CN115144824A - 一种雷达角度标定方法及相关装置 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例提供一种雷达角度标定方法及相关装置,该方法应用于雷达角度标定系统,雷达角度标定系统包括控制设备、标定装置和雷达系统,其中,标定装置包括滑轨和移动模组,移动模组上设置了标靶,雷达系统包括信号收发组件和信号处理组件,方法包括:移动模组在滑轨上移动以使标靶在不同位置反射雷达信号;信号收发组件发射和接收雷达信号;信号处理组件根据雷达信号获取针对不同位置的探测结果,以及根据不同位置的探测结果和不同位置的已知位置信息确定不同角度的探测误差,控制设备用于控制移动模组的滑动节奏和雷达系统的探测节奏。采用本申请实施例,能提高角度点的角度误差的标定准确度和效率。
Description
技术领域
本申请涉及雷达技术领域,尤其涉及一种雷达角度标定方法及相关装置。
背景技术
随着车载高级辅助驾驶系统(Advanced Driver Assistance Systems,ADAS)市场增长快速,毫米波雷达凭借其全天时全天候的优势,逐步成为ADAS标配传感器,随着自动驾驶应用升级(如自适应巡航控制(Adaptive Cruise Control,ACC),换道辅助(Lane ChangeAssit,LCA)等),对毫米波雷达的角精度要求越来越高,雷达角精度一方面取决于自身检测性能,另一方面取决于雷达在车体安装引入的误差。毫米波雷达在原始设备制造商/主机厂(Original equipment manufacturer,OEM)产线装配,其安装角精度受制于整车装配工艺的误差累积,在完成安装后会引入安装误差,如图1所示,在由X轴、Y轴和Z轴构成的坐标系中,可以认为车载雷达(比如车载中距雷达(Mid Range Radar,MRR)、短距雷达(ShortRange Radar,SRR)、长距雷达(Long Range Radar,LRR)等)前雷达的法线方向与X轴重合,而前雷达的实际法线方向为x,即雷达的法线方向存在α的安装误差,最大安装误差一般可到达±3°,该误差对毫米波雷达的应用是致命性的,需在EoL标定规避。通常情况下,雷达安装引入误差,包含机械安装误差和蒙皮(bumper)引入的误差,蒙皮引入误差在各个角度具有不确定性,如图3,其中301线条示意了各个角度的误差。目前,产线(End of Line,EoL)普遍标定单个角度点(如雷达法线方向,或车辆正前/正后方),后续基于该单个标定点确定雷达的安装误差,从而对雷达的探测结果进行修正。这种方式能够保证该单个标定点的雷达探测结果的精度,其他角度点的雷达探测结果的精度却存在不确定性。这对基于雷达传感器的ADAS功能实现,带来不可预估的风险。
发明内容
本申请实施例公开了一种雷达角度标定方法及相关装置,能够获得精度更高的角度误差,并且获取角度误差的效率更高。
第一方面,本申请实施例提供一种雷达角度标定方法,该方法应用于雷达角度标定系统,所述雷达角度标定系统包括控制设备、标定装置和雷达系统,其中,所述标定装置包括滑轨和移动模组,所述移动模组上设置了标靶,所述雷达系统包括信号收发组件和信号处理组件,所述方法包括:所述移动模组在所述滑轨上移动以使所述标靶在不同位置反射雷达信号;所述信号收发组件发射和接收雷达信号;所述信号处理组件根据所述雷达信号获取针对所述不同位置的探测结果,以及根据所述不同位置的探测结果和所述不同位置的已知位置信息确定不同角度的探测误差,其中,一个位置对应一个角度;其中,所述控制设备用于控制所述移动模组的滑动节奏和所述雷达系统的探测节奏。
在该方法中,通过预先设置滑轨、移动模组和标靶,让标靶随移动模组在滑轨上滑动,这个过程中雷达基于标靶反射的信号进行角度标定,得出FoV范围内的角度点的角度误差(即标定值),因此,针对雷达后续探测的每个角度点的探测角度,都可以使用对应的角度误差对其进行补偿,而不是所有探测角度都用同一个角度误差进行补偿,大大提升了补偿后的探测角度的精确度。并且,由于本申请实施例基本可以在一个雷达扫描周期完成对一个角度的标定,因此,对于一个160°视角的角度范围也只需约16秒就可以完成标定,相比于现有技术(如图4所示技术)需要几十分钟才能完成标定来说,效率得到了显著提升。
第二方面,本申请实施例提供一种雷达角度标定方法,该方法应用于标定装置,所述标定装置包括滑轨和移动模组,所述移动模组上设置了标靶,所述方法包括:所述移动模组接收控制设备发送的第一启动指示,所述第一启动指示用于指示所述移动模组开始滑动;所述移动模组在所述滑轨上移动以使所述标靶在不同位置反射雷达信号。
在该方法中,通过预先设置滑轨、移动模组和标靶,让标靶随移动模组在滑轨上滑动,这个过程中雷达基于标靶反射的信号进行角度标定,得出FoV范围内的角度点的角度误差(即标定值),因此,针对雷达后续探测的每个角度点的探测角度,都可以使用对应的角度误差对其进行补偿,而不是所有探测角度都用同一个角度误差进行补偿,大大提升了补偿后的探测角度的精确度。并且,由于本申请实施例基本可以在一个雷达扫描周期完成对一个角度的标定,因此,对于一个160°视角的角度范围也只需约16秒就可以完成标定,相比于现有技术(如图4所示技术)需要几十分钟才能完成标定来说,效率得到了显著提升。
结合第二方面,在第二方面的一种可能的实现方式中,所述标定装置包括N个滑轨和N个移动模组,其中,一个移动模组位于一个滑轨上,不同的滑轨分别位于所述雷达系统的不同方位,N为大于1的整数。可以理解,由于不同的滑轨分别位于所述雷达系统的不同方位,因此,雷达系统后续就可以获取更多方位的角度点的角度误差。
结合第二方面或者第二方面的上述任一种可能的实现方式,在第二方面的又一种可能的实现方式中,N等于4,所述N个滑轨围成的区域为一个包围所述雷达系统的矩形。可以理解,当4个滑轨围成一个包围雷达系统的矩形时,标靶在移动过程中其相对于雷达系统的位置更容易计算,因此,这么做能够简化计算过程,提高获取角度误差的效率。
结合第二方面或者第二方面的上述任一种可能的实现方式,在第二方面的又一种可能的实现方式中,所述雷达系统部署在车辆上,所述车辆纵轴线与所述矩形的两个边平行,所述车辆横轴线与所述矩形的另外两个边平行。可以理解,通过矩形和平行这两种已知关系,可以为计算标靶到雷达系统的距离提供便利,简化计算过程。
结合第二方面或者第二方面的上述任一种可能的实现方式,在第二方面的又一种可能的实现方式中,所述移动模组在所述滑轨上移动以使所述标靶在不同位置反射雷达信号,包括:
所述N个移动模组在所述滑轨上同时开始移动以使所述标靶在不同位置反射雷达信号,或者,所述N个移动模组在所述滑轨上轮流移动以使所述标靶在不同位置反射雷达信号。可以理解,N个移动模组同时开始移动意味着针对不同的方位同时开始进行角度误差的标定,这样有利于提高标定的效率。
结合第二方面或者第二方面的上述任一种可能的实现方式,在第二方面的又一种可能的实现方式中,所述移动模组在所述滑轨上移动以使所述标靶在不同位置反射雷达信号之后,还包括:
所述移动模组向所述控制设备发送第一反馈信息,其中,所述第一反馈信息用于指示所述移动模组已经从所在的滑轨的起始位置滑到了终点位置;
所述移动模组接收所述控制设备发送的第一指示信息,其中,所述第一指示信息用于指示所述移动模组回到所述起始位置。可以理解,这里向控制设备发送第一反馈消息,由控制设备统一调配移动模组的工作节奏,有利于提高控制效率。
第三方面,本申请实施例提供一种雷达角度标定方法,应用于雷达系统,所述方法包括:
接收控制设备发送的第二启动指示,所述第二启动指示用于指示所述雷达系统开始探测;
通过信号收发组件发射和接收雷达信号;
通过信号处理组件根据所述雷达信号获取针对不同位置的探测结果,其中,所述不同位置包括移动模组在滑轨上滑动时设在所述运动模组上的标靶所在的不同位置;
根据所述不同位置的探测结果和所述不同位置的已知位置信息确定不同角度的探测误差,其中,一个位置对应一个角度。
