本发明专利技术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，根据所述最小二乘解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。本发明专利技术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。安全。安全。
【技术实现步骤摘要】
一种车载雷达自校准方法，校准系统，车载雷达和汽车
[0001]本专利技术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。
技术介绍
[0002]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。
[0003]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。
技术实现思路
[0004]有鉴于此，本专利技术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。
[0005]具体的，本专利技术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。
[0006]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，根据所述最小二乘解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。
[0007]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。
[0008]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。
[0009]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。
[0010]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。
[0011]进一步的，所述步骤S2包括：设置所述第二校准条件为车速大于预设速度,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和角度；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。
[0012]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。
[0013]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：。
[0014]令，；则。
[0015]令，，，则；其中，N=2，...，n。得最小二乘解：。
[0016]车载雷达校准角度：。
[0017]上式中，为车辆驾驶速度；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；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。
[0018]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。
[0019]进一步的，所述根据所述最小二乘解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。
[0020]上述技术方案中，可将
‑
90
°
至90
°
的自校准角度空间按分辨率等差划分为长度为180的多组角度区间，根据角度区间将每一车载雷达校准角度进行归组，当单次算法执行结果的最小二乘解输出时，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。
[0021]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。
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【技术保护点】
【技术特征摘要】
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，根据所述最小二乘解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和角度；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：；令，；则；令，，，则；其中，N=1，2，...，n；得最小二乘解：；车载雷达校准角度：；上式中，为车辆驾驶速度；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；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。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...
【专利技术属性】
技术研发人员：鹿国顺，刘加欢，吴健，张思思，
申请(专利权)人：惠州市德赛西威智能交通技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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