CN108613816B - 基于超声波雷达的自动泊车寻库试验数据采集装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于自动泊车试验装备领域，涉及基于超声波雷达的自动泊车寻库试验数据采集装置及方法，采集装置由车辆模拟装置、导轨装置以及中控机组成，通过中控机设置超声波雷达俯仰角、水平面上的投影角度、导轨角度以及车辆模拟装置速度，人工设置超声波雷达高度，进行各种条件下的自动泊车寻库试验并记录相应数据。与现有技术相比，本发明可大大减轻人工试验负担，试验设备的运动能够与预设的试验条件高度吻合，提高了试验精度，雷达的高度和方向角度等能够方便的任意切换，能够有效提高试验效率。

Description

基于超声波雷达的自动泊车寻库试验数据采集装置及方法
技术领域
本发明属于自动泊车试验装备领域，具体涉及一种基于超声波雷达的自动泊车寻库试验数据采集装置及方法。
背景技术
目前，我国很多整车企业及高校都在大力进行自动泊车技术的研发，其中通过超声波雷达探测停车位的方法以其低廉的价格获得了广泛应用。自动泊车基本原理为，假设某一停车位前后均有车，自车在停车位外往前开，通过超声波雷达探测停车位。然而，对于不同的停车位以及自车运动方式的不同，超声波雷达探测出来的库位特征是不同的，想要把停车位寻得准，必须经过大量的寻库试验对寻库算法进行优化和验证。现在的试验方法一般是通过驾驶员驾驶车辆以不同的运动方法探测各种不同的库位，这样不但费时费力，且驾驶员驾驶车辆很难完全按照预设的试验条件行驶，试验精度不高。此外，超声波雷达的安装高度和角度对于库位探测也是至关重要的，直接将超声波雷达安装在车上，后期想要调整这些参数非常不便。
发明内容
针对上述存在的问题，本发明提出一种基于超声波雷达的自动泊车寻库试验数据采集装置及方法，以减轻人工试验负担，提高了试验精度和试验效率。
为实现上述目的，本发明具体技术方案如下：一种基于超声波雷达的自动泊车寻库试验数据采集装置，包括车辆模拟装置、导轨装置以及中控机，其中，车辆模拟装置包括底座、立柱、雷达夹具、MCU1、舵机1、超声波雷达、舵机2、轮速传感器和滚动装置；底座用于承载车辆模拟装置；立柱垂直固定在底座上，用于安装雷达夹具；雷达夹具用于固定超声波雷达；舵机1在MCU1的控制下用于驱动超声波雷达在铅垂面上下转动，进一步的控制超声波雷达俯仰角；超声波雷达用于探测障碍物，并将探测到的距离信息发送给MCU1；舵机2在MCU1的控制下用于驱动立柱在水平面内转动，进一步的控制超声波雷达在水平面上的投影角；轮速传感器用于测量车辆模拟装置实时速度并发送给MCU1；MCU1用于接收中控机命令控制舵机1、舵机2的转动角度和轨道轮电机的工作速度，也用于将超声波雷达探测到的距离数据、超声波雷达的高度数据、车辆模拟装置实时速度发送给中控机；滚动装置由轨道轮和轨道轮电机组成，由轨道轮电机驱动轨道轮以带动车辆模拟装置在钢轨上移动；导轨装置包括轨道、钢轨、舵机3和MCU2，轨道水平放置，用于限定车辆模拟装置运动路线；钢轨用于承载轨道轮；所述舵机3在MCU2的控制下用于驱动轨道在水平面内转动，进一步的控制轨道在水平面内的角度；MCU2用于接收中控机的命令控制舵机3的转动角度；中控机用于设置舵机1和舵机2的目标角度以及车辆模拟装置运动速度，并发送控制命令给MCU1，也用于设置舵机3目标角并发送控制命令给MCU2；中控机还用于将每次试验测量的超声波雷达俯仰角、超声波雷达水平面上的投影角、轮速传感器测量的车辆模拟装置实时速度、轨道在水平面内的角度、超声波雷达探测到的距离信息、容栅传感器测量的超声波雷达的高度作为一组数据记录下来。
进一步的，上述雷达夹具通过紧固螺栓固定在立柱上，可上下移动，雷达夹具上装有容栅传感器，用于测量超声波雷达高度并发送给MCU1。
进一步的，本发明还提供一种基于超声波雷达的自动泊车寻库试验数据采集方法，包括以下步骤：
1)水平安装轨道，并将车辆模拟装置安装到轨道上，放置障碍物模拟停车场景；
2)设置超声波雷达高度；
3)通过中控机设置舵机1、舵机2目标角度以及车辆模拟装置运动速度，并将相应命令发送给MCU1；通过中控机设置舵机3目标角度，并将相应命令发送给MCU2；
