一种智能车传感器定位辅助装置及方法

摘要

本发明公开了一种智能车传感器定位辅助装置及方法，包括全站仪（10）、用于车辆四角定位的角点定位杆、以及用于边缘测距的测中卡尺；测中卡尺包括导轨（3）、固定于导轨（3）顶端的固定板（1）、以及与固定板（1）平行设置在导轨（3）一侧的移动板（4），在固定板（1）和移动板（4）之间的导轨（3）上设置测中板支座（2），测中板支座（2）上设置用于与全站仪(10)对中的第一测中板（6）；角点定位杆包括对中杆（7）和对中杆（7）顶部设置的第二测中板（9）。通过传感器中心位置获取、车辆四角位置获取和边缘距离计算实现传感器智能标定。

权利要求

1.一种智能车传感器定位方法，其特征在于采用智能车传感器定位辅助装置实现传感器中心位置获取、车辆四角位置获取和边缘距离计算三个步骤：所述智能车传感器定位辅助装置包括全站仪（10）、用于车辆四角定位的角点定位杆、以及用于边缘测距的测中卡尺；测中卡尺包括导轨（3）、固定于导轨（3）顶端的固定板（1）、以及与固定板（1）平行设置在导轨（3）一侧的移动板（4），在固定板（1）和移动板（4）之间的导轨（3）上设置测中板支座（2），测中板支座（2）上设置用于与全站仪(10)对中的第一测中板（6）；角点定位杆包括对中杆（7）和对中杆（7）顶部设置的第二测中板（9）；

所述导轨（3）可在固定板（1）上沿左右方向移动；所述测中板支座（2）和移动板（4）均可在导轨（3）上沿导轨滑动方向移动；

传感器中心位置获取分为前后对中和左右对中，通过测中卡尺分别获取传感器横向中心和纵向中心；

利用一个角点定位杆依次放置在车辆的四个角点位置或者同时采用四个角点定位杆放置在车辆的四个角点位置，实现车辆四角定位；

在四角定位时，将全站仪依次放置在车辆前进方向的相应两侧，通过边缘测距获取传感器距离车辆四个边缘的垂直距离。

2.根据权利要求1所述的智能车传感器定位方法，其特征在于，第一测中板（6）通过支杆（5）与测中板支座（2）相连。

3.根据权利要求2所述的智能车传感器定位方法，其特征在于，测中板支座（2）内部有支座延长板（11），所述支座延长板（11）弹性设置在测中板支座（2）中，并能够从测中板支座（2）两侧分别沿着支杆（5）的方向拉出。

4.根据权利要求2所述的智能车传感器定位方法，其特征在于，第一测中板（6）、支杆（5）与测中板支座（2）位于导轨（3）、固定板（1）和移动板（4）组成的平面对侧。

5.根据权利要求1所述的智能车传感器定位方法，其特征在于，所述固定板和导轨上有刻度值。

6.根据权利要求1所述的智能车传感器定位方法，其特征在于，对中杆（7）的顶部与车辆顶部平齐设置。

7.根据权利要求1所述的智能车传感器定位方法，其特征在于实现前后对中时，使用测中卡尺的固定板和移动板紧贴传感器外周，读出传感器外沿距离，再将测中板支座移到距固定板一半的距离处进行左右对中；左右对中时，固定板不动，将导轨沿着固定板移动到传感器左侧，延伸测中板支座，使测中板支座紧贴传感器左端面，记录左最外端位置，再将导轨移动到传感器右端面，记录右最外端位置；由左最外端位置和右最外端位置计算得传感器左右两侧的中点；将测中板支座移动到左右两侧的中点，调整第一测中板（6）方向与全站仪（10）的光束垂直。

8.根据权利要求1所述的智能车传感器定位方法，其特征在于边缘测距的具体步骤如下：

将全站仪（10）放置在车辆的其中一侧的外侧方，分别测得传感器坐标，车辆该侧方前后角点的坐标，地面任一点坐标；再将全站仪（10）放置在车辆另一侧，分别测得另一侧的前角点坐标和后角点坐标；然后计算得到传感器到其中一侧的距离、以及传感器距离地面高度；按照上述步骤依次得到传感器距离车辆另一侧的距离、传感器距两侧间的前边缘的距离、传感器距两侧间的后边缘的距离。

说明书

一种智能车传感器定位辅助装置及方法

技术领域

[0001] 本发明涉及汽车制造技术领域，具体涉及一种智能车传感器标定技术中的智能车传感器定位方法及辅助装置。即基于全站仪实现传感器安装的高精度定位。

背景技术

[0002] 随着智能车技术的快速崛起，各个模块的技术也在日新月异的迭代。智能车感知模块功能实现的第一步是完成安装在智能车上的传感器的标定。公知的传感器相对于车辆
自身位置的测量方法是用尺子测距。然而，像激光雷达、毫米波激光雷达、摄像头、GPS天线、
惯导等的安装位置相对于车辆的上下、左右、前后的距离都不方便用尺子，使用尺子测量的
数值也会给车辆位置和障碍物位置的判断等都带来较大的偏差，因而需要精确测量传感器
相对于车辆自身位置的方法和装置。

