TWI626605B

TWI626605B - 影像式車輛防撞模組的測試裝置以及測試方法

Info

Publication number: TWI626605B
Application number: TW106133172A
Authority: TW
Inventors: 黃緯浩; 郭瑞芳
Original assignee: 裕隆汽車製造股份有限公司
Priority date: 2017-09-27
Filing date: 2017-09-27
Publication date: 2018-06-11
Also published as: TW201915826A

Abstract

一種影像式車輛防撞模組的測試裝置，用以測試影像式車輛防撞模組的功能是否可正常運作。測試裝置包括固定座、顯示單元、增距鏡組以及訊號產生單元。固定座用以固定影像式車輛防撞模組，使影像式車輛防撞模組朝一擷取方向擷取影像。顯示單元用以顯示測試畫面，且測試畫面位於擷取方向上，測試畫面的內容包含至少一待測試事件。增距鏡組設置於固定座與顯示單元之間，調整影像式車輛防撞模組所擷取之影像大小及視野。訊號產生單元具有一訊號產生電路，提供一對應於指定車速的車速模擬訊號至影像式車輛防撞模組，藉以測試影像式車輛防撞模組是否能在指定車速針對待測試事件產生正確反應。本發明還提出一種影像式車輛防撞模組的測試方法。

Description

影像式車輛防撞模組的測試裝置以及測試方法

本發明有關於測試車輛防撞模組，特別是關於影像式車輛防撞模組的測試裝置以及測試方法。

影像式車輛防撞模組(Intelligent Detection Warning System，IDWS)是在車輛上設置攝影鏡頭，持續擷取車輛前方一定視角範圍內的影像，分析影像中的動態物件與車輛本身的距離。配合車輛本身的速度綜合分析，評估車輛前方的動態物件與車輛本身的距離是否小於安全距離，以決定對駕駛發出警示，或由防撞系統主動介入車輛的加速、減速控制。此外，透過道路標線(車道分隔線)的辨識，也可以判斷車輛是否偏離車道，從而對駕駛發出警示或是由防撞系統主動介入車輛的操控。一般的光學或聲波式測距防撞系統通常需要對車輛的板件(例如保桿)進行改裝以安裝感測器，並配置必要線路至行車電腦。影像式車輛防撞模組的優點在於可以整合行車記錄系統，並且容易安裝、改裝(不需變動板件，只需固定在前擋之前)，不受車輛既有線路的限制。

然而，前述影像式車輛防撞模組涉及了硬體及軟體的複雜運作機制，系統總成需要抽測確認是否能發揮正常的功能。現有測試方式是系統總成於汽車組裝線上安裝至車輛上，再由多數車輛中進行抽樣，由測試人員駕駛被抽樣車輛於測試跑道或實際道路駕駛。實際駕駛車輛測試影像式車輛防撞模組非常耗時，每車至少需要超過15分鐘測試，而且只能以很小的抽樣比例抽測。同時，實際駕駛車輛測試的系統建置成本也相對較高。

鑑於上述問題，本發明提出一種影像式車輛防撞模組的測試裝置，用以測試一影像式車輛防撞模組的功能是否可正常運作。該測試裝置包括一固定座、一顯示單元、一增距鏡組以及一訊號產生單元。固定座，用以固定影像式車輛防撞模組，使影像式車輛防撞模組朝一擷取方向擷取影像。顯示單元用以顯示一測試畫面，且該測試畫面位於該擷取方向上，使該影像式車輛防撞模組持續由該顯示單元擷取該測試畫面，該測試畫面的內容包含至少一待測試事件。增距鏡組設置於該固定座與該顯示單元之間，調整該影像式車輛防撞模組所擷取之影像大小及視野。訊號產生單元具有一訊號產生單元，提供一對應於指定車速的車速模擬訊號至該影像式車輛防撞模組；其中，該車速模擬訊號與一車輛的測速機制所產生的電訊號是相同形式的訊號。

本發明還提出一種影像式車輛防撞模組的測試方法，用以測試一影像式車輛防撞模組，包含：固定該影像式車輛防撞模組，使其對準一顯示單元擷取影像；安裝一增距鏡組於該影像式車輛防撞模組以及該顯示單元之間，以使該影像式車輛防撞模組透過該增距鏡組擷取該顯示單元的放大虛像；提供一影像串流訊號至該顯示單元，使該顯示單元顯示該測試畫面；其中，該測試畫面之內容包含至少一待測試事件；以一訊號產生單元提供一車速模擬訊號至該影像式車輛防撞模組；其中，該車速模擬訊號係依據一指定速度，模擬一汽車之測速機構所輸出之電訊號；記錄在該待測試事件發生時，該影像式車輛防撞模組所作出之反應。

