面向自动驾驶车辆在环测试的底盘主动转向系统和方法技术方案

本发明专利技术提供了一种面向自动驾驶车辆在环测试的基于视觉的底盘主动转向方法和系统，包括：通过双目视觉监控设备形成方向盘图像数据；其中，方向盘上设置有方向盘定位辅助装置；定位目前方向盘的旋转角度，换算得出车辆前轮预计旋转的角度作为目标转角；令底盘测功机转向控制单元，依据所述目标转角，来控制执行机构进行旋转，以适配车辆前轮的旋转运动。本发明专利技术利用主动感知的方式，为第三方检测机构开展相关适配测试业务提供了可靠的实现方式，从而达到与通过CAN信号控制目标转角相同的目的。达到与通过CAN信号控制目标转角相同的目的。达到与通过CAN信号控制目标转角相同的目的。

【技术实现步骤摘要】
面向自动驾驶车辆在环测试的底盘主动转向系统和方法


[0001]本专利技术涉及在环测试领域，具体地，涉及面向自动驾驶车辆在环测试的底盘主动转向系统和方法，特别是面向自动驾驶车辆在环测试的基于视觉的底盘主动转向系统和方法。

技术介绍

[0002]目前针对自动驾驶车辆在环测试系统的转向模块，通过打通与被测车辆的通讯，依据CAN中的转向指令控制底盘测功机的转向系统进行主动转向，从而实现与车辆在环测试中车辆转向轮的同步运动。这种方法存在一定的缺陷。
[0003]现有技术中，在车辆在环测试台架上，底盘测功机的前轮主动转向系统在被测车辆的CAN网络中捕获转向指令，并进行主动转向，以适应转向轮的转向运动。而待测车辆多为量产车型，正是因为这种依赖CAN信号捕获的预先转向，考虑到CAN协议的保密性，第三方检测机构往往很难获取被测车辆的CAN协议并进行信号捕获，并且即便能获取CAN协议，往往需要对不同的车辆做不同的适配，导致流程繁杂，效率不高。因此使用这种技术的自动驾驶整车在环测试验证业务在商业层面的推广受到极大阻碍，市场上不具备广泛的适用性。
[0004]现有技术中存在有在方向盘上做标记，起到定位辅助的作用，然后拍摄图像，根据图像识别出方向盘的方向等信息的专利文献，但是这些专利文献的各标签贴在视觉上的特征差异不明显，并且识别的过程不具备反馈，因而伴随着误差的累积，导致因各标签特征差异较小而增加了错误识别的概率，系统不具备反馈测量导致其自身容易形成大的累积误差且无法自然纠偏。

