駕駛員前視野測量系統(tǒng)及方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種駕駛員前視野測量系統(tǒng)，包括：接收裝置、模擬裝置以及中央控制器；其中，所述接收裝置包括：光線接收屏幕和地面測量平臺；根據(jù)將接收的光信號轉變成電信號，測量被測車輛在固有坐標系下的坐標以及模擬狀態(tài)坐標系Z平面與地面的角度值；所述模擬裝置包括：激光發(fā)射器、三向導軌以及置于所述三向導軌終端上的電機；所述中央控制器，用以控制所述接收裝置以及所述模擬裝置，接收上述掃描結果進行計算輸出。本發(fā)明通過V2點位置坐標變換，計算V2點在s區(qū)域投影與s區(qū)域面積的比值，進而準確快速判斷任意車輛是否符合國家標準。
【專利說明】
駕駛員前視野測量系統(tǒng)及方法
技術領域
[0001]本發(fā)明涉及汽車測試技術領域，特別是指一種駕駛員前視野測量系統(tǒng)及駕駛員前視野測量方法。
【背景技術】
[0002]自我國加入世貿(mào)組織以來，國際眾多知名車企相繼到我國投資建廠，他們帶來了全新的汽車產(chǎn)品，也帶來了先進的汽車安全理念。推出了眾多的汽車安全方面的試驗方法等，同時國內各車企也加大了對汽車安全領域的研發(fā)投入，已建及在建有多個汽車安全檢測試驗室，并進行大量涉及汽車安全方面的檢測、試驗，初步積累了一定的設計及試驗經(jīng)驗，但是與國外車企的汽車安全方面的先進試驗方法相比還有很大的差距。尤其是對于汽車駕駛員前方視野測量裝備的研制，在國內還屬于起步階段。汽車駕駛員前方視野范圍是汽車主動安全性能的一項重要指標，汽車具有良好的駕駛員前方視野對于減少交通事故、確保乘員安全有著十分重要的意義。
[0003]目前，國內各大汽車檢測機構都配備有相應的前視野檢測設備，可以完成試驗。主要使用的方法是“找點法”，其測量原理是利用三維坐標測量儀的探頭接觸擋風玻璃或A柱，觸點的坐標值通過三維坐標測量儀硬件傳輸?shù)接嬎銠C中，利用計算機中編好的程序，計算出該點與眼點(VI，V2點)或Pm點連線與相關線或面的夾角，再與標準要求的角度進行比較，通過連續(xù)移動探頭，最后在擋風玻璃和A柱上找到符合標準要求的點。然而汽車A柱大小及布置位置不相同對車前視線的影響很大，往往因為A柱的設計不合理出現(xiàn)視線盲區(qū)，從而導致安全事故的發(fā)生。因此，為了保證車型的前方視野設計的合理性，需要能夠檢測汽車駕駛員前方視野的檢測設備來驗證GBl 1562標準中規(guī)定的各項試驗參數(shù)。

【發(fā)明內容】

[0004]有鑒于此，本發(fā)明要解決的技術問題是提供一種通過計算V2點在s區(qū)域內投影與s區(qū)域面積的比值，來判斷車輛是否符合國家標準的要求，測量更加快速精準。
[0005]為了實現(xiàn)上述目的，現(xiàn)提出如下解決方案:
[0006]一方面，提供一種駕駛員前視野測量系統(tǒng)，包括:接收裝置、模擬裝置以及中央控制器;其中，
[0007]所述接收裝置包括:光線接收屏幕和地面測量平臺；所述光線接收屏幕，用以根據(jù)將接收的光信號轉變成電信號;所述地面測量平臺，用以測量被測車輛在固有坐標系下的坐標以及模擬狀態(tài)坐標系Z平面與地面的角度值；
[0008]所述模擬裝置包括:激光發(fā)射器、三向導軌以及置于所述三向導軌終端上的電機；所述激光發(fā)射器置于所述三向導軌終端處，用以掃描所述光線接收屏幕;所述三向導軌置于所述地面測量平臺上，所述三向導軌坐標系與所述地面測量平臺坐標系重合;所述電機，用以控制所述激光發(fā)射器沿所述三向導軌對所述光線接收屏幕進行掃描；
