CN211741554U - 一种毫米波雷达测试系统及测试车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种毫米波雷达测试系统及测试车辆，包括激光雷达模组、摄像头组、显示模块和工控机；激光雷达模组与工控机连接，用于输出毫米波雷达探测目标的点云数据至工控机；摄像头组与工控机连接以输出毫米波雷达探测目标的图像数据至工控机；工控机与毫米波雷达连接，以接收毫米波雷达的探测数据；其中，工控机用于获取毫米波雷达的探测数据与点云数据的比对结果，并通过与工控机连接的显示模块同时显示毫米波雷达的探测数据、点云数据以及图像数据。本实用新型能够对毫米波雷达的性能进行检测，并对各项数据进行综合、直观的显示，以便人工核查，结构简单，可靠性高，且对雷达性能评价的效率和可靠性高。

Description

一种毫米波雷达测试系统及测试车辆

技术领域

本实用新型涉及雷达技术领域，尤其涉及一种毫米波雷达测试系统及测试车辆。

背景技术

毫米波是指波长介于1～10mm之间的电磁波，其RF带宽大，分辨率高，天线部件尺寸小，能适应恶劣环境，所以毫米波雷达由于具有重量轻、体积小、穿透力强、全天候和空间分辨率高等优点，近年来逐渐应用到汽车主动安全系统中。

毫米波雷达是否能够稳定、可靠、准确地探测目标物与汽车安全行驶密切相关，因此，毫米波雷达在量产并装车前需要进行大量道路测试以对毫米波雷达的工作稳定性、可靠性、目标检测准确度进行检测。

然而，目前毫米波雷达在车上的性能表现主要依赖于车辆驾驶员的主观感受，无法实时精确地检测毫米波雷达的性能，例如现有的ADAS数据采集系统都是围绕如何获取雷达的原始数据，获取参考系统数据，最终实现数据的存储和再回放功能，然而对于毫米波雷达的性能表现目前还是依赖工程师以离线逐帧回放的方式实现对雷达性能的评价。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种毫米波雷达测试系统和测试车辆，以解决目前必须依赖于工程师以离线逐帧回放的方式，主观的对毫米波雷达性能评价的问题，并实现毫米波雷达探测数据直观的比对，提高毫米波雷达性能评价的效率和可靠性。

为实现上述目的，本实用新型实施例第一方面提供一种毫米波雷达测试系统，所述毫米波雷达测试系统包括激光雷达模组、摄像头组、显示模块以及工控机；所述激光雷达模组与所述工控机连接，用于输出毫米波雷达探测目标的点云数据至所述工控机；所述摄像头组与所述工控机连接，用于输出所述毫米波雷达探测目标的图像数据至所述工控机；所述工控机与毫米波雷达连接，以接收所述毫米波雷达的探测数据；其中，所述工控机用于获取所述毫米波雷达的探测数据与所述点云数据的比对结果，并通过与所述工控机连接的所述显示模块同时显示所述毫米波雷达的探测数据、所述点云数据以及所述图像数据。

作为其中一种实施方式，所述激光雷达模组包括一环视激光雷达。

作为其中一种实施方式，所述摄像头组包括多个具有夜视功能的POE摄像头。

作为其中一种实施方式，所述激光雷达模组与所述摄像头组通过POE网络交换机与所述工控机连接。

作为其中一种实施方式，所述POE摄像头具有夜视功能。

作为其中一种实施方式，所述显示模块包括多个显示装置，其中一显示装置具备触控功能，所述显示装置通过HDMI接口和USB接口与所述工控机连接。

作为其中一种实施方式，所述毫米波雷达测试系统还包括GPS模块，所述GPS模块与所述工控机连接，以进行路径检测。

作为其中一种实施方式，所述毫米波雷达测试系统还包括电源模块，所述电源模块与所述毫米波雷达测试系统各组成模块连接以提供供电电压。

为实现上述目的，本实用新型还提供一种测试车辆，作为其中一种实施方式，所述测试车辆包括上述各实施方式提供的毫米波雷达测试系统，所述毫米波雷达通过所述测试车辆的底盘控制CAN总线获取所述测试车辆的动态数据，以获得所述毫米波雷达的探测数据。

