CN115421112A - 一种车载雷达自校准方法，校准系统，车载雷达和汽车 - Google Patents

一种车载雷达自校准方法，校准系统，车载雷达和汽车 Download PDF

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CN115421112A
CN115421112A CN202211069349.1A CN202211069349A CN115421112A CN 115421112 A CN115421112 A CN 115421112A CN 202211069349 A CN202211069349 A CN 202211069349A CN 115421112 A CN115421112 A CN 115421112A
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calibration
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mounted radar
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鹿国顺
刘加欢
吴健
张思思
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Huizhou Desay SV Intelligent Transport Technology Research Institute Co Ltd
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Huizhou Desay SV Intelligent Transport Technology Research Institute Co Ltd
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    • G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/02—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00
    • G01S7/40—Means for monitoring or calibrating

Abstract

本发明方法提供一种车载雷达自校准方法，校准系统，车载雷达和汽车，具体是通过获取当前车辆行驶信息，判断所述车辆行驶信息是否满足第一校准条件；若满足，则进入车载雷达自校准程序；否则，不启动车载雷达自校准程序；仅当所述车辆行驶信息满足第二校准条件时，车载雷达自校准程序控制所述车载雷达采集N个参照目标信息后，采用超定方程组计算得车载雷达角度的最小二乘解
Figure DEST_PATH_IMAGE001
，根据所述最小二乘解
Figure 14597DEST_PATH_IMAGE001
计算得最终校准角度，根据所述最终校准角度进行车载雷达自校准，N为大于2的自然数。本发明能够实现车辆行驶过程中持续进行雷达安装角度的自检验和校准，且不影响雷达正常功能执行，保证了车载雷达使用精度与校准效率，使得驾驶更加安全。

Description

一种车载雷达自校准方法，校准系统，车载雷达和汽车
技术领域
本发明涉及产车载雷达领域，具体而言，涉及一种车载雷达自校准方法，校准系统，车载雷达和汽车。
背景技术
随着自动驾驶的广泛应用，对传感器的性能要求在不断提升，要求毫米波雷达对其探测区域内的障碍物实现更加精准定位，而精准的安装角度是精准定位的基础。雷达在整车下线时，安装角度都是符合设计指标的，然而在车辆使用过程中，由于车身震动、安装结构松动、事故形变等因素，雷达安装角度可能和预定值发生较大偏差，此时就需要雷达在客户使用过程中，具备安装角度自检验和校准的功能。当前毫米波雷达的自校准算法多采用在特定路段摆放特定目标的方法，如专利（CN112666532A）公开了一种基于特定形状金属的车载毫米波雷达自校准方法，它包含如下步骤：在校准跑道上设置有充足的静止金属目标物：金属三角锥或多面三角锥；动态校准在一个点火/上电循环内完成；车辆的行驶速度维持在10km/h至30m/h之间；校准过程开始前车辆在平坦路面上静止并激活校准进程，随后自由加速至上述车速区间后保持车速平稳直线行驶；在车辆静止的状态下通过车载诊断仪发起诊断指令，然后通过车辆校准状态指令灯去监控校准进度；按照上述的要求，驾驶车辆在车道上正常行驶，直到完成校准。