4)通过舵机1、舵机2控制超声波雷达转动到设定的俯仰角和水平面投影角，通过舵机3控制轨道转动到设定的水平面角度；
5)MCU1控制车辆模拟装置按照设置的速度运动，并读取轮速传感器数据获取车辆模拟装置实时速度发送给中控机；
6)超声波雷达开始工作，MCU1读取探测到的距离数据并发送给中控机；
7)中控机将超声波雷达俯仰角、超声波雷达水平面上的投影角、轨道在水平面内的角度、轮速传感器测量的车辆模拟装置实时速度、容栅传感器测量的超声波雷达高度以及超声波雷达探测到的距离信息作为一组数据记录下来；
8)判断试验是否结束，若结束则转步骤9)，否则转步骤5)；
9)试验结束。
与现有技术相比，设计了一种基于超声波雷达的自动泊车寻库试验数据采集装置，可大大减轻人工试验负担，试验设备的运动能够与预设的试验条件高度吻合，提高了试验精度。此外，雷达的高度和方向角度等能够方便的任意切换，能够有效提高试验效率。
附图说明
附图1车辆模拟装置示意图。
附图2导轨装置示意图。
其中，1-底座 2-立柱 3-雷达夹具 4-MCU1 5-舵机1 6-超声波雷达 101-舵机2102-轮速传感器 103-轨道轮，9-轨道装置 901-钢轨 902-舵机3 903-MCU2。
具体实施方式
下面结合附图以及具体实施例对本发明作进一步的说明，需要指出的是，下面仅以一种最优化的技术方案对本发明的技术方案以及设计原理进行详细阐述，但本发明的保护范围并不限于此。
所述实施例为本发明的优选的实施方式，但本发明并不限于上述实施方式，在不背离本发明的实质内容的情况下，本领域技术人员能够做出的任何显而易见的改进、替换或变型均属于本发明的保护范围。
本发明所述的一种基于超声波雷达的自动泊车寻库试验数据采集装置，包括车辆模拟装置、导轨装置以及中控机，如图1所示，其中：
车辆模拟装置包括底座(1)、立柱(2)、雷达夹具(3)、MCU1(4)、舵机1(5)、超声波雷达(6)、舵机2(101)、轮速传感器(102)、滚动装置；底座(1)用于承载车辆模拟装置；立柱(2)垂直固定在底座(1)上，用于安装雷达夹具(3)；雷达夹具(3)用于固定超声波雷达(6)，可上下移动，通过紧固螺栓固定在立柱(2)上；雷达夹具(3)上装有容栅传感器，容栅传感器可用于测量超声波雷达(6)高度并发送给MCU1(4)；舵机1(5)在MCU1(4)的控制下用于驱动超声波雷达(6)在铅垂面内上下转动，进一步的控制超声波雷达(6)俯仰角；超声波雷达(6)用于探测障碍物，并将探测到的距离信息发送给MCU1(4)；舵机2(101)在MCU1(4)的控制下用于驱动立柱(2)在水平面内转动，进一步的控制超声波雷达(6)在水平面上的投影角；轮速传感器(102)用于测量车辆模拟装置速度并发送给MCU1(4)；MCU1(4)用于接收中控机的命令控制舵机1(5)、舵机2(101)的转动角度和轨道轮电机的速度，也用于将超声波雷达探测到的距离数据、超声波雷达(6)的高度、车辆模拟装置实时速度发送给中控机；滚动装置由轨道轮(103)和轨道轮电机组成，由轨道轮电机驱动轨道轮(103)以带动车辆模拟装置在钢轨(901)上移动。
导轨装置包括轨道(9)、钢轨(901)、舵机3(902)和MCU2(903)，如图2所示。其中，轨道(9)水平放置，用于限定车辆模拟装置运动路线；钢轨(901)用于承载轨道轮(103)；舵机3(902)在MCU2(903)的控制下用于驱动轨道(9)在水平面内转动，改变轨道(9)的方向，进一步的控制轨道(9)在水平面内的角度；MCU2(903)用于接收中控机的命令控制舵机3(902)的转动角度。
中控机用于设置舵机1(5)和舵机2(101)的目标角度以及车辆模拟装置运动速度，并发送给MCU1(4)，也用于设置舵机3(902)目标角并发送给MCU2(903)；中控机也用于将每次试验时容栅传感器测量的超声波雷达(6)高度、超声波雷达(6)俯仰角、超声波雷达(6)水平面上的投影角、轮速传感器(102)测量的车辆模拟装置实时速度、轨道(9)在水平面内的角度以及超声波雷达(6)探测到的距离信息作为一组数据记录下来。
本发明所述的一种基于超声波雷达的自动泊车寻库试验数据采集装置基于以下方法实现，包括以下步骤：
