CN112114292B - 一种用于车载雷达的标定系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于车载雷达的标定系统，该系统包括两个测距仪、投影板、相机、角反射器和控制模块，通过两个测距仪对称安装在待标定雷达的车辆两侧，将待标定雷达安装高度、偏移信息等输入至控制模块，控制模块控制相应的运动机构即可实现待标定雷达与角反射器的对准，并以此用于待标定雷达的标定工作；此方法需要人工测量的数据较少，且角反射器的调整通过数据控制实现，这都使得待标定雷达与角反射器之间对准更加精确，提高了标定的精度；另外，减少了人工，降低了标定时长，提高了标定的效率；同时，通过该方法标定后的雷达具有统一的标准。

Description

一种用于车载雷达的标定系统
技术领域
本发明涉及一种用于车载雷达的标定系统。
背景技术
随着客车智能化、网联化技术的不断推进，基于毫米波实现的自适应巡航、紧急制动、碰撞预警等功能在整车上的应用越来越广泛，随之而来的问题是如何快速、准确的对批量装车的毫米波雷达进行标定。毫米波雷达在安装过程中，不可避免的会存在一定的机械安装误差，而较大的安装误差会造成雷达探测得到的障碍物位置信息与实际值之间存在的误差过大，严重制约着紧急制动、碰撞预警等功能的实现；因此，如何通过标定消除或减轻毫米波雷达安装误差带来的影响对毫米波雷达的批量装车具有重要意义。
目前客车前置毫米波雷达标定仍以人工操作为主，具体来说，由人确定车前、车后中心点，以此两点确定车辆中心线，然后沿中心线从车后向车前引一根风筝线，将风筝线延长一段距离并放置角反射器，并将角反射器正对雷达中心。这种方法费时费力，至少需要两人配合操作，且耗时长；而且标定精度差，最终产品一致性无法保证，人工确定的中心线、角反射器放置位置、旋转角度等精度差，影响标定效果，在一定情况下制约行车安全性能的提高。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于车载雷达的标定系统，用以解决现有车载雷达标定前期工作精度较差导致的标定结果不准确的问题。
为了实现上述目的，本发明提供一种用于车载雷达的标定系统，包括两个测距仪、投影板、相机、角反射器和控制模块；两个测距仪用于沿车体中轴线所在竖直面左右对称安装，相机用于获取测距仪在投影板上投影点的图像，角反射器设置在投影板上用于反射待标定雷达的电磁波；
所述控制模块的输入端连接各所述测距仪和所述相机，所述控制模块的输出端用于连接待标定雷达；
所述控制模块用于根据图像和相机与角反射器的初始位置得到两个投影点与角反射器之间的位置关系；
所述控制模块根据两个测距仪到投影板的距离信息控制投影板旋转使两个测距仪到投影板的距离相等；
所述控制模块根据待标定雷达安装高度信息、待标定雷达与所述车体中轴线的偏移信息和两个投影点与角反射器之间的位置关系，控制角反射器沿与投影板所在平面平行的平面运动，使所述角反射器的中心与待标定雷达的中心的连线与所述车体中轴线平行。
有益效果是，通过两个测距仪对称安装在待标定雷达的车辆两侧，将待标定雷达安装高度、偏移信息等输入至控制模块，控制模块控制相应的运动机构即可实现待标定雷达与角反射器的对准，并以此用于待标定雷达的标定工作；此方法需要人工测量的数据较少，且角反射器的调整通过数据控制实现，这都使得待标定雷达与角反射器之间对准更加精确，提高了标定的精度；另外，减少了人工，降低了标定时长，提高了标定的效率；同时，通过该方法标定后的雷达具有统一的标准。
进一步地，为了简单实现投影板与两个测距仪的距离调整，所述投影板固定安装于一个旋转支架上，所述控制模块通过控制所述旋转支架旋转使两个测距仪到投影板的距离相等。
进一步地，为了简单实现角反射器上下高度的调整，所述旋转支架为旋转升降支架，所述控制模块通过控制所述旋转升降支架上下运动，使角反射器的中心与待标定雷达的中心在同一高度。