於一或多個具體實施例中，待測試事件包含前方車輛煞車減速、前方車輛入侵車道、行人入侵車道、以及行車動線偏離車道。

透過本發明，影像式車輛防撞模組可以直接於室內進行測試，而且是在安裝至車輛之前進行測試。透過測試畫面的播放，所有設定的事件都可以在短時間內逐一發生，有效地縮短整體測試時間。因此，一個批次的影像式車輛防撞模組中，被抽測的比例可以增加，甚至是整個批次都進行測試，有效地降低已安裝之影像式車輛防撞模組發生可靠性問題的機率。

10‧‧‧影像式車輛防撞模組

12‧‧‧影像擷取單元

14‧‧‧運算單元

16‧‧‧儲存單元

18‧‧‧匯流排線單元

18a‧‧‧速度訊號傳輸埠

18b‧‧‧電源傳輸埠

100‧‧‧測試裝置

110‧‧‧固定座

112‧‧‧夾具

120‧‧‧顯示單元

120a‧‧‧測試畫面

130‧‧‧增距鏡組

132‧‧‧凸透鏡

140‧‧‧訊號產生單元

142‧‧‧訊號輸出埠

144‧‧‧操作介面

150‧‧‧播放裝置

C‧‧‧擷取方向

D‧‧‧距離

F‧‧‧焦點

I‧‧‧虛像

S‧‧‧測試目標

h‧‧‧中心高度

Step 110~Step 156‧‧‧步驟

圖1為本發明實施例中，影像式車輛防撞模組的電路方塊圖。

圖2為本發明實施例中，影像式車輛防撞模組的測試裝置之示意圖。

圖3為本發明實施例中，增距鏡組的成像示意圖。

圖4為本發明實施例中，實際物件測試之距離、高度示意圖。

圖5為本發明實施例中，顯示單元顯示待測畫面之示意圖。

圖6為本發明實施例中，測試方法之流程圖。

圖7為圖6中，測試方法之詳細流程圖。

如圖1所示，為影像式車輛防撞模組10的基本電路方塊圖。影像式車輛防撞模組10包含一影像擷取單元12、一運算單元14、一儲存單元16以及一匯流排線單元18。影像擷取單元12用以持續擷取影像，產生影像串流訊號。影像擷取單元12電連接於運算單元14，而持續傳送該影像串流訊號至該運算單元14。儲存單元16連接於運算單元14，用以儲存被要的軟體或韌體，並作為資料處理的暫存空間。匯流排線單元18電性連接於影像擷取單元12、運算單元14、儲存單元16，用以提供對外連接介面，並進行必要的訊號轉換或電力轉換。其中匯流排線單元18至少包含速度訊號傳輸埠18a及電源傳輸埠18b。速度訊號傳輸埠18a連接外部的訊號源及運算單元14，以供運算單元14取得速度訊號，以轉換為車輛移動速度。電源傳輸埠18b用以取得電力，並進行必要的電力轉換，以提供給影像擷取單元12、運算單元14、儲存單元16。圖1所示為影像式車輛防撞模組10的基本電路，主要係用以說明本發明所要測試的對象。不同的影像式車輛防撞模組10會有不同的附加功能以及詳細電路，例如影像式車輛防撞模組10通常也作為車輛的前方攝影機，以進行行車記錄，該些部分並非本發明技術特徵所在，以下不再贅述。

如圖2所示，為本發明實施例所揭露的一種影像式車輛防撞模組10的測試裝置100，用以測試影像式車輛防撞模組10的功能是否可正常運作。

如圖2所示，影像式車輛防撞模組10的測試裝置100包含一固定座110、一顯示單元120、一增距鏡組130以及一訊號產生單元140。

固定座110用以固定影像式車輛防撞模組10，並使影像式車輛防撞模組10的影像擷取單元12朝一擷取方向C擷取影像。固定座110設有夾具112，以快速地固定或拆卸影像式車輛防撞模組10。圖2所示的夾具112具有螺栓及夾板的組合，該組合僅為例示，並非用以限制夾具112型態，夾具112只需要能固定影像式車輛防撞模組10即可，其具體實施方式並不限定。

顯示單元120用以顯示一測試畫面120a，且測試畫面120a位於該擷取方向C上，使得影像式車輛防撞模組10的影像擷取單元12持續由該顯示單元120擷取該測試畫面120a。