作为其中一种实施方式，所述毫米波雷达分别通过Ethernet和CAN总线与所述工控机连接，以输出所述毫米波雷达的探测数据至所述工控机。

综上，本实用新型提供一种毫米波雷达测试系统和测试车辆，该系统通过获取毫米波雷达的探测数据与点云数据的比对结果，并通过与工控机连接的显示模块同时显示毫米波雷达的探测数据、点云数据以及图像数据，实现对毫米波雷达的性能自动检测，并对各项数据进行综合、直观的显示，以便人工核查，结构简单，且对雷达性能评价的效率和可靠性高。

附图说明

图1示出本实用新型一实施例提供的毫米波雷达测试系统的结构示意图。

图2示出本实用新型一实施例提供的测试车辆的结构框图。

图3示出图2实施例提供的测试车辆的具体结构示意图。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

下面将参考附图描述实现本实用新型各个实施例，对本实用新型的具体实施方式如所涉及的各个部分之间的连接方式及连接关系，各部分的作用及工作原理等作进一步的详细说明，其中，对于本领域技术人员的常用技术手段，如模块之间的信号接口类型，以及常用的信号传递方式不再赘述。

首先，应当说明的是，待测的毫米波雷达支持原始探测数据输出。对于本实用新型提供的技术方案，该毫米波雷达测试系统依赖于激光雷达模组和摄像头组组成参考系统作为毫米波雷达的评价标准，然后通过工控机实时对比处理毫米波雷达的探测数据和参考系统的数据以得到对比结果，最后工控机对于结果中的异常进行标记，特别可以通过在时间轴上以标签的形式进行标记，以便于工程师进行复查。

请参考图1，图1示出本实用新型一实施例提供的毫米波雷达测试系统的结构示意图。如图1所示，本实用新型一实施例提供一种毫米波雷达测试系统，该系统包括：激光雷达模组10、摄像头组11、工控机12以及显示模块14。激光雷达模组10与工控机12连接，用于输出毫米波雷达探测目标的点云数据至工控机12。摄像头组11与工控机12连接，用于输出毫米波雷达探测目标的图像数据至工控机12。工控机12与毫米波雷达13连接，以接收毫米波雷达13的探测数据。其中，工控机12用于获取毫米波雷达13的探测数据与点云数据的比对结果，并通过与工控机12连接的显示模块14同时显示毫米波雷达13的探测数据、点云数据以及图像数据。

具体地，值得说明的是，本实施例提供的毫米波雷达测试系统可以是动态场景下的性能测试，也可以是静态场景下的性能测试。其中动态场景也就是指测试系统是以一定的速度运动的，如正常的车速，在动态场景下，首先获取毫米波雷达13对探测目标的探测数据，并获取激光雷达模组10对于探测目标的点云数据以及摄像头组11获取探测目标的图像数据，然后根据激光雷达模组10的点云数据，确定探测目标在激光雷达坐标系下的坐标，并根据毫米波雷达13与激光雷达的坐标系转换关系，将探测目标在激光雷达坐标系下的坐标转换为探测目标在毫米波雷达坐标系下的坐标，得到探测目标的标准特征数据，之后，将毫米波雷达13的探测数据和探测目标的标准特征数据进行属性比对，完成毫米波雷达13的性能测试，并将毫米波雷达13的探测数据和探测目标的标准特征数据对应的目标图像放置在对应的一帧图像数据上，便于测试人员更为明显直观的观察毫米波雷达13的测试精度，以及在人工复查时，更为直观明了的观察各个数据的不同之处。其中，该帧图像数据是从摄像头组11获取的图像数据中获取。换句话说，也就是对于探测目标，把毫米波雷达13获得的探测数据和激光雷达获得的点云数据对应的目标轮廓，打在摄像头组获得的探测目标的实物图片上以进行显示，方便工程师在对数据进行实时监测或复查时直观的进行观察，尤其是对于那些存在误差的数据之间进行复查。需要说明的是，对于数据之间的合成处理已属于图像处理领域较为成熟的技术。

其中，对于动态场景与静态场景，相同点在于都需要发送用于唤醒雷达的基本车辆数据，该基本车辆数据的发送可以进行模拟信号发送或通过实车的整车口经底盘控制CAN总线获取。不同点在于，基本车辆数据的参数不同，例如静态下基本车辆数据中的车速信号值为0，动态下则具有一定的数值，不难理解的是，在动态下毫米波雷达在进行目标探测得到探测数据时，基于该车速值具有相应的修正因子以进行数据修正。上述工作原理都为本领域技术人员所知晓，在此不再赘述。

