CN105486287B - 一种多功能测距传感器调整装置及其使用方法 - Google Patents

Abstract

一种多功能测距传感器调整装置，其为T型结构，包括相互垂直的一号面板、二号面板，一号面板的一号平面与二号面板的四号平面平行，一号刻度线、二号刻度线分别设置在一号平面、四号平面上，且它们的量程和精度均相同，底线均与二号面板上的五号平面重合，一号面板的三号平面上设有用于安装可在反射物标上留下光斑的工具的三个V型槽；测量摄像头视角时，先将摄像头调整至规定姿态后对调整装置进行拍摄，再根据相关公式计算得到；调整雷达姿态时，先使反射物标的反射平面平行于雷达发射面，再通过调整在反射平面上的三个光斑的相对位置关系来实现。本设计不仅结构简单、测量准确度高，而且集成了摄像头视角测量以及雷达安装姿态调整的功能。

Description

一种多功能测距传感器调整装置及其使用方法

技术领域

本发明涉及一种多测距传感器共用的调整和测量装置，具体涉及一种可测量摄像头视角、调整车载雷达安装姿态的多功能测距传感器调整装置及其使用方法，适用于简化结构、提高测量准确度、减少测量所需空间、实现雷达安装姿态的调整。

背景技术

随着汽车的安全性能越来越受关注，汽车主动安全系统已然成为大众瞩目的焦点，比较典型的主动智能安全系统如紧急制动系统（AEBS）和自适应巡航系统（ACC）等。这些系统都需要获取行车环境中前方道路情况、前方车辆位置信息，获取这些信息目前最常用且可靠的手段是融合摄像头和雷达的信息：通过安装在本车前方的雷达测量纵向距离，通过安装在挡风玻璃下方的摄像头测量横向距离和识别弯道信息。为了确保雷达测量的精度必须保证雷达安装时的横滚角、俯仰角和航向角在允许的误差范围内；通过摄像头测量横向位置时需要精确地获取摄像头当前视角，而摄像头厂家仅提供特定焦距时的视角，调焦后的视角待测量。

中国专利：授权公告号为CN202889534U，授权公告日为2013年4月17日的实用新型专利公开了一种摄像头可视角度测试装置，包括视角测试面板、摄像头安装支架、摄像头移动导轨，视角测试面板包含水平刻度和垂直刻度两条刻度线。测试时，先将被测摄像头置于某一位置拍摄视角测试面板上水平刻度线的水平视场宽度以及垂直刻度线的垂直视场高度，然后沿移动导轨将被测摄像头向前移动一段距离，再拍摄水平视场宽度以及垂直视场高度，最后将上述数据换算成摄像头的视角。虽然该结构可测量摄像头的水平视角和垂直视角，但移动导轨的设计不仅使得整个机构比较复杂，而且人为的移动被测摄像头必然会带来测量误差，长时间使用移动导轨后也会造成其磨损，从而影响测量精度，另外，该装置在测量时需要的空间较大。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术存在的结构复杂、测量准确度较低、测量所需空间较大的问题，提供一种结构简单、测量准确度高、测量所需空间小的多功能测距传感器调整装置及其使用方法。

为实现以上目的，本发明的技术方案如下：

一种多功能测距传感器调整装置，该调整装置上设置有一号刻度线、二号刻度线；

所述调整装置为T型结构，包括相互垂直连接的一号面板、二号面板，所述一号面板上与二号面板相连接的平面被二号面板分隔成一号平面、二号平面，该一号平面与二号面板上远离一号面板的四号平面相互平行，且一号平面、四号平面与二号面板上的五号平面形成Z字形结构；

所述一号刻度线、二号刻度线分别设置在一号平面、四号平面上，且一号刻度线、二号刻度线的量程和精度均相同，一号刻度线、二号刻度线的底线均与五号平面重合。

所述一号面板上与一号平面相对设置的三号平面上开设有用于安装可在反射物标上留下光斑的工具的一号V型槽、二号V型槽、三号V型槽，所述一号V型槽、二号V型槽、三号V型槽结构相同，且一号V型槽、三号V型槽相对于二号V型槽对称设置。

