CN111190150A - 车载雷达自学习标定方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种车载雷达自学习标定方法及系统，该方法包括如下步骤：获取汽车的当前直线行驶速度、护栏对应的护栏散射点速度、雷达安装角以及护栏偏向角，其中护栏散射点速度为护栏相对于雷达的运动速度，雷达安装角为雷达法线与汽车直线运动方向之间的夹角，护栏偏向角为护栏散射点相对于雷达法线之间的夹角；根据当前直线行驶速度以及护栏散射点速度计算得到护栏夹角，护栏夹角为护栏与汽车直线运动方向之间的夹角；根据护栏夹角、雷达安装角以及护栏偏向角计算得到一校正角，校正角用于对雷达安装角进行校正。本发明提出的车载雷达自学习标定方法，可对雷达安装角度进行校正，提高检测精度。

Description

车载雷达自学习标定方法及系统

技术领域

本发明涉及汽车控制技术领域，特别涉及一种车载雷达自学习标定方法及系统。

背景技术

随着经济的不断发展以及汽车工业的不断进步，汽车在人们的日常工作与生活中变得越来越常见，在现代化社会发展中汽车不可取代的作用。并且随着技术的不断革新，人们对汽车的整车质量以及乘车体验的要求也越来越高。

目前，智能驾驶辅助技术日益发展，毫米波雷达凭借高分辨率、小尺寸、以及抗环境影响能力强等优点，在自适应巡航、自动刹车以及盲点检测等领域获得广泛运用。其中，24Ghz雷达芯片率先投入量产，且成本相对低廉，目前在国内车企获得大量装备。

雷达在生产的过程中因加工误差，材料批次的不一致性等不可控因素会导致雷达对目标的位置测量发生偏差；在总装将毫米波雷达装配至整车上后，因安装角度高度的误差、后保险杠材料以及油漆成分的影响，同样会对雷达造成测量的目标发生位置的偏差。然而，现有技术中缺少一种行之有效的方法对雷达的安装角度的偏差进行准确校正，影响了目标位置测量的准确性。

发明内容

基于此，本发明的目的是为了解决现有技术中，缺少一种有效的方法对雷达的安装角度进行校正，导致影响行驶数据准确性的问题。

本发明提出一种车载雷达自学习标定方法，用于对安装在汽车上的雷达的安装角度进行校正，在汽车行驶的道路两侧妘设有多个护栏，其中，所述方法包括如下步骤：

获取汽车的当前直线行驶速度、所述护栏对应的护栏散射点速度、雷达安装角以及护栏偏向角，其中所述护栏散射点速度为护栏相对于雷达的运动速度，所述雷达安装角为雷达法线与汽车直线运动方向之间的夹角，所述护栏偏向角为护栏散射点相对于雷达法线之间的夹角；

根据所述当前直线行驶速度以及所述护栏散射点速度计算得到护栏夹角，所述护栏夹角为所述护栏与汽车直线运动方向之间的夹角；

根据所述护栏夹角、所述雷达安装角以及所述护栏偏向角计算得到一校正角，所述校正角用于对所述雷达安装角进行校正。

本发明提出的车载雷达自学习标定方法，为了计算得到校正角，首先需获取得到汽车的当前直线行驶速度、护栏散射点速度、雷达安装角以及护栏偏向角，然后根据当前直线行驶速度以及护栏散射点速度计算得到护栏夹角，最后根据护栏夹角、雷达安装角以及护栏偏向角计算得到一校正角，利用该校正角对上述的雷达安装角进行校正。本发明提出的车载雷达自学习标定方法，可对雷达安装角度进行校正，提高了目标位置的检测精度。

