專利名稱：一種調整雷達視軸的方法及裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種雷達標定的方法及裝置，特別是關于一種適用于保證汽車行駛安全的調整雷達視軸的方法及裝置。
背景技術：
隨著汽車制造業(yè)的不斷發(fā)展和汽車普及率的日益提高，汽車這種方便、快捷的運輸方式逐漸表現(xiàn)出了它的弊端——危險性。為了保證汽車行駛安全，現(xiàn)有汽車上安裝了許多安全裝置，基本為兩類一類是為避免事故發(fā)生而設置的主動安全措施；另一類是在事故發(fā)生后為減輕事故后果而設置的被動安全措施。主動安全措施中的FCW(前撞報警)、 DCA (距離保持輔助)、ACC(自適應巡航控制)、EBR(緊急制動輔助)、PCV (預碰撞保護)及 LCA(換道輔助)等駕駛輔助系統(tǒng)均需要依靠車載雷達來實現(xiàn)。毫米波雷達因其具有全天候、分辨率高、多目標探測等優(yōu)勢廣泛應用于汽車駕駛輔助系統(tǒng)中。毫米波雷達可以通過接收目標物反射的回波信號探測目標物的相對距離、相對速度等。如果雷達安裝的方向不合適，則有可能出現(xiàn)識別不到前車的情況?，F(xiàn)有技術中已有的雷達安裝方向調整方法是在給定位置上設置反射物標，根據檢測器是否能夠檢測到上述反射物標以及接受到的反射信號的強度來調整雷達的收發(fā)信號方向?，F(xiàn)有技術也有檢測并校正車載雷達水平方向軸偏移量的方法，此種方法可以有效消除雷達視軸在水平方向的偏移量。但是，即使是在雷達安裝方向正對于前方目標物的情況下，如果雷達俯仰角過大或過小，也有可能識別不到前車，導致汽車行駛不安全，例如雷達俯仰角如果存在1°的誤差，在IOOm處將產生1. 75m的垂直距離誤差，這可能導致雷達波束掃描范圍覆蓋不了 IOOm 處路面上的汽車，識別不到前車，容易發(fā)生危險。

發(fā)明內容
針對上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種在雷達安裝過程中能夠自動選擇理想俯仰角對雷達視軸進行調整的調整雷達視軸的方法及裝置。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取以下技術方案一種調整雷達視軸的方法，它包括以下步驟1)設置包括有視軸調整控制系統(tǒng)、雷達和信號反射器的調整雷達視軸的裝置，所述視軸調整控制系統(tǒng)包括有配置模塊、判斷模塊、記錄模塊、計算平均值模塊和輸出模塊， 所述信號發(fā)射器包括有