技术领域
[0001] 本
发明涉及
汽车电子技术领域，尤其是一种车载侧后视防撞雷达标定装置及其标定方法。
背景技术
[0002] 在如今的汽车行业中，车辆的驾驶安全性越来越受重视，也成为了各大汽车厂商的主要卖点。驾驶车辆的过程中车辆后方是驾驶员的盲区，因此在高速换道、后方车辆超车、低速倒车时都会引发交通事故造成伤亡，车载侧后视防撞雷达具有工作
频率高，
波长短，天线尺寸小，不但可以探测目标的距离，而且还可以测定相对速度和方位，适应性强，受雨
雪雾等恶劣
气候条件影响小，不受光线的影响，可在黑暗中正常工作等优点。
[0003] 目前，国内车载侧后视防撞雷达还是一个新兴事物，许多产品技术细节都在不断探索阶段，车载侧后视防撞雷达安装到车辆后如何消除安装带来的系统误差，即车载侧后视防撞雷达标定问题是一个有待解决的技术问题。由于不同车厂、不同车型造成了雷达安装
位置有很大不同，即使同一车型在安装位置基本相同的情况下，在安装
支架钣金结构和安装操作上也存在一些偏差，从而造成了车载侧后视防撞雷达对道路目标的探测误差，影响了车载侧后视防撞雷达的产品性能，存在一定的安全隐患。侧后视防撞雷达在进行车辆安装时需要分别在左右两侧后方车尾部分别进行安装，这里把安装在主
驾驶室侧后方的雷达称为主雷达，安装在副驾驶室侧后方的雷达称为从雷达。
[0004] 如何设计一种车载侧后视防撞雷达标定装置，在
指定工作模式下，通过该标定装置分别完成车载侧后视主雷达和从雷达的安装标定工作，消除在不同车型上由于雷达安装带来的系统误差，满足雷达安装后的使用要求，已成为一项亟待解决的问题。
发明内容
[0005] 本发明的首要目的在于提供一种能够解决车载侧后视防撞雷达在不同车型上的雷达标定问题，为车载侧后视防撞雷达在汽车电子领域的广泛使用提供有效手段，满足日益复杂交通环境下的安全驾驶需求的车载侧后视防撞雷达标定装置。
[0006] 为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：一种车载侧后视防撞雷达标定装置，包括：
[0007] 雷达标定控
制模块，用于设置雷达工作模式，选择需要标定的雷达，控制雷达标定的整个过程，显示标定结束后雷达标定参数和标定结果；
[0008] 目标运动标定平台，用于为雷达标定提供必须的探测目标，接收雷达标定
控制模块的标定控制指令并按该指令进行目标运动；
[0009] 雷达标定处理模块，根据雷达标定控制模块的标定控制指令，实时接收、处理目标运动标定平台的目标数据，利用标定处理
算法累计计算出目标综合数据序列，当标定结束时根据目标综合数据序列计算出雷达标定结果；
[0010] CAN总线通信设备，用于负责雷达标定装置中各组成模块的连接与数据通讯；
[0011] 安装在车辆主驾驶室侧后方的主雷达、雷达标定控制模块、目标运动标定平台之间均通过CAN总线通信设备进行通讯，雷达标定处理模块分别嵌入在主雷达、安装在车辆副驾驶室侧后方的从雷达内，所述主雷达通过雷达标定处理模块接CAN总线通信设备，所述主雷达与从雷达之间双向通讯；所述主雷达和从雷达统称为侧后视防撞雷达。
[0012] 所述雷达标定控制模块包括：
[0013] 雷达工作模式设置模块，完成雷达工作模式的切换，当需要进行雷达标定时，将雷达设置成标定工作模式；当标定结束后自动切换成正常工作模式；
[0014] 雷达标定方式设置模块，根据雷达标定要求对标定方式进行人工设置，雷达标定处理模块根据当前设置的标定方式进行相应处理；
[0015] 雷达标定结果显示模块，对雷达标定处理模块的标定结果进行显示，方便用户及时查看标定结果；
[0016] 雷达标定控制
开关，根据用户要求控制雷达整个标定过程，同时通过CAN总线通信设备把标定控制命令发送至雷达标定处理模块和目标运动标定平台，雷达标定处理模块和目标运动标定平台收到命令后协同完成雷达标定过程。