所述车载雷达自学习标定方法，其中，所述当前直线行驶速度为v，所述护栏散射点速度为v_speed，所述雷达安装角为a_M，所述护栏偏向角为θ，所述护栏夹角为

所述护栏夹角的计算公式为：

所述车载雷达自学习标定方法，其中，所述校正角为β，所述校正角的计算公式表示为：

β＝acrcos(v/v_speed)-a_m-θ

所述车载雷达自学习标定方法，其中，在根据所述护栏夹角、所述雷达安装角以及所述护栏偏向角计算得到所述校正角之后，所述方法还包括：

在计算得到当前校正角之后，对所述当前校正角对应的计算次序进行迭代计数以得到一当前迭代次数；

当判断到所述当前迭代次数小于预设迭代次数，则将所述当前校正角存入缓存区，并进行累加计算以得到最终校正角；

当判断到所述当前迭代次数等于预设迭代次数，则更新所述当前校正角以得到所述最终校正角，并清空缓存区。

所述车载雷达自学习标定方法，其中，所述最终校正角的计算公式表示为：

其中，β_i为所述当前校正角，β为所述最终校正角，i为预设迭代次数。

所述车载雷达自学习标定方法，其中，所述方法还包括如下步骤：

将所述最终校正角与所述雷达安装角进行相加以得到校正后的最终安装角。

本发明还提出一种车载雷达自学习标定系统，用于对安装在汽车上的雷达的安装角度进行校正，在汽车行驶的道路两侧妘设有多个护栏，其中，所述系统包括：

数据获取模块，用于获取汽车的当前直线行驶速度、所述护栏对应的护栏散射点速度、雷达安装角以及护栏偏向角，其中所述护栏散射点速度为护栏相对于雷达的运动速度，所述雷达安装角为雷达法线与汽车直线运动方向之间的夹角，所述护栏偏向角为护栏散射点相对于雷达法线之间的夹角；

数据计算模块，用于根据所述当前直线行驶速度以及所述护栏散射点速度计算得到护栏夹角，所述护栏夹角为所述护栏与汽车直线运动方向之间的夹角；

校正处理模块，用于根据所述护栏夹角、所述雷达安装角以及所述护栏偏向角计算得到一校正角，所述校正角用于对所述雷达安装角进行校正。

所述车载雷达自学习标定系统，其中，所述当前直线行驶速度为v，所述护栏散射点速度为v_speed，所述雷达安装角为a_M，所述护栏偏向角为θ，所述护栏夹角为

所述护栏夹角的计算公式为：

所述车载雷达自学习标定系统，其中，所述校正角为β，所述校正角的计算公式表示为：

β＝acrcos(v/v_speed)-a_m-θ

所述车载雷达自学习标定系统，其中，所述系统还包括一迭代计算模块，所述迭代计算模块具体用于：

在计算得到当前校正角之后，对所述当前校正角对应的计算次序进行迭代计数以得到一当前迭代次数；

当判断到所述当前迭代次数小于预设迭代次数，则将所述当前校正角存入缓存区，并进行累加计算以得到最终校正角；

当判断到所述当前迭代次数等于预设迭代次数，则更新所述当前校正角以得到所述最终校正角，并清空缓存区。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

图1为本发明第一实施例提出的车载雷达自学习标定方法的流程示意图；

图2为本发明第二实施例提出的车载雷达自学习标定方法中角度关系示意图；

图3为本发明第二实施例提出的车载雷达自学习标定方法的流程图；

图4为本发明第三实施例提出的车载雷达自学习标定系统的结构示意图；

图5为本发明第四实施例提出的车载雷达自学习标定系统的结构示意图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的首选实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容更加透彻全面。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

雷达在生产的过程中因加工误差，材料批次的不一致性等不可控因素会导致雷达对目标的位置测量发生偏差；在总装将毫米波雷达装配至整车上后，因安装角度高度的误差、后保险杠材料以及油漆成分的影响，同样会对雷达造成测量的目标发生位置的偏差。然而，现有技术中缺少一种行之有效的方法对雷达的安装角度的偏差进行准确校正，影响了行驶数据的准确性。

