CN109342082A - 一种汽车碰撞试验的摄像设备及摄像方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种汽车碰撞试验的摄像设备及摄像方法，其包括若干高速摄像机、自动调准机构以及控制机构，自动调准机构包括导轨、与导轨配合且承载高速摄像机的自动定位装置，导轨设于汽车运行轨道一侧，自动定位装置包括牵引组件及若干悬臂，牵引组件与悬臂连接，悬臂与导轨滑动连接，悬臂承载高速摄像机，控制机构根据车型自动调控悬臂在导轨上的位置，以对高速摄像机进行自动定位，进行汽车碰撞试验的全面拍摄。本发明针对不同车型及不同的汽车碰撞试验类型，通过该摄像设备中的控制机构远程控制自动调准机构，实现对所用高速摄像机位置进行批量地、同一轴线上的自动调准，保证同一车型在同一类型试验中，高速摄像机拍摄范围的一致性。
Description
技术领域
本发明涉及汽车碰撞试验领域，特别涉及一种汽车碰撞试验的摄像设备及摄像方法。
背景技术
目前中国整车安全评价领域中，根据CNCAP2018法规需要外部9台高速摄像机获取车辆碰撞瞬间-10ms至410ms，车身机构变化，假人运动姿态，约束系统工作状况等信息。在试验开发阶段，需要对同款车型，同一类碰撞试验，做两次试验，比较相同位置高速摄像机位置中，碰撞瞬间车身机构变化，假人运动姿态，约束系统工作状况等信息的异同。所以针对每台高速摄像机定位，拍摄范围均有明确严格要求。
目前各汽车厂完成一次标准整车碰撞试验，需要完成以下几个环节：定位9台高速摄像机定位、调整9台高速摄像机拍摄范围、调整9台高速摄像机焦距光圈、等待其他环节完毕、进行终检、开启外部灯光、开启车载灯光、开启3D运动分析发光标示点、设置高速相机ready状态、发车碰撞。
目前各个汽车厂对上述工作的传统做法是：
1、关于第1环节“定位9台高速摄像机定位”，传统做法是：使用带有水平，俯仰，左右6个自由度的可调整三脚支架，再加上三角支架整体在碰撞空间(x、y、z)6个自由度移动。即一个高手摄像机需要通过调整12个自由度，最终确定精确拍摄范围，如此，6个相机需要调整72个自由度。
2、关于第2环节：调整9台高速摄像机拍摄范围，传统方法是：
针对每款车型，每一试验制定做标准操手册，通过人为按照标准手册进行范围调整。
3、关于第3环节：调整9台高速摄像机焦距光圈，传统方法是：
首先打开外部灯光，模拟碰撞瞬间的工作环境，然后由工程师逐个调节高速摄像机的焦距和光圈。
综上，传统工作方式存在多方面问题：按照法规调整高速摄像范围，共需要调整72个自由度。因为各工作环节每次都是由人工以手动的方式逐一进行高速摄像机调节，所以工作耗时长，成本高，而且无法保证同一车型、同一类型两次试验中，高速摄像机定位与拍摄范围的一致性，影响试验数据质量，以及整车安全性分析，导致CNCAP五星无法保障。此外，这种工作方式，工程师一定要在施工现场，除了有安全隐患外，工程师还需要往返于控制室与施工现场，影响效率。
一般汽车企业每年会设计生产多款车型，以每年12款车型为例，根据法规，每款车型会试验9种碰撞类型，每种碰撞类型需要9台高速摄像机，故共800多种相机位置需要摆放。即使有操作手册，人工操作也有很大出错风险，也很难保证两次对比试验中，同一相机的拍摄范围的一致性。影响整车安全性评估。并且人工手动调节，费时费力，且工程师在现场会存在安全隐患。所以在上述几个环节中，均存在很大的效率质量的提升空间。
发明内容
为了解决现有技术的问题，本发明实施例提供了一种汽车碰撞试验的摄像设备及摄像方法，可实现对所用高速摄像机位置进行批量地、同一轴线上的自动调准，且能保证同一车型在同一类型试验中，高速摄像机在导轨上处于相同的位置，以确保高速摄像机拍摄范围的一致性，从而提高数据的可信度、整车安全性分析的可信度。
为解决上述技术问题，本发明提出如下第一技术方案：
一种汽车碰撞试验的摄像设备，其包括若干高速摄像机、自动调准机构以及控制机构，所述自动调准机构包括导轨、与所述导轨配合且承载所述高速摄像机的若干自动定位装置，所述导轨设于汽车运行轨道一侧，所述自动定位装置包括牵引组件及悬臂，所述牵引组件与所述悬臂连接，所述悬臂与所述导轨滑动连接，所述悬臂承载所述高速摄像机，所述控制机构根据车型自动调控所述悬臂在所述导轨上的位置，以对所述高速摄像机进行自动定位，进行汽车碰撞试验的全面拍摄。
进一步地，所述牵引组件包括与悬臂连接的电动小车，所述电动小车与所述导轨可移动连接，所述电动小车带动所述悬臂在所述导轨上往复移动，以将所述悬臂在所述导轨上进行定位。
进一步地，所述电动小车包括第一伺服电机，所述第一伺服电机与所述控制机构通信连接。
进一步地，所述自动定位装置还包括传感器，所述传感器设于所述悬臂上，所述控制机构与所述传感器通信连接，以确定所述悬臂在所述导轨上的位置。
