CN111595563A - 一种基于整车的前照灯照明性能动态测试方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及车辆测试技术领域，具体公开了一种基于整车的前照灯照明性能动态测试方法，包括如下步骤：S1、建立测试***坐标系；S2、采集车道线数据；S3、在坐标原点的两侧设置照度数据测量点；S4、采集车辆的运动数据，同时采集照度数据测量点上车辆前大灯照度随时间变化的数据；S5、基于运动数据与车道线坐标，计算车辆与车道线之间的横向偏差，验证是否在预设偏移范围内；S6、利用间隔距离、运动数据以及车道线数据对照度数据进行修正，得到修正的照度数据；S7、利用时间对间隔距离和修正后的照度数据进行同步处理，得到随间隔距离变化的照度数据曲线。采用本发明的技术方案能够提高照明性能测试的准确性。

Description

一种基于整车的前照灯照明性能动态测试方法

技术领域

本发明涉及车辆测试技术领域，特别涉及一种基于整车的前照灯照明性能动态测试方法。

背景技术

当前汽车越来越多的考虑到保护乘员和行人的安全，尤其在夜间或光线不佳的情况下，路况获知变得更为困难，对驾驶员是一个考验，对于行人来说也存在一定的风险。而前照灯作为汽车的“眼睛”，好的前照灯可以提高夜间的行车安全，使驾驶者在夜间行驶更为轻松舒适，为此对车辆前大灯的照明性能提出了严格的要求。

而目前已有的国家标准仅从配光角度对前照灯照明要求进行约束，这是在车灯零部件级别的技术要求。符合标准的车灯安装到整车后，会由于安装位置、调光精度等因素造成照明效果的偏差。尤其是前照灯在实际使用过程中，车辆处于运动状态，由于路面、天气、车辆姿态的影响，动态性能与静态光照性差异性较大，这也导致了法规配光标准不能满足实车照明性能的测试要求。

为此需要一种能提高照明性能测试准确性的整车级的动态测试方法。

发明内容

本发明提供了一种基于整车的前照灯照明性能动态测试方法，能够提高照明性能测试的准确性。

为了解决上述技术问题，本申请提供如下技术方案：

一种基于整车的前照灯照明性能动态测试方法，包括如下步骤；

S1、确定测试的车道，在车道中心标记车道线并记录车道线坐标，沿车道线以距离车辆第一预设长度的点为坐标原点，建立测试***坐标系；

S2、沿车道方向每间隔第二预设长度采集车道线所在位置相对于坐标原点的高度差，以及该位置在测试***坐标系中的坐标值，保存为车道线数据；

S3、在坐标原点的两侧设置照度数据测量点；

S4、使车辆沿车道线行驶，采集车辆的运动数据，同时采集照度数据测量点上车辆前大灯照度随时间变化的数据；

S5、基于运动数据与车道线坐标，计算车辆与车道线之间的横向偏差，验证是否在预设偏移范围内，在预设偏移范围内则试验有效；若超过预设偏移范围，则本次测试无效，重新进行S4步骤；

S6、利用运动数据计算车辆前端与坐标原点之间的间隔距离，得到间隔距离随时间变化的数据；并利用该间隔距离、运动数据以及车道线数据对照度数据进行修正，得到修正后随时间变化的照度数据；

S7、利用时间对间隔距离和修正后的照度数据进行同步处理，得到随间隔距离变化的照度数据曲线。

基础方案原理及有益效果如下：

本方案从整车级别测试车辆前大灯的照明性能，包含了安装、照准调光等的差异影响，相比零部件级的配光验证更加符合实际前照灯的使用情况；而且本方案能直接测试车辆在实际行驶过程中的照明性能，相比静态测试更加客观准确。

综上采用本方案能更加真实地对车辆前照灯照明性能进行测试，提高照明性能测试的准确性，可有效帮助企业改进产品，促进车灯技术发展，大大提高汽车夜间行驶安全性。

进一步，所述S1中，确定测试车道时，以两条相邻直道作为测试车道或以一条单车道的弯道作为测试的车道。

能对直道以及弯道两种不同的道路类型进行测试。

进一步，所述运动数据包括行驶轨迹、俯仰角以及位置信息随时间变化的数据。

便于利用运动数据计算车辆前端与坐标原点之间的间隔距离。

进一步，所述S5中，获取驾驶信息，基于驾驶信息判断是人驾驶还是机器人驾驶，如果是人驾驶，将预设偏移范围设置为±30cm；如果是机器人驾驶，将预设偏移范围设置为±10cm。

