CN110940967A - 雷达自动检测装置及其检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种雷达自动检测装置及其检测方法，所述雷达自动检测装置包括雷达固定模块、目标物模块、控制分析模块和供电模块，供电模块为所述雷达固定模块、目标物模块和控制分析模块供电，雷达与所述雷达固定模块固定连接，控制分析模块控制所述雷达和目标物模块移动至设定的位置后进行测试，控制分析模块接收雷达返回的测试数据，并进行分析和比较，从而判定雷达的生产质量和测试准确度。本发明通过控制各个模块自动运动和测试，有效避免了人为因素对测试结果的影响，并充分发挥了自动化装置运动精度高、数据统计速度快的优势，从而实现了对雷达性能的准确检测和快速分析。

Description

雷达自动检测装置及其检测方法

技术领域

本发明涉及激光雷达制造技术领域，特别是涉及一种雷达自动检测装置及其检测方法。

背景技术

激光雷达是一种以发射激光束探测目标的位置、速度等特征量的雷达系统，激光雷达作为一种测距的装置，因其精度高、测试范围大、不受光线影响等特点，被越来越多的应用于人们的生活之中，采用激光雷达的产品已经被广泛应用于智能驾驶、无人机、服务机器人、三维测量及数字建模等领域，为人们的生活提供了各种便利。

尤其是在智能驾驶领域中，智能驾驶中的障碍物检测、即时定位与地图构建、道路地理信息检测等功能的实现都离不开激光雷达，对于SAE J3016标准下的L4级以上的智能驾驶功能，激光雷达被业界普遍认为是必要的传感器之一。但是，应用于智能驾驶的激光雷达绝大多数还没有进入量产阶段，相关的质量检测规范还不成熟，检测评估方法也比较简单，通常以手工操作为主，从而导致测试重复精度差，耗时较长。