[0017] 所述目标运动标定平台包括：
[0018]
角反射器模块，为雷达提供一个能够被探测到的目标模块，利用角反射器作为目标来增强目标反射回波；
[0019] 运动平台设备，响应雷达的标定控制命令，
支撑角反射器模块按照固定规律进行运动。
[0020] 所述雷达标定处理模块包括：
[0021] 雷达标定数据接收模块，用于实时接收雷达标定控制模块发送的标定控制命令数据和雷达
信号处理后的目标数据，并能够对标定控制命令数据进行数据校验，当数据符合相应条件时，把接收到的数据送至雷达标定数据预处理模块；
[0022] 雷达标定数据预处理模块，对雷达
信号处理后的目标数据按照标定算法的约束条件进行筛选，对不符合标定参数计算的目标数据进行剔除；
[0023] 雷达标定参数计算模块，根据接收到的雷达目标数据实时计算目标综合数据序列，当标定结束时能够根据形成的目标综合数据序列计算出雷达标定参数；
[0024] 雷达标定结果输出模块，当标定结束后及时把雷达标定参数以及对应的标定成功标志通过CAN总线通信设备输出至雷达标定控制模块；
[0025] 雷达标定参数存储模块，判断当前雷达标定过程是否成功，当雷达标定成功时，把雷达标定参数计算模块计算得到的雷达标定参数存储到本地
存储器中。
[0026] 所述CAN总线通信设备包括：
[0027] CAN总线
连接线，用于连接雷达标定控制模块、雷达标定处理模块以及目标运动标定平台；
[0028] USB-CAN转换器，将CAN数据
接口转换成USB接口，以便雷达标定控制模块与雷达标定处理模块、目标运动标定平台的数据通信；
[0029] CAN通信模块，用于CAN总线的数据通信，监听CAN总线数据，当有满足条件的数据时，能够及时解析并传送至对应的雷达标定处理模块中。
[0030] 本发明的另一目的在于提供一种车载侧后视防撞雷达标定装置的标定方法，该方法包括下列顺序的步骤：
[0031] (1)通过CAN总线通信设备连接雷达标定装置中的各组成模块、主雷达和从雷达，启用雷达标定控制模块，通过雷达标定控制模块设置当前雷达工作模式为标定工作模式，设置标定方式及标定参数，选择需要进行标定的雷达，启动雷达标定过程；
[0032] (2)目标运动标定平台实时接收雷达标定控制模块发送的标定命令，按照设定的标定方式对目标运动标定平台上的角反射器模块进行运动控制，侧后视防撞雷达开机对目标运动标定平台上的物理目标进行实时探测，将接收到的目标数据发送至雷达标定处理模块；
[0033] (3)雷达标定处理模块接收目标数据，剔除异常数据，调用标定参数进行雷达标定计算，最终得到满足要求的雷达标定参数，并同步保存和输出标定结果，完成雷达标定工作。
[0034] 所述雷达标定控制模块的控制方法如下：
[0035] (7.1)启动雷达标定控制模块，配置CAN总线通信设备各项参数，根据需要选择主雷达或从雷达进行标定并设置雷达为标定工作模式，启动雷达自检流程并判断自检流程是否成功；
[0036] (7.2)完成自检流程后，设置雷达标定方式及标定参数，并向目标运动标定平台和侧后视防撞雷达发送雷达标定指令，目标运动标定平台收到命令后控制角反射器模块运动，侧后视防撞雷达收到命令后启动雷达标定处理模块进行雷达标定参数计算；
[0037] (7.3)雷达标定控制模块等待雷达标定结果输出，并对雷达标定参数和雷达标定结果进行显示。
[0038] 所述雷达标定处理模块的处理方法主要步骤如下：
[0039] (8.1)接收雷达标定控制模块发送的雷达标定指令,根据标定指令接收目标运动标定平台目标数据；
[0040] (8.2)对目标数据进行杂波与异常数据剔除，对预处理后的目标数据进行坐标变换处理，产生直角
坐标系下对应的目标数据；
[0041] (8.3)选取直角坐标系中某一坐标轴，按照一定距离区间把该坐标轴划分成若干等分，统计落入各距离区间的目标数据，并按照规则进行数据累积处理，产生一组趋于稳定的目标综合数据序列，即随着时间推移，能够产生一组收敛的目标综合数据序列；