1)水平安装轨道，并将车辆模拟装置安装到轨道上，放置障碍物模拟停车场景；
2)设置超声波雷达高度；
3)通过中控机设置舵机1、舵机2目标角度以及车辆模拟装置运动速度，并将相应命令发送给MCU1；通过中控机设置舵机3目标角度，并将相应命令发送给MCU2；
4)通过舵机1、舵机2控制超声波雷达转动到设定的俯仰角和水平面投影角，通过舵机3控制轨道转动到设定的水平面角度；
5)MCU1控制车辆模拟装置按照设置的速度运动，并读取轮速传感器数据获取车辆模拟装置实时速度发送给中控机；
6)超声波雷达开始工作，MCU1读取探测到的距离数据并发送给中控机；
7)中控机将超声波雷达俯仰角、超声波雷达水平面上的投影角、轨道在水平面内的角度、轮速传感器测量的车辆模拟装置实时速度、容栅传感器测量的超声波雷达高度以及超声波雷达探测到的距离信息作为一组数据记录下来；
8)判断试验是否结束，若结束则转步骤9)，否则转步骤5)；
9)试验结束。

Claims (3)

1.一种基于超声波雷达的自动泊车寻库试验数据采集装置，其特征在于：包括车辆模拟装置、导轨装置以及中控机，其中，所述车辆模拟装置包括底座、立柱、雷达夹具、MCU1、舵机1、超声波雷达、舵机2、轮速传感器和滚动装置；所述底座用于承载车辆模拟装置；所述立柱垂直固定在底座上，用于安装雷达夹具；所述雷达夹具用于固定超声波雷达；所述舵机1在MCU1的控制下用于驱动超声波雷达在铅垂面上下转动，进一步控制超声波雷达的俯仰角；所述超声波雷达用于探测障碍物，并将探测到的距离信息发送给MCU1；所述舵机2在MCU1的控制下用于驱动立柱在水平面内转动，进一步控制超声波雷达在水平面上的投影角；所述轮速传感器用于测量车辆模拟装置实时速度并发送给MCU1；所述MCU1用于接收中控机命令控制舵机1、舵机2的转动角度和轨道轮电机的工作速度，也用于将超声波雷达探测到的距离数据、超声波雷达的高度数据、车辆模拟装置实时速度发送给中控机；所述滚动装置由轨道轮和轨道轮电机组成，由轨道轮电机驱动轨道轮以带动车辆模拟装置在钢轨上移动；所述导轨装置包括轨道、钢轨、舵机3和MCU2，所述轨道水平放置，用于限定车辆模拟装置运动路线；所述钢轨用于承载轨道轮；所述舵机3在MCU2的控制下用于驱动轨道在水平面内转动，进一步的控制轨道在水平面内的角度；所述MCU2用于接收中控机的命令控制舵机3的转动角度；所述中控机用于发送控制命令给MCU1以设置舵机1和舵机2的目标角度以及车辆模拟装置运动速度，也用于发送控制命令给MCU2以设置舵机3目标角，所述中控机还用于将每次试验测量的超声波雷达俯仰角、超声波雷达水平面上的投影角、轮速传感器测量的车辆模拟装置实时速度、轨道在水平面内的角度、超声波雷达探测到的距离信息、容栅传感器测量的超声波雷达的高度作为一组数据记录下来。
2.如权利要求1所述的基于超声波雷达的自动泊车寻库试验数据采集装置，其特征在于：所述雷达夹具通过紧固螺栓固定在立柱上，可上下移动，雷达夹具上装有容栅传感器，用于测量超声波雷达高度并发送给MCU1。
3.如权利要求1所述的基于超声波雷达的自动泊车寻库试验数据采集装置，所述装置基于以下方法实现，包括以下步骤：
1)水平安装轨道，并将车辆模拟装置安装到轨道上，放置障碍物模拟停车场景；
2)设置超声波雷达高度；
3)通过中控机设置舵机1、舵机2目标角度以及车辆模拟装置运动速度，并将相应命令发送给MCU1；通过中控机设置舵机3目标角度，并将相应命令发送给MCU2；
4)通过舵机1、舵机2控制超声波雷达转动到设定的俯仰角和水平面投影角，通过舵机3控制轨道转动到设定的水平面角度；
5)MCU1控制车辆模拟装置按照设置的速度运动，并读取轮速传感器数据获取车辆模拟装置实时速度发送给中控机；
6)超声波雷达开始工作，MCU1读取探测到的距离数据并发送给中控机；
7)中控机将超声波雷达俯仰角、超声波雷达水平面上的投影角、轨道在水平面内的角度、轮速传感器测量的车辆模拟装置实时速度、容栅传感器测量的超声波雷达高度以及超声波雷达探测到的距离信息作为一组数据记录下来；
8)判断试验是否结束，若结束转步骤9)，否则转步骤5)；
9)试验结束。
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