CN114895270A - 一种毫米波雷达对准系统及对准方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种毫米波雷达对准系统及对准方法。该系统包括雷达调节装置、激光测试仪以及反射装置；反射装置设置于雷达的发射表面；激光测试仪设置于雷达和目标模拟器射频前端模块之间，且与雷达和目标模拟器射频前端模块位于同一高度且处于同一直线；激光测试仪用于向反射装置的反射面以及目标模拟器射频前端模块的接收天线平面发射相同的激光参考线，反射装置的反射面用于反射激光参考线，使反射线投射到目标模拟器射频前端模块的接收天线平面；雷达调节装置用于调整雷达的位置，使目标模拟器射频前端模块的接收天线平面的激光参考线与反射线重合，使雷达与目标模拟器射频前端模块对准。本发明使雷达标定及测试效率更高，避免无效测试。

Description

一种毫米波雷达对准系统及对准方法

技术领域

本发明实施例涉及毫米波雷达技术领域，尤其涉及一种毫米波雷达对准系统及对准方法。

背景技术

近年来，随着自动驾驶技术日新月异的发展，智能驾驶辅助系统在汽车上的也得到了越来越广泛的应用,由于车载毫米波雷达具有可靠性高、成本低等诸多优点而成为实现智能驾驶辅助系统不可或缺的一部分。

在毫米波雷达真正使用装在车辆之前，需要经过实验室标定验证，这样才能保证在应用过程中充分发挥其设计的性能指标。而这一切的基础则需要正确的标定毫米波雷达，要正确的标定雷达需要将雷达与目标物对准，否则，可能会影响雷达最终表现出来的功能及性能。

发明内容

本发明提供一种毫米波雷达对准系统及对准方法，通过预先对雷达与目标模拟器射频前端模块进行对准，以实现对雷达法线进行校准，使得雷达标定及测试效率更高，避免因为校准错误而造成无效测试。

第一方面，本发明实施例提供了一种毫米波雷达对准系统，该毫米波雷达对准系统包括雷达调节装置、激光测试仪以及反射装置；

所述反射装置设置于雷达的发射表面，且所述反射装置的反射面位于远离所述雷达的一侧，并且与所述雷达的发射表面平行；

所述激光测试仪设置于所述雷达和目标模拟器射频前端模块之间，且与所述雷达和目标模拟器射频前端模块位于同一高度且处于同一直线；所述激光测试仪用于向所述反射装置的反射面以及目标模拟器射频前端模块的接收天线平面发射相同的激光参考线，所述反射装置的反射面用于反射所述激光参考线，使反射线投射到所述目标模拟器射频前端模块的接收天线平面；

所述雷达调节装置用于调整所述雷达的位置，使所述目标模拟器射频前端模块的接收天线平面的激光参考线与所述反射线重合，以使所述雷达与所述目标模拟器射频前端模块对准。

可选地，所述雷达调节装置包括雷达安装转台、第一支架以及第二支架，

所述雷达固定在所述第一支架上，所述第一支架用于调整所述雷达的俯仰角度；

所述第一支架固定在所述雷达安装转台上，所述雷达安装转台用于调整所述雷达的方位角度；

所述雷达安装转台固定在第二支架上，所述第二支架用于调整所述雷达的高度。

可选地，毫米波雷达对准系统还包括第三支架和第四支架；

所述激光测试仪固定于所述第三支架上，所述第四支架用于调整所述激光测试仪的高度；

所述目标模拟器射频前端模块固定在所述第四支架上，所述第四支架用于调整所述目标模拟器射频前端模块的高度。

可选地，所述激光参考线包括水平辅助线以及垂直辅助线。

可选地，所述反射装置包括镜面反射设备。

第二方面，本发明实施例还提供了一种毫米波雷达对准方法，该方法包括：

将雷达设置于雷达调节装置上；

将反射装置设置于所述雷达的发射表面，且所述反射装置的反射面位于远离所述雷达的一侧，并且与所述雷达的发射表面平行；

将激光测试仪设置于所述雷达和目标模拟器射频前端模块之间，且与所述雷达和目标模拟器射频前端模块位于同一高度且处于同一直线；

通过激光测试仪向所述反射装置的反射面以及目标模拟器射频前端模块的接收天线平面发射相同的激光参考线，使反射装置的反射面反射所述激光参考线，并使反射线投射到所述目标模拟器射频前端模块的接收天线平面；