[0042] (8.4)接收雷达标定控制模块发送的雷达标定结束命令，计算雷达标定参数，并判断雷达标定计算优度是否满足
精度要求，若不满足精度要求，则剔除目标综合数据序列中
质量最差的单个综合数据，生成新的综合数据序列；若满足精度要求，则分别存储、输出雷达标定结果。
[0043] 在步骤(8.3)中，所述一定距离区间是指雷达盲区监测的距离范围，在这里为10米；所述若干等分为10等分。
[0044] 由上述技术方案可知，本发明的优点在于：第一，本装置能够根据不同车厂、不同车型对车载侧后视防撞雷达的安装要求，通过标定装置调整相关标定参数，有效解决了整车厂生产线量产车型雷达安装后的雷达标定问题，满足了用户对雷达的使用需求，为车载侧后视防撞雷达产品在汽车电子领域的广泛使用提供了较为统一的标定平台；第二，本装置具有系统操作简单、可维护性高、设备性能稳定等优点，不仅能够满足车载侧后视防撞雷达对不同车型的安装精度要求，而且解决了整车厂大批量产线生产过程中的雷达装配问题，为用户提供了较好的零部件装配设备，满足车厂用户对雷达安装标定的实际需求。
附图说明
[0046] 图2是本装置的组成示意图；
[0047] 图3是本发明中的雷达标定控制模块的控制流程图；
[0048] 图4是本发明中的雷达标定处理模块的处理流程图；
[0049] 图5是本装置中的连接示意图。
具体实施方式
[0050] 如图2、5所示，一种车载侧后视防撞雷达标定装置，包括：
[0051] 雷达标定控制模块，用于设置雷达工作模式，选择需要标定的雷达，控制雷达标定的整个过程，显示标定结束后雷达标定参数和标定结果；
[0052] 目标运动标定平台，用于为雷达标定提供必须的探测目标，接收雷达标定控制模块的标定控制指令并按该指令进行目标运动；
[0053] 雷达标定处理模块，根据雷达标定控制模块的标定控制指令，实时接收、处理目标运动标定平台的目标数据，利用标定处理算法累计计算出目标综合数据序列，当标定结束时根据目标综合数据序列计算出雷达标定结果；
[0054] CAN总线通信设备，用于负责雷达标定装置中各组成模块的连接与数据通讯；
[0055] 安装在车辆主驾驶室侧后方的主雷达、雷达标定控制模块、目标运动标定平台之间均通过CAN总线通信设备进行通讯，雷达标定处理模块分别嵌入在主雷达、安装在车辆副驾驶室侧后方的从雷达内，所述主雷达通过雷达标定处理模块接CAN总线通信设备，所述主雷达与从雷达之间双向通讯；所述主雷达和从雷达统称为侧后视防撞雷达。
[0056] 如图2所示，所述雷达标定控制模块包括：
[0057] 雷达工作模式设置模块，完成雷达工作模式的切换，当需要进行雷达标定时，将雷达设置成标定工作模式；当标定结束后自动切换成正常工作模式；
[0058] 雷达标定方式设置模块，根据雷达标定要求对标定方式进行人工设置，雷达标定处理模块根据当前设置的标定方式进行相应处理；
[0059] 雷达标定结果显示模块，对雷达标定处理模块的标定结果进行显示，方便用户及时查看标定结果；
[0060] 雷达标定控制开关，根据用户要求控制雷达整个标定过程，同时通过CAN总线通信设备把标定控制命令发送至雷达标定处理模块和目标运动标定平台，雷达标定处理模块和目标运动标定平台收到命令后协同完成雷达标定过程。
[0061] 如图2所示，所述目标运动标定平台包括：
[0062] 角反射器模块，为雷达提供一个能够被探测到的目标模块，利用角反射器作为目标来增强目标反射回波；
[0063] 运动平台设备，响应雷达的标定控制命令，支撑角反射器模块按照固定规律进行运动。
[0064] 如图2所示，所述雷达标定处理模块包括：
[0065] 雷达标定数据接收模块，用于实时接收雷达标定控制模块发送的标定控制命令数据和雷达信号处理后的目标数据，并能够对标定控制命令数据进行数据校验，当数据符合相应条件时，把接收到的数据送至雷达标定数据预处理模块；