现有技术存在以下技术问题：1.车载雷达不仅依赖特定的场地路段与特定目标，而且依赖驾驶员的驾驶水平，物力人力成本高；2.车载雷达自校准仅在诊断模式下通过指令执行，雷达在正常工作模式无法进行自校准，当雷达脱离该场景时，无法继续进行自校准算法，场景适用性差；3. 自校准精度差。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种车载雷达自校准方法，校准系统，车载雷达和汽车，能够实现车辆行驶过程中持续进行雷达安装角度的自检验和校准，且不影响雷达正常功能执行，保证了车载雷达使用精度与校准效率，使得驾驶更加安全。
具体的，本发明提供一种车载雷达自校准方法,所述方法包括：
S1：获取当前车辆行驶信息，判断所述车辆行驶信息是否满足第一校准条件；若满足，则转S2进入车载雷达自校准程序；否则，不启动车载雷达自校准程序。
S2：仅当所述车辆行驶信息满足第二校准条件时，控制所述车载雷达采集N个参照目标信息后，采用超定方程组计算得车载雷达角度的最小二乘解
Figure 483799DEST_PATH_IMAGE001
，根据所述最小二乘解
Figure 751969DEST_PATH_IMAGE001
计算得最终校准角度，根据所述最终校准角度进行车载雷达自校准，N为大于2的自然数。
上述技术方案中，车辆行驶信息包括了行驶速度，横摆角速度，各轮轮速等，从上述各种车辆运动状态的参数中判断出车辆是否处于驾驶状态和车速大于预设速度,车辆横摆角速度小于预设角速度，此过程由嵌设于汽车控制系统端的第一校准单元获取，其中并对应预设了相关参数的阈值，从各参数是否达到相应的阈值来判断车辆行驶的状态，进入判断是否进入车载雷达自校准程序。
车载雷达采集的参照目标信息是选出车辆行驶过程环境中相对雷达静止的参照物，获取参照物相对于车载雷达的径向速度和角度，此过程由嵌设于汽车控制系统端的采集单元获取，获取到的参照目标信息会送至第二校准单元进行计算，对获得的结果进行自校准处理。
进一步的，所述S1包括：设置所述第一校准条件为驾驶模式，仅当所述当前车辆行驶信息处于驾驶模式时，才进入车载雷达自校准程序。
上述技术方案中，在汽车控制系统端的第一校准单元预设了第一校准条件，当第一校准单元获取的信息达到第一校准条件时，判断出车辆处于驾驶模式，从而进入车载雷达自校准程序，由此可知，该车载雷达自校准程序在车辆开始驾驶后将自动启动，整个车辆行驶过程中一直在执行雷达的自校准算法，保证了车辆雷达校准的精度与效率，使得驾驶更加安全。
进一步的，所述步骤S2包括：设置所述第二校准条件为车速
Figure 432611DEST_PATH_IMAGE002
大于预设速度,车辆横摆角速度小于预设角速度，仅当车辆达到第二校准条件时，所述车载雷达采集预设范围内的参照目标信息，所述参照目标信息至少包括环境中相对所述车载雷达静止的参照物的径向速度
Figure 534560DEST_PATH_IMAGE003
和角度
Figure 307344DEST_PATH_IMAGE004
；所述车载雷达每探测一帧参照目标，采集N个参照目标信息。
上述技术方案中，在汽车控制系统端的第一校准单元预设了第二校准条件，至少包括了横摆角速度，当车辆的横摆角速度小于某一个阈值时，判断车辆处于直线行驶的状态，此时在汽车控制系统端的模块的采集单元开始采集预设范围内的参照目标信息，其中，预设范围可在车载雷达自身探测范围之内，能够保证参照目标信息的准确性，一般为1.5米，可根据车载雷达自身的性能进行设定，而参照目标可为车辆周围的树木、指示牌、路灯或围栏等；
一方面此过程与当前依赖特定设备或特定路段与环境目标的方法不同，该方法不依赖特定的设备，路段和环境目标，实时根据车辆所在的道路选取参照目标，使得车载雷达的自校准更具有时效性，另一方面采集多个参照目标信息进行计算进一步提高了自校准的精度。
进一步的，所述步骤S2还包括：
以当前车辆行驶方向为Y轴，车辆宽方向为X轴构建雷达角度校准坐标，根据所述N个参照目标信息进行超定方程组计算，公式为：
Figure 503839DEST_PATH_IMAGE005
。
令
Figure 678468DEST_PATH_IMAGE006
，
Figure 420159DEST_PATH_IMAGE007
；则
Figure 680239DEST_PATH_IMAGE008
。
令
Figure 444539DEST_PATH_IMAGE009
，
Figure 349041DEST_PATH_IMAGE010
，
Figure 651847DEST_PATH_IMAGE011
，则
Figure 523857DEST_PATH_IMAGE012
；其中，N=2，...，n。得最小二乘解
Figure 812887DEST_PATH_IMAGE013
：
Figure 962108DEST_PATH_IMAGE014
。
车载雷达校准角度
Figure 61914DEST_PATH_IMAGE015
：
Figure 31007DEST_PATH_IMAGE016