在一实施方式中，显示模块14包括多个显示装置，其中一显示装置具备触控功能，所述显示装置通过HDMI接口和USB接口与所述工控机12连接。

具体的，该显示模块14可以通过HDMI接口与工控机12连接，用于显示毫米波雷达、激光雷达模组10以及摄像头组11所得到探测目标的数据，其中，毫米波雷达和激光雷达模组10分别获得的数据均显示于摄像头组11获得的一帧图像上，以便测试人员更为直观的观察比对，即摄像头组11获取的图像数据是为了更好的辅助显示，以进行直观的显示。其中，显示模块14可以包括多个显示装置，分别放置于不同的位置给相应的人员进行观察，其中一主要的显示装置可以是具备触控功能的显示屏，该显示屏通过HDMI接口和USB接口与工控机12连接。

在一实施方式中，该激光雷达模组10包括一环视激光雷达。

具体地，该环视激光雷达可以360度获取该系统周围目标的点云数据，当然该激光雷达模组10也可以通过多个激光雷达采集系统周围目标的点云数据，并通过激光雷达同步器、激光雷达交换机以及激光雷达融合控制器对多个激光雷达获取的数据进行处理，以实现环视激光雷达的探测效果。

在一实施方式中，摄像头组11包括多个POE摄像头。

具体地，POE摄像头指可以通过网线给摄像头进行供电，供电只需要一根网线，可以同时传输数据和电流，POE可以省去布置电缆线，排插，而且摄像机部署点选择多样，不受电源的限制，可以实现集中供电的优势。

在一实施方式中，摄像头组11的多个POE摄像头具有夜视功能。

具体地，搭载具备夜视功能的POE摄像头可以解决测试时间的限制，在夜晚或光线较差的环境下也可以很好的进行毫米波雷达性能测试。

在一实施方式中，激光雷达模组10与摄像头组11通过POE网络交换机与工控机12连接。

具体地，POE摄像头组11连接于POE网络交换机，激光雷达模组10通过Ethernet与POE网络交换机连接，然后POE网络交换机通过Ethernet与工控机12连接，以传输POE摄像头组11和激光雷达模组10的数据至工控机12。

在一实施方式中，毫米波雷达测试系统还包括GPS15模块，GPS15模块与工控机12连接，以进行路径检测。

在一实施方式中，毫米波雷达测试系统还包括电源模块，电源模块与毫米波雷达测试系统各组成模块连接以提供供电电压。

具体地，该电源模块可以基于继电器组、开关、保险丝以及逆变器实现对该毫米波雷达测试系统的供电管理。

因此，总的来说，本实用新型实施例提供的技术方案，在优化硬件测试系统的基础上，还进一步融合软件处理机制实现雷达性能测试评价。具体地，在硬件方面，选择配有多个网口的工控机12实现对系统上装载的待测的多个毫米波雷达13和激光雷达模组10的数据实现实时采集，并增加摄像头组11，例如多个支持夜视功能的POE摄像头经网关将数据传输至工控机12，以此实现核心数据的采集，并依赖测试系统中其他电子电器装置，实现数据存储，显示，共享和便捷操作等功能。并且在此基础上，还可以实现对毫米波雷达探测出来的目标进行可视化显示，之后与激光雷达和摄像头输出的数据进行对比，以实现对毫米波雷达性能的实时、直观的评价，并对于比对结果中的异常生成标签，以便于工程师快速复查。

综上所述，本实用新型提供一种毫米波雷达测试系统，该系统通过获取毫米波雷达13的探测数据与激光雷达模组10的点云数据的比对结果，并通过与工控机12连接的显示模块14同时显示毫米波雷达的探测数据、激光雷达模组10点云数据以及摄像头组11图像数据，实现对毫米波雷达的性能自动检测，并对各项数据进行综合、直观的显示，以便人工核查，结构简单，且对雷达性能评价的效率和可靠性高。

请参考图2，图2示出本实用新型一实施例提供的测试车辆100的结构框图。如图2所示，本实施例提供的测试车辆包括毫米波雷达测试系统110，毫米波雷达通过测试车辆100的底盘控制CAN总线获取测试车辆的动态数据，例如车速数据，以获得毫米波雷达的探测数据，具体如前所述，毫米波雷达的唤醒以及毫米波雷达的探测数据的修正都需要获取测试车辆的动态数据。具体地，毫米波雷达测试系统110的具体结构，请参考前述毫米波雷达测试系统实施例中描述，在此不再赘述。

