CN116755047A - 雷达探测数据补偿方法、系统、雷达、车辆及介质 - Google Patents

Abstract

本公开实施例中提供雷达探测数据补偿方法、系统、雷达、车辆及介质，方法包括：基于连续的多个探测帧数据中的每个，获取场景中每个目标点在自身与雷达之间的径向上的径向速度、以及每个目标点的方位角，以得到每个估计运动速度；基于一个探测帧数据中各目标点的估计运动速度筛选得到各目标点中的静止目标点；基于静止目标点的径向速度、相对运动速度以及方位角计算该点在每一探测帧数据中的误差角度；响应于各误差角度满足误差可靠条件执行误差补偿计算。利用多个连续探测帧数据得到误差角度之间满足误差可靠条件来作为执行误差补偿的条件，有效提升误差补偿的可靠性，而且对于静止目标点的选择也无需设置角度范围、数量等限制，降低计算难度。

Description

雷达探测数据补偿方法、系统、雷达、车辆及介质

技术领域

本公开涉及雷达探测技术领域，尤其涉及雷达探测数据补偿方法、系统、雷达、车辆及介质。

背景技术

随着自动驾驶的发展，毫米波雷达传感器已经成为自动驾驶中不可或缺的一部分。毫米波雷达通过发射天线发射特定的波形，接收天线接收目标反射回的电磁波进行测距、测速、测角。

在实际应用中，毫米波雷达安装在车身上工作，车载雷达在实际应用中会出现测角不准的问题，其中一个可能导致的原因就在于安装结构偏差产生的角度误差，需要雷达能够判断出安装出现偏差，并对其角度进行纠正。

在实际产品中在雷达安装在车身时，由于安装结构的误差，会出现非理想化的安装(如雷达安装偏离一定角度)；而且，车身震动也会导致雷达安装位置的变化。此时雷达连接到车身的安装底板与安装面会产生一个夹角，这时会导致雷达坐标系下的方位角度转化到车身坐标系下的角度时出现偏差，需要毫米波雷达能够判断出这种结构误差，并能够较准确地估计出偏差大小进行补偿，从而提高最终对目标测角的精度。

目前的毫米波雷达的误差补偿方式，在进行偏差计算时选择参考的目标点的数量、角度范围会存在限制，而且可靠性不够，不能排除误差变化的情况。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本公开的目的在于提供雷达探测数据补偿方法、系统、雷达、车辆及介质。

本公开第一方面提供一种雷达探测数据补偿方法，应用于设有雷达的运动本体；所述雷达在初始姿态下与运动本体之间保持彼此坐标系的一致；所述方法包括误差补偿流程，包括：获取所述雷达在场景中采集的连续的多个探测帧数据；基于每个探测帧数据，获取所述场景中每个目标点在自身与雷达之间的径向上的径向速度、以及每个目标点相对雷达的坐标系纵轴的方位角，以基于每个所述目标点的径向速度在由所述径向偏转所述方位角所确定的估计运动方向上的每个估计运动速度；基于一个探测帧数据中各目标点的估计运动速度之间的分布特征，筛选得到各所述目标点中的静止目标点；其中，所述静止目标点具有相对于所述运动本体的相对运动方向上的相对运动速度；基于所述静止目标点的径向速度、相对运动速度以及方位角计算所述静止目标点在每一探测帧数据中的估计运动方向同相对运动方向之间的误差角度；其中，所述误差角度指示所述雷达与运动本体的坐标系之间的偏差角度；响应于各个探测帧数据对应的误差角度之间满足误差可靠条件，执行误差补偿计算，包括：基于各所述误差角度的均值计算补偿角度，并利用所述补偿角度对每个目标点的方位角进行补偿。

在第一方面的实施例中，所述基于每个探测帧数据，获取所述场景中每个目标点在自身与雷达之间的径向上的径向速度、以及每个目标点相对雷达的坐标系纵轴的方位角，以基于每个所述目标点的径向速度在由所述径向偏转所述方位角所确定的估计运动方向上的每个估计运动速度，包括：基于所述径向速度作为所述估计运动速度在所述径向上正交分解的分速度，根据所述径向速度和所述方位角的三角函数计算得到相应的估计运动速度。

在第一方面的实施例中，所述基于一个探测帧数据中各目标点的估计运动速度之间的分布特征，筛选得到各所述目标点中的静止目标点，包括：基于多个不同的预设速度范围，确定每个所述目标点的估计运动速度所落入的预设速度范围；确定落入估计运动速度最多的目标预设速度范围；将估计运动速度落入所述目标预设速度范围的目标点作为静止目标点。

在第一方面的实施例中，所述基于所述静止目标点的径向速度、相对运动速度以及方位角计算所述静止目标点在每一探测帧数据中的估计运动方向同相对运动方向之间的误差角度，包括：对于每个所述探测帧数据，基于所述径向速度作为所述相对运动速度在径向上正交分解的分速度，计算所述径向和相对运动方向之间的参考角；基于所述方位角与参考角的角度差，得到所述误差角度。

