CN111562554B - 一种智能卡车雷达静态标定仪及标定方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种智能卡车雷达静态标定仪及标定方法,属于智能卡车雷达静态标定仪技术领域,包括工作台,所述工作台上设置有动力机构,动力机构连接有雷达标靶本体,雷达标靶本体上设置有三轴调整机构,三轴调整机构连接有角度调整机构,角度调整机构连接有反射板,反射板的前方设置有待测工位。本发明摈弃传统的动态路试标定式标定雷达,在厂房内静态完成雷达标定,使用环境要求简单,操作简单快捷,标定时间短,无道路动态标定时的风险。
Description
技术领域
本发明涉及汽车雷达标定技术领域,具体涉及一种智能卡车雷达静态标定仪及标定方法。
背景技术
汽车车载用毫米波雷达是高级驾驶员辅助系统(ADAS)中的主要传感器,它通过感知周围目标的状态信息,帮助驾驶者在最短的时间内察觉可能发生的危险,以引起注意和提高安全性。车用毫米波雷达现已普遍应用于前向防撞预警(FCW)、自适应巡航控制(ACC)、盲点检测(BSD)、和变道辅助(LCA)系统中。
雷达作为传感器,是工作在以自身为球心原点的球坐标系中,雷达安装姿态的偏差将直接导致雷达探测范围及目标信息的偏移,会影响主动安全系统对于路况环境的判断,降低系统安全性能与驾驶体验。因此,雷达安装到车辆后需要消除安装带来的系统误差,即需要对雷达的安装位置进行标定。
譬如智能卡车在出厂前就需要进行雷达标定,目前智能卡车雷达的标定主要采用动态路试标定方式进行;在动态路试标定时,车辆需满足速度、加速度以及道路等复杂条件要求,路试标定时间在20分钟左右,标定时间长、道路风险大。
发明内容
针对现有技术的上述不足,本发明提供一种智能卡车雷达静态标定仪及标定方法;该智能卡车雷达静态标定仪摈弃传统的动态路试标定式标定雷达,在厂房内静态完成雷达标定,使用环境要求简单,操作简单快捷,标定时间短,无道路动态标定时的风险。
为了解决上述技术问题,本发明提供的一种智能卡车雷达静态标定仪,包括工作台,所述工作台上设置有动力机构,动力机构连接有雷达标靶本体,雷达标靶本体上设置有三轴调整机构,三轴调整机构连接有角度调整机构,角度调整机构连接有反射板,反射板的前方设置有待测工位。
本发明进一步改进中,上述动力机构包括基座,基座连接有电机座,电机座上设置有伺服电机Ⅰ,伺服电机Ⅰ连接有减速机,减速机的输出端连接有主动链轮,主动链轮连接有传动链,传动链连接有从动链轮盘,从动链轮盘上设置有连接柱,连接柱连接有传动摆臂,传动摆臂与雷达标靶本体连接。
通过上述设计,本方案可更利于动力机构动力的传递,使用时,动力传递的方向为伺服电机Ⅰ---减速机---主动链轮---传动链---从动链轮盘---连接柱---传动摆臂---雷达标靶本体;本方案采用双链条传动机构,保证动力传递的稳定性。
本发明进一步改进中,上述雷达标靶本体包括与传动摆臂连接的车架,车架的底部设置有车轮,车架上设置有三轴调整机构,三轴调整机构包括Z轴调整机构,Z轴调整机构连接有Y轴调整机构,Y轴调整机构连接有X轴调整机构,X轴调整机构与角度调整机构连接。
通过上述设计,本方案可更利于三轴调整机构的有序调整,避免发生使用干涉。
本发明进一步改进中,上述Z轴调整机构包括焊接在车架上的Z架,Z架的顶部设置有Z伺服电机,Z伺服电机的输出端连接有Z联轴器,Z联轴器连接有Z滚珠丝杠,Z滚珠丝杠包括与Z联轴器连接的Z螺杆,Z螺杆连接有Z螺母,Z螺母连接有Z滑块,Z滑板与Y轴调整机构连接;
所述Y轴调整机构包括与Z滑板连接的Y架,Z滑板的一端设置有Y伺服电机,Y伺服电机的输出端连接有Y联轴器,Y联轴器连接有Y滚珠丝杠,Y滚珠丝杠包括与Y联轴器连接的Y螺杆,Y螺杆连接有Y螺母,Y螺母连接有Y滑板,Y滑板与X轴调整机构连接;