。
上式中，
Figure 858148DEST_PATH_IMAGE002
为车辆驾驶速度；
Figure 861876DEST_PATH_IMAGE004
为环境中相对车载雷达静止的参照物所在位置与车载雷达所探测范围的中轴线之间的夹角；
Figure 631118DEST_PATH_IMAGE015
为车载雷达所探测范围的中轴线与Y轴间的夹角；
Figure 87507DEST_PATH_IMAGE003
为参照物相对于车载雷达在驾驶方向的径向速度。
上述技术方案中，通过最小二乘法对N个参照目标信息进行曲线拟合，计算出复杂函数的近似值，该过程能预测出车辆在行驶过程中雷达角度的变化，提高自校准的精度。
进一步的，所述根据所述最小二乘解
Figure 718340DEST_PATH_IMAGE001
计算得最终校准角度，还包括：以当前车辆行驶方向为Y轴，车辆宽方向为X轴构建雷达角度校准坐标，根据雷达角度校准坐标按分辨率划分为多组角度区间；继续迭代所述步骤S1和步骤S2，根据所述角度区间将每一车载雷达校准角度
Figure 193884DEST_PATH_IMAGE015
进行归组，待达到预设时间或预设归组次数后，选取数量最多的组进行取均值获得最终校准角度。
上述技术方案中，可将-90°至90°的自校准角度空间按分辨率
Figure 9393DEST_PATH_IMAGE017
等差划分为长度为180
Figure 828445DEST_PATH_IMAGE018
的多组角度区间，根据角度区间将每一车载雷达校准角度
Figure 528548DEST_PATH_IMAGE019
进行归组，当单次算法执行结果的最小二乘解
Figure 536561DEST_PATH_IMAGE013
输出时，
Figure 913185DEST_PATH_IMAGE020
加1，完成M次算法执行后，选取数量最多的组进行取均值获得最终校准角度，此过程是对参照目标信息的进一步筛选，进一步保证了车载雷达自校准的精度。
进一步的，所述根据所述最终校准角度进行车载雷达自校准，还包括：设置所述车载雷达校准角度的容差范围，计算所述最终校准角度与原始校准角度的差值，判断所述差值是否在容差范围内；若所述差值在容差范围内，则修正所述差值使所述雷达继续正常工作；否则，停止所述雷达工作并上报风险。
上述技术方案中，通过设置车载雷达校准角度的容差范围，在特定条件下进行对雷达的角度检查及修正，实现了车辆在行驶过程中持续对安装角度的校准，节省了人力和物力的投入。
作为另一种优选的，本发明还提供了一种采用如上所述的一种车载雷达自校准方法的校准系统，所述校准系统至少包括：
第一校准单元，用于获取当前车辆行驶信息，判断所述车辆行驶信息是否满足第一校准条件；若满足，则进入车载雷达自校准程序；否则，不启动车载雷达自校准程序。
采集单元，用于仅当所述车辆行驶信息满足第二校准条件时，控制所述车载雷达采集N个参照目标信息送至第二校准单元。
第二校准单元，用于根据N个参照目标采用超定方程组计算得车载雷达角度的最小二乘解
Figure 609746DEST_PATH_IMAGE001
，根据所述最小二乘解
Figure 847960DEST_PATH_IMAGE001
计算得最终校准角度，根据所述最终校准角度进行车载雷达自校准，N为大于2的自然数。
上述技术方案中，第一校准单元、采集单元和第二校准单元以脚本或应用或其他任一可兼容的的形式在汽车控制系统上运行，第一校准单元、采集单元和第二校准单元之间通讯互联，实现车载雷达的自校准，此方法可以覆盖各种类型的汽车，适用性广。
进一步的，还包括：
所述车载雷达每探测一帧参照目标，采集N个参照目标信息。
以当前车辆行驶方向为Y轴，车辆宽方向为X轴构建雷达角度校准坐标，根据所述N个参照目标信息进行超定方程组计算，公式为：
Figure 306885DEST_PATH_IMAGE005
。
令
Figure 198618DEST_PATH_IMAGE006
，
Figure 992262DEST_PATH_IMAGE007
；则
Figure 158801DEST_PATH_IMAGE008
。
令
Figure 705189DEST_PATH_IMAGE009
，
Figure 33402DEST_PATH_IMAGE010
，
Figure 783183DEST_PATH_IMAGE011
，则
Figure 753413DEST_PATH_IMAGE012
；其中，N=2，...，n。得最小二乘解
Figure 189861DEST_PATH_IMAGE013
：
Figure 423396DEST_PATH_IMAGE014
。
车载雷达校准角度
Figure 191632DEST_PATH_IMAGE015
：
Figure 559028DEST_PATH_IMAGE016