在第一方面的实施例中，所述误差可靠条件包括以下一种或多种组合：1)各所述误差角度皆位于预设角度范围内；2)各所述误差角度之间的最大差异值低于预设角度阈值内；3)在所述多个探测帧数据对应的时间范围内，运动体的最大速度变化差异低于预设速度阈值。

在第一方面的实施例中，在执行所述误差补偿流程之前，还包括：在所述雷达的每次上电启动后，响应于侦测到所述运动本体的运动速度处于预设速度阈值范围，执行一次所述误差补偿流程；和/或，所述方法还包括：在执行所述误差补偿流程的过程中，侦测所述运动本体的运动速度是否处于预设速度阈值范围；若否，则放弃执行所述所述误差补偿流程；和/或，所述方法还包括：判断获取每一探测帧数据时的运动本体的运动速度是否处于预设速度阈值范围；若否，则放弃执行所述所述误差补偿流程。

本公开第二方面提供一种雷达探测数据补偿系统，应用于设有雷达的运动本体；所述雷达在初始姿态下与运动本体之间保持彼此坐标系的一致；所述系统包括误差补偿模块，所述误差补偿模块包括：获取模块，用于获取所述雷达在场景中采集的连续的多个探测帧数据；估计运动速度计算模块，用于基于每个探测帧数据，获取所述场景中每个目标点在自身与雷达之间的径向上的径向速度、以及每个目标点相对雷达的坐标系纵轴的方位角，以基于每个所述目标点的径向速度在由所述径向偏转所述方位角所确定的估计运动方向上的每个估计运动速度；静止目标点确定模块，用于基于一个探测帧数据中各目标点的估计运动速度之间的分布特征，筛选得到各所述目标点中的静止目标点；其中，所述静止目标点具有相对于所述运动本体的相对运动方向上的相对运动速度；误差计算模块，用于基于所述静止目标点的径向速度、相对运动速度以及方位角计算所述静止目标点在每一探测帧数据中的估计运动方向同相对运动方向之间的误差角度；其中，所述误差角度指示所述雷达与运动本体的坐标系之间的偏差；补偿计算模块，用于响应于各个探测帧数据对应的误差角度之间满足误差可靠条件，执行误差补偿计算，包括：基于各所述误差角度的均值计算补偿角度，并利用所述补偿角度对每个目标点的方位角进行补偿。

本公开第三方面提供一种雷达，包括：信号发射天线单元、及信号接收单元；处理器，通信连接所述信号发射天线单元、及信号接收单元，用于运行程序指令，以执行如第一方面中任一项所述的雷达探测数据补偿方法。

本公开第五四方面提供一种车辆，安装如第四方面所述的雷达。

本公开第五方面提供一种计算机可读存储介质，存储有程序指令，所述程序指令被运行执行如第一方面任一项所述的雷达探测数据补偿方法。

如上所述，本公开实施例中提供雷达探测数据补偿方法、系统、雷达、车辆及介质，方法包括：获取所述雷达在场景中采集的连续的多个探测帧数据；基于每个探测帧数据，获取所述场景中每个目标点在自身与雷达之间的径向上的径向速度、以及每个目标点相对雷达的坐标系纵轴的方位角，以得到估计运动方向上的每个估计运动速度；基于一个探测帧数据中各目标点的估计运动速度筛选得到各所述目标点中的静止目标点；基于所述静止目标点的径向速度、相对运动速度以及方位角计算所述静止目标点在每一探测帧数据中的误差角度；响应于各误差角度满足误差可靠条件，执行误差补偿计算。利用时间上的多个连续探测帧数据得到的误差角度之间满足误差可靠条件来作为执行误差补偿的条件，有效提升误差补偿的可靠性，而且对于静止目标点的选择也无需设置角度范围、数量等限制条件，降低计算难度。

附图说明

图1展示本公开一实施例中车辆上雷达在初始姿态下探测目标点的探测原理示意图。

图2展示本公开一实施例中车辆上雷达在发生偏差角度的实际姿态下探测目标点的原理示意图。

图3展示本公开一实施例中雷达探测数据补偿方法的流程示意图。

图4展示本公开一实施例中统计各目标点的估计运动速度的直方图。

图5展示本公开又一实施例中雷达探测数据补偿方法的流程示意图。

图6展示本公开一实施例中雷达探测数据补偿系统的模块示意图。

图7展示本公开一实施例中雷达的结构示意图。

具体实施方式

以下通过特定的具体示例说明本公开的实施方式，本领域技术人员可由本公开所揭露的消息轻易地了解本公开的其他优点与功效。本公开还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用模块，本公开中的各项细节也可以根据不同观点与应用模块，在没有背离本公开的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，本公开中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面以附图为参考，针对本公开的实施例进行详细说明，以便本公开所属技术领域的技术人员能够容易地实施。本公开可以以多种不同形态体现，并不限定于此处说明的实施例。