所述X轴调整机构包括与Y滑板连接的X架,X架的远离反射板的一端设置有X伺服电机,X伺服电机的输出端连接有X联轴器,X联轴器连接有X滚珠丝杠,X滚珠丝杠包括与X联轴器连接的X螺杆,X螺杆连接有X螺母,X螺母连接有X滑板,X滑板与角度调整机构连接。
通过上述设计,本方案可更利于三轴调整机构的有序调整,使用时,Z伺服电机启动时,会带着Y轴调整机构、X轴调整机构与角度调整机构一起运动,Y伺服电机启动时,会带着X轴调整机构与角度调整机构一起运动,X伺服电机启动时,会带着角度调整机构一起运动。
本发明进一步改进中,上述Z架上设置有Z导轨,Z导轨与Z滑板滑动连接;所述Y架连接有Y导轨,Y导轨与Y滑板滑动连接;所述X架上设置有X导轨,X导轨与X滑板滑动连接。
通过上述设计,本方案可更利于三轴调整机构平稳调整,使用时,Z导轨会给Z滑板一个支持力,避免Z滑板脱轨,Z滑板可更稳定的上下滑动;Y导轨会给Y滑板一个支持力,避免Y滑板脱轨,Y滑板可更稳定的左右滑动;X导轨会给X滑板一个支持力,避免X滑板脱轨,X滑板可更稳定的前后滑动;Z滑板的底部设置有Z滑槽,Z滑槽与Z导轨滑动连接;Y滑板的底部设置有Y滑槽,Y滑槽与Y导轨滑动连接;X滑板的底部设置有X滑槽,X滑槽与X导轨滑动连接。
本发明进一步改进中,上述角度调整机构包括与X滑板连接的角度架,角度架上设置有螺纹座,螺纹座连接有调整螺栓,调整螺栓的底部抵接有俯仰架,俯仰架的中部与角度架铰接;所述俯仰架的远离调整螺栓的一端上设置有伺服电机Ⅱ,伺服电机Ⅱ的输出端连接有转动轴Ⅱ,转动轴Ⅱ连接有航向架,航向架与反射板连接。
通过上述设计,本方案可更利于角度调整机构的调整,使用时,拧动调整螺栓调整俯仰架与水平线的俯仰角度,伺服电机Ⅱ启动带着航向架左或右转动,进而调整航向架与竖直平面的航向角度,即调整反射板的俯仰角度和航向角度。
本发明进一步改进中,上述反射板包括与航向架连接的框架,框架上设置有金属板,金属板的中心处设置有反射区;所述框架上边缘的中部设置有小支架,小支架上设置有激光测距仪,激光测距仪的旁边设置有摄像机;所述待测工位上设置有四轮定位仪。
通过上述设计,本方案可更利于反射板与雷达水平距离的调整,使用时,激光测距仪、金属板中心和雷达中心会成为一个直角三角形的三个顶点,然后利用勾股定理,调整金属板和雷达的水平距离,令雷达标定完成的更加顺畅;四轮定位仪的加入可更便于车辆的固定和车辆信息的获取。
本发明进一步改进中,上述工作台上设置有控制终端,控制终端上设置有触控面板,触控面板连接有控制装置,控制装置设置在控制终端的内部;所述触控面板上设置有图像显示区、电机Ⅱ调整窗口、本体摇杆、两轴摇杆、摄像机按键和测距仪按键;
所述触控面板、伺服电机Ⅰ、Z伺服电机、Y伺服电机、X伺服电机、伺服电机Ⅱ、摄像机和激光测距仪分别与控制装置连接;
所述控制装置上设置有电机Ⅰ控制模块、Z电机控制模块、Y电机控制模块、X电机控制模块、电机Ⅱ控制模块、摄像控制模块和中央信息处理模块;
所述中央信息处理模块负责将摄像机传至的信息显示在触控面板上的图像显示区;负责处理摄像机传至的信息,作出伺服电机X正转、反转或者停止的判断,并将判断出的命令信息发至X电机控制模块;负责根据人工调节电机Ⅱ调整窗口作出伺服电机Ⅱ正转、反转或者停止的判断,并将判断出的命令信息发至电机Ⅱ控制模块;
所述电机Ⅰ控制模块负责根据人工调节本体摇杆控制伺服电机Ⅰ的正转、反转或者停止;
所述Z电机控制模块负责根据人工调节两轴摇杆控制Z伺服电机的正转、反转或者停止;
所述Y电机控制模块负责根据人工调节两轴摇杆控制Y伺服电机的正转、反转或者停止;