具体地，对于测试车辆100上的各结构间的连接方式，请参考图3，图3示出图2实施例提供的测试车辆的具体结构示意图。如图3所示，待测的多个毫米波雷达13通过多个CAN分线器与测试车辆100的网关连接，通过测试车辆100的网关与整车口中的车辆底盘控制CAN总线的接口连接，以获取测试车辆100的动态数据。其中，毫米波雷达13还可以发送探测数据值车辆的ADAS系统，与ADAS系统进行交互。

在一实施方式中，测试车辆上100，毫米波雷达13分别通过Ethernet和CAN总线与工控机12连接，以输出毫米波雷达13的探测数据至工控机12。

具体地，对于毫米波雷达13，其探测数据有核心数据和非核心数据，其核心数据可通过Ethernet发送至工控机12，对于其非核心数据则可以通过CAN分线器发送至工控机12，如图3所示，非核心数据通过CAN分线器经PCAN-USB连接至工控机12的USB接口，以进行数据传输。

值得一提的是，在测试车辆100上，为了更好的使激光雷达模组10获得车辆周围目标的点云数据，可以将一环视激光雷达设置于测试车辆100的车顶。

综上所述，本实用新型提供一种测试车辆，该测试车辆通过获取毫米波雷达13的探测数据与激光雷达模组10的点云数据的比对结果，并通过与工控机12连接的显示模块14同时显示毫米波雷达的探测数据、激光雷达模组10点云数据以及摄像头组11图像数据，实现对毫米波雷达的性能自动检测，并对各项数据进行综合、直观的显示，以便人工核查，结构简单，且对雷达性能评价的效率和可靠性高。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素。且本文中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。

以上仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种毫米波雷达测试系统，其特征在于，所述毫米波雷达测试系统包括激光雷达模组、摄像头组、显示模块以及工控机；

所述激光雷达模组与所述工控机连接，用于输出毫米波雷达探测目标的点云数据至所述工控机；

所述摄像头组与所述工控机连接，用于输出所述毫米波雷达探测目标的图像数据至所述工控机；

所述工控机与毫米波雷达连接，以接收所述毫米波雷达的探测数据；

其中，所述工控机用于获取所述毫米波雷达的探测数据与所述点云数据的比对结果，并通过与所述工控机连接的所述显示模块同时显示所述毫米波雷达的探测数据、所述点云数据以及所述图像数据。

2.根据权利要求1所述的毫米波雷达测试系统，其特征在于，所述激光雷达模组包括一环视激光雷达。

3.根据权利要求1所述的毫米波雷达测试系统，其特征在于，所述摄像头组包括多个POE摄像头。

4.根据权利要求3所述的毫米波雷达测试系统，其特征在于，所述POE摄像头具有夜视功能。

5.根据权利要求3所述的毫米波雷达测试系统，其特征在于，所述激光雷达模组与所述摄像头组通过POE网络交换机与所述工控机连接。

6.根据权利要求1所述的毫米波雷达测试系统，其特征在于，所述显示模块包括多个显示装置，其中一显示装置具备触控功能，所述显示装置通过HDMI接口和USB接口与所述工控机连接。

7.根据权利要求1所述的毫米波雷达测试系统，其特征在于，所述毫米波雷达测试系统还包括GPS模块，所述GPS模块与所述工控机连接，以进行路径检测。

8.根据权利要求1所述的毫米波雷达测试系统，其特征在于，所述毫米波雷达测试系统还包括电源模块，所述电源模块与所述毫米波雷达测试系统各组成模块连接以提供供电电压。

9.一种测试车辆，其特征在于，所述测试车辆包括如权利要求1-8任一项所述的毫米波雷达测试系统，所述毫米波雷达通过所述测试车辆的底盘控制CAN总线获取所述测试车辆的动态数据，以获得所述毫米波雷达的探测数据。

10.根据权利要求9所述的测试车辆，其特征在于，所述毫米波雷达分别通过Ethernet和CAN总线与所述工控机连接，以输出所述毫米波雷达的探测数据至所述工控机。

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