CN109655798B - 一种车载雷达自适应调整方法及装置 - Google Patents

一种车载雷达自适应调整方法及装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供车载雷达自适应调整方法及装置，通过检测雷达各方向的倾斜角是否发生变化，当雷达的倾斜角不为零时，结合车架两端的距离信息从而对雷达的ROI或待测目标位置进行修正，实现了车载雷达的自动调整，提高了产品的适用性和可靠性。

Description

一种车载雷达自适应调整方法及装置
技术领域
本发明涉及车载雷达领域，尤其涉及一种车载雷达自适应调整方法及装置。
背景技术
随着汽车智能化的发展，高级辅助驾驶技术应用越来越广泛，相应地，车载传感器越来越多，雷达则是其中不可或缺的组成部分。当雷达姿态发生变化时，雷达探测区域也发生变化，导致不能有效的检测目标，给行车安全带来隐患。
因此，现有技术有待进一步改进。
发明内容
本发明提供一种车载雷达自适应调整方法及装置，旨在解决现有技术中的缺陷，实现雷达根据自身的姿态自适应调整。
为达到上述目的，本发明所采取的技术方案为：
本发明一方面提供一种车载雷达自适应调整方法，包括：
S1、在雷达的固定装置上安装用于测量雷达倾斜角度的角度获取模块，在车架横梁两端分别安装用于测量所述车架横梁两端到路面的高度的第一测距模块、第二测距模块；
S2、获取所述角度获取模块的角度信息，判断所述雷达各方向的倾斜角是否为0，是则重复执行本步骤，否则进入下一步；
S3、获取所述第一测距模块的第一距离值、所述第二测距模块的第二距离值，计算所述第一距离值、所述第二距离值的平均值作为车架实时离地距离；
S4、当所述雷达的纵向方向倾斜角不等于0时，获取所述车架实时离地距离与车架标定离地距离的第一差值，并根据所述第一差值调整所述雷达的ROI；
S5、当所述雷达的横向方向倾斜角不等于0时，比较所述第一距离值、所述第二距离值的第二差值，并根据所述第二差值修正待测目标的位置。
具体地，所述根据所述第一差值调整所述雷达的ROI，包括：
如果所述第一差值为0，则返回S2，如果所述第一差值不为0，则调整所述雷达的ROI到初始位置。
具体地，所述调整所述雷达的ROI到初始位置，包括：
获取所述雷达的纵向方向倾斜角的角度值和方向；
将雷达的ROI中心线沿雷达中心点旋转，旋转的角度值与所述雷达的纵向方向倾斜角的角度值相同，旋转的方向与所述雷达的纵向方向倾斜角的方向相反。
具体地，所述根据所述第二差值调整待测目标的位置，包括：
如果所述第二差值为小于预设误差阈值，则返回S2，如果所述第二差值超过预设误差阈值，则修正所述雷达的坐标系。
具体地，所述修正所述雷达的坐标系，包括：
获取所述雷达的横向方向倾斜角的角度值和方向；
将所述雷达的坐标系沿原点旋转，旋转的角度值与所述雷达的横向方向倾斜角的角度值相同，旋转的方向与所述雷达的横向方向倾斜角的方向相反。
本发明另一方面提供一种车载雷达自适应调整装置，包括：
角度获取模块、第一测距模块、第二测距模块、控制模块；
所述角度获取模块安装在雷达的固定装置上，与雷达的相对位置不变，用于测量雷达的倾斜角度；
所述第一测距模块、第二测距模块分别安装在车架横梁两端，用于测量所述车架横梁两端到路面的高度；
所述控制模块与所述角度获取模块、第一测距模块、第二测距模块连接，用于根据所述角度获取模块获取的角度信息、所述第一测距模块、第二测距模获块取的距离信息对雷达进行调整。
