一种超声波雷达标定装置及方法与流程

本发明属于超声波雷达标定领域，具体涉及一种超声波雷达标定装置及方法。

背景技术

超声波雷达以其低廉的价格、较好的短距离测距能力，在自动泊车和倒车防撞等方面已进行了广泛的应用。在自动泊车应用中，需要通过超声波雷达探测停车位，由于超声波雷达探测物体时存在探测角，并不能准确判断障碍物的横向位置，对车位的探测精度存在较大影响。为了消除或减轻超声波雷达探测张角对车位探测精度的影响，对其探测范围的标定就显得极为重要。而目前的标定方法均为人工标定，费时费力，标定精度也不高。

技术实现要素：

针对上述存在的问题，本发明提出一种超声波雷达标定装置及方法，以消除或减轻超声波雷达探测张角对车位探测精度的影响。

为实现上述目的，本发明具体技术方案如下：一种超声波雷达标定装置，包括超声波雷达安装台、标定板、标定柱和中控机，其中，超声波雷达安装台水平放置，由底座、立柱、雷达夹具、超声波雷达、mcu1和容栅传感器组成；底座用于固定超声波雷达安装台；立柱垂直固定在底座上，用于安装雷达夹具；雷达夹具安装在立柱上，用于固定超声波雷达；容栅传感器用于测量超声波雷达当前高度并发送给mcu1；mcu1用于将超声波雷达探测到的距离和超声波雷达当前高度发送给中控机；标定板为正方形板子，用于为标定柱提供运动平台；标定柱包括柱体、闪光灯、相机、移动装置和mcu2；其中，柱体为圆柱体，垂直放置在标定板上面，用于作为超声波雷达标定时的障碍物；闪光灯、相机、移动装置和mcu2安装在柱体的下面；闪光灯用于拍照时照亮二维码；相机用于拍摄二维码，并将拍摄到的二维码传送给mcu2；mcu2用于识别二维码以确定二维码对应的小方格的位置编号并将位置编号发送给中控机；移动装置由四个车轮及其驱动电机组成，用于驱动标定柱按预先设定路线运动，其运动轨迹由mcu2控制；所述中控机用于完成超声波雷达标定装置的初始化输入，包括方格位置编号与二维码的映射关系、设定标定柱运动路线，中控机还用于将mcu2发送的标定柱所处的位置编号、mcu1发送的超声波雷达探测到的距离和超声波雷达当前高度作为一条记录保存。

进一步地，上述雷达夹具可以沿着立柱的方向上下移动；上述容栅传感器容栅传感器上面有一个小液晶屏，用于在雷达夹具沿着立柱方向上下移动时实时显示超声波雷达当前高度。

进一步地，上述标定板通过线条分为大小相同的n×n个正方形方格，每个方格中心设置有不同的二维码，每个二维码代表每个方格的位置编号。

进一步地，上述标定柱上部中空、质量很轻且截面直径小于标定板上的小方格的边长；

本发明还提供一种超声波雷达标定方法，包括以下步骤：

1)超声波雷达标定装置初始化，即初始化标定板上小方格的位置编号与二维码的映射关系并存储在mcu2中；

2)手动调整超声波雷达高度，并通过容栅传感器将当前高度信息发送给mcu1；

3)通过中控机设置标定柱移动路线并发送给mcu2；

4)mcu2控制标定柱按照预设路线移动一个小方格；

5)相机拍摄当前小方格中二维码，并将其发送给mcu2；

6)mcu2识别二维码并确定当前方格的位置编号并发送给中控机；

7)mcu1将当前超声波雷达探测到的障碍物距离信息和雷达的高度信息发送给中控机；

8)中控机将标定柱当前的位置编号、超声波雷达探测到的障碍物距离和超声波雷达当前高度作为一条新记录添加到超声波雷达标定信息表中；

9)判断预设路径上的所有小方格是否标定完成，如没有转步骤4)，否则转步骤；

10)标定结束。

与现有技术相比，本发明能够有效减轻人员工作量，提高标定效率和精度。

附图说明

图1超声波雷达安装台示意图。

图2标定板俯视图。

具体实施方式

下面结合附图以及具体实施例对本发明作进一步的说明，需要指出的是，下面仅以一种最优化的技术方案对本发明的技术方案以及设计原理进行详细阐述，但本发明的保护范围并不限于此。