。
上式中，
Figure 220953DEST_PATH_IMAGE002
为车辆驾驶速度；
Figure 766335DEST_PATH_IMAGE004
为环境中相对车载雷达静止的参照物所在位置与车载雷达所探测范围的中轴线之间的夹角；
Figure 880922DEST_PATH_IMAGE015
为车载雷达所探测范围的中轴线与Y轴间的夹角；
Figure 287895DEST_PATH_IMAGE003
为参照物相对于车载雷达在驾驶方向的径向速度。
迭代计算所述车载雷达校准角度
Figure 804327DEST_PATH_IMAGE015
达到预设时间或预设归组次数后，通过划分角度区间将每一车载雷达校准角度
Figure 520610DEST_PATH_IMAGE015
进行归组，选取数量最多的组进行取均值获得最终校准角度。
作为另一种优选的，本发明还提供了一种车载雷达，所述车载雷达用于采集参照目标信息，通过所述参照目标信息采用如上所述的一种车载雷达自校准方法以实现对所述车载雷达角度的校准。
作为另一种优选的，本发明还提供了一种汽车，包括安装于汽车任一处的车载雷达，以及与所述车载雷达通讯连接的计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序；所述计算机程序受一个或者多个处理器控制并执行以实现如上所述的一种车载雷达自校准方法。
与现有技术相比，本发明存在以下有益效果：
车载雷达自校准程序在车辆开始驾驶后将自动启动，整个车辆行驶过程中一直在执行雷达的自校准算法，能够实现车辆行驶过程中持续进行雷达安装角度的自检验和校准，且不影响雷达正常功能执行，保证了车载雷达使用精度与校准效率，使得驾驶更加安全。
1.该方法不依赖特定的设备，路段和环境目标，实时根据车辆所在的道路选取参照目标，使得车载雷达的自校准更具有时效性，另一方面采集多个参照目标信息进行计算进一步提高了自校准的精度。
2.第一校准单元、采集单元和第二校准单元以脚本或应用或其他任一可兼容的的形式在汽车控制系统上运行，实现车载雷达的自校准，此方法可以覆盖各种类型的汽车，适用性广。
附图说明
图1为本发明一种车载雷达自校准方法的流程图。
图2为本发明一种车载雷达采集参照目标信息的示意图。
图3为本发明一种车载雷达自校准系统的示意图。
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较佳实施方式。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方式。
请参考图1，一较佳实施例中，本发明提供一种车载雷达自校准方法,所述方法包括：
S1：获取当前车辆行驶信息，判断所述车辆行驶信息是否满足第一校准条件；若满足，则转S2进入车载雷达自校准程序；否则，不启动车载雷达自校准程序。
S2：仅当所述车辆行驶信息满足第二校准条件时，控制所述车载雷达采集N个参照目标信息后，采用超定方程组计算得车载雷达角度的最小二乘解
Figure 122493DEST_PATH_IMAGE001
，根据所述最小二乘解
Figure 831692DEST_PATH_IMAGE001
计算得最终校准角度，根据所述最终校准角度进行车载雷达自校准，N为大于2的自然数。具体实施过程中，车辆行驶信息包括了行驶速度，横摆角速度，各轮轮速等，从上述各种车辆运动状态的参数中判断出车辆是否处于驾驶状态和车速大于预设速度,车辆横摆角速度小于预设角速度，此过程由嵌设于汽车控制系统端的第一校准单元获取，其中并对应预设了相关参数的阈值，从各参数是否达到相应的阈值来判断车辆行驶的状态，进入判断是否进入车载雷达自校准程序。
其中，在本技术方案中，车辆处于驾驶状态且车速大于预设速度情况下，才能保证车载雷达采集相对环境静止的参照物样本足够多，且静止的参照物样本间重复率降低，从而获得多组不一样的参照物，保证后续校准数据的准确性。在经过多次测试，本方案中设定的预设速度优选为10-30m/h中任一个速度值或速度区间，不限于此，可根据车型和具体需求进行设定。
此外，在本技术方案中，车辆横摆角速度小于预设角速度也可以根据不同车型和需求进行设定，车辆在驾驶状态过程中，会根据不同路段和方向，随时调整方向盘，但在大部分驾驶状态下是处于直线驾驶模式，但本发明中所述的直线驾驶，是相对直线情况，即车辆横摆角在预设范围内，车辆驾驶方向整体是直线行驶的，则视为直线驾驶状态。只有当车辆横摆角超过该预设范围，则车辆为转弯/掉头/换道等情况，则此时不进入或暂停车载雷达自校准程序。优选的，所述车辆横摆角速度的预设角速度为5度/秒，还可以根据不同的测量精度进行调整，均不限于此。
车载雷达采集的参照目标信息是选出车辆行驶过程中所在道路旁相对雷达静止的参照物，获取参照物相对于车载雷达的径向速度
