[发明专利]一种车载视频与总线数据同步采集及回放的方法

说明书

技术领域

本发明属于汽车信号采集技术领域，具体涉及一种车载视频和车载总线数据的同步采集、保存及回放的方法。

背景技术

近年来，车路/车车交互式协同控制技术成为国际汽车安全领域的研究热点，如：前碰撞预警系统和自适应巡航控制系统等。这些系统通过车载摄像头、雷达等传感器感知车辆行驶状态及环境信息，控制器根据这些信息，判断车辆处于何种状态，并做出相应的控制策略保障行车安全，减轻驾驶员的劳动强度。在车车交互式协同控制系统关键技术开发及测试过程中，为避免测试过程中潜在危险、降低开发成本以及缩短开发周期，可记录测试车辆的行驶状态及环境信息，并通过离线分析这些信息达到快速开发优化控制算法的目的。此外，硬件在环试验和实车测试中也需要记录这些信息数据，以判断系统测试时所选工况是否有必要，控制逻辑是否合理。

中国专利公告号CN100405414C，公告日2008年7月23日，公开了一种车载试验数据采集装置，包括总线控制系统和内存结构，存储高速采集的总线数据和汽车发生碰撞时的数据。该专利文献提供了一种只针对在汽车碰撞试验中进行车载数据采集的方法，该方法可获知车辆的状态信息，但无法获取车辆的行驶环境信息。中国专利公告号CN202068505U，公告日2011年12月7日，公开了一种车载视频监控设备，其利用全球眼网络摄像机与视频采集服务器连接，用于采集视频数据，最终将数据采集仪、视频采集服务器与远程车辆监控平台连接，将采集的非视频数据和视频数据传送至远程车辆监控平台，通过远程监控平台统一管理车辆的行驶信息。该方法可远程实时监控车辆的位置、状态信息，适用于车辆监管、车辆及时救助等服务领域。但该方法不提供用于系统开发测试所需的信息以及对采集的信息进行后期处理的方法，无法应用于车车交互式协同控制系统开发和测试。

发明内容

本发明的目的是克服现有车载信息监控设备存在的不足，开发一种车载视频和总线数据实时监控、同步采集、数据分析以及同步回放的方法，以适用于车车交互式协同控制系统开发及测试中，实时监控并同步采集各种工况下来自于车载摄像头、雷达及车载总线的数据，得到测试车辆的行驶状态及环境信息，保证测试场景的一致性和重复性，减少实车测试的工作量，缩短开发周期，降低开发成本。

本发明方法的总体技术方案是：利用Windows多进程编程技术，在视频监控、视频采集进程中实现车辆行驶环境信息的实时监控与采集，并在采集过程中，对视频信息进行压缩处理，保存在本地硬盘中；在总线信息接收进程中实现雷达探测信息，车辆状态信息的解析与保存，在该过程中，对接收的信息进行解析并实时显示以便测试人员对车辆的状态信息进行实时监控，与此同时解析后的信号，如本车车速、加速度以及目标车速、加速度等测试中需要的信号保存在信息数据库中；在信息数据库中添加信号记录时，为每一行记录添加时间标识，以和相应的车辆行驶环境信息对应，由于在以后的离线分析时对时间精度的要求较高，所以时间标识由Windows中精度较高的多媒体定时器计算得来。

本发明方法具体包含以下几个步骤：

步骤1：通过摄像头采集车辆行驶过程中的视频信息；

步骤2：利用视频处理模块，对采集的视频进行编码处理并保存在本地硬盘； 

步骤3：通过CAN报文接收设备，接收雷达和车载总线信息并将传输方式转换为USB传输；

步骤4：解析雷达信号和车载总线报文信息；

步骤5：创建信息数据库，包括将视频文件名称和数据库名称命名一致，以便软件自动关联视频和相应数据库文件；为数据库中的记录添加时间标识，以便于视频帧和对应的参数信息同步。

步骤6：根据视频文件名称自动查找对应数据库文件，并关联；

步骤7：回放视频数据，匹配与视频播放长度值对应的数据库记录的时间标识以同步回放雷达探测信息，车载总线信息；再现测试场景；

步骤8：在同步回放的同时，视频与数据同步回放模块同时向车辆仿真软件发送CAN报文信息。仿真软件用于分析各种数据信息，优化控制算法，验证控制逻辑。分析过程包括曲线绘制分析和图表统计分析。

本发明关于视频数据和车载总线数据的同步采集的方法是：在实车测试过程，当测试车辆的行驶状态和环境满足测试人员设置的采集开始条件或采集时刻，触发视频数据、雷达探测信息和车辆行驶状态信息同时采集，该过程也可由测试人员手动触发。在测试过程中，测试人员终止视频采集或车辆行驶状态信息采集任务或者采集设备发生故障，则采集过程同时结束。