CN113324496A - 一种对中设备及对中方法 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种对中设备，包括标定装置和两个激光测距装置，两个激光测距装置分别安装在车辆的宽度方向的两侧；标定装置包括安装架和安装在安装架上的标靶组件和两个反射板，两个反射板布置在标靶组件的两侧，两个激光测距装置与两个反射板相对设置，安装架至少能够绕竖直轴线转动和沿水平方向移动。本申请还提供了一种对中方法，使各激光测距装置到反射板的距离相等，调整标靶组件的角度；通过使线激光在对应的反射板上的位置到标靶组件竖直中心线的位置相等，调整标靶组件的位置。本申请结构设计精妙，操作方便，精度较高，可靠性和实用性比较好；通过激光测距的方法，调整标靶组件的角度和位置，提高了对中的精准度和工作效率。
Description
技术领域
本申请属于激光检测技术领域，更具体地说，是涉及一种对中设备及对中方法。
背景技术
我国公路上运行的车辆速度越来越快，越来越智能化，进入21世纪，无人驾驶进入了一个崭新的阶段，在车辆上安装ACC(自适应巡航控制系统)雷达、LDW(车道偏离预警系统)摄像头也越来越普遍，但是车辆出厂前必须对ACC雷达、LDW摄像头的安装位置、角度以及各项内部参数等进行校准(标定)，以满足使用要求。
目前常用的校准方法是在车辆前设置标靶，且标靶的中心线必须与车辆的中心线(前桥中点与后桥中点的连线)所在的竖直平面重合，然后再对ACC雷达、LDW摄像头的参数进行校准，而在实际校准过程中，如何使标靶的中心线与车辆的中心线所在的竖直平面重合却始终是一项技术难题，现有技术中通常采用人工检测的方法，但是人工检测误差大，将直接影响ACC雷达、LDW摄像头的参数校准的精确度。
发明内容
本申请实施例的目的在于提供一种对中设备及对中方法，以解决如何使标靶的中心线与车辆的中心线所在的竖直平面重合技术问题。
为实现上述目的，本申请采用的技术方案是：提供一种对中设备及对中方法，包括：标定装置和两个激光测距装置，所述两个激光测距装置分别安装在车辆的宽度方向的两侧；所述标定装置包括安装架和安装在所述安装架上的标靶组件和两个反射板，所述两个反射板布置在所述标靶组件的两侧，所述两个激光测距装置与两个反射板相对设置，所述安装架至少能够绕竖直轴线转动和沿水平方向移动。
可选地，所述两个激光测距装置到所述车辆的宽度方向的竖直中心面的距离相等。
可选地，所述标定装置还包括控制单元和驱动单元；所述控制单元与所述驱动单元、反射板电连接；所述驱动单元与所述安装架传动连接，以用于驱动所述安装架绕竖直轴线转动和沿水平方向移动。
可选地，所述激光测距装置为测距线激光复合传感器，能够发射点激光和线激光至对应的反射板。
可选地，所述反射板是由多个光敏二极管组成的阵列靶面板。
可选地，所述标定装置还包括机架，所述机架包括底座、滑移座、安装座；所述安装座可滑动连接在所述滑移座上；所述滑移座可滑动连接在所述底座上；两个反射板分别安装在所述横梁两侧；安装座的滑移方向与滑移座的滑移方向垂直；所述安装架能够沿竖直轴线转动地安装于所述安装座。
可选地，所述安装架包括横梁和立柱，所述横梁安装在所述立柱上；所述立柱能够沿竖直轴线转动地安装于所述安装座；所述标靶组件安装在所述立柱上。
可选地，所述标靶组件包括雷达标靶和摄像头标靶；所述雷达标靶能上下滑动地连接在所述立柱上，所述摄像头标靶固定安装在所述立柱上；所述摄像头标靶位于所述雷达标靶上方。
可选地，所述驱动单元包括第一电机、第二电机和第三电机；所述第一电机、所述第二电机和所述第三电机分别用于驱动所述滑移座前后移动、所述安装座左右移动和所述立柱回转。
本申请还提供了一种车辆对中方法，采用了上述的对中设备，将车辆行驶到标定装置正前方，使各激光测距装置发出的激光落在对应的反射板上，并找出车辆的宽度方向的竖直中心面；获取各激光测距装置发出的激光至所反射板的距离，控制安装架沿竖直轴线转动，使各激光测距装置到反射板的距离相等；
获取各激光测距装置发出的激光在反射板上的位置，控制安装架沿水平方向移动，使各激光测距装置发出的线激光在对应的反射板上的位置到标靶组件竖直中心线的距离为预定距离比。