发明内容

基于此，有必要针对传统雷达测试方法的重复精度差、耗时较长的问题，提供一种雷达自动检测装置及其检测方法。

为了实现本发明的目的，本发明采用如下技术方案：

一种雷达自动检测装置，包括：

雷达固定模块，用于固定待测试的雷达；

目标物模块，用于反射所述雷达发出的测试光束；

控制分析模块，与所述雷达、雷达固定模块和目标物模块电连接，用于控制所述雷达固定模块和目标物模块进行雷达检测，并分析测试数据；

供电模块，用于为所述雷达固定模块、目标物模块和控制分析模块供电。

在其中一个实施例中，所述雷达固定模块包括：

固定盒，用于容纳和固定待测试的雷达，所述固定盒设有开孔，以使测试光束通过所述开孔在雷达和目标物模块之间往返；

机器人单元，与所述固定盒固定连接，用于调节所述固定盒的位置和所述开孔的朝向。

在其中一个实施例中，所述雷达固定模块还包括调温单元，所述调温单元包括：

制冷组件，用于产生低温气体；

制热组件，用于产生高温气体；

软管，设于所述制冷组件与固定盒之间，以及所述制热组件与固定盒之间，用于将低温气体和高温气体导入所述固定盒。

在其中一个实施例中，所述雷达固定模块还包括振动单元，设于所述固定盒的内壁与雷达之间，所述振动单元的固定端与固定盒的内壁连接，振动端与所述雷达连接。

在其中一个实施例中，所述目标物模块包括：

目标物单元，作为雷达测试的目标物，用于反射雷达发出的测试光束；

传动单元，用于带动所述目标物单元沿设定的路径运动。

在其中一个实施例中，所述目标物单元包括：

反射面板，用于反射雷达发出的测试光束；

面板夹具，用于固定所述反射面板；

夹具底座，所述夹具底座的一端与所述面板夹具固定连接，另一端与所述传动单元连接。

在其中一个实施例中，所述传动单元包括：

路径导轨，用于确定所述目标物单元的运动路径；

传动导轨，用于带动目标物单元运动；

电机，与所述传动导轨连接，用于带动所述传动导轨运动；

所述目标物单元靠近传动单元一侧的面上设有至少两个滑块，所述滑块与路径导轨相嵌合。

在其中一个实施例中，所述控制分析模块包括：

控制台，用于提供所述目标物模块和雷达固定模块的测试控制信号，并接收和分析所述雷达返回的测试数据；

通讯单元，用于实现所述控制台和目标物模块、以及控制台和雷达固定模块之间的数据通讯。

本发明的技术方案还提供了一种雷达自动检测方法，包括：

移动目标物模块至设定的位置；

移动雷达至设定的位置，调节测试光束的出射方向；

启动雷达的测试功能并进行测试；

接收雷达返回的测试数据。

在其中一个实施例中，所述接收雷达返回的测试数据的步骤后，还包括：

获取预设的误差阈值；

根据目标物模块的位置和所述返回的测试数据，获取雷达的测试误差；

比较所述测试误差和误差阈值，若所述测试误差小于误差阈值，输出合格信号，否则输出不合格信号。

上述雷达自动检测装置，包括雷达固定模块、目标物模块、控制分析模块和供电模块，供电模块为所述雷达固定模块、目标物模块和控制分析模块供电，雷达与所述雷达固定模块固定连接，控制分析模块控制所述雷达和目标物模块移动至设定的位置后进行测试，控制分析模块接收雷达返回的测试数据，并进行分析和比较，从而判定雷达的生产质量和测试准确度。本发明通过控制各个模块自动运动和测试，有效避免了人为因素对测试结果的影响，并充分发挥了自动化装置运动精度高、数据统计速度快的优势，从而实现了对雷达性能的准确检测和快速分析。

附图说明

图1为一实施例中的雷达自动检测装置的结构示意图；

图2为一实施例中的雷达自固定模块的结构示意图；

图3为一实施例中的目标物模块的结构示意图；

图4为图3实施例中的目标物模块的主视示意图；

图5为图3实施例中的目标物模块的侧视示意图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的首选实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容更加透彻全面。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方法或位置关系，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。

图1为一实施例中的雷达自动检测装置的结构示意图，如图1所示，本实施例中的雷达自动检测装置包括：

雷达固定模块100，用于固定待测试的雷达400；

目标物模块200，用于反射所述雷达400发出的测试光束；

控制分析模块300，与所述雷达400、雷达固定模块100和目标物模块200电连接，用于控制所述雷达固定模块100和目标物模块200进行雷达400检测，并分析测试数据；

供电模块(图中未示出)，用于为所述雷达固定模块100、目标物模块200和控制分析模块300供电。

本实施例通过控制分析模块300控制所述雷达固定模块100和目标物模块200运动并进行雷达测试，有效避免了操作人员手工进行雷达测试时会影响测试结果的各种问题，如调节雷达与目标物的间距不准确、反复调节间距耗时长或手动抄录测试结果错误等，本实施例的雷达自动检测装置充分发挥了自动化装置运动精度高、数据统计速度快的优势，从而实现了对雷达性能的准确检测和快速分析。

在一实施例中，如图2所示，所述雷达固定模块100包括固定盒110和机器人单元120，所述固定盒110用于容纳和固定待测试的雷达400，所述固定盒110设有开孔111，以使测试光束通过所述开孔111在雷达400和目标物模块200之间往返；所述机器人单元120与所述固定盒110固定连接，用于调节所述固定盒110的位置和所述开孔111的朝向。需要说明的是，本实施例不对开孔111的具体位置、形状和尺寸进行限定，只需满足待测试雷达400发送和接收的测试光束能够通过所述开孔111即可。本实施例通过改变雷达400的位置和朝向，可以模拟雷达不同的安装位置或测试光束非垂直照射目标物等情况，从而实现对雷达不同安装位置或安装方式的全面测试。在一示例中，所述机器人单元120包括至少四个运动轴，所述四个运动轴为X方向水平移动轴、Y方向水平移动轴、Z方向垂直移动轴和俯仰角转动轴。优选地，所述机器人单元120为六轴机器人，所述六轴机器人具有比传统运动机器人更高的运动精度和运动自由度，可以使雷达快速到达设定的测试位置，因此可以充分满足雷达测试过程中的测试轨迹和测试角度的需求。

在一实施例中，所述雷达固定模块100还包括调温单元130，所述调温单元130与所述固定盒110连通，用于调节所述固定盒110内的温度。本实施例中的智能车用雷达会被应用在不同温度的工作环境中，如夏季35℃以上、或冬季-35℃以下的工作环境，因此，本实施例通过改变固定盒110内的温度，可以模拟雷达工作时不同的环境温度。在一示例中，所述调温单元130包括制冷组件131、制热组件132和软管133，所述制冷组件131用于产生低温气体，所述制热组件132用于产生高温气体，而且所述制冷组件131与固定盒110之间，以及所述制热组件132与固定盒110之间均设有所述软管133，用于将高温气体和低温气体导入所述固定盒110，以调节固定盒110内的温度。