[0009]所述中央控制器，用以控制所述接收裝置以及所述模擬裝置，接收上述掃描結果進行計算輸出。
[0010]優(yōu)選地，還包括:
[0011]轉角驅動單元，置于所述地面測量平臺上，用以控制所述地面測量平臺相對水平面偏轉角度;其中，所述轉角驅動單元為液壓桿或驅動電機。
[0012]優(yōu)選地，所述接收裝置還包括:
[0013]置于所述光線接收屏幕和水平面間的導軌，用以提供所述光線接收屏幕沿水平面平移或根據(jù)所述被測車輛高度需求沿垂直平面平移。
[0014]優(yōu)選地，所述光線接收屏幕由單個光敏電阻密集排列而成，其中，每個光敏電阻根據(jù)接收光線的大小輸出不同電阻值。
[0015]優(yōu)選地，所述測量系統(tǒng)需置于暗室內使用。
[0016]另一方面，本發(fā)明實施例還提供了一種駕駛員前視野測量方法，包括:
[0017]將被測車輛置于地面測量平臺上；
[0018]驅動所述地面測量平臺發(fā)生偏移，測量并記錄偏移前后所述被測車輛特征點的坐標；
[0019]控制置于三向導軌終端上的電機，使置于所述三向導軌終端處的激光發(fā)射器在S區(qū)域內掃描光線接收屏幕;其中，所述三向導軌置于所述地面測量平臺上；
[0020]中央控制器接收數(shù)據(jù)信息，計算出V2點在s區(qū)域內投影與s區(qū)域面積的比值。
[0021]優(yōu)選地，所述控制置于三向導軌終端上的電機，使置于所述三向導軌終端處的激光發(fā)射器在s區(qū)域內掃描光線接收屏幕之前，還包括:
[0022]將V2點坐標輸入所述中央控制器，利用轉換矩陣計算出在所述地面測量平臺上V2點的坐標;其中，所述轉換矩陣通過坐標偏移得到。
[0023]優(yōu)選地，所述光線接收屏幕由單個光敏電阻密集排列而成，其中，每個光敏電阻根據(jù)接收光線的大小輸出不同電阻值。
[0024]優(yōu)選地，所述中央控制器接收數(shù)據(jù)信息，計算出V2點在s區(qū)域內投影與s區(qū)域面積的比值，包括:
[0025]統(tǒng)計掃描所述光線接收屏幕時，未接收到光線的第一光敏電阻數(shù)；
[0026]根據(jù)V2點的坐標計算出s區(qū)域的面積；
[0027]用所述s區(qū)域面積除以每個光敏電阻的截面積，計算出所有被掃描到的第二光敏電阻數(shù)；
[0028]所述第一光敏電阻數(shù)與所述第二光敏電阻數(shù)的比值為V2點在s區(qū)域內投影與s區(qū)域面積的比值。
[0029]優(yōu)選地，所述方法需在暗室中操作。
[0030]本發(fā)明的實施例具有以下有益效果:
[0031]上述方案中，采用將被測車輛置于地面測量平臺上，通過控制電機使三向導軌上的激光發(fā)射器掃描光線接收屏幕，對被測車輛的特征點坐標進行采集。利用V2點坐標和國家標準GB11562-2014中對s區(qū)域的定義，計算出s區(qū)域的面積，除以光線接收屏幕每個光敏電阻的截面積，進而計算出V2點在s區(qū)域投影與s區(qū)域面積的比值，看被測車輛該比值是否符合國標要求，進而準確快速判斷任意車輛是否符合國家標準。
【附圖說明】
[0032]圖1為本發(fā)明實施例提供的一種駕駛員前視野測量系統(tǒng)的結構示意圖；
[0033]圖2a和圖2b為本發(fā)明實施例提供的一種駕駛員前視野測量系統(tǒng)的結構示意圖；
[0034]圖3a為本發(fā)明實施例提供的一種駕駛員前視野測量系統(tǒng)中控制Z向旋轉電機逐行掃描不意圖；
