CN109239685A - 一种车载毫米波雷达安装位置的标定装置及其标定方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及车载毫米波雷达的安装标定领域，具体是一种车载毫米波雷达安装位置的标定装置及其标定方法，包括设置在车上的雷达，还包括在雷达前方设置的用于确定雷达安装位置的标定目标组，所述的标定目标组包括底座、设置在底座上的数组支撑杆，所述每组支撑杆上均设置有可反射毫米波的角反射器，其具体步骤如下：S1：定位；S2：标定；S3：发送信息；S4：比较；S5：校正；S6：标定；本发明可广泛用于装备有车载毫米波雷达车辆的下线安装标定，提高雷达安装精度，确保雷达探测性能，保障车辆行驶安全。
Description
技术领域
本发明涉及车载毫米波雷达的安装标定领域，具体是一种车载毫米波雷达安装位置的标定装置及其标定方法。
背景技术
伴随着科技的发展，车载智能主动安全技术的出现进一步提高了车辆的行驶安全性，同时也对作为高级驾驶辅助系统Advanced Driver Assistant System，ADAS重要组成部分的车载毫米波雷达提出了更高的要求。车载毫米波雷达通过收发毫米波段电磁波对车辆行驶中的周围路况进行探测与分析。作为传感器，雷达是工作在以自身为球心原点的球坐标系中，因此车载雷达安装姿态的偏差将直接导致雷达探测范围及目标信息的偏移，影响主动安全系统对于路况环境的判断，降低系统安全性能与驾驶体验。
如中国专利公开号CN201611001745.5中公开了一种组合车载雷达标定方法，在车辆上安装前向雷达、后向雷达以及侧向雷达，标定前向雷达和后向雷达的安装位置信息，根据前向雷达或后向雷达的检测范围、侧向雷达的检测范围以及侧向雷达预计的安装角度，选定前向雷达或后向雷达与相应的侧向雷达都能检测到的共同检测区域，以确定侧向雷达的安装位置信息。本发明利用前/后向雷达与侧向雷达的共同检测区域，通过前/后向雷达与侧向雷达显示同一目标的位置信息，能够完成对前/后向雷达与侧向雷达的标定，但是该专利中的雷达标定方法需要借助其它已安装雷达的配合进行标定无法对单独使用的雷达安装位置和姿态进行标定，同时该专利中公式较多，计算复杂，不适用于快速而简单的标定及安装，因此仍有局限性。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提出一种车载毫米波雷达安装位置的标定装置及其标定方法。
一种车载毫米波雷达安装位置的标定装置,包括设置在车上的雷达，还包括在雷达前方设置的用于确定雷达安装位置的标定目标组，所述的标定目标组包括底座、设置在底座上的数组支撑杆，所述每组支撑杆上均设置有可反射毫米波的角反射器。
所述的雷达为车载毫米波雷达，所述的雷达与通信设备及安装有标定程序的计算机配合。
所述的数组支撑杆的长短不一，所述的角反射器设置有四个。
四个角反射器在底座的纵向上均前后错开分布，同时其中靠近雷达的前两个在高度上以雷达离地高度为中心且各自高低错开布置，而后两个角反射器离地高度相同。
四个角反射器中靠近雷达的前两个位于底座的纵向中心线上，而后两个角反射器以底座纵向中心线为中心，横向上左右错开布置。
一种车载毫米波雷达安装位置的标定装置的标定方法,其具体步骤如下：
S1：定位：雷达标定时，标定目标组固定放置于雷达正前方距离处；
S2：标定：计算机中的标定程序发送标定开始指令进行雷达的安装标定；
S3：发送信息：雷达将探测所获得的标定目标组的信息发送给标定软件；
S4：比较：标定程序提取雷达上报的角反射器的回波幅度值和角度值比较并修正；
S5：俯仰角的标定：幅度偏差值ΔP＝fP(P1，P2，P3，P4)，由幅度偏差值ΔP体现雷达俯仰角偏差程度，对雷达的俯仰角进行标定，并指导进行雷达俯仰角的校正；
S6：水平角的标定：水平角度偏差值Δθ＝fθ(θ1，θ2，θ3，θ4)，由角度偏差值Δθ体现雷达水平角偏差程度，对雷达的水平角进行标定，并指导进行雷达水平角的校正。
所述的S1中的位置需要使雷达处于目标组纵向中心线的延长线上，同时保持目标组纵向中心线与车身纵向中心线平行或重合。
所述的S3中的标定目标组的信息包括标定目标组中四个角反射器的距离、角度和回波幅度信息，标定软件通过距离信息R1、R2、R3、R4区分各自对应位置的角反射器。