实施例一：

为了解决上述技术问题，本发明提出一种车载雷达自学习标定方法，请参阅图1，对于本发明第一实施例提出的车载雷达自学习标定方法用于对安装在汽车上的雷达的安装角度进行校正，在汽车行驶的道路两侧妘设有多个护栏，其中，该方法包括如下步骤：

S101，获取汽车的当前直线行驶速度、所述护栏对应的护栏散射点速度、雷达安装角以及护栏偏向角，其中所述护栏散射点速度为护栏相对于雷达的运动速度，所述雷达安装角为雷达法线与汽车直线运动方向之间的夹角，所述护栏偏向角为护栏散射点相对于雷达法线之间的夹角。

在本步骤中，上述的当前直线行驶速度为v，护栏散射点速度为v_speed，雷达安装角为a_M，护栏偏向角为θ，护栏夹角为

上述的各角度关系可参见图2。

在此需要指出的是，本发明的标定方法，需要汽车保持直线行驶的状态下才可执行。可以理解的，在道路的两旁均匀设有多个护栏，当汽车进行运动时，装载在汽车上的雷达相对于道旁的雷达之间存在一个相对速度。设于汽车尾部两侧的雷达会持续不断地发射声波，经护栏反射回之后存在能量的损耗，根据多普勒效应可计算得到护栏散射点速度。

S102，根据所述当前直线行驶速度以及所述护栏散射点速度计算得到护栏夹角，所述护栏夹角为所述护栏与汽车直线运动方向之间的夹角。

在本步骤中，上述护栏夹角的计算公式为：

S103，根据所述护栏夹角、所述雷达安装角以及所述护栏偏向角计算得到一校正角，所述校正角用于对所述雷达安装角进行校正。

如上所述，在计算得到了护栏夹角之后，由于雷达安装角为a_M，护栏偏向角为θ，护栏夹角为

以及校正角β之间存在如下关系：

可推导出校正角β的计算公式表示为：

β＝acrcos(v/v_speed)-a_m-θ

在计算得到了校正角β之后，将校正角β与之间测算到的雷达安装角进行相加，即为标准安装角，完成了对雷达安装角的校准。

作为补充的，在本实施例中，在计算得到当前校正角之后，对计算得到的当前校正角对应的计算次序进行迭代计数以得到一当前迭代次数。若判断到当前迭代次数小于预设迭代次数，则将当前校正角存入缓存区，并进行累加计算以得到最终校正角；若判断到当前迭代次数等于预设迭代次数，则更新当前校正角以得到最终校正角，并清空缓存区。与此同时，在得到了最终校正角之后，将最终校正角与雷达安装角进行相加以得到校正后的最终安装角。

本发明提出的车载雷达自学习标定方法，为了计算得到校正角，首先需获取得到汽车的当前直线行驶速度、护栏散射点速度、雷达安装角以及护栏偏向角，然后根据当前直线行驶速度以及护栏散射点速度计算得到护栏夹角，最后根据护栏夹角、雷达安装角以及护栏偏向角计算得到一校正角，利用该校正角对上述的雷达安装角进行校正。本发明提出的车载雷达自学习标定方法，可对雷达安装角度进行校正，提高了目标位置的检测精度。

实施例二：

下面以一个具体的实施例对本发明的具体实施方案进行更加详细地论述。请参阅图2与图3，对于本发明第二实施例提出的车载雷达自学习标定方法，其具体实施方式如下所述：

(1)开始；

(2)更新总次数k＝k+1。

可以理解的，更新总次数的目的是为了进行数据迭代。

(3)判断当前帧是否符合自动校准要求。

在本实施例中，进行自动学习标定，需要满足自动校准要求。具体的，至少满足如下条件：a、汽车沿直线行驶；b、车辆满足一定的速度条件；c、在道路两旁设置有护栏点，护栏点沿y轴均匀分布；d、车辆行驶状态在预设时间内保持数据平滑连续。