[0035]圖3b為本實施例提供的一種駕駛員前視野測量系統(tǒng)中控制Y向旋轉電機換行示意圖；
[0036]圖4為本發(fā)明實施例提供的一種駕駛員前視野測量方法的步驟流程圖。
【具體實施方式】
[0037]為使本發(fā)明的實施例要解決的技術問題、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結合附圖及具體實施例進行詳細描述。
[0038]如圖1所示，為本發(fā)明實施例提供的一種駕駛員前視野測量系統(tǒng)的結構示意圖。本發(fā)明的實施例提供一種駕駛員前視野測量系統(tǒng)，包括:接收裝置101、模擬裝置102以及中央控制器103;其中，
[0039]所述接收裝置101包括:光線接收屏幕110和地面測量平臺111;所述光線接收屏幕110，用以根據(jù)將接收的光信號轉變成電信號;所述地面測量平臺111，用以測量被測車輛在固有坐標系下的坐標以及模擬狀態(tài)坐標系Z平面與地面的角度值；
[0040]所述模擬裝置包括102:激光發(fā)射器120、三向導軌121以及置于所述三向導軌121終端上的電機122;所述激光發(fā)射120器置于所述三向導軌121終端處，用以掃描所述光線接收屏幕110;所述三向導軌121置于所述地面測量平臺111上，所述三向導軌坐標系與所述地面測量平臺坐標系重合;所述電機122，用以控制所述激光發(fā)射器120沿所述三向導軌121對所述光線接收屏幕110進行掃描；
[0041]所述中央控制器103，用以控制所述接收裝置101以及所述模擬裝置102，接收上述掃描結果進行計算輸出。
[0042]優(yōu)選地，本發(fā)明實施例提供的駕駛員前視野測量系統(tǒng)還包括:轉角驅動單元，置于所述地面測量平臺111上，用以控制所述地面測量平臺111相對水平面偏轉角度;其中，所述轉角驅動單元為液壓桿或驅動電機。
[0043]優(yōu)選地，所述接收裝置101還包括:置于所述光線接收屏幕110和水平面間的導軌，用以提供所述光線接收屏幕110沿水平面平移或根據(jù)所述被測車輛高度需求沿垂直平面平移。
[0044]優(yōu)選地，所述光線接收屏幕110由單個光敏電阻密集排列而成，其中，每個光敏電阻根據(jù)接收光線的大小輸出不同電阻值。
[0045]優(yōu)選地，所述測量系統(tǒng)需置于暗室內使用，排除其他光源對光敏電阻的干擾。
[0046]如圖2a所示，為本發(fā)明實施例提供的一種駕駛員前視野測量系統(tǒng)的結構示意圖。其中，I為光線接收屏幕豎直導軌，2為光線接收屏幕，3為光線接收屏幕水平導軌，4為地面測量平臺轉角驅動裝置，5為V2點模擬裝置，6為地面測量平臺，7為三坐標測量裝置，8為中央控制器。圖2b為V2點模擬裝置的結構示意圖，其中，9為V2點模擬裝置Z向導軌，10為V2點模擬裝置X向導軌，11為V2點模擬裝置Y向伸縮導軌，12為Y向旋轉電機，13為Z向旋轉電機，14為激光發(fā)射器。
[0047]以下提供一個具體的測量駕駛員前視野的實施例方案，接收裝置包括光線接收屏幕和地面測量平臺。具體地，光線接收屏幕由單個光敏電阻密集排列而成，每個光敏電阻根據(jù)接收光線的大小可輸出高低不同的電阻值，接收屏與水平面間有導軌連接，可沿水平面平移，也可根據(jù)被測車輛高度需求垂直平移以保證S區(qū)全覆蓋。地面測量平臺上轉角驅動裝置(可以是液壓桿也可以是驅動電機等等)可控制平臺相對水平地面偏轉角度，模擬設計狀態(tài)坐標系Z平面與設計地面的角度值，同時為三坐標測量平臺，可測量出車輛上某點在此平臺固有坐標系下的坐標。
