一种车载激光雷达性能测试环境模拟系统技术方案

本发明专利技术提供一种车载激光雷达性能测试环境模拟系统，该结构由主测试区、激光雷达、激光反射模块、粉尘发生器、温度控制器、湿度控制器、光照发生器、水雾发生器构成。主测试区为一密闭空间，内部安装有用于被测试的激光雷达、用于调整空间内光强的光照发生器以及用于调整激光测试距离的激光反射模块，主测试区外部安装粉尘发生器、温度控制器、湿度控制器、水雾发生器，分别调整主测试区内环境的粉尘浓度和颗粒度、温度、湿度以及水雾浓度。该环境模拟系统能够模拟单一条件或多种条件综合作用下的环境，测试不同环境参数对激光雷达的探测距离、穿透性等性能指标的影响。穿透性等性能指标的影响。穿透性等性能指标的影响。

【技术实现步骤摘要】
一种车载激光雷达性能测试环境模拟系统


[0001]本专利技术涉及车载激光雷达测试领域，具体为一种车载激光雷达性能测试环境模拟系统。

技术介绍

[0002]随着汽车工业和自动驾驶技术的不断发展，汽车激光雷达作为一项先进的感知技术，正逐渐被广泛应用于自动驾驶汽车、智能辅助驾驶、交通监管等领域。汽车激光雷达是一种通过发射激光束进行测距和感知周围环境的传感器。它采用激光探测技术，能够实现对车辆前方路面、车道、前方障碍物进行高精度检测和识别，是现代智能驾驶系统中不可或缺的关键技术之一。特别是在高速公路、城市道路等场景下，汽车激光雷达通过不断扫描周围环境，获取路面高度、道路曲率、行人、车辆等障碍物的位置、形态和运动状态等信息，对车辆所在环境进行三维建模，从而实现对车辆周围环境的高精度感知和预测。同时，汽车激光雷达能够将驾驶员的视线和感知范围扩展到更为遥远和死角的区域，提高驾驶安全性和减轻驾驶人员的工作负担。
[0003]由于激光雷达的作用极其重要，因此对其性能提出严格要求，如高精度、高速度、高可靠性，因此，进一步针对车载激光雷达性能测试的研究就非常必要了。
[0004]目前，针对车载雷达的性能测试，国家市场监督管理总局发布了国家标准《光电测量
‑
智能驾驶汽车用激光雷达主要参数测试方法》征求意见稿，中国汽车工业协会发布了团体标准《车载激光雷达检测方法》征求意见稿，规定了车载激光雷达的术语和定义、车载激光雷达的不同型式、性能测试和检验规则，即在标准条件下得到车载激光雷达的标准性能参数。但事实上，在使用车载激光雷达时都处于非标准情况下，因此车企迫切希望掌握车载激光雷达在各种环境条件综合影响下的性能，主要有灵敏度、分辨率、视野范围、抗干扰的测试等。
[0005]目前，市面上还没有开发出模拟不同环境参数对车载激光雷达性能影响的测试系统，因此，为了适应汽车驾驶智能化和无人驾驶汽车新形势对车载激光雷达性能测试提出的新要求，解决目前对车载激光雷达性能测试系统的需求，设计了一种车载激光雷达性能测试环境模拟系统。