在本公开的表示中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的表示意指结合该实施例或示例表示的具体特征、结构、材料或者特点包括于本公开的至少一个实施例或示例中。而且，表示的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或一组实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本公开中表示的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于表示目的，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”的特征可以明示或隐含地包括至少一个该特征。在本公开的表示中，“一组”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

为了明确说明本公开，省略与说明无关的器件，对于通篇说明书中相同或类似的构成要素，赋予了相同的参照符号。

在通篇说明书中，当说某器件与另一器件“连接”时，这不仅包括“直接连接”的情形，也包括在其中间把其它元件置于其间而“间接连接”的情形。另外，当说某种器件“包括”某种构成要素时，只要没有特别相反的记载，则并非将其它构成要素排除在外，而是意味着可以还包括其它构成要素。

虽然在一些示例中术语第一、第二等在本文中用来表示各种元件，但是这些元件不应当被这些术语限制。这些术语仅用来将一个元件与另一个元件进行区分。例如，第一接口及第二接口等表示。再者，如同在本文中所使用的，单数形式“一”、“一个”和“该”旨在也包括复数形式，除非上下文中有相反的指示。应当进一步理解，术语“包含”、“包括”表明存在所述的特征、步骤、操作、元件、模块、项目、种类、和/或组，但不排除一个或一组其他特征、步骤、操作、元件、模块、项目、种类、和/或组的存在、出现或添加。此处使用的术语“或”和“和/或”被解释为包括性的，或意味着任一个或任何组合。因此，“A、B或C”或者“A、B和/或C”意味着“以下任一个：A；B；C；A和B；A和C；B和C；A、B和C”。仅当元件、功能、步骤或操作的组合在某些方式下内在地互相排斥时，才会出现该定义的例外。

此处使用的专业术语只用于言及特定实施例，并非意在限定本公开。此处使用的单数形态，只要语句未明确表示出与之相反的意义，那么还包括复数形态。在说明书中使用的“包括”的意义是把特定特性、区域、整数、步骤、作业、要素及/或成份具体化，并非排除其它特性、区域、整数、步骤、作业、要素及/或成份的存在或附加。

虽然未不同地定义，但包括此处使用的技术术语及科学术语，所有术语均具有与本公开所属技术领域的技术人员一般理解的意义相同的意义。普通使用的字典中定义的术语追加解释为具有与相关技术文献和当前提示的消息相符的意义，只要未进行定义，不得过度解释为理想的或非常公式性的意义。

毫米波雷达作为车辆自动驾驶中不可或缺的目标探测工具，其对目标的探测准确度是最需要关注的指标。毫米波雷达安装到车辆的初始姿态时，毫米波雷达可例如安装在车辆的前端，所述毫米波雷达和车辆的坐标系之间是一致的。

可以参考图1所示意，图1展示本公开一实施例中车辆上雷达在初始姿态下的探测原理示意图。

如图1中示意，展示的是俯瞰视角下平面内的雷达和车辆的相对位置。分别以车辆中心和雷达中心构建他们各自的坐标系。在图1中平面内展示了雷达自身的雷达坐标系x0-y0与车辆的车身坐标系x-y。示例性地，车身方向为y轴方向，车身的横向为x方向。雷达的垂直方向为与y轴相应的y0轴方向，雷达的表面方向为与x轴相应的x0轴方向。可见，在初始姿态下，雷达的安装面和车身的待安装面之间贴合，使得雷达坐标系和车身坐标系一致。示例性地，可呈现为坐标系重合，即y轴和y0轴重合，x轴和x0轴重合。或者，也可以呈现为y轴和y0轴重合，x轴和x0轴平行等，并非以图示为限。

车载雷达目前较多地使用毫米波雷达。在雷达信号处理中，通过不间断地从视野获取所在场景的立体数据块，立体数据块称为一探测帧数据，对一探测帧数据做信号处理目标检测得到检测到的目标的距离、速度、方位角度等。一探测帧数据通常能够得到所采集的场景中的很多个目标的信息。对于车载雷达来说，实际环境中的树木、垃圾桶、井盖、护栏、水泥地、砖块、房屋、灯柱等静止目标都有检测能力。

简单说明毫米波雷达的测距、速度、方位角度的原理。可以理解的，间距可以通过毫米波的速度和其从发射到回波的飞行时间的乘积的一半来得到，而飞行时间可以通过计算发射信号和接收到的对应回波信号之间的频率差以及调频斜率来表示。毫米波雷达通常采用调频连续波来进行探测。雷达通常以帧为单位，均匀等时间间隔地发出一串啁啾(chirps)信号，然后利用信号相位差来测量出目标场中目标的速度。对与每个chirp对应的数字化采样点执行距离FFT，输出结果以连续行的形式存储在矩阵中。毫米波雷达接收并处理一帧中所有单个chirp后，开始对chirps串序列一并进行FFT(多普勒FFT)，距离(Range)FFT和多普勒FFT的联合操作可视作每帧对应数字化采样点的二维FFT。二维FFT可同时分辨出目标的距离和速度。二维FFT的峰值位置对应雷达前方目标的距离和速度。