[0048]優(yōu)選地，模擬裝置(S卩V2點模擬裝置)由激光發(fā)射器、XYZ三向導軌組成，其中，激光發(fā)射器安裝在導軌終端可隨導軌沿XYZ三向移動調節(jié)坐標，三向導軌安裝在地面測量平臺上，三個方向形成的坐標系與地面測量平臺的坐標系重合，導軌終端結構安裝電機，激光發(fā)射器可相對導軌終端沿Y軸、Z軸旋轉。例如，圖3b所示，為本實施例提供的一種駕駛員前視野測量系統(tǒng)中控制Y向旋轉電機換行示意圖。測量時可通過控制三向導軌電機將激光發(fā)射器置于地面測量平臺坐標系下V2點坐標位置，然后控制導軌終端上的電機，驅動激光發(fā)射器沿S區(qū)域由左至右，由上至下逐行掃描光線接收屏幕。例如，參照圖3a為本發(fā)明實施例提供的一種駕駛員前視野測量系統(tǒng)中控制Z向旋轉電機逐行掃描示意圖。
[0049]優(yōu)選地，中央控制器為光線接收屏平臺和V2點模擬裝置的上位機控制裝置和結果后處理裝置。所述中央控制器主要功能用于，采集光線接收屏上每個光敏電阻輸出的電阻值，設定閾值R，其中中央控制器通過比較接收到的電阻值與R的關系判斷此光敏電阻是否被激光照射到;阻值大于R的為被激光發(fā)射器掃描到，相反視為未被掃描掉，進而可以統(tǒng)計所有未被掃描到的光敏電阻數(shù)量N。通過輸入角度值驅動地面測量平臺轉角驅動裝置偏轉相應角度;通過輸入的車輛設計狀態(tài)三個點(本發(fā)明實施例以三個特征點為例，但并不以此為限)的坐標值、及提取地面測量平臺下測量的車輛上點的坐標，將停在平臺上的車輛在三維軟件中的坐標系轉換到平臺固有坐標系下;進而，將輸入的車輛設計V2點坐標，轉換為平臺坐標系下的坐標位置，根據(jù)此位置坐標進行換算并控制接收屏導軌將光線接收屏移動至GB11562-2014中規(guī)定的V2點前方1500mm處;控制V2點模擬裝置將激光發(fā)射器調整到V2點位置，并控制激光發(fā)射器沿Y軸、Z軸旋轉；可利用V2點設計坐標和GBl 1562-2014中對S區(qū)的定義，計算出S區(qū)域面積，除以每個光敏電阻的截面積換算出總共掃過的光敏電阻個數(shù)M;N與M的比值即為GB11562-2014中規(guī)定的V2點開始在S區(qū)域內投影與S區(qū)域面積的比值。
[0050]如圖4所示，為本發(fā)明實施例提供的一種駕駛員前視野測量方法的步驟流程圖。另一方面，本發(fā)明實施例還提供了一種駕駛員前視野測量方法，所述測量包括一下步驟:
[0051 ] S401:將被測車輛置于地面測量平臺上；
[0052]S402:驅動所述地面測量平臺發(fā)生偏移，測量并記錄偏移前后所述被測車輛特征點的坐標；
[0053]S403:控制置于三向導軌終端上的電機，使置于所述三向導軌終端處的激光發(fā)射器在s區(qū)域內掃描光線接收屏幕;其中，所述三向導軌置于所述地面測量平臺上；
[0054]S404:中央控制器接收數(shù)據(jù)信息，計算出V2點在s區(qū)域內投影與s區(qū)域面積的比值。
[0055]優(yōu)選地，所述控制置于三向導軌終端上的電機，使置于所述三向導軌終端處的激光發(fā)射器在S區(qū)域內掃描光線接收屏幕即所述步驟S403之前，還包括:將V2點坐標輸入所述中央控制器，利用轉換矩陣計算出在所述地面測量平臺上V2點的坐標;其中，所述轉換矩陣通過坐標偏移得到。
[0056]優(yōu)選地，所述光線接收屏幕由單個光敏電阻密集排列而成，其中，每個光敏電阻根據(jù)接收光線的大小輸出不同電阻值。