所述S4中的四个角反射器的回波幅度值分别为P1、P2、P3、P4，通过比较P1和P2的比例或差值关系，同时利用由距离及角反射器本身带来的固有偏差值和P3、P4两个冗余幅度信息对其进行修正。
所述S6中的四个角反射器的角度值分别为(θ1，θ2，θ3，θ4)，通过比较(θ1，θ2，θ3，θ4)，得到水平角度偏差值Δθ＝fθ(θ1，θ2，θ3，θ4)，其中四个角反射器的角度值互为冗余条件，进行相互修正，提高偏差值Δθ可信度。
本发明的有益效果是：标定过程中，标定目标组放置于车载毫米波雷达前方固定位置处，雷达与安装有标定程序的计算机通过通讯设备建立连接，进行数据交换；计算机通过标定程序向雷达发送标定指令，雷达在收到计算机的指令后将探测到的前方标定目标组信息反馈给计算机中的标定程序，标定程序对收到的信息进行解析判断，计算出包括俯仰角和水平角在内的雷达安装姿态的偏差，用于指导雷达安装姿态的调整与校正；本发明可广泛用于装备有车载毫米波雷达车辆的下线安装标定，提高雷达安装精度，确保雷达探测性能，保障车辆行驶安全。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1为本发明的俯视结构示意图；
图2为本发明的标定目标组纵向结构示意图；
图3为本发明的标定目标组俯视结构示意图二；
图4为本发明的标定目标组横向结构示意图三。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面对本发明进一步阐述。
如图1至图4所示，一种车载毫米波雷达安装位置的标定装置,包括设置在车上的雷达2，还包括在雷达2前方设置的用于确定雷达2安装位置的标定目标组1，所述的标定目标组1包括底座1c、设置在底座1c上的数组支撑杆1a，所述每组支撑杆1a上均设置有可反射毫米波的角反射器1b。
所述的雷达2为车载毫米波雷达，所述的雷达2与通信设备及安装有标定程序的计算机配合。
标定过程中，标定目标组1放置于车载毫米波雷达2前方固定位置处，雷达2与安装有标定程序的计算机通过通讯设备建立连接，进行数据交换。
计算机通过标定程序向雷达2发送标定指令，雷达2在收到计算机的指令后将探测到的前方标定目标组信息反馈给计算机中的标定程序，标定程序对收到的信息进行解析判断，计算出包括俯仰角和水平角在内的雷达安装姿态的偏差，用于指导雷达2安装姿态的调整与校正。
所述的数组支撑杆1a的长短不一，所述的角反射器1b设置有四个。
四个角反射器1b在底座1c的纵向上均前后错开分布，同时其中靠近雷达2的前两个在高度上以雷达2离地高度为中心且各自高低错开布置，而后两个角反射器1b离地高度相同。
四个角反射器1b中靠近雷达2的前两个位于底座1c的纵向中心线上，而后两个角反射器1b以底座1c纵向中心线为中心，横向上左右错开布置。
一种车载毫米波雷达安装位置的标定装置的标定方法,其具体步骤如下：
S1：定位：雷达2标定时，标定目标组1固定放置于雷达2正前方距离d处；
S2：标定：计算机中的标定程序发送标定开始指令进行雷达2的安装标定；
S3：发送信息：雷达2将探测所获得的标定目标组1的信息发送给标定软件；
S4：比较：标定程序提取雷达2上报的角反射器1b的回波幅度值和角度值比较并修正；
S5：俯仰角的标定：幅度偏差值ΔP＝fP(P1，P2，P3，P4)，由幅度偏差值ΔP体现雷达2俯仰角偏差程度，对雷达2的俯仰角进行标定，并指导进行雷达2俯仰角的校正；
S6：水平角的标定：水平角度偏差值Δθ＝fθ(θ1，θ2，θ3，θ4)，由角度偏差值Δθ体现雷达2水平角偏差程度，对雷达2的水平角进行标定，并指导进行雷达2水平角的校正。
所述的S1中的位置需要使雷达2处于目标组纵向中心线的延长线上，同时保持目标组纵向中心线与车身纵向中心线平行或重合。
所述的S3中的标定目标组1的信息包括标定目标组1中四个角反射器1b的距离、角度和回波幅度信息，标定软件通过距离信息R1、R2、R3、R4区分各自对应位置的角反射器1b。
所述S4中的四个角反射器1b的回波幅度值分别为P1、P2、P3、P4，通过比较P1和P2的比例或差值关系，同时利用由距离及角反射器1b本身带来的固有偏差值和P3、P4两个冗余幅度信息对其进行修正。