技术实现思路

[0006]本专利技术提供一种结构简单、操作方便、参数可调的环境模拟系统，可解决目前对于车载激光雷达性能测试条件单一，不能测试出综合环境条件下车载激光雷达的性能指标，车企不能对车载激光雷达性能全面掌握等问题。
[0007]为了实现上述目的，本专利技术是采用下述技术方案：
[0008]一种车载激光雷达性能测试环境模拟系统，其特征在于：包括主测试区，激光雷达，激光反射模块，粉尘发生器，温度控制器，湿度控制器，光照发生器，水雾发生器。
[0009]所述主测试区为具有一定长宽高尺寸的密闭空间，其主体是由角钢或槽钢搭建成
的框架结构，长度为A，宽度为B，在框架结构的基础上包覆泡沫保温夹芯板，实现主测试区的保温和封闭。
[0010]进一步的，将被测试的激光雷达放置于主测试区一角，用于发射和接收激光信号，使用前调整发射激光的入射角为α。
[0011]进一步的，将激光反射模块安装在主测试区内靠近两侧宽度为B的墙面，用于反射激光信号，激光雷达发射的激光束可以通过激光反射模块上的反射镜实现往复反射，最终返回到激光雷达，根据激光在反射镜间的反射次数即可得出激光传输距离，也可按照试验测试距离设置激光反射模块的数量。
[0012]进一步的，将光照发生器均布安装于主测试区内顶部，采用LED灯珠，其亮度和照射角度可调。
[0013]进一步的，将粉尘发生器、温度控制器、湿度控制器、水雾发生器安装于主测试区外部，可综合调整主测试区内的环境条件参数。
[0014]所述激光反射模块由固定台、反射镜、螺旋推杆、步进电机、镜片连接铰链、推杆连接铰链组成。其中，反射镜通过镜片连接铰链安装于固定台上，其材质为石英玻璃，根据测试激光的波长，选择不同的表面镀层，要求在激光入射角0
‑
45
°
时，反射率不低于99.9％；螺旋推杆固定安装于固定台上，一端与步进电机相连，另一端通过推杆连接铰链与反射镜连接起来，步进电机正转螺旋推杆伸长，步进电机反转螺旋推杆缩短，通过螺旋推杆长度变化来调整反射镜绕镜片连接铰链的摆角β。
[0015]所述粉尘发生器由粉尘存放盒、粉尘混合区、单向阀、鼓风机、进风管、回风管组成。其中进风管、回风管分别均布在主测试区长度为A的两侧面，其数量根据长度A确定，单向阀使空气只能从回风管到进风管。粉尘存放盒为多个独立空间用于存放不同粒度的粉尘，根据测试条件要求从粉尘存放盒中选择不同粒度和数量的粉尘并导入到粉尘混合区充分混合均匀，混合后的粉尘在鼓风机的作用下随气流通过单向阀、进风管进入主测试区，并经回风管流回而形成循环。通过调整导入粉尘混合区内粉尘的粒度和数量即可控制主测试区内粉尘环境。
[0016]所述温度控制器置于主测试区外部，与内部用于检测主测试区内温度值的温度传感器相连，通过温度控制器调整主测试区内温度值。
[0017]所述湿度控制器置于主测试区外部，与内部用于检测主测试区内湿度值的湿度传感器相连，通过湿度控制器调整主测试区内湿度值。
[0018]所述水雾发生器置于主测试区外部，与内部用于检测主测试区内水雾浓度值的红外雾度测试仪相连，通过水雾发生器调整主测试区内水雾浓度。
[0019]本专利技术的有益效果是：
[0020]本专利技术综合考虑了影响车载激光雷达的各种主要因素，设计了车载激光雷达性能测试环境模拟系统，模拟车载激光雷达在运行时受到多种干扰因素影响下的环境，该系统能够独立控制主测试区内的粉尘情况、温度、湿度、水雾浓度及光照，精确模拟测试场景，使测试结果更加真实可靠；本系统测试速度快，可大大提高测试效率，成本低、易于维护，使用方便。
[0021]因此，本专利技术可以精确模拟测试场景，具有多种工作模式、可控的测试条件、高效、快速、成本低、使用方便等优势，可以为车载激光雷达的测试提供更加全面、真实可靠的结
果，为车载激光雷达的开发和应用提供重要的支持。
附图说明
[0022]图1是本专利技术结构示意图；
[0023]图2是本专利技术激光反射模块的结构示意图；
[0024]图3是本专利技术粉尘发生器的结构示意图；
[0025]图4是本专利技术温度控制器的结构示意图；
[0026]图5是本专利技术湿度控制器的结构示意图；
[0027]图6是本专利技术水雾发生器的结构示意图；
[0028]图中：
[0029]1、主测试区
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
2、激光雷达
ꢀꢀꢀꢀꢀ
3、激光反射模块 31、固定台
[0030]32、反射镜
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
33、螺旋推杆
ꢀꢀꢀꢀ
34、步进电机
ꢀꢀꢀꢀ
35、镜片连接铰链
[0031]36、推杆连接铰链 4、粉尘发生器
ꢀꢀꢀ
41、粉尘存放盒
ꢀꢀ
42、粉尘混合区
[0032本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种车载激光雷达性能测试环境模拟系统，其特征在于：包括主测试区(1)，激光雷达(2)，激光反射模块(3)，粉尘发生器(4)，温度控制器(5)，湿度控制器(6)，光照发生器(7)，水雾发生器(8)；所述主测试区(1)为具有一定长宽高尺寸的密闭空间，内部安装有激光雷达(2)、光照发生器(7)、激光反射模块(3)；所述粉尘发生器(4)、温度控制器(5)、湿度控制器(6)、水雾发生器(8)安装于主测试区(1)外部，用于调整主测试区(1)内的环境条件参数。2.根据权利要求1所述的一种车载激光雷达性能测试环境模拟系统，其特征在于：主测试区(1)为框架结构，长宽分别为A、B，其外包覆泡沫保温夹芯板。3.根据权利要求1所述的一种车载激光雷达性能测试环境模拟系统，其特征在于：激光反射模块(3)均布排列于主测试区(1)的宽度为B的两侧面，由固定台(31)、反射镜(32)、螺旋推杆(33)、步进电机(34)、镜片连接铰链(35)、推杆连接铰链(36)组成，激光雷达(2)发射的激光束通过两侧激光反射模块(3)上的反射镜(32)实现往复反射，最终返回到激光雷达(2)。4.根据权利要求1所述的一种车载激光雷达性能测试环境模拟系统，其特征在于：反射镜(32)通过镜片连接铰链(35)安装于固定台(31)上，其形状为矩形或圆形，材质为石英玻璃，其表面根据测试激光的波长选择不同的镀层，在激光入射角0
‑
45
°
时反射率不低于99.9％，螺旋推杆(33)固定安装于固定台(31)上并由步进电机(34)驱动，通过推杆连接铰链(36)与反射镜(32)连接起来，步进电机(34)正转，螺旋推杆(33)伸长，...

【专利技术属性】
技术研发人员：高亚男，张宏伟，曼茂立，
申请(专利权)人：承德石油高等专科学校，
类型：发明
国别省市：