在该方法中,通过预先设置滑轨、移动模组和标靶,让标靶随移动模组在滑轨上滑动,这个过程中雷达基于标靶反射的信号进行角度标定,得出FoV范围内的角度点的角度误差(即标定值),因此,针对雷达后续探测的每个角度点的探测角度,都可以使用对应的角度误差对其进行补偿,而不是所有探测角度都用同一个角度误差进行补偿,大大提升了补偿后的探测角度的精确度。并且,由于本申请实施例基本可以在一个雷达扫描周期完成对一个角度的标定,因此,对于一个160°视角的角度范围也只需约16秒就可以完成标定,相比于现有技术(如图4所示技术)需要几十分钟才能完成标定来说,效率得到了显著提升。
结合第三方面,在第三方面的一种可能的实现方式中,所述滑轨的数量为N个,所述移动模组的数量为N个,其中,一个移动模组位于一个滑轨上,不同的滑轨分别位于所述雷达系统的不同方位,N为大于1的整数。可以理解,由于不同的滑轨分别位于所述雷达系统的不同方位,因此,雷达系统后续就可以获取更多方位的角度点的角度误差。
结合第三方面或者第三方面的上述任一种可能的实现方式,在第三方面的又一种可能的实现方式中,N等于4,所述N个滑轨围成的区域为一个包围所述雷达系统的矩形。可以理解,当4个滑轨围成一个包围雷达系统的矩形时,标靶在移动过程中其相对于雷达系统的位置更容易计算,因此,这么做能够简化计算过程,提高获取角度误差的效率。
结合第三方面或者第三方面的上述任一种可能的实现方式,在第三方面的又一种可能的实现方式中,所述雷达系统部署在车辆上,所述车辆纵轴线与所述矩形的两个边平行,所述车辆横轴线与所述矩形的另外两个边平行。可以理解,通过矩形和平行这两种已知关系,可以为计算标靶到雷达系统的距离提供便利,简化计算过程。
结合第三方面或者第三方面的上述任一种可能的实现方式,在第三方面的又一种可能的实现方式中,所述探测结果包括距离和角度。
结合第三方面或者第三方面的上述任一种可能的实现方式,在第三方面的又一种可能的实现方式中,所述根据所述不同位置的探测结果和所述不同位置的已知位置信息确定不同角度的探测误差,包括:
根据第一位置的探测结果、所述第一位置的已知位置信息、雷达标称安装角确定第一角度的探测误差,其中,所述第一位置为所述不同位置中的任意一个位置,所述第一位置对应所述第一角度。
第四方面,本申请实施例提供一种雷达角度标定方法,所述方法包括:
向标定装置上的移动模组发送第一启动指示,其中,所述第一启动指示用于指示所述移动模组开始滑动,所述标定装置包括滑轨和所述移动模组,所述移动模组上设置了标靶,所述移动模组在所述滑轨上移动时所述标靶在不同位置反射雷达信号;
向所述雷达系统发送第二启动指示,所述第二启动指示用于指示所述雷达系统开始探测。
在该方法中,通过预先设置滑轨、移动模组和标靶,让标靶随移动模组在滑轨上滑动,这个过程中雷达基于标靶反射的信号进行角度标定,得出FoV范围内的角度点的角度误差(即标定值),因此,针对雷达后续探测的每个角度点的探测角度,都可以使用对应的角度误差对其进行补偿,而不是所有探测角度都用同一个角度误差进行补偿,大大提升了补偿后的探测角度的精确度。并且,由于本申请实施例基本可以在一个雷达扫描周期完成对一个角度的标定,因此,对于一个160°视角的角度范围也只需约16秒就可以完成标定,相比于现有技术(如图4所示技术)需要几十分钟才能完成标定来说,效率得到了显著提升。
结合第四方面,在第四方面的一种可能的实现方式中,所述向标定装置上的移动模组发送第一启动指示,包括:向标定装置上的N个移动模组同步发送第一启动指示,N为大于1的整数。可以理解,同步发送第一启动之后N个移动模组同时开始移动,这意味着针对不同的方位同时开始进行角度误差的标定,这样有利于提高标定的效率。
结合第四方面或者第四方面的上述任一种可能的实现方式,在第四方面的又一种可能的实现方式中,所述向标定装置上的移动模组发送第一启动指示,包括:
向标定装置上的N个移动模组中的第一移动模组发送第一启动指示,N为大于1的整数;
接收所述第一运动模组发送的第一反馈信息,其中,所述第一反馈信息用于指示所述移动模组已经从所在的滑轨的起始位置滑到了终点位置;
向所述N个移动模组中的第二移动模组发送所述第一启动指示,其中,所述第二移动模组和所述第一移动模组为所述N个移动模组中两个不同的移动模组。可以理解,这里向控制设备发送第一反馈消息,由控制设备统一调配移动模组的工作节奏,有利于提高控制效率。
结合第四方面或者第四方面的上述任一种可能的实现方式,在第四方面的又一种可能的实现方式中,所述控制设备接收所述第一运动模组发送的第一反馈信息之后,还包括:
向所述第一移动模组发送第一指示信息,其中,所述第一指示信息用于指示所述第一移动模组回到所述起始位置。
第五方面,本申请实施例提供一种雷达角度标定系统,所述雷达角度标定系统包括控制设备、标定装置和雷达系统,其中,所述标定装置包括滑轨和移动模组,所述移动模组上设置了标靶,所述雷达系统包括信号收发组件和信号处理组件,其中:
所述移动模组,用于在所述滑轨上移动以使所述标靶在不同位置反射雷达信号;
所述信号收发组件,用于发射和接收雷达信号;
所述信号处理组件,用于根据所述雷达信号获取针对所述不同位置的探测结果,以及根据所述不同位置的探测结果和所述不同位置的已知位置信息确定不同角度的探测误差,其中,一个位置对应一个角度;
所述控制设备,用于控制所述标定装置的滑动节奏和所述雷达系统的探测节奏。
在该方法中,通过预先设置滑轨、移动模组和标靶,让标靶随移动模组在滑轨上滑动,这个过程中雷达基于标靶反射的信号进行角度标定,得出FoV范围内的角度点的角度误差(即标定值),因此,针对雷达后续探测的每个角度点的探测角度,都可以使用对应的角度误差对其进行补偿,而不是所有探测角度都用同一个角度误差进行补偿,大大提升了补偿后的探测角度的精确度。并且,由于本申请实施例基本可以在一个雷达扫描周期完成对一个角度的标定,因此,对于一个160°视角的角度范围也只需约16秒就可以完成标定,相比于现有技术(如图4所示技术)需要几十分钟才能完成标定来说,效率得到了显著提升。
第六方面,本申请实施例提供一种雷达角度标定装置,其中:
所述标定装置包括滑轨和移动模组,所述移动模组上设置了标靶:
所述移动模组,用于接收控制设备发送的第一启动指示,所述第一启动指示用于指示所述移动模组开始滑动;
所述移动模组,还用于在所述滑轨上移动以使所述标靶在不同位置反射雷达信号。
在该方法中,通过预先设置滑轨、移动模组和标靶,让标靶随移动模组在滑轨上滑动,这个过程中雷达基于标靶反射的信号进行角度标定,得出FoV范围内的角度点的角度误差(即标定值),因此,针对雷达后续探测的每个角度点的探测角度,都可以使用对应的角度误差对其进行补偿,而不是所有探测角度都用同一个角度误差进行补偿,大大提升了补偿后的探测角度的精确度。并且,由于本申请实施例基本可以在一个雷达扫描周期完成对一个角度的标定,因此,对于一个160°视角的角度范围也只需约16秒就可以完成标定,相比于现有技术(如图4所示技术)需要几十分钟才能完成标定来说,效率得到了显著提升。
结合第六方面,在第六方面的一种可能的实现方式中所述标定装置包括N个滑轨和N个移动模组,其中,一个移动模组位于一个滑轨上,不同的滑轨分别位于所述雷达系统的不同方位,N为大于1的整数。
可以理解,由于不同的滑轨分别位于所述雷达系统的不同方位,因此,雷达系统后续就可以获取更多方位的角度点的角度误差。
结合第六方面或者第六方面的上述任一种可能的实现方式,在第六方面的又一种可能的实现方式中,所述移动模组在所述滑轨上移动以使所述标靶在不同位置反射雷达信号,包括:
所述N个移动模组在所述滑轨上同时开始移动以使所述标靶在不同位置反射雷达信号,或者,所述N个移动模组在所述滑轨上轮流移动以使所述标靶在不同位置反射雷达信号。
可以理解,N个移动模组同时开始移动意味着针对不同的方位同时开始进行角度误差的标定,这样有利于提高标定的效率。
第七方面,本申请实施例提供一种雷达系统,包括通信接口、信号收发组件和信号处理组件,其中:
所述通信接口,用于接收控制设备发送的第二启动指示,所述第二启动指示用于指示所述雷达系统开始探测;
所述信号收发组件,用于发射和接收雷达信号;
所述信号处理组件,用于根据所述雷达信号获取针对不同位置的探测结果,其中,所述不同位置包括移动模组在滑轨上滑动时设在所述运动模组上的标靶所在的不同位置;
所述信号处理组件,还用于根据所述不同位置的探测结果和所述不同位置的已知位置信息确定不同角度的探测误差,其中,一个位置对应一个角度。
