一种基于标靶缆车的激光雷达测试设备和测试方法与流程

本发明涉及雷达测试，尤其是涉及一种基于标靶缆车的激光雷达测试设备和测试方法。

背景技术：

1、近几年随着激光雷达技术的高速发展，对激光雷达的测试需求在快速变化。对于激光雷达测试时的主要测试项目为不同距离下、不同反射率标靶的测试。由于不同雷达所需要的最大测试距离、标靶反射率范围均不同，传统的测试平台难以在大距离跨度上实现高精度定位以及快速更换标靶。

2、具体的，传统的激光雷达标定方法分为人工标定和自动标定。人工标定适用于研发环境，可灵活改变测试距离与测试标靶反射率，但效率极低。自动标定为产线上的自动标定系统，主要为在不同距离布置不同反射率的标靶，效率很高，但每个测试距离下均需要放置一套测试标靶，系统安装成本很高，对场地面积要求较高。其它的自动化标定系统还有将不同反射率标靶布置在一个近似阿基米德螺线的线上，旋转激光雷达即可完成不同反射率和不同距离的标定，效率最高但是对空间面积的要求更高，且标靶布置/拆除较为困难。且当前测试方法灵活性不足，如需改变测试距离、反射率则改变方法较为复杂。早期也有使用滑轨移动测试平台的方式，由于无法完成长距离精确定位且长距离滑轨成本较高的问题并没有推广。

3、综上，当前亟需一种能够方便地实现不同测试距离、不同反射率标靶下的激光雷达测试的激光雷达测试设备。

技术实现思路

1、本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种基于标靶缆车的激光雷达测试设备和测试方法，以简化激光雷达测试所需的设备、占地成本。

2、本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

3、本发明的一个方面，提供了一种基于标靶缆车的激光雷达测试设备，包括：

4、主动控制基站，包括用于设置待测激光雷达的光学测试平台、主动轮和测距轮；

5、可动标靶缆车，包括旋转平台以及设置在所述旋转平台上且朝向多个方向的多个不同反射率的测试标靶，通过调整所述测试标靶的朝向选取不同反射率的测试标靶；

6、被动基站，包括从动缆绳轮，缆绳通过所述从动缆绳轮、所述测距轮和所述主动轮与所述可动标靶缆车连接，缆绳带动所述可动标靶缆车在所述主动控制基站和所述被动基站之间移动，改变测试距离，实现不同测试距离以及不同测试标靶下的待测激光雷达的测试。

7、作为优选的技术方案，包括两组缆绳，两组缆绳分别牵引所述可动标靶缆车两侧的轮组，其中一组缆绳设置在所述主动控制基站的第一主动轮上，另一组缆绳设置在所述主动控制基站的第二主动轮和测距轮上。

8、作为优选的技术方案，所述第一主动轮和第二主动轮通过传动带连接。

9、作为优选的技术方案，所述的主动轮、旋转标靶分别通过驱动电机、旋转伺服电机驱动。

10、作为优选的技术方案，所述的激光雷达测试设备还包括：

11、编码器，用于对所述测距轮的输出数据进行编码并传输至所述驱动电机实现缆车位置的闭环控制。

12、作为优选的技术方案，所述的光学测试平台包括步进电机、导向杆以及套接在所述导向杆上的固定轨，所述固定轨用于固定所述待测激光雷达，所述步进电机用于驱动所述待测激光雷达在所述固定轨上运动。

13、作为优选的技术方案，所述的激光雷达测试设备还包括：

14、激光测距仪，设置在所述主动控制基站上，且指向所述可动标靶缆车上的测距标靶。

15、作为优选的技术方案，所述的激光雷达测试设备还包括：

16、缆车零位限位开关，设置在所述主动控制基站上，且朝向所述可动标靶缆车。

17、本发明的另一个方面，提供了一种用于前述基于标靶缆车的激光雷达测试设备的激光雷达测试方法，包括如下步骤：

18、使所述可动标靶缆车移动至所述主动控制基站一侧的预设归零位置处，并使所述测距轮测量结果置零；

19、将待测试激光雷达设置在所述光学测试平台上；

20、基于雷达测试需要的目标测试距离，驱动所述可动标靶缆车向所述被动基站运动，运动过程中，利用所述测距轮获取测距信息并传输至用于驱动所述可动标靶缆车的驱动电机，实现缆车位置的闭环控制；

