标定治具的制作方法

1.本技术属于光纤标定技术领域，更具体地说，是涉及一种标定治具。


背景技术：

2.激光雷达在出厂前，必须经过距离标定操作，提高激光雷达的精度。
3.目前市面上普遍采用滑台来标定激光雷达，将标靶设置在滑台上，通过移动标靶和激光雷达的相对位置，激光雷达发射激光至标靶上，且激光在标靶上发生反射，记录激光往返的时间误差。该距离标定方式具有以下两个缺陷：
4.1、不同的激光雷达会有不同的标定距离，当需要标定较大的距离时，则对于标定场所的长度要求较大，占用空间非常大，且成本高；
5.2、激光光斑会随着距离的增大而变大，则在标定较大的距离时，需要先将激光雷达的激光打开，并手动调节标靶和激光雷达的相对位置，以确保激光雷达的激光能够对准标靶，这样，距离标定的操作十分困难、繁琐。


技术实现要素：

6.本技术实施例的目的之一在于：提供一种标定治具，旨在解决现有技术中，距离标定操作所需要占用的空间大、且操作繁琐的技术问题。
7.为解决上述技术问题，本技术实施例采用的技术方案是：
8.提供了一种标定治具，包括：
9.雷达模组，包括激光发射器和激光接收器；
10.预设长度的光纤，其两端分别为激光接收端和激光发射端；所述激光接收端正对于所述激光发射器，所述激光发射端正对于所述激光接收器；
11.衰减器，设于所述光纤上，并用于将所述光纤上的光信号能量衰减至预设能量值。
12.在一个实施例中，所述衰减器设置为光纤衰减器，所述光纤衰减器转动设于所述光纤上，并能够相对所述光纤转动，以调节所述光纤衰减器的衰减力度。
13.在一个实施例中，所述标定治具还包括驱动件，所述驱动件的输出端连接于所述光纤衰减器，以驱动所述光纤衰减器转动。
14.在一个实施例中，所述衰减器设置为能够衰减光信号能量的衰减片；所述衰减片正对于所述激光接收端和所述激光发射器之间，或者，所述衰减片正对于所述激光发射端和所述激光接收器之间。
15.在一个实施例中，所述衰减片设置为滤光片或偏振片或亚克力材料片。
16.在一个实施例中，所述光纤卷绕设置。
17.在一个实施例中，所述标定治具还包括走线盘，所述光纤卷绕于所述走线盘内，且所述光纤的第二激光接收端和所述第二激光发射端从所述走线盘伸出至外部。
18.在一个实施例中，所述激光发射器上设有凸透镜，所述凸透镜的中部朝向所述激光接收端凸出设置。
19.在一个实施例中，所述雷达模组还包括外壳，所述外壳上设有间隔分布的第一容纳槽和第二容纳槽，所述激光发射器定位于所述第一容纳槽内，所述激光接收器定位于所述第二容纳槽内。
20.在一个实施例中，所述外壳上设有固定柱，所述固定柱用于固定在目标上。
21.本技术实施例提供的标定治具的有益效果在于：与现有技术相比，本技术通过分别设置雷达模组、光纤以及衰减器，且光纤的激光接收端正对于雷达模组的激光发射器，光纤的激光发射端正对于雷达模组的激光接收器，如此，标定距离时，激光发射器发射出激光，激光经过激光接收端进入光纤内，最后依次经过衰减器和光纤的激光发射端入射至激光接收器内，从而实现雷达模组的距离标定。第一方面，光纤的设置，减小了距离标定操作中所需要的场所尺寸，大大节省了空间的利用；第二方面，在标定不同的距离时，选用与所标定的距离对应的预设长度的光纤，且仅需将光纤和雷达模组对准即可，无需在发射激光后再重新调节雷达模组和标靶的相对位置，操作更加简单；第三方面，衰减器将光纤上的光能量信号衰减至预设能量值，则在标定时能够模拟雷达模组在实际使用环境中的具体衰减情况，保证了激光从激光发射器回到激光接收器的时间的真实性，从而提高了雷达模组的距离标定的精准性。
附图说明
22.为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例，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。
23.图1为本技术实施例一提供的标定治具的立体结构图；
24.图2为图1的标定治具的雷达模组的立体结构图。
25.其中，图中各附图标记：
[0026]1‑
雷达模组；11
‑
激光发射器；111
‑
凸透镜；12
‑
激光接收器；13
‑
外壳；131
‑
第一容纳槽；132
‑
第二容纳槽；133
‑
固定柱；2
‑
光纤；21
‑
激光接收端；22
‑
激光发射端；3
‑
衰减器/光纤衰减器；4
‑
驱动件；5
‑
走线盘。
具体实施方式
[0027]
下面详细描述本技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本技术，而不能理解为对本技术的限制。
[0028]
在本技术的描述中，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技术和简化描述，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技术的限制。
[0029]