(4)读取数据并转换为车身坐标。

在本步骤中，所读取的数据包括：当前直线行驶速度为v，护栏散射点速度为v_speed，雷达安装角为a_M，护栏偏向角为θ。

(5)计算更新静止点。

(6)计算得到护栏夹角。

在本实施例中，护栏夹角对应的计算公式为：

(7)计算得到中间校正角，并进行迭代处理。

在本步骤中，计算中间校正角对应的公式为：

在计算得到了中间校正角之后，需要进行迭代计数处理，直至到达预设迭代次数结束。

(8)计算得到最终校正角。

若上述的参数i以及k均分别大于预设的次数，在本步骤中，根据如下公式计算得到最终校正角：

其中，β_i为所述当前校正角，β为所述最终校正角，i为预设迭代次数。

请参阅图4，对于本发明第三实施例提出的车载雷达自学习标定系统，用于对安装在汽车上的雷达的安装角度进行校正，在汽车行驶的道路两侧妘设有多个护栏，其中，所述系统包括依次连接的数据获取模块11、数据计算模块12以及校正处理模块13；

其中所述数据获取模块11具体用于：

获取汽车的当前直线行驶速度、所述护栏对应的护栏散射点速度、雷达安装角以及护栏偏向角，其中所述护栏散射点速度为护栏相对于雷达的运动速度，所述雷达安装角为雷达法线与汽车直线运动方向之间的夹角，所述护栏偏向角为护栏散射点相对于雷达法线之间的夹角；

所述数据计算模块12具体用于：

根据所述当前直线行驶速度以及所述护栏散射点速度计算得到护栏夹角，所述护栏夹角为所述护栏与汽车直线运动方向之间的夹角；

所述校正处理模块13具体用于：

根据所述护栏夹角、所述雷达安装角以及所述护栏偏向角计算得到一校正角，所述校正角用于对所述雷达安装角进行校正。

请参阅图5，对于本发明第四实施例提出的车载雷达自学习标定系统，用于对安装在汽车上的雷达的安装角度进行校正，在汽车行驶的道路两侧妘设有多个护栏，其中，所述系统包括依次连接的数据获取模块11、数据计算模块12、校正处理模块13以及所述迭代计算模块14；

其中所述数据获取模块11具体用于：

获取汽车的当前直线行驶速度、所述护栏对应的护栏散射点速度、雷达安装角以及护栏偏向角，其中所述护栏散射点速度为护栏相对于雷达的运动速度，所述雷达安装角为雷达法线与汽车直线运动方向之间的夹角，所述护栏偏向角为护栏散射点相对于雷达法线之间的夹角；

所述数据计算模块12具体用于：

根据所述当前直线行驶速度以及所述护栏散射点速度计算得到护栏夹角，所述护栏夹角为所述护栏与汽车直线运动方向之间的夹角；

所述校正处理模块13具体用于：

根据所述护栏夹角、所述雷达安装角以及所述护栏偏向角计算得到一校正角，所述校正角用于对所述雷达安装角进行校正；

所述迭代计算模块14具体用于：

在计算得到当前校正角之后，对所述当前校正角对应的计算次序进行迭代计数以得到一当前迭代次数；

当判断到所述当前迭代次数小于预设迭代次数，则将所述当前校正角存入缓存区，并进行累加计算以得到最终校正角；

当判断到所述当前迭代次数等于预设迭代次数，则更新所述当前校正角以得到所述最终校正角，并清空缓存区。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成。所述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中。该程序在执行时，包括上述方法所述的步骤。所述的存储介质，包括：ROM/RAM、磁碟、光盘等。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种车载雷达自学习标定方法，用于对安装在汽车上的雷达的安装角度进行校正，在汽车行驶的道路两侧妘设有多个护栏，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

获取汽车的当前直线行驶速度、所述护栏对应的护栏散射点速度、雷达安装角以及护栏偏向角，其中所述护栏散射点速度为护栏相对于雷达的运动速度，所述雷达安装角为雷达法线与汽车直线运动方向之间的夹角，所述护栏偏向角为护栏散射点相对于雷达法线之间的夹角；