通过所述雷达调节装置调整所述雷达的位置，使所述目标模拟器射频前端模块表面的激光参考线与所述反射线重合，以使所述雷达与所述目标模拟器射频前端模块对准。

可选地，通过激光测试仪向所述反射装置的反射面以及目标模拟器射频前端模块的接收天线平面发射相同的激光参考线，使反射装置的反射面反射所述激光参考线，并使反射线投射到所述目标模拟器射频前端模块的接收天线平面，包括：

通过激光测试仪向所述反射装置的反射面以及目标模拟器射频前端模块的接收天线平面发射水平参考线，使反射装置的反射面反射所述水平参考线，并使水平反射线投射到所述目标模拟器射频前端模块的接收天线平面；

相应的，通过雷达调节装置调整所述雷达的位置，使所述目标模拟器射频前端模块表面的激光参考线与所述反射线重合，以使所述雷达与所述目标模拟器射频前端模块对准包括：

通过雷达调节装置调整所述雷达的俯仰角，使所述目标模拟器射频前端模块表面的激光参考线与所述水平反射线重合。

可选地，通过激光测试仪向所述反射装置的反射面以及目标模拟器射频前端模块的接收天线平面发射相同的激光参考线，使反射装置的反射面反射所述激光参考线，并使反射线投射到所述目标模拟器射频前端模块的接收天线平面，包括：

通过激光测试仪向所述反射装置的反射面以及目标模拟器射频前端模块的接收天线平面发射垂直参考线，使反射装置的反射面反射所述垂直参考线，并使垂直反射线投射到所述目标模拟器射频前端模块的接收天线平面；

相应的，通过雷达调节装置调整所述雷达的位置，使所述目标模拟器射频前端模块表面的激光参考线与所述反射线重合，以使所述雷达与所述目标模拟器射频前端模块对准包括：

通过雷达调节装置调整所述雷达的方位角，使所述目标模拟器射频前端模块表面的激光参考线与所述垂直反射线重合。

可选地，所述雷达调节装置包括雷达安装转台、第一支架以及第二支架，所述雷达固定在所述第一支架上，所述第一支架用于调整所述雷达的俯仰角度；所述第一支架固定在所述雷达安装转台上，所述雷达安装转台用于调整所述雷达的方位角度；所述雷达安装转台固定在第二支架上，所述第二支架用于调整所述雷达的高度；

将雷达设置于雷达调节装置上包括：

将所述雷达设置于第一支架上，所述雷达天线面中心与所述第一支架中心位于同一条直线；

将所述第一支架固定在雷达安装转台上，所述雷达天线面中心与所述雷达安装转台轴心位于同一条直线；

将所述雷达安装转台固定在第二支架上，调节所述第二支架，使所述雷达天线面中心与目标模拟器射频前端模块位于同一高度且处于同一直线。

可选地，将激光测试仪设置于所述雷达和目标模拟器射频前端模块之间，且与所述雷达和目标模拟器射频前端模块位于同一高度且处于同一直线包括：

将第三支架设置于雷达和目标模拟器射频前端模块之间，将所述激光测试仪固定在所述第三支架上；

通过所述第三支架调整所述激光测试仪的高度，通过所述第四支架调整所述目标模拟器射频前端模块的高度，使所述激光测试仪、所述雷达和所述目标模拟器射频前端模块位于同一直线。

本实施例的技术方案，通过雷达调节装置调整雷达的位置，使目标模拟器射频前端模块表面的激光参考线与反射线重合，以使雷达与目标模拟器射频前端模块的对准，例如可以使目标模拟器射频前端模块处于雷达法线方向，可以更好的对雷达性能进行标定。本实施例的方案操作简单、便捷且节约人工成本，通过预先对雷达与目标模拟器射频前端模块进行对准，使得雷达标定及测试效率更高，避免因为校准错误而造成的无效测试。