对方位角的估计需要多个RX天线。由于目标点距离的微小变化会导致距离FFT峰值的相位变化，则可以通过一个TX天线的发射信号到至少2个RX天线的相位差来进行角度估计。具体而言，从目标点到每个天线的差分距离Δd导致FFT峰值发生相位变化，该相位变化结合已知的RX天线间距可用于利用三角函数估计到达角，根据到达角可以得到目标点相对于雷达的方位角。

举例来说，在图1中，目标点相对于雷达的方位角为θ1，V1是雷达测得的径向速度。由于速度是矢量，则V1可以作为目标点相对车辆的相对运动速度V0在径向上的正交分解的分速度，另一个分速度为V2。V1和V0之间的夹角即为所述方位角θ1，由此，根据V0＝V1/COS(θ1)来得到所述目标点的相对运动速度V0。

车辆行驶中的运动速度V，其运动方向沿y轴。若目标点为静止目标上的点，则相对于雷达而言，其探测到的该目标点的径向速度会实际上是以自身为参考的相对速度。因此，对于静止目标的目标点而言，其V0实际上就是与V相等但方向相反的速度。

再如图2所示，展示本公开一实施例中车辆上雷达在发生偏差角度的实际姿态下探测目标点的原理示意图。

在图2中，所述雷达由于例如安装误差、车身颠簸震动等原因，实际姿态相比于初始姿态发生了偏差。图2中展示了雷达坐标系x0-y0相对于车身坐标系发生了偏转，偏转的误差角度度为γ。由于雷达仍然根据自身的雷达坐标系来得到目标探测结果，则探测到目标点的方位角θ2相比于图1中的θ1发生了变化。具体的，图2中V1的径向和V0的相对运动方向之间的夹角α＝θ1，且θ2＝α+γ。根据V0＝V1/COS(θ1)的原理，在图2中，发生误差的雷达会根据θ2来计算目标点在估计运动方向上的估计运动速度Vc＝V1/COS(θ2)，然而相比于V0，Vc会是不正确的结果。为此，需要计算γ来对θ2进行补偿，以获得α的结果。作为示例，选择静止的目标点，可以方便地根据车辆的行进速度来得到V0，然后根据V1是V0的正交分解的一个分量，得到α＝arccos(V1/V0)。进一步地，θ2由雷达探测得到，则基于γ＝θ2-α得到误差角度度γ，进而进行补偿。

在相关技术中，在进行补偿计算时，选择静止目标点是需要在预设的限制角度范围内选择的。而且，对数量也有要求，在一个探测帧数据中要选择足够数量的静止目标点来提高所计算误差角度度的可靠性。由此，会增加计算难度，所得到误差角度度的可靠性也不足。

为此，本公开实施例中可以提供雷达探测数据补偿方法，通过速度分布特征确定静止目标点，并基于静止目标点在连续多探测帧数据中的误差角度集合来确定误差的可靠性，从而完成可靠的误差补偿计算。由此，本公开实施例中的方案不存在上述对静止目标点选择上的角度、数量限制，有效降低计算难度，且提高了计算的可靠性。

如图3所示，展示本公开实施例中雷达探测数据补偿方法的流程示意图。

所述雷达探测数据补偿方法应用于设有雷达的运动本体。示例性地，所述运动本体可以是汽车、摩托车等车辆，也可以是行人。所述雷达可以是毫米波雷达。所述雷达在初始姿态下与运动本体之间保持彼此坐标系的一致，即例如图1中所示意的坐标系重合。

所述雷达探测数据补偿方法包括误差补偿流程S300，在图3中，所述误差补偿流程S300包括：

步骤S301：获取所述雷达在场景中采集的连续的多个探测帧数据。

在一些实施例中，所述场景可以是道路交通场景，所述运动本体即例如车辆可沿道路行驶。

在一些实施例中，所述多个探测帧数据的数量可以根据需要确定雷达姿态发生偏差的事件确实发生的可靠性、以及数据计算量之间的平衡等因素来确定。例如，探测帧数据数量太少则可能不可靠，太多则可能花费多余的计算资源。作为示例，所述连续的多个探测数据帧的数量可以是15帧～20帧，或20帧～25帧等。

步骤S302：基于每个探测帧数据，获取所述场景中每个目标点在自身与雷达之间的径向上的径向速度、以及每个目标点相对雷达的坐标系纵轴的方位角，以基于每个所述目标点的径向速度在由所述径向偏转所述方位角所确定的估计运动方向上的每个估计运动速度。

