CN113702954A - 一种超声波雷达检测设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种超声波雷达检测设备，超声波雷达插接在测试工位的上端，测试工位两侧对称设置有X轴导轨一和X轴导轨二，X轴导轨一和X轴导轨二的一端均安装有滑块一驱动器，X轴导轨一和X轴导轨二的上部设置有Y轴导轨，Y轴导轨的两端下方均设置有滑块一，Y轴导轨通过滑块一可滑动地配合在X轴导轨一和X轴导轨二的上部，且滑块一驱动器的动力输出端与滑块一相配合；Y轴导轨上端可滑动地设置有滑块二，且滑块二与Y轴导轨端部的滑块二驱动器动力输出端连接，滑块二的上端固定安装有目标物，滑块一驱动器、滑块二驱动器和超声波雷达均与控制器电性连接。本发明能够实现无需人工操作，提高检测效率及准确率，操作简便，调整时间短的目的。
Description
技术领域
本发明涉及汽车电子技术领域，尤其是超声波雷达，具体涉及一种超声波雷达检测设备。
背景技术
超声波雷达是一款极其常见的传感器。如果觉得超声波雷达有些陌生，那么它还有一个更通俗的名字——倒车雷达。它是汽车驻车或者倒车时的安全辅助装置，能以声音或者更为直观的显示器告知驾驶员周围障碍物的情况，解除了驾驶员驻车、倒车和起动车辆时前后左右探视所引起的困扰，并帮助驾驶员扫除了视野死角和视线模糊的缺陷。超声波雷达的工作原理是通过超声波发射装置向外发出超声波，到通过接收器接收到发送过来超声波时的时间差来测算距离。
超声波雷达用于车辆周边障碍物距离检测。超声波雷达的质量检测主要是用过超声波识别目标障碍物后，收到距离信息与实际目标距离比对，判断质量好坏，并进行实时参数修正。该系统包含自动设置目标物，自动获取距离比对信息并自动修正的功能。
目前超声波雷达的检测大多采用人工方式，即在地面上有一张标定用的图纸，人工在规定的地方放置目标物后(一般是圆柱形物体)，人员进行超声波雷达通电，得到测试数据，再和实际距离进行比对。一般连续进行5次以上测试，得到超声波雷达质量判断，再由人工进行参数调整，完成一个雷达的测试与调整。该方式人工操作，效率低，易出错，人工动作繁琐，调整时间慢。
发明内容
(一)解决的技术问题
本发明的目的在于提供一种超声波雷达检测设备，以解决上述背景技术中提出的目前超声波雷达的检测大多采用人工操作，效率低，易出错，人工动作繁琐，调整时间慢的问题。
(二)技术方案
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种超声波雷达检测设备，它包含超声波雷达和测试工位，所述的超声波雷达插接在测试工位的上端，测试工位的插接口内设置有传感器，且测试工位设置在X轴、Y轴的坐标系原点处；所述的测试工位两侧对称设置有X轴导轨一和X轴导轨二，且X轴导轨一和X轴导轨二均与坐标系X轴平行，所述X轴导轨一和X轴导轨二的一端均安装有滑块一驱动器，所述X轴导轨一和X轴导轨二的上部设置有Y轴导轨，所述的Y轴导轨与坐标系Y轴平行，且Y轴导轨的两端下方均设置有滑块一，所述的Y轴导轨通过滑块一可滑动地配合在X轴导轨一和X轴导轨二的上部，且滑块一驱动器的动力输出端与滑块一相配合；所述的Y轴导轨上端可滑动地设置有滑块二，且滑块二与Y轴导轨端部的滑块二驱动器动力输出端连接，所述滑块二的上端固定安装有目标物，所述的滑块一驱动器、滑块二驱动器和超声波雷达均与控制器电性连接。
作为本发明的进一步改进，所述的Y轴导轨与X轴导轨一和X轴导轨二组成工字型结构，测试工位的中点延长线垂直于Y轴导轨的中点。
作为本发明的进一步改进，所述的目标物为圆柱型目标物。
作为本发明的进一步改进，所述的超声波雷达和控制器均与上位机电性连接。
作为本发明的进一步改进，所述的滑块一驱动器和滑块二驱动器采用丝杆螺母电机驱动结构、皮带齿轮电机旋转结构或电缸驱动结构中的一种或多种。
(三)有益效果
与现有技术相比，采用上述技术方案后，本发明有益效果为：
1、本发明的超声波雷达安放在测试工位上后，实现自动通电，进行自动通电检测；
2、本发明能够通过机械导轨将目标识别物随机摆放，自动计算实际距离雷达的距离，并能够快速定位，任意位置可以摆放，不需要人工参与；
3、本发明的控制器与上位机配合，能够自动根据超声波雷达反射计算出来的距离，与机械导轨计算出的实际距离，做对比，判断超声波雷达性能好坏；
4、本发明能够自动修正雷达内参数，调节参数让超声波雷达距离与实际距离匹配，从而使得超声波雷达性能达标。
附图说明