所述X电机控制模块负责根据中央信息处理模块发至的命令信息控制Y伺服电机的正转、反转或者停止;
所述电机Ⅱ控制模块负责根据中央信息处理模块发至的命令信息控制伺服电机Ⅱ的正转、反转或者停止;
所述摄像控制模块负责将摄像机摄录的影像信息传送至中央信息处理模块;负责根据人工调节摄像机按键和测距仪按键控制摄像机和激光测距仪的通断电。
通过上述设计,本方案可更利于标定动作的进行。
本发明进一步改进中,上述车架上设置有车壳,三轴调整机构设置在车壳的内部,角度调整机构设置在车壳的外部,车壳的前方设置有开口,角度架延伸出开口。
通过上述设计,本方案可更好的保护三轴调整机构,避免其外露,也可避免进灰尘。
本发明进一步改进中,上述开口处设置有车头套,车头套呈四棱锥台状,车头套采用软材质折叠而成,譬如软橡胶等材质。
通过上述设计,本方案可更利于灰尘的侵入,更好的保护三轴调整机构和角度调整机构。
本发明进一步改进中,上述雷达标靶本体上还设置有运行指示灯和紧急停机开关。
通过上述设计,本方案可更便于处理紧急情况,避免发生安全事故。
本发明进一步改进中,上述雷达标靶本体起始位置的两端分别设置有复位柱。
通过上述设计,本方案可更便于雷达标靶本体的准确复位,也利于厂房环境标准化的构建,使用时,雷达标靶本体回到起始位置后,工人拿着长尺以两端的复位柱为基准调整雷达标靶本体停靠位置。
一种智能卡车雷达静态标定仪的标定方法,包括以下步骤:
(1)在金属板的上方安装激光测距仪,令激光测距仪照射口竖向中心线与金属板反射区的竖向中心线重合,激光测距仪照射口中心与反射区中心的竖直距离为500mm,激光测距仪的激光射线与竖直面的夹角为67度22分角;
(2)人工拧动调整螺栓,进而调整金属板的俯仰角;
(3)待测物到达待测工位上的四轮定位仪上,人工控制本体摇杆,控制伺服电机Ⅰ启动,将雷达标靶本体移动至标定工作点;
(4)根据四轮定位仪反馈的参数数据,人工调整两轴摇杆和在电机Ⅱ调整窗口输入调整参数值,令金属板与待测物的雷达平行,反射区的中心和雷达的中心位于同一水平线;
具体的,雷达中心距地面的竖直距离为A,人工上或下拉动两轴摇杆,Z伺服电机正转或者反转,令金属板上或下平移,使反射区中心距地面的竖直距离为A;雷达中心距车轴轴线水平距离为B,人工左或右拉动两轴摇杆,Y伺服电机正转或者反转,令金属板左或右平移,使反射区中心距车轴轴线的水平距离为B;雷达中心的航向角为α,人工在触控面板上相应调整区输入调整数据,伺服电机Ⅱ正转或者反转,令金属板左或右转动,使反射区中心的航向角为α,即反射区水平中心线与雷达的水平中心线重合;
(5)启动激光测距仪,控制终端根据勾股原理,控制X伺服电机正转或者反转,令金属板前或后平移,使反射区中心与雷达中心的水平距离为1200mm;
(6)激活控制终端上的雷达静态标定软件,开始标定。
通过上述设计,本方案可更便于完成雷达的标定。
本发明进一步改进中,上述俯仰角度的误差范围为±0.95°,所述航向角的误差范围为±0.95°。
通过上述设计,本方案可更准确的完成雷达标定。
与现有技术相比,本发明具有如下有益效果:
本发明摈弃传统的动态路试标定式标定雷达,在厂房内静态完成雷达标定,使用环境要求简单,操作简单快捷,标定时间短,无道路动态标定时的风险。
本方案利用动力机构、雷达标靶本体、三轴调整机构、角度调整机构、反射板和待测工位为车辆构建了雷达标定环境,令车辆在厂房内就能完成雷达标定,使用环境要求宽松,易于实施,且操作简单、标定时间短,没有道路动态标定时的危险。
附图说明