在一些实施例中，可以基于所述径向速度作为所述估计运动速度在所述径向上正交分解的分速度，根据所述径向速度和所述方位角的三角函数计算得到相应的估计运动速度。

可以参考图1和图2所示例。在图1中，车身坐标系和雷达坐标系一致，雷达探测得到径向速度V1，方位角为θ1。V1是V0的一个正交分解速度，V0和V1的方向夹角为θ1，则估计运动速度V0＝V1/COS(θ1)。

在图2中，车身坐标系和雷达坐标系之间存在偏差，雷达探测得到径向速度V1，方位角为θ2。V1是Vc的一个正交分解速度，Vc和V1的方向夹角为θ2，则估计运动速度Vc＝V1/COS(θ2)。

步骤S303：基于一个探测帧数据中各目标点的估计运动速度之间的分布特征，筛选得到各所述目标点中的静止目标点。

对于一探测帧数据中的目标点，根据概率统计大部分的检测目标都会是静止目标。在很短的时间内对于所有的静止目标来说“速度”基本是相同的，静止目标的“速度”也就是运动体运动速度的相对速度。对于雷达所在的本车来说，车辆的运动速度也可以被称为“自车速度”。

由此，可以通过对一个探测帧数据中各目标点的估计运动速度的分布特征进行分析，即可以设置多个不同的预设速度范围，确定每个所述目标点的估计运动速度所落入的预设速度范围。进一步地，确定落入估计运动速度最多目标预设速度范围，即估计运动速度相同或相近的分布最密集，与静止目标的特征相应。从而，将估计运动速度落入所述目标预设速度范围的目标点作为静止目标点。

作为示例，根据一探测帧数据中的目标检测点进行统计，将雷达所能测得速度范围进行分段做成如图4所示的统计直方图。对所得到的静止目标的估计运动速度，即如图2中的Vc＝V1/cos(θ2)进行统计，将其放入到统计直方图中统计出目标个数最多的直方柱(最高)所对应的目标预设速度范围，此目标预设速度范围的目标点即为静止目标点，对Vc属于此目标预设速度范围的静止目标点标注。

步骤S304：基于所述静止目标点的径向速度、相对运动速度以及方位角计算所述静止目标点在每一探测帧数据中的估计运动方向同相对运动方向之间的误差角度。

可以参考图2示例，当雷达结构出现变化时，雷达相对于运动本体会呈现出一个误差角度，即指示所述雷达x0-y0与车身坐标系x-y之间的偏差角度γ。根据图中所示，静止目标点的V0为相对运动速度即车身的运动速度，可以从车辆即运动本体自身获得。V1由雷达探测得到，为速度V0的正交分解的分速度，根据V0和V1可以求出参考角α＝arccos(V1/V0)。V0平行于x-y车身坐标。出现偏差γ时，根据雷达所测方位角度θ2，可以求出雷达安装偏移角度即方位角与参考角的角度差γ＝θ2-α。

步骤S305：响应于各个探测帧数据对应的误差角度之间满足误差可靠条件，执行误差补偿计算，包括：基于各所述误差角度的均值计算补偿角度，并利用所述补偿角度对每个目标点的方位角进行补偿。

在一些实施例中，在以上所述误差补偿流程中计算误差角度时，采用了相对运动本体而言的纵向(y轴)的方位角。这是因为考虑了运动本体为车辆在车道直行过程中才会有更好的补偿效果。而且，相比于采用横摆角(YawRate)而言，也考虑了避免横摆角在特定运动姿态下的误差问题。比如，当运动本体转弯时，基于运动本体横摆角进行计算的校准性能差，补偿效果不佳的问题。因此，也需要对应一些不可靠的情形避免不准确的误差补偿流程的执行。

所述误差可靠条件的设置是为了确定探测帧数据的可靠性。在一些实施例中，所述误差可靠条件包括以下一种或多种组合：1)各所述误差角度皆位于预设角度范围内，比如2°～7°；2)各所述误差角度之间的最大差异值低于预设角度阈值内，比如各误差角度差异不超过2°；3)在所述多个探测帧数据对应的时间范围内，运动体的最大速度变化差异低于预设速度阈值，比如在多探测帧数据的时间范围内运动本体的速度变化不超过5m/s。

示例性地，假设有20探测帧数据，对应获得20个γ值，判断20个γ值相互之间误差是否不超过2°、且大小范围为2°～7°、且20探测帧数据的车身速度之间变化不超过5m/s。若该条件无法被全部满足，例如有一个γ超出7°，则不进行所述误差补偿计算。

在一些实施例中，所述补偿角度可以用于对根据后续采集的探测帧数据所计算的方位角进行补偿。当然，也可以用于所述已经获取的多探测帧数据中每帧出现偏差时候的θ2进行补偿。