Figure 202630DEST_PATH_IMAGE003
和角度，此过程由嵌设于汽车控制系统端的采集单元获取，获取到的参照目标信息会送至第二校准单元进行计算，对获得的结果进行自校准处理。
在本实施例中，所述S1包括：设置所述第一校准条件为驾驶模式，仅当所述当前车辆行驶信息处于驾驶模式时，才进入车载雷达自校准程序。
具体实施过程中，在汽车控制系统端的第一校准单元预设了第一校准条件，当第一校准单元获取的信息达到第一校准条件时，判断出车辆处于驾驶模式，从而进入车载雷达自校准程序，由此可知，该车载雷达自校准程序在车辆开始驾驶后将自动启动，整个车辆行驶过程中一直在执行雷达的自校准算法，保证了车辆雷达校准的精度与效率，使得驾驶更加安全。
在本实施例中，请参考图2，T为任一参照目标，所述步骤S2包括：设置所述第二校准条件为车速
Figure 89815DEST_PATH_IMAGE002
大于预设速度,车辆横摆角速度小于预设角速度，仅当车辆达到第二校准条件时，所述车载雷达采集预设范围内的参照目标的信息，所述参照目标信息至少包括环境中相对所述车载雷达静止的参照物的径向速度
Figure 913414DEST_PATH_IMAGE021
和角度
Figure 924839DEST_PATH_IMAGE022
所述车载雷达每探测一帧参照目标，采集N个参照目标信息。
上述技术方案中，在汽车控制系统端的第一校准单元预设了第二校准条件，至少包括了横摆角速度，当车辆的横摆角速度小于某一个阈值时，判断车辆处于直线行驶的状态，此时在汽车控制系统端的模块的采集单元开始采集预设范围内的参照目标信息，其中，预设范围可在车载雷达自身探测范围之内，能够保证参照目标信息的准确性，一般为1.5米，可根据车载雷达自身的性能进行设定，而参照目标可为车辆周围的树木、指示牌、路灯或围栏等；
一方面此过程与当前依赖特定设备或特定路段与环境目标的方法不同，该方法不依赖特定的设备，路段和环境目标，实时根据车辆所在的道路选取参照目标，使得车载雷达的自校准更具有时效性，另一方面采集多个参照目标信息进行计算进一步提高了自校准的精度。
在本实施例中，所述步骤S2还包括：
请参考图2，以当前车辆行驶方向为Y轴，车辆宽方向为X轴构建雷达角度校准坐标，根据所述N个参照目标信息进行超定方程组计算，公式为：
Figure 150284DEST_PATH_IMAGE005
。
令
Figure 67424DEST_PATH_IMAGE006
，
Figure 643899DEST_PATH_IMAGE007
；则
Figure 461945DEST_PATH_IMAGE008
。
令
Figure 541896DEST_PATH_IMAGE009
，
Figure 302042DEST_PATH_IMAGE010
，
Figure 224867DEST_PATH_IMAGE011
，则
Figure 954926DEST_PATH_IMAGE012
；其中，N=2，...，n。得最小二乘解
Figure 764750DEST_PATH_IMAGE013
：
Figure 554852DEST_PATH_IMAGE014
。
车载雷达校准角度
Figure 293587DEST_PATH_IMAGE015
：
Figure 827336DEST_PATH_IMAGE016
。
上式中，
Figure 757246DEST_PATH_IMAGE002
为车辆驾驶速度；
Figure 718249DEST_PATH_IMAGE004
为环境中相对车载雷达静止的参照物所在位置与车载雷达所探测范围的中轴线之间的夹角；
Figure 350087DEST_PATH_IMAGE015
为车载雷达所探测范围的中轴线与Y轴间的夹角；为参照物相对于车载雷达在驾驶方向的径向速度。
具体实施过程中，通过最小二乘法对N个参照目标信息进行曲线拟合，计算出复杂函数的近似值，该过程能预测出车辆在行驶过程中雷达角度的变化，提高自校准的精度。
在本实施例中，所述根据所述最小二乘解
Figure 562894DEST_PATH_IMAGE001
计算得最终校准角度，还包括：以当前车辆行驶方向为Y轴，车辆宽方向为X轴构建雷达角度校准坐标根据雷达角度校准坐标按分辨率划分为多组角度区间；继续迭代所述步骤S1和步骤S2，根据所述角度区间将每一车载雷达校准角度
Figure 737523DEST_PATH_IMAGE015
进行归组，待达到预设时间或预设归组次数后，选取数量最多的组进行取均值获得最终校准角度。
具体实施过程中，可将-90°至90°的自校准角度空间按分辨率
Figure 229947DEST_PATH_IMAGE017
等差划分为长度为180
Figure 490027DEST_PATH_IMAGE018
的多组角度区间，根据角度区间将每一车载雷达校准角度