增距鏡組130設置於該固定座110與該顯示單元120之間，藉以調整影像式車輛防撞模組10的影像擷取單元12所擷取之影像大小及視野。於一具體實施例中，增距鏡組130固定於固定座110的邊緣，對應於影像擷取單元12。

如圖2及圖3所示，增距鏡組130可由一或多個光學鏡片組成，最簡單的組成是一個凸透鏡132，多個光學鏡片的情況下則是合成一個等效的凸透鏡132。顯示單元120的位置位於增距鏡組130以及其焦點F之間，從而讓影像式車輛防撞模組10的影像擷取單元12擷取到該測試畫面120a之放大的虛像I。

結合參閱圖3及圖4所示，增距鏡組130主要是為了進行物距的模擬，使得影像擷取單元12透過顯示單元120擷取到的測試畫面120a之影像，等同於影像擷取單元12直接對實際場景的影像(物件於影像中的大小要相等或近似)。如圖4中所示，在一車款上進行安裝校正時，測試目標S的中心高度h會設置在離地高223公分(對應於影像擷取單元12)的設置高度，而測試目標S與影像擷取單元12的距離D則是5.2公尺。而在本發明的測試裝置100中，固定座110與顯示單元120之間的距離遠小於1公尺，在一具體實施例中，增距鏡組130與顯示單元120之間的距離只有18.7公分(0.187公尺)。但是影像擷取單元12是透過增距鏡組130擷取到該測試畫面120a之放大的虛像I，使得影像擷取單元12可以相當於對焦於5.2公尺，而模擬對實際場景進行拍攝。如此一來，就可以透過測試畫面120a，取代實際上路來測試影像式車輛防撞模組10。

如圖2以及圖4所示，影像式車輛防撞模組10需要的另一個條件是車輛速度。在現有的以實車進行測試方式中，係透過車輛本身的測速機制，另外拉出訊號線到影像式車輛防撞模組10，提供對應速度的電訊號，傳送給影像式車輛防撞模組10來轉換為車輛速度；前述電訊號係為現有車輛的測速機制都會產生，提供給其行車電腦或速度表換算為速度。於本發明中，係以訊號產生單元140來進行模擬，提供車速模擬訊號，該車速模擬訊號與車輛的測速機制所產生的電訊號是相同形式的訊號。如圖4所示，訊號產生單元140具有一訊號輸出埠142，用以連接於影像式車輛防撞模組10的訊號傳輸埠。訊號產生單元140具有一訊號產生電路，用以產生對應於不同車速的車速模擬訊號，使影像式車輛防撞模組10辨識為來自車輛的速度訊號，從而換算為車速。前述的訊號產生電路可以使用CAN IC(控制器區域網路IC，Controller Area Network IC)實施，CAN IC是車輛控制常用的通訊協定，可以容易的透過軟體撰寫產生車輛的速度訊號(車速模擬訊號)。此外，訊號產生單元140還具有操作介面144，用以開啟或關閉車速模擬訊號的輸出，或是提昇/降低車速模擬訊號所對應的車速。

如圖5所示，顯示單元120用以顯示測試畫面120a，測試畫面120a的內容包含各種可能發生碰撞的內容，例如前方車輛煞車減速、前方車輛入侵車道、行人入侵車道，也可以是行車動線偏離車道。測試畫面120a的內容可以是由其他車輛實際上路拍攝的影像，也可以是電腦動畫(Computer Graphic，CG)。由於影像擷取單元12由顯示單元120擷取的測試畫面120a之內容，會與影像擷取單元12實際去拍相同的內容距離感(物件大小)不同，因此本發明透過增距鏡組130產生虛像I進行放大。由於測試裝置100配備了增距鏡組130，顯示單元120只要小尺寸即可，而且固定座110(或影像擷取單元12)與顯示單元120之間也不需要太大的距離。於本發明的具體實施例中，顯示單元120是採用9吋大小的液晶螢幕。測試畫面120a的內容可以由訊號產生單元140輸出至顯示單元120，也可以是另外連接一播放裝置150，將事先錄製的測試畫面120a輸出至顯示單元120。圖5所示係將前車、車道線、行人等同時繪製，實際上係針對待測試事件，顯示其中之一即可。

透過本發明之測試系統，本發明進一步提出一種影像式車輛防撞模組10的測試方法，係可快速地測試影像式車輛防撞模組10，不需安裝於實車實際上路測試。

如圖6所示，於測試時，係先固定影像式車輛防撞模組10，以固定其的方向，使影像式車輛防撞模組10的影像擷取單元12對準顯示單元120擷取影像，如步驟Step 110所示。