进一步地，所述自动调准机构还包括若干自动对焦装置，所述自动对焦装置与所述高速摄像机的摄像镜头配接，所述自动对焦装置包括第二伺服电机、连接于所述第二伺服电机与所述摄像镜头之间的调焦齿轮组。
进一步地，所述调焦齿轮组包括相互啮合的第一齿轮及第二齿轮，所述摄像镜头包括焦距调节环，所述第一齿轮套设于所述焦距调节环上用于焦距调节，所述第二齿轮与所述第二伺服电机输出端连接。
进一步地，所述控制机构与所述第二伺服电机通信连接，所述控制机构控制所述第二伺服电机实现所述调焦齿轮组对所述摄像镜头进行焦距及光圈的自动调节。
进一步地，所述控制机构包括控制终端，所述控制终端与所述第一伺服电机、第二伺服电机均为通信连接。
进一步地，所述控制终端包括指令模块、信息获取模块、处理模块、控制模块以及存储模块，其中，
所述指令模块用于输入车型、试验场地尺寸、试验类型或者发出复位指令；
所述信息获取模块用于获取每一悬臂在所述导轨上的当前位置信息、以及获取每一高速摄像机的当前对焦信息；
所述处理模块用于根据车型、试验场地尺寸及试验类型，计算所述电动小车控制所述悬臂移动至指定位置时所需的位移、以及计算将每一高速摄像机调至指定焦距时所需旋转的角度；
所述控制模块用于控制所述第一伺服电机以进行每一摄像机的定位，所述控制模块用于控制所述第二伺服电机的运行以进行每一摄像机的对焦；
所述存储模块用于存储试验场地尺寸数据、每一车型每一试验类型对应的各高速摄像机的参数信息、每一车型每一试验类型对应的碰撞试验参数信息，所述高速摄像机的参数信息包括所述悬臂的定位信息以及所述高速摄像机的对焦信息。
为解决上述技术问题，本发明提出如下第二技术方案：
一种汽车碰撞试验的摄像方法，所述摄像方法包括如下步骤：
根据车型信息、场地信息及试验类型，调出相应高速摄像机的参数信息；
根据所述相应高速摄像机的参数信息，自动定位各高速摄像机在X轴上的位置；
根据所述相应高速摄像机的参数信息，自动调节各高速摄像机的焦距；
进行汽车碰撞，相应高速摄像机拍摄并获取汽车碰撞试验的信息。
进一步地，所述摄像方法还包括如下步骤：
在进行具体碰撞试验前，预先建立数据库，所述数据库包括车型信息、试验场地信息、试验类型、每一车型每一试验类型对应的各高速摄像机的参数信息、每一车型每一试验类型对应的碰撞试验参数信息。
进一步地，所述预先建立数据库时，具体包括如下步骤：
测量试验场地基本尺寸；
测量每一车型的车型信息；
统计每一车型每一试验类型试验时需要获得的碰撞试验参数信息；
确定需要使用的摄像机；
调整确定各摄像机在X轴上的位置；
建模确定各摄像机的拍摄视角；
进行相应车型的首次汽车碰撞试验，高速摄像机拍摄并获取碰撞试验参数信息；
记录相应车型相应试验类型对应的各高速摄像机的参数信息。
进一步地，所述建模确定各摄像机的拍摄视角具体包括如下步骤：
对左侧全景-垂直视野对应摄像机的拍摄视角进行可行性建模分析；
对左侧全景-水平视野对应摄像机的拍摄视角进行可行性建模分析；
对左侧半景-垂直视野对应摄像机的拍摄视角进行可行性建模分析；
对左侧半景-水平视野对应摄像机的拍摄视角进行可行性建模分析。
本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：
本发明保护一种汽车碰撞试验的摄像设备，其包括若干高速摄像机、自动调准机构以及控制机构，自动调准机构包括导轨、与导轨配合且承载高速摄像机的自动定位装置，导轨设于汽车运行轨道一侧，自动定位装置包括牵引组件及若干悬臂，牵引组件与悬臂连接，悬臂与导轨滑动连接，悬臂承载高速摄像机，控制机构根据车型自动调控悬臂在导轨上的位置，以对高速摄像机进行自动定位，进行汽车碰撞试验的全面拍摄。本发明针对不同车型及不同的汽车碰撞试验类型，通过该摄像设备中的控制机构远程控制自动调准机构，实现对所用高速摄像机位置进行批量地、同一轴线上的自动调准，相对于传统方法中人工手动、逐一调整的高速摄像机位置调整方法，更安全、便捷、快速，通过对高速摄像机的批量调整，保证同一车型在同一类型试验中，高速摄像机在导轨上处于相同的位置，以确保高速摄像机拍摄范围的一致性，从而提高数据的可信度、整车安全性分析的可信度。
自动调准机构还包括若干自动对焦装置，自动对焦装置与高速摄像机的摄像镜头配接，自动对焦装置包括伺服电机、连接于伺服电机与镜头之间的调焦齿轮组。通过设置与控制机构通信连接的伺服电机及调焦齿轮组，操作人员可以远程、批量地对所有高速摄像机进行自动对焦，从而避免人工手动操作每一台摄像机进行对焦，提质增效。
控制机构包括控制终端，控制终端与第一伺服电机、第二伺服电机均为通信连接，控制终端包括指令模块、信息获取模块、处理模块、控制模块以及存储模块，如此，该汽车碰撞试验的摄像设备可通过控制终端，实现远程控制来自动调准位置及焦距，在进行每一车型每一试验类型的首次试验的基础上，通过存储的相应的高速摄像机的参数信息，每次进行相应试验时，即可调用高速摄像机的参数信息，以确保相同车型进行相同试验类型时，高速摄像机的参数信息均相同，以确保高速摄像机拍摄范围的一致性，从而提高数据的可信度、整车安全性分析的可信度。