图1是本发明所提供的实施例中目标物移动到Y轴导轨右端的立体结构图；
图2是本发明所提供的实施例中目标物移动到Y轴导轨左端的立体结构图；
图3是本发明所提供的实施例中超声波雷达与测试工位安装的放大示意图；
图4是本发明所提供的实施例中目标物移动到Y轴导轨右端的俯视图；
图5是本发明所提供的实施例中目标物移动到Y轴导轨左端的俯视图；
图6是本发明所提供的实施例与X轴Y轴坐标系相对应的俯视图；
图7是本发明所提供的实施例的控制系统结构框图；
图8是本发明所提供的实施例的工作流程图；
附图标记说明：
1、超声波雷达；2、测试工位；3、X轴导轨一；4、X轴导轨二；5、Y轴导轨；6、滑块二；7、目标物；8、滑块一；9、X轴电机；10、Y轴电机；11、控制器；12、上位机。
具体实施方式
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、完整地描述，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，本领域普通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，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-图6，本发明提供的一种实施例：一种超声波雷达检测设备，它包含超声波雷达1、测试工位2、X轴导轨一3、X轴导轨二4、Y轴导轨5、滑块二6、目标物7、滑块一8、X轴电机9、Y轴电机10、控制器11和上位机12，其中，超声波雷达1插接在测试工位2的上端，测试工位2的插接口内设置有传感器，且测试工位2设置在X轴、Y轴的坐标系原点处；
测试工位2两侧对称设置有X轴导轨一3和X轴导轨二4，且X轴导轨一3和X轴导轨二4均与坐标系X轴平行，X轴导轨一3和X轴导轨二4的一端均安装有X轴电机9，X轴导轨一3和X轴导轨二4的上部设置有Y轴导轨5，Y轴导轨5与坐标系Y轴平行，Y轴导轨5与X轴导轨一3和X轴导轨二4组成工字型结构，测试工位2的中点延长线垂直于Y轴导轨5的中点；
Y轴导轨5的两端下方均设置有滑块一8，Y轴导轨5通过滑块一8可滑动地配合在X轴导轨一3和X轴导轨二4的上部，且X轴电机9的动力输出端与滑块一8下端的丝杆连接；Y轴导轨5上端可滑动地设置有滑块二6，且滑块二6下端的丝杆与Y轴导轨5端部的Y轴电机10动力输出端连接，滑块二6的上端固定安装有圆柱型的目标物7；
请参阅图7，X轴电机9、Y轴电机10和超声波雷达1以及测试工位2的传感器均与控制器11电性连接，超声波雷达1和控制器11均与上位机12电性连接。本实施例中，控制器11选用S7-300西门子PLC控制器，滑块的驱动装置选择丝杆螺母电机驱动结构。
请参阅图8，本实施例的检测流程为：
(1)需要检测超声波雷达1时，将超声波雷达1安装在测试工位2上，测试工位2上的接插件与超声波雷达1的针脚匹配；
(2)测试工位2上有传感器，检测到有超声波雷达1插入后，经过2秒延迟后，控制器11自动通电给超声波雷达1，超声波雷达1通电；
(3)控制器11和上位机12组成的控制系统根据超声波雷达1通电后给出的信号，进行超声波雷达1的通电测试，得到测试结果；
(4)通电测试完成后，控制系统控制X轴导轨一3和X轴导轨二4上的X轴电机9，将X轴导轨一3和X轴导轨二4上的滑块一8移动到指定的位置；
(5)超声波雷达1照射滑块二6上的圆柱形目标物7，自身吸收到雷达波反射波后，通过滤波计算，得到目标物7与超声波雷达1的探测距离；
(6)此时系统根据滑块二6的X坐标与Y坐标，自动计算出滑块二6中心上目标物7与测试工位2上超声波雷达1的距离；
(7)系统自动对比超声波雷达1的探测距离与实际距离，判断雷达的性能好坏，是否在误差范围内；
(8)当判断超过误差范围时，系统判断超声波雷达1性能不达标，系统自动调整雷达内部参数，使得探测距离与实际距离相匹配；
(9)重复测试多次，来判断调试参数是否可行，同时上位机12自动记录测试数据；
(10)系统控制Y轴导轨5在水平方向移动，直到超声波雷达1接收不到反射波，则该点与超声波雷达1的连线就是超声波雷达1的探测角度的极限；
(11)系统多次测量后即可得到完整的雷达探测角度与探测范围参数，保存并记录在测试数据中；
(12)系统的所有测试数据保存在系统中，同时与每一个测试的超声波雷达1相绑定，实现可追溯。
