CN109580243A - 一种实车车道保持辅助系统性能的测评方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种实车车道保持辅助系统性能的测评方法，包括：监测实车沿道路中心线行驶的轨迹及车轮动态；所述车轮动态包括车轮偏离和回正所述中心线的角度及方向；实车接收到触发偏离的信号后，向方向盘施加短暂的转向动作，使得车辆偏离当前行驶车道，触发车道保持辅助系统工作，当车轮外边缘压过一侧车道线时，记录下压线时间；实车在所述车道保持辅助系统的作用下，自主纠偏，向相反方向调整车轮，当同一车轮外边缘向相反方向越过同一侧车道线时，记录下越线时间；根据两次时间差值来评价车道保持辅助系统性能。本发明易于对实车车道保持辅助系统性能开展测试评价，有利于普通人群直观了解LKA系统的性能，具有实用性。

Description

一种实车车道保持辅助系统性能的测评方法

技术领域

本发明属于汽车主动安全技术领域，尤其是涉及一种实车车道保持辅助系统性能的测评方法。

背景技术

车道保持辅助系统(LKAS，Lane keep assistance system,)是一种能够帮助车辆保持在规定车道上行驶的安全驾驶辅助系统，为了确保该系统的有效性，需要对其性能进行测评，以确定是否符合相关技术指标。

现有的对车道保持辅助系统性能测评是基于ISO 11270(Intelligent transportsystems-Lane keeping assistance systems(LKAS)-Performance requirements andtest procedures智能运输系统-车道保持辅助系统-性能要求和试验程序)和Euro-NCAP(欧盟新车安全认证程序/中心)标准进行的，其测评方式主要是：车辆以某一固定的横向偏离速度越过车道线偏出车道，以偏离出车道的最大横向距离作为车道保持性能好坏的评价参数。

现有的LKAS性能评测主要存在如下技术问题：现有的测评方式由于对测试场地、测试设备以及测试人员的要求都较高，测试结果也主要面向于专业人士，仅能在小范围内开展测评，不利于普通消费者直观了解LKA系统性能。因此，有必要发明一种面向普通人群的实车LKA系统性能测评的方法。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种实车车道保持辅助系统性能的测评方法，易于对实车车道保持辅助系统性能开展测试评价，有利于普通人群直观了解LKA系统的性能，具有实用性。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种实车车道保持辅助系统性能的测评方法，包括：

步骤一：监测实车沿道路中心线行驶的轨迹及车轮动态；车轮动态包括车轮偏离和回正中心线的角度及方向；

可以通过车载GPS装置来监测行车轨迹及车轮动态，还可以通过视频采集设备进行视频监测，为了确保数据的准确性，可以将两者结合进行监测，具体方法是：通过车辆在同一位置时，不同的两种监测方式中呈现出的行驶轨迹及车轮动态来作出判定，当其中一个监测装置出现信号故障时，另一个仍可以不间断监测行驶轨迹及车轮动态，使实车LKA性能测试可以继续进行，不对测试造成影响；车轮回正与车轮偏离的概念是对应设置的，可以理解的是，车轮在已经偏离的情况下，车轮在回正过程与中心线之间角度会有一个逐渐变化的过程，车轮回正中心线的角度指的就是这个变化的角度。

步骤二：实车接收到触发偏离的信号后，向方向盘施加短暂的转向动作，使得车辆偏离当前行驶车道，触发车道保持辅助系统工作，当车轮外边缘压过一侧车道线时，记录下压线时间；

为了保证测试结果的可靠性，需要在数据处理系统上预先存储标定好的车道中心线，然后在测试中记录的车辆行驶轨迹与此标定的车道中心线进行比较，以确定车辆是否偏离当前行驶车道。

具体的对车道中心线进行标定的方法为：驾驶测试车辆沿着车道中心线行驶，保持车辆直线行驶，行驶轨迹与车道线平行，用GPS设备记录车辆行驶轨迹数据，并将数据导出作为标定好的中心线存储于数据处理系统中，在进行测试时，车辆行驶轨迹是否偏离，则以此标定的中心线为标准进行判定。

步骤三：实车在车道保持辅助系统的作用下，自主纠偏，向相反方向调整车轮，当同一车轮外边缘向相反方向越过同一侧车道线时，记录下越线时间；

纠偏是车道保持辅助系统在触发后的作用之一，触发车道保持辅助系统工作的提示信号，可以以声音、视觉或脉冲形式表现。

步骤四：根据两次时间差值来评价车道保持辅助系统性能。

时间差值越小，则确定车道保持辅助系统作出响应的速度越快，则性能就相对越好，根据两次时间差值作为评价性能的强弱，提供了一种可量化评价的关键评价参数，能够增加评价的客观性，从而有效提高评价的准确性，对车辆的车道保持辅助系统的测试及实验研究、性能改善具有重要的参考意义。