如图5所示，本公开又一实施例中雷达探测数据补偿方法的流程示意图。

图5中的雷达探测数据补偿方法包括：

步骤S500：在所述雷达的每次上电启动后，响应于侦测到所述运动本体的运动速度处于预设速度阈值范围，执行一次所述误差补偿流程。

步骤S500也是考虑到探测帧数据的可靠性问题，需要排除不可靠的情形。

在一些实施例中，所述预设速度阈值范围可以是10米/秒～40米/秒(m/s)。若运动速度超出这个范围，则补偿可能存在误差等情形，可以不执行或者放弃补偿。

执行误差补偿流程，包括步骤S501～S505与步骤S301～S305对应。

步骤S501：获取所述雷达在场景中采集的连续的多个探测帧数据；

步骤S502：基于每个探测帧数据，获取所述场景中每个目标点在自身与雷达之间的径向上的径向速度、以及每个目标点相对雷达的坐标系纵轴的方位角，以基于每个所述目标点的径向速度在由所述径向偏转所述方位角所确定的估计运动方向上的每个估计运动速度；

步骤S503：基于一个探测帧数据中各目标点的估计运动速度之间的分布特征，筛选得到各所述目标点中的静止目标点；

步骤S504：基于所述静止目标点的径向速度、相对运动速度以及方位角计算所述静止目标点在每一探测帧数据中的估计运动方向同相对运动方向之间的误差角度；

步骤S505：响应于各个探测帧数据对应的误差角度之间满足误差可靠条件，执行误差补偿计算，包括：基于各所述误差角度的均值计算补偿角度，并利用所述补偿角度对每个目标点的方位角进行补偿。

可以理解的，如S500所示意，误差补偿流程与雷达的每次启动相对应，在雷达每次启动时执行一次，无需持续地进行补偿校准，占用资源少。

在一些实施例中，在执行所述误差补偿流程(S501～S505)的过程中，可以仍然进行运动本体的运动速度是否在所述预设速度阈值范围以内的判断。示例性的，可以在步骤S501～S505的每一个步骤都进行判断。一旦出现超出范围，则放弃执行所述所述误差补偿流程。作为示例，可以在步骤S501中，判断获取每一探测帧数据时的运动本体的运动速度是否处于预设速度阈值范围。若否，则放弃执行所述所述误差补偿流程；若是，则继续。由此，只有在获取每个所述探测帧数据时运动速度都在预设速度阈值范围以内，才会继续执行补偿计算。从而，有效提升雷达误差补偿的可靠性。

如步骤S500，雷达可以只在上电启动后执行一次。在一些实施例中，为了避免对已误差补偿的雷达启动后反复执行补偿，在每次所述雷达上电启动后，还可包括：判断是否执行过所述误差补偿流程；若是，则不执行所述所述误差补偿流程；若否，则继续执行。

结合以上实施例，作为示例，通过一种更具体的方法示例进行说明：

A：判断雷达启动后是否进行过补偿，用flag进行标记；如果已经补偿过，那么停止进入以下步骤；如果未补偿过，那么继续以下步骤。

B：判断运动本体的速度是否满足误差补偿流程(可以做成软件/软硬件结合的模块)开启条件，如车速达到10m/s～40m/s；若满足，则进行下一步，在以下步骤运行时不满足则中断返回本步骤。

C:开始统计连续20帧的数据(每一帧都会判断每帧收到的运动速度信息是否满足条件，如车速在10m/s～40m/s内，不满足返回第二步)，将20帧探测到的目标送入误差补偿流程对应的模块，得到20个误差角度值，即如前述γ。

D:对20个计算出的误差角度值进行误差可靠条件判断，判断是否满足相互之间误差不超过2°且大小范围为2°～7°，且此20帧收到时的运动速度变化不超过5m/s时，计算补偿角度为所述20个γ值的均值a，用于对接下来的所有检测目标补偿此角度。

E:结束误差补偿流程。

如图6所示，展示本公开一实施例中雷达探测数据补偿系统的模块示意图。需说明的是，所述雷达探测数据补偿系统的原理、技术实现可以参考之前实施例中的雷达探测数据补偿方法，因此本实施例中不作重复赘述。

所述雷达探测数据补偿系统包括误差补偿模块600，所述误差补偿模块600包括：

获取模块601，用于获取所述雷达在场景中采集的连续的多个探测帧数据。

估计运动速度计算模块602，用于基于每个探测帧数据，获取所述场景中每个目标点在自身与雷达之间的径向上的径向速度、以及每个目标点相对雷达的坐标系纵轴的方位角，以基于每个所述目标点的径向速度在由所述径向偏转所述方位角所确定的估计运动方向上的每个估计运动速度。