在该方法中,通过预先设置滑轨、移动模组和标靶,让标靶随移动模组在滑轨上滑动,这个过程中雷达基于标靶反射的信号进行角度标定,得出FoV范围内的角度点的角度误差(即标定值),因此,针对雷达后续探测的每个角度点的探测角度,都可以使用对应的角度误差对其进行补偿,而不是所有探测角度都用同一个角度误差进行补偿,大大提升了补偿后的探测角度的精确度。并且,由于本申请实施例基本可以在一个雷达扫描周期完成对一个角度的标定,因此,对于一个160°视角的角度范围也只需约16秒就可以完成标定,相比于现有技术(如图4所示技术)需要几十分钟才能完成标定来说,效率得到了显著提升。
结合第其方面,在第七方面的一种可能的实现方式中,所述滑轨的数量为N个,所述移动模组的数量为N个,其中,一个移动模组位于一个滑轨上,不同的滑轨分别位于所述雷达系统的不同方位,N为大于1的整数。可以理解,由于不同的滑轨分别位于所述雷达系统的不同方位,因此,雷达系统后续就可以获取更多方位的角度点的角度误差。
结合第七方面或者第七方面的上述任一种可能的实现方式,在第七方面的又一种可能的实现方式中,所述探测结果包括距离和角度。
结合第七方面或者第七方面的上述任一种可能的实现方式,在第七方面的又一种可能的实现方式中,在根据所述不同位置的探测结果和所述不同位置的已知位置信息确定不同角度的探测误差方面,所述信号处理组件具体用于:
根据第一位置的探测结果、所述第一位置的已知位置信息、雷达标称安装角确定第一角度的探测误差,其中,所述第一位置为所述不同位置中的任意一个位置,所述第一位置对应所述第一角度。
第八方面,本申请实施例提供一种控制设备,包括通信接口,其中:
所述通信接口,用于向标定装置上的移动模组发送第一启动指示,其中,所述第一启动指示用于指示所述移动模组开始滑动,所述标定装置包括滑轨和移动模组,所述移动模组上设置了标靶,所述移动模组在所述滑轨上移动时所述标靶在不同位置反射雷达信号;
所述通信接口,还用于向所述雷达系统发送第二启动指示,所述第二启动指示用于指示所述雷达系统开始探测。
在该方法中,通过预先设置滑轨、移动模组和标靶,让标靶随移动模组在滑轨上滑动,这个过程中雷达基于标靶反射的信号进行角度标定,得出FoV范围内的角度点的角度误差(即标定值),因此,针对雷达后续探测的每个角度点的探测角度,都可以使用对应的角度误差对其进行补偿,而不是所有探测角度都用同一个角度误差进行补偿,大大提升了补偿后的探测角度的精确度。并且,由于本申请实施例基本可以在一个雷达扫描周期完成对一个角度的标定,因此,对于一个160°视角的角度范围也只需约16秒就可以完成标定,相比于现有技术(如图4所示技术)需要几十分钟才能完成标定来说,效率得到了显著提升。
结合第八方面,在第八方面的一种可能的实现方式中,在向所述标定装置上的移动模组发送第一启动指示方面,所述通信接口具体用于:向所述标定装置上的N个移动模组同步发送第一启动指示,其中,N为大于1的整数。可以理解,同步发送第一启动之后N个移动模组同时开始移动,这意味着针对不同的方位同时开始进行角度误差的标定,这样有利于提高标定的效率。
结合第八方面或者第八方面的上述任一种可能的实现方式,在第八方面的又一种可能的实现方式中,在向标定装置上的移动模组发送第一启动指示方面,所述通信接口具体用于:
向所述标定装置上的N个移动模组中的第一移动模组发送第一启动指示,其中,N为大于1的整数;
接收所述第一运动模组发送的第一反馈信息,其中,所述第一反馈信息用于指示所述移动模组已经从所在的滑轨的起始位置滑到了终点位置;
向所述N个移动模组中的第二移动模组发送所述第一启动指示,其中,所述第二移动模组和所述第一移动模组为所述N个移动模组中的两个不同的移动模组。可以理解,这里向控制设备发送第一反馈消息,由控制设备统一调配移动模组的工作节奏,有利于提高控制效率。
结合第八方面或者第八方面的上述任一种可能的实现方式,在第八方面的又一种可能的实现方式中,所述通信接口还用于:
在接收所述第一运动模组发送的第一反馈信息之后,向所述第一移动模组发送第一指示信息,其中,所述第一指示信息用于指示所述第一移动模组回到所述起始位置。
第九方面,本申请实施例提供一种车辆,所述车辆包括第七方面或者第七方面的任一种可能的实现方式所描述的雷达系统。
通过实施本申请实施例,通过预先设置滑轨、移动模组和标靶,让标靶随移动模组在滑轨上滑动,这个过程中雷达基于标靶反射的信号进行角度标定,得出FoV范围内的角度点的角度误差(即标定值),因此,针对雷达后续探测的每个角度点的探测角度,都可以使用对应的角度误差对其进行补偿,而不是所有探测角度都用同一个角度误差进行补偿,大大提升了补偿后的探测角度的精确度。并且,由于本申请实施例基本可以在一个雷达扫描周期完成对一个角度的标定,因此,对于一个160°视角的角度范围也只需约16秒就可以完成标定,相比于现有技术(如图4所示技术)需要几十分钟才能完成标定来说,效率得到了显著提升。
附图说明
以下对本申请实施例用到的附图进行介绍。
图1是现有技术中的一种雷达安装失准示意图;
图2是本申请实施例提供的一种雷达角度标定的场景示意图;
图3是本申请实施例提供的一种角度标定方法的角度误差示意图;
图4是本申请实施例提供的又一种雷达角度标定的场景示意图;
图5是本申请实施例提供的一种雷达角度标定系统的架构示意图;
图6是本申请实施例提供的一种雷达角度标定方法的流程示意图;
图7是本申请实施例提供的一种雷达角度标定的场景示意图;
图8是本申请实施例提供的一种雷达角度标定方法的流程示意图;
图9是本申请实施例提供的一种雷达角度标定方法的流程示意图;
图10是本申请实施例提供的一种雷达角度标定装置的结构示意图;
图11是本申请实施例提供的一种雷达系统的结构示意图;
图12是本申请实施例提供的一种控制设备的结构示意图。
具体实施方式
下面结合本申请实施例中的附图对本申请实施例进行描述。
请参见图2,图2示意了一种雷达角度标定的场景示意图,图2中,车辆上安装了1个MRR和4个短距雷达(Short Range Radar,SRR),车辆被标定装置围住,该标定装置包括两根平行的横梁和两排平行的吸附材料,车辆位于两根横梁和两排吸附材料形成的矩形范围内;在横梁上有5个伸展臂,分别用于架起4个标靶和1个标定板(作用等同于标靶),这4个标靶和1个标定板分别用于反射4个SRR的雷达信号和1个MRR的雷达信号,两排吸附材料则用于吸收周围的光噪声,避免对SRR的探测造成干扰。在图2中,标靶和标定板可为角反射器、多普勒发生器、金属标定板等,标靶固定放置在位置信息精确已知的某个固定位置,因此,对于每个MRR或SRR来说,其只能标定某一特定角度点的角度误差,如果基于该角度误差进行在线全角度域补偿,很有可能会恶化其他角度的精度,图3示意了真实角度与雷达的测量角度的关系,线条301表示因安装、蒙皮等引入角度误差后真实角度与测量角度的关系,线条302为通过以上标定的一个角度误差对测量角度进行补偿后真实角度与测量角度的关系,线条303为理想的真实角度与测量角度的关系。可以看出,基于以上标定的一个角度误差对测量角度进行补偿后,只有一个角度点(即标定的角度点)的真实角度与测量角度的关系达到线条303示意的理想状态,而其他角度点的真实角度与实际角度的关系离理想状态偏差更远。也即是说,基于图2所示的方式,通过一个角度误差对全角度域进行补偿可能导致补偿结果误差更大。
请参见图4,图4示意了又一种雷达角度标定的场景示意图,以车辆左前角雷达为例,利用道路两边路沿(如护栏,路牙子等)进行在线动态标定,标定过程中,先提取雷达信号处理后生成的静态角度点云信息(包括速度、方位角度等),其中速度与角度满足如下关系式:
vk=-Vego*cos(αmis_k+θmeasure_k)
其中,θmeasure_k为第k个标定角度点的雷达方位角测量值(即探测角度),vk为第k个标定角度点的雷达径向速度测量值,Vego为车辆的车速,αmis_k为第k个标定角度点的角度误差,换算后如下:
αmis_k=cos-1(-vk/Vego)-θmeasure_k