为了进一步确保测评结果的可靠性，可以对同一车辆进行多次同工况下测评。还可以在相同工况下，对不同的车辆进行测评，以比较不同车辆的车道保持辅助系统的性能强弱。

进一步的，步骤一中，在监测前将待测实车置于标线清晰的道路上，在实车上安装图像采集设备，标定图像采集设备的拍摄视角，使其能拍摄到车轮及地面全景图像。

为了保证能够在测试过程中，实时清晰拍摄到车辆行驶轨迹及车轮动态等信息，需要对图像采集设备的拍摄视角进行标定，以保证测试的顺利完成。

进一步的，步骤一中，图像采集设备包括摄像头，车辆左右前轮上方各设置至少一个摄像头。

对图像采集设备进行标定根据标定的目的不同会有各种标定方式。

进一步的，步骤一中，标定图像采集设备的拍摄视角的方法包括：

第一步：将测试车辆分别以平行于车道线和与车道线呈10-25°的角度停靠在车道内，最优选的角度是15°；

第二步：将米尺放置于地面上，从轮胎与地面接触点作为起点，沿着垂直于车道线的方向拉直；

第三步：调整摄像头拍摄视角，当轮胎与地面接触点出现在摄像头拍摄视野内，并且米尺出现在摄像头视野内的长度至少40cm时，固定摄像头位置。

以上过程提供了一种具体的图像采集标定方案，可以保证在测试全过程中，能够监测到车轮动态及相应地面全景图像。另外，标定的过程有时候并不能一次性完成，需要进行多次标定，仅需要重复上述标定步骤即可。

进一步的，步骤二中，实时判断实车车轮是否越过车道线，若车轮始终未越过车道线，则计算车辆的轨迹线、车道中心线、试验起始线和试验终止线围成的面积，根据面积的大小来评价车道保持辅助系统的性能。

面积越小，则LKA系统性能越好；反之，LKA系统性能越差。

进一步的，步骤一中，标线清晰的道路是800-1000m的标准直线车道，直线车道上的起始线、终止线和中心线均清晰、无遮挡。

车道标线清晰、无遮挡有利于图像采集，不会遮挡采集信号，能够保证信息采集的清晰及准确性。

进一步的，也可对车道保持辅助系统是否正常工作进行判断，包括：

第一步：实车从起点出发，快速加速到高于LKA系统激活车速阈值；

第二步：保持当前车速稳定一时间段后，开始转动方向盘，使车辆出现偏离出车道的运动趋势后松开方向盘，继续维持车辆速度不变；

第三步：若远离偏离方向一侧的车辆前轮完全离开本车道，则判定车道保持辅助系统未正常工作；

第四步：若远离偏离方向一侧的车辆前轮未离开本车道，则判定车道保持辅助系统工作正常。

若车道保持辅助系统没有正常工作，则测试就没有意义，因此，在测评中通过判断LKA系统是否正常工作，能够避免无意义的测试。

进一步的，对车道保持辅助系统是否正常工作进行判断的第一步中，车速阈值为60km/h。

进一步的，对车道保持辅助系统是否正常工作进行判断的第二步中，保持当前车速稳定在3秒以上。

相对于现有技术，本发明所述的一种实车车道保持辅助系统性能的测评方法具有以下优势：

本发明所述的一种实车车道保持辅助系统性能的测评方法，通过记录车轮首次压过车道外边缘的时间和车轮纠偏后第二次压过车道外边缘的时间，将两次时间的差值作为评价车道保持辅助系统性能的强弱，提供了一种可量化评价的关键评价参数，能够增加评价的客观性，从而有效提高评价的准确性，对车辆的车道保持辅助系统的测试、实验研究及性能改善均具有重要的参考意义。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

在附图中：

图1为本发明实施例所述的一种实车车道保持辅助系统性能的测评方法流程图；

图2为本发明实施例所述的一种实车车道保持辅助系统性能的测评方法信号流传递示意图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“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”等仅用于描述目的，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”等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，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

如图1-2所示，一种实车车道保持辅助系统性能的测评方法，包括：

步骤一：监测实车沿道路中心线行驶的轨迹及车轮动态；车轮动态包括车轮偏离和回正中心线的角度及方向；

可以通过车载GPS装置来监测行车轨迹及车轮动态，还可以通过视频采集设备进行视频监测，为了确保数据的准确性，可以将两者结合进行监测，具体方法是：通过车辆在同一位置时，不同的两种监测方式中呈现出的行驶轨迹及车轮动态来作出判定，当其中一个监测装置出现信号故障时，另一个仍可以不间断监测行驶轨迹及车轮动态，使实车LKA性能测试可以继续进行，不对测试造成影响；车轮回正与车轮偏离的概念是对应设置的，可以理解的是，车轮在已经偏离的情况下，车轮在回正过程与中心线之间角度会有一个逐渐变化的过程，车轮回正中心线的角度指的就是这个变化的角度。