21、通过自闭环控制调整所述旋转平台上所述测试标靶的朝向选取雷达测试需要的反射率对应的测试标靶；

22、开始对待测激光雷达进行测试。

23、作为优选的技术方案，当可动标靶缆车移动至与所述目标测试距离相匹配的位置后，还包括：

24、基于激光测距仪的测量结果，控制所述光学测试平台上的待测激光雷达与所述测试标靶间的距离，实现测量距离的闭环控制。

25、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

26、(1)降低雷达测试的占地/设备成本：不同于现有的在不同距离设置测试标靶的方案存在安装成本较高的问题，近似阿基米德螺线的自动化标定需要占用较大的空间的问题，本申请通过设置带有多个面向不同方向的测试标靶的可动标靶缆车，能够改变待测激光雷达与测试标靶间的距离，通过旋转测试标靶，选定测试需要的反射率的标靶进行测试，占地面积小且撤收方便，硬件成本低。

27、(2)测试准确度高：本申请首先利用测距轮和编码器对可动标靶缆车的位置进行粗略调整，然后再结合激光测距仪的测试结果使得测试标靶和主动控制基站间的实际距离与预期的目标测试距离间的误差尽可能小，此外，采用自闭环控制控制旋转平台，使目标测试标靶正对待测激光雷达，保证测试的准确度。

技术特征：

1.一种基于标靶缆车的激光雷达测试设备，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种基于标靶缆车的激光雷达测试设备，其特征在于，包括两组缆绳(4)，两组缆绳(4)分别牵引所述可动标靶缆车(2)两侧的轮组(203)，其中一组缆绳(4)设置在所述主动控制基站(1)的第一主动轮(103)上，另一组缆绳(4)设置在所述主动控制基站(1)的第二主动轮(104)和测距轮(102)上。

3.根据权利要求2所述的一种基于标靶缆车的激光雷达测试设备，其特征在于，所述第一主动轮(103)和第二主动轮(104)通过传动带(105)连接。

4.根据权利要求1所述的一种基于标靶缆车的激光雷达测试设备，其特征在于，所述的主动轮、测试标靶(202)分别通过驱动电机(106)、旋转伺服电机(204)驱动。

5.根据权利要求4所述的一种基于标靶缆车的激光雷达测试设备，其特征在于，所述的激光雷达测试设备还包括：

6.根据权利要求1所述的一种基于标靶缆车的激光雷达测试设备，其特征在于，所述的光学测试平台(101)包括步进电机、导向杆以及套接在所述导向杆上的固定轨，所述固定轨用于固定所述待测激光雷达，所述步进电机用于驱动所述待测激光雷达在所述固定轨上运动。

7.根据权利要求1所述的一种基于标靶缆车的激光雷达测试设备，其特征在于，所述的激光雷达测试设备还包括：

8.根据权利要求1所述的一种基于标靶缆车的激光雷达测试设备，其特征在于，所述的激光雷达测试设备还包括：

9.用于如权利要求1-8任一所述的一种基于标靶缆车的激光雷达测试设备的激光雷达测试方法，其特征在于，包括如下步骤：

10.根据权利要求9所述的一种基于标靶缆车的激光雷达测试设备的激光雷达测试方法，其特征在于，当可动标靶缆车(2)移动至与所述目标测试距离相匹配的位置后，还包括：

技术总结
本发明涉及一种基于标靶缆车的激光雷达测试设备和测试方法，包括：主动控制基站，包括用于设置待测激光雷达的光学测试平台、主动轮和测距轮；可动标靶缆车，包括旋转平台以及设置在旋转平台上且朝向多个方向的多个不同反射率的测试标靶，通过调整测试标靶的朝向选取不同反射率的测试标靶；被动基站，包括从动缆绳轮，缆绳通过从动缆绳轮、测距轮和主动轮与可动标靶缆车连接，缆绳带动可动标靶缆车在主动控制基站和被动基站之间移动，改变测试距离，实现不同测试距离以及不同测试标靶下的待测激光雷达的测试。与现有技术相比，本发明降低雷达测试的占地/设备成本、测试准确度高。

技术研发人员：刘睿放,轩辕文成,程志,夏吴斌,陈士凯,黄珏坤,林凌
受保护的技术使用者：上海思岚科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/6