本申请提供的一种对中设备的有益效果在于：与现有技术相比，通过设置两个激光测距装置和反射板，得到两组距离大小，并反馈反射板的位置信息，安装架能够绕竖直轴线转动和沿水平方向移动，便于调整标靶组件的角度和位置，进一步可以实现标靶组件的中心线与车辆的中心线所在的竖直平面重合。激光测距精准度高，能够有效减少对中误差，本申请的对中设备设计精妙，操作方便，精度较高，可靠性和实用性比较好。
本申请提供的一种车辆对中方法的有益效果在于：与现有技术相比，本申请一种车辆对中方法通过判定两个激光测距装置到反射板的距离相等，控制安装架回转，能够调整标靶组件的角度，使标靶组件所在平面以及车桥长度方向所在的平面平行；通过判定两个激光测距装置发出的线激光在分别在两个反射板上的位置到标靶组件中心线的位置相等，控制安装座左右移动，最终实现了标靶组件的中心线与车辆的中心线所在的竖直平面重合，解决了车辆与标靶组件对中问题，提高了对中的精准度和工作效率。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例提供的一种对中设备的结构示意图；
图2为图1中标定装置的结构示意图；
图3为图2中安装架和机架的结构示意图；
图4为激光测距不相等的示意图；
图5为激光测距相等的示意图；
图6为左右移动对中原理示意图。
其中，图中各附图标记：
100-车辆；1-激光测距装置；11-第一激光测距装置；111-线激光打在第一反射板的位置；12-第二激光测距装置；121-线激光打在第二反射板的位置；2-标定装置；21-安装架；211-横梁；212-立柱；22-标靶组件；221-摄像头标靶；222-雷达标靶；23-反射板；231-第一反射板；232-第二反射板；24-机架；241-底座；242-滑移座；243-安装座。
具体实施方式
为了使本申请所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。
需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，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申请的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
请一并参阅图1-图3，现对本申请实施例提供的一种对中设备及对中方法进行说明。一种对中设备，包括标定装置2和两个激光测距装置1，两个激光测距装置1分别通过夹具安装在车辆100的同一车桥(一般为后桥)的两个车轮上，也可以是安装在车身的两侧；标定装置2包括安装架21和安装在安装架21上的标靶组件22和两个反射板23，两个反射板23对称布置在标靶组件22的两侧，标靶组件22和两个反射板23不会发生相对运动；两个激光测距装置1与两个反射板23相对设置(激光测距装置1发出的光能打到反射板23上即可)，安装架21能够绕竖直轴线转动和沿水平方向移动。
本申请提供的一种对中设备，与现有技术相比，本申请一种对中设备设计精妙，操作方便，精度较高，可靠性和实用性比较好。通过设置两个激光测距装置和反射板，得到两组距离大小，并反馈反射板的位置信息，安装架能够绕竖直轴线转动和沿水平方向移动，便于调整标靶组件的角度和位置，进一步可以实现标靶组件的中心线与车辆的中心线所在的竖直平面重合。激光测距精准度高，能够有效减少对中误差。
本实施例中，两个激光测距装置1到所述车辆100的宽度方向的竖直中心面(即前桥中点与后桥中点连线所在的竖直平面)的距离相等，有利于实现标靶组件快速对中。
本实施例中，标定装置2还包括控制单元和驱动单元；控制单元与驱动单元、反射板23电连接。驱动单元与安装架21传动连接，以用于驱动安装架21绕竖直轴线转动和沿水平方向移动。通过设置控制单元和驱动单元能够快速调整标靶组件和反射板的位置，通过位置调整进一步可以实现标靶组件的中心线与车辆的中心线所在的竖直平面重合。