附图说明

图1是本发明实施例提供的一种毫米波雷达对准系统的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的又一种毫米波雷达对准系统的结构示意图；

图3是本发明实施例提供的雷达俯仰角校准示意图；

图4是本发明实施例提供的雷达方位角校准示意俯视图；

图5是本发明实施例提供的一种毫米波雷达对准方法的流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

图1是本发明实施例提供的一种毫米波雷达对准系统的结构示意图，参考图1，本发明实施例提供了一种毫米波雷达对准系统，该毫米波雷达对准系统包括雷达调节装置10、激光测试仪20以及反射装置30；反射装置30设置于雷达40的发射表面，且反射装置30的反射面位于远离雷达的一侧，并且与雷达40的发射表面平行；激光测试仪20设置于雷达40和目标模拟器射频前端模块50之间，且与雷达40和目标模拟器射频前端模块50位于同一高度且处于同一直线；激光测试仪20用于向反射装置30的反射面以及目标模拟器射频前端模块50的接收天线平面发射相同的激光参考线，反射装置30的反射面用于反射激光参考线，使反射线投射到目标模拟器射频前端模块50的接收天线平面；雷达调节装置10用于调整雷达40的位置，使目标模拟器射频前端模块50的接收天线平面的激光参考线与反射线重合，以使雷达40与目标模拟器射频前端模块50对准。

具体的，毫米波雷达对准系统位于微波暗室1的内部，微波暗室1用于提供毫米波雷达法线对准的电磁环境。激光测试仪20用于提供校准过程中的各方向参考线，反射装置30用于完成雷达40发射面与目标模拟器射频前端模块50接收天线平面的对准。雷达40与目标模拟器射频前端模块50对准使目标模拟器射频前端模块处于雷达法线方向，也可以是其他方式对准，本实施例并不做具体限定。

将雷达40设置于雷达调节装置10上，反射装置30设置于雷达40的发射表面，且与雷达40的发射表面平行；通过雷达调节装置10调整雷达40的位置，使雷达40、激光测试仪20和目标模拟器射频前端模块50位于同一直线。激光测试仪20向反射装置30的反射面以及目标模拟器射频前端模块50的接收天线平面发射相同的激光参考线，使反射装置30的反射面反射激光参考线，并使反射线投射到目标模拟器射频前端模块50的接收天线平面。观察反射装置30的反射面反射激光参考线与激光测试仪20向目标模拟器射频前端模块50的接收天线平面发射的激光参考线是否重合，如果不重合，通过雷达调节装置10调整雷达40的位置，例如，位置可以是高度、俯仰角度，方位角度等，使目标模拟器射频前端模块50表面的激光参考线与反射线重合，以使雷达40与目标模拟器射频前端模块50对准。

本实施例的技术方案，通过雷达调节装置调整雷达的位置，使目标模拟器射频前端模块表面的激光参考线与反射线重合，以使雷达与目标模拟器射频前端模块的对准，例如可以使目标模拟器射频前端模块处于雷达法线方向，可以更好的对雷达性能进行标定。本实施例的方案操作简单、便捷且节约人工成本，通过预先对雷达与目标模拟器射频前端模块进行对准，使得雷达标定及测试效率更高，避免因为校准错误而造成的无效测试。

图2是本发明实施例提供的又一种毫米波雷达对准系统的结构示意图，参考图2，可选地，雷达调节装置10包括雷达安装转台101、第一支架102以及第二支架103，雷达40固定在第一支架上102，第一支架102用于调整雷达40的俯仰角度；第一支架102固定在雷达安装转台101上，雷达安装转台101用于调整雷达40的方位角度；雷达安装转台101固定在第二支架103上，第二支架103用于调整雷达40的高度。

具体的，将雷达40固定在第一支架上102且雷达40天线面中心与第一支架102处于一条直线，默认雷达40法线点即为雷达40天线照射面的中心点。将固定好的雷达40以及第一支架102固定在雷达安装转台101上，雷达40天线面中心与雷达安装转台101中心位于一条直线上；将雷达40、第一支架102以及雷达安装转台101一同固定在第二支架103上，通过调整第二支架103，使雷达40天线面中心与目标模拟器射频前端模块50处于同一高度。示例性的，雷达安装转台101转动的角度范围可以为±90°，第二支架103开设有用于固定雷达安装转台101在不同高度的圆形孔，第二支架103可以通过紧固螺钉等限位方式上下调节雷达40高度。