然而,图4所示场景只适用于标定有路沿覆盖的一些特定角度区域(如马路牙子所对应的(β–α)区域),无法覆盖到雷达FoV关注的全部角度区域(如具有高精度要求的自车正前(如α区域)、正后方向等),因此,对于该特定角度区域以外的区域,只能将该特定角度区域的角度误差近似作为它们的角度误差,这样做难以保证FoV关注的全部角度区域的标定精度。并且,该场景要求自车平稳直行,如果这些外界因素把控不好也会明显影响标定精度;另外,由于马路牙子为随机非合作目标,需要经过长时间积累才能达到可观的精度,标定效率很低。
针对车载雷达系统中角度标定存在标定范围受限、标定效率低、标定精度无保障的问题,本申请提供了一种新的雷达角度标定方法,标定过程中,在雷达整个FoV移动标靶,利用雷达到标靶的距离、角度和速度等测量信息进行在线标定,实现全角度域(或者说大部分角度)的标定,可选的,每个标定角度的标定时长只需一个雷达周期(<100ms),从而可以快速实现对多个标定角度的标定,获得多个标定角度的角度误差,下面结合图5和图6具体说明。
请参见图5,图5是本申请实施例提供的一种雷达角度标定系统50的架构示意图,该雷达角度标定系统包括控制设备501、标定装置502和雷达系统503,其中:
控制设备501也可以称为上位机HMI,其可以是具有计算能力的设备,例如,一台服务器,或者多台服务器组成的服务器集群,或者一个移动终端(如手机),等等。该控制设备501上部署了通信接口,该通信接口用于支持该控制设备501与其他设备通信,例如,与上述标定装置502通信,以控制该标定装置上的运行节奏;再如,与上述雷达系统503通信,以控制该雷达系统503进行雷达探测的节奏,这部分后面会详细描述。
标定装置502包括标定装置和雷达系统,其中,标定装置包括滑轨和移动模组,所述移动模组上设置了标靶,该标靶用于反射雷达信号,其包括但不限于角反射器、目标模拟器等,当滑轨滑到不同位置时,该标靶在不同位置反射雷达信号,每个位置就相当于一个标定目标。
本申请实施例中,该滑轨的数量可以与该运动模组的数量一致,一个运动模组位于一个滑轨上。可选的,该滑轨也可以称为运动模组轨道,或者轨道支架,或者其他名称。图5示意的是3个滑轨,实际应用中还可以是一个,或者两个,或者四个,等等。可选的,该滑轨可以为直线轨道,与地面平行,且与雷达安装载体(如车辆)的横轴或纵轴平行。
可选的,该标靶和该移动模组可以直接连接,也可以通过一个支架连接,该支架可以称为标靶支架,该标靶支架不能反射雷达信号,或反射雷达信号的能力远小于标靶。
可选的,该运动模组上可以包括处理单元、存储器、通信接口,其中,该存储器用于存储计算机程序,该处理单元用于调用该计算机程序来执行一些操作,比如控制该移动模组移动,通过通信接口来接收或发送信息,如接收控制设备501发送的控制信息。
雷达系统503可以为单个雷达,或者为多个雷达组成的雷达模组,该雷达系统501可以部署在车辆上、或者轮船上、或者其他设备或工具上,或者独立存在,此处不做限定。比如,当其部署在车辆上时,可以与车辆通过总线相连,或者进行无线连接。
可选的,该雷达系统503包括信号收发组件和信号处理组件,其中,信号收发组件用于周期性的发射或接收电磁波(即雷达信号),从而探测标靶位置信息;信号处理组件用于对信号收发组件探测到的信号进行处理,从而得到相应标定目标的标定信息,比如角度误差。
请参见图6,图6是本申请实施例提供的一种雷达角度标定方法的流程示意图,该方法可以基于图5所示的系统架构来实现,也可以基于其他架构来实现,此处不做限定。该方法包括步骤S601-S611中的全部或部分步骤,除此之外还可以包括其他步骤。
步骤S601:车辆平稳停泊在预设的用于进行雷达角度标定的泊位上。
具体地,该车辆具体为安装了上述雷达系统的载体,当该雷达系统搭载在其他设备,比如轮船、探测仪器等设备上时,这里停泊在预设的泊位上的就是该其他设备了,当然,也可能该雷达系统不搭载在任何载体上,这种情况下,则需要将该雷达系统部署在一个用于进行雷达角度标定的位置上。为了便于描述,下面统一以雷达系统搭载在车辆上为例进行说明。
可选的,该雷达系统被上述标定装置包围或者半包围,当雷达系统搭载在车辆上时,该车辆平稳停泊后被上述标定装置包围或者半包围,下面进行举例说明。
案例1,该标定装置包括N个滑轨和N个移动模组,其中,一个移动模组位于一个滑轨上,不同的滑轨分别位于所述雷达系统的不同方位(也就是位于车辆的不同方位)。例如,N等于4,这4个滑轨围成的区域为一个包围车辆的矩形,可选的,该4个滑轨中的2个滑轨与车辆方向盘摆正时的前进方向平行,该外2个滑轨与车辆方向盘摆正时的前进方向垂直,这种情况下,上述雷达系统在车辆的前、后、左、右均有信号收发组件。
案例2,该标定装置包括N个滑轨和N个移动模组,其中,一个移动模组位于一个滑轨上,不同的滑轨分别位于所述雷达系统的不同方位(也就是位于车辆的不同方位)。例如,N等于3,这3个滑轨形成一个对该车辆半包围的状态,可选的,该3个滑轨中的2个滑轨与车辆方向盘摆正时的前进方向平行,另外1个滑轨与车辆方向盘摆正时的前进方向垂直,且位于车辆前方,这种情况下,上述雷达系统在车辆的前、左、右均有信号收发组件。
案例3,该标定装置包括N个滑轨和N个移动模组,其中,一个移动模组位于一个滑轨上,不同的滑轨分别位于所述雷达系统的不同方位(也就是位于车辆的不同方位)。例如,N等于2,这2个滑轨形成一个对该车辆半包围的状态,可选的,该2个滑轨的延长线的交点在车辆前方,且该车辆前进方向上的中轴线到与这两个滑轨的夹角相等,这种情况下,上述雷达系统在车辆的左前方、右前方均有信号收发组件。
案例4,该标定装置包括1个滑轨和1个移动模组,该1个滑轨形成对该车辆呈包围的状态,例如,该1个滑轨形成一个近似的矩形,之所以称之为近似的矩形,是以为该滑轨并未形成标准的4个角,而是经过平滑处理后的弧形,以便于移动模组的滑动。可以理解,1个滑轨还可以形成其他形状,此处不一一举例。
可以理解,该滑轨的数量还可以为其他情况,此处不一一举例。
步骤S602:控制设备向标定装置发送第一启动指示,并向雷达系统发送第二启动指示。
具体地,控制设备控制用于所述移动模组的滑动节奏和所述雷达系统的探测节奏,所述第一启动指示用于指示所述移动模组开始滑动,所述第二启动指示用于指示所述雷达系统开始探测;这里,可以指示移动模组的滑动开始时刻与雷达系统的探测开始时刻相同,也可以指示移动模组的滑动开始时刻稍微比雷达系统的探测开始时刻晚一点。这里提到的向标定装置发送第一启动指示,具体是向标定装置上的移动模组发送第一启动指示。
需要说明的是,当该标定装置包括N个滑轨和N个移动模组时,这里可以同时向N个移动模组发送第一启动指示,以指示它们同时开始滑动,也可以先后向N个移动模组发送第一启动指示,例如,像一个移动模组发送完后,等该一个移动模组滑动结束后,再像其他的移动模组发送第一启动指示,并以此类推,这里的N为大于1的整数。
可选的,也可能该雷达系统通过其他方式启动了,因此,在这个步骤中只需要通过发送第一启动指示来指示标定装置上的运动模组移动即可。
步骤S603:雷达系统接收控制设备发送的第二启动指示。
步骤S604:雷达系统响应第二启动指示通过信号收发组件发射和接收雷达信号。
步骤S605:所述移动模组接收控制设备发送的第一启动指示。
步骤S606:所述运动模组在所述滑轨上移动以使所述标靶在不同位置反射雷达信号。
步骤S607:雷达系统通过信号处理组件根据所述雷达信号获取雷达的标定值。
具体地,该雷达系统会通过信号收发组件周期性地进行扫描,与此同时,移动模组在滑轨上滑动,因此与移动模组相连接的标靶的位置会进行移动,标靶运动的过程中,会在不同位置反射雷达信号(如电磁波),因此信号收发组件能够收到不同位置反射的雷达信号。
进而,雷达系统的信号处理组件基于发射的雷达信号和不同位置反射的雷达信号,可以获取针对不同位置的探测结果,这里的探测结果可以包括角度方向、距离等信息,可选的,还包括标靶的移动速度。例如,该不同位置包括位置1、位置2、位置3,那么,在标靶处于位置1时,基于发射的雷达信号和接收的雷达信号可以得到针对位置1的探测结果,在标靶处于位置2时,基于发射的雷达信号和接收的雷达信号可以得到针对位置3的探测结果,在标靶处于位置3时,基于发射的雷达信号和接收的雷达信号可以得到针对位置3的探测结果。