本发明提供的一种汽车碰撞实验的摄像方法，其基于汽车碰撞试验的摄像设备，通过远程控制，可实现批量仅通过单轴向移动，满足任意车型的高速摄像数据采集要求，保证碰撞过程瞬间，全面采集车身机构变化，假人运动姿态，约束系统等二维数据信息。通过该摄像方法，该设计方案相对主流方案优化了60个调节自由度，极大地缩短了工作时间，降低了人力成本。更重要的，通过该摄像方法，能够很好地保证同一车型同一试验类型的高速摄像机参数信息相同，拍摄范围一致，从而提高数据的可信度、整车安全性分析的可信度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的一种汽车碰撞试验的试验示意图；
图2是本发明实施例提供的一种汽车碰撞试验的另一视角的示意图；
图3是本发明实施例提供的一种汽车碰撞试验的摄像设备的部分结构示意图；
图4是本发明实施例提供的一种汽车碰撞试验的摄像设备的另一部分结构示意图；
图5是本发明实施例提供的一种汽车碰撞试验的摄像设备的又一部分结构示意图；
图6是本发明实施例中提供的一种汽车碰撞试验的摄像设备的又一部分结构示意图；
图7是本发明实施例提供的一种汽车碰撞试验的摄像方法的流程图；
图8是本发明实施例提供的一种汽车碰撞试验的摄像方法中建立数据库时的流程图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，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。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“X轴”“Y轴”“Z轴”“垂直”“平行”“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面参考附图1至6来详细描述本发明所保护的一种汽车碰撞试验的摄像设备。
一种汽车碰撞试验的摄像设备，包括若干高速摄像机1、自动调准机构2以及控制机构(图未视)，为满足所有试验类型，一般的自动调准机构2包括两套，且对称设于汽车运行轨道两侧。控制机构设于控制室内，与自动调准机构2为通信连接，以实现其对自动调准机构2的远程控制。为了便于描述，以下以驾驶员一侧对应的自动调准机构2为例进行描述。
在进行具体试验时，同一车型需要进行至少三种类型的试验，分别是：正碰、偏置碰及柱碰，记为Front/ODB/Pole，为了便于描述，以下以正碰Front为例。
自动调准机构2包括导轨21、与导轨21配合且承载高速摄像机1的若干自动定位装置22以及设于各高速摄像机1上的自动对焦装置28，导轨21设于汽车运行轨道一侧。本实施例中，导轨21为直线导轨，自动定位装置22通过在导轨21上呈直线轨迹的往复移动，来调节其位置。本实施例中，以导轨21所在位置定义为X轴，且以靠近壁障一端定义为坐标原点。本实施例中，导轨21采用KBK轨道，高速摄像机1的线缆布置在KBK轨道上方坦克链中，高速摄像机1的位置固定后，线缆可以长期连接，不用每次试验后拔掉，从而延长设备寿命。
自动定位装置22至少包括两组，自动定位装置22包括牵引组件23、悬臂24以及设于悬臂24上的传感器(图未视)，牵引组件23与悬臂24连接，悬臂24与导轨21滑动连接，悬臂24承载高速摄像机1，控制机构根据试验车型自动调控各悬臂24在导轨21上的位置，以对高速摄像机1进行自动定位，进行汽车碰撞试验的全面拍摄。
本实施例中，为了简化结构、提高空间利用率，每个悬臂24至少承载两台高速摄像机1。悬臂24包括悬臂本体25以及垂直设于其下端且用于放置高速摄像机1的平台26，平台26与悬臂本体25的连接位置可调，即平台26的离地高度根据试验车身高度调整。
牵引组件23包括与悬臂24连接的电动小车27，电动小车27与导轨21可移动连接，电动小车27带动悬臂24在导轨21上线性移动，以将悬臂24在导轨21上进行定位。电动小车27为倒置结构，包括嵌于轨道21卡槽内的滚轮271、与悬臂24连接的连接部272以及第一伺服电机(图未视)，其中第一伺服电机与控制机构通信连接，第一伺服电机的输出端控制滚轮211的滚动方向移动距离，以实现控制机构与电动小车27的运行控制。
自动定位装置22中的传感器设于悬臂24上，控制机构与传感器通信连接，以确定悬臂24在导轨21上的实时位置。传感器用于向控制机构反馈悬臂的实时位置，以为控制机构控制电动小车27的运行提供依据。并且，根据悬臂24的实时位置信息，控制机构通过设置防撞程序，设定相邻两个悬臂24之间的距离阈值，当相邻两个悬臂之间的距离不小于该阈值时，可使悬臂24之间具有前后防撞及极限保护功能，避免悬臂24定位过程中出现碰撞事故，造成设备的损坏。