在一实施例中，所述雷达固定模块100还包括振动单元140，设于所述固定盒110的内壁与雷达400之间，所述振动单元140的固定端与固定盒110的内壁连接，振动端与所述雷达400连接。所述振动单元140用于模拟智能车通过颠簸路面时雷达发生晃动的情况，从而评估晃动对雷达测试结果的影响，若雷达的测试结果的波动时间与所述振动单元140的振动时间相吻合，说明雷达内部的避震结构不足以克服设定强度的振动，从而筛选出外界振动干扰对测试结果影响过大的不合格雷达。

在一实施例中，如图3所示，所述目标物模块200包括：

目标物单元210，作为雷达测试的目标物，用于反射雷达发出的测试光束；

传动单元220，用于带动所述目标物单元210沿设定的路径运动。

本实施例中，所述传动单元220受控于控制分析模块300发出的信号，当收到运动信号时，带动所述目标物单元210运动至设定的位置，控制分析模块300已知所述目标物单元210的位置和雷达400的位置，则可以根据所述两个位置精确计算二者之间的距离，从而评价雷达的测试结果准确度，而且传动单元220作为一个只受信号控制的机械运动结构，不易受外界环境因素的影响，因此运动精度和运动速度都高于传统的雷达测试装置。

在一实施例中，所述传动单元220包括路径导轨221、传动导轨222和电机(图中未示出)，所述路径导轨221用于确定所述目标物单元210的运动路径，所述传动导轨222用于带动目标物单元210沿所述设定的路径运动，电机与所述传动导轨222连接。具体地，所述传动导轨222设有一传动件，所述传动件与所述目标物单元210固定连接，电机使传动件沿所述传动导轨222运动，并带动所述目标物单元210，而且路径导轨221与传动导轨222互相平行设置，可以进一步确保目标物单元210的运动方向的准确性。在一示例中，所述传动单元220带动目标物单元210运动的有效移动行程为0mm～30000mm，有效速度为每小时0公里～40公里，从而充分满足了雷达的测试距离和测试速度的要求。

图4～图5为图3实施例中的目标物模块200的主视示意图和侧视示意图，如图4～图5所示，所述目标物单元210包括反射面板211、面板夹具212和夹具底座213，所述反射面板211用于反射雷达发出的测试光束，所述面板夹具212用于固定所述反射面板211，所述夹具底座213的一端与所述面板夹具212固定连接，另一端与所述传动单元220连接，所述夹具底座213的体积和重量较大，可以降低目标物单元210的重心，防止反射面板211和面板夹具212发生倾倒，从而提升目标物单元210的运行稳定性。所述目标物单元210靠近路径导轨221一侧的面上设有至少两个滑块214，所述滑块214与路径导轨221相嵌合，通过所述相嵌合的结构，可以防止目标物单元210与路径导轨221之间发生非运动方向上的晃动，进而保证运动方向的准确性。进一步地，所述反射面板211与面板夹具212为可拆卸连接，可以在所述面板夹具212中设置不同反射率的反射面板211，以模拟雷达实际使用时不同反射率的目标，因为雷达通常对高反射率的目标具有更好的测试准确度，而低反射率的目标容易由于反射信号强度不足等原因导致测试结果错误，本实施例中通过可更换反射面板211的结构，可以实现更加准确的测量。

在一示例中，如图5所示，所述面板夹具212包括电子锁2121和面板架2122，所述面板架2122用于容纳和夹持所述反射面板211，所述电子锁2121与所述面板架2122连接，用于锁紧所述面板架2122。在本示例中，当更换反射面板211后，电子锁2121可以自动锁紧所述面板架2122，防止目标物单元210在运动或测试过程中发生反射面板211脱落的情况，从而避免安全问题或测试结果错误的问题。

在一实施例中，所述控制分析模块300包括控制台和通讯单元，所述控制台用于提供所述目标物模块200和雷达固定模块100的测试控制信号，并接收和分析所述雷达返回的测试数据，所述通讯单元用于实现所述控制台和目标物模块200、以及控制台和雷达固定模块100之间的数据通讯。本实施例中的控制台的显示屏上可以实时显示当前速度及移动距离，而且可以实现整套系统的操作控制和操作参数的录入，所述控制台还可以根据实际的测试和分析需求，进一步集成其他测试和分析软件，从而实现更多的功能。

本发明的技术方案还提供了一种雷达自动检测方法，包括：

移动目标物模块200至设定的位置；

移动雷达400至设定的位置，调节测试光束的出射方向；

启动雷达400的测试功能并进行测试；

接收雷达400返回的测试数据。

本实施例通过所述雷达自动检测方法，操作人员仅需在控制分析模块300中输入测试距离、测试角度等设定的测试参数，控制分析模块300即可控制其它模块自动运动并进行相应的雷达测试，从而实现了对雷达的测距功能快速、精确的自动检测。