所述三号平面的一端为梯形内凹结构，包括依次连接的一号斜边、一号竖边、二号斜边，所述一号V型槽、二号V型槽、三号V型槽的端部分别延伸至一号斜边、一号竖边、二号斜边处。

所述二号平面上近二号面板处开设有雷达固定凹槽。

一种上述多功能测距传感器调整装置的使用方法，所述使用方法包括摄像头视角测试方法，该摄像头视角测试方法是指：先调整被测摄像头的姿态，使其视野中一号刻度线的底边和二号刻度线的底边重合、一号刻度线的0刻度线与二号刻度线的0刻度线重合，并使二号刻度线上两端点处的刻度线到其0刻度线的距离相等，然后在上述姿态下拍摄所述调整装置，最后根据以下公式计算得到被测摄像头的视角β：

β=2*arctan[(L1-L2)/D]

上式中，L1为拍摄的图像中一号刻度线的可视宽度，L2为拍摄的图像中二号刻度线的可视宽度，D为一号平面与四号平面之间的距离。

所述一号面板上与一号平面相对设置的三号平面上开设有用于安装可在反射物标上留下光斑的工具的一号V型槽、二号V型槽、三号V型槽，所述一号V型槽、二号V型槽、三号V型槽结构相同，且一号V型槽、三号V型槽相对于二号V型槽对称设置；

所述使用方法还包括雷达安装姿态的调整方法，该雷达安装姿态的调整方法是指：先将雷达的信号发射面靠在二号面板上，雷达的上端面与二号平面紧靠，并在一号V型槽、二号V型槽、三号V型槽上放置三支相同的可在反射物标上留下光斑的工具，然后将安装雷达的车辆和反射物标置于平地上，使反射物标的反射平面和雷达的发射面平行，再开启可在反射物标上留下光斑的工具以使从一号V型槽、二号V型槽、三号V型槽发射的光束在反射物标上分别形成不重叠的左、中、右三个光斑，随后调整装置的姿态，使三个光斑离地面的距离相等、左光班和右光斑相对中间光斑的横向距离相等、中间光斑离地面的距离与可在反射物标上留下光斑的工具离地面的距离相等，此时，雷达横滚角、俯仰角和航向角的调整完成。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

1、本发明一种多功能测距传感器调整装置及其使用方法中调整装置为T型结构，包括相互垂直连接的一号面板、二号面板，一号面板上的一号平面与二号面板上远离一号面板的四号平面相互平行，一号平面、四号平面与二号面板上的五号平面形成Z字形结构，一号刻度线、二号刻度线分别设置在一号平面、四号平面上，且一号刻度线、二号刻度线的量程和精度均相同，一号刻度线、二号刻度线的底线均与五号平面重合；测试时，先调节被测摄像头使其视野中一号刻度线和二号刻度线的底边以及0刻度线分别重合，并使二号刻度线上两端点处的刻度线到0刻度线的距离相等，然后拍摄该调整装置，由于一号刻度线和二号刻度线不在同一平面上，所以在拍摄的图像中二者的可视宽度是不同的，利用该特点即可换算得到被测摄像头的视角，该设计不仅结构简单，而且无需移动被测摄像头，在保证测量准确度的同时还可减少测量所需空间。因此，本发明不仅结构简单、测量准确度高，而且测量时需要的空间较小。

2、本发明一种多功能测距传感器调整装置及其使用方法中一号面板上与一号平面相对设置的三号平面上开设有用于安装可在反射物标上留下光斑的工具的一号V型槽、二号V型槽、三号V型槽，使用时，先将雷达信号发射面紧靠在二号面板上，雷达上端面与二号平面紧靠，并在一号V型槽、二号V型槽、三号V型槽上放置三支相同的可在反射物标上留下光斑的工具，使反射物标的反射平面和雷达发射面平行，然后开启可在反射物标上留下光斑的工具以使从一号V型槽、二号V型槽、三号V型槽发射的光束在反射物标上分别形成不重叠的左、中、右三个光斑，再调整雷达的安装姿态即装置的姿态，使三个光斑离地面的距离相等、左光班和右光斑相对中间光斑的横向距离相等、中间光斑离地面的距离与可在反射物标上留下光斑的工具离地面的距离相等，此时即完成了雷达横滚角、俯仰角和航向角的调整。因此，本发明可实现雷达安装姿态的调整。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为图1的俯视图。