[0066] 雷达标定数据预处理模块，对雷达信号处理后的目标数据按照标定算法的约束条件进行筛选，对不符合标定参数计算的目标数据进行剔除，该模块的使用能有效降低异常数据对雷达标定结果的影响，使得标定结果更加稳定、可靠；
[0067] 雷达标定参数计算模块，根据接收到的雷达目标数据实时计算目标综合数据序列，当标定结束时能够根据形成的目标综合数据序列计算出雷达标定参数；
[0068] 雷达标定结果输出模块，当标定结束后及时把雷达标定参数以及对应的标定成功标志通过CAN总线通信设备输出至雷达标定控制模块；
[0069] 雷达标定参数存储模块，判断当前雷达标定过程是否成功，当雷达标定成功时，把雷达标定参数计算模块计算得到的雷达标定参数存储到本地存储器中，当设备断电重启后雷达标定参数仍然存储于本地存储器中，该模块使雷达标定过程结束后，数据能够自动保存下来，有效地保证了侧后视防撞雷达断电后的正常使用。
[0070] 如图2所示，所述CAN总线通信设备包括：
[0071] CAN总线连接线，用于连接雷达标定控制模块、雷达标定处理模块以及目标运动标定平台；
[0072] USB-CAN转换器，将CAN数据接口转换成USB接口，以便雷达标定控制模块与雷达标定处理模块、目标运动标定平台的数据通信；
[0073] CAN通信模块，用于CAN总线的数据通信，监听CAN总线数据，当有满足条件的数据时，能够及时解析并传送至对应的雷达标定处理模块中。
[0074] 如图1所示，本方法包括下列顺序的步骤：
[0075] (1)通过CAN总线通信设备连接雷达标定装置中的各组成模块、主雷达和从雷达，启用雷达标定控制模块，通过雷达标定控制模块设置当前雷达工作模式为标定工作模式，设置标定方式及标定参数，选择需要进行标定的雷达，启动雷达标定过程；
[0076] (2)目标运动标定平台实时接收雷达标定控制模块发送的标定命令，按照设定的标定方式对目标运动标定平台上的角反射器模块进行运动控制，侧后视防撞雷达开机对目标运动标定平台上的物理目标进行实时探测，将接收到的目标数据发送至雷达标定处理模块；
[0077] (3)雷达标定处理模块接收目标数据，剔除异常数据，调用标定参数进行雷达标定计算，最终得到满足要求的雷达标定参数，并同步保存和输出标定结果，完成雷达标定工作。
[0078] 如图3所示，所述雷达标定控制模块的控制方法如下：
[0079] (7.1)启动雷达标定控制模块，配置CAN总线通信设备各项参数，根据需要选择主雷达或从雷达进行标定并设置雷达为标定工作模式，启动雷达自检流程并判断自检流程是否成功；
[0080] (7.2)完成自检流程后，设置雷达标定方式及标定参数，并向目标运动标定平台和侧后视防撞雷达发送雷达标定指令，目标运动标定平台收到命令后控制角反射器模块运动，侧后视防撞雷达收到命令后启动雷达标定处理模块进行雷达标定参数计算；
[0081] (7.3)雷达标定控制模块等待雷达标定结果输出，并对雷达标定参数和雷达标定结果进行显示。
[0082] 如图4所示，所述雷达标定处理模块的处理方法主要步骤如下：
[0083] (8.1)接收雷达标定控制模块发送的雷达标定指令,根据标定指令接收目标运动标定平台目标数据；
[0084] (8.2)对目标数据进行杂波与异常数据剔除，对预处理后的目标数据进行坐标变换处理，产生直角坐标系下对应的目标数据；
[0085] (8.3)选取直角坐标系中某一坐标轴，按照一定距离区间把该坐标轴划分成若干等分，统计落入各距离区间的目标数据，并按照规则进行数据累积处理，产生一组趋于稳定的目标综合数据序列，即随着时间推移，能够产生一组收敛的目标综合数据序列；在步骤(8.3)中，所述一定距离区间是指雷达盲区监测的距离范围，在这里为10米；所述若干等分为10等分。