为更清楚地说明背景技术或本发明的技术方案,下面对现有技术或具体实施方式中结合使用的附图作简单地介绍;显而易见地,说明书附图所绘示的结构、比例、大小等,均仅用以配合说明书所揭示的内容,以供熟悉此技术的人士了解与阅读,并非用以限定本发明可实施的限定条件,故不具技术上的实质意义,任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整,在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下,均应仍落在本发明所揭示的技术内容所能涵盖的范围内。
图1是本发明具体实施方式结构示意图。
图2是本发明基座结构示意图。
图3为本发明车架结构示意图。
图4为本发明三轴调整机构结构示意图1。
图5为本发明三轴调整机构结构示意图2。
图6为本发明调整X轴原理示意图。
图7为本发明车头套结构示意图。
图8为本发明触控面板结构示意图。
图9为本发明控制系统原理框图。
图中所示:1-工作台;2-动力机构;3-雷达标靶本体;4-反射板;41-框架;42-金属板;43-小支架;5-基座;6-减速机;7-主动链轮;8-从动链轮盘;9-连接柱;10-传动摆臂;11-车架;12-车轮;13-Z轴调整机构;131-Z架;132-Z伺服电机;133-Z联轴器;134-Z螺杆;135-Z螺母;136-Z滑块;137-Z导轨;14-Y轴调整机构;141-Y架;142-Y伺服电机;143-Y联轴器;144-Y螺杆;145-Y导轨;15-X轴调整机构;151-X架;152-X伺服电机;153-X联轴器;154-X螺杆;155-X螺母;156-X滑板;157-X导轨;16-角度调整机构;161-角度架;162-螺纹座;163-调整螺栓;164-俯仰架;165-伺服电机Ⅱ;166-航向架;17-激光测距仪;18-摄像机;19-车头套;20-车壳;21-复位柱;22-四轮定位仪显示屏;23-触控面板;231-图像显示区;232-本体摇杆;233-两轴摇杆;234-电机Ⅱ调整窗口;235-摄像机按键;236-测距仪按键;100-待测雷达。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好的理解本发明中的技术方案,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例,基于本发明中的实施例,本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都应当属于本发明保护的范围,同时,本说明书中所引用的如“上”、“下”、“前”、“后”、“中间”等用语,亦仅为便于叙述的明了,而非用以限定本发明可实施的范围,其相对关系的改变或调整,在无实质变更技术内容下,当亦视为本发明可实施的范畴。
如图1所示,一种智能卡车雷达静态标定仪,包括工作台1,所述工作台1上设置有动力机构2,动力机构2连接有雷达标靶本体3,雷达标靶本体3上设置有三轴调整机构,三轴调整机构连接有角度调整机构16,角度调整机构16连接有反射板4,反射板4的前方设置有待测工位;所述雷达标靶本体3起始位置的两端分别设置有复位柱21。
如图2所示,所述动力机构包括基座5,基座5连接有电机座,电机座上设置有伺服电机Ⅰ,伺服电机Ⅰ连接有减速机6,减速机6的输出端连接有主动链轮7,主动链轮7连接有传动链,传动链连接有从动链轮盘8,从动链轮盘8上设置有连接柱9,连接柱9连接有传动摆臂10,传动摆臂10与雷达标靶本体3连接。
如图3、4、5和6所示,所述雷达标靶本体3包括与传动摆臂10连接的车架11,车架11的底部设置有车轮12,车架11上设置有三轴调整机构,三轴调整机构包括Z轴调整机构13,Z轴调整机构13连接有Y轴调整机构14,Y轴调整机构14连接有X轴调整机构15,X轴调整机构15与角度调整机构16连接。