由于人难以做到很机器人一样的操控精度，设置不同的预设偏移范围，更符合实际情况。

进一步，所述S5中，基于行驶轨迹与车道线坐标，计算车辆与车道线之间的横向偏差。

与使用位置信息计算横向偏差相比，准确度更高。

进一步，所述S6中，基于车辆位置信息计算车辆前端与坐标原点之间的间隔距离，得到间隔距离随时间变化的数据；并利用该间隔距离、俯仰角以及车道线所在位置相对于坐标原点的高度差对照度数据进行修正，得到修正后的照度数据。

能消除路面不平整对照度数据的影响，能提高照度数据的准确性。

进一步，照度数据测量点包括能见度基准测量点和眩光基准测量点；能见度基准测量点位于车道的边界线上；眩光基准测量点与车道线横向距离为3.2-3.5cm；

在每个能见度基准测量点处设置2个能见度实际测量点，2个能见度实际测量点的连线经过能见度基准测量点且垂直于地面；在眩光基准测量点处设置2个眩光实际测量点，2个眩光实际测量点的连线经过眩光基准测量点且垂直于底面。

便于分别进行能见度和眩光的测量；设置2个能见度实际测量点，以及2个眩光实际测量点能便于进行校正，提高测量精度。

进一步，所述S6中，对照度数据进行修正时：

基于能见度基准测量点的照度数据修正公式如下式所示：

基于眩光基准测量点的照度数据修正公式如下式所示：

式中，E_c为修正后的照度数据，h_t为目标高度，目标高度为25cm或110cm；θ为俯仰角，h为车道线所在位置相对于坐标原点的高度差，d为车辆前端与坐标原点之间的间隔距离，h₁和h₂分别为2个能见度实际测量点的连线垂直于地面的高度；E₁和E₂为2个能见度实际测量点上车辆前大灯照度数据；h₃和h₄分别为2个眩光实际测量点的连线垂直于地面的高度；E₃和E₄为2个眩光实际测量点上车辆前大灯照度数据。

通过本优选方案中的公式，可以消除路面不平以及车辆运动的俯仰姿态带来的照度误差，提高照度数据的准确性。

进一步，所述S4中，使车辆沿车道线匀速行驶。

与变速行驶相比，得到的间隔距离随时间变化的数据更为准确。

进一步，所述S6中，10cm≤h₁，h₂≤40cm，且h₁>h₂；90≤h₃，h₄≤120cm，且h₃>h₄。

h₁>h₂，h₃>h₄可以避免h₁与h₂或h₃与h₄取值重复，也就是保证2个能见度实际测量点的高度不同，以及2个眩光实际测量点的高度不同。

附图说明

图1为一种基于整车的前照灯照明性能动态测试方法实施例一的流程图；

图2为一种基于整车的前照灯照明性能动态测试方法实施例一的车道示意图；

图3为一种基于整车的前照灯照明性能动态测试方法实施例一照度数据测量点的示意图；

图4为一种基于整车的前照灯照明性能动态测试方法实施例二的车道示意图；

图5为一种基于整车的前照灯照明性能动态测试方法实施例二照度数据测量点的示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

实施例一

如图1所示，本实施例的一种基于整车的前照灯照明性能动态测试方法，包括如下步骤：

S1、如图2所示，确定测试的车道，本实施例中以两条相邻且分别长200-250m，宽3.5-3.75m的直道作为测试的车道；本实施例中，具体以两条分别长250m、宽3.5m的直道作为测试的车道；在车辆所在车道的中心标记车道线，记录车道线坐标，沿车道线以距离车辆第一预设长度的点作为车辆行驶的终点，并将该行驶的终点设为坐标原点，建立测试***坐标系；本实施例中，第一预设长度为250m，在其他实施例中，第一预设长度以车道的长度而定，例如长200m的车道，第一预设长度就为200m。本实施例中，车道线指车道中心位置的分割线。

S2、沿车辆所在车道方向每间隔第二预设长度采集车道线所在位置相对于坐标原点的高度差作为h值，记录该位置在测试***坐标系中的坐标值，保存为车道线数据；换句话说，车道线数据包括该位置的h值以及在测试***坐标系中x轴坐标值、y轴坐标值。第二预设长度为5-10m，本实施例中，具体为为5m。

