CN111766569A - 一种用于测试多激光雷达相互干扰的装置、系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于测试多激光雷达相互干扰的装置、系统及方法，其技术方案为：包括支撑装置、搭载装置，其中，所述搭载装置包括移动小车，移动小车上方固定有用于承载激光雷达的连接螺杆；所述支撑装置包括支撑主体、多个能够相对支撑主体旋转的导轨；所述移动小车设置于导轨上方。本发明能够确定多个激光雷达相互干扰的距离、角度范围，为实际安装多个激光雷达准确位置提供参考，确保激光雷达系统在安装完成后可以准确、稳定地运行。

Description

一种用于测试多激光雷达相互干扰的装置、系统及方法

技术领域

本发明涉及交通工程技术领域，尤其涉及一种用于测试多激光雷达相互干扰的装置、系统及方法。

背景技术

激光雷达通过发射和接收激光束来对目标进行测距，从而获取目标的速度、位置、形状等特征，以点云的形式进行呈现，进而对目标进行识别与追踪。激光雷达广泛应用于智能交通系统，如无人驾驶、智能检测、车联网技术等。随着激光雷达价格的逐渐降低，激光雷达的安装方式已经由传统的机载布设、车载布设等安装方式向路侧静态布设方向发展。安装在路侧的激光雷达可以永久布设在电线杆、交通信号灯柱上，也可以作为一种临时数据采集方法安置在三脚架上。这些布设在路侧的激光雷达通常统一称为路侧激光雷达。

在实际的应用过程中发明人发现，当多个激光雷达距离在一定的范围之内时，其之间会产生干扰，继而导致各个激光雷达所呈现的点云出现丢包等现象，造成了点云数据不完整，从而无法实现对点云数据进行背景滤除、目标识别、目标追踪等处理过程。对于应用激光雷达的无人驾驶、智能监测、车路协同等技术领域来说，确定多激光雷达干扰距离阈值，是确保激光雷达相关感知系统运行更加稳定、更加准确的基本保障。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种用于测试多激光雷达相互干扰的装置、系统及方法，能够确定多个激光雷达相互干扰的距离、角度范围，为实际安装多个激光雷达准确位置提供参考，确保激光雷达系统在安装完成后可以准确、稳定地运行。

为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：

第一方面，本发明的实施例提供了一种用于测试多激光雷达相互干扰的装置，包括支撑装置、搭载装置，其中，所述搭载装置包括移动小车，移动小车上方固定有用于承载激光雷达的连接螺杆；所述支撑装置包括支撑主体、多个能够相对支撑主体旋转的导轨；所述移动小车设置于导轨上方。

作为进一步的实现方式，所述支撑主体外侧套设有与其转动连接的套筒，所述导轨可拆卸连接于套筒外侧。

作为进一步的实现方式，所述套筒周向安装有若干连接臂，所述导轨开设有与连接臂相适配的配合孔；所述连接臂与配合孔插接。

作为进一步的实现方式，所述导轨远离套筒一端的底部安装万向轮。

作为进一步的实现方式，所述套筒上表面设有刻度。

作为进一步的实现方式，所述移动小车一侧固定有光栅测距仪。

作为进一步的实现方式，所述支撑主体底部安装有支撑板。

第二方面，本发明实施例还提供了一种用于测试多激光雷达相互干扰的系统，包括上述的装置。

作为进一步的实现方式，还包括激光雷达、试验室，所述装置设于试验室内部，试验室内壁涂抹有反光膜；所述激光雷达与连接螺杆螺纹连接，且激光雷达安装有惯导系统。

第三方面，本发明实施例还提供了一种用于测试多激光雷达相互干扰的方法，采用上述的装置，包括：

安装所述装置，并在连接螺杆上安装激光雷达；

调整激光雷达距装置中心的距离、各激光雷达之间的夹角；

通过开启不同激光雷达数量，记录不同数量下激光雷达工作时的点云数据情况，并进行对比；之后对分析结果进行定量表征。

上述本发明的实施例的有益效果如下：

(1)本发明的一个或多个实施方式通过调整导轨和移动小车的个数、夹角及移动小车在导轨上的位置，改变激光雷达之间的夹角、距离，能够确定出不同类型激光雷达相互干扰的一个距离阈值、角度阈值，给实际工程安装布设多激光雷达提供了一个极具参考价值的布设参数，可让相关实施人员结合此阈值更加合理地布设多激光雷达，以此保证无人驾驶、车路协同相关系统正常、准确、高效运行；

(2)本发明的一个或多个实施方式仅包括支撑主体、导轨等部件，结构简单，拆装方便；且将装置设置于试验室中，避免其他因素对测试多激光雷达互相干扰结果产生影响，测试精度高。