Figure 975366DEST_PATH_IMAGE019
进行归组，当单次算法执行结果的最小二乘解
Figure 4502DEST_PATH_IMAGE013
输出时，
Figure 166362DEST_PATH_IMAGE020
加1，完成M次算法执行后，选取数量最多的组进行取均值获得最终校准角度，此过程是对参照目标信息的进一步筛选，进一步保证了车载雷达自校准的精度。
应当理解的是，适用于前向雷达和角雷达的安装角度自校准。
在本实施例中，所述根据所述最终校准角度进行车载雷达自校准，还包括：设置所述车载雷达校准角度的容差范围，计算所述最终校准角度与原始校准角度的差值，判断所述差值是否在容差范围内；若所述差值在容差范围内，则修正所述差值使所述雷达继续正常工作；否则，停止所述雷达工作并上报风险。
具体实施过程中，通过设置车载雷达校准角度的容差范围，在特定条件下进行对雷达的角度检查及修正，实现了车辆在行驶过程中持续对安装角度的校准，节省了人力和物力的投入。
请参考图3，作为另一种优选的，本发明还提供了一种采用如上所述的一种车载雷达自校准方法的校准系统，所述校准系统至少包括：
第一校准单元，用于获取当前车辆行驶信息，判断所述车辆行驶信息是否满足第一校准条件；若满足，则进入车载雷达自校准程序；否则，不启动车载雷达自校准程序。
采集单元，用于仅当所述车辆行驶信息满足第二校准条件时，控制所述车载雷达采集N个参照目标信息送至第二校准单元。
第二校准单元，用于根据N个参照目标采用超定方程组计算得车载雷达角度的最小二乘解
Figure 913738DEST_PATH_IMAGE001
，根据所述最小二乘解
Figure 202768DEST_PATH_IMAGE001
计算得最终校准角度，根据所述最终校准角度进行车载雷达自校准，N为大于2的自然数。
具体实施过程中，第一校准单元、采集单元和第二校准单元以脚本或应用或其他任一可兼容的的形式在汽车控制系统上运行，第一校准单元、采集单元和第二校准单元之间通讯互联，实现车载雷达的自校准，此方法可以覆盖各种类型的汽车，适用性广。
在本实施例中，还包括：
所述车载雷达每探测一帧参照目标，采集N个参照目标信息。
以当前车辆行驶方向为Y轴，车辆宽方向为X轴构建雷达角度校准坐标，根据所述N个参照目标信息进行超定方程组计算，公式为：
Figure 86410DEST_PATH_IMAGE005
。
令
Figure 183286DEST_PATH_IMAGE006
，
Figure 152379DEST_PATH_IMAGE007
；则
Figure 979521DEST_PATH_IMAGE008
。
令
Figure 983249DEST_PATH_IMAGE009
，
Figure 486911DEST_PATH_IMAGE010
，
Figure 943300DEST_PATH_IMAGE011
，则
Figure 574133DEST_PATH_IMAGE012
；其中，N=2，...，n。得最小二乘解
Figure 432368DEST_PATH_IMAGE013
：
Figure 873975DEST_PATH_IMAGE014
。
车载雷达校准角度
Figure 817661DEST_PATH_IMAGE015
：
Figure 173556DEST_PATH_IMAGE016
。
上式中，
Figure 886297DEST_PATH_IMAGE002
为车辆驾驶速度；
Figure 748073DEST_PATH_IMAGE004
为环境中相对车载雷达静止的参照物所在位置与车载雷达所探测范围的中轴线之间的夹角；
Figure 276925DEST_PATH_IMAGE015
为车载雷达所探测范围的中轴线与Y轴间的夹角；
Figure 108614DEST_PATH_IMAGE003
为参照物相对于车载雷达在驾驶方向的径向速度。
迭代计算所述车载雷达校准角度
Figure 66075DEST_PATH_IMAGE015
达到预设时间或预设归组次数后，通过划分角度区间将每一车载雷达校准角度
Figure 223387DEST_PATH_IMAGE015
进行归组，选取数量最多的组进行取均值获得最终校准角度。
作为另一种优选的，本发明还提供了一种车载雷达，所述车载雷达用于采集参照目标信息，通过所述参照目标信息采用如上所述的一种车载雷达自校准方法以实现对所述车载雷达角度的校准。
作为另一种优选的，本发明还提供了一种汽车，包括安装于汽车任一处的车载雷达，以及所述车载雷达通讯连接的计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序；所述计算机程序受一个或者多个处理器控制并执行以实现如上所述的一种车载雷达自校准方法。