综上所述，本发明中带有传感器的超声波雷达检测工位具有自动上电检测功能，X轴Y轴的坐标系原点，就是检测工位作为原点。两条自动滑轨可以在水平面内，通过系统控制，将滑块移动到滑轨范围内的任意位置。Y轴滑轨上有一滑块，滑块上安装圆柱形目标物，系统根据超声波雷达的反射波，经过滤波计算，得到探测距离；系统根据滑块的X轴，Y轴数据，计算得到实际距离；系统自动调节超声波雷达参数，使得探测距离与实际距离一致；系统具有自动测量雷达的探测角度功能；系统具有自动数据储存和可追溯功能。采用上述设计，能够实现无需人工操作，提高检测效率及准确率，操作简便，调整时间短的目的。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (7)
1.一种超声波雷达检测设备，其特征在于，它包含超声波雷达和测试工位，所述的超声波雷达插接在测试工位的上端，测试工位的插接口内设置有传感器，且测试工位设置在X轴、Y轴的坐标系原点处；所述的测试工位两侧对称设置有X轴导轨一和X轴导轨二，且X轴导轨一和X轴导轨二均与坐标系X轴平行，所述X轴导轨一和X轴导轨二的一端均安装有滑块一驱动器，所述X轴导轨一和X轴导轨二的上部设置有Y轴导轨，所述的Y轴导轨与坐标系Y轴平行，且Y轴导轨的两端下方均设置有滑块一，所述的Y轴导轨通过滑块一可滑动地配合在X轴导轨一和X轴导轨二的上部，且滑块一驱动器的动力输出端与滑块一相配合；所述的Y轴导轨上端可滑动地设置有滑块二，且滑块二与Y轴导轨端部的滑块二驱动器动力输出端连接，所述滑块二的上端固定安装有目标物，所述的滑块一驱动器、滑块二驱动器和超声波雷达均与控制器电性连接。
2.根据权利要求1所述的一种超声波雷达检测设备，其特征在于，所述的Y轴导轨与X轴导轨一和X轴导轨二组成工字型结构，测试工位的中点延长线垂直于Y轴导轨的中点。
3.根据权利要求1所述的一种超声波雷达检测设备，其特征在于，所述的目标物为圆柱型目标物。
4.根据权利要求1所述的一种超声波雷达检测设备，其特征在于，所述的超声波雷达和控制器均与上位机电性连接。
5.根据权利要求1所述的一种超声波雷达检测设备，其特征在于，所述的控制器为S7-300西门子PLC控制器。
6.根据权利要求1所述的一种超声波雷达检测设备，其特征在于，所述的滑块一驱动器和滑块二驱动器采用丝杆螺母电机驱动结构、皮带齿轮电机旋转结构或电缸驱动结构中的一种或多种。
7.根据权利要求1所述的一种超声波雷达检测设备，其特征在于，所述超声波雷达检测设备的检测流程为：
(1)需要检测超声波雷达时，将超声波雷达安装在测试工位上，测试工位上的接插件与超声波雷达的针脚匹配；
(2)测试工位上有传感器，检测到有超声波雷达插入后，经过2秒延迟后，控制器自动通电给超声波雷达，超声波雷达通电；
(3)控制器和上位机组成的控制系统根据超声波雷达通电后给出的信号，进行超声波雷达的通电测试，得到测试结果；
(4)通电测试完成后，控制系统控制滑块一移动到指定的位置；
(5)超声波雷达照射滑块二上的目标物，自身吸收到雷达波反射波后，通过滤波计算，得到目标物与超声波雷达的探测距离；
(6)此时系统根据滑块二的X坐标与Y坐标，自动计算出滑块二中心上目标物与测试工位上超声波雷达的距离；
(7)系统自动对比超声波雷达的探测距离与实际距离，判断雷达的性能好坏，是否在误差范围内；
(8)当判断超过误差范围时，系统判断超声波雷达性能不达标，系统自动调整雷达内部参数，使得探测距离与实际距离相匹配；
(9)重复测试多次，来判断调试参数是否可行，同时上位机自动记录测试数据；
(10)系统控制Y轴导轨在水平方向移动，直到超声波雷达接收不到反射波，则该点与超声波雷达的连线就是超声波雷达1的探测角度的极限；
(11)系统多次测量后即可得到完整的雷达探测角度与探测范围参数，保存并记录在测试数据中；
(12)系统的所有测试数据保存在系统中，同时与每一个测试的超声波雷达相绑定，实现可追溯。
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| CN202010442072.7A CN113702954A (zh) | 2020-05-22 | 2020-05-22 | 一种超声波雷达检测设备 |
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| CN113702954A true CN113702954A (zh) | 2021-11-26 |
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