附图说明

构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

图1是本发明根据一个或多个实施方式的俯视图；

图2是本发明根据一个或多个实施方式的套筒与连接臂侧视图；

图3是本发明根据一个或多个实施方式的套筒与连接臂俯视图；

图4是本发明根据一个或多个实施方式的导轨结构示意图；

图5是本发明根据一个或多个实施方式的侧视图；

其中，1、激光雷达；2、惯导系统；3、光栅测距仪；4、连接螺杆；5、移动小车；6、导轨；7、万向轮；8、地面；9、支撑板；10、铆钉；11、套筒；12、支撑主体；13、销钉；14、试验室；15、反光膜；16、连接臂；17、出入口。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合；

为了方便叙述，本申请中如果出现“上”、“下”、“左”“右”字样，仅表示与附图本身的上、下、左、右方向一致，并不对结构起限定作用,仅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设备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申请的限制。

术语解释部分:本申请中的术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或为一体；可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部连接，或者两个元件的相互作用关系，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明的具体含义。

实施例一：

本实施例提供了一种用于测试多激光雷达相互干扰的装置，包括搭载装置、支撑装置，搭载装置用于承载激光雷达1，支撑装置用于放置搭载装置，且搭载装置与支撑装置滑动连接。

搭载装置至少包括两个，具体根据所测试的激光雷达1个数确定。如图1所示，设置三个搭载装置；如图3所示，设置四个搭载装置；如图5所示，设置两个搭载装置。本实施例以两个搭载装置为例进行进一步描述，具体的，如下：

如图5所示，搭载装置包括移动小车5、连接螺杆4、光栅测距仪3，连接螺杆4竖直安装于移动小车5上方。所述光栅测距仪3固定于移动小车5一侧，通过光栅测距仪3确定激光雷达1距离装置中心的距离。在本实施例中，光栅测距仪3安装于两个移动小车5相互靠近的一侧。

使用时，激光雷达1沿连接螺杆4的轴向安装，激光雷达1与连接螺杆4螺纹连接，通过连接螺杆4能够调整激光雷达1的安装高度。激光雷达1安装惯导系统2，以实时定位激光雷达1的位置。

所述支撑装置包括支撑主体12、套筒11、支撑板9、多个导轨6，在本实施例中，支撑主体12为柱体，其竖直设置；支撑主体12底端连接支撑板9，通过支撑板9能够增加装置的稳定性。使用时，支撑板9通过连接件(例如铆钉10)与地面8固定，方便拆卸。套筒11套设于支撑主体12外侧，并与支撑主体12转动连接。在本实施例中，所述套筒11通过轴承与支撑主体12连接。

导轨6用于放置搭载装置，其个数与搭载装置个数相同；多个导轨6沿套筒11周向均匀布置。所述套筒11上表面设有刻度，方便调整导轨6之间的安装角度。在本实施例中，设置两个导轨6，导轨6与套筒11可拆卸连接。

进一步的，如图2和图3所示，套筒11的侧面安装有连接臂16，连接臂16的个数与导轨6相同。在本实施例中，所述连接臂16具有连接部和扣合部，连接部和扣合部连接为一体且形成L型。所述连接部与套筒11侧壁固定，所述扣合部与连接部垂直且位于连接部上方。如图4所示，所述导轨6一端开设有配合孔，配合孔的形状与扣合部相适配，配合孔套设于扣合部外侧实现导轨6与套筒11的连接。

如图5所示，所述导轨6另一端的底部安装万向轮7，保证导轨6的稳定支撑；使用时，万向轮7与地面8接触。移动小车5设置于导轨6上方，通过移动小车5沿导轨6移动改变激光雷达1之间的距离。导轨6可以采用多节可拆卸连接的方式以改变激光雷达1的横向移动距离。在本实施例中，多节导轨6通过销钉13相连。

实施例二：

本实施例提供了一种用于测试多激光雷达相互干扰的系统，包括实施例一所述的装置，如图1所示，为避免其他外界干扰对实验结果产生不利影响，本实施例将所述装置设置于试验室14内，试验室14的内壁涂抹有反光膜15。进一步的，试验室14为圆形封闭腔室，其侧面具有出入口17。

还包括激光雷达1、惯导系统2，激光雷达1与连接螺杆4螺纹连接，惯导系统2与激光雷达1固定。试验室14外设置计算机控制平台，惯导系统2与计算机控制平台电连接，惯导系统2检测到的信息通过计算机控制平台显示。

实施例三：

本实施例提供了一种用于测试多激光雷达相互干扰的方法，包括:

组装多节导轨6，并用销钉13锚固各段导轨6的连接处。安装每个导轨6下的万向轮7，并在导轨6上放置装载有激光雷达1的移动小车5。安装光栅测距仪3、惯导系统2，并进行初步调试，保证各部件可正常工作。