所述Z轴调整机构13包括焊接在车架11上的Z架131,Z架131的顶部设置有Z伺服电机132,Z伺服电机132的输出端连接有Z联轴器133,Z联轴器133连接有Z滚珠丝杠,Z滚珠丝杠包括与Z联轴器133连接的Z螺杆134,Z螺杆134连接有Z螺母135,Z螺母135连接有Z滑块136,Z滑板136与Y轴调整机构14连接;
所述Y轴调整机构14包括与Z滑板136连接的Y架141,Z滑板136的一端设置有Y伺服电机142,Y伺服电机142的输出端连接有Y联轴器143,Y联轴器143连接有Y滚珠丝杠,Y滚珠丝杠包括与Y联轴器143连接的Y螺杆144,Y螺杆144连接有Y螺母,Y螺母连接有Y滑板,Y滑板与X轴调整机构15连接;
所述X轴调整机构15包括与Y滑板连接的X架151,X架151的远离反射板4的一端设置有X伺服电机152,X伺服电机152的输出端连接有X联轴器153,X联轴器153连接有X滚珠丝杠,X滚珠丝杠包括与X联轴器153连接的X螺杆154,X螺杆154连接有X螺母155,X螺母155连接有X滑板156,X滑板156与角度调整机构16连接。
所述Z架131上设置有Z导轨137,Z导轨137与Z滑板136滑动连接;所述Y架141连接有Y导轨145,Y导轨145与Y滑板滑动连接;所述X架151上设置有X导轨157,X导轨157与X滑板156滑动连接。
所述角度调整机构16包括与X滑板156连接的角度架161,角度架161上设置有螺纹座162,螺纹座162连接有调整螺栓163,调整螺栓163的底部抵接有俯仰架164,俯仰架164的中部与角度架161铰接;所述俯仰架164的远离调整螺栓163的一端上设置有伺服电机Ⅱ165,伺服电机Ⅱ165的输出端连接有转动轴Ⅱ,转动轴Ⅱ连接有航向架166,航向架166与反射板4连接。
所述反射板4包括与航向架166连接的框架41,框架41上设置有金属板42,金属板42的中心处设置有反射区;所述框架41上边缘的中部设置有小支架43,小支架43上设置有激光测距仪17,激光测距仪17的旁边设置有摄像机18;所述待测工位上设置有四轮定位仪。
如图8和9所示,所述工作台1上设置有控制终端(电脑、PCL控制器或者工作站等),控制终端上设置有触控面板,触控面板连接有控制装置,控制装置设置在控制终端的内部;所述触控面板上设置有图像显示区231、电机Ⅱ调整窗口234、本体摇杆232、两轴摇杆233、摄像机按键235和测距仪按键236;
所述触控面板、伺服电机Ⅰ、Z伺服电机、Y伺服电机、X伺服电机、伺服电机Ⅱ、摄像机和激光测距仪分别与控制装置连接;
所述控制装置上设置有电机Ⅰ控制模块、Z电机控制模块、Y电机控制模块、X电机控制模块、电机Ⅱ控制模块、摄像控制模块和中央信息处理模块;
所述中央信息处理模块负责将摄像机传至的信息显示在触控面板上的图像显示区;负责处理摄像机传至的信息,作出伺服电机X正转、反转或者停止的判断,并将判断出的命令信息发至X电机控制模块;负责根据人工调节电机Ⅱ调整窗口作出伺服电机Ⅱ正转、反转或者停止的判断,并将判断出的命令信息发至电机Ⅱ控制模块;
所述电机Ⅰ控制模块负责根据人工调节本体摇杆控制伺服电机Ⅰ的正转、反转或者停止;所述Z电机控制模块负责根据人工调节两轴摇杆控制Z伺服电机的正转、反转或者停止;所述Y电机控制模块负责根据人工调节两轴摇杆控制Y伺服电机的正转、反转或者停止;所述X电机控制模块负责根据中央信息处理模块发至的命令信息控制Y伺服电机的正转、反转或者停止;所述电机Ⅱ控制模块负责根据中央信息处理模块发至的命令信息控制伺服电机Ⅱ的正转、反转或者停止;所述摄像控制模块负责将摄像机摄录的影像信息传送至中央信息处理模块;负责根据人工调节摄像机按键和测距仪按键控制摄像机和激光测距仪的通断电。
一种智能卡车雷达静态标定仪的标定方法,其包括以下步骤:
(1)在金属板的上方安装激光测距仪,令激光测距仪照射口竖向中心线与金属板反射区的竖向中心线重合,激光测距仪照射口中心与反射区中心的竖直距离为500mm,激光测距仪的激光射线与竖直面的夹角为67度22分角;
(2)人工拧动调整螺栓,进而调整金属板的俯仰角;
(3)待测物到达待测工位上的四轮定位仪上,人工控制本体摇杆,控制伺服电机Ⅰ启动,将雷达标靶本体移动至标定工作点;
(4)根据四轮定位仪反馈的参数数据,人工调整两轴摇杆和在电机Ⅱ调整窗口输入调整参数值,令金属板与待测物的雷达平行,反射区的中心和雷达的中心位于同一水平线;
具体的,雷达中心距地面的竖直距离为A,人工上或下拉动两轴摇杆,Z伺服电机正转或者反转,令金属板上或下平移,使反射区中心距地面的竖直距离为A;雷达中心距车轴轴线水平距离为B,人工左或右拉动两轴摇杆,Y伺服电机正转或者反转,令金属板左或右平移,使反射区中心距车轴轴线的水平距离为B;雷达中心的航向角为α,人工在触控面板上相应调整区输入调整数据,伺服电机Ⅱ正转或者反转,令金属板左或右转动,使反射区中心的航向角为α,即反射区水平中心线与雷达的水平中心线重合;
(5)启动激光测距仪,控制终端根据勾股原理,控制X伺服电机正转或者反转,令金属板前或后平移,使反射区中心与雷达中心的水平距离为1200mm;
(6)激活控制终端上的雷达静态标定软件,开始标定。
所述俯仰角度的误差范围为±0.95°,所述航向角的误差范围为±0.95°。
如图3和7所示,所述述车架11上设置有车壳20,三轴调整机构设置在车壳20的内部,角度调整机构设置在车壳20的外部,车壳20的前方设置有开口,角度架延伸出开口;所述开口处设置有车头套19,车头套19呈四棱锥台状,车头套采用软材质折叠而成,譬如软橡胶等材质;通过上述设计,本方案可更利于灰尘的侵入,更好的保护三轴调整机构和角度调整机构;所述雷达标靶本体上还设置有运行指示灯和紧急停机开关。
本方案在满足雷达静态标定条件下,可快速、高效的对智能卡车雷达进行标定;在保证实现雷达功能的基础上,提高雷达标定效率,降低智能卡车生产成本。
我们通过在雷达正前方放置一个标准尺寸的纯金属板(例如:宽x高:692x632mm,板的表面必须平整、光滑,其粗糙度应小于50,金属板的中心区域为260mmX260mm的一个方形区域,这部分的光洁度要求每100mm X 100mm区域不得超过±0.05mm;金属板外部区域光洁度要求每100mm×100mm在不超过±0.1mm),其金属板中心距雷达中心距离为1200mm,金属板相对车的行驶矢量为垂直状态(在方位角和仰角至少达到±0.95°的精度);雷达能够测量金属板反射的雷达能量,并通过雷达静态激活软件显示出雷达计算的偏差角。
通过激光测距仪测量与雷达之间的距离,根据勾股定理,保证金属板与雷达之间距离为1200mm;如图6所示,预先设定一个直角三角形,雷达中心与金属板中心距地面均为700mm,激光测距仪距金属板中心500mm,测距仪与金属板中心连线和金属板中心与雷达连线垂直,测距仪设置与测距仪与金属板中心连线呈67度22分角并固定,通过以上三个参数:一条长500mm的边及其相邻两角90度和67度22分;通过伺服电机控制测距仪的红点打至雷达中心标点卡片中心(即雷达中心),此时保证了雷达与标靶的距离为1200mm。
三轴调整机构:通过操控方向控制摇杆,由伺服电机控制滑块在Y、Z方向的移动,实现金属板中心与雷达中心保持在同一直线上;金属板移动的数值及图像可在显示器中显示,方便工人通过方向控制摇杆对检测标靶进行调整。
通过控制软件中航向角度调整功能,在电机Ⅱ调整窗口输入调整参数值,通过伺服电机Ⅱ控制金属板在航向角度的精准调整;通过拧动调整螺栓调整金属板俯仰角的角度值。