静止目标点确定模块603，用于基于一个探测帧数据中各目标点的估计运动速度之间的分布特征，筛选得到各所述目标点中的静止目标点；其中，所述静止目标点具有相对于所述运动本体的相对运动方向上的相对运动速度。

误差计算模块604，用于基于所述静止目标点的径向速度、相对运动速度以及方位角计算所述静止目标点在每一探测帧数据中的估计运动方向同相对运动方向之间的误差角度；其中，所述误差角度指示所述雷达与运动本体的坐标系之间的偏差。

补偿计算模块605，用于响应于各个探测帧数据对应的误差角度之间满足误差可靠条件，执行误差补偿计算，包括：基于各所述误差角度的均值计算补偿角度，并利用所述补偿角度对每个目标点的方位角进行补偿。

需特别说明的是，在图6实施例中的各个功能模块，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时，可以全部或部分地以程序指令产品的形式实现。程序指令产品包括一个或一组程序指令。在计算机上加载和执行程序指令指令时，全部或部分地产生按照本公开的流程或功能。计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。程序指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输。

并且，图6实施例所揭露的装置，可通过其它的模块划分方式实现。以上所表示的装置实施例仅仅是示意性的，例如所述模块的划分，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，例如一组模块或模块可以结合或者可以动态到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接于可以是通过一些接口，装置或模块的间接耦合或通信连接于，可以是电性或其它的形式。

另外，图6实施例中的各功能模块及子模块可以动态在一个处理部件中，也可以是各个模块单独物理存在，也可以两个或两个以上模块动态在一个部件中。上述动态的部件既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。上述动态的部件如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读存储介质中。该存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

需特别说明的是，本公开上述实施例的流程图表示的流程或方法表示可以被理解为，表示包括一个或更一组被配置成实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分。并且本公开的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能。

例如，图3等方法实施例中的各个步骤的顺序可能可以在具体场景中加以变化，并非以上述表示为限。

如图7所示，展示本公开一实施例中雷达的结构示意图。

示例性地，所述雷达700为毫米波雷达。

示例性地，所述雷达700包括：信号发射天线单元701、信号接收单元702、及处理器703。所述处理器703通信连接所述信号发射天线单元701、及信号接收单元702。

所述处理器703用于运行程序指令，以执行例如图3或图5实施例中的雷达探测数据补偿方法。

在一些实施例中，处理器703可以为中央处理器(CentralProcessingUnit，CPU)、微处理单元(MCU)、片上系统(SystemOnChip)、或现场可编程逻辑阵列(FPGA)等实现。

所处理器703可以电性连接存储器704。所述存储器存储器704可以包括易失性存储器(VolatileMemory)以用于运行程序时的数据暂存使用，例如随机存取存储器(RandomAccess Memory，RAM)；还可以包括非易失性存储器(non-volatilememory)以用于数据存储，例如只读存储器(Read-OnlyMemory，ROM)，快闪存储器，硬盘驱动器(HardDiskDrive，HDD)或固态盘(Solid-StateDisk，SSD)。

综上所述，本公开实施例中提供雷达探测数据补偿方法、系统、雷达、车辆及介质，方法包括：获取所述雷达在场景中采集的连续的多个探测帧数据；基于每个探测帧数据，获取所述场景中每个目标点在自身与雷达之间的径向上的径向速度、以及每个目标点相对雷达的坐标系纵轴的方位角，以得到估计运动方向上的每个估计运动速度；基于一个探测帧数据中各目标点的估计运动速度筛选得到各所述目标点中的静止目标点；基于所述静止目标点的径向速度、相对运动速度以及方位角计算所述静止目标点在每一探测帧数据中的误差角度；响应于各误差角度满足误差可靠条件，执行误差补偿计算。利用时间上的多个连续探测帧数据得到的误差角度之间满足误差可靠条件来作为执行误差补偿的条件，有效提升误差补偿的可靠性，而且对于静止目标点的选择也无需设置角度范围、数量等限制条件，降低计算难度。

上述实施例仅例示性说明本公开的原理及其功效，而非用于限制本公开。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本公开的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本公开所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本公开的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种雷达探测数据补偿方法，其特征在于，应用于设有雷达的运动本体；所述雷达在初始姿态下与运动本体之间保持彼此坐标系的一致；所述方法包括误差补偿流程，包括：

获取所述雷达在场景中采集的连续的多个探测帧数据；

基于每个探测帧数据，获取所述场景中每个目标点在自身与雷达之间的径向上的径向速度、以及每个目标点相对雷达的坐标系纵轴的方位角，以基于每个所述目标点的径向速度在由所述径向偏转所述方位角所确定的估计运动方向上的每个估计运动速度；

基于一个探测帧数据中各目标点的估计运动速度之间的分布特征，筛选得到各所述目标点中的静止目标点；其中，所述静止目标点具有相对于所述运动本体的相对运动方向上的相对运动速度；