图3为图1中一号刻度线、二号刻度线的结构示意图。

图4为摄像头视角测量示意图。

图中：一号面板1、一号平面11、二号平面12、三号平面13、一号斜边131、一号竖边132、二号斜边133、二号面板2、四号平面21、五号平面22、一号刻度线3、二号刻度线4、一号V型槽5、二号V型槽6、三号V型槽7、雷达固定凹槽8。

具体实施方式

下面结合附图说明和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

参见图1至图3，一种多功能测距传感器调整装置，该调整装置上设置有一号刻度线3、二号刻度线4；

所述调整装置为T型结构，包括相互垂直连接的一号面板1、二号面板2，所述一号面板1上与二号面板2相连接的平面被二号面板2分隔成一号平面11、二号平面12，该一号平面11与二号面板2上远离一号面板1的四号平面21相互平行，且一号平面11、四号平面21与二号面板2上的五号平面22形成Z字形结构；

所述一号刻度线3、二号刻度线4分别设置在一号平面11、四号平面21上，且一号刻度线3、二号刻度线4的量程和精度均相同，一号刻度线3、二号刻度线4的底线均与五号平面22重合。

所述一号面板1上与一号平面11相对设置的三号平面13上开设有用于安装可在反射物标上留下光斑的工具的一号V型槽5、二号V型槽6、三号V型槽7，所述一号V型槽5、二号V型槽6、三号V型槽7结构相同，且一号V型槽5、三号V型槽7相对于二号V型槽6对称设置。

所述三号平面13的一端为梯形内凹结构，包括依次连接的一号斜边131、一号竖边132、二号斜边133，所述一号V型槽5、二号V型槽6、三号V型槽7的端部分别延伸至一号斜边131、一号竖边132、二号斜边133处。

所述二号平面12上近二号面板2处开设有雷达固定凹槽8。

一种上述多功能测距传感器调整装置的使用方法，所述使用方法包括摄像头视角测试方法，该摄像头视角测试方法是指：先调整被测摄像头的姿态，使其视野中一号刻度线3的底边和二号刻度线4的底边重合、一号刻度线3的0刻度线与二号刻度线4的0刻度线重合，并使二号刻度线4上两端点处的刻度线到其0刻度线的距离相等，然后在上述姿态下拍摄所述调整装置，最后根据以下公式计算得到被测摄像头的视角β：

β=2*arctan[(L1-L2)/D]

上式中，L1为拍摄的图像中一号刻度线3的可视宽度，L2为拍摄的图像中二号刻度线4的可视宽度，D为一号平面11与四号平面21之间的距离。

所述一号面板1上与一号平面11相对设置的三号平面13上开设有用于安装可在反射物标上留下光斑的工具的一号V型槽5、二号V型槽6、三号V型槽7，所述一号V型槽5、二号V型槽6、三号V型槽7结构相同，且一号V型槽5、三号V型槽7相对于二号V型槽6对称设置；

所述使用方法还包括雷达安装姿态的调整方法，该雷达安装姿态的调整方法是指：先将雷达的信号发射面靠在二号面板2上，雷达的上端面与二号平面12紧靠，并在一号V型槽5、二号V型槽6、三号V型槽7上放置三支相同的可在反射物标上留下光斑的工具，然后将安装雷达的车辆和反射物标置于平地上，使反射物标的反射平面和雷达的发射面平行，再开启可在反射物标上留下光斑的工具以使从一号V型槽5、二号V型槽6、三号V型槽7发射的光束在反射物标上分别形成不重叠的左、中、右三个光斑，随后调整装置的姿态，使三个光斑离地面的距离相等、左光班和右光斑相对中间光斑的横向距离相等、中间光斑离地面的距离与可在反射物标上留下光斑的工具离地面的距离相等，此时，雷达横滚角、俯仰角和航向角的调整完成。