然后,根据不同位置的探测结果和不同位置的已知位置信息确定不同位置的探测误差。需要说明的是,由于车辆停泊在预先标定的位置,雷达系统也部署在车辆上的固定位置,因此,雷达系统的位置属于已知量;另外,由于标定装置也是预先设置的,因此,在移动模组带动标靶移动的过程中,上述不同位置的位置信息属于已知量。因此,以上不同位置相对于雷达系统的距离、角度是可以直接计算得到的,然而,基于雷达系统的探测结果也可以得到以上不同位置相对于雷达系统的距离、角度,因此,可以将计算得到的距离、角度与探测得到的距离、角度进行对比,从而得出不同位置的探测误差,比如角度误差。例如,针对位置1计算得到的距离、角度与针对位置1探测得到的距离、角度进行对比,可以得出位置1的探测误差,其他位置的探测误差的获取方式以此类推。
需要说明的是,上述不同位置中每一个位置对应一个角度,即每个位置相对于雷达系统的角度坐标系而言,都有一个角度,比如以上位置1相对于雷达而言其角度为角度1,以上位置2相对于雷达而言其角度为角度2,以上位置3相对于雷达而言其角度为角度3,因此,以上提及得到不同位置的探测误差,实际也是不同角度的探测误差(即标定值)。
步骤S608:雷达系统保存标定结果。
这里,可能是雷达系统自己保存标定结果,也可能是雷达系统自己保存标定结果并将标定结果发给控制设备,也可能是雷达系统自己不保存标定结果但是将标定结果发给控制设备。
步骤S609:雷达系统向控制设备报告标定成功或失败的结果。
具体地,雷达系统向控制设备发送报告信息,该报告信息用于指示针对特定区域的雷达标定成功或失败(即雷达角度标定任务完成或未完成),以便该控制设备做进一步的控制。
这里的步骤S609为可选步骤。
这里提到的特定区域是指有运动模组的区域,具体是哪个区域此处不作限定。
可选的,也可以在该移动模组滑到终点位置后,移动模组向控制设备发送第一反馈信息,其中,第一反馈信息用于指示移动模组已经从所在的滑轨的起始位置滑到了终点位置。
步骤S610:控制设备控制移动模组停止移动。
可以理解,该控制设备根据上述报告信息,和/或,第一反馈信息获知特定区域的雷达角度标定任务完成之后,就可以向该特定区域的移动模组发送第一指示信息,以指示该运动模组停止移动,和/或,指示该移动模组返回到滑动开始之前的位置,以备下次使用。
步骤S611:所述移动模组接收所述控制设备发送的第一指示信息,并根据所述第一指示信息的指示停止移动,和/或,返回到滑动开始之前的位置。
本申请实施例中,一个雷达系统可能有多个雷达,比如该雷达系统搭载在车辆上时,该雷达系统包括车辆左前角、右前角、左后角、右后角4个位置的雷达SRR,这多个雷达可以同步开始角度标定的工作,也可以其中一个雷达完成雷达标定任务后另外一个再开始。
单就其中一个雷达的角度标定过程来说,该雷达的视角FoV内可能有一个滑轨,也可能有多个滑轨,当只有一个滑轨时,根据该一个滑轨上的移动模组连接的标靶反射的信号获得相应角度的标定值即可,当有多个滑轨时,可以先根据其中一个滑轨上的移动模组连接的标靶反射的信号获得一部分角度的标定值,再根据又一个滑轨上的移动模组连接的标靶反射的信号获得又一部分角度的标定值,其余部分以此类推。
可以理解,通过以上方法获取各个角度点的角度误差(即标定值)后,后续雷达在探测出每个角度点的探测角度后,都可以使用相应角度点的角度误差对该探测角度进行补偿,而不是所有探测角度都用同一个角度误差进行补偿,大大提升了补偿后的探测角度的精确度。例如,探测的角度范围内包括角度(或说角度点)1、角度2和角度3,那么通过上述方法可以标定出角度1的角度误差1、角度2的角度误差2、角度3的角度误差3,后续在探测出角度1的探测角度1、角度2的探测角度2、角度3的探测角度3后,通过角度误差1对探测角度1进行补偿,通过角度误差2对探测角度2进行补偿,通过角度误差3对探测角度3进行补偿,补偿后的探测角度就会更准确。
为了更好地理解获取探测误差(即标定值)的原理,下面结合图7场景进行举例说明。
图7所示场景为一种典型的车载雷达系统多角度标定的应用,下面以雷达系统的左前角雷达SRR为例进行说明,假设左前角雷达的整个FoV角度为±80°范围,则可以通过标定装置上与该整个FoV角度就近的2个标靶进行标定,其中,标靶1用于标定-80°~30°的角度范围,记为A1,标靶2用于标定30°~80°的角度范围,记为A2。具体流程参考图8。
(1)车辆平稳停泊在预设的泊位上,经过车辆摆正器或四轮定位调整车姿,保证车辆X轴(纵轴)与标靶1连接移动模组所在的滑轨1平行,车辆Y轴(横轴)与标靶2连接移动模组所在的滑轨2平行,滑轨1到车辆X轴的间距为aX0,滑轨2到车辆Y轴的间距为aY0,假设左前角雷达SRR在车辆上的安装位置为(rX0,rY0),则该左前角雷达距离标靶2对应的滑轨2的距离RX0、距离标靶1对应的滑轨1的距离RY0可以分别表示为:
(2)控制设备向标靶1所在的移动模组发送第一启动指示,这里,第一启动指示用于指示标靶1连接的移动模组在滑轨上移动。
(3)标靶1随连接的移动模组在滑轨1上滑动,此时左前角雷达SRR进入角度标定模式(也可能提前进入了)。
(4)左前角雷达SRR进入角度标定模式后,通过周期发射、接收电磁波,来对标靶1进行探测,得到标靶1在不同位置的探测结果,比如探测结果的距离和角度等信息,标靶1在第i个位置时,探测的距离记为R1i,角度记为θi(假设左前角雷达SRR法线右侧角度为正值,则θi为正角度值),速度记为Vi(可以规定标靶靠近雷达移动速度为负值,远离雷达速度为正值),其中,Vi可以由雷达测量得到,或雷达测量的距离差分近似,比如Vi=R1i-R1i-1,其中,R1i和R1i-1为两个相邻时间点雷达测得的距离。
(5)雷达系统内置的信号处理组件(包括算法),通过测得的标靶距离R1i、角度θi、速度Vi以及其他已知的与位置相关的信息计算角点θi的角度误差(即标定值),其中,A1角度范围内的第i个角度的角度误差(即标定值)αmis_i计算式为:
其中,α为雷达在车体方位维的标称安装角(雷达法线相对于车辆纵轴方向,逆时针方向为负),A1角度范围内的第i个角度是指标靶1在第i个位置时相对于雷达的角度。
可选的,已知的与位置相关的信息(即已知位置信息)可以为一个简单的距离值,比如标靶1连接的移动模组所在的滑轨到雷达原点的距离Ry0(也可以称为“标靶1连接的运动模组所在的滑轨与车辆平行基线的距离,该平行基线就是穿过雷达原点且与车辆X轴平行的线,如果将A1区域换成A2区域,则平行基线就是穿过雷达原点且与车辆横Y平行的线”)。
(6)在标靶1移动的过程中,左前角雷达SRR同时完成A1区域所有角度点的标定。本步骤中,左前角雷达SRR会判断是否完成A1角度范围内所有角度点(或者预定数量的角度点)的标定,如果没有就重复步骤(3)~(6),否则跳转至步骤(7)。
(7)左前角雷达SRR在完成A1角度范围内角度的标定后,可以保存各角度点的标定值,还可以将各角度点的标定值上报控制设备。之后雷达可以自行结束角度标定模式,等到后面收到控制设备或者其他方面的启动指示后再次进入角度标定模式,以继续对A2角度范围进行角度标定;雷达也可以保持角度标定模式,后续等标靶2移动时直接对A2角度范围进行标定。
可选的,雷达系统还可以向控制设备发送报告信息,该报告信息(可以携带需上报的标定值)用于指示针对特定区域的雷达角度标定任务完成,以便该控制设备做进一步的控制。
可选的,也可以在该标靶1连接的移动模组滑到滑轨1上的终点位置后,标靶1连接的移动模组向控制设备发送第一反馈信息,其中,第一反馈信息用于指示标靶1连接的移动模组已经从所在的滑轨1的起始位置滑到了终点位置,以便该控制设备做进一步的控制。
(8)如果控制设备收到了A1角度范围内的角度标定结果,则可对其进行保存以备后续使用。可选的,如果控制设备接收到了上述报告信息和/或第一反馈信息,则可以向标靶1连接的移动模组发送第一指示信息(如果没有收到报告信息或第一反馈信息,也可以基于收到的A1角度范围内的角度标定结果判定雷达以完成对A1角度范围的标定或者判定标靶1连接的移动模组滑到了终端位置),该第一指示信息用于指示该移动模组停止移动回到起始位置(即原点),即相当于控制标靶1停止移动或复位到原点。
(9)控制设备向标靶2所在的移动模组发送第一启动指示,这里,第一启动指示用于指示标靶2连接的移动模组在滑轨上移动。