继续参考图2，可选地，毫米波雷达对准系统还包括第三支架60和第四支架70；激光测试仪20固定于第三支架60上，第三支架60用于调整激光测试仪20的高度；目标模拟器射频前端模块50固定在第四支架70上，第四支架70用于调整目标模拟器射频前端模块50的高度。

具体的，通过第三支架60调整激光测试仪20的高度，第四支架70调整目标模拟器射频前端模块50的高度，使激光测试仪20、雷达40以及目标模拟器射频前端模块50处于同一高度且三者处于同一条直线。

图3是本发明实施例提供的雷达俯仰角校准示意图，图4是本发明实施例提供的雷达方位角校准示意俯视图，参考图2-4，可选地，激光参考线包括水平参考线201以及垂直参考线202。

具体的，水平参考线201用于校准雷达40的俯仰角A，垂直参考线202用于校准雷达40的方位角B。通过激光测试仪20向反射装置30的反射面以及目标模拟器射频前端模块50的接收天线平面发射水平参考线201，使反射装置30的反射面反射水平参考线201，并使水平反射线301投射到目标模拟器射频前端模块50的接收天线平面；通过雷达调节装置10调整雷达40的俯仰角A，使目标模拟器射频前端模块50表面的水平参考线201与水平反射线301重合。

通过激光测试仪20向反射装置30的反射面以及目标模拟器射频前端模块50的接收天线平面发射垂直参考线202，使反射装置30的反射面反射垂直参考线202，并使垂直反射线302投射到目标模拟器射频前端模块50的接收天线平面；通过雷达调节装置10调整雷达40的方位角B，使目标模拟器射频前端模块50表面的垂直参考线202与垂直反射线302重合。

可选地，反射装置包括镜面反射设备。

其中，镜面反射设备可以是平面镜，将平面镜固定在雷达的发射表面，用于反射水平辅助线以及垂直辅助线。

图5是本发明实施例提供的一种毫米波雷达对准方法的流程图，参考图5，毫米波雷达对准方法包括以下步骤：

S101、将雷达设置于雷达调节装置上。

S102、将反射装置设置于雷达的发射表面，且反射装置的反射面位于远离雷达的一侧，并且与雷达的发射表面平行。

S103、将激光测试仪设置于雷达和目标模拟器射频前端模块之间，且与雷达和目标模拟器射频前端模块位于同一高度且处于同一直线。

S104、通过激光测试仪向反射装置的反射面以及目标模拟器射频前端模块的接收天线平面发射相同的激光参考线，使反射装置的反射面反射激光参考线，并使反射线投射到目标模拟器射频前端模块的接收天线平面。

S105、通过雷达调节装置调整雷达的位置，使目标模拟器射频前端模块表面的激光参考线与反射线重合，以使雷达与目标模拟器射频前端模块对准。

上述毫米波雷达对准方法与本发明实施提供的毫米波雷达对准系统具有相同的有益效果。

可选地，通过激光测试仪向反射装置的反射面以及目标模拟器射频前端模块的接收天线平面发射相同的激光参考线，使反射装置的反射面反射激光参考线，并使反射线投射到目标模拟器射频前端模块的接收天线平面，包括：

通过激光测试仪向反射装置的反射面以及目标模拟器射频前端模块的接收天线平面发射水平参考线，使反射装置的反射面反射水平参考线，并使水平反射线投射到目标模拟器射频前端模块的接收天线平面；

相应的，通过雷达调节装置调整雷达的位置，使目标模拟器射频前端模块表面的激光参考线与反射线重合，以使雷达与目标模拟器射频前端模块对准包括：

通过雷达调节装置调整雷达的俯仰角，使目标模拟器射频前端模块表面的激光参考线与水平反射线重合。

可选地，通过激光测试仪向反射装置的反射面以及目标模拟器射频前端模块的接收天线平面发射相同的激光参考线，使反射装置的反射面反射激光参考线，并使反射线投射到目标模拟器射频前端模块的接收天线平面，包括：

