一种模拟真实降雨环境的车载相机在环测试平台及方法技术

本发明专利技术属于智能网联汽车测试验证技术领域，具体的说是一种模拟真实降雨环境的车载相机在环测试平台及方法。包括基础框架，用于硬件在环测试平台的框架，能够放置车窗雨刷模拟系统；车窗雨刷模拟系统，用于模拟雨水降落在前挡风玻璃；雨水模拟系统，用于模拟雨水；风向车速模拟系统，用于模拟不同风向、风速、车速条件下的雨滴状态；本发明专利技术使用数字RGB图像表现雨天环境下道路交通环境、道路、车辆等要素，使用真实水滴模拟雨天环境，解决现有方法使用简单的喷头方式进行雨滴模拟，这既无法保证落下时的雨滴形状，也无法真实模拟不同风速、车速情况对雨滴的影响的问题。情况对雨滴的影响的问题。情况对雨滴的影响的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种模拟真实降雨环境的车载相机在环测试平台及方法


[0001]本专利技术属于智能网联汽车测试验证
，具体的说是一种模拟真实降雨环境的车载相机在环测试平台及方法。

技术介绍

[0002]智能网联汽车是汽车产业的未来发展方向，当前我国智能网联汽车技术正得到迅速发展，多个车企均提出了其智能网联汽车的车型方案，测试验证已成为制约智能网联汽车进一步发展的重要阻碍。硬件在环测试在智能网联汽车的测试体系中兼具仿真环境运行速度快的优势及物理硬件在环的真实性，在测试验证体系中应用范围最广。然而，在针对复杂天气建模方面，尤其是雨天这一最常见的复杂气象条件，硬件在环中仿真环境建模精度仍然存在一定问题，无法完美复现真实雨滴在相机传感器中的感应情况，数字
‑
物理融合降雨环境已成为智能网联汽车硬件在环测试的发展方向。针对这一趋势，现有方法使用简单的喷头方式进行雨滴模拟，这既无法保证落下时的雨滴形状，也无法真实模拟不同风速、车速情况对雨滴的影响。