作为一种较佳的实施方式，电动小车的运动精度控制在±10mm内，以保证高速摄像机1的实际坐标值与试验标准值相差较小，提高试验的准确性。
每种车型的每一类型的试验，在进行第一次高速摄像机1的位置调整之后，通过控制机构存储每一个高速摄像机的坐标值，在之后进行同一车型同一类型试验的时候，仅需调用相应的坐标值，控制机构远程、批量控制电动小车27带动悬臂24移动至指定位置，实现相应高速摄像机1的定位以进行再次碰撞试验的拍摄即可。
本实施例针对不同车型及不同的汽车碰撞试验类型，通过该摄像设备中的控制机构远程控制自动调准机构，实现对所用高速摄像机位置进行批量地、同一轴线上的自动调准，相对于传统方法中人工手动、逐一调整的高速摄像机位置调整方法，更安全、便捷、快速，通过对高速摄像机的批量调整，保证同一车型在同一类型试验中，高速摄像机在导轨上处于相同的位置，以确保高速摄像机拍摄范围的一致性，从而提高数据的可信度、整车安全性分析的可信度。
每个自动对焦装置28与单个高速摄像机1的摄像镜头11配接，自动对焦装置28包括第二伺服电机281、连接于第二伺服电机281与摄像镜头11之间的调焦齿轮组282。其中，调焦齿轮组282包括相互啮合的第一齿轮283及第二齿轮284，摄像镜头11包括焦距调节环111，第一齿轮283套设于焦距调节环111上用于焦距调节，第二齿轮284与第二伺服电机281输出端连接。控制机构与第二伺服电机281通信连接，以控制调焦齿轮组282对摄像镜头11进行焦距及光圈的自动调节。
作为一种较佳的实施方式，第一齿轮283直径可调，以适应不同直径大小的摄像镜头。
设置第一齿轮283的坐标原点，并以此为基准，在第二伺服电机281的作用下进行角度调整。在每一车型每一类型试验的第一次试验后，控制机构保存相应高速摄像机的焦距及光圈信息。再次进行该车型的该类型试验时，控制机构调出上述信息，并根据上述信息控制第二伺服电机281转过一定步距角，焦齿轮组282调节焦距调节环111以调节焦距及光圈值。至于如何调整焦距及光圈值以获得最佳的拍摄效果，为本领域技术人员所知的常规技术手段，此处不再赘述。
本实施例通过设置与控制机构通信连接的第二伺服电机及调焦齿轮组，操作人员可以远程、批量地对所有高速摄像机进行自动对焦，从而避免人工手动操作每一台摄像机进行对焦，提质增效。
控制机构包括控制终端31，控制终端31与第一伺服电机及第二伺服电机281均为通信连接。控制终端31包括指令模块、信息获取模块、处理模块、控制模块以及存储模块。
指令模块用于输入车型、试验场地尺寸、试验类型或者发出复位指令。
一般，试验场地尺寸是固定的，仅需在首次试验时输入即可。每次试验结束后，通过复位指令，可以使各高速摄像机1自动复位至X轴指定位置，且使各高速摄像机上的第一齿轮283复位至既定原点，以备下次使用。
信息获取模块用于获取每一悬臂24在导轨上的当前位置信息、以及获取每一高速摄像机1的当前对焦信息。
控制终端31通过对获取悬臂24的实时位置信息以及高速摄像机1的实时对焦信息，能进一步提高数据处理的准确性与及时性。
处理模块用于根据车型、试验场地尺寸及试验类型，计算电动小车控制悬臂移动至指定位置时所需的位移、以及计算将每一高速摄像机调至指定焦距时所需旋转的角度。
控制模块用于控制第一伺服电机及第二伺服电机的运行以进行每一摄像机的定位及对焦。
存储模块用于存储试验场地尺寸数据、每一车型每一试验类型对应的各高速摄像机的参数信息、每一车型每一试验类型对应的碰撞试验参数信息，高速摄像机的参数信息包括悬臂的定位信息以及高速摄像机的对焦信息。
本实施例中汽车碰撞试验的摄像设备可通过控制终端，实现远程控制来自动调准位置及焦距，在进行每一车型每一试验类型的首次试验的基础上，通过存储的相应的高速摄像机的参数信息，每次进行相应试验时，即可调用高速摄像机的参数信息，以确保相同车型进行相同试验类型时，高速摄像机的参数信息均相同，以确保高速摄像机拍摄范围的一致性，从而提高数据的可信度、整车安全性分析的可信度。
此外，如图7至8所示，本实施例还提供一种汽车碰撞试验的摄像方法，该摄像方法包括如下步骤：
步骤1：根据车型信息、场地信息及试验类型，调出相应高速摄像机的参数信息；
步骤2：根据相应高速摄像机的参数信息，自动定位各高速摄像机在X轴上的位置；
步骤3：根据相应高速摄像机的参数信息，自动调节各高速摄像机的焦距；
步骤4：进行汽车碰撞，相应高速摄像机拍摄并获取汽车碰撞试验的信息。
上述摄像方法为一种车型一种试验类型的非首次试验，即在进行本次碰撞试验之前，已经进行过一次碰撞试验，控制终端保存有相同车型相同试验的高速摄像机的参数信息。
因此，为了获得碰撞试验所需的高速摄像机的参数信息，该摄像方法还包括如下步骤：在进行具体碰撞试验前，进行首次碰撞试验，以预先建立数据库，数据库包括车型信息、试验场地信息、试验类型、每一车型每一试验类型对应的各高速摄像机的参数信息、每一车型每一试验类型对应的碰撞试验参数信息。
