模拟太阳光源随车运动系统的制作方法

1.本发明涉及汽车摄像头检测技术领域，具体为模拟太阳光源随车运动系统。


背景技术：

2.随着智能驾驶车辆的广泛应用，汽车配备摄像头用于无人驾驶的算法感知开发趋势越来越显著。而摄像头对光源的敏感程度，决定了在试验室内进行智能驾驶开发测试过程中，对太阳光源的模拟成为了不可缺少的一环。
3.光照式检测为汽车摄像头的常规的检测方式，目前光照检测的形式，基本都是采用固定式检测的模式，通过固定光源对车辆上装载的摄像头进行照射，通过不同程度光照下摄像头的响应情况，从而对摄像头优劣进行判定，由于固定式光源照射，必然造成光线照射的局限，导致摄像头只能在固定光照范围内进行测试，由于车辆常规行驶过程中，摄像头受外界光源的强度以及车辆与光源之间的距离进行判定，车辆与光源之间的距离会影响光照的范围，因此，固定式的光照检测方式，不能完全模拟车辆行驶过程中摄像头对外界光源响应的真实情况，本发明提供模拟太阳光源随车运动系统。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供模拟太阳光源随车运动系统，以解决上述背景技术中提出的车辆摄像头固定式光源检测的方式，较为局限，不能完全模拟车辆行驶过程中摄像头对外界光源响应的真实情况的问题。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
6.模拟太阳光源随车运动系统，本系统由硬件系统和软件系统组成，具体为：
7.一、硬件系统主要通过架体设备实现对模拟太阳光源设备的安装以及配合传动设备针对测试需要对模拟太阳光源进行位置、角度的调节，硬件系统具体包括龙门行走机构、多方位光源调整平台和太阳光源模拟照射灯；
8.二、软件系统主要通过采集车辆行驶的距离和速度信息且结合模拟太阳光源垂直距离，计算出模拟太阳光源照射角度，根据照射角度和测试需要分别对龙门调节机构、传动机构和光源强度/色温进行相应的控制，软件系统具体包括终端、车辆信息采集模块、设备控制模块、照射强度调节模块和角度计算模块；
9.进一步说明的，多方位光源调整平台由龙门架和传动组件组成，传动组件包括横向电机、垂向电机和纵向电机，横向电机安装于龙门架的顶部架体上，垂向电机安装于龙门架的两侧架体上，纵向电机安装于龙门架两侧架体的底部；
10.进一步说明的，龙门行走机构为轮体传动机构，轮体传动机构位于龙门架底部的两端且轮体传动机构之间设有驱动盘，驱动盘通过传动链条分别连接轮体传动机构上的传动组件，纵向电机的传动端与驱动盘连接；
11.进一步说明的，龙门架两侧的架体为升降结构的架体，包括升降架和固定架，升降架嵌合固定架内，固定架内设有升降驱动齿轮，升降架嵌合端上设有啮合齿，升降驱动齿轮
与啮合齿啮合连接，垂向电机的传动端与升降驱动齿轮连接；
12.进一步说明的，太阳光源模拟照射灯连接端上设有角度调节组件，太阳光源模拟照射灯通过角度调节组件连接于龙门架顶部，角度调节组件与横向电机的传动端连接；
13.进一步说明的，终端为控制端且通过总线分别与横向电机、垂向电机、纵向电机、太阳光源模拟照射灯和车辆的行车电脑进行连接。
14.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
15.本系统采用硬件系统和软件系统的结合，通过可调节结构的光源结合车辆的运动轨迹，由软件系统进行计算得出对应光照角度，针对光照角度，实现对可调节结构的光源进行相应的位置、角度调节，达到光源追踪的效果，同时根据具体测试情况，可以对光照的强度、色温进行相应的调节，在车辆行驶过程中通过追踪照射配合光照强度、色温的调节，可有效模拟车辆常规行驶下摄像头对光源响应真实情况，提高了车辆摄像头检测的准确性和精确性。
附图说明
16.图1为本发明的系统整体架构图；
17.图2为本发明的光源角度调整原理图；
18.图3为本发明的系统对车辆测试简化图。
具体实施方式