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。在本技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
[0030]
在本技术中，除非另有明确的规定和限定，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，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或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技术中的具体含义。
[0031]
为了说明本技术所述的技术方案，以下结合具体附图及实施例进行详细说明：
[0032]
实施例一
[0033]
请参阅图1，本技术实施例提供的标定治具包括雷达模组1、光纤2以及衰减器3。雷达模组1包括激光发射器11和激光接收器12；其中，激光发射器11能够发出激光，激光接收器12能够接收激光。光纤2设置为预设长度，光纤2的两端分别为第二激光接收端21和第二激光发射端22，第二激光接收端21正对于激光发射器11，第二激光发射端22正对于激光接收器12。衰减器3设于光纤2上，并用于将光纤2上的光信号能量衰减至预设能量值。
[0034]
在具体的距离标定操作中，先分别将雷达模组1和光纤2固定在目标位置上，从而使得雷达模组1的激光发射器11和激光接收器12和光纤2对准，具体为：光纤2的激光接收端21正对于激光发射器11的发射端，且光纤2的激光发射端22正对于激光接收器12的接收端；然后，调节衰减器3，以使得衰减器3能够将光纤2上的光信号能量衰减至预设能量值；激光发射器11发射出激光，激光经过激光接收端21进入光纤2内，并经过衰减器3以使得光纤2内的激光的光信号能量衰减至预设能量值；最后，衰减后的激光经过光纤2的激光发射端22入射至激光接收器12中，如此完成了雷达模组1的一次距离标定操作。其中，此处需要说明的是，激光从激光发射器11出射，并经过光纤2而回到激光接收器12的时间差，为激光的往返时间，因此，此时激光所检测的测距距离为：测距距离＝光束*往返时间/2；例如，当雷达模组1需要标定10m时，则需选用20m长的光纤2，激光于20m的光纤2内从激光发射器11回到激光接收器12所用的时间为往返时间，根据测距距离＝光束*往返时间/2，则最后获取的测距距离会在10m左右，最后获取的测距距离和10m之间的差值为误差值。此处还需要说明的是，在实际的距离标定实验中，选择第一预设长度的光纤2，根据激光在第一预设长度的光纤2上的往返时间获取第一测距距离；然后，更换第二预设长度的光纤2，获取第二测距距离，以此类推......或者多种不同预设长度的光纤2对应的测距距离，将所获取的测距距离数据拟合，如此，完成距离标定。
[0035]
本实施例中，在距离标定操作时，需要通过衰减器3调节至其能够将光纤2上的光信号能量衰减至预设能量值。此处需要说明的是，激光在空气中传播过程中，激光的光信号能量会因为距离的不同而发生变化，在不同的距离，激光的光信号能量也会减弱到不同的程度。如此，通过衰减器3的设置，能够使得距离标定的实验能够模拟雷达模组1在实际使用环境中激光的具体衰减情况，例如，在需要标定预设距离时，在实际的环境中，将雷达模组1的激光发射器11和激光接收器12对准标靶，记录激光接收器12接收到的激光的光信号能量，该光信号能量为预设能量值；在距离标定时，通过衰减器3将光纤2上的激光的光信号衰减至实际环境中获取的预设能量值，能够使得距离标定操作最大程度地模拟实际环境中的使用情况，其中，激光于光纤2内的光信号能量的不同，会导致其实际入射到激光接收器12
上的时间也不同，从而会使得最后获取的测距距离也不同，如此，通过衰减器3的设置，提高了雷达模组1的距离标定的精准性。
[0036]
本技术实施例中，通过分别设置雷达模组1、光纤2以及衰减器3，且光纤2的激光接收端21正对于雷达模组1的激光发射器11，光纤2的激光发射端22正对于雷达模组1的激光接收器12，如此，标定距离时，激光发射器11发射出激光，激光经过激光接收端21进入光纤2内，最后依次经过衰减器3和光纤2的激光发射端22入射至激光接收器12内，从而实现雷达模组1的距离标定。第一方面，光纤2的设置，减小了距离标定操作中所需要的场所尺寸，大大节省了空间的利用；第二方面，在标定不同的距离时，选用与所标定的距离对应的预设长度的光纤2，且仅需将光纤2和雷达模组1对准即可，无需重新调节雷达模组1和标靶的相对位置，操作十分简单；第三方面，衰减器3将光纤2上的光能量信号衰减至预设能量值，则在标定时能够模拟雷达模组1在实际使用环境中的具体衰减情况，保证了激光从激光发射器11回到激光接收器12的时间的真实性，从而提高了雷达模组1的距离标定的精准性。
[0037]