预先建立数据库时，包括如下步骤：
(a)测量试验场地基本尺寸；
(b)测量每一车型的车型信息；
(c)统计每一车型每一试验类型试验时需要获得的碰撞试验参数信息；
(d)确定需要使用的摄像机；
(e)调整确定各摄像机在X轴上的位置；
(f)建模确定各摄像机的拍摄视角；
(g)进行相应车型的首次汽车碰撞试验，高速摄像机拍摄并获取碰撞试验参数信息；
(h)记录相应车型相应试验类型对应的各高速摄像机的参数信息。
进一步，建模确定各摄像机的拍摄视角具体包括如下步骤：
(f1)对左侧全景-垂直视野对应摄像机的拍摄视角进行可行性建模分析；
(f2)对左侧全景-水平视野对应摄像机的拍摄视角进行可行性建模分析；
(f3)对左侧半景-垂直视野对应摄像机的拍摄视角进行可行性建模分析；
(f4)对左侧半景-水平视野对应摄像机的拍摄视角进行可行性建模分析。
下面以正碰试验为例，结合试验场地及试验相关具体数据分析说明建模过程，其中，各车型的相关参数如表1所示。
| 车型 | 整车长度(m) | 整车高度(m) | 轴心到顶端距离(m) |
| Jetta | 4.487 | 1.470 | 1.170 |
| Bora GP | 4.540 | 1.467 | 1.167 |
| Golf A7 | 4.255 | 1.452 | 1.152 |
| NCS | 4.644 | 1.482 | 1.182 |
| B7L | 4.865 | 1.475 | 1.175 |
| CC | 4.799 | 1.417 | 1.117 |
| Audi A3 | 4.319 | 1.441 | 1.141 |
| Audi Q5 | 4.385 | 1.655 | 1.177 |
| Audi C7 | 5.015 | 1.455 | 1.155 |
表1
结合表1，我们设定车身长度为5m，车身高度为1.5m，车身宽度为2m。
(f1)对左侧全景-垂直视野对应摄像机的拍摄视角进行可行性建模分析。
(f11)：高速摄像机左侧全景-垂直视野机位的拍摄视角α可行性条件分析：
若视角α可用，需要满足：
需要看到最外侧地面标示点：L<Lmax＝7.5m，
需要看到最高处背景标示点：H>Hmin＝2m，
Lmax：现有试验场，允许高速摄像机与最外侧地面标示点水平距离的最大值为7.5m，
Hmin：现有试验场，高速摄像机与对面墙壁最上面标示点垂直距离的最小值为2m。
(f12)：高速摄像机左侧全景-垂直视野-机位的拍摄视角α可行性数学模型搭建：
根据经验，在拍摄全景图时，采用35mm焦距的镜头，以此构造垂直方向数学模型，列出公式：
L＝H1/tan(αV-35mm/2)
H＝(L4+L3)*tan(αV-35mm/2)
Lmax＝(L4-L2)＝9.5-2＝7.5m
Hmin＝2m
其中：
αV-35mm：35mm镜头视角为19.3°
L：高速摄像机与最外侧地面标示点的实际距离，
H：高速摄像机到对面墙壁最上面标示点的实际垂直距离，
H1：高速摄像机中心高度:1.5M，
L1：高速摄像机最外侧地面标示点距离：7.5m，
L2：最外侧地面标示点到汽车运行轨道中心距离：2m，
L3：边缘墙体到汽车运行轨道中心距离：10m，
L4：高速摄像机到汽车运行轨道中心距离：9.5m。
(f13)：高速摄像机左侧全景-垂直视野-机位的拍摄视角α可行性结果验证：
上下垂直视角相同，均为9.6°(35mm镜头视角为19.3°)
通过公式：得出
L＝8.8m>Lmax，不成立
H＝(9.5+10)*0.169＝3.3m>Hmin，成立
下视角为12°，上视角为7.3°(35mm镜头视角为19.3°)
L＝7.0m<Lmax，成立
H＝(9.5+10)*0.128＝2.5m>Hmin，成立
综上35mm镜头满足拍摄视野要求。
(f2)对左侧全景-水平视野对应摄像机的拍摄视角进行可行性建模分析。
(f21)：高速摄像机左侧全景-水平视野机位的拍摄视角β可行性条件分析：
若视角β可用，需要满足
视角宽度W≥所有车型车身长度＝5.01
所有车型车身长度max：5.01m
(f22)：高速摄像机左侧全景-水平视野机位的拍摄视角β可行性验证：
构造垂直方向数学模型，列出公式
W＝2*L5*tan(βV-35mm/2)＝2*8.5*0.302＝5.13m
W＞5.01
成立
βV-35mm：35mm镜头视角为33.6°
L5：高速摄像机与车身车门距离：8.5m
综上35mm镜头满足拍摄视野要求。
(f3)对左侧半景-垂直视野对应摄像机的拍摄视角进行可行性建模分析
(f31)：高速摄像机左侧半景-垂直视野机位的拍摄视角γ可行性条件分析：
拍摄要求：假人头部重心运动轨迹、车辆A柱变形状态、A柱上端可见、前翼子板可见。
若视角γ可用，需要满足：