步骤二：实车接收到触发偏离的信号后，向方向盘施加短暂的转向动作，使得车辆偏离当前行驶车道，触发车道保持辅助系统工作，当车轮外边缘压过一侧车道线时，记录下压线时间；

为了保证测试结果的可靠性，需要在数据处理系统上预先存储标定好的车道中心线，然后在测试中记录的车辆行驶轨迹与此标定的车道中心线进行比较，以确定车辆是否偏离当前行驶车道。

具体的对车道中心线进行标定的方法为：驾驶测试车辆沿着车道中心线行驶，保持车辆直线行驶，行驶轨迹与车道线平行，用GPS设备记录车辆行驶轨迹数据，并将数据导出作为标定好的中心线存储于数据处理系统中，在进行测试时，车辆行驶轨迹是否偏离，则以此标定的中心线为标准进行判定。

步骤三：实车在车道保持辅助系统的作用下，自主纠偏，向相反方向调整车轮，当同一车轮外边缘向相反方向越过同一侧车道线时，记录下越线时间；

纠偏是车道保持辅助系统在触发后的作用之一，触发车道保持辅助系统工作的提示信号，可以以声音、视觉或脉冲形式表现。示例性地，当实车调整方向是通过人工调整，则提示信号是可以为人所能识别的声音或视觉信号，例如蜂鸣器、音响发出的警报声；或者，在仪表盘上标识提示信号的信息，例如，在车道保持辅助系统发出提示信号时，在车辆的仪表盘上显示纠偏等字样，驾驶员根据该视觉信号相应调整车轮方向。当实车调整方向是自动调整时，则提示信号以脉冲形式发送至执行机构，以自动调整车轮转向。应当理解的是，本发明实施例，对提示信号所作举例仅是为了清楚公开本发明，不能理解为对本发明的提示信号表现形式的具体限定。

步骤四：根据两次时间差值来评价车道保持辅助系统性能。

时间差值越小，则确定车道保持辅助系统作出响应的速度越快，则性能就相对越好，根据两次时间差值作为评价性能的强弱，提供了一种可量化评价的关键评价参数，能够增加评价的客观性，从而有效提高评价的准确性，对车辆的车道保持辅助系统的测试及实验研究、性能改善具有重要的参考意义。

本发明所述的一种实车车道保持辅助系统性能的测评方法，采用实车作为测试车辆，在普通的道路上用现有设备就能够进行测试，易于对实车车道保持辅助系统性能开展测试评价，而且由于采用时间差值作为车道保持辅助系统性能评价依据，有利于使普通人群根据差值就能够直观了解车道保持辅助系统的性能。

为了进一步确保测评结果的可靠性，可以对同一车辆进行多次同工况下测评。还可以在相同工况下，对不同的车辆进行测评，以比较不同车辆的车道保持辅助系统的性能强弱。本实施例中，还可以根据性能测评结果直接生成对应的汽车性能评价报告，使普通用户根据评价报告直观的了解不同车辆的LKA性能。

如图1-2所示，步骤一中，在监测前将待测实车置于标线清晰的道路上，在实车上安装图像采集设备，标定图像采集设备的拍摄视角，使其能拍摄到车轮及地面全景图像。

为了保证能够在测试过程中，实时清晰拍摄到车辆行驶轨迹及车轮动态等信息，需要对图像采集设备的拍摄视角进行标定，以保证测试的顺利完成。

如图1-2所示，步骤一中，图像采集设备包括摄像头，车辆左右前轮上方各设置至少一个摄像头。

对图像采集设备进行标定根据标定的目的不同会有各种标定方式，本实施例中，作为一可选实施例，仅对摄像头进行介绍。

如图1-2所示，步骤一中，标定图像采集设备的拍摄视角的方法包括：

第一步：将测试车辆分别以平行于车道线和与车道线呈10-25°的角度停靠在车道内，最优选的角度是15°；

第二步：将米尺放置于地面上，从轮胎与地面接触点作为起点，沿着垂直于车道线的方向拉直；

第三步：调整摄像头拍摄视角，当轮胎与地面接触点出现在摄像头拍摄视野内，并且米尺出现在摄像头视野内的长度至少40cm时，固定摄像头位置。

以上过程提供了一种具体的图像采集标定方案，可以保证在测试全过程中，能够监测到车轮动态及相应地面全景图像。另外，标定的过程有时候并不能一次性完成，需要进行多次标定，仅需要重复上述标定步骤即可。本实施例中可以分次对每个车轮上安装的摄像头进行标定；用于标定尺寸的工具还可以选用红外线测距或其他测量工具，本实施例中通过用普通米尺进行长度尺寸测量，方便且成本低廉。