[0086] (8.4)接收雷达标定控制模块发送的雷达标定结束命令，计算雷达标定参数，并判断雷达标定计算优度是否满足精度要求，若不满足精度要求，则剔除目标综合数据序列中质量最差的单个综合数据，生成新的综合数据序列；若满足精度要求，则分别存储、输出雷达标定结果。
[0087] 以下结合图1至5对本发明作进一步的说明。
[0088] 如图1所示，根据本发明
实施例的雷达标定过程包括如下处理：
[0089] 1、雷达标定装置中各设备按要求进行摆放，通过CAN总线连接雷达标定装置的各组成模块和主从两块侧后视防撞雷达，并启用雷达标定控制模块，通过雷达标定控制模块设置当前雷达工作模式为标定工作模式，设置标定方式及标定参数，选择需要进行标定的雷达(主、从)，启动标定过程；
[0090] 2、目标运动标定平台实时接收雷达标定控制模块发送的标定命令，按照设定的标定方式对平台目标进行运动控制，侧后视防撞雷达开机对目标运动标定平台的目标进行实时探测，将接收到的目标数据发送至雷达标定处理模块；
[0091] 3、雷达标定处理模块接收目标数据，剔除异常数据，调用标定参数计算模块进行雷达标定参数计算，最终得到满足要求的雷达标定参数，并同步保存和输出标定结果，完成雷达标定工作。
[0092] 从图3可以看出，根据本发明实施例的雷达标定控制模块包括如下处理过程：
[0093] 1、启动雷达标定控制模块，配置CAN总线通信设备各项参数，根据需要选择主雷达或从雷达进行标定并设置雷达为标定工作模式，启动雷达自检流程并判断自检流程是否成功；
[0094] 2、完成自检流程后，设置雷达标定方式及相应的标定参数，并向目标运动标定平台和车载侧后视防撞雷达(主或从雷达)发送雷达标定指令，目标运动标定平台收到命令后控制角反射器目标运动，侧后视防撞雷达收到命令后启动雷达标定处理模块进行雷达标定参数计算；
[0095] 3、雷达标定控制模块等待雷达标定结果输出模块的雷达标定结果输出，并调用雷达标定结果显示模块对雷达标定参数和雷达标定结果进行显示，从而完成雷达标定控制处理流程。
[0096] 如图4所示，根据本发明实施例的雷达标定处理模块处理过程，其主要步骤如下：
[0097] 1、接收雷达标定控制模块发送的雷达标定指令,根据标定指令接收目标运动标定平台目标数据；
[0098] 2、调用雷达标定数据预处理模块对目标数据进行杂波与异常数据剔除，调用雷达标定参数计算模块对预处理后的目标数据进行坐标变换处理，产生直角坐标系下对应的目标数据；
[0099] 3、通过雷达标定参数计算模块选取直角坐标系中某一坐标轴，按照一定距离区间把该坐标轴划分成若干等分，统计落入各距离区间的目标数据，并按照规则进行数据累积处理，产生一组比较稳定的目标综合数据序列；
[0100] 4、接收雷达标定控制模块发送的雷达标定结束命令，调用雷达标定参数计算模块计算雷达标定参数，并判断雷达标定计算优度是否满足精度要求，若不满足精度要求，则剔除目标综合数据序列中质量最差的单个综合数据，生成新的综合数据序列，若满足精度要求，则调用雷达标定参数存储模块和雷达标定结果输出模块，分别存储、输出雷达标定结果。
[0101] 从图5可以看出，雷达标定装置的各组成模块和主从两块侧后视防撞雷达均通过CAN总线进行物理连接，雷达标定控制模块通过CAN-USB转换器连接到标定装置，目标运动标定平台通过CAN总线直接接入标定装置，主雷达通过CAN总线接入标定装置，而从雷达只与主雷达进行连接，不直接接入标定装置中，主、从雷达各自均包含一个雷达标定处理模块。
[0102] 综上所述，本装置能够根据不同车厂、不同车型对车载侧后视防撞雷达的安装要求，通过标定装置调整相关标定参数，有效解决了整车厂生产线量产车型雷达安装后的雷达标定问题，满足了用户对雷达的使用需求，为车载侧后视防撞雷达产品在汽车电子领域的广泛使用提供了较为统一的标定平台。