技术实现思路

[0005]针对现有技术中的缺陷，本专利技术的目的是提供一种面向自动驾驶车辆在环测试的底盘主动转向系统和方法。
[0006]根据本专利技术提供的一种面向自动驾驶车辆在环测试的基于视觉的底盘主动转向方法，包括：
[0007]通过双目视觉监控设备的两个视觉传感器拍摄方向盘，形成方向盘图像数据；其中，方向盘上设置有方向盘定位辅助装置；
[0008]根据方向盘图像数据，定位目前方向盘的旋转角度，并根据所述方向盘的旋转角度通过换算得出车辆前轮预计旋转的角度作为目标转角，将目标转角发送至底盘测功机转向控制单元；
[0009]令底盘测功机转向控制单元，依据所述目标转角，来控制执行机构进行旋转，以适配车辆前轮的旋转运动。
[0010]优选地，所述方向盘定位辅助装置包括四个不同灰度值的亮面夹具，在方向盘0位状态下，分别安装于被测车辆方向盘的0度、90度、180度、270度四个方位上；在灰度值区间[0，255]中，四个亮面夹具中，任意一个亮面夹具的灰度值均与其他三个亮面夹具的灰度差
相差至少60。
[0011]优选地，两个视觉传感器均安装于主驾驶座椅头枕处，视角正对方向盘，拍摄范围覆盖方向盘。
[0012]优选地，所述根据方向盘图像数据，定位目前方向盘的旋转角度，包括：
[0013]步骤S1：采集方向盘分别逆时针以及顺时针打满一圈的图像，并且标注出角度，角度范围(
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)，从而构建数据集；
[0014]步骤S2：通过监督训练，利用卷积神经网络对数据集进行训练，并迭代测试，使得对于每一帧图像，深度学习图像处理算法均能够定位出方向盘的旋转角度，此时角度范围仍为(
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)；
[0015]步骤S3：引入执行机构的反馈转角，进行当前旋转圈数的判断，对于深度学习图像处理算法定位出方向盘的旋转角度进行对应旋转圈数下的定位角度值计算；
[0016]步骤S4：通过双目视觉的两个视觉传感器两者对应的各自定位角度值的计算结果的互校验，判断两者计算结果的差异值判断系统是否正常工作；若差异值的绝对值超过10度，即判定系统需要进行检查维护；否则输出两者计算结果的均值，作为得到的方向盘的旋转角度。
[0017]优选地，依据所述目标转角，来控制执行机构进行旋转，以适配车辆前轮的绕Z轴的旋转运动，其中，Z轴垂直于地面。
[0018]根据本专利技术提供的一种面向自动驾驶车辆在环测试的基于视觉的底盘主动转向系统，包括：方向盘定位辅助装置、双目视觉监控设备、图形主机、底盘测功机；
[0019]方向盘定位辅助装置安装于待测车辆的方向盘；
[0020]双目视觉监控设备的两个视觉传感器拍摄方向盘，形成方向盘图像数据；
[0021]图形主机根据方向盘图像数据，定位目前方向盘的旋转角度，并根据所述方向盘的旋转角度通过换算得出车辆前轮预计旋转的角度作为目标转角，将目标转角发送至底盘测功机转向控制单元；
[0022]底盘测功机的转向控制单位根据所述目标转角，控制执行机构进行旋转，以适配车辆前轮的旋转运动。
[0023]优选地，所述方向盘定位辅助装置包括四个不同灰度值的亮面夹具，在方向盘0位状态下，分别安装于被测车辆方向盘的0度、90度、180度、270度四个方位上；在灰度值区间[0，255]中，四个亮面夹具中，任意一个亮面夹具的灰度值均与其他三个亮面夹具的灰度差相差至少60。
[0024]优选地，两个视觉传感器均安装于主驾驶座椅头枕处，视角正对方向盘，拍摄范围覆盖方向盘。
[0025]优选地，所述图形主机，包括：
[0026]模块M1：采集方向盘分别逆时针以及顺时针打满一圈的图像，并且标注出角度，角度范围(
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)，从而构建数据集；
[0027]模块M2：通过监督训练，利用卷积神经网络对数据集进行训练，并迭代测试，使得对于每一帧图像，深度学习图像处理算法均能够定位出方向盘的旋转角度，此时角度范围仍为(
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)；
[0028]模块M3：引入执行机构的反馈转角，进行当前旋转圈数的判断，对于深度学习图像
处理算法定位出方向盘的旋转角度进行对应旋转圈数下的定位角度值计算；
[0029]模块M4：通过双目视觉的两个视觉传感器两者对应的各自定位角度值的计算结果的互校验，判断两者计算结果的差异值判断系统是否正常工作；若差异值的绝对值超过10度，即判定系统需要进行检查维护；否则输出两者计算结果的均值，作为得到的方向盘的旋转角度。
[0030]优选地，依据所述目标转角，来控制执行机构进行旋转，以适配车辆前轮的绕Z轴的旋转运动，其中，Z轴垂直于地面。
[0031]与现有技术相比，本专利技术具有如下的有益效果：
[0032]1、本专利技术基于深度学习的视觉算法，结合双目视觉传感器及定位辅助装置，实时监控方向盘的运动状态，从而将转角传递至底盘测功机转向控制单元，安装简单，部署效率高，能够几乎无差别的适用于各种被测车辆；具备较高的精度；具备广泛的适用性及优良的实用性，具备商业推广价值。
[0033]2、本专利技术不同于已有技术对被测车辆CAN协议依赖性本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种面向自动驾驶车辆在环测试的基于视觉的底盘主动转向方法，其特征在于，包括：通过双目视觉监控设备的两个视觉传感器拍摄方向盘，形成方向盘图像数据；其中，方向盘上设置有方向盘定位辅助装置；根据方向盘图像数据，定位目前方向盘的旋转角度，并根据所述方向盘的旋转角度通过换算得出车辆前轮预计旋转的角度作为目标转角，将目标转角发送至底盘测功机转向控制单元；令底盘测功机转向控制单元，依据所述目标转角，来控制执行机构进行旋转，以适配车辆前轮的旋转运动。2.根据权利要求1所述的面向自动驾驶车辆在环测试的基于视觉的底盘主动转向方法，其特征在于，所述方向盘定位辅助装置包括四个不同灰度值的亮面夹具，在方向盘0位状态下，分别安装于被测车辆方向盘的0度、90度、180度、270度四个方位上；在灰度值区间[0，255]中，四个亮面夹具中，任意一个亮面夹具的灰度值均与其他三个亮面夹具的灰度差相差至少60。3.根据权利要求1所述的面向自动驾驶车辆在环测试的基于视觉的底盘主动转向方法，其特征在于，两个视觉传感器均安装于主驾驶座椅头枕处，视角正对方向盘，拍摄范围覆盖方向盘。4.根据权利要求2所述的面向自动驾驶车辆在环测试的基于视觉的底盘主动转向方法，其特征在于，所述根据方向盘图像数据，定位目前方向盘的旋转角度，包括：步骤S1：采集方向盘分别逆时针以及顺时针打满一圈的图像，并且标注出角度，角度范围(
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)，从而构建数据集；步骤S2：通过监督训练，利用卷积神经网络对数据集进行训练，并迭代测试，使得对于每一帧图像，深度学习图像处理算法均能够定位出方向盘的旋转角度，此时角度范围仍为(
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～360
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)；步骤S3：引入执行机构的反馈转角，进行当前旋转圈数的判断，对于深度学习图像处理算法定位出方向盘的旋转角度进行对应旋转圈数下的定位角度值计算；步骤S4：通过双目视觉的两个视觉传感器两者对应的各自定位角度值的计算结果的互校验，判断两者计算结果的差异值判断系统是否正常工作；若差异值的绝对值超过10度，即判定系统需要进行检查维护；否则输出两者计算结果的均值，作为得到的方向盘的旋转角度。5.根据权利要求1所述的面向自动驾驶车辆在环测试的基于视觉的底盘主动转向方法，其特征在于，依据所述目标转角，来控制执行机构进行旋转，以适配车辆前轮的绕Z轴的旋转运动，其中，Z轴垂直于地面。6.一种面向自动驾驶车辆在环...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈毅，殷承良，秦文刚，
申请(专利权)人：上海智能网联汽车技术中心有限公司，
类型：发明
国别省市：