一种激光雷达响应时间测试系统及测试方法与流程

本发明涉及激光雷达性能评估，具体涉及一种激光雷达响应时间测试系统及测试方法。

背景技术：

1、激光雷达是以发射激光束探测目标的位置、速度等特征量的雷达系统。激光雷达在进行距离测试时，如果测试距离发生突变，激光雷达输出的上一个真实距离值至下一个真实距离值的时间为该激光雷达的响应时间。因此，测试激光雷达的响应时间是评估激光雷达性能的重要步骤。

2、相关的激光雷达响应时间测试系统设置在轨道上，通过轨道运动实现激光雷达对目标的扫描。但是轨道需要往复来回运动，重复加速-匀速-减速过程，一个来回仅有两次有效测试，导致激光雷达响应时间的测试效率差，影响对激光雷达性能的评估结果。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明提供了一种激光雷达响应时间测试系统及测试方法，以解决设置在轨道上的激光雷达响应时间测试系统测试效率差的问题。

2、第一方面，本发明提供了一种激光雷达响应时间测试系统，该系统包括：激光雷达、圆盘旋转电机、缺口圆盘测试靶、支撑结构和控制电路；圆盘旋转电机连接控制电路，圆盘旋转电机和激光雷达固定设置在支撑结构处，圆盘旋转电机的驱动轴的轴向与激光雷达的光斑发射方向相垂直，圆盘旋转电机的驱动轴连接缺口圆盘测试靶，缺口圆盘测试靶的外边缘间隔均匀设置有多个缺口，缺口过圆心对称；

3、控制电路，用于控制圆盘旋转电机的转速；

4、激光雷达，用于将光斑垂直发射至缺口圆盘测试靶的外边缘处，采集缺口圆盘测试靶处于静止状态时光斑照射在缺口圆盘测试靶的外端和内端的标准距离值，以及缺口圆盘测试靶处于匀速旋转状态时光斑照射在缺口圆盘测试靶的多个测距点的测试距离值，将标准距离值与多个测距点的测试距离值进行对比，确定过渡距离点数，基于过渡距离点数确定激光雷达响应时间测试结果。

5、本发明提供的一种激光雷达响应时间测试系统，通过设置缺口圆盘测试靶，在缺口圆盘测试靶的外边缘间隔均匀设置有多个缺口，通过圆盘旋转电机驱动缺口圆盘测试靶转动，缩小了占地面积，避免了轨道的限制，并且，激光雷达响应时间测试系统整体结构简单，出现故障仅需修理替换缺口圆盘或圆盘旋转电机，维护方便；其次，激光雷达采集缺口圆盘测试靶处于静止状态时光斑照射在缺口圆盘测试靶的外端和内端的标准距离值，以及缺口圆盘测试靶处于匀速旋转状态时光斑照射在缺口圆盘测试靶的多个测距点的测试距离值，将标准距离值与多个测距点的测试距离值进行对比，确定过渡距离点数，进而根据过渡距离点数确定激光雷达响应时间测试结果；其中，在激光雷达响应时间测试过程中，圆盘旋转电机保持转速稳定后，缺口圆盘测试靶的距离切换时间可长期保持恒定，恒定保持时间远长于轨道系统，同时缺口圆盘测试靶上每一个缺口等效于轨道系统的一次往返测试，激光雷达可在极短时间内采出大量有效数据，测试效率远优于轨道系统，极大提高了激光雷达响应时间测试系统测试效率。

6、在一种可选的实施方式中，圆盘旋转电机的驱动轴与圆盘旋转电机同轴设置。

7、本发明提供的一种激光雷达响应时间测试系统，由于距离切换速度受转机转速控制，因此将圆盘旋转电机的驱动轴与圆盘旋转电机同轴设置，并通过控制电路改变圆盘旋转电机的转动速度可以随意调整距离切换所需的时间，高速测试与低速测试均适配，远优于轨道直线运动的速度调控范围。

8、在一种可选的实施方式中，还包括：

9、雷达底座，雷达底座固定连接支撑结构和激光雷达，用于固定激光雷达的位置。

10、本发明提供的一种激光雷达响应时间测试系统，通过设置雷达底座固定激光雷达的位置，保证了每台激光雷达与缺口圆盘测试靶的相对位置，保证了激光雷达响应时间测试的准确性。

11、在一种可选的实施方式中，还包括：

12、显示屏，显示屏与控制电路连接，用于显示圆盘旋转电机的转速。

13、本发明提供的一种激光雷达响应时间测试系统，通过设置显示屏，工作人员可以清楚地掌握圆盘旋转电机的转速，进而根据测试要求条件圆盘旋转电机的转速，进一步提高了测试效率。

