一种基于环境的激光雷达标定测试系统及其标定方法

摘要

本发明公开了一种基于环境的激光雷达标定测试系统，包括三维转台支架、标定靶移动平台和灯光模拟系统，所述三维转台支架上设置有激光雷达，所述激光雷达的中轴线与标定靶移动平台的轨道运动轴线相平行。本发明可在封闭的试验场地或者室内，利用该系统，以及相关交通物模拟体，搭建真实的交通场景，然后驾驶被测车辆完成无人驾驶测试所需的行驶动作，即可获取大量测试数据，完成整车的相关测试，以供研发使用，促进实现高度安全、无需人工干预的智能化交通。

说明书

技术领域

本发明涉及智能测试系统技术领域，具体为一种基于环境的激光雷达标定测试系统及其标定方法。

背景技术

智能车辆的研发都属于各车企的战略发展方向。随着与之配套的各项技术、法律法规的落地，智能车辆的量产指日可待，也将逐步走进人们的日常生活，最终实现高度安全、无需人工干预的智能化交通。

智能车辆在其研发阶段，整车及各系统的测试是非常必要的。在封闭的试验场地或者室内，利用各种测试工具及实验台架，以及相关交通物模拟体，搭建真实的交通场景，然后驾驶被测车辆完成无人驾驶测试所需的行驶动作，即可获取大量测试数据，完成整车的相关测试，以供研发使用；

然而，对于智能车辆感知系统中激光雷达的标定测试，如果在试验室的良好环境内进行标定，标定结果会有很大的局限性，在遇到光线剧烈变化的特定的对激光雷达有较强干扰的环境下，雷达数据的可靠性将会引起质疑。如果在室外环境下，又受到天气的制约，也无法实现精确的标定，况且还需要大量配套的整车测试设备及相关专业人员，导致对各种资源的占用率非常高，浪费时间，增加成本。

为提高标定测试的效率，采用基于环境的智能车辆激光雷达的标定设备，提出一套在不同光照环境下激光雷达的主要技术参数的标定测试方法。为此，提出一种基于环境的激光雷达标定测试系统及其标定方法。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术不足，本发明提供了一种基于环境的激光雷达标定测试系统及其标定方法，解决了：对于智能车辆感知系统中激光雷达的标定测试，如果在试验室的良好环境内进行标定，标定结果会有很大的局限性，在遇到光线剧烈变化的特定的对激光雷达有较强干扰的环境下，雷达数据的可靠性将会引起质疑。如果在室外环境下，又受到天气的制约，也无法实现精确的标定，况且还需要大量配套的整车测试设备及相关专业人员，导致对各种资源的占用率非常高，浪费时间，增加成本的问题。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种基于环境的激光雷达标定测试系统，包括三维转台支架、标定靶移动平台和灯光模拟系统，所述三维转台支架上设置有激光雷达，所述激光雷达的中轴线与标定靶移动平台的轨道运动轴线相平行。

作为本发明的进一步优选方式，所述激光雷达的距离参数包括测量距离范围、测距精度，采用所述系统对距离参数进行标定时，需要采用标定靶运动平台自带的磁栅尺进行数据对标，所述自带的磁栅尺为微米级精度，覆盖激光雷达的测量精度，具体标定方法包括以下步骤，

a，调整环境参数，灯光模拟系统设定光照亮度及色温，并用照度计进行多点测量确认；

b，调整激光雷达的俯仰角度或者横摆角度；

c，运动平台由近及远，按照一定的距离间隔进行定位，同时记录激光雷达的距离测量结果及运动平台的位移测量结果；

d，调整初始参数，重复多次，绘制标定曲线。

作为本发明的进一步优选方式，所述激光雷达的水平视场角参数包括水平视场范围、水平角分辨率，采用所述系统对水平角度参数进行标定时，需要采用三维转台支架的伺服驱动电机自带的编码器进行测量，具体标定方法包括以下步骤，

S1，调整环境参数，灯光模拟系统设定光照亮度及色温，并用照度计进行多点测量确认；

S2，标定靶运动平台按照设定的间距，运动到某一位置处，并停止；

S3，控制三维转台的横摆角度驱动电机，以缓慢的速度移动，同时获取三维转台的运动角度及激光雷达的测量角度；

S4，调整初始参数，重复多次，绘制标定曲线。

作为本发明的进一步优选方式，所述激光雷达的垂直视场角参数包括垂直视场范围、垂直角分辨率，采用所述系统对垂直角度参数进行标定时，需要采用三维转台支架的伺服驱动电机自带的编码器进行测量，具体标定方法包括以下步骤，