如图1-2所示，步骤二中，实时判断实车车轮是否越过车道线，若车轮始终未越过车道线，则计算车辆的轨迹线、车道中心线、试验起始线和试验终止线围成的面积，根据面积的大小来评价车道保持辅助系统的性能。

面积越小，则LKA系统性能越好；反之，LKA系统性能越差。

本实施例通过提供了一种在实车始终未曾越过车道线的工况下的实车LKA系统评价方案，无论实车是否越线，均能对实车LKA系统性能进行评价，从而能够实现对实车LKA系统性能的全面评价，进一步提升评价的可靠性。

如图1-2所示，步骤一中，标线清晰的道路是800-1000m的标准直线车道，直线车道上的起始线、终止线和中心线均清晰、无遮挡。

车道标线清晰、无遮挡有利于图像采集，不会遮挡采集信号，能够保证信息采集的清晰及准确性。

如图1-2所示，也可对车道保持辅助系统是否正常工作进行判断，包括：

第一步：实车从起点出发，快速加速到高于LKA系统激活车速阈值；

第二步：保持当前车速稳定一时间段后，开始转动方向盘，使车辆出现偏离出车道的运动趋势后松开方向盘，继续维持车辆速度不变；

第三步：若远离偏离方向一侧的车辆前轮完全离开本车道，则判定车道保持辅助系统未正常工作；

第四步：若远离偏离方向一侧的车辆前轮未离开本车道，则判定车道保持辅助系统工作正常。

若车道保持辅助系统没有正常工作，则测试就没有意义，因此，在测评中通过判断LKA系统是否正常工作，能够避免无意义的测试。

如图1-2所示，对车道保持辅助系统是否正常工作进行判断的第一步中，车速阈值为60km/h。

如图1-2所示，对车道保持辅助系统是否正常工作进行判断的第二步中，保持当前车速稳定在3秒以上。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，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 (6)

1.一种实车车道保持辅助系统性能的测评方法，其特征在于：包括：

步骤一：监测实车沿道路中心线行驶的轨迹及车轮动态；所述车轮动态包括车轮偏离和回正所述中心线的角度及方向；

步骤二：实车接收到触发偏离的信号后，向方向盘施加短暂的转向动作，使得车辆偏离当前行驶车道，触发车道保持辅助系统工作，当车轮外边缘压过一侧车道线时，记录下压线时间；

步骤三：实车在所述车道保持辅助系统的作用下，自主纠偏，向相反方向调整车轮，当同一车轮外边缘向相反方向越过同一侧车道线时，记录下越线时间；

步骤四：根据两次时间差值来评价车道保持辅助系统性能。

2.根据权利要求1所述的一种实车车道保持辅助系统性能的测评方法，其特征在于：步骤一中，在监测前将待测实车置于标线清晰的道路上，在实车上安装图像采集设备，标定图像采集设备的拍摄视角。

3.根据权利要求2所述的一种实车车道保持辅助系统性能的测评方法，其特征在于：步骤一中，所述图像采集设备包括摄像头，车辆左右前轮上方各设置至少一个摄像头。

4.根据权利要求3所述的一种实车车道保持辅助系统性能的测评方法，其特征在于：步骤一中，所述标定图像采集设备的拍摄视角的方法包括：

第一步：将测试车辆分别以平行于车道线和与车道线呈10-25°的角度停靠在车道内；

第二步：将米尺放置于地面上，从轮胎与地面接触点作为起点，沿着垂直于车道线的方向拉直；

第三步：调整摄像头拍摄视角，当轮胎与地面接触点出现在摄像头拍摄视野内，并且米尺出现在摄像头视野内的长度至少40cm时，固定摄像头位置。

5.根据权利要求1所述的一种实车车道保持辅助系统性能的测评方法，其特征在于：步骤二中，实时判断实车车轮是否越过车道线，若车轮始终未越过车道线，则计算车辆的轨迹线、车道中心线、试验起始线和试验终止线围成的面积，根据所述面积的大小来评价车道保持辅助系统的性能。

6.根据权利要求2所述的一种实车车道保持辅助系统性能的测评方法，其特征在于：步骤一中，所述标线清晰的道路是800-1000m的标准直线车道，所述直线车道上的起始线、终止线和中心线均清晰、无遮挡。