14、在一种可选的实施方式中，圆盘旋转电机采用交流无刷伺服电机。

15、第二方面，本发明提供了一种激光雷达响应时间测试方法，应用于第一方面或其对应的任一实施方式的一种激光雷达响应时间测试系统，该方法包括：

16、采集缺口圆盘测试靶处于静止状态时，激光雷达发射的光斑照射在缺口圆盘测试靶的外端和内端的标准距离值；

17、采集缺口圆盘测试靶处于匀速旋转状态时，光斑照射在缺口圆盘测试靶的多个测距点的测试距离值；

18、将标准距离值与多个测距点的测试距离值进行对比，基于对比结果确定过渡距离点数；

19、基于过渡距离点数确定激光雷达响应时间测试结果。

20、本发明提供的一种激光雷达响应时间测试方法，激光雷达采集缺口圆盘测试靶处于静止状态时光斑照射在缺口圆盘测试靶的外端和内端的标准距离值，以及缺口圆盘测试靶处于匀速旋转状态时光斑照射在缺口圆盘测试靶的多个测距点的测试距离值，将标准距离值与多个测距点的测试距离值进行对比，确定过渡距离点数；其中，圆盘旋转电机保持转速稳定后，缺口圆盘测试靶的距离切换时间可长期保持恒定，恒定保持时间远长于轨道系统，同时缺口圆盘测试靶上每一个缺口等效于轨道系统的一次往返测试，激光雷达可在极短时间内采出大量有效数据，测试效率远优于轨道系统，极大提高了激光雷达响应时间测试系统测试效率。

21、在一种可选的实施方式中，将标准距离值与多个测距点的测试距离值进行对比，基于对比结果确定过渡距离点数，包括：

22、将标准距离值分别与多个测距点的测试距离值进行对比；

23、基于对比结果确定偏移标准距离值的测距点个数，并基于偏移标准距离值的测距点个数确定过渡距离点数。

24、在一种可选的实施方式中，基于过渡距离点数确定激光雷达响应时间测试结果，包括：

25、获取激光雷达的测距帧率，基于激光雷达的测距帧率确定单点时间；

26、基于单点时间和过渡距离点数计算激光雷达响应时间。

27、在一种可选的实施方式中，在采集缺口圆盘测试靶处于匀速旋转状态时，光斑照射在缺口圆盘测试靶的多个测距点的测试距离值之前，还包括：

28、获取缺口圆盘测试靶处于旋转状态时缺口圆盘测试靶的角速度，基于缺口圆盘测试靶的角速度计算圆盘旋转电机的转速；

29、通过控制电路调节圆盘旋转电机的转速，直至缺口圆盘测试靶处于匀速旋转状态。

30、在一种可选的实施方式中，标准距离值包括第一距离值和第二距离值，第一距离值为光斑照射在缺口圆盘测试靶外端的距离值，第二距离值为光斑照射在缺口圆盘测试靶内端的距离值。

技术特征：

1.一种激光雷达响应时间测试系统，其特征在于，所述系统包括：激光雷达、圆盘旋转电机、缺口圆盘测试靶、支撑结构和控制电路；所述圆盘旋转电机连接所述控制电路，所述圆盘旋转电机和所述激光雷达固定设置在所述支撑结构处，所述圆盘旋转电机的驱动轴的轴向与所述激光雷达的光斑发射方向相垂直，所述圆盘旋转电机的驱动轴连接所述缺口圆盘测试靶，所述缺口圆盘测试靶的外边缘间隔均匀设置有多个缺口，所述缺口过圆心对称；

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述圆盘旋转电机的驱动轴与所述圆盘旋转电机同轴设置。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括：

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括：

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述圆盘旋转电机采用交流无刷伺服电机。

6.一种激光雷达响应时间测试方法，其特征在于，应用于如权利要求1至5中任一项所述的一种激光雷达响应时间测试系统，所述方法包括：

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述将所述标准距离值与所述多个测距点的测试距离值进行对比，基于对比结果确定过渡距离点数，包括：

8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述基于所述过渡距离点数确定激光雷达响应时间测试结果，包括：

9.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，在所述采集所述缺口圆盘测试靶处于匀速旋转状态时，所述光斑照射在所述缺口圆盘测试靶的多个测距点的测试距离值之前，还包括：

10.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述标准距离值包括第一距离值和第二距离值，所述第一距离值为所述光斑照射在缺口圆盘测试靶外端的距离值，所述第二距离值为所述光斑照射在缺口圆盘测试靶内端的距离值。

技术总结
本发明涉及激光雷达性能评估技术领域，公开了一种激光雷达响应时间测试系统及测试方法，一种激光雷达响应时间测试系统包括激光雷达、圆盘旋转电机、缺口圆盘测试靶、支撑结构和控制电路；圆盘旋转电机连接控制电路，圆盘旋转电机和激光雷达固定设置在支撑结构处，圆盘旋转电机的驱动轴的轴向与激光雷达的光斑发射方向相垂直，圆盘旋转电机的驱动轴连接缺口圆盘测试靶，缺口圆盘测试靶的外边缘间隔均匀设置有多个缺口，缺口过圆心对称。本发明中缺口圆盘测试靶上每一个缺口等效于轨道系统的一次往返测试，激光雷达可在极短时间内采出大量有效数据，极大提高了激光雷达响应时间测试系统测试效率。

技术研发人员：朱玉麟
受保护的技术使用者：杭州洛微科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/12/5