本发明可广泛用于装备有车载毫米波雷达车辆的下线安装标定，提高雷达2安装精度，确保雷达2探测性能，保障车辆行驶安全。
所述S6中的四个角反射器1b的角度值分别为(θ1，θ2，θ3，θ4)，通过比较(θ1，θ2，θ3，θ4)，得到水平角度偏差值Δθ＝fθ(θ1，θ2，θ3，θ4)，其中四个角反射器1b的角度值互为冗余条件，进行相互修正，提高偏差值Δθ可信度。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (10)
1.一种车载毫米波雷达安装位置的标定装置,包括设置在车上的雷达(2)，其特征在于：还包括在雷达(2)前方设置的用于确定雷达(2)安装位置的标定目标组(1)，所述的标定目标组(1)包括底座(1c)、设置在底座(1c)上的数组支撑杆(1a)，每组支撑杆(1a)上均设置有可反射毫米波的角反射器(1b)。
2.根据权利要求1所述的一种车载毫米波雷达安装位置的标定装置,其特征在于：所述的雷达(2)为车载毫米波雷达，所述的雷达(2)与通信设备及安装有标定程序的计算机配合。
3.根据权利要求1所述的一种车载毫米波雷达安装位置的标定装置,其特征在于：所述的数组支撑杆(1a)的长短不一，所述的角反射器(1b)设置有四个。
4.根据权利要求3所述的一种车载毫米波雷达安装位置的标定装置,其特征在于：四个角反射器(1b)在底座(1c)的纵向上均前后错开分布，同时其中靠近雷达(2)的前两个在高度上以雷达(2)离地高度为中心且各自高低错开布置，而后两个角反射器(1b)离地高度相同。
5.根据权利要求3所述的一种车载毫米波雷达安装位置的标定装置,其特征在于：四个角反射器(1b)中靠近雷达(2)的前两个位于底座(1c)的纵向中心线上，而后两个角反射器(1b)以底座(1c)纵向中心线为中心，横向上左右错开布置。
6.利用权利要求1至5中任一项所述的一种车载毫米波雷达安装位置的标定装置的标定方法,其特征在于：其具体步骤如下：
S1：定位：雷达(2)标定时，标定目标组(1)固定放置于雷达(2)正前方距离d处；
S2：标定：计算机中的标定程序发送标定开始指令进行雷达(2)的安装标定；
S3：发送信息：雷达(2)将探测所获得的标定目标组(1)的信息发送给标定软件；
S4：比较：标定程序提取雷达(2)上报的角反射器(1b)的回波幅度值和角度值比较并修正；
S5：俯仰角的标定：幅度偏差值ΔP＝fP(P1，P2，P3，P4)，由幅度偏差值ΔP体现雷达(2)俯仰角偏差程度，对雷达(2)的俯仰角进行标定，并指导进行雷达(2)俯仰角的校正；
S6：水平角的标定：水平角度偏差值Δθ＝fθ(θ1，θ2，θ3，θ4)，由角度偏差值Δθ体现雷达(2)水平角偏差程度，对雷达(2)的水平角进行标定，并指导进行雷达(2)水平角的校正。
7.根据权利要求6所述的一种车载毫米波雷达安装位置的标定装置的标定方法,其特征在于：所述的S1中的位置需要使雷达(2)处于目标组纵向中心线的延长线上，同时保持目标组纵向中心线与车身纵向中心线平行或重合。
8.根据权利要求6所述的一种车载毫米波雷达安装位置的标定装置的标定方法,其特征在于：所述的S3中的标定目标组(1)的信息包括标定目标组(1)中四个角反射器(1b)的距离、角度和回波幅度信息，标定软件通过距离信息R1、R2、R3、R4区分各自对应位置的角反射器(1b)。
9.根据权利要求6所述的一种车载毫米波雷达安装位置的标定装置的标定方法,其特征在于：所述S4中的四个角反射器(1b)的回波幅度值分别为P1、P2、P3、P4，通过比较P1和P2的比例或差值关系，同时利用由距离及角反射器(1b)本身带来的固有偏差值和P3、P4两个冗余幅度信息对其进行修正。
10.根据权利要求6所述的一种车载毫米波雷达安装位置的标定装置的标定方法,其特征在于：所述的S6中的四个角反射器(1b)的角度值分别为θ1，θ2，θ3，θ4，通过比较θ1，θ2，θ3，θ4，得到的水平角度偏差值Δθ＝fθ(θ1，θ2，θ3，θ4)，其中四个角反射器(1b)的角度值互为冗余条件，进行相互修正，提高偏差值Δθ可信度。
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