L1，调整环境参数，灯光模拟系统设定光照亮度及色温，并用照度计进行多点测量确认；

L2，标定靶运动平台按照设定的间距，运动到某一位置处，并停止；

L3，控制三维转台的俯仰角度驱动电机，以缓慢的速度移动，同时获取三维转台的运动角度及激光雷达的测量角度；

L4，调整初始参数，重复多次，绘制标定曲线。

(三)有益效果

本发明提供了一种基于环境的激光雷达标定测试系统及其标定方法。具备以下有益效果：

本发明可在封闭的试验场地或者室内，利用该系统，以及相关交通物模拟体，搭建真实的交通场景，然后驾驶被测车辆完成无人驾驶测试所需的行驶动作，即可获取大量测试数据，完成整车的相关测试，以供研发使用，促进实现高度安全、无需人工干预的智能化交通。

附图说明

图1为本发明整体系统结构示意图。

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，本发明实施例提供一种技术方案：一种基于环境的激光雷达标定测试系统，包括三维转台支架、标定靶移动平台和灯光模拟系统，所述三维转台支架上设置有激光雷达，所述激光雷达的中轴线与标定靶移动平台的轨道运动轴线相平行。

所述激光雷达的距离参数包括测量距离范围、测距精度，采用所述系统对距离参数进行标定时，需要采用标定靶运动平台自带的磁栅尺进行数据对标，所述自带的磁栅尺为微米级精度，覆盖激光雷达的测量精度，具体标定方法包括以下步骤，

a，调整环境参数，灯光模拟系统设定光照亮度及色温，并用照度计进行多点测量确认；

b，调整激光雷达的俯仰角度或者横摆角度；

c，运动平台由近及远，按照一定的距离间隔进行定位，同时记录激光雷达的距离测量结果及运动平台的位移测量结果；

d，调整初始参数，重复多次，绘制标定曲线。

所述激光雷达的水平视场角参数包括水平视场范围、水平角分辨率，采用所述系统对水平角度参数进行标定时，需要采用三维转台支架的伺服驱动电机自带的编码器进行测量，具体标定方法包括以下步骤，

S1，调整环境参数，灯光模拟系统设定光照亮度及色温，并用照度计进行多点测量确认；

S2，标定靶运动平台按照设定的间距，运动到某一位置处，并停止；

S3，控制三维转台的横摆角度驱动电机，以缓慢的速度移动，同时获取三维转台的运动角度及激光雷达的测量角度；

S4，调整初始参数，重复多次，绘制标定曲线。

所述激光雷达的垂直视场角参数包括垂直视场范围、垂直角分辨率，采用所述系统对垂直角度参数进行标定时，需要采用三维转台支架的伺服驱动电机自带的编码器进行测量，具体标定方法包括以下步骤，

L1，调整环境参数，灯光模拟系统设定光照亮度及色温，并用照度计进行多点测量确认；

L2，标定靶运动平台按照设定的间距，运动到某一位置处，并停止；

L3，控制三维转台的俯仰角度驱动电机，以缓慢的速度移动，同时获取三维转台的运动角度及激光雷达的测量角度；

L4，调整初始参数，重复多次，绘制标定曲线。

本发明，其结构和原理都为本技术人员均可通过技术手册得知或通过常规实验方法获知，本发明解决的问题是对于智能车辆感知系统中激光雷达的标定测试，如果在试验室的良好环境内进行标定，标定结果会有很大的局限性，在遇到光线剧烈变化的特定的对激光雷达有较强干扰的环境下，雷达数据的可靠性将会引起质疑。如果在室外环境下，又受到天气的制约，也无法实现精确的标定，况且还需要大量配套的整车测试设备及相关专业人员，导致对各种资源的占用率非常高，浪费时间，增加成本的问题，本发明可在封闭的试验场地或者室内，利用该系统，以及相关交通物模拟体，搭建真实的交通场景，然后驾驶被测车辆完成无人驾驶测试所需的行驶动作，即可获取大量测试数据，完成整车的相关测试，以供研发使用，促进实现高度安全、无需人工干预的智能化交通。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点,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。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

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。