在一实施例中，所述接收雷达返回的测试数据的步骤后，还包括：

获取预设的误差阈值；

根据目标物模块200的位置和所述返回的测试数据，获取雷达的测试误差；

比较所述测试误差和误差阈值，若所述测试误差小于误差阈值，输出合格信号，否则输出不合格信号。

不同的雷达的性能参数必然不完全相同，因此本实施例并不是只根据设定距离和实际测试结果进行比较，而是通过进一步设置误差阈值，并将计算的测试误差与误差阈值相比较。所述误差阈值可以根据制造需求进行相应的设定，如对雷达测试精度要求较高，可以设定所述误差阈值小于0.5％，若对雷达测试精度要求较低，可以设定所述误差阈值小于1％。进一步地，也可以设定多个误差阈值，根据多个雷达的测试结果对雷达进行分级，从而实现对雷达的性能参数更加灵活的筛选。本实施例的所述筛选方式耗费人力极少，因此可以处理大量的雷达测试结果，提高了雷达的检测效率。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种雷达自动检测装置，其特征在于，包括：

雷达固定模块，用于固定待测试的雷达；

目标物模块，用于反射所述雷达发出的测试光束；

控制分析模块，与所述雷达、雷达固定模块和目标物模块电连接，用于控制所述雷达固定模块和目标物模块进行雷达检测，并分析测试数据；

供电模块，用于为所述雷达固定模块、目标物模块和控制分析模块供电。

2.根据权利要求1所述的雷达自动检测装置，其特征在于，所述雷达固定模块包括：

固定盒，用于容纳和固定待测试的雷达，所述固定盒设有开孔，以使测试光束通过所述开孔在雷达和目标物模块之间往返；

机器人单元，与所述固定盒固定连接，用于调节所述固定盒的位置和所述开孔的朝向。

3.根据权利要求2所述的雷达自动检测装置，其特征在于，所述雷达固定模块还包括调温单元，所述调温单元包括：

制冷组件，用于产生低温气体；

制热组件，用于产生高温气体；

软管，设于所述制冷组件与固定盒之间，以及所述制热组件与固定盒之间，用于将低温气体和高温气体导入所述固定盒。

4.根据权利要求2或3所述的雷达自动检测装置，其特征在于，所述雷达固定模块还包括振动单元，设于所述固定盒的内壁与雷达之间，所述振动单元的固定端与固定盒的内壁连接，振动端与所述雷达连接。

5.根据权利要求1所述的雷达自动检测装置，其特征在于，所述目标物模块包括：

目标物单元，作为雷达测试的目标物，用于反射雷达发出的测试光束；

传动单元，用于带动所述目标物单元沿设定的路径运动。

6.根据权利要求5所述的雷达自动检测装置，其特征在于，所述目标物单元包括：

反射面板，用于反射雷达发出的测试光束；

面板夹具，用于固定所述反射面板；

夹具底座，所述夹具底座的一端与所述面板夹具固定连接，另一端与所述传动单元连接。

7.根据权利要求5所述的雷达自动检测装置，其特征在于，所述传动单元包括：

路径导轨，用于确定所述目标物单元的运动路径；

传动导轨，用于带动目标物单元运动；

电机，与所述传动导轨连接，用于带动所述传动导轨运动；

所述目标物单元靠近传动单元一侧的面上设有至少两个滑块，所述滑块与路径导轨相嵌合。

8.根据权利要求1所述的雷达自动检测装置，其特征在于，所述控制分析模块包括：

控制台，用于提供所述目标物模块和雷达固定模块的测试控制信号，并接收和分析所述雷达返回的测试数据；

通讯单元，用于实现所述控制台和目标物模块、以及控制台和雷达固定模块之间的数据通讯。

9.一种雷达自动检测方法，包括：

移动目标物模块至设定的位置；

移动雷达至设定的位置，调节测试光束的出射方向；

启动雷达的测试功能并进行测试；

接收雷达返回的测试数据。

10.根据权利要求9所述的雷达自动检测方法，其特征在于，所述接收雷达返回的测试数据的步骤后，还包括：

获取预设的误差阈值；

根据目标物模块的位置和所述返回的测试数据，获取雷达的测试误差；

比较所述测试误差和误差阈值，若所述测试误差小于误差阈值，输出合格信号，否则输出不合格信号。

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