基于所述静止目标点的径向速度、相对运动速度以及方位角计算所述静止目标点在每一探测帧数据中的估计运动方向同相对运动方向之间的误差角度；其中，所述误差角度指示所述雷达与运动本体的坐标系之间的偏差角度；

响应于各个探测帧数据对应的误差角度之间满足误差可靠条件，执行误差补偿计算，包括：基于各所述误差角度的均值计算补偿角度，并利用所述补偿角度对每个目标点的方位角进行补偿。

2.根据权利要求1所述的雷达探测数据补偿方法，其特征在于，所述基于每个探测帧数据，获取所述场景中每个目标点在自身与雷达之间的径向上的径向速度、以及每个目标点相对雷达的坐标系纵轴的方位角，以基于每个所述目标点的径向速度在由所述径向偏转所述方位角所确定的估计运动方向上的每个估计运动速度，包括：

基于所述径向速度作为所述估计运动速度在所述径向上正交分解的分速度，根据所述径向速度和所述方位角的三角函数计算得到相应的估计运动速度。

3.根据权利要求1所述的雷达探测数据补偿方法，其特征在于，所述基于一个探测帧数据中各目标点的估计运动速度之间的分布特征，筛选得到各所述目标点中的静止目标点，包括：

基于多个不同的预设速度范围，确定每个所述目标点的估计运动速度所落入的预设速度范围；

确定落入估计运动速度最多的目标预设速度范围；

将估计运动速度落入所述目标预设速度范围的目标点作为静止目标点。

4.根据权利要求1所述的雷达探测数据补偿方法，其特征在于，所述基于所述静止目标点的径向速度、相对运动速度以及方位角计算所述静止目标点在每一探测帧数据中的估计运动方向同相对运动方向之间的误差角度，包括：

对于每个所述探测帧数据，基于所述径向速度作为所述相对运动速度在径向上正交分解的分速度，计算所述径向和相对运动方向之间的参考角；

基于所述方位角与参考角的角度差，得到所述误差角度。

5.根据权利要求1所述的雷达探测数据补偿方法，其特征在于，所述误差可靠条件包括以下一种或多种组合：

1)各所述误差角度皆位于预设角度范围内；

2)各所述误差角度之间的最大差异值低于预设角度阈值内；

3)在所述多个探测帧数据对应的时间范围内，运动体的最大速度变化差异低于预设速度阈值。

6.根据权利要求1所述的雷达探测数据补偿方法，其特征在于，在执行所述误差补偿流程之前，还包括：在所述雷达的每次上电启动后，响应于侦测到所述运动本体的运动速度处于预设速度阈值范围，执行一次所述误差补偿流程；

和/或，所述方法还包括：

在执行所述误差补偿流程的过程中，侦测所述运动本体的运动速度是否处于预设速度阈值范围；若否，则放弃执行所述所述误差补偿流程；

和/或，所述方法还包括：

判断获取每一探测帧数据时的运动本体的运动速度是否处于预设速度阈值范围；

若否，则放弃执行所述所述误差补偿流程。

7.一种雷达探测数据补偿系统，其特征在于，应用于设有雷达的运动本体；所述雷达在初始姿态下与运动本体之间保持彼此坐标系的一致；所述系统包括误差补偿模块，所述误差补偿模块包括：

获取模块，用于获取所述雷达在场景中采集的连续的多个探测帧数据；

估计运动速度计算模块，用于基于每个探测帧数据，获取所述场景中每个目标点在自身与雷达之间的径向上的径向速度、以及每个目标点相对雷达的坐标系纵轴的方位角，以基于每个所述目标点的径向速度在由所述径向偏转所述方位角所确定的估计运动方向上的每个估计运动速度；

静止目标点确定模块，用于基于一个探测帧数据中各目标点的估计运动速度之间的分布特征，筛选得到各所述目标点中的静止目标点；其中，所述静止目标点具有相对于所述运动本体的相对运动方向上的相对运动速度；

误差计算模块，用于基于所述静止目标点的径向速度、相对运动速度以及方位角计算所述静止目标点在每一探测帧数据中的估计运动方向同相对运动方向之间的误差角度；其中，所述误差角度指示所述雷达与运动本体的坐标系之间的偏差；

补偿计算模块，用于响应于各个探测帧数据对应的误差角度之间满足误差可靠条件，执行误差补偿计算，包括：基于各所述误差角度的均值计算补偿角度，并利用所述补偿角度对每个目标点的方位角进行补偿。

8.一种雷达，其特征在于，包括：

信号发射天线单元、及信号接收单元；

处理器，通信连接所述信号发射天线单元、及信号接收单元，用于运行程序指令，以执行如权利要求1至6中任一项所述的雷达探测数据补偿方法。

9.一种车辆，其特征在于，安装如权利要求8所述的雷达。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，存储有程序指令，所述程序指令被运行执行如权利要求1至6中任一项所述的雷达探测数据补偿方法。