具体地，所述控制模块判断雷达的纵向方向倾斜角不等于0且车架实时离地距离与车架标定离地距离的差值不为0时，调整雷达的ROI。
具体地，所述控制模块判断雷达的横向方向倾斜角不等于0且车架横梁两端到路面的高度之差超过预设误差阈值，则修正所述雷达的坐标系。
具体地，所述第一测距模块、第二测距模块为超声波雷达、激光雷达、红外雷达、毫米波雷达中的任一种或者其组合。
具体地，所述角度获取模块为陀螺仪。
本发明的有益效果在于：本发明通过检测雷达各方向的倾斜角是否发生变化，当雷达的倾斜角不为零时，结合车架两端的距离信息从而对雷达的ROI或待测目标位置进行修正，实现了车载雷达的自动调整，提高了产品的适用性和可靠性。
附图说明
图1是本发明的车载雷达自适应调整方法的流程示意图；
图2是本发明的各模块的安装位置示意图；
图3是本发明的测距模块安装位置示意图；
图4是本发明的雷达ROI示意图；
图5是本发明的雷达坐标系修正示意图；
图6是本发明的车载雷达自适应调整装置的示意图。
具体实施方式
下面结合附图具体阐明本发明的实施方式，附图仅供参考和说明使用，不构成对本发明专利保护范围的限制。
如图1所示，本发明的实施例一方面提供一种车载雷达自适应调整方法，包括：
步骤1、在雷达的固定装置上安装用于测量雷达倾斜角度的角度获取模块，在车架横梁两端分别安装用于测量所述车架横梁两端到路面的高度的第一测距模块、第二测距模块。
如图2所示，在本实施例中，当所述雷达为前向雷达时，所述雷达固定在车头部位（例如靠近车头的车架横梁中心处），当所述雷达为后向雷达时，所述雷达固定在车尾部位（例如靠近车尾的车架横梁中心处），所述角度获取模块（例如陀螺仪）与雷达的相对位置不变，用于测量雷达的倾斜角度。
如图3所示，所述测距模块优选安装在靠近车尾处的横梁两端，当汽车载货后，此位置的车架到路面高度的变化更明显；第一测距模块、第二测距模块包括但不限于超声波雷达、激光雷达、红外雷达、毫米波雷达，其目的是用于测量车架到路面的高度。
步骤2、获取所述角度获取模块的角度信息，判断所述雷达各方向的倾斜角是否为0，是则重复执行本步骤，否则进入下一步。
汽车点火启动时，控制模块获取来自所述角度获取模块（例如陀螺仪）角度信息，并进行处理，当判断所述雷达各方向的倾斜角为0时，表明此时雷达和初始标定位置一致，所述雷达的ROI（Region of Interest，感兴趣区域）与标定时一致，与路面平行，无需调整，否则进行进一步判断。
步骤3、获取所述第一测距模块的第一距离值、所述第二测距模块的第二距离值，计算所述第一距离值、所述第二距离值的平均值作为车架实时离地距离。
当所述雷达的纵向方向倾斜角不等于0时，控制模块发出相应指令获取所述第一测距模块的第一距离值L1、所述第二测距模块的第二距离值L2，并计算L1、L2的平均值L，即L=(L1+L2)/2，将此平均值L作为车架此时离地的距离。
步骤4、当所述雷达的纵向方向倾斜角不等于0时，获取所述车架实时离地距离与车架标定离地距离的第一差值，并根据所述第一差值调整所述雷达的ROI。
将车辆空载时车架离地的距离记为车架标定离地距离L0，则所述第一差值ΔL1=L-L0。
在本实施例中，所述根据所述第一差值调整所述雷达的ROI，包括：
如果所述第一差值为0，则返回步骤2，如果所述第一差值不为0，则调整所述雷达的ROI到初始位置。
在本实施例中，所述调整所述雷达的ROI到初始位置，包括：
获取所述雷达的纵向方向倾斜角的角度值α和方向；