接著，安裝增距鏡組130於影像式車輛防撞模組10的影像擷取單元12以及顯示單元120之間，使影像式車輛防撞模組10的影像擷取單元12透過增距鏡組130擷取顯示單元120的放大虛像I，如步驟Step 120所示。

然後，提供一影像串流訊號至顯示單元120，使該顯示單元120顯示測試畫面120a，該測試畫面120a之內容包含至少一種待測試事件，所述待測試事件包含可能發生碰撞之事件或車道偏離事件，如步驟Step 130所示。

提供一車速模擬訊號至該影像式車輛防撞模組10，該車速模擬訊號係依據一指定速度，模擬一汽車之測速機構所輸出之電訊號，如步驟Step 140所示。

依據時序記錄在各待測試事件發生時，該影像式車輛防撞模組10所作出之反應，即可完成該影像式車輛防撞模組10之測試，如步驟Step 150所示。

如前所述，待測試事件包含前方車輛煞車減速(車輛追撞警示)、前方車輛入侵車道、行人入侵車道、行車動線偏離車道，因此，步驟Step 150可以細分為下列步驟。

請參閱圖7，首先，測試前車車距偵測功能(Forward Collision Waring，FCW)，如步驟Step 151所示，此時顯示單元120之測試畫面120a可以是跟隨前車並保持一定距離，之後距離快速縮短，測試畫面120a中的前車車高會增加，至一定門檻高度時即代表與前車的車距可能會有發生碰撞之可能性。此時，記錄該影像式車輛防撞模組10是否做出正確反應，如步驟Step 152所示。於現有測試標準之要求，在車速大於35km/h時，前車車距偵測功能必須啟動，且必須鎖定90公尺內目標進行警示。前車車距偵測功能分為三種狀態，包括前車靜止，本車等速前進、前車以-0.3G減速，本車等速前進以及前車慢速前進，本車等速前進。測試標準係以車速每秒10公尺(36km/h)為準，必須在與前車距離17.29公尺至20.71公尺內進行警示(系統設定值為19公尺，容許誤差9%)；前車靜止，本車等速前進的狀態需於1.9秒內進行警示；前車以-0.3G減速，本車等速前進，需於2.2秒內進行警示；前車慢速前進，本車等速前進，前車慢速前進，需於1.8秒內進行警示。測試畫面120a可以包含前述三種狀態，也可以只測試其中一種。警示方式包括頻率為每秒10次的警示音以及快速閃爍之燈號，所述燈號通常是透過CAN IC發出訊號至車輛本身的儀表板。

接著，測試車道偏離偵測功能(Lane Departure Warning System，LDWS)，如步驟Step 153所示，此時顯示單元120之測試畫面120a前方無車僅有車道線，且此時的測試畫面可以採用電腦動畫(Computer Graphic，CG)呈現車道線，不必然是實際上路拍攝之畫面。此時，記錄該影像式車輛防撞模組10是否做出正確反應，如步驟Step 154所示。於現有測試標準之要求，在車速大於60km/h後，車道偏離偵測功能必須啟動，且在車速小於52km/h之後才能關閉，偵測距離設定為無前方5m至無限大。車道偏離偵測功能內建一車道偏離值，例如本車與車道之距離不小於50cm，於車道偏離，且對應偏離方向的方向燈沒有被開啟(亦即駕駛並無變換車道之意圖，或是變換車道卻未打方向燈)時進行警示。警示方式包括頻率為每秒3次的警示音以及慢速閃爍之燈號，所述燈號通常是透過CAN IC發出訊號至車輛本身的儀表板。

最後，測試行人(或自行車)之車距偵測功能(Pedestrian Detection System，PDS)，如步驟Step 155所示，此時顯示單元120之測試畫面120a可以是行人在前方穿越，若畫面中的行人高度大於一定門檻高度時即代表可能發生碰撞。此時，記錄該影像式車輛防撞模組10是否做出正確反應，如步驟Step 156所示。於現有測試標準之要求，在車速介於0至60km/h時，行人(或自行車)之車距偵測功能必須啟動，且必須鎖定45公尺內目標進行警示。測試標準係以車速每秒10公尺(36km/h)為準，必須在與前車距離4.48公尺至6.72公尺內進行警示(系統設定值為5.6公尺，容許誤差20%)，並且需於2.8秒內進行警示。警示方式包括頻率為每秒10次的警示音以及快速閃爍之燈號，所述燈號通常是透過CAN IC發出訊號至車輛本身的儀表板。