技术实现思路

[0003]本专利技术提供了一种模拟真实降雨环境的车载相机在环测试平台及方法，使用数字RGB图像表现雨天环境下道路交通环境、道路、车辆等要素，使用真实水滴模拟雨天环境，解决现有方法使用简单的喷头方式进行雨滴模拟，这既无法保证落下时的雨滴形状，也无法真实模拟不同风速、车速情况对雨滴的影响的问题。
[0004]本专利技术技术方案结合附图说明如下：
[0005]第一方面，本专利技术实施例提供了一种模拟真实降雨环境的车载相机在环测试平台，包括：
[0006]基础框架，用于硬件在环测试平台的框架，能够放置车窗雨刷模拟系统、雨水模拟系统、风向车速模拟系统；
[0007]车窗雨刷模拟系统，用于模拟雨水降落在前挡风玻璃；
[0008]雨水模拟系统，用于模拟雨水；
[0009]风向车速模拟系统，用于模拟不同风向、风速、车速条件下的雨滴状态。
[0010]所述车窗雨刷模拟系统设置在基础框架内；所述雨水模拟系统中的自适应水头30设置在基础框架的上方；所述雨水模拟系统中的喷水头18设置在基础框架的内壁上；所述自适应水头30和喷水头18模拟雨水；所述雨水模拟系统中的蓄水箱13设置在基础框架外，为自适应水头30和喷水头18供水；所述风向车速模拟系统设置在基础框架上。
[0011]所述基础框架包括整体外框1和设置在整体外框1内部的屏显系统2；所述屏显系统2包括第一屏幕可运动支架27、第一屏幕可运动支架28和屏幕显示20；所述第一屏幕可运动支架27和第二屏幕可运动支架28均采用电子导轨；所述第一屏幕可运动支架27可以相对第二屏幕可运动支架28前后运动；所述第二屏幕可运动支架28和整体外框1后面的底座连
接，并可进行上下运动。
[0012]所述车窗雨刷模拟系统包括被测相机15、前挡风玻璃16、雨刮系统17和前挡风玻璃夹具3；所述前挡风玻璃夹具3固定在整体外框1内部底座上；所述前挡风玻璃夹具3夹持前挡风玻璃16；所述被测相机15固定在前挡风玻璃16的一端；所述雨刮系统17设置在前挡风玻璃16的另一端。
[0013]所述雨水模拟系统包括蓄水箱13、第一导水管4、第二导水管5、第三导水管6、第四导水管10、第五导水管11、第六导水管14、可控水泵7、压力传感器8、压力水室9、电磁开关阀12、自适应水头30、喷水头18、上框22和入水头23；
[0014]所述可控水泵7与电源连接；所述蓄水箱13中的水通过可控水泵7、第三导水管6和第五导水管11导入压力水室9中，保持压力水室9内的压力；所述压力水室9上安装有压力传感器8，压力传感器8时刻检测压力水室9中的压力，当压力水室9内的水压到达设定值时关闭可控水泵7的电流；所述压力水室9流出的水分为三部分；第一部分流出的水通过第四导水管10及第一电磁开关阀12流入自适应水头30中；所述第一电磁开关阀12通过入水头23为自适应水头30供水；第二部分流出的水通过第一导水管4及第二电磁开关阀31流入喷水头18中；第三部分流出的水通过第六导水管14及第三电磁开关阀32流入喷水头18；所述喷水头18固定在整体外框1的内壁上；所述喷水头18和自适应水头30喷水模拟雨水；所述喷水头18固定在整体外框1的左、右两侧内壁上；所述整体外框1内的降水通过整体外框1内部的排水口经过第二导水管5流入蓄水箱13内，为蓄水箱13提供水源补充。
[0015]所述自适应水头34固定在上框22上；所述上框设置在整体外框1上方；所述自适应水头34由两层具有相同孔隙的上层水头24和下层水头25组成；所述下层水头25上固定有控制导轨26；所述下层水头25与控制导轨26滑动配合，通过控制导轨26进行移动从而改变上层水头24和下层水头25之间的空隙。
[0016]所述风向车速模拟系统包括多个吹风系统；所述吹风系统包括两个侧向风系统19和一个正向风系统21。所述侧向风系统19安装在整体外框1内部的左右两侧；所述正向风系统21安装在整体外框1上自适应水头30的前方。
[0017]第二方面，本专利技术实施例提供了一种模拟真实降雨环境的车载相机在环测试方法，包括以下步骤：
[0018]步骤一、搭建一种面向智能网联汽车车载相机的硬件在环测试平台，包括所有部件的固定连接及水管之间的连接；
[0019]步骤二、对一种面向智能网联汽车车载相机的硬件在环测试平台中的屏幕显示20的位置进行校正，使被测相机15的视觉与屏幕显示20完全重合；
[0020]步骤三、通过屏幕显示20输出RGB图像模拟雨天情况下出雨滴外的其他测试场景要素；
[0021]步骤四、在蓄水箱13中加入10升水，打开雨刮系统17、可控水泵7、压力传感器8、第一电磁开关阀12、喷水头18，并检查是否运行正常，通过降雨需求及雨刮运行需求，调整雨刮系统17的运动速度，并调整可控水泵7的开闭，第一电磁开关阀12的开闭，自适应水头30的孔隙开度；模拟周围交通车由于轮胎运动产生的水雾调节第二电磁开关阀31、第三电磁开关阀32的开度；根据车速，风速的模拟需求，调整两个侧向风系统19的风速大小，正向风系统21的风速大小和风向。
[0022]所述自适应水头30中的一部分靠近前挡风玻璃16处产生的积水大部分落在前挡风玻璃16上，为模拟降落在挡风玻璃上的降雨；所述自适应水头30的另一部分距离前挡风玻璃16远，模拟自动驾驶汽车行驶时降落在车辆前方的降雨，这部分降雨不会落在车窗上；距离前挡风玻璃15较近处的水头孔隙直径参照高斯分布进行计算，孔径的均值为3mm，标准差为1mm，高斯分布如公式(1)所示；较远处的空隙分为10排及以上，最近一排孔隙直径为5mm，最远处1排空隙直径选择为1mm，以0.5mm为基准按照等差数列的形式确定每一排的孔隙直径，如公式(2)所示；