根据所述当前直线行驶速度以及所述护栏散射点速度计算得到护栏夹角，所述护栏夹角为所述护栏与汽车直线运动方向之间的夹角；

根据所述护栏夹角、所述雷达安装角以及所述护栏偏向角计算得到一校正角，所述校正角用于对所述雷达安装角进行校正。

2.根据权利要求1所述的车载雷达自学习标定方法，其特征在于，所述当前直线行驶速度为v，所述护栏散射点速度为v_speed，所述雷达安装角为a_M，所述护栏偏向角为θ，所述护栏夹角为

所述护栏夹角的计算公式为：

3.根据权利要求2所述的车载雷达自学习标定方法，其特征在于，所述校正角为β，所述校正角的计算公式表示为：

β＝acrcos(v/v_speed)-a_m-θ

4.根据权利要求1所述的车载雷达自学习标定方法，其特征在于，在根据所述护栏夹角、所述雷达安装角以及所述护栏偏向角计算得到所述校正角之后，所述方法还包括：

在计算得到当前校正角之后，对所述当前校正角对应的计算次序进行迭代计数以得到一当前迭代次数；

当判断到所述当前迭代次数小于预设迭代次数，则将所述当前校正角存入缓存区，并进行累加计算以得到最终校正角；

当判断到所述当前迭代次数等于预设迭代次数，则更新所述当前校正角以得到所述最终校正角，并清空缓存区。

5.根据权利要求4所述的车载雷达自学习标定方法，其特征在于，所述最终校正角的计算公式表示为：

其中，β_i为所述当前校正角，β为所述最终校正角，i为预设迭代次数。

6.根据权利要求5所述的车载雷达自学习标定方法，其特征在于，所述方法还包括如下步骤：

将所述最终校正角与所述雷达安装角进行相加以得到校正后的最终安装角。

7.一种车载雷达自学习标定系统，用于对安装在汽车上的雷达的安装角度进行校正，在汽车行驶的道路两侧妘设有多个护栏，其特征在于，所述系统包括：

数据获取模块，用于获取汽车的当前直线行驶速度、所述护栏对应的护栏散射点速度、雷达安装角以及护栏偏向角，其中所述护栏散射点速度为护栏相对于雷达的运动速度，所述雷达安装角为雷达法线与汽车直线运动方向之间的夹角，所述护栏偏向角为护栏散射点相对于雷达法线之间的夹角；

数据计算模块，用于根据所述当前直线行驶速度以及所述护栏散射点速度计算得到护栏夹角，所述护栏夹角为所述护栏与汽车直线运动方向之间的夹角；

校正处理模块，用于根据所述护栏夹角、所述雷达安装角以及所述护栏偏向角计算得到一校正角，所述校正角用于对所述雷达安装角进行校正。

8.根据权利要求7所述的车载雷达自学习标定系统，其特征在于，所述当前直线行驶速度为v，所述护栏散射点速度为v_speed，所述雷达安装角为a_M，所述护栏偏向角为θ，所述护栏夹角为

所述护栏夹角的计算公式为：

9.根据权利要求8所述的车载雷达自学习标定系统，其特征在于，所述校正角为β，所述校正角的计算公式表示为：

β＝acrcos(v/v_speed)-a_m-θ

10.根据权利要求7所述的车载雷达自学习标定系统，其特征在于，所述系统还包括一迭代计算模块，所述迭代计算模块具体用于：

在计算得到当前校正角之后，对所述当前校正角对应的计算次序进行迭代计数以得到一当前迭代次数；

当判断到所述当前迭代次数小于预设迭代次数，则将所述当前校正角存入缓存区，并进行累加计算以得到最终校正角；

当判断到所述当前迭代次数等于预设迭代次数，则更新所述当前校正角以得到所述最终校正角，并清空缓存区。

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