发明内容

[0003] 本发明要解决的技术问题是，解决尺子测量进行传感器标定的不准确问题，提供一种智能车传感器定位辅助装置，实现传感器相对于车辆边缘的高精度测量。

[0004] 为解决上述技术问题，本发明采用如下技术问题：

[0005] 一种智能车传感器定位辅助装置，其特征在于，包括全站仪(10)、用于车辆四角定位的角点定位杆、以及用于边缘测距的测中卡尺；

[0006] 测中卡尺包括导轨(3)、固定于导轨(3)顶端的固定板(1)、以及与固定板(1)平行设置在导轨(3)一侧的移动板(4)，在固定板(1)和移动板(4)之间的导轨(3)上设置测中板
支座(2)，测中板支座(2)上设置用于与全站仪(10)对中的第一测中板(6)；角点定位杆包括
对中杆(7)和对中杆(7)顶部设置的第二测中板(9)；

[0007] 所述导轨(3)可在固定板(1)上沿左右方向移动；所述测中板支座(2)和移动板(4)均可在导轨(3)上沿导轨滑动方向移动。

[0008] 按上述方案，第一测中板(6)通过支杆(5)与测中板支座(2)相连。

[0009] 按上述方案，测中板支座(2)内部有支座延长板(11)，所述支座延长板(11)弹性设置在测中板支座(2)中，并能够从测中板支座(2)两侧分别沿着支杆(5)的方向拉出。

[0010] 按上述方案，第一测中板(6)、支杆(5)与测中板支座(2)位于导轨(3)、固定板(1)和移动板(4)组成的平面对侧。

[0011] 按上述方案，所述固定板和导轨上有刻度值。

[0012] 按上述方案，对中杆(7)的顶部与车辆顶部差不多平齐设置。

[0013] 一种智能车传感器定位方法，其特征在于采用上述的智能车传感器定位辅助装置，包括传感器中心位置获取、车辆四角位置获取和边缘距离计算三个主要步骤：

[0014] 传感器中心位置获取分为前后对中和左右对中，通过测中卡尺分别获取传感器横向中心和纵向中心；利用一个角点定位杆依次放置在车辆的四个角点位置或者同时采用四
个角点定位杆放置在车辆的四个角点位置，实现车辆四角定位，在四角定位时，将全站仪依
次放置在车辆前进方向的相应两侧，通过边缘测距获取传感器距离车辆四个边缘的垂直距
离。

[0015] 按上述方案，实现前后对中时，使用测中卡尺的固定板和移动板紧贴传感器外周，读出传感器外沿距离，再将测中板支座移到距固定板一半的距离处进行左右对中；左右对
中时，固定板不动，将导轨沿着固定板移动到传感器左侧，延伸测中板支座，使测中板支座
紧贴传感器左端面，记录左最外端位置，再将导轨移动到传感器右端面，记录右最外端位
置；由左最外端位置和右最外端位置计算得传感器左右两侧的中点；将测中板支座移动到
左右两侧的中点，调整第一测中板(6)方向与全站仪(10)的光束垂直。

[0016] 按上述方案，边缘测距的具体步骤如下：

[0017] 将全站仪(10)放置在车辆的其中一侧的外侧方，分别测得传感器坐标，车辆该侧方前后角点的坐标，地面任一点坐标；再将全站仪(10)放置在车辆另一侧，分别测得另一侧
的前角点坐标和后角点坐标；然后计算得到传感器到其中一侧的距离、以及传感器距离地
面高度；按照上述步骤依次得到传感器距离车辆另一侧的距离、传感器距两侧间的前边缘
的距离、传感器距两侧间的后边缘的距离。

[0018] 相对于现有技术，本发明的有益效果是，以全站仪作为第三方工具建立坐标系，从不同方位测量车辆角点，并使用测中卡尺测量传感器的横向和纵向中心，通过利用角点定
位杆分别放置在车辆的四个角点位置，通过四点定位和边缘测距实现传感器的高精度定
位。相对于现有的测量方法来说，本发明可以测量尺子不方便测量的位置；使用测中卡尺可
以准确、方便找到传感器位置点；使用角点定位杆，可以精确测得车辆角点位置，提高传感
器位置测量精度。

附图说明

[0019] 图1为本发明测中卡尺示意图；

[0020] 图2为本发明角点定位杆测试示意图；

[0021] 图3为本发明全站仪测试示意图。

[0022] 图中，1.固定板，2.测中板支座，3.导轨，4.移动板，5.支杆，6.第一测中板，7.对中杆，8.传感器，9.第二测中板，10.全站仪，11.支座延长板。

具体实施方式

[0023] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并
不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要
彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