将雷达的ROI中心线沿雷达中心点旋转，旋转的角度值与所述雷达的纵向方向倾斜角的角度值α相同，旋转的方向与所述雷达的纵向方向倾斜角的方向相反。
如图4所示，O是雷达的中心点，由OA1、OA2两条线所形成的夹角α1即为雷达扫描区，OA3为夹角α1的角平分线，即雷达扫描区中心线。为降低系统数据运算量，提高系统的实时性能，通常只需取雷达扫描区中的一部分作为有效数据区域，这部分区域称为雷达的ROI。图中OB1、OB2两条线所形成的夹角α2即为ROI，OB3为夹角α2的角平分线，即雷达的ROI中心线。正常情况下，由于雷达固定于车架，雷达扫描区中心线保持与地面平行，因此雷达的ROI中心线与雷达扫描区中心线线重合，而当车架姿态发生变化后，雷达扫描区中心线与地面不平行，导致雷达的ROI中心线与路面不平行，不能有效得探测障碍物。
步骤5、当所述雷达的横向方向倾斜角不等于0时，比较所述第一距离值、所述第二距离值的第二差值，并根据所述第二差值修正待测目标的位置。
所述第二差值ΔL2=L1-L2。
在本实施例中，所述根据所述第二差值调整待测目标的位置，包括：
如果所述第二差值为小于预设误差阈值，则返回步骤2，如果所述第二差值超过预设误差阈值，则修正所述雷达的坐标系。
在本实施例中，所述修正所述雷达的坐标系，包括：
获取所述雷达的横向方向倾斜角的角度值β和方向；
将所述雷达的坐标系沿原点旋转，旋转的角度值与所述雷达的横向方向倾斜角的角度值β相同，旋转的方向与所述雷达的横向方向倾斜角的方向相反。
控制模块根据从所述角度获取模块（例如陀螺仪）获取雷达的横向方向倾斜角的角度值β和方向，然后，采用坐标系变换的方式对待测目标的位置进行修正。
如图5所示，xoz坐标系是雷达初始坐标系，雷达坐标系xoz中b1点即为雷达探测的待测目标，b1到坐标系原点o的距离为L3，与x轴正方向夹角为β，即可知b1点在雷达坐标系xoz的位置。
当测得雷达横向方向倾斜角后，将雷达坐标系xoz沿坐标原点o旋转，得到新的坐标系x'oz'，坐标系x'oz'的x'轴平行于地面。那么，在新的坐标系 x'oz'中，b1到坐标系原点o的距离为L3，与x'轴正方向夹角为β+γ，则可得到b1点在新的坐标系x'oz'中的位置，即待测目标b1的实际位置。
如图6所示，本发明的实施例另一方面提供一种车载雷达自适应调整装置，包括：角度获取模块、第一测距模块、第二测距模块、控制模块；
所述角度获取模块安装在雷达的固定装置上，与雷达的相对位置不变，用于测量雷达的倾斜角度；
所述第一测距模块、第二测距模块分别安装在车架横梁两端，用于测量所述车架横梁两端到路面的高度；
所述控制模块与所述角度获取模块、第一测距模块、第二测距模块连接，用于根据所述角度获取模块获取的角度信息、所述第一测距模块、第二测距模获块取的距离信息对雷达进行调整。
在本实施例中，所述控制模块判断雷达的纵向方向倾斜角不等于0且车架实时离地距离与车架标定离地距离的差值不为0时，调整雷达的ROI；
在本实施例中，所述控制模块判断雷达的横向方向倾斜角不等于0且车架横梁两端到路面的高度之差超过预设误差阈值，则修正所述雷达的坐标系。
在本实施例中，所述第一测距模块、第二测距模块为超声波雷达、激光雷达、红外雷达、毫米波雷达中的任一种或者其组合。
在本实施例中，所述角度获取模块为陀螺仪。
以上所揭露的仅为本发明的较佳实施例，不能以此来限定本发明的权利保护范围，因此依本发明申请专利范围所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (4)