本实施例中，激光测距装置1采用测距线激光复合传感器，能够发射点激光和线激光，点激光用于测距，线激光用于发射信号给反射板23。激光具有良好的方向性和相干性，能够减少测量误差，提高车辆对中的准确性。
本实施例中，反射板23是由多个光敏二极管组成的阵列靶面板。光敏二极管能够反射点激光实现测距功能，同时又能够接收线激光，并获取线激光在反射板上的位置信息。
本实施例中，请参阅图3，标定装置2还包括机架24，机架24包括底座241、滑移座242和安装座243；安装架21包括横梁211和立柱212；横梁211安装在立柱212上；立柱212与安装座243可转动连接；安装座243可滑动连接在滑移座242上；滑移座242可滑动连接在底座241上；两个反射板23分别安装在横梁211两侧；标靶组件22安装在立柱212上。安装座243的滑移方向与滑移座242的滑移方向垂直。通过设置机架和安装架能够实现标靶组件和反射板的多自由度运动，便于调整标靶组件的姿态，有利于提高对中的精确度。
本实施例中，底座241上安装有第一滑轨，滑移座242底部安装有与第一滑轨匹配的第一滑块，滑移座242能在底座241上前后移动。也可以是底座上设置第一滑块，滑移座上设置第一滑轨。
滑移座242上安装有第二滑轨，安装座243底部安装有与第二滑轨匹配的第二滑块，安装座243能在滑移座242上左右移动。也可以是滑移座上设置第二滑块，安装座上设置第二滑轨。采用滑轨、滑块的移动方式，具有良好的导向性，避免运动跑偏，提高了运动的平稳性和准确性。
本实施例中，安装座243和立柱212通过回转支承连接。回转支承也可以是轴承结构。采用回转支承进行回转运动，同轴度好，可以减少回转时的偏摆。
本实施例中，标靶组件22包括雷达标靶222和摄像头标靶221；雷达标靶222可滑动连接在立柱212上，便于调整雷达标靶的高度，还可以设置锁定装置，固定雷达标靶调整后的位置，摄像头标靶221固定安装在立柱212上；摄像头标靶221位于雷达标靶222上方。能够同时对雷达标靶222和摄像头标靶221进行标定。
本实施例中，驱动单元包括第一电机、第二电机和第三电机；第一电机、第二电机和第三电机分别用于驱动滑移座242前后移动、安装座243左右移动和立柱212回转。通过电机驱动，运动平稳，转速可控，可以提高平动或转动的精度。驱动单元还可以是油缸或气缸等能够实现直线运动或回转运动的动力元件。
本申请还提供了一种车辆对中方法，采用了上述的对中设备，具体是：将车辆100行驶到标定装置2正前方，使激光测距装置1发出的激光能够落在反射板23上，并找出车辆100的中心线所在的竖直平面；打开激光测距装置1，给标定装置2通电，控制单元根据激光测距结果，指令驱动单元控制立柱212回转，使两个激光测距装置1到反射板23的距离相等；控制单元采用计算机，距离信息可以通过软件程序进行判定。
激光测距装置1发出的线激光打在光敏二极管上，光敏二极管获取线激光在反射板23上的位置信息反馈给控制单元，控制安装座243左右移动，使两个激光测距装置发出的线激光在分别在两个反射板上的位置到标靶组件中心线的位置相等(即预定距离比为1：1)，使标靶组件的中心线与车辆的中心线所在的竖直平面重合。
本申请提供的一种车辆对中方法，与现有技术相比，本申请通过判定两个激光测距装置到反射板的距离相等，控制立柱回转，能够调整标靶组件的角度，使标靶组件所在平面以及车桥长度方向所在的平面平行；通过判定两个激光测距装置发出的线激光在分别在两个反射板上的位置到标靶组件中心线的位置相等，控制安装座左右移动，最终实现了标靶组件的中心线与车辆的中心线所在的竖直平面重合，解决了车辆对中问题，提高了对中的精准度和工作效率。
本实施例中，请参阅图4和图5。X1是第一激光测距装置11到第一反射板231的距离，X2是第二激光测距装置12到第二反射板232的距离；当X1和X2不相等时，标定装置是倾斜的，车桥、线激光和横梁不能形成一个矩形，如图4所示。
但是控制单元能够根据反馈的X1和X2的数据，控制立柱自动回转，最终使X1＝X2，这样就形成了矩形，如图5所示。