通过套筒11上的刻度确定各个激光雷达1所处的角度，通过光栅测距仪3确定各个激光雷达1距离装置中心的距离。在已知角度和距离的前提下可建立极坐标系来进行每个激光雷达1位置的具体表达，并且可通过激光雷达1上惯导系统2进行激光雷达1的实时定位。

在确定好各个激光雷达的位置之后，先让其中一个激光雷达A工作，并记录激光雷达A工作时所扫描到的点云数据情况A-1。然后关掉激光雷达A，单独开启激光雷达B，并记录激光雷达B工作时所得到的点云数据B-1。在开启激光雷达A的前提下，同时开启激光雷达B，此时记录下激光雷达A和激光雷达B的点云数据情况A-2、B-2，并分别将点云数据A-1和A-2、B-1和B-2进行对比观察分析是否有不同，继而确定在此种情况下(激光雷达1数量、激光雷达1距离、激光雷达1角度)下各激光雷达之间的干扰达到何种程度。

如果有3个或3个以上的激光雷达需要测试，可重复上述步骤，以3个激光雷达为例:关掉激光雷达A、激光雷达B，开启激光雷达C，记录激光雷达C的点云数据C-1。然后在保持激光雷达A、激光雷达B开启的状态下，开启激光雷达C，分别记录激光雷达A、激光雷达B和激光雷达C的点云数据A-3、B-3和C-2，并分别将点云数据A-3和A-2、A-1，B-3和B-2、B-1，C-1和C-2进行对比观察分析是否有不同之处。继而确定在此种情况下(激光雷达1数量、激光雷达1距离、激光雷达1之间的角度)，各激光雷达1之间的干扰达到何种程度。

调整各个激光雷达1在导轨6上的距离，以及导轨6之间的角度大小(即激光雷达1之间的角度)。重复上述步骤，分别记录各个状态(单个激光雷达1开启或多个激光雷达1同时开启)下各个激光雷达1的点云数据，并进行对比分析；继而确定各个激光雷达1之间相互干扰的严重程度以及对应的何种情况(激光雷达1数量、激光雷达1距离、激光雷达1之间的角度)。

各个激光雷达1之间相互干扰的严重程度，通过以下方式去定量表征：

取点云数据中的任意1000帧(连续)进行对比分析，当开启多个激光雷达1后的点云数据中点数量的增减变化在0-5％时，定其之间的相互干扰的严重程度为弱；当点云数据中的点数量变化在5％-20％时，定其之间的相互干扰的严重程度为中；当点云数据中的点数量变化大于20％时，定其之间的相互干扰的严重程度为强。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于测试多激光雷达相互干扰的装置，其特征在于，包括支撑装置、搭载装置，其中，所述搭载装置包括移动小车，移动小车上方固定有用于承载激光雷达的连接螺杆；所述支撑装置包括支撑主体、多个能够相对支撑主体旋转的导轨；所述移动小车设置于导轨上方。

2.根据权利要求1所述的一种用于测试多激光雷达相互干扰的装置，其特征在于，所述支撑主体外侧套设有与其转动连接的套筒，所述导轨可拆卸连接于套筒外侧。

3.根据权利要求2所述的一种用于测试多激光雷达相互干扰的装置，其特征在于，所述套筒周向安装有若干连接臂，所述导轨开设有与连接臂相适配的配合孔；所述连接臂与配合孔插接。

4.根据权利要求2所述的一种用于测试多激光雷达相互干扰的装置，其特征在于，所述导轨远离套筒一端的底部安装万向轮。

5.根据权利要求2所述的一种用于测试多激光雷达相互干扰的装置，其特征在于，所述套筒上表面设有刻度。

6.根据权利要求1所述的一种用于测试多激光雷达相互干扰的装置，其特征在于，所述移动小车一侧固定有光栅测距仪。

7.根据权利要求1所述的一种用于测试多激光雷达相互干扰的装置，其特征在于，所述支撑主体底部安装有支撑板。

8.一种用于测试多激光雷达相互干扰的系统，其特征在于，包括如权利要求1-7任一所述的装置。

9.根据权利要求8所述的一种用于测试多激光雷达相互干扰的系统，其特征在于，还包括激光雷达、试验室，所述装置设于试验室内部，试验室内壁涂抹有反光膜；所述激光雷达与连接螺杆螺纹连接，且激光雷达安装有惯导系统。

10.一种用于测试多激光雷达相互干扰的方法，其特征在于，采用如权利要求1-7任一所述的装置，包括：

安装所述装置，并在连接螺杆上安装激光雷达；

调整激光雷达距装置中心的距离、各激光雷达之间的夹角；

通过开启不同激光雷达数量，记录不同数量下激光雷达工作时的点云数据情况，并进行对比；之后对分析结果进行定量表征。

Images