S3、如图3所示，在坐标原点的两侧设置照度数据测量点；照度数据测量点包括能见度基准测量点和眩光基准测量点。

本实施例中，能见度基准测量点位于两条车道的边界线上，且与地面垂直高度为25cm；眩光基准测量点与车道线横向距离为3.2-3.5cm，且与地面垂直高度为110cm；同时能见度基准测量点、眩光基准测量点在地面投影的点X轴坐标均为0。本实施例中，边界线指两个车道最外侧的画线。本实施例中，能见度基准测量点的数量为2个，每个能见度基准测量点对应设置2个能见度实际测量点；2个能见度基准测量点分别位于车道的两条边界线上，2个能见度实际测量点的连线经过能见度基准测量点且垂直于地面，且距离地面的高度分别为h₁和h₂。

在眩光基准测量点处设置2个眩光实际测量点，2个眩光实际测量点的连线经过眩光基准测量点且垂直于底面，且距离地面的高度分别为h₃和h₄。其中10cm≤h₁，h₂≤40cm，且h₁>h₂；90≤h₃，h₄≤120cm，且h₃>h₄。

S4、使车辆沿车道线匀速行驶，逐渐靠近坐标原点；采集车辆的运动数据，本实施例中，运动数据包括行驶轨迹、俯仰角θ以及位置信息随时间变化的数据；同时采集照度数据测量点上车辆前大灯照度随时间变化的数据。

其中，能见度实际测量点h₁和h₂上的上车辆前大灯照度数据分别记为E₁和E₂。眩光实际测量点h₃和h₄上的上车辆前大灯照度数据分别记为E₃和E₄。并记录采集的时间，本实施例中，时间均采用GPS时间，GPS时间(也就是原子时)也UTC时间(也就是世界时)相比，精度更高。

S5、基于车辆行驶轨迹与车道线坐标，计算车辆与车道线之间的横向偏差(也就是Y轴方向上的偏差)，验证是否在预设偏移范围内，在预设偏移范围内则试验有效；若超过预设偏移范围，则本次测试无效，需重新进行S4步骤；本实施例中，还获取驾驶信息，基于驾驶信息判断是人驾驶还是机器人驾驶，如果是人驾驶，将预设偏移范围设置为±30cm；如果是机器人驾驶，将预设偏移范围设置为±10cm。

S6、基于车辆位置信息计算车辆前端与坐标原点之间的间隔距离d，得到间隔距离d随时间变化的数据；并利用该间隔距离d、车辆的俯仰角θ以及车道线的h值对照度数据进行修正，消除路面不平以及车辆运动的俯仰角带来的照度误差，得到修正后的照度数据。

基于能见度基准测量点的照度数据修正公式如下式所示：

基于眩光基准测量点的照度数据修正公式如下式所示：

式中，E_c为修正后的照度数据，h_t为目标高度，本实施例中，具体为能见度基准测量点或眩光基准测量点的高度；在基于能见度基准测量点的照度数据修正公式中为25cm，在基于眩光基准测量点的照度数据修正公式为110cm。换句话说，本实施例中，2个能见度基准测量点对应的能见度实际测量点上采集的数据均采用同样的照度数据修正公式。2个能见度基准测量点能分别得到对应的修正后的照度数据，也就是两组修正后的照度数据。

若h₁与h_t重合或h₃与h_t重合，则上述公式可简化为：

或

S7、利用GPS时间对间隔距离和修正后的照度数据进行同步处理，得到随距离变化的照度数据曲线，也即得到车辆前照灯照明性能曲线。

实施例二

本实施例与实施例一的区别在于，本实施例中一种基于整车的前照灯弯道照明性能动态测试方法应用于弯道测试时，步骤S1中以一条长100-150m，宽3.5-3.75m的单车道的弯道作为测试的车道；本实施例中，具体为长120m、宽3.5m；

步骤S3中，如图4所示，能见度基准测量点位于车道的边界线上，且与地面垂直距离为25cm；眩光基准测量点与车辆所在车道的车道线横向距离为3.2-3.5cm，距离地面110cm；同时能见度基准测量点、眩光基准测量点在地面投影的点X轴坐标均为0。本实施例中，边界线指单车道最外侧的画线。

如图5所示，在每个能见度基准测量点处设置2个能见度实际测量点，2个能见度实际测量点的连线经过能见度基准测量点且垂直于地面，且距离地面的高度分别为h₁和h₂。

在眩光基准测量点处设置2个眩光实际测量点，2个眩光实际测量点的连线经过眩光基准测量点且垂直于底面，且距离地面的高度分别为h₃和h₄。其中10cm≤h₁，h₂≤40cm，且h₁>h₂；90≤h₃，h₄≤120cm，且h₃>h₄。