通过激光测试仪向反射装置的反射面以及目标模拟器射频前端模块的接收天线平面发射垂直参考线，使反射装置的反射面反射垂直参考线，并使垂直反射线投射到目标模拟器射频前端模块的接收天线平面；

相应的，通过雷达调节装置调整雷达的位置，使目标模拟器射频前端模块表面的激光参考线与反射线重合，以使雷达与目标模拟器射频前端模块对准包括：

通过雷达调节装置调整雷达的方位角，使目标模拟器射频前端模块表面的激光参考线与垂直反射线重合。

可选地，雷达调节装置包括雷达安装转台、第一支架以及第二支架，雷达固定在第一支架上，第一支架用于调整雷达的俯仰角度；第一支架固定在雷达安装转台上，雷达安装转台用于调整雷达的方位角度；雷达安装转台固定在第二支架上，第二支架用于调整雷达的高度；

将雷达设置于雷达调节装置上包括：

将雷达设置于第一支架上，雷达天线面中心与第一支架中心位于同一条直线；

将第一支架固定在雷达安装转台上，雷达天线面中心与雷达安装转台轴心位于同一条直线；

将雷达安装转台固定在第二支架上，调节第二支架，使雷达天线面中心与目标模拟器射频前端模块位于同一高度且处于同一直线。

可选地，将激光测试仪设置于雷达和目标模拟器射频前端模块之间，且与雷达和目标模拟器射频前端模块位于同一高度且处于同一直线包括：

将第三支架设置于雷达和目标模拟器射频前端模块之间，将激光测试仪固定在第三支架上；

通过第三支架调整激光测试仪的高度，通过所述第四支架调整所述目标模拟器射频前端模块的高度，使激光测试仪、雷达和目标模拟器射频前端模块位于同一直线。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种毫米波雷达对准系统，其特征在于，包括雷达调节装置、激光测试仪以及反射装置；

所述反射装置设置于雷达的发射表面，且所述反射装置的反射面位于远离所述雷达的一侧，并且与所述雷达的发射表面平行；

所述激光测试仪设置于所述雷达和目标模拟器射频前端模块之间，且与所述雷达和目标模拟器射频前端模块位于同一高度且处于同一直线；所述激光测试仪用于向所述反射装置的反射面以及目标模拟器射频前端模块的接收天线平面发射相同的激光参考线，所述反射装置的反射面用于反射所述激光参考线，使反射线投射到所述目标模拟器射频前端模块的接收天线平面；

所述雷达调节装置用于调整所述雷达的位置，使所述目标模拟器射频前端模块的接收天线平面的激光参考线与所述反射线重合，以使所述雷达与所述目标模拟器射频前端模块对准。

2.根据权利要求1所述的毫米波雷达对准系统，其特征在于，所述雷达调节装置包括雷达安装转台、第一支架以及第二支架，

所述雷达固定在所述第一支架上，所述第一支架用于调整所述雷达的俯仰角度；

所述第一支架固定在所述雷达安装转台上，所述雷达安装转台用于调整所述雷达的方位角度；

所述雷达安装转台固定在第二支架上，所述第二支架用于调整所述雷达的高度。

3.根据权利要求1所述的毫米波雷达对准系统，其特征在于，还包括第三支架和第四支架；

所述激光测试仪固定在所述第三支架上，所述第三支架用于调整所述激光测试仪的高度；

所述目标模拟器射频前端模块固定在所述第四支架上，所述第四支架用于调整所述目标模拟器射频前端模块的高度。

4.根据权利要求1所述的毫米波雷达的测试系统，其特征在于，所述激光参考线包括水平辅助线以及垂直辅助线。

5.根据权利要求1所述的毫米波雷达的测试系统，其特征在于，所述反射装置包括镜面反射设备。

6.一种毫米波雷达对准方法，其特征在于，包括：

将雷达设置于雷达调节装置上；

将反射装置设置于所述雷达的发射表面，且所述反射装置的反射面位于远离所述雷达的一侧，并且与所述雷达的发射表面平行；

将激光测试仪设置于所述雷达和目标模拟器射频前端模块之间，且与所述雷达和目标模拟器射频前端模块位于同一高度且处于同一直线；

通过激光测试仪向所述反射装置的反射面以及目标模拟器射频前端模块的接收天线平面发射相同的激光参考线，使反射装置的反射面反射所述激光参考线，并使反射线投射到所述目标模拟器射频前端模块的接收天线平面；