[0024] 根据本发明实施的智能车传感器定位辅助装置，其特征在于，包括全站仪10、角点定位杆和测中卡尺。所述测中卡尺包括固定板1、移动板4、导轨3、测中板支座2、支座延长板
11、支杆5和第一测中板6。所述角点定位杆包括对中杆7和第二测中板9。

[0025] 按上述方案，所述导轨3可在固定板1上沿左右方向移动。

[0026] 按上述方案，所述导轨3上由上至下依次排列固定板1、测中板支座2、移动板4。

[0027] 按上述方案，所述固定板1位于导轨3的顶端，所述测中板支座2和移动板4均可在导轨3上前后(图1的导轨上下方向)移动。

[0028] 按上述方案，第一测中板6通过支杆5与测中板支座2相连。

[0029] 按上述方案，测中板支座2内部有支座延长板11。

[0030] 按上述方案，测中板支座2、支杆5、第一测中板6位于固定板1、导轨3、移动板4组成的平面对侧。

[0031] 按上述方案，所述固定板1和导轨3上有刻度值。

[0032] 所述传感器定位方法包括传感器中心位置获取、车辆四角位置获取和边缘距离计算三个主要步骤。如图2所示，在汽车的顶部设置传感器8，如图3所示，全站仪10位于距离汽
车一定距离的外部空间，第一测中板6在全站仪10的测量范围内。

[0033] 传感器中心位置获取分为前后对中(沿导轨3方向)和左右对中(与导轨3垂直的方向)。实现前后对中，使用测中卡尺的固定板1和移动板4平行紧贴传感器8外周，读出传感器
8沿前后方向的外沿距离，再将测中板支座2移到距固定板1一半的距离处；实现左右对中
时，固定板1不动，将导轨3沿着固定板1移动到传感器8左侧(图3的传感器8下侧)，将支座延
长板11从测中板支座2中拉伸出来，使支座延长板11紧贴传感器左端面，记录传感器8左最
外端位置，之后将支座延长板11收缩进测中板支座2，再将导轨3移动到传感器右端面，将支
座延长板11从测中板支座2中拉伸出来，使支座延长板11紧贴传感器右端面，记录传感器8
右最外端位置。由左最外端位置和右最外端位置计算得传感器8左右两侧的中点。将测中板
支座2移动到左右两侧的中点，调整第一测中板6方向与全站仪10的光束垂直，则此时左右
对中。

[0034] 后续再如图2和3所示，实现车辆四角定位，将对中杆的竖杆靠车辆角点放置。先将角点定位杆的对中杆7位于车头一个角，也即将对中杆7和对中杆7上设置的第二测中板9位
于车头的一个角点位置。实现边缘测距，建立全站仪坐标系，如图3所示，全站仪10位于距离
汽车一定距离的外部空间，第二测中板9和第一测中板6均在全站仪10的对中测量范围内。
调整第二测中板9方向与全站仪10的光束垂直，利用第二测中板9分别获取车辆四角位置。

[0035] 建立全站仪坐标系，如图3，将全站仪10放置在车辆的AB侧方一定距离，分别测得传感器坐标P(xp,yp,zp)，车辆本侧前角点坐标A(xa,ya,za)，车辆本侧后角点坐标B(xb,yb,
zb)，地面任一点坐标E(xe,ye,ze)，再将全站仪10放置在车辆另一侧CD侧方一定距离，分别
测得另一侧前角点坐标C(xc,yc,zc)和另一侧后角点坐标D(xd,yd,zd)。分别以式(1)、(2)、
(3)、(4)、(5)、(6)得出传感器8到车辆侧边缘AB的距离Δab，以式(7)得出传感器8距离地面
高度h。

[0036] 式中，dab为车辆本侧前角点坐标A(xa,ya,za)和车辆本侧后角点坐标B(xb,yb,zb)之间的水平面维度的距离；

[0037] dap为车辆本侧前角点坐标A(xa,ya,za)和传感器坐标P(xp,yp,zp)之间的水平面维度的距离；

[0038] dbp为车辆本侧前角点坐标B(xb,yb,zb)和传感器坐标P(xp,yp,zp)之间的水平面维度的距离；

[0039] ∠A为本侧前角点坐标A(xa,ya,za)和传感器坐标P(xp,yp,zp)之间的水平连线与前角点坐标A(xa,ya,za)和传感器坐标B(xb,yb,zb)之间水平连线的夹角。

[0040] h角点为第二测中板9中心的高度。

[0041]

[0042]

[0043]

[0044]

[0045]

[0046] Δab＝ap·sin(∠A)                        (6)

[0047] h＝zp‑ze‑h角点                     (7)

[0048] 同理，得出传感器8距后边缘BC的距离Δbc，距另一侧边缘CD的距离Δcd，距前边缘DA的距离Δda。

[0049] 需要指出，根据实施的需要，可将本申请中描述的各个步骤/部件拆分为更多步骤/部件，也可将两个或多个步骤/部件或者步骤/部件的部分操作组合成新的步骤/部件，
以实现本发明的目的。

[0050] 本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明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
在本发明的保护范围之内。