尽管这里已经参考附图描述了示例实施例，应理解上述示例实施例仅仅是示例性的，并且不意图将本发明的范围限制于此。本领域普通技术人员可以在其中进行各种改变和修改，而不偏离本发明的范围和精神。所有这些改变和修改意在被包括在所附权利要求所要求的本发明的范围之内。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
本发明的各个系统及方法实施例可以以硬件实现，或者以在一个或者多个处理器上运行的软件模块实现，或者以它们的组合实现。本领域的技术人员应当理解，可以在实践中使用微处理器或者数字信号处理器(DSP)来实现根据本发明实施例的一些模块的一些或者全部功能。本发明还可以实现为用于执行这里所描述的方法的一部分或者全部的装置程序(例如，计算机程序和计算机程序产品)。这样的实现本发明的程序可以存储在计算机可读介质上，或者可以具有一个或者多个信号的形式。这样的信号可以从因特网网站上下载得到，或者在载体信号上提供，或者以任何其他形式提供。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的系统实施例仅仅是示意性的，例如，所述功能的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个工具或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
虽然对本发明的描述是结合以上具体实施例进行的，但是，熟悉本技术领域的人员能够根据上述的内容进行许多替换、修改和变化是显而易见的。因此，所有这样的替代、改进和变化都包括在附后的权利要求的精神和范围内。

Claims (10)

1.一种车载雷达自校准方法,其特征在于，所述方法包括：
S1：获取当前车辆行驶信息，判断所述车辆行驶信息是否满足第一校准条件；若满足，则转S2进入车载雷达自校准程序；否则，不启动车载雷达自校准程序；
S2：仅当所述车辆行驶信息满足第二校准条件时，控制所述车载雷达采集N个参照目标信息后，采用超定方程组计算得车载雷达角度的最小二乘解
Figure 364012DEST_PATH_IMAGE001
，根据所述最小二乘解
Figure 848345DEST_PATH_IMAGE001
计算得最终校准角度，根据所述最终校准角度进行车载雷达自校准，N为大于2的自然数。
2.根据权利要求1所述的一种车载雷达自校准方法，其特征在于，所述S1包括：设置所述第一校准条件为驾驶模式，仅当所述当前车辆行驶信息处于驾驶模式时，才进入车载雷达自校准程序。
3.根据权利要求2所述的一种车载雷达自校准方法，其特征在于，所述步骤S2包括：设置所述第二校准条件为车速
Figure 539220DEST_PATH_IMAGE002
大于预设速度,车辆横摆角速度小于预设角速度，仅当车辆达到第二校准条件时，所述车载雷达采集预设范围内的参照目标信息，所述参照目标信息至少包括环境中相对所述车载雷达静止的参照物的径向速度
Figure 748485DEST_PATH_IMAGE003
和角度
Figure 432276DEST_PATH_IMAGE004
；所述车载雷达每探测一帧参照目标，采集N个参照目标信息。
4.根据权利要求3所述的一种车载雷达自校准方法，其特征在于，所述步骤S2还包括：以当前车辆行驶方向为Y轴，车辆宽方向为X轴构建雷达角度校准坐标，根据所述N个参照目标信息进行超定方程组计算，公式为：
Figure 145017DEST_PATH_IMAGE005
；
令
Figure 6794DEST_PATH_IMAGE006
，
Figure 156601DEST_PATH_IMAGE007
；则
Figure 253870DEST_PATH_IMAGE008
；
令
Figure 962063DEST_PATH_IMAGE009
，
Figure 509588DEST_PATH_IMAGE010
，
Figure 162287DEST_PATH_IMAGE011
，则
Figure 938613DEST_PATH_IMAGE012
；其中，N=1，2，...，n；
得最小二乘解
Figure 625946DEST_PATH_IMAGE013
：
Figure 845837DEST_PATH_IMAGE014
；
车载雷达校准角度
Figure 985831DEST_PATH_IMAGE015
：
Figure 300269DEST_PATH_IMAGE016
；
上式中，
Figure 842109DEST_PATH_IMAGE002
为车辆驾驶速度；
Figure 465857DEST_PATH_IMAGE004
为环境中相对车载雷达静止的参照物所在位置与车载雷达所探测范围的中轴线之间的夹角；
Figure 93148DEST_PATH_IMAGE015