19.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
20.实施例一
21.请参阅图1-3，本发明提供一种技术方案：
22.模拟太阳光源随车运动系统，本系统由硬件系统和软件系统组成，以下是针对硬件系统和软件叙述，具体如下：
23.硬件系统主要通过架体设备实现对模拟太阳光源设备的安装以及配合传动设备针对测试需要对模拟太阳光源进行位置、角度的调节，硬件系统具体包括龙门行走机构、多方位光源调整平台和太阳光源模拟照射灯；
24.根据上述硬件系统的述叙述内容，进一步说明的，多方位光源调整平台由龙门架和传动组件组成，传动组件包括横向电机、垂向电机和纵向电机，横向电机安装于龙门架的顶部架体上，垂向电机安装于龙门架的两侧架体上，纵向电机安装于龙门架两侧架体的底部；
25.进一步阐述的，为了遵循光源位置、角度调节的原则，采用龙门架配合和不同位置的传动组件(电机)结合的形式，实现对太阳光源模拟照射灯调节的效果，龙门架一方面实现位置的调节，另一方面为太阳光源模拟照射灯提供安装的作用；
26.根据说明1中的内容且结合硬件系统叙述内容，进一步说明的，说明包括如下：
27.说明1：龙门行走机构为轮体传动机构，轮体传动机构位于龙门架底部的两端且轮
体传动机构之间设有驱动盘，驱动盘通过传动链条分别连接轮体传动机构上的传动组件，纵向电机的传动端与驱动盘连接；
28.根据上述说明内容，进一步阐述的，龙门行走机构主要实现对整个龙门架的移动，具体为，由驱动盘连接龙门架底部两端的轮体传动机构，通过纵向电机对驱动盘驱动，驱动盘通过传动链条，从而实现传动，对于轮体传动机构，由传统的轮体组件拼接构成，同时根据车辆常规的测试环境以及测试形式，龙门架行走机构均连接于相关测试区的运行轨道上，运行轨道与车辆行驶区域位置对应，以保证测量的精确和准确性，如果龙门不采用滑轨结构，需要通过轮体组件的转向机构配合纵向电机，在测试之前需要对龙门架整体横向位置进行调整；
29.说明2：龙门架两侧的架体为升降结构的架体，包括升降架和固定架，升降架嵌合固定架内，固定架内设有升降驱动齿轮，升降架嵌合端上设有啮合齿，升降驱动齿轮与啮合齿啮合连接，垂向电机的传动端与升降驱动齿轮连接；
30.根据上述说明内容，进一步阐述的，龙门架两侧升降结构的架体，主要实现对太阳光源模拟照射灯的照射的纵向位置进行调节，具体为，龙门架两侧架体，采用双架嵌合式结构，通过升降驱动齿轮与啮合齿啮合，达到传动升降的效果，驱动方式主要由垂向电机对升降驱动轮进行驱动控制；
31.说明3：太阳光源模拟照射灯连接端上设有角度调节组件，太阳光源模拟照射灯通过角度调节组件连接于龙门架顶部，角度调节组件与横向电机的传动端连接；
32.根据上述说明内容，进一步阐述的，太阳光源模拟照射灯作为本系统核心检测设备，需要根据车辆测试的具体条件进行相应的位置、角度调整，位置调整部分由龙门架升降机构实现，对于太阳光源模拟照射灯角度调节，需要自身的角度调节组件来实现，因此，角度调节组件可采用双盘组合的转动结构，具体为，固定盘和调节盘，调节盘限位嵌合于固定盘上实现限位转动，固定盘与太阳光源模拟照射灯之间采用侧面固定形式，固定盘上连接有贯穿轴，贯穿轴一端贯穿固定盘与调节盘固定，另一端与横向电机的传动端连接，从而实现太阳光源模拟照射灯纵向角度调节，对于横向角度调节，基于上述说明1中阐述的内容，如果采用滑轨结构，横向角度将无需调整，如果为独立的架体结构，需要在测试之前进行调整，在测试时，横向角度为固定角度，始终与车辆保持一条水平线上；
33.软件系统主要通过采集车辆行驶的距离和速度信息且结合模拟太阳光源垂直距离，计算出模拟太阳光源照射角度，根据照射角度和测试需要分别对龙门调节机构、传动机构和光源强度/色温进行相应的控制，软件系统具体包括终端、车辆信息采集模块、设备控制模块、照射强度调节模块和角度计算模块；