(10)标靶2随连接的移动模组在滑轨2上滑动,此时左前角雷达SRR进入角度标定模式(也可能提前进入了)。
(11)左前角雷达SRR进入角度标定模式后,通过周期发射、接收电磁波,来对标靶1进行探测,得到标靶1在不同位置的探测结果,比如探测结果的距离和角度等信息,标靶1在第i个位置时,探测的距离记为R2i,角度记为θi(假设左前角雷达SRR法线右侧角度为正值,则θi为正角度值),速度记为Vi(可以规定标靶靠近雷达移动速度为负值,远离雷达速度为正值),其中,Vi可以由雷达测量得到,或雷达测量的距离差分近似,比如Vi=R2i-R2i-1,其中,R2i和R2i-1为两个相邻时间点雷达测得的距离。
(12)雷达系统内置的信号处理组件(包括算法),通过测得的标靶距离R2i、角度θi、速度Vi以及其他已知的与位置相关的信息计算角点θi的角度误差(即标定值),其中,A2角度范围内的第i个角度的角度误差(即标定值)αmis_i计算式为:
其中,α为雷达在车体方位维的标称安装角(雷达法线相对于车辆纵轴方向,逆时针方向为负),A2角度范围内的第i个角度是指标靶2在第i个位置时相对于雷达的角度。
可选的,已知的与位置相关的信息(即已知位置信息)可以为一个简单的距离值,比如标靶2连接的移动模组所在的滑轨到雷达原点的距离Rx0(也可以称为“标靶2连接的运动模组所在的滑轨与车辆平行基线的距离,该平行基线就是穿过雷达原点且与车辆Y轴平行的线,如果将A2区域换成A1区域,则平行基线就是穿过雷达原点且与车辆横X平行的线”)。
(13)在标靶2移动的过程中,左前角雷达SRR同时完成A2区域所有角度点的标定。本步骤中,左前角雷达SRR会判断是否完成A2角度范围内所有角度点(或者预定数量的角度点)的标定,如果没有就重复步骤(10)~(13),否则跳转至步骤(14)。
(14)左前角雷达SRR在完成A2角度范围内角度的标定后,可以保存各角度点的标定值,还可以将各角度点的标定值上报控制设备。之后雷达可以自行结束角度标定模式,等到后面收到控制设备或者其他方面的启动指示后再次进入角度标定模式。当然雷达也可以继续保持角度标定模式,等后续需要进行雷达标定时直接就可以进行工作了。
可选的,雷达系统还可以向控制设备发送报告信息,该报告信息(可以携带需上报的标定值)用于指示针对特定区域的雷达角度标定任务完成,以便该控制设备做进一步的控制。
可选的,也可以在该标靶2连接的移动模组滑到滑轨2上的终点位置后,标靶2连接的移动模组向控制设备发送第一反馈信息,其中,第一反馈信息用于指示标靶2连接的移动模组已经从所在的滑轨2的起始位置滑到了终点位置,以便该控制设备做进一步的控制。
(15)如果控制设备收到了A2角度范围内的角度标定结果,则可对其进行保存以备后续使用。可选的,如果控制设备接收到了上述报告信息和/或第一反馈信息,则可以向标靶2连接的移动模组发送第一指示信息(如果没有收到报告信息或第一反馈信息,也可以基于收到的A2角度范围内的角度标定结果判定雷达以完成对A2角度范围的标定或者判定标靶2连接的移动模组滑到了终端位置),该第一指示信息用于指示该移动模组停止移动回到起始位置(即原点),即相当于控制标靶2停止移动或复位到原点。
在以上描述的流程中,控制设备通过2次发送第一启动指示,来先后指示对角度范围A1和角度范围A2的角度标定,从而完成对左前角雷达SRR的整个视角范围-80°~80°的角度标定。当然,也可能上述滑轨1和滑轨2是联通的,即实际为一个滑轨,因此控制设备只需发送1次第一启动指示给标靶1,就可以使得标靶1在该一个滑轨(包括滑轨1和滑轨2)上移动,从而完成对左前角雷达SRR的整个视角范围-80°~80°的角度标定,对应流程如图9。
可选的,本申请实施例使用高信噪比运动标靶,可忽略环境噪声和静目标对测角的干扰。
理论上雷达1个运行周期t(通常情况下,t<100ms)就可以完成1个角度的标定。假设雷达标定FoV范围-80°~80°进行全角度标定,按照1°的间隔,共可以标定161个角度点,因此雷达最多只需16s即可完成该雷达FoV的全角度域的角度标定,相比图4所示方案中通常需要几十分钟(由路况决定,甚至几十分钟都无法完成)才能完成多个角度高精度标定,本申请实施例在效率上有明显优势。
在图6所示的方法中,通过预先设置滑轨、移动模组和标靶,让标靶随移动模组在滑轨上滑动,这个过程中雷达基于标靶反射的信号进行角度标定,得出FoV范围内的角度点的角度误差(即标定值),因此,针对雷达后续探测的每个角度点的探测角度,都可以使用对应的角度误差对其进行补偿,而不是所有探测角度都用同一个角度误差进行补偿,大大提升了补偿后的探测角度的精确度。并且,由于本申请实施例基本可以在一个雷达扫描周期完成对一个角度的标定,因此,对于一个160°视角的角度范围也只需约16秒就可以完成标定,相比于现有技术(如图4所示技术)通常需要几十分钟(由路况决定,甚至几十分钟都无法完成)才能完成标定来说,效率得到了显著提升。
上述详细阐述了本申请实施例的方法,下面提供了本申请实施例的装置。
请参见图10,图10是本申请实施例提供一种雷达角度标定装置100的结构示意图,该标定装置100包括滑轨1001和移动模组1002,移动模组1002上设置了标靶1003,其中:
所述移动模组1002,用于接收控制设备发送的第一启动指示,所述第一启动指示用于指示所述移动模组开始滑动;
所述移动模组1002,还用于在所述滑轨上移动以使所述标靶在不同位置反射雷达信号。
可选的,该移动模组1002上还可以内置通信接口,处理单元、存储单元等模块,其中,通信接口用于接收其他设备发送的信息,比如控制设备发送的信息,处理单元用于做一些运算处理,该处理单元做运算处理时调用的计算机程序或者数据,以及生产的一些数据都可以存储在该存储单元中,通信接口、处理单元和存储单元的存在形式此处不做限定。
在该方法中,通过预先设置滑轨、移动模组和标靶,让标靶随移动模组在滑轨上滑动,这个过程中雷达基于标靶反射的信号进行角度标定,得出FoV范围内的角度点的角度误差(即标定值),因此,针对雷达后续探测的每个角度点的探测角度,都可以使用对应的角度误差对其进行补偿,而不是所有探测角度都用同一个角度误差进行补偿,大大提升了补偿后的探测角度的精确度。并且,由于本申请实施例基本可以在一个雷达扫描周期完成对一个角度的标定,因此,对于一个160°视角的角度范围也只需约16秒就可以完成标定,相比于现有技术(如图4所示技术)需要几十分钟才能完成标定来说,效率得到了显著提升。
在一种可能的实现方式中,所述标定装置包括N个滑轨和N个移动模组,其中,一个移动模组位于一个滑轨上,不同的滑轨分别位于所述雷达系统的不同方位,N为大于1的整数。
可以理解,由于不同的滑轨分别位于所述雷达系统的不同方位,因此,雷达系统后续就可以获取更多方位的角度点的角度误差。
在又一种可能的实现方式中,在所述滑轨上移动以使所述标靶在不同位置反射雷达信号方面,所述移动模组具体用于:
所述N个移动模组在所述滑轨上同时开始移动以使所述标靶在不同位置反射雷达信号,或者,所述N个移动模组在所述滑轨上轮流移动以使所述标靶在不同位置反射雷达信号。
可以理解,N个移动模组同时开始移动意味着针对不同的方位同时开始进行角度误差的标定,这样有利于提高标定的效率。
需要说明的是,各个单元的实现还可以对应参照图6所示的方法实施例的相应描述。
请参见图11,图11是本申请实施例提供一种雷达系统110,其中,雷达系统110包括通信接口1101、信号收发组件1102和信号处理组件1103,其中:
所述通信接口1101,用于接收控制设备发送的第二启动指示,所述第二启动指示用于指示所述雷达系统开始探测;
所述信号收发组件1102,用于发射和接收雷达信号;
所述信号处理组件1103,用于根据所述雷达信号获取针对不同位置的探测结果,其中,所述不同位置包括移动模组在滑轨上滑动时设在所述运动模组上的标靶所在的不同位置;
所述信号处理组件1103,还用于根据所述不同位置的探测结果和所述不同位置的已知位置信息确定不同角度的探测误差,其中,一个位置对应一个角度。
可选的,该雷达系统上还可以内置存储单元等模块,其中,该信号处理组件1103可以具体为处理器,用于做一些运算处理,该信号处理组件1103做运算处理时调用的计算机程序或者数据,以及生产的一些数据都可以存储在该存储单元中。