所述实施例为本发明的优选的实施方式，但本发明并不限于上述实施方式，在不背离本发明的实质内容的情况下，本领域技术人员能够做出的任何显而易见的改进、替换或变型均属于本发明的保护范围。

本发明所述的一种超声波雷达标定装置，如图1所示，由超声波雷达安装台、标定板(6)、标定柱(5)和中控机(16)组成，图中，1-底座2-立柱3-雷达夹具4-超声波雷达5-标定柱6-标定板12-mcu213-mcu116-中控机17-容栅传感器；其中：

超声波雷达安装台水平放置，由底座(1)、立柱(2)、雷达夹具(3)、超声波雷达(4)、mcu1(13)和容栅传感器(17)组成。

底座(1)用于固定超声波雷达安装台；

立柱(2)垂直固定在底座(1)上，用于安装雷达夹具(3)；

雷达夹具(3)安装在立柱(2)上，用于固定超声波雷达(4)；雷达夹具(3)可以沿着立柱(2)的方向上下移动；

容栅传感器(17)用于测量超声波雷达(4)当前高度并发送给mcu1(13)，容栅传感器(17)上面有一个小液晶屏，用于在雷达夹具(3)沿着立柱(2)方向上下移动时实时显示超声波雷达(4)当前高度；

mcu1(13)用于将超声波雷达(4)探测到的距离和超声波雷达(4)当前高度发送给中控机(16)；

标定板(6)为正方形板子，用于为标定柱提供运动平台，如图2所示，图中，6-标定板7-方格8-二维码，其中：

标定板(6)通过线条分为大小相同的n×n个正方形方格(7)，每个方格(7)中心设置有不同的二维码(8)，代表每个方格的位置编号。本发明实施例中，标定板(6)大小为5×5m2，方格(7)大小为10×10cm2，

标定柱(5)包括柱体、闪光灯(9)、相机(10)、移动装置(11)和mcu2(12)，其中：

柱体为圆柱体，垂直放置在标定板(6)上面，用于作为超声波雷达标定时的障碍物，本发明具体实施中，柱体长50-150cm，直径5-10cm；上部中空且质量很轻；

闪光灯(9)、相机(10)、移动装置(11)和mcu2(12)安装在柱体的下面。所述标定柱(5)截面直径小于方格(7)边长；

闪光灯(9)用于拍照时照亮二维码(8)；

相机用于拍摄二维码(8)，并将拍摄到的二维码(8)传送给mcu2(12)；

mcu2(12)用于识别二维码(8)以确定二维码对应的位置编号并将位置编号发送给中控机(16)；

移动装置(11)由四个车轮及其驱动电机组成，用于驱动标定柱(5)按预先设定路线运动，其运动轨迹由mcu2(12)控制。

其移动路线在中控机(16)中预先设定，且经过的方格(7)中心会被标出，标定柱(5)在经过的方格(7)中心时均会停下来识别其中二维码(8)；

中控机(16)用于完成超声波雷达标定装置的初始化输入，包括设置方格(7)位置编号、设定标定柱(5)运动路线；中控机(16)还用于将mcu2(12)发送的标定柱所处的位置编号、mcu1(13)发送的超声波雷达(4)探测到的距离和超声波雷达(4)当前高度作为一条记录保存；

一种超声波雷达标定方法，步骤如下：

1)超声波雷达标定装置初始化，即初始化标定板上小方格的位置编号与二维码的映射关系并存储在mcu2(12)中；

2)手动调整超声波雷达(4)高度，并通过容栅传感器(17)将当前高度信息发送给mcu1(13)；

3)通过中控机设置标定柱(5)移动路线并发送给mcu2(12)；

4)mcu2(12)控制标定柱(5)按照预设路线移动一个小方格；

5)相机(10)拍摄当前小方格(7)中二维码(8)，并将其发送给mcu2(12)；

6)mcu2(12)识别二维码并确定当前方格的位置编号并发送给中控机(16)；

7)mcu1(13)将当前超声波雷达探测到的障碍物距离信息和雷达的高度信息发送给中控机(16)；

8)中控机(16)将标定柱当前的位置编号、超声波雷达(4)探测到的障碍物距离和超声波雷达(4)当前高度作为一条新记录添加到超声波雷达标定信息表中；

9)判断预设路径上的所有小方格是否标定结束，如没有结束转步骤4)，否则转步骤10)；

10)标定结束。