为车载雷达所探测范围的中轴线与Y轴间的夹角；
Figure 476856DEST_PATH_IMAGE003
为参照物相对于车载雷达在驾驶方向的径向速度。
5.根据权利要求4所述的一种车载雷达自校准方法，其特征在于，所述根据所述最小二乘解
Figure 761950DEST_PATH_IMAGE001
计算得最终校准角度，还包括：根据雷达角度校准坐标按分辨率划分为多组角度区间；继续迭代所述步骤S1和步骤S2，根据所述角度区间将每一车载雷达校准角度
Figure 431966DEST_PATH_IMAGE015
进行归组，待达到预设时间或预设归组次数后，选取数量最多的组进行取均值获得最终校准角度。
6.根据权利要求4所述的一种车载雷达自校准方法，其特征在于，所述根据所述最终校准角度进行车载雷达自校准，还包括：设置所述车载雷达校准角度的容差范围，计算所述最终校准角度与原始校准角度的差值，判断所述差值是否在容差范围内；若所述差值在容差范围内，则修正所述差值使所述雷达继续正常工作；否则，停止所述雷达工作并上报风险。
7.采用如权利要求1-6任一所述的一种车载雷达自校准方法的校准系统，其特征在于，所述校准系统至少包括：
第一校准单元，用于获取当前车辆行驶信息，判断所述车辆行驶信息是否满足第一校准条件；若满足，则进入车载雷达自校准程序；否则，不启动车载雷达自校准程序；
采集单元，用于仅当所述车辆行驶信息满足第二校准条件时，控制所述车载雷达采集N个参照目标信息送至第二校准单元；
第二校准单元，用于根据N个参照目标采用超定方程组计算得车载雷达角度的最小二乘解
Figure 421918DEST_PATH_IMAGE001
，根据所述最小二乘解
Figure 858585DEST_PATH_IMAGE001
计算得最终校准角度，根据所述最终校准角度进行车载雷达自校准，N为大于2的自然数。
8.根据权利要求7所述的校准系统，其特征在于，还包括：
所述车载雷达每探测一帧参照目标，采集N个参照目标信息；
以当前车辆行驶方向为Y轴，车辆宽方向为X轴构建雷达角度校准坐标，根据所述N个参照目标信息进行超定方程组计算，公式为：
Figure 109438DEST_PATH_IMAGE005
；
令
Figure 825721DEST_PATH_IMAGE006
，
Figure 693183DEST_PATH_IMAGE007
；则
Figure 903847DEST_PATH_IMAGE008
；
令
Figure 415730DEST_PATH_IMAGE009
，
Figure 427549DEST_PATH_IMAGE010
，
Figure 906941DEST_PATH_IMAGE011
，则
Figure 170563DEST_PATH_IMAGE012
；其中，N=1，2，...，n；
得最小二乘解
Figure 396008DEST_PATH_IMAGE013
：
Figure 473335DEST_PATH_IMAGE014
；
车载雷达校准角度
Figure 49810DEST_PATH_IMAGE015
：
Figure 851544DEST_PATH_IMAGE016
；
迭代计算所述车载雷达校准角度
Figure 197074DEST_PATH_IMAGE015
达到预设时间或预设归组次数后，通过划分角度区间将每一车载雷达校准角度
Figure 675329DEST_PATH_IMAGE015
进行归组，选取数量最多的组进行取均值获得最终校准角度；
上式中，
Figure 614466DEST_PATH_IMAGE002
为车辆驾驶速度；
Figure 344525DEST_PATH_IMAGE004
为环境中相对车载雷达静止的参照物所在位置与车载雷达所探测范围的中轴线之间的夹角；
Figure 170661DEST_PATH_IMAGE015
为车载雷达所探测范围的中轴线与Y轴间的夹角；
Figure 695183DEST_PATH_IMAGE003
为参照物相对于车载雷达在驾驶方向的径向速度。
9.一种车载雷达，其特征在于，所述车载雷达用于采集参照目标信息，通过所述参照目标信息采用如权利要求1-6任一所述的一种车载雷达自校准方法以实现对所述车载雷达角度的校准。
10.一种汽车，其特征在于，包括安装于汽车任一处的车载雷达，以及与所述车载雷达通讯连接的计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序；所述计算机程序受一个或者多个处理器控制并执行以实现如权利要求1-6任一所述的一种车载雷达自校准方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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