可以观察到车型轮毂中心到车顶：L’<L’max＝1.182m
L’max：所有车型轮毂中心到车顶的最大值＝1.182m
(f32)：高速摄像机左侧半景-垂直视野机位的拍摄视角γ可行性数学模型搭建：根据经验，在拍摄半景图时，采用50mm焦距的镜头，以此构造垂直方向数学模型，列出公式：
L’＝2*L’1*tan(γV-50mm/2)＝2*8.5*0.07＝1.19m
L’＞L’max＝1.182m
成立
γV-50mm：50mm镜头视角为8°
综上50mm镜头满足拍摄视野要求。
(f4)对左侧半景-水平视野对应摄像机的拍摄视角进行可行性建模分析。
(f41)：高速摄像机左侧半景-水平视野机位的拍摄视角δ可行性条件分析：
拍摄要求：假人头部重心运动轨迹、车辆A柱变形状态、A柱上端可见、前翼子板可见。
若视角δ可用，需要满足：
可以观察到车型前盖到前排假人头部中心：W’>W’max＝2.0m，
W’max：所有车型前盖到前排假人头部中心＝2.0m
(f42)：高速摄像机左侧半景-水平视野机位的拍摄视角δ可行性验证：
构造垂直方向数学模型，列出公式：
W’＞2.0m
：50mm镜头视角为14.1°
综上，50mm镜头满足拍摄视野要求。
同样的，偏置碰、柱碰试验也按照同样的建模过程分析验证，以确定适用于每一车型每一试验类型的高速摄像机的参数信息，以建立数据库。
本实施例提供的一种汽车碰撞实验的摄像方法，其基于汽车碰撞试验的摄像设备，通过远程控制，可实现批量仅通过单轴向移动，满足任意车型的高速摄像数据采集要求，保证碰撞过程瞬间，全面采集车身机构变化，假人运动姿态，约束系统等二维数据信息。通过该摄像方法，该设计方案相对主流方案优化了60个调节自由度，极大地缩短了工作时间，降低了人力成本。更重要的，通过该摄像方法，能够很好地保证同一车型同一试验类型的高速摄像机参数信息相同，拍摄范围一致，从而提高数据的可信度、整车安全性分析的可信度。
需要说明的是，以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (13)
1.一种汽车碰撞试验的摄像设备，其特征在于其包括若干高速摄像机、自动调准机构以及控制机构，所述自动调准机构包括导轨、与所述导轨配合且承载所述高速摄像机的若干自动定位装置，所述导轨设于汽车运行轨道一侧，所述自动定位装置包括牵引组件及悬臂，所述牵引组件与所述悬臂连接，所述悬臂与所述导轨滑动连接，所述悬臂承载所述高速摄像机，所述控制机构根据车型自动调控所述悬臂在所述导轨上的位置，以对所述高速摄像机进行自动定位，进行汽车碰撞试验的全面拍摄。
2.根据权利要求1所述的一种汽车碰撞试验的摄像设备，其特征在于：所述牵引组件包括与悬臂连接的电动小车，所述电动小车与所述导轨可移动连接，所述电动小车带动所述悬臂在所述导轨上往复移动，以将所述悬臂在所述导轨上进行定位。
3.根据权利要求2所述的一种汽车碰撞试验的摄像设备，其特征在于：所述电动小车包括第一伺服电机，所述第一伺服电机与所述控制机构通信连接。
4.根据权利要求1所述的一种汽车碰撞试验的摄像设备，其特征在于：所述自动定位装置还包括传感器，所述传感器设于所述悬臂上，所述控制机构与所述传感器通信连接，以确定所述悬臂在所述导轨上的位置。
5.根据权利要求1所述的一种汽车碰撞试验的摄像设备，其特征在于：所述自动调准机构还包括若干自动对焦装置，所述自动对焦装置与所述高速摄像机的摄像镜头配接，所述自动对焦装置包括第二伺服电机、连接于所述第二伺服电机与所述摄像镜头之间的调焦齿轮组。
6.根据权利要求5所述的一种汽车碰撞试验的摄像设备，其特征在于：所述调焦齿轮组包括相互啮合的第一齿轮及第二齿轮，所述摄像镜头包括焦距调节环，所述第一齿轮套设于所述焦距调节环上用于焦距调节，所述第二齿轮与所述第二伺服电机输出端连接。
7.根据权利要求5所述的一种汽车碰撞试验的摄像设备，其特征在于：所述控制机构与所述第二伺服电机通信连接，所述控制机构控制所述第二伺服电机实现所述调焦齿轮组对所述摄像镜头进行焦距及光圈的自动调节。
8.根据权利要求1至7任一项所述的一种汽车碰撞试验的摄像设备，其特征在于：所述控制机构包括控制终端，所述控制终端与所述第一伺服电机、第二伺服电机均为通信连接。
9.根据权利要求8所述的一种汽车碰撞试验的摄像设备，其特征在于：所述控制终端包括指令模块、信息获取模块、处理模块、控制模块以及存储模块，其中，
所述指令模块用于输入车型、试验场地尺寸、试验类型或者发出复位指令；
所述信息获取模块用于获取每一悬臂在所述导轨上的当前位置信息、以及获取每一高速摄像机的当前对焦信息；
所述处理模块用于根据车型、试验场地尺寸及试验类型，计算所述电动小车控制所述悬臂移动至指定位置时所需的位移、以及计算将每一高速摄像机调至指定焦距时所需旋转的角度；
所述控制模块用于控制所述第一伺服电机以进行每一摄像机的定位，所述控制模块用于控制所述第二伺服电机的运行以进行每一摄像机的对焦；