本方案的使用步骤:待测雷达100所在的车辆来到四轮定位仪上---工人拉动本体摇杆,雷达标靶本体在伺服电机Ⅰ的带动下移动,直至在合适的位置停止拉动本体摇杆---工人根据四轮定位仪显示屏中显示的数据,拉动两轴摇杆控制Z伺服电机或Y伺服电机将金属板上下左右平移,以及在电机Ⅱ调整窗口输入调整参数值,控制伺服电机Ⅱ左右转动(调整螺栓事先已经调整好了,即俯仰角度事先已经调整好了),将金属板调至与雷达平行且彼此的中心线重合---开启激光测距仪和摄像机---根据勾股定理控制终端控制X轴调整机构的X伺服电机前后平移,将金属板与雷达之间的距离调整至1200±3mm---激活控制终端上的雷达静态标定程序,开始标定,约20秒后标定完成。
也可以提前开启激光测距仪和摄像机,工人根据四轮定位仪显示屏中显示的数据以及软件页面上显示的激光测距仪发射的红外线“光点”位置来调整金属板和雷达之间的位置,这样调整也比较准确,比较省力。
本方案结构简单,操作直观、方便,标定时间短,能够解决动态标定时间长,标定时需要车辆行驶所造成的燃油消耗和驾驶安全隐患;能够满足车辆量产时的生产节拍需求。
尽管通过参考附图并结合优选实施例的方式对本发明进行了详细描述,但本发明并不限于此。在不脱离本发明的精神和实质的前提下,本领域普通技术人员可以对本发明的实施例进行各种等效的修改或替换,而这些修改或替换都应在本发明的涵盖范围内/任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。
Claims (6)
1.一种智能卡车雷达静态标定仪,其特征在于:包括工作台,所述工作台上设置有动力机构,动力机构连接有雷达标靶本体,雷达标靶本体上设置有三轴调整机构,三轴调整机构连接有角度调整机构,角度调整机构连接有反射板,反射板的前方设置有待测工位;所述动力机构包括基座,基座连接有电机座,电机座上设置有伺服电机Ⅰ;所述雷达标靶本体包括与传动摆臂连接的车架,车架的底部设置有车轮,车架上设置有三轴调整机构,三轴调整机构包括Z轴调整机构,Z轴调整机构连接有Y轴调整机构,Y轴调整机构连接有X轴调整机构,X轴调整机构与角度调整机构连接;所述Z轴调整机构包括焊接在车架上的Z架,Z架的顶部设置有Z伺服电机;所述Y轴调整机构包括与Z滑板连接的Y架,Z滑板的一端设置有Y伺服电机;所述X轴调整机构包括与Y滑板连接的X架,X架的远离反射板的一端设置有X伺服电机;所述角度调整机构包括与X滑板连接的角度架,角度架上设置有螺纹座,螺纹座连接有调整螺栓,调整螺栓的底部抵接有俯仰架,俯仰架的中部与角度架铰接;所述俯仰架的远离调整螺栓的一端上设置有伺服电机Ⅱ,伺服电机Ⅱ的输出端连接有转动轴Ⅱ,转动轴Ⅱ连接有航向架,航向架与反射板连接;所述反射板包括与航向架连接的框架,框架上设置有金属板,金属板的中心处设置有反射区;所述框架上边缘的中部设置有小支架,小支架上设置有激光测距仪,激光测距仪的旁边设置有摄像机;所述待测工位上设置有四轮定位仪;所述工作台上设置有控制终端,控制终端上设置有触控面板,触控面板连接有控制装置,控制装置设置在控制终端的内部,所述触控面板上设置有图像显示区、电机Ⅱ调整窗口、本体摇杆、两轴摇杆、摄像机按键和测距仪按键,所述触控面板、伺服电机Ⅰ、Z伺服电机、Y伺服电机、X伺服电机、伺服电机Ⅱ、摄像机和激光测距仪分别与控制装置连接,所述控制装置上设置有电机Ⅰ控制模块、Z电机控制模块、Y电机控制模块、X电机控制模块、电机Ⅱ控制模块、摄像控制模块和中央信息处理模块,所述中央信息处理模块负责将摄像机传至的信息显示在触控面板上的图像显示区;负责处理摄像机传至的信息,作出伺服电机X正转、反转或者停止的判断,并将判断出的命令信息发至X电机控制模块;负责根据人工调节电机