请参阅图1，在本实施例中，衰减器3设置为光纤衰减器3，光纤衰减器3转动设于光纤2上，并能够相对光纤2转动，以调节光纤衰减器3的衰减力度。此处需要说明的是，当光纤衰减器3相对于光纤2转动时，光纤衰减器3上的光栅与光纤2的轴线形成的夹角发生变化，也即是光栅和激光的发射方向形成的夹角发生变化，如此使得从该光栅上通过的激光的光信号能量发生变化，从而实现激光的光信号衰减。其中，光栅和激光的发射方向的夹角不同，则说明光栅的衰减力度不同。因此，在需要将光纤2内的激光的光信号能量衰减至预设能量值时，通过光纤衰减器3相对光纤2转动，能够调节光纤衰减器3对于激光的衰减力度，从而实现将光信号能量衰减至预设能量值。
[0038]
请参阅图1，在本实施例中，标定治具还包括驱动件4，驱动件4的输出端连接于光纤衰减器3。其中，这里的驱动件4为步进电机，步进电机的输出轴连接于光纤衰减器3，当步进电机启动时，其输出轴发生转动从而驱动光纤衰减器3转动，以实现对光纤2内的激光的光信号能量的衰减操作。
[0039]
在具体的距离标定操作中，雷达模组1还包括分别电连接于激光发射器11和激光接收器12的控制板，控制板电连接于上位机，且上位机电连接于步进电机。其中，上位机通过激光发射器11经光纤2回到激光接收器12的往返时间获取测距距离，并将多次获取的测距距离保存并进行拟合，从而实现标定。其中，在标定预设距离时，光纤衰减器3将光纤2内的光信号能量衰减至预设能量值，此时上位机保存光纤衰减器3将光信号能量衰减至预设能量值时步进电机的驱动状态，以便于下次标定同样的预设距离时的操作。
[0040]
在本实施例中，光纤2卷绕设置，能够大大减小了距离标定实验所使用的空间，提高了空间利用率。
[0041]
请参阅图1，在本实施例中，标定治具还包括走线盘5，光纤2卷绕于走线盘5内，且光纤2的两端部均从走线盘5伸出至外部，以使得光纤2的激光接收端21和激光发射端22设于外部，并能够分别一一对应正对于激光发射器11和激光接收器12。其中，衰减器3设于走线盘5的旁侧。本实施例中，走线盘5的设置，提高了光纤2的整洁程度，避免光纤2缠绕的现象，且还能够实现对光纤2的保护作用。
[0042]
请参阅图2，在本实施例中，激光发射器11上设有凸透镜111，凸透镜111的中部朝向光纤2的激光接收端21凸出设置，如此使得激光发射器11发射的激光先经过凸透镜111，
再经过激光接收端21入射到光纤2内，凸透镜111的设置，实现对激光的聚光作用，使得激光能够最大程度地集中入射至光纤2内。
[0043]
请参阅图2，在本实施例中，雷达模组1还包括外壳13，外壳13上设有间隔分布的第一容纳槽131和第二容纳槽132，激光发射器11容置并定位于第一容纳槽131内，激光接收器12容置并定位于第二容纳槽132内，如此能够稳定地固定激光发射器11，使得激光发射器11能够更加准确地正对于光纤2的激光接收端21并向激光接收端21发射激光，且能够稳定地固定激光接收器12，使得激光接收器12能够更加准确地正对于光纤2的激光发射端22并从激光发射端22接收激光，进而提高距离标定的精准性。
[0044]
请参阅图2，在本实施例中，外壳13上设有固定柱133，固定柱133用于固定在目标上，实现雷达模组1整体的定位，从而使得激光发射器11正对于光纤2的激光接收端21，且激光接收器12正对于光纤2的激光发射端22。当需要更换雷达模组1时，将新的雷达模组1的固定柱133固定在目标位置上，此时仍然能够非常简便地实现激光发射器11和激光接收端21的正对，激光接收器12和激光发射端22的正对关系。
[0045]
在具体的实施例中，走线盘5也能够固定在目标位置上，实现对光纤2的定位，如此在更换新的光纤2时，走线盘5固定在目标位置上，如此能够非常简便地实现激光发射器11和激光接收端21的正对，激光接收器12和激光发射端22的正对关系。
[0046]
实施例二
[0047]
本实施例与实施例一的区别在于：衰减器3设置为能够衰减光信号能量的衰减片。衰减片的设置有两种情况，第一种为：衰减片正对于激光接收端21和激光发射器11之间，具体为，衰减片的一侧正对于激光接收端21，衰减片的另一侧正对于激光发射器11，如此，激光发射器11发出的激光先通过衰减片，再通过激光接收端21进入光纤2内。其中，激光通过衰减片，能够在衰减片的作用下发生衰减，从而使得激光的光信号能量衰减至预设能量值。第二种为：衰减片正对于第二激光发射端22和激光接收器12之间，具体为，衰减片的一侧正对激光发射端22，衰减片的另一侧正对于激光接收器12，如此，光纤2内的激光从激光发射端22出射后，还需要通过衰减片才能够入射到激光接收器12中。其中，激光通过衰减片，能够在衰减片的作用下发生衰减，从而使得激光的光信号能量衰减至预设能量值。
[0048]
在具体的实施例中，在需要将激光的光信号能量衰减至预设能量值时，将衰减片更换为对应衰减力度的衰减片即可。
[0049]
在本实施例中，衰减片能够设置为能够衰减光信号能量的滤光片或偏振片或者亚克力材料片。
[0050]
本实施例中的与上一实施例中的相同，具体请参阅上一实施例中的相关描述，此处不赘述。
[0051]
以上所述仅为本技术的较佳实施例而已，并不用以限制本技术，凡在本技术的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。