进一步地，为了简单实现该系统，所述角反射器固定安装在所述投影板上。
进一步地，为了降低投影板支架的复杂程度，所述角反射器通过角反射器支架安装在所述投影板上，所述控制模块通过控制所述角反射器相对与所述投影板上下运动，使角反射器的中心与待标定雷达的中心在同一高度。
进一步地，为了减少地面导轨的铺设，所述角反射器通过角反射器支架安装在所述投影板上，所述控制模块通过控制所述角反射器相对与所述投影板左右运动，使角反射器的中心与待标定雷达的中心在水平方向上的偏移量为零。
进一步地，为了使标定系统更加灵活，不受场地限制，所述标定系统还包括第一导轨，所述旋转支架装配在所述第一导轨上，所述控制模块通过控制所述旋转支架使投影板在第一导轨上沿车体的左右方向运动。
进一步地，为了降低在标定过程车辆停放的精确要求，所述标定系统还包括第二导轨，所述旋转支架在所述第二导轨上沿车体的前后方向运行。
进一步地，为了提高测距精度，所述测距仪为红外测距仪。
附图说明
图1是本发明的一种用于车载雷达的标定系统的示意图；
图2是本发明的一种用于车载雷达的标定方法的流程图；
图中，1为第一红外测距仪，2为第二红外测距仪，3为投影板，4为相机，5为角反射器，6为车体，7为第一导轨，8为第二导轨，9为旋转升降支架，10为第三导轨，11为第四导轨，12为角反射器支撑杆。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步详细的说明。
本发明提供一种用于车载雷达的标定系统，如图1所示，包括第一红外测距仪1和第二红外测距仪2、投影板3、相机4、角反射器5和控制模块；两个测距仪用于沿车体6中轴线所在竖直面左右对称安装，相机4用于获取测距仪在投影板3上投影点的图像，角反射器5设置在投影板上用于反射待标定雷达的电磁波；控制模块的输入端连接各测距仪和相机4，控制模块的输出端用于连接待标定雷达。
图1中，S1为第一红外测距仪在投影板上的投影点、S2为第二红外测距仪在投影板上的投影点、L1为第一红外测距仪到投影板的距离、L2第二红外测距仪到投影板的距离。
以车体6的前后方向为X轴，左右方向为Y轴，高度方向为Z轴建立X-Y-Z坐标系，投影板3安装于旋转升降支架9上，角反射器5通过角反射器支架安装在投影板3上，角反射器5与相机4之间的初始位置已知；旋转升降支架9装配在第一导轨7上，第一导轨7装配在第二导轨8上；作为其他的实施方式，旋转升降支架9装配在第二导轨8上，第二导轨8装配在第一导轨7上。
如图2所示，控制模块用于根据图像和相机与角反射器的初始位置得到两个投影点与角反射器之间的位置关系；控制模块根据两个测距仪到投影板的距离信息控制投影板旋转使两个测距仪到投影板的距离相等；控制模块根据待标定雷达安装高度信息、待标定雷达与车体中轴线的偏移信息和两个投影点与角反射器之间的位置关系，控制角反射器沿与投影板所在平面平行的平面运动，使角反射器的中心与待标定雷达的中心的连线与车体中轴线平行。
具体的控制模块控制相应动作机构运行步骤如下，其中除了步骤1需要先完成，其他步骤之间没有先后顺序：
1、获取两个红外测距仪到投影板3的距离L1、L2，控制旋转升降支架9带动投影板3旋转使得L1＝L2。
2、通过相机采集两个红外测距仪在投影板3的投影点图像，结合相机4与角反射器5的初始位置确定两个投影点与角反射器5之间的位置关系，其中该位置关系为投影点到角反射器5中心所在的竖直平面的距离，即S1和S2。
3、获取待标定雷达与车体6中轴线的偏移信息，确定待标定雷达与两个红外测距仪之间的位置关系，结合S1和S2，控制投影板3沿着第一导轨7左右移动即沿Y轴运动，使角反射器5的中心与待标定雷达的中心在水平方向上的偏移量为零。
4、获取待标定雷达安装高度信息和角反射器5的初始高度，控制旋转升降支架9沿Z轴上下运动带动投影板3运动使角反射器5的中心与待标定雷达的中心对齐。