本实施例中，请参阅图6。以第一反射板的外侧边缘为基准线，Y1为线激光打在第一反射板的位置111到基准线的距离，Y2为线激光打在第二反射板的位置121到基准线的距离，Y3为标靶组件的中心线到基准线的距离。Y1、Y2、Y3的数值通过控制单元的程序直接得到，也可以通过人工测量进行校准。
控制单元根据激光线的位置信息，控制第二电机运转，使安装座左右移动，以改变激光线在反射板上的位置，直到满足Y3＝(Y1+Y2)/2,从而实现雷达标靶和摄像头标靶对中。
以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种对中设备，其特征在于，包括：
两个激光测距装置(1)，所述两个激光测距装置(1)分别安装在车辆(100)的宽度方向的两侧；
标定装置(2)，所述标定装置(2)包括安装架(21)和安装在所述安装架(21)上的标靶组件(22)和两个反射板(23)，所述两个反射板(23)布置在所述标靶组件(22)的两侧，所述两个激光测距装置(1)与两个反射板(23)相对设置，所述安装架(21)至少能够绕竖直轴线转动和沿水平方向移动。
2.如权利要求1所述的一种对中设备，其特征在于：所述两个激光测距装置(1)到所述车辆(100)的宽度方向的竖直中心面的距离相等。
3.如权利要求1所述的一种对中设备，其特征在于：所述标定装置(2)还包括控制单元和驱动单元；所述控制单元与所述驱动单元、反射板(23)电连接，所述驱动单元与所述安装架(21)传动连接，以用于驱动所述安装架(21)绕竖直轴线转动和沿水平方向移动。
4.如权利要求3所述的一种对中设备，其特征在于：所述激光测距装置(1)为测距线激光复合传感器，能够发射点激光和线激光至对应的反射板(23)。
5.如权利要求4所述的一种对中设备，其特征在于：所述反射板(23)是由多个光敏二极管组成的阵列靶面板。
6.如权利要求3-5任意一项所述的一种对中设备，其特征在于：所述标定装置(2)还包括机架(24)，所述机架(24)包括底座(241)、滑移座(242)、安装座(243)；所述安装座(243)可滑动连接在所述滑移座(242)上；所述滑移座(242)可滑动连接在所述底座(241)上；两个反射板(23)分别安装在所述横梁(211)两侧；安装座(243)的滑移方向与滑移座(242)的滑移方向垂直；所述安装架(21)能够沿竖直轴线转动地安装于所述安装座(243)。
7.如权利要求6所述的一种对中设备，其特征在于：所述安装架(21)包括横梁(211)和立柱(212)，所述横梁(211)安装在所述立柱(212)上；所述立柱(212)能够沿竖直轴线转动地安装于所述安装座(243)；所述标靶组件(22)安装在所述立柱(212)上。
8.如权利要求7任意一项所述的一种对中设备，其特征在于：所述标靶组件(22)包括雷达标靶(222)和摄像头标靶(221)；所述雷达标靶(222)能上下滑动地连接在所述立柱(212)上，所述摄像头标靶(221)固定安装在所述立柱(212)上；所述摄像头标靶(221)位于所述雷达标靶(222)上方。
9.如权利要求8所述的一种对中设备，其特征在于：所述驱动单元包括第一电机、第二电机和第三电机；所述第一电机、所述第二电机和所述第三电机分别用于驱动所述滑移座(242)前后移动、所述安装座(243)左右移动和所述立柱(212)回转。
10.一种车辆对中方法，采用了如权利要求1-9任意一项所述的对中设备，其特征在于：将车辆(100)行驶到标定装置(2)正前方，使各激光测距装置(1)发出的激光落在对应的反射板(23)上，并找出车辆(100)的宽度方向的竖直中心面；获取各激光测距装置(1)发出的激光至所反射板的距离，控制安装架(21)沿竖直轴线转动，使各激光测距装置(1)到反射板(23)的距离相等；
获取各激光测距装置(1)发出的激光在反射板(23)上的位置，控制安装架(21)沿水平方向移动，使各激光测距装置(1)发出的线激光在对应的反射板(23)上的位置到标靶组件竖直中心线的距离为预定距离比。
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