本发明的原理说明如下：

本发明设计了一种带刻度线和V型槽的T型架装置，特别适用于多传感器的智能辅助驾驶系统。T型架两个平行但不重叠的平面上分布着两个精度相同的刻度，被测摄像头以成像平面平行于刻度所在平面的姿态拍摄T型架，通过读取两个刻度上的值便可快速计算被测摄像头的视角； T型架上端面上结构相同的三个V型槽用于安放可在反射物标上留下光斑的工具（如激光笔），反射物标的反射平面平行于雷达发射面，通过确定在反射平面上的三个光斑的相对位置关系实现雷达安装姿态的调整。

雷达固定凹槽8：本发明在二号平面12上近二号面板2处开设了雷达固定凹槽8，该结构可保证雷达上端面为非平面结构时也能固定在本装置上。

实施例1：

参见图1至图3，一种多功能测距传感器调整装置，该调整装置为T型结构，包括相互垂直连接的一号面板1、二号面板2，所述一号面板1上与二号面板2相连接的平面被二号面板2分隔成一号平面11、二号平面12，所述二号平面12上近二号面板2处开设有雷达固定凹槽8，所述一号平面11与二号面板2上远离一号面板1的四号平面21相互平行，且一号平面11、四号平面21与二号面板2上的五号平面22形成Z字形结构，所述一号平面11、四号平面21上分别设置有一号刻度线3、二号刻度线4，一号刻度线3、二号刻度线4的量程和精度均相同，一号刻度线3、二号刻度线4的底线均与五号平面22重合；所述一号面板1上与一号平面11相对设置的三号平面13的一端为梯形内凹结构，包括依次连接的一号斜边131、一号竖边132、二号斜边133，三号平面13上开设有用于安装可在反射物标上留下光斑的工具的一号V型槽5、二号V型槽6、三号V型槽7，所述一号V型槽5、二号V型槽6、三号V型槽7结构相同，且一号V型槽5、三号V型槽7相对于二号V型槽6对称设置，一号V型槽5、二号V型槽6、三号V型槽7的端部分别延伸至一号斜边131、一号竖边132、二号斜边133处。

参见图4，上述多功能测距传感器调整装置的使用方法包括摄像头视角测试方法和雷达安装姿态的调整方法；

所述摄像头视角测试方法是指：先调整被测摄像头的姿态，使其视野中一号刻度线3的底边和二号刻度线4的底边重合、一号刻度线3的0刻度线与二号刻度线4的0刻度线重合，并使二号刻度线4上两端点处的刻度线到其0刻度线的距离相等，然后在上述姿态下拍摄所述调整装置，最后根据以下公式计算得到被测摄像头的视角β：

β=2*arctan[(L1-L2)/D]

上式中，L1为拍摄的图像中一号刻度线3的可视宽度，L2为拍摄的图像中二号刻度线4的可视宽度，D为一号平面11与四号平面21之间的距离；

所述雷达安装姿态的调整方法是指：先将雷达的信号发射面靠在二号面板2上，雷达的上端面与二号平面12紧靠，并在一号V型槽5、二号V型槽6、三号V型槽7上放置三支相同的可在反射物标上留下光斑的工具，然后将安装雷达的车辆和反射物标置于平地上，使反射物标的反射平面和雷达的发射面平行，再开启可在反射物标上留下光斑的工具以使从一号V型槽5、二号V型槽6、三号V型槽7发射的光束在反射物标上分别形成不重叠的左、中、右三个光斑，随后调整装置的姿态，使三个光斑离地面的距离相等、左光班和右光斑相对中间光斑的横向距离相等、中间光斑离地面的距离与可在反射物标上留下光斑的工具离地面的距离相等，此时，雷达横滚角、俯仰角和航向角的调整完成。

Claims (6)