34.根据上述软件系统的述叙述内容，进一步说明的，终端为控制端且通过总线分别与横向电机、垂向电机、纵向电机、太阳光源模拟照射灯和车辆的行车电脑进行连接；
35.进一步阐述的，终端主要实现调节设备执行指令的发送、车辆行驶数据的接收以及对太阳光源模拟照射灯的强度/色温的控制，起到主控的作用，具体控制形式为，车辆行驶过程中，终端接收车辆行车电脑发送的车速和行驶距离的信息，如图2所示，系统以模拟光源点为a点，模拟光源垂向与地面的交点为b点，车辆位置为c点，三点组成直角三角形，根据龙门架的纵向高度以及车辆行驶的距离，角度计算模块根据余切定理，tan∠a＝bc/ab，计算出图中a的角度(即照射角度)，根据照射角度以及测试需要照射的强度/色温，通过终
端对太阳光源模拟照射灯连接的横向电机和太阳光源模拟照射灯照射模式进行控制；
36.需要说明的，龙门高度的调节，只针对测试车辆大小以及测试环境地势进行相应的调节，太阳光源模拟照射灯纵向角度调节后，会使得太阳光源模拟照射灯对车辆照射处于一个准确的范围内，因此，龙门架的高度在车辆测试时处于固定位置，因此龙门架的高度值为固定值；
37.基于上述内容，本系统对车辆测试具体步骤包括如下：
38.步骤一：根据测试车辆的运动轨迹，对龙门架的位置进行调整，使得龙门架测试位置、高度达到最佳，将测试的车辆行驶至测试区的起点处，通过终端连接测试车辆的行车电脑且录入模拟光源垂向数据，即可进行测试；
39.步骤二：测试车辆按照测试区指定的运行轨迹进行行驶，行车电脑会将车速、行驶距离信息实时传输至终端，终端计算出照射角度，从而对横向电机进行控制，实时改变太阳光源模拟照射灯照射的纵向角度，保证照射光与测试车辆始终保持一致；
40.步骤三：在测试过程中，保证太阳光源模拟照射灯照射位置的同时，可以通过终端控制太阳光源模拟照射灯不同照射强度/色温，对车辆进行不同程度的照射，对车辆摄像头进行全面的检测。
41.实施例二
42.本实施例与实施例一不同在于，硬件系统区别：太阳光源模拟照射灯与龙门架连接形式采用双角度调整结构，包括横向角度调节机构和纵向角度调节机构，纵向角度调节机构在横向角度调节机构的基础上设立，具体为，纵向角度调节机构安装于横向角度调节机构上，横向角度调节机构安装于龙门架的顶部架体上，太阳光源模拟照射灯安装于纵向角度调节机构上，同时龙门架顶部架体上安装有定位装置(激光定位装置、红外线扫描装置的任意一种)；
43.软件系统区别：软件系统包括实施例一所述的模块之外，还包括位置判定模块，终端通过总线连接实施例一中涉及的设备之外，还包括连接横向角度调节机构的驱动电机以及龙门架顶部设定的定位装置；
44.对车辆测试具体步骤与实施例一区别在于：
45.步骤二：测试车辆按照测试区指定的运行轨迹进行行驶，行车电脑会将车速、行驶距离信息实时传输至终端，终端计算出照射角度，从而对横向电机进行控制，实时改变太阳光源模拟照射灯照射的纵向角度，保证照射光与测试车辆始终保持一致，终端通过定位装置对车辆行驶轨迹进行定位，根据车辆行驶位置，调整太阳光源模拟照射灯横向角度；
46.通过实施例一与实施例二比较得出以下结论：
47.实施例二在实施例一基础上增强了车辆定位装置，在测试区域内没有规定的运行轨迹的情况下，可以通过车辆定位方式，确定车辆的行驶位置，从而通过终端完成对太阳光源模拟照射灯的横向角度和纵向角度的调节，从而实现测试，解除实施例一中对龙门横向位置的限定，因此，实施例二在不改变测试原则的情况下，通过增加硬件(定位装置)的方式，增强了系统的功能，虽然增强了功能性，但是也增加了系统的整体运行成本，由于太阳光源模拟照射灯照射时，产生一个照射的范围，车辆行驶过程中，如果在照射范围内，并不会对测试造成根本性的影响，因此，实施例一在实用性方面要优于实施例二，需要说明的，本实施例一、二只考虑人为对车辆的控制，不考虑相关程序对车辆的自动化控制。
48.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。