上述三種偵測功能的測試順序，並不需要如步驟Step 151至步驟Step 156之安排，三種偵測功能的測試順序可以任意變化，只需要改變針對測試畫面120a之內容進行修改，並調整訊號產生單元140輸出之車速模擬訊號即可。

以上所述，為現有影像式車輛防撞模組10的基本功能模式以及測試標準，但不排除其他偵測功能模式，或其他測試標準。只需要針對測試畫面120a之內容進行修改，就可以配合不同的偵測模式或測試標準進行至偵測，不需變更本發明之測試裝置100或測試方法之流程。

透過本發明，影像式車輛防撞模組10可以直接於室內測試，而且是在安裝至車輛之前進行測試。透過測試畫面120a的播放，所有設定的事件都可以在短時間內逐一發生，有效地縮短整體測試時間。因此，一個批次的影像式車輛防撞模組10中，被抽測的比例可以增加，甚至是整個批次都進行測試，有效地降低已安裝之影像式車輛防撞模組10發生可靠性問題的機率。

Claims

一種影像式車輛防撞模組的測試裝置，用以測試一影像式車輛防撞模組的功能是否可正常運作，該測試裝置包括：一固定座，用以固定該影像式車輛防撞模組，使該影像式車輛防撞模組朝一擷取方向擷取影像；一顯示單元，用以顯示一測試畫面，且該測試畫面位於該擷取方向上，使該影像式車輛防撞模組持續由該顯示單元擷取該測試畫面；其中，該測試畫面的內容包含至少一待測試事件；一增距鏡組，設置於該固定座與該顯示單元之間，調整該影像式車輛防撞模組所擷取之影像大小及視野；以及一訊號產生單元，具有一訊號產生電路，提供一對應於指定車速的車速模擬訊號至該影像式車輛防撞模組；其中，該車速模擬訊號與一車輛的測速機制所產生的電訊號是相同形式的訊號。
如請求項第1項所述的影像式車輛防撞模組的測試裝置，其中，該固定座設有夾具，用以快速地固定或拆卸該影像式車輛防撞模組。
如請求項第1項所述的影像式車輛防撞模組的測試裝置，其中，該增距鏡組固定於該固定座的邊緣。
如請求項第1項所述的影像式車輛防撞模組的測試裝置，其中，該增距鏡組包含至少一凸透鏡。
如請求項第1項所述的影像式車輛防撞模組的測試裝置，其中，該增距鏡組多個光學鏡片合成一個等效的凸透鏡。
如請求項第4項或第5項所述的影像式車輛防撞模組的測試裝置，其中，該顯示單元的位置位於該增距鏡組以及該增距鏡組焦點之間，從而讓該影像式車輛防撞模組擷取到該測試畫面之放大的虛像。
如請求項第1項所述的影像式車輛防撞模組的測試裝置，其中，該訊號產生電路用以產生對應於不同車速的該車速模擬訊號。
如請求項第7項所述的影像式車輛防撞模組的測試裝置，其中，該訊號產生電路是控制器區域網路IC。
如請求項第7項所述的影像式車輛防撞模組的測試裝置，其中，該訊號產生單元還具有一操作介面，用以開啟或關閉該車速模擬訊號的輸出，或是提昇/降低該車速模擬訊號所對應的車速。
如請求項第1項所述的影像式車輛防撞模組的測試裝置，其中，該測試畫面的內容是由其他車輛實際上路拍攝的影像或電腦動畫。
一種影像式車輛防撞模組的測試方法，用以測試一影像式車輛防撞模組，包含：固定該影像式車輛防撞模組，使其對準一顯示單元擷取影像；安裝一增距鏡組於該影像式車輛防撞模組以及該顯示單元之間，以使該影像式車輛防撞模組透過該增距鏡組擷取該顯示單元的放大虛像；提供一影像串流訊號至該顯示單元，使該顯示單元顯示該測試畫面；其中，該測試畫面之內容包含至少一待測試事件；以一訊號產生電路提供一車速模擬訊號至該影像式車輛防撞模組；其中，該車速模擬訊號係依據一指定速度，模擬一汽車之測速機構所輸出之電訊號；以及記錄在該待測試事件發生時，該影像式車輛防撞模組所作出之反應。
如請求項第11項所述的影像式車輛防撞模組的測試方法，其中，該待測試事件包含前方車輛煞車減速、前方車輛入侵車道、行人入侵車道、以及行車動線偏離車道。