在该方法中,通过预先设置滑轨、移动模组和标靶,让标靶随移动模组在滑轨上滑动,这个过程中雷达基于标靶反射的信号进行角度标定,得出FoV范围内的角度点的角度误差(即标定值),因此,针对雷达后续探测的每个角度点的探测角度,都可以使用对应的角度误差对其进行补偿,而不是所有探测角度都用同一个角度误差进行补偿,大大提升了补偿后的探测角度的精确度。并且,由于本申请实施例基本可以在一个雷达扫描周期完成对一个角度的标定,因此,对于一个160°视角的角度范围也只需约16秒就可以完成标定,相比于现有技术(如图4所示技术)需要几十分钟才能完成标定来说,效率得到了显著提升。
在一种可能的实现方式中,所述滑轨的数量为N个,所述移动模组的数量为N个,其中,一个移动模组位于一个滑轨上,不同的滑轨分别位于所述雷达系统的不同方位,N为大于1的整数。可以理解,由于不同的滑轨分别位于所述雷达系统的不同方位,因此,雷达系统后续就可以获取更多方位的角度点的角度误差。
在又一种可能的实现方式中,所述探测结果包括距离和角度。
在又一种可能的实现方式中,在根据所述不同位置的探测结果和所述不同位置的已知位置信息确定不同角度的探测误差方面,所述信号处理组件1103具体用于:
根据第一位置的探测结果、所述第一位置的已知位置信息、雷达标称安装角确定第一角度的探测误差,其中,所述第一位置为所述不同位置中的任意一个位置,所述第一位置对应所述第一角度。
需要说明的是,各个单元的实现还可以对应参照图6所示的方法实施例的相应描述。
请参见图12,图12是本申请实施例提供一种控制设备120,包括处理器1201、存储器1202和通信接口1203,该存储器1202用于存储计算机程序,该处理器1201用于调用该计算机程序来执行一些计算处理,比如生成相应的控制指令或者消息,其中,通信接口1203在处理器1201的控制下,用于执行如下操作:
所述通信接口1203,用于向标定装置上的移动模组发送第一启动指示,其中,所述第一启动指示用于指示所述移动模组开始滑动,所述标定装置包括滑轨和移动模组,所述移动模组上设置了标靶,所述移动模组在所述滑轨上移动时所述标靶在不同位置反射雷达信号;
所述通信接口1203,还用于向所述雷达系统发送第二启动指示,所述第二启动指示用于指示所述雷达系统开始探测。
在该方法中,通过预先设置滑轨、移动模组和标靶,让标靶随移动模组在滑轨上滑动,这个过程中雷达基于标靶反射的信号进行角度标定,得出FoV范围内的角度点的角度误差(即标定值),因此,针对雷达后续探测的每个角度点的探测角度,都可以使用对应的角度误差对其进行补偿,而不是所有探测角度都用同一个角度误差进行补偿,大大提升了补偿后的探测角度的精确度。并且,由于本申请实施例基本可以在一个雷达扫描周期完成对一个角度的标定,因此,对于一个160°视角的角度范围也只需约16秒就可以完成标定,相比于现有技术(如图4所示技术)需要几十分钟才能完成标定来说,效率得到了显著提升。
在一种可能的实现方式中,在向所述标定装置上的移动模组发送第一启动指示方面,所述通信接口具体用于:向所述标定装置上的N个移动模组同步发送第一启动指示,其中,N为大于1的整数。可以理解,同步发送第一启动之后N个移动模组同时开始移动,这意味着针对不同的方位同时开始进行角度误差的标定,这样有利于提高标定的效率。
在又一种可能的实现方式中,在向标定装置上的移动模组发送第一启动指示方面,所述通信接口具体用于:
向所述标定装置上的N个移动模组中的第一移动模组发送第一启动指示,其中,N为大于1的整数;
接收所述第一运动模组发送的第一反馈信息,其中,所述第一反馈信息用于指示所述移动模组已经从所在的滑轨的起始位置滑到了终点位置;
向所述N个移动模组中的第二移动模组发送所述第一启动指示,其中,所述第二移动模组和所述第一移动模组为所述N个移动模组中的两个不同的移动模组。可以理解,这里向控制设备发送第一反馈消息,由控制设备统一调配移动模组的工作节奏,有利于提高控制效率。
在又一种可能的实现方式中,所述通信接口还用于:
在接收所述第一运动模组发送的第一反馈信息之后,向所述第一移动模组发送第一指示信息,其中,所述第一指示信息用于指示所述第一移动模组回到所述起始位置。
本申请实施例提供一种车辆,所述车辆包括配置有以上描述的雷达系统。
通过实施本申请实施例,通过预先设置滑轨、移动模组和标靶,让标靶随移动模组在滑轨上滑动,这个过程中雷达基于标靶反射的信号进行角度标定,得出FoV范围内的角度点的角度误差(即标定值),因此,针对雷达后续探测的每个角度点的探测角度,都可以使用对应的角度误差对其进行补偿,而不是所有探测角度都用同一个角度误差进行补偿,大大提升了补偿后的探测角度的精确度。并且,由于本申请实施例基本可以在一个雷达扫描周期完成对一个角度的标定,因此,对于一个160°视角的角度范围也只需约16秒就可以完成标定,相比于现有技术(如图4所示技术)需要几十分钟才能完成标定来说,效率得到了显著提升。
可选的,本申请实施例中提及的处理器、存储器包括但不限于如下情况:
存储器包括但不限于是随机存储记忆体(random access memory,RAM)、只读存储器(read-only memory,ROM)、可擦除可编程只读存储器(erasable programmable readonly memory,EPROM)、或便携式只读存储器(compact disc read-only memory,CD-ROM),该存储器用于相关计算机程序及数据。
处理器(或处理单元)可以是一个或多个中央处理器(central processing unit,CPU),在处理器是一个CPU的情况下,该CPU可以是单核CPU,也可以是多核CPU。
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流程,该流程可以由计算机程序来计算机程序相关的硬件完成,该计算机程序可存储于计算机可读取存储介质中,该计算机程序在执行时,可包括如上述各方法实施例的流程。而前述的存储介质包括:ROM或随机存储记忆体RAM、磁碟或者光盘等各种可存储计算机程序代码的介质。
Claims (30)
1.一种雷达角度标定方法,其特征在于,应用于雷达角度标定系统,所述雷达角度标定系统包括控制设备、标定装置和雷达系统,其中,所述标定装置包括滑轨和移动模组,所述移动模组上设置了标靶,所述雷达系统包括信号收发组件和信号处理组件,所述方法包括:
所述移动模组在所述滑轨上移动以使所述标靶在不同位置反射雷达信号;
所述信号收发组件发射和接收雷达信号;
所述信号处理组件根据所述雷达信号获取针对所述不同位置的探测结果,以及根据所述不同位置的探测结果和所述不同位置的已知位置信息确定不同角度的探测误差,其中,一个位置对应一个角度;
其中,所述控制设备用于控制所述移动模组的滑动节奏和所述雷达系统的探测节奏。
2.一种雷达角度标定方法,其特征在于,应用于标定装置,所述标定装置包括滑轨和移动模组,所述移动模组上设置了标靶,所述方法包括:
所述移动模组接收控制设备发送的第一启动指示,所述第一启动指示用于指示所述移动模组开始滑动;
所述移动模组在所述滑轨上移动以使所述标靶在不同位置反射雷达信号。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,
所述标定装置包括N个滑轨和N个移动模组,其中,一个移动模组位于一个滑轨上,不同的滑轨分别位于所述雷达系统的不同方位,N为大于1的整数。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,
N等于4,所述N个滑轨围成的区域为一个包围所述雷达系统的矩形。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述雷达系统部署在车辆上,所述车辆纵轴线与所述矩形的两个边平行,所述车辆横轴线与所述矩形的另外两个边平行。
6.根据权利要求3-5任一项所述的方法,其特征在于,所述移动模组在所述滑轨上移动以使所述标靶在不同位置反射雷达信号,包括:
所述N个移动模组在所述滑轨上同时开始移动以使所述标靶在不同位置反射雷达信号,或者,所述N个移动模组在所述滑轨上轮流移动以使所述标靶在不同位置反射雷达信号。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述移动模组在所述滑轨上移动以使所述标靶在不同位置反射雷达信号之后,还包括:
所述移动模组向所述控制设备发送第一反馈信息,其中,所述第一反馈信息用于指示所述移动模组已经从所在的滑轨的起始位置滑到了终点位置;
所述移动模组接收所述控制设备发送的第一指示信息,其中,所述第一指示信息用于指示所述移动模组回到所述起始位置。
8.一种雷达角度标定方法,其特征在于,应用于雷达系统,所述方法包括:
接收控制设备发送的第二启动指示,所述第二启动指示用于指示所述雷达系统开始探测;
通过信号收发组件发射和接收雷达信号;
通过信号处理组件根据所述雷达信号获取针对不同位置的探测结果,其中,所述不同位置包括移动模组在滑轨上滑动时设在所述运动模组上的标靶所在的不同位置;
根据所述不同位置的探测结果和所述不同位置的已知位置信息确定不同角度的探测误差,其中,一个位置对应一个角度。
9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,
所述滑轨的数量为N个,所述移动模组的数量为N个,其中,一个移动模组位于一个滑轨上,不同的滑轨分别位于所述雷达系统的不同方位,N为大于1的整数。
10.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,
N等于4,所述N个滑轨围成的区域为一个包围所述雷达系统的矩形。
11.根据权利要求10所述的方法,其特征在于,所述雷达系统部署在车辆上,所述车辆纵轴线与所述矩形的两个边平行,所述车辆横轴线与所述矩形的另外两个边平行。
12.根据权利要求8-11任一项所述的方法,其特征在于,所述探测结果包括距离和角度。
13.根据权利要求8-12任一项所述的方法,其特征在于,所述根据所述不同位置的探测结果和所述不同位置的已知位置信息确定不同角度的探测误差,包括:
根据第一位置的探测结果、所述第一位置的已知位置信息、雷达标称安装角确定第一角度的探测误差,其中,所述第一位置为所述不同位置中的任意一个位置,所述第一位置对应所述第一角度。
14.一种雷达角度标定方法,其特征在于,所述方法包括:
向标定装置上的移动模组发送第一启动指示,其中,所述第一启动指示用于指示所述移动模组开始滑动,所述标定装置包括滑轨和所述移动模组,所述移动模组上设置了标靶,所述移动模组在所述滑轨上移动时所述标靶在不同位置反射雷达信号;
向所述雷达系统发送第二启动指示,所述第二启动指示用于指示所述雷达系统开始探测。
15.根据权利要求14所述的方法,其特征在于,所述向标定装置上的移动模组发送第一启动指示,包括:
向标定装置上的N个移动模组同步发送第一启动指示,N为大于1的整数。
16.根据权利要求14所述的方法,其特征在于,所述向标定装置上的移动模组发送第一启动指示,包括:
向标定装置上的N个移动模组中的第一移动模组发送第一启动指示,N为大于1的整数;
接收所述第一运动模组发送的第一反馈信息,其中,所述第一反馈信息用于指示所述移动模组已经从所在的滑轨的起始位置滑到了终点位置;
向所述N个移动模组中的第二移动模组发送所述第一启动指示,其中,所述第二移动模组和所述第一移动模组为所述N个移动模组中两个不同的移动模组。
17.根据权利要求16所述的方法,其特征在于,所述控制设备接收所述第一运动模组发送的第一反馈信息之后,还包括:
向所述第一移动模组发送第一指示信息,其中,所述第一指示信息用于指示所述第一移动模组回到所述起始位置。
18.一种雷达角度标定系统,其特征在于,所述雷达角度标定系统包括控制设备、标定装置和雷达系统,其中,所述标定装置包括滑轨和移动模组,所述移动模组上设置了标靶,所述雷达系统包括信号收发组件和信号处理组件,其中:
所述移动模组,用于在所述滑轨上移动以使所述标靶在不同位置反射雷达信号;
所述信号收发组件,用于发射和接收雷达信号;
所述信号处理组件,用于根据所述雷达信号获取针对所述不同位置的探测结果,以及根据所述不同位置的探测结果和所述不同位置的已知位置信息确定不同角度的探测误差,其中,一个位置对应一个角度;
所述控制设备,用于控制所述标定装置的滑动节奏和所述雷达系统的探测节奏。
19.一种雷达角度标定装置,其特征在于:
所述标定装置包括滑轨和移动模组,所述移动模组上设置了标靶:
所述移动模组,用于接收控制设备发送的第一启动指示,所述第一启动指示用于指示所述移动模组开始滑动;
所述移动模组,还用于在所述滑轨上移动以使所述标靶在不同位置反射雷达信号。
20.根据权利要求19所述的装置,其特征在于,
所述标定装置包括N个滑轨和N个移动模组,其中,一个移动模组位于一个滑轨上,不同的滑轨分别位于所述雷达系统的不同方位,N为大于1的整数。
21.根据权利要求19或20所述的装置,其特征在于,所述移动模组在所述滑轨上移动以使所述标靶在不同位置反射雷达信号,包括:
所述N个移动模组在所述滑轨上同时开始移动以使所述标靶在不同位置反射雷达信号,或者,所述N个移动模组在所述滑轨上轮流移动以使所述标靶在不同位置反射雷达信号。
22.一种雷达系统,其特征在于,包括通信接口、信号收发组件和信号处理组件,其中:
所述通信接口,用于接收控制设备发送的第二启动指示,所述第二启动指示用于指示所述雷达系统开始探测;
所述信号收发组件,用于发射和接收雷达信号;
所述信号处理组件,用于根据所述雷达信号获取针对不同位置的探测结果,其中,所述不同位置包括移动模组在滑轨上滑动时设在所述运动模组上的标靶所在的不同位置;
所述信号处理组件,还用于根据所述不同位置的探测结果和所述不同位置的已知位置信息确定不同角度的探测误差,其中,一个位置对应一个角度。
23.根据权利要求22所述的雷达系统,其特征在于,
所述滑轨的数量为N个,所述移动模组的数量为N个,其中,一个移动模组位于一个滑轨上,不同的滑轨分别位于所述雷达系统的不同方位,N为大于1的整数。
24.根据权利要求22或23所述的雷达系统,其特征在于,所述探测结果包括距离和角度。
25.根据权利要求23-24任一项所述的雷达系统,其特征在于,在根据所述不同位置的探测结果和所述不同位置的已知位置信息确定不同角度的探测误差方面,所述信号处理组件具体用于:
根据第一位置的探测结果、所述第一位置的已知位置信息、雷达标称安装角确定第一角度的探测误差,其中,所述第一位置为所述不同位置中的任意一个位置,所述第一位置对应所述第一角度。
26.一种控制设备,其特征在于,包括通信接口,其中:
所述通信接口,用于向标定装置上的移动模组发送第一启动指示,其中,所述第一启动指示用于指示所述移动模组开始滑动,所述标定装置包括滑轨和移动模组,所述移动模组上设置了标靶,所述移动模组在所述滑轨上移动时所述标靶在不同位置反射雷达信号;
所述通信接口,还用于向所述雷达系统发送第二启动指示,所述第二启动指示用于指示所述雷达系统开始探测。
27.根据权利要求26所述的控制设备,其特征在于,在向所述标定装置上的移动模组发送第一启动指示方面,所述通信接口具体用于:
向所述标定装置上的N个移动模组同步发送第一启动指示,其中,N为大于1的整数。
28.根据权利要求26所述的控制设备,其特征在于,在向标定装置上的移动模组发送第一启动指示方面,所述通信接口具体用于:
向所述标定装置上的N个移动模组中的第一移动模组发送第一启动指示,其中,N为大于1的整数;
接收所述第一运动模组发送的第一反馈信息,其中,所述第一反馈信息用于指示所述移动模组已经从所在的滑轨的起始位置滑到了终点位置;
向所述N个移动模组中的第二移动模组发送所述第一启动指示,其中,所述第二移动模组和所述第一移动模组为所述N个移动模组中的两个不同的移动模组。
29.根据权利要求28所述的控制设备,其特征在于,所述通信接口还用于:
在接收所述第一运动模组发送的第一反馈信息之后,向所述第一移动模组发送第一指示信息,其中,所述第一指示信息用于指示所述第一移动模组回到所述起始位置。
30.一种车辆,其特征在于,所述车辆包括所述如权利要求22-25任一项所述的雷达系统。
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