所述存储模块用于存储试验场地尺寸数据、每一车型每一试验类型对应的各高速摄像机的参数信息、每一车型每一试验类型对应的碰撞试验参数信息，所述高速摄像机的参数信息包括所述悬臂的定位信息以及所述高速摄像机的对焦信息。
10.一种汽车碰撞试验的摄像方法，其特征在于：所述摄像方法包括如下步骤：
根据车型信息、场地信息及试验类型，调出相应高速摄像机的参数信息；
根据所述相应高速摄像机的参数信息，自动定位各高速摄像机在X轴上的位置；
根据所述相应高速摄像机的参数信息，自动调节各高速摄像机的焦距；
进行汽车碰撞，相应高速摄像机拍摄并获取汽车碰撞试验的信息。
11.根据权利要求10所述的一种汽车碰撞试验的摄像方法，其特征在于：所述摄像方法还包括如下步骤：
在进行具体碰撞试验前，预先建立数据库，所述数据库包括车型信息、试验场地信息、试验类型、每一车型每一试验类型对应的各高速摄像机的参数信息、每一车型每一试验类型对应的碰撞试验参数信息。
12.根据权利要求11所述的一种汽车碰撞试验的摄像方法，其特征在于：所述预先建立数据库时，具体包括如下步骤：
测量试验场地基本尺寸；
测量每一车型的车型信息；
统计每一车型每一试验类型试验时需要获得的碰撞试验参数信息；
确定需要使用的摄像机；
调整确定各摄像机在X轴上的位置；
建模确定各摄像机的拍摄视角；
进行相应车型的首次汽车碰撞试验，高速摄像机拍摄并获取碰撞试验参数信息；
记录相应车型相应试验类型对应的各高速摄像机的参数信息。
13.根据权利要求11所述的一种汽车碰撞试验的摄像方法，其特征在于：所述建模确定各摄像机的拍摄视角具体包括如下步骤：
对左侧全景-垂直视野对应摄像机的拍摄视角进行可行性建模分析；
对左侧全景-水平视野对应摄像机的拍摄视角进行可行性建模分析；
对左侧半景-垂直视野对应摄像机的拍摄视角进行可行性建模分析；
对左侧半景-水平视野对应摄像机的拍摄视角进行可行性建模分析。
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110132607A (zh) * | 2019-04-03 | 2019-08-16 | 中车长春轨道客车股份有限公司 | 一种利用高速摄像针对轨道车辆碰撞进行非接触测量的方法 |
| CN111006882A (zh) * | 2019-12-30 | 2020-04-14 | 山东建筑大学 | 一种后碰撞低速移动式rcar试验装置及其试验方法 |
| CN113720565A (zh) * | 2021-08-04 | 2021-11-30 | 宁波和邦检测研究有限公司 | 一种栏杆碰撞试验方法、系统、存储介质及智能终端 |
Citations (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AU2008100743A4 (en) * | 2008-08-08 | 2008-09-11 | Richard Gartner | Brake-Testing Apparatus with Camera |
| CN202281008U (zh) * | 2011-09-30 | 2012-06-20 | 长城汽车股份有限公司 | 汽车碰撞试验用移动式高速相机架 |
| CN202284708U (zh) * | 2011-09-06 | 2012-06-27 | 浙江吉利汽车研究院有限公司 | 一种可调节的高速摄像机支架 |
| CN202452071U (zh) * | 2011-12-31 | 2012-09-26 | 浙江吉利汽车研究院有限公司 | 一种滑台车载高速摄像机安装结构 |
| CN102879210A (zh) * | 2012-10-09 | 2013-01-16 | 吉林大学 | 基于立体视觉的制动性能检测装置及方法 |
| CN202791237U (zh) * | 2012-08-30 | 2013-03-13 | 浙江吉利汽车研究院有限公司杭州分公司 | 一种用于汽车滑台试验的摄像机安装支架 |
| CN103033331A (zh) * | 2012-12-06 | 2013-04-10 | 中国汽车技术研究中心 | 一种提高碰撞试验中车载摄像质量的方法 |
| CN103795909A (zh) * | 2012-10-29 | 2014-05-14 | 株式会社日立制作所 | 拍摄优化装置、摄像装置及拍摄优化方法 |
| CN104764577A (zh) * | 2015-04-17 | 2015-07-08 | 重庆长安汽车股份有限公司 | 一种轮胎径向冲击试验装置和试验方法 |
| CN204785397U (zh) * | 2015-07-17 | 2015-11-18 | 中国汽车技术研究中心 | 一种用于碰撞试验的高速摄像移动支架 |