Ⅱ调整窗口作出伺服电机Ⅱ正转、反转或者停止的判断,并将判断出的命令信息发至电机Ⅱ控制模块,所述电机Ⅰ控制模块负责根据人工调节本体摇杆控制伺服电机Ⅰ的正转、反转或者停止,所述Z电机控制模块负责根据人工调节两轴摇杆控制Z伺服电机的正转、反转或者停止,所述Y电机控制模块负责根据人工调节两轴摇杆控制Y伺服电机的正转、反转或者停止,所述X电机控制模块负责根据中央信息处理模块发至的命令信息控制Y伺服电机的正转、反转或者停止,所述电机Ⅱ控制模块负责根据中央信息处理模块发至的命令信息控制伺服电机Ⅱ的正转、反转或者停止,所述摄像控制模块负责将摄像机摄录的影像信息传送至中央信息处理模块;负责根据人工调节摄像机按键和测距仪按键控制摄像机和激光测距仪的通断电。
2.根据权利要求1所述的智能卡车雷达静态标定仪,其特征在于:伺服电机Ⅰ连接有减速机,减速机的输出端连接有主动链轮,主动链轮连接有传动链,传动链连接有从动链轮盘,从动链轮盘上设置有连接柱,连接柱连接有传动摆臂,传动摆臂与雷达标靶本体连接。
3.根据权利要求2所述的智能卡车雷达静态标定仪,其特征在于:Z伺服电机的输出端连接有Z联轴器,Z联轴器连接有Z滚珠丝杠,Z滚珠丝杠包括与Z联轴器连接的Z螺杆,Z螺杆连接有Z螺母,Z螺母连接有Z滑块,Z滑板与Y轴调整机构连接;
Y伺服电机的输出端连接有Y联轴器,Y联轴器连接有Y滚珠丝杠,Y滚珠丝杠包括与Y联轴器连接的Y螺杆,Y螺杆连接有Y螺母,Y螺母连接有Y滑板,Y滑板与X轴调整机构连接;
X伺服电机的输出端连接有X联轴器,X联轴器连接有X滚珠丝杠,X滚珠丝杠包括与X联轴器连接的X螺杆,X螺杆连接有X螺母,X螺母连接有X滑板,X滑板与角度调整机构连接。
4.根据权利要求3所述的智能卡车雷达静态标定仪,其特征在于:所述Z架上设置有Z导轨,Z导轨与Z滑板滑动连接;所述Y架连接有Y导轨,Y导轨与Y滑板滑动连接;所述X架上设置有X导轨,X导轨与X滑板滑动连接。
5.一种采用权利要求4所述的智能卡车雷达静态标定仪的标定方法,其特征在于:包括以下步骤:
(1)在金属板的上方安装激光测距仪,令激光测距仪照射口竖向中心线与金属板反射区的竖向中心线重合,激光测距仪照射口中心与反射区中心的竖直距离为500mm,激光测距仪的激光射线与竖直面的夹角为67度22分角;
(2)人工拧动调整螺栓,进而调整金属板的俯仰角;
(3)待测物到达待测工位上的四轮定位仪上,人工控制本体摇杆,控制伺服电机Ⅰ启动,将雷达标靶本体移动至标定工作点;
(4)根据四轮定位仪反馈的参数数据,人工调整两轴摇杆和在电机Ⅱ调整窗口输入调整参数值,令金属板与待测物的雷达平行,反射区的中心和雷达的中心位于同一水平线;
具体的,雷达中心距地面的竖直距离为A,人工上或下拉动两轴摇杆,Z伺服电机正转或者反转,令金属板上或下平移,使反射区中心距地面的竖直距离为A;雷达中心距车轴轴线水平距离为B,人工左或右拉动两轴摇杆,Y伺服电机正转或者反转,令金属板左或右平移,使反射区中心距车轴轴线的水平距离为B;雷达中心的航向角为α,人工在触控面板上相应调整区输入调整数据,伺服电机Ⅱ正转或者反转,令金属板左或右转动,使反射区中心的航向角为α,即反射区水平中心线与雷达的水平中心线重合;
(5)启动激光测距仪,控制终端根据勾股原理,控制X伺服电机正转或者反转,令金属板前或后平移,使反射区中心与雷达中心的水平距离为1200mm;
(6)激活控制终端上的雷达静态标定软件,开始标定。
6.根据权利要求5所述的智能卡车雷达静态标定仪的标定方法,其特征在于:所述俯仰角度的误差范围为±0.95°,所述航向角的误差范围为±0.95°。
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