[0057]優(yōu)選地，所述中央控制器接收數(shù)據(jù)信息，計算出V2點在s區(qū)域內投影與s區(qū)域面積的比值即所述步驟S404，具體包括:
[0058]統(tǒng)計掃描所述光線接收屏幕時，未接收到光線的第一光敏電阻數(shù)；
[0059]根據(jù)V2點的坐標計算出s區(qū)域的面積；
[0060]用所述s區(qū)域面積除以每個光敏電阻的截面積，計算出所有被掃描到的(包括接收到光線和未接收到光線)第二光敏電阻數(shù)；
[0061]所述第一光敏電阻數(shù)與所述第二光敏電阻數(shù)的比值為V2點在s區(qū)域內投影與s區(qū)域面積的比值。
[0062]優(yōu)選地，以下提出一種駕駛員前視野測量方法的具體使用方法步驟。首先，使用時裝置需置于暗室，排除其他光源對光敏電阻的干擾。將需要測量的車輛開到地面測量平臺上，輸入設計地面與設計Z平面的夾角值到中央控制器，平臺偏轉相應角度;使用地面測量平臺上三坐標測量儀，測量三個(本發(fā)明實施例以三個特征點為例，但并不以此為限)整車特征點，再將相應點在車輛設計狀態(tài)下的坐標輸入中央控制器，中央控制器通過坐標轉換得到設計坐標系和地面測量平臺坐標系兩個坐標系間的轉換矩陣，將V2點設計坐標輸入中央控制器，利用轉換矩陣可以計算出在地面測量平臺上V2點的坐標位置，中央控制器控制導軌將V點調整到地面測量平臺上V2點的坐標位置，控制導軌終端的電機讓激光發(fā)射器在S區(qū)域內逐行掃射光線接收屏，得到N;根據(jù)V2點設計坐標可以計算出S區(qū)域的面積，除以每個光敏電阻的截面積可得出所有掃過的光敏電阻數(shù)量M，N與M的比值即為GB11562-2014中規(guī)定的V2點開始在S區(qū)域內投影與S區(qū)域面積的比值。
[0063]對于方法實施例而言，由于其與裝置實施例基本相似，所以描述的比較簡單，相關之處參見裝置實施例的部分說明即可。
[0064]綜上所述，本發(fā)明實施例采用將被測車輛置于地面測量平臺上，通過控制電機使三向導軌上的激光發(fā)射器掃描光線接收屏幕，對被測車輛的特征點坐標進行采集。利用V2點坐標和國家標準GB11562-2014中對s區(qū)域的定義，計算出s區(qū)域的面積，除以光線接收屏幕每個光敏電阻的截面積，進而計算出V2點在s區(qū)域投影與s區(qū)域面積的比值，看被測車輛該比值是否符合國標要求，進而準確快速判斷任意車輛是否符合國家標準。
[0065]在本發(fā)明各方法實施例中，所述各步驟的序號并不能用于限定各步驟的先后順序，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，對各步驟的先后變化也在本發(fā)明的保護范圍之內。
[0066]以上所述是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明所述原理的前提下，還可以作出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發(fā)明的保護范圍。
【主權項】
1.一種駕駛員前視野測量系統(tǒng)，其特征在于，包括:接收裝置、模擬裝置以及中央控制器;其中， 所述接收裝置包括: 光線接收屏幕和地面測量平臺； 所述光線接收屏幕，用以根據(jù)將接收的光信號轉變成電信號； 所述地面測量平臺，用以測量被測車輛在固有坐標系下的坐標以及模擬狀態(tài)坐標系Z平面與地面的角度值； 所述模擬裝置包括: 激光發(fā)射器、三向導軌以及置于所述三向導軌終端上的電機； 所述激光發(fā)射器置于所述三向導軌終端處，用以掃描所述光線接收屏幕； 所述三向導軌置于所述地面測量平臺上，所述三向導軌坐標系與所述地面測量平臺坐標系重合； 所述電機，用以控制所述激光發(fā)射器沿所述三向導軌對所述光線接收屏幕進行掃描；所述中央控制器，用以控制所述接收裝置以及所述模擬裝置，接收上述掃描結果進行計算輸出。