| CN105427614A (zh) * | 2015-08-28 | 2016-03-23 | 北京动视元科技有限公司 | 一种车型分类系统及其方法 |
| CN106713706A (zh) * | 2016-11-14 | 2017-05-24 | 浙江吉利控股集团有限公司 | 一种用于车辆试验的摄像采集装置 |
| CN209589489U (zh) * | 2018-11-05 | 2019-11-05 | 一汽-大众汽车有限公司 | 一种汽车碰撞试验的摄像设备 |
-
2018
- 2018-11-05 CN CN201811310770.0A patent/CN109342082B/zh active Active
Patent Citations (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AU2008100743A4 (en) * | 2008-08-08 | 2008-09-11 | Richard Gartner | Brake-Testing Apparatus with Camera |
| CN202284708U (zh) * | 2011-09-06 | 2012-06-27 | 浙江吉利汽车研究院有限公司 | 一种可调节的高速摄像机支架 |
| CN202281008U (zh) * | 2011-09-30 | 2012-06-20 | 长城汽车股份有限公司 | 汽车碰撞试验用移动式高速相机架 |
| CN202452071U (zh) * | 2011-12-31 | 2012-09-26 | 浙江吉利汽车研究院有限公司 | 一种滑台车载高速摄像机安装结构 |
| CN202791237U (zh) * | 2012-08-30 | 2013-03-13 | 浙江吉利汽车研究院有限公司杭州分公司 | 一种用于汽车滑台试验的摄像机安装支架 |
| CN102879210A (zh) * | 2012-10-09 | 2013-01-16 | 吉林大学 | 基于立体视觉的制动性能检测装置及方法 |
| CN103795909A (zh) * | 2012-10-29 | 2014-05-14 | 株式会社日立制作所 | 拍摄优化装置、摄像装置及拍摄优化方法 |
| CN103033331A (zh) * | 2012-12-06 | 2013-04-10 | 中国汽车技术研究中心 | 一种提高碰撞试验中车载摄像质量的方法 |
| CN104764577A (zh) * | 2015-04-17 | 2015-07-08 | 重庆长安汽车股份有限公司 | 一种轮胎径向冲击试验装置和试验方法 |
| CN204785397U (zh) * | 2015-07-17 | 2015-11-18 | 中国汽车技术研究中心 | 一种用于碰撞试验的高速摄像移动支架 |
| CN105427614A (zh) * | 2015-08-28 | 2016-03-23 | 北京动视元科技有限公司 | 一种车型分类系统及其方法 |
| CN106713706A (zh) * | 2016-11-14 | 2017-05-24 | 浙江吉利控股集团有限公司 | 一种用于车辆试验的摄像采集装置 |
| CN209589489U (zh) * | 2018-11-05 | 2019-11-05 | 一汽-大众汽车有限公司 | 一种汽车碰撞试验的摄像设备 |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110132607A (zh) * | 2019-04-03 | 2019-08-16 | 中车长春轨道客车股份有限公司 | 一种利用高速摄像针对轨道车辆碰撞进行非接触测量的方法 |
| CN111006882A (zh) * | 2019-12-30 | 2020-04-14 | 山东建筑大学 | 一种后碰撞低速移动式rcar试验装置及其试验方法 |
| CN113720565A (zh) * | 2021-08-04 | 2021-11-30 | 宁波和邦检测研究有限公司 | 一种栏杆碰撞试验方法、系统、存储介质及智能终端 |
| CN113720565B (zh) * | 2021-08-04 | 2024-01-30 | 宁波和邦检测研究有限公司 | 一种栏杆碰撞试验方法、系统、存储介质及智能终端 |
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| Publication number | Publication date |
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