其他测试步骤以实施例一相同，这里不再赘述。

以上的仅是本发明的实施例，该发明不限于此实施案例涉及的领域，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述，所属领域普通技术人员知晓申请日或者优先权日之前发明所属技术领域所有的普通技术知识，能够获知该领域中所有的现有技术，并且具有应用该日期之前常规实验手段的能力，所属领域普通技术人员可以在本申请给出的启示下，结合自身能力完善并实施本方案，一些典型的公知结构或者公知方法不应当成为所属领域普通技术人员实施本申请的障碍。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (10)

1.一种基于整车的前照灯照明性能动态测试方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、确定测试的车道，在车道中心标记车道线并记录车道线坐标，沿车道线以距离车辆第一预设长度的点为坐标原点，建立测试***坐标系；

S2、沿车道方向每间隔第二预设长度采集车道线所在位置相对于坐标原点的高度差，以及该位置在测试***坐标系中的坐标值，保存为车道线数据；

S3、在坐标原点的两侧设置照度数据测量点；

S4、使车辆沿车道线行驶，采集车辆的运动数据，同时采集照度数据测量点上车辆前大灯照度随时间变化的数据；

S5、基于运动数据与车道线坐标，计算车辆与车道线之间的横向偏差，验证是否在预设偏移范围内，在预设偏移范围内则试验有效；若超过预设偏移范围，则本次测试无效，重新进行S4步骤；

S6、利用运动数据计算车辆前端与坐标原点之间的间隔距离，得到间隔距离随时间变化的数据；并利用该间隔距离、运动数据以及车道线数据对照度数据进行修正，得到修正后随时间变化的照度数据；

S7、利用时间对间隔距离和修正后的照度数据进行同步处理，得到随间隔距离变化的照度数据曲线。

2.根据权利要求1所述的基于整车的前照灯照明性能动态测试方法，其特征在于：所述S1中，确定测试车道时，以两条相邻直道作为测试车道或以一条单车道的弯道作为测试的车道。

3.根据权利要求2所述的基于整车的前照灯照明性能动态测试方法，其特征在于：所述运动数据包括行驶轨迹、俯仰角以及位置信息随时间变化的数据。

4.根据权利要求3所述的基于整车的前照灯照明性能动态测试方法，其特征在于：所述S5中，获取驾驶信息，基于驾驶信息判断是人驾驶还是机器人驾驶，如果是人驾驶，将预设偏移范围设置为±30cm；如果是机器人驾驶，将预设偏移范围设置为±10cm。

5.根据权利要求4所述的基于整车的前照灯照明性能动态测试方法，其特征在于：所述S5中，基于行驶轨迹与车道线坐标，计算车辆与车道线之间的横向偏差。

6.根据权利要求5所述的基于整车的前照灯照明性能动态测试方法，其特征在于：所述S6中，基于车辆位置信息计算车辆前端与坐标原点之间的间隔距离，得到间隔距离随时间变化的数据；并利用该间隔距离、俯仰角以及车道线所在位置相对于坐标原点的高度差对照度数据进行修正，得到修正后的照度数据。

7.根据权利要求6所述的基于整车的前照灯照明性能动态测试方法，其特征在于：照度数据测量点包括能见度基准测量点和眩光基准测量点；能见度基准测量点位于车道的边界线上；眩光基准测量点与车道线横向距离为3.2-3.5cm；

在每个能见度基准测量点处设置2个能见度实际测量点，2个能见度实际测量点的连线经过能见度基准测量点且垂直于地面；在眩光基准测量点处设置2个眩光实际测量点，2个眩光实际测量点的连线经过眩光基准测量点且垂直于底面。

8.根据权利要求7所述的基于整车的前照灯照明性能动态测试方法，其特征在于：所述S6中，对照度数据进行修正时：

基于能见度基准测量点的照度数据修正公式如下式所示：

基于眩光基准测量点的照度数据修正公式如下式所示：

式中，E_c为修正后的照度数据，h_t为目标高度，目标高度为25cm或110cm；θ为俯仰角，h为车道线所在位置相对于坐标原点的高度差，d为车辆前端与坐标原点之间的间隔距离，h₁和h₂分别为2个能见度实际测量点的连线垂直于地面的高度；E₁和E₂为2个能见度实际测量点上车辆前大灯照度数据；h₃和h₄分别为2个眩光实际测量点的连线垂直于地面的高度；E₃和E₄为2个眩光实际测量点上车辆前大灯照度数据。

9.根据权利要求8所述的基于整车的前照灯照明性能动态测试方法，其特征在于：所述S4中，使车辆沿车道线匀速行驶。

10.根据权利要求8所述的基于整车的前照灯照明性能动态测试方法，其特征在于：所述S6中，10cm≤h₁，h₂≤40cm，且h₁>h₂；90≤h₃，h₄≤120cm，且h₃>h₄。

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