5、控制投影板3沿着第二导轨8前后移动即沿X轴运动，使角反射器5且与待标定雷达保持设定的距离；完成所有步骤后即可控制待标定雷达进行标定工作。
上述具体步骤中，角反射器5、相机4和投影板3之间的相对位置固定，此时角反射器支架就是个支撑件，可以不采用图1中的形状；作为其他的实施方式，投影板3上设置有第三导轨10，角反射器支架包括角反射器支撑杆12和连接角反射器支撑杆12且用于安装角反射器的连杆，角反射器5通过角反射器支撑杆12装配于第三导轨10上，可沿第三导轨10相对投影板3左右移动即Y轴运动，这样就可以取消第一导轨7的设置。
另外，作为其他实施方式，角反射器支撑杆12之间的安装角反射器5的连杆为第四导轨11，角反射器5可沿着第四导轨11上下移动即Z轴运动，这样旋转升降支架9仅具有旋转功能即可，而无需带有升降功能。
上述X、Y、Z轴的运动均可通过现有的技术手段实现，例如链式导轨等；本发明不在此方面做限定。
本发明采用的测距仪为红外测距仪，作为其他实施方式，也可以是激光测距仪等能够测距且在投影板上出现投影点的测距仪。
本发明基于图像处理、红外测距等技术实现客车毫米波雷达自动标定，大幅提高标定效率和精度。标定过程无需车辆精确停放，且不受场地限制，具有更强的灵活性和通用性，更能适应客车厂的生产特点和流程。

Claims (9)

1.一种用于车载雷达的标定系统，其特征在于，包括两个测距仪、投影板、相机、角反射器和控制模块；两个测距仪用于沿车体中轴线所在竖直面左右对称安装，相机用于获取测距仪在投影板上投影点的图像，角反射器设置在投影板上用于反射待标定雷达的电磁波；
所述控制模块的输入端连接各所述测距仪和所述相机，所述控制模块的输出端用于连接待标定雷达；
所述控制模块用于根据图像和相机与角反射器的初始位置得到两个投影点与角反射器之间的位置关系；
所述控制模块根据两个测距仪到投影板的距离信息控制投影板旋转使两个测距仪到投影板的距离相等；
所述控制模块根据待标定雷达安装高度信息、待标定雷达与所述车体中轴线的偏移信息和两个投影点与角反射器之间的位置关系，控制角反射器沿与投影板所在平面平行的平面运动，使所述角反射器的中心与待标定雷达的中心的连线与所述车体中轴线平行。
2.根据权利要求1所述的用于车载雷达的标定系统，其特征在于，所述投影板固定安装于一个旋转支架上，所述控制模块通过控制所述旋转支架旋转使两个测距仪到投影板的距离相等。
3.根据权利要求2所述的用于车载雷达的标定系统，其特征在于，所述旋转支架为旋转升降支架，所述控制模块通过控制所述旋转升降支架上下运动，使角反射器的中心与待标定雷达的中心在同一高度。
4.根据权利要求3所述的用于车载雷达的标定系统，其特征在于，所述角反射器固定安装在所述投影板上。
5.根据权利要求2所述的用于车载雷达的标定系统，其特征在于，所述角反射器通过角反射器支架安装在所述投影板上，所述控制模块通过控制所述角反射器相对与所述投影板上下运动，使角反射器的中心与待标定雷达的中心在同一高度。
6.根据权利要求3或5所述的用于车载雷达的标定系统，其特征在于，所述角反射器通过角反射器支架安装在所述投影板上，所述控制模块通过控制所述角反射器相对与所述投影板左右运动，使角反射器的中心与待标定雷达的中心在水平方向上的偏移量为零。
7.根据权利要求3所述的用于车载雷达的标定系统，其特征在于，所述标定系统还包括第一导轨，所述旋转支架装配在所述第一导轨上，所述控制模块通过控制所述旋转支架使投影板在第一导轨上沿车体的左右方向运动。
8.根据权利要求7所述的用于车载雷达的标定系统，其特征在于，所述标定系统还包括第二导轨，所述旋转支架在所述第二导轨上沿车体的前后方向运行。
9.根据权利要求1、2、3或4所述的用于车载雷达的标定系统，其特征在于，所述测距仪为红外测距仪。
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