[發明專利]一種車載雷達標定裝置及標定方法

有效

• 申請號: 201310008718.0
• 申請日: 2013-01-10
• 公開（公告）號: CN103091667A
• 公開（公告）日: 2013-05-08
• 發明（設計）人: 李克強;秦曉輝;王建強;謝伯元;李曉飛;虞辰霏;王肖;趙樹連;鄭洋
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: G01S7/40
• 分類號: G01S7/40
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 徐寧;關暢

1.一種車載雷達標定裝置，其特征在于：它包括目標物、雷達、CAN卡和計算機設備；所述目標物包括一表面能夠反射雷達毫米波的錐形體，所述錐形體以高度可調的方式安裝在一不能反射雷達毫米波地支架上；所述雷達安裝在試驗車前端，并與車載總線連接；所述CAN卡一端通過數據線連接所述試驗車的車載總線，與所述雷達建立數據交流，另一端則通過數據線連接所述計算機設備；所述計算機設備安裝有雷達標定程序。

2.如權利要求1所述的一種車載雷達標定裝置，其特征在于：所述支架包括基座和支桿；所述基座上設置有若干螺紋孔，以及與所述螺紋孔對應的螺釘，所述螺釘貫穿所述螺紋孔并與地面接觸，所述基座的中心還設置有一中空的凸臺；所述支桿上標有高度，且底部穿過所述凸臺與地面接觸，從而固定在所述基座上。

3.如權利要求1或2所述的一種車載雷達標定裝置，其特征在于：所述錐形體固定在一浮塊的凹槽中，所述浮塊能在所述支架上自由移動，并能通過緊固螺釘固定在所述支架的指定高度處。

4.如權利要求1或2或3所述的車載雷達標定裝置所用的一種車載雷達標定方法，其包括以下步驟：

1）雷達視軸豎直方向標定：

1.1）將雷達固定在試驗車前端預留的安裝位置上，并調整其安裝姿態；

1.2）利用水平儀調整雷達上端面水平；

2）雷達視軸水平方向標定：

2.1）將目標物置于雷達正前方指定距離d₁處，使目標物錐形體中心與雷達前端面中心的連線與車輛左右對稱的中軸面平行或重合，并使目標物錐形體中心與雷達前端面中心等高；

2.2）通過雷達標定程序讀取雷達反饋的目標物錐形體中心與雷達前端面中心的距離，即目標物的縱向距離測量值x₁和橫向距離測量值y₁，代入下式計算雷達視軸水平偏角θ₁：

θ₁＝arctan(y₁/x₁)；

2.3）若雷達視軸水平偏角θ₁大于等于給定閾值θ_thres，則返回步驟1.1），重新調整雷達安裝姿態，并重復步驟1.2）～2.2），直至雷達視軸水平偏角θ₁小于給定閾值θ_thres；

2.4）調整目標物與雷達前端面的縱向距離至2d₁和3d₁，分別重復上述步驟1.2）～2.3）得出相應的雷達視軸水平偏角θ₂和θ₃，代入下式計算雷達視軸水平偏角標定值θ：

θ＝(θ₁+θ₂+θ₃)/3；

雷達標定程序在后面步驟中利用雷達視軸水平偏角標定值θ，按照以下公式對每次測量雷達所反饋的目標物橫向距離測量值和縱向距離測量值進行誤差修正：

x_f＝x_ocosθ-y_osinθ

y_f＝x_osinθ+y_ocosθ

上式中，x_o和y_o分別表示修正前雷達所反饋的目標物縱向距離測量值和橫向距離測量值，x_f和y_f分別表示與測量值對應的修正值；

3）雷達縱向距離精度標定：

3.1）將目標物置于雷達正前方指定距離d₂處，并保持目標物錐形體中心與雷達前端面中心等高，借助測量工具測量目標物縱向距離實際值，通過雷達標定程序讀取目標物縱向距離修正值；

3.2）通過下式計算雷達縱向距離誤差標定值Δx：

Δx=[Σk=1N(xr,k-xo,k)]/N]]>

上式中，x_r,k表示第k次借助測量工具測量的目標物縱向距離實際值，x_o,k表示第k次通過雷達標定程序讀取的目標物縱向距離修正值，N為總測量次數；

4）雷達橫向距離精度標定：

4.1）將目標物置于雷達正前方指定位置處，并保持目標物錐形體中心與雷達前端面中心等高，借助測量工具測量目標物橫向距離實際值，通過雷達標定程序讀取目標物橫向距離修正值；

4.2）通過下式計算雷達橫向距離誤差標定值Δy：

Δy=[Σj=1M(yr,j-yo,j)]/M]]>

上式中，y_r,j表示第j次借助皮尺等工具測量的目標物橫向距離實際值，y_o,j表示第j次通過雷達標定程序讀取的目標物橫向距離修正值，M為總測量次數；

5）雷達縱向探測范圍標定：

5.1）將目標物置于雷達正前方指定距離d₃處，并保持目標物錐形體中心與雷達前端面中心等高，將目標物向雷達緩慢移動，直至雷達無法正確探測到目標物，記下該距離值，記為x_3,o；

5.2）將目標物置于雷達正前方x_3,o+0.1m處，通過雷達標定程序確認雷達能正確識別該距離值后，將目標物每向雷達移動0.01m，確認一次雷達是否能正確識別當前距離值，直至雷達無法正確識別，記下雷達最后一次能正確識別的距離值x_min，作為雷達縱向最小探測距離標定值；

5.3）將目標物置于雷達正前方指定距離d₄處，將目標物向遠離雷達的方向移動，直至雷達無法正確探測到目標物，記下該距離值，記為x_4,o；

5.4）將目標物置于雷達正前方x_4,o-5m處，通過雷達標定程序確認雷達能正確識別該距離值后，將目標物每向遠離雷達的方向移動1m，確認一次雷達是否能正確識別當前距離值，直至雷達無法正確識別，記下雷達最后一次能正確識別的距離值x_max，作為雷達縱向最大探測距離標定值；

6）雷達橫向探測范圍標定：

6.1）將目標物置于雷達正前方，并保持目標物錐形體中心與雷達前端面中心等高，橫向距離為y₅＝±4m，縱向距離為x₅＝|y₅|/tanα，α取雷達廠商提供的雷達橫向最大輻角參考值的1/2；

6.2）通過雷達標定程序確認雷達能正確探測到處于(x₅,y₅)處的目標物；

6.3）將目標物向垂直于車輛對稱平面且背離對稱面的方向移動，直至雷達不能正確探測到目標物，記下雷達最后一次能正確識別的橫向距離修正值y_max，L和y_max,R；

6.4）將目標物置于雷達縱向最大探測距離標定值x_max處，且橫向距離為±4m，確認雷達能正確探測到目標物；

6.5）通過下式計算雷達橫向探測范圍輻角標定值θ_Lat：

θLat=±12arctan[(|ymax,L|+|ymax,R|)x5x52-|ymax,Lymax,R|];]]>

7）雷達豎直方向探測范圍標定：

7.1）將目標物置于雷達正前方，橫向距離為0，縱向距離為10m，調整目標物到指定高度h，通過雷達標定程序確認雷達能否正確探測到目標物；

7.2）將目標物置于雷達正前方，橫向距離為0，縱向距離取雷達廠商提供的雷達縱向最大探測距離參考值和步驟5.4）獲得的雷達縱向最大探測距離標定值中的小者，調整目標物到指定高度h，通過雷達標定程序確認雷達能否正確探測到目標物；

7.3）若步驟7.1）和7.2）中雷達均能正確探測到目標物，說明雷達滿足豎直方向探測要求；

8）保存標定結果。