2.根據(jù)權利要求1所述的駕駛員前視野測量系統(tǒng)，其特征在于，還包括: 轉角驅動單元，置于所述地面測量平臺上，用以控制所述地面測量平臺相對水平面偏轉角度;其中，所述轉角驅動單元為液壓桿或驅動電機。3.根據(jù)權利要求1所述的駕駛員前視野測量系統(tǒng)，其特征在于，所述接收裝置還包括: 置于所述光線接收屏幕和水平面間的導軌，用以提供所述光線接收屏幕沿水平面平移或根據(jù)所述被測車輛高度需求沿垂直平面平移。4.根據(jù)權利要求1所述的駕駛員前視野測量系統(tǒng)，其特征在于，所述光線接收屏幕由單個光敏電阻密集排列而成，其中，每個光敏電阻根據(jù)接收光線的大小輸出不同電阻值。5.根據(jù)權利要求1-4任一項所述的駕駛員前視野測量系統(tǒng)，其特征在于，所述測量系統(tǒng)需置于暗室內使用。6.一種駕駛員前視野測量方法，其特征在于，包括: 將被測車輛置于地面測量平臺上； 驅動所述地面測量平臺發(fā)生偏移，測量并記錄偏移前后所述被測車輛特征點的坐標；控制置于三向導軌終端上的電機，使置于所述三向導軌終端處的激光發(fā)射器在s區(qū)域內掃描光線接收屏幕;其中，所述三向導軌置于所述地面測量平臺上； 中央控制器接收數(shù)據(jù)信息，計算出V2點在s區(qū)域內投影與s區(qū)域面積的比值。7.根據(jù)權利要求6所述的駕駛員前視野測量方法，其特征在于，所述控制置于三向導軌終端上的電機，使置于所述三向導軌終端處的激光發(fā)射器在s區(qū)域內掃描光線接收屏幕之前，還包括: 將V2點坐標輸入所述中央控制器，利用轉換矩陣計算出在所述地面測量平臺上V2點的坐標;其中，所述轉換矩陣通過坐標偏移得到。8.根據(jù)權利要求7所述的駕駛員前視野測量方法，其特征在于，所述光線接收屏幕由單個光敏電阻密集排列而成，其中，每個光敏電阻根據(jù)接收光線的大小輸出不同電阻值。9.根據(jù)權利要求8所述的駕駛員前視野測量方法，其特征在于，所述中央控制器接收數(shù)據(jù)信息，計算出V2點在s區(qū)域內投影與s區(qū)域面積的比值，包括: 統(tǒng)計掃描所述光線接收屏幕時，未接收到光線的第一光敏電阻數(shù)； 根據(jù)V2點的坐標計算出s區(qū)域的面積； 用所述s區(qū)域面積除以每個光敏電阻的截面積，計算出所有被掃描到的第二光敏電阻數(shù)； 所述第一光敏電阻數(shù)與所述第二光敏電阻數(shù)的比值為V2點在s區(qū)域內投影與s區(qū)域面積的比值。10.根據(jù)權利要求6-9任一項所述的駕駛員前視野測量方法，其特征在于，所述方法需在暗室中操作。
【文檔編號】G01M17/007GK106092606SQ201610605154
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年7月28日 公開號201610605154.2, CN 106092606 A, CN 106092606A, CN 201610605154, CN-A-106092606, CN106092606 A, CN106092606A, CN201610605154, CN201610605154.2
【發(fā)明人】許妍嫵, 趙德虎, 譚龍慶, 李佳佳, 萬振
【申請人】北京汽車研究總院有限公司