[0023][0024]g(x)＝d
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(2)
[0025]式中，f(x)为距离挡风本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种模拟真实降雨环境的车载相机在环测试平台，其特征在于，包括：基础框架，用于硬件在环测试平台的框架，能够放置车窗雨刷模拟系统、雨水模拟系统、风向车速模拟系统；车窗雨刷模拟系统，用于模拟雨水降落在前挡风玻璃；雨水模拟系统，用于模拟雨水；风向车速模拟系统，用于模拟不同风向、风速、车速条件下的雨滴状态。所述车窗雨刷模拟系统设置在基础框架内；所述雨水模拟系统中的自适应水头(30)设置在基础框架的上方；所述雨水模拟系统中的喷水头(18)设置在基础框架的内壁上；所述自适应水头(30)和喷水头(18)模拟雨水；所述雨水模拟系统中的蓄水箱(13)设置在基础框架外，为自适应水头(30)和喷水头(18)供水；所述风向车速模拟系统设置在基础框架上。2.根据权利要求1所述的一种模拟真实降雨环境的车载相机在环测试平台，其特征在于，所述基础框架包括整体外框(1)和设置在整体外框(1)内部的屏显系统(2)；所述屏显系统(2)包括第一屏幕可运动支架(27)、第一屏幕可运动支架(28)和屏幕显示(20)；所述第一屏幕可运动支架(27)和第二屏幕可运动支架(28)均采用电子导轨；所述第一屏幕可运动支架(27)可以相对第二屏幕可运动支架(28)前后运动；所述第二屏幕可运动支架(28)和整体外框(1)后面的底座连接，并可进行上下运动。3.根据权利要求2所述的一种模拟真实降雨环境的车载相机在环测试平台，其特征在于，所述车窗雨刷模拟系统包括被测相机(15)、前挡风玻璃(16)、雨刮系统(17)和前挡风玻璃夹具(3)；所述前挡风玻璃夹具(3)固定在整体外框(1)内部底座上；所述前挡风玻璃夹具(3)夹持前挡风玻璃(16)；所述被测相机(15)固定在前挡风玻璃(16)的一端；所述雨刮系统(17)设置在前挡风玻璃(16)的另一端。4.根据权利要求1所述的一种模拟真实降雨环境的车载相机在环测试平台，其特征在于，所述雨水模拟系统包括蓄水箱(13)、第一导水管(4)、第二导水管(5)、第三导水管(6)、第四导水管(10)、第五导水管(11)、第六导水管(14)、可控水泵(7)、压力传感器(8)、压力水室(9)、电磁开关阀(12)、自适应水头(30)、喷水头(18)、上框(22)和入水头(23)；所述可控水泵(7)与电源连接；所述蓄水箱(13)中的水通过可控水泵(7)、第三导水管(6)和第五导水管(11)导入压力水室(9)中，保持压力水室(9)内的压力；所述压力水室(9)上安装有压力传感器(8)，压力传感器(8)时刻检测压力水室(9)中的压力，当压力水室(9)内的水压到达设定值时关闭可控水泵(7)的电流；所述压力水室(9)流出的水分为三部分；第一部分流出的水通过第四导水管(10)及第一电磁开关阀(12)流入自适应水头(30)中；所述第一电磁开关阀(12)通过入水头(23)为自适应水头(30)供水；第二部分流出的水通过第一导水管(4)及第二电磁开关阀(31)流入喷水头(18)中；第三部分流出的水通过第六导水管(14)及第三电磁开关阀(32)流入喷水头(18)；所述喷水头(18)固定在整体外框(1)的内壁上；所述喷水头(18)和自适应水头(30)喷水模拟雨水；所述喷水头(18)固定在整体外框(1)的左、右两侧内壁上；所述整体外框(1)内的降水通过整体外框(1)内部的排水口经过第二导水管(5)流入蓄水箱(13)内，为蓄水箱(13)提供水源补充。5.根据权利要求4所述的一种模拟真实降雨环境的车载相机在环测试平台，其特征在于，所述自适应水头(30)固定在上框(22)上；所述上框设置在整体外框(1)上方；所述自适应水头(30)由两层具有相同孔隙的上层水头(24)和下层水头(25)组成；所述下层水头(25)
上固定有控制导轨(26)；所述下层水头(25)与控制导轨(26)滑动配合，通过控制导轨(26)进行移动从而改变上层水头(24)和下层水头(25)之间的空隙。6.根据权利要求1所述的一种模拟真实降雨环境的车载相机在环测试平台，其特征在于，所述风向车速模拟系统包括多个吹风系统；所述吹风系统包括两个侧向风系统(19)和一个正向风系统(21)；所述侧向风系统(19)安装在整体外框(1)内部的左右两侧；所述正向风系统(21)安装在整体外框(1)上自适应水头(30)的前方。7.一种模拟真实降雨环境的车载相机在环测试方法，通过一种模拟真实降雨环境的车载相机在环测试平台实现，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、搭建一种面向智能网联汽车车载相机的硬件在环测试平台...

【专利技术属性】
技术研发人员：张培兴，朱冰，范天昕，孙宇航，
申请(专利权)人：吉林奥测汽车技术服务有限责任公司，
类型：发明
国别省市：