1.一种车载雷达自适应调整方法，其特征在于，包括：
S1、在雷达的固定装置上安装用于测量雷达倾斜角度的角度获取模块，在车架横梁两端分别安装用于测量所述车架横梁两端到路面的高度的第一测距模块、第二测距模块；
S2、获取所述角度获取模块的角度信息，判断所述雷达各方向的倾斜角是否为0，是则重复执行本步骤，否则进入下一步；
S3、获取所述第一测距模块的第一距离值、所述第二测距模块的第二距离值，计算所述第一距离值、所述第二距离值的平均值作为车架实时离地距离；
S4、当所述雷达的纵向方向倾斜角不等于0时，获取所述车架实时离地距离与车架标定离地距离的第一差值，并根据所述第一差值调整所述雷达的ROI；
S5、当所述雷达的横向方向倾斜角不等于0时，比较所述第一距离值、所述第二距离值的第二差值，并根据所述第二差值修正待测目标的位置；
所述根据所述第一差值调整所述雷达的ROI，包括：
如果所述第一差值为0，则返回S2，如果所述第一差值不为0，则调整所述雷达的ROI到初始位置；
所述调整所述雷达的ROI到初始位置，包括：
获取所述雷达的纵向方向倾斜角的角度值和方向；
将雷达的ROI中心线沿雷达中心点旋转，旋转的角度值与所述雷达的纵向方向倾斜角的角度值相同，旋转的方向与所述雷达的纵向方向倾斜角的方向相反；
所述根据所述第二差值调整待测目标的位置，包括：
如果所述第二差值为小于预设误差阈值，则返回S2，如果所述第二差值超过预设误差阈值，则修正所述雷达的坐标系；
所述修正所述雷达的坐标系，包括：
获取所述雷达的横向方向倾斜角的角度值和方向；
将所述雷达的坐标系沿原点旋转，旋转的角度值与所述雷达的横向方向倾斜角的角度值相同，旋转的方向与所述雷达的横向方向倾斜角的方向相反。
2.一种车载雷达自适应调整装置，其特征在于，包括：角度获取模块、第一测距模块、第二测距模块、控制模块；
所述角度获取模块安装在雷达的固定装置上，与雷达的相对位置不变，用于测量雷达的倾斜角度；
所述第一测距模块、第二测距模块分别安装在车架横梁两端，用于测量所述车架横梁两端到路面的高度；
所述控制模块与所述角度获取模块、第一测距模块、第二测距模块连接，用于根据所述角度获取模块获取的角度信息、所述第一测距模块、第二测距模获块取的距离信息对雷达进行调整；
所述控制模块判断雷达的纵向方向倾斜角不等于0且车架实时离地距离与车架标定离地距离的差值不为0时，调整雷达的ROI，包括：
获取所述雷达的纵向方向倾斜角的角度值和方向；
将雷达的ROI中心线沿雷达中心点旋转，旋转的角度值与所述雷达的纵向方向倾斜角的角度值相同，旋转的方向与所述雷达的纵向方向倾斜角的方向相反；
所述控制模块判断雷达的横向方向倾斜角不等于0且车架横梁两端到路面的高度之差超过预设误差阈值，则修正所述雷达的坐标系，包括：
获取所述雷达的横向方向倾斜角的角度值和方向；
将所述雷达的坐标系沿原点旋转，旋转的角度值与所述雷达的横向方向倾斜角的角度值相同，旋转的方向与所述雷达的横向方向倾斜角的方向相反。
3.根据权利要求2所述的车载雷达自适应调整装置，其特征在于，具体地，所述第一测距模块、第二测距模块为超声波雷达、激光雷达、红外雷达、毫米波雷达中的任一种。
4.根据权利要求3所述的车载雷达自适应调整装置，其特征在于，所述角度获取模块为陀螺仪。
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