1.一种多功能测距传感器调整装置，该调整装置上设置有一号刻度线（3）、二号刻度线（4），其特征在于：

所述调整装置为T型结构，包括相互垂直连接的一号面板（1）、二号面板（2），所述一号面板（1）上与二号面板（2）相连接的平面被二号面板（2）分隔成一号平面（11）、二号平面（12），该一号平面（11）与二号面板（2）上远离一号面板（1）的四号平面（21）相互平行，且一号平面（11）、四号平面（21）与二号面板（2）上的五号平面（22）形成Z字形结构；

所述一号刻度线（3）、二号刻度线（4）分别设置在一号平面（11）、四号平面（21）上，且一号刻度线（3）、二号刻度线（4）的量程和精度均相同，一号刻度线（3）、二号刻度线（4）的底线均与五号平面（22）重合。

2.根据权利要求1所述的一种多功能测距传感器调整装置，其特征在于：所述一号面板（1）上与一号平面（11）相对设置的三号平面（13）上开设有用于安装可在反射物标上留下光斑的工具的一号V型槽（5）、二号V型槽（6）、三号V型槽（7），所述一号V型槽（5）、二号V型槽（6）、三号V型槽（7）结构相同，且一号V型槽（5）、三号V型槽（7）相对于二号V型槽（6）对称设置。

3.根据权利要求2所述的一种多功能测距传感器调整装置，其特征在于：所述三号平面（13）的一端为梯形内凹结构，包括依次连接的一号斜边（131）、一号竖边（132）、二号斜边（133），所述一号V型槽（5）、二号V型槽（6）、三号V型槽（7）的端部分别延伸至一号斜边（131）、一号竖边（132）、二号斜边（133）处。

4.根据权利要求1‐3中任一项所述的一种多功能测距传感器调整装置，其特征在于：所述二号平面（12）上近二号面板（2）处开设有雷达固定凹槽（8）。

5.一种权利要求1所述的多功能测距传感器调整装置的使用方法，其特征在于：

所述使用方法包括摄像头视角测试方法，该摄像头视角测试方法是指：先调整被测摄像头的姿态，使其视野中一号刻度线（3）的底边和二号刻度线（4）的底边重合、一号刻度线（3）的0刻度线与二号刻度线（4）的0刻度线重合，并使二号刻度线（4）上两端点处的刻度线到其0刻度线的距离相等，然后在上述姿态下拍摄所述调整装置，最后根据以下公式计算得到被测摄像头的视角β：

β=2*arctan[(L1-L2)/D]

上式中，L1为拍摄的图像中一号刻度线（3）的可视宽度，L2为拍摄的图像中二号刻度线（3）的可视宽度，D为一号平面（11）与四号平面（21）之间的距离。

6.根据权利要求5所述的一种多功能测距传感器调整装置的使用方法，其特征在于：

所述一号面板（1）上与一号平面（11）相对设置的三号平面（13）上开设有用于安装可在反射物标上留下光斑的工具的一号V型槽（5）、二号V型槽（6）、三号V型槽（7），所述一号V型槽（5）、二号V型槽（6）、三号V型槽（7）结构相同，且一号V型槽（5）、三号V型槽（7）相对于二号V型槽（6）对称设置；

所述使用方法还包括雷达安装姿态的调整方法，该雷达安装姿态的调整方法是指：先将雷达的信号发射面靠在二号面板（2）上，雷达的上端面与二号平面（12）紧靠，并在一号V型槽（5）、二号V型槽（6）、三号V型槽（7）上放置三支相同的可在反射物标上留下光斑的工具，然后将安装雷达的车辆和反射物标置于平地上，使反射物标的反射平面和雷达的发射面平行，再开启可在反射物标上留下光斑的工具以使从一号V型槽（5）、二号V型槽（6）、三号V型槽（7）发射的光束在反射物标上分别形成不重叠的左、中、右三个光斑，随后调整装置的姿态，使三个光斑离地面的距离相等、左光斑和右光斑相对中间光斑的横向距离相等、中间光斑离地面的距离与可在反射物标上留下光斑的工具离地面的距离相等，此时，雷达横滚角、俯仰角和航向角的调整完成。