通过所述雷达调节装置调整所述雷达的位置，使所述目标模拟器射频前端模块表面的激光参考线与所述反射线重合，以使所述雷达与所述目标模拟器射频前端模块对准。

7.根据权利要求6所述的毫米波雷达对准方法，其特征在于，通过激光测试仪向所述反射装置的反射面以及目标模拟器射频前端模块的接收天线平面发射相同的激光参考线，使反射装置的反射面反射所述激光参考线，并使反射线投射到所述目标模拟器射频前端模块的接收天线平面，包括：

通过激光测试仪向所述反射装置的反射面以及目标模拟器射频前端模块的接收天线平面发射水平参考线，使反射装置的反射面反射所述水平参考线，并使水平反射线投射到所述目标模拟器射频前端模块的接收天线平面；

相应的，通过雷达调节装置调整所述雷达的位置，使所述目标模拟器射频前端模块表面的激光参考线与所述反射线重合，以使所述雷达与所述目标模拟器射频前端模块对准包括：

通过雷达调节装置调整所述雷达的俯仰角，使所述目标模拟器射频前端模块表面的激光参考线与所述水平反射线重合。

8.根据权利要求6所述的毫米波雷达对准方法，其特征在于，通过激光测试仪向所述反射装置的反射面以及目标模拟器射频前端模块的接收天线平面发射相同的激光参考线，使反射装置的反射面反射所述激光参考线，并使反射线投射到所述目标模拟器射频前端模块的接收天线平面，包括：

通过激光测试仪向所述反射装置的反射面以及目标模拟器射频前端模块的接收天线平面发射垂直参考线，使反射装置的反射面反射所述垂直参考线，并使垂直反射线投射到所述目标模拟器射频前端模块的接收天线平面；

相应的，通过雷达调节装置调整所述雷达的位置，使所述目标模拟器射频前端模块表面的激光参考线与所述反射线重合，以使所述雷达与所述目标模拟器射频前端模块对准包括：

通过雷达调节装置调整所述雷达的方位角，使所述目标模拟器射频前端模块表面的激光参考线与所述垂直反射线重合。

9.根据权利要求6所述的毫米波雷达对准方法，其特征在于，所述雷达调节装置包括雷达安装转台、第一支架以及第二支架，所述雷达固定在所述第一支架上，所述第一支架用于调整所述雷达的俯仰角度；所述第一支架固定在所述雷达安装转台上，所述雷达安装转台用于调整所述雷达的方位角度；所述雷达安装转台固定在第二支架上，所述第二支架用于调整所述雷达的高度；

将雷达设置于雷达调节装置上包括：

将所述雷达设置于第一支架上，所述雷达天线面中心与所述第一支架中心位于同一条直线；

将所述第一支架固定在雷达安装转台上，所述雷达天线面中心与所述雷达安装转台轴心位于同一条直线；

将所述雷达安装转台固定在第二支架上，调节所述第二支架，使所述雷达天线面中心与目标模拟器射频前端模块位于同一高度且处于同一直线。

10.根据权利要求9所述的毫米波雷达对准方法，其特征在于，将激光测试仪设置于所述雷达和目标模拟器射频前端模块之间，且与所述雷达和目标模拟器射频前端模块位于同一高度且处于同一直线包括：

将第三支架设置于雷达和目标模拟器射频前端模块之间，将所述激光测试仪固定在所述第三支架上；

通过所述第三支架调整所述激光测试仪的高度，通过所述第四支架调整所述目标模拟器射频前端模块的高度，使所述激光测试仪、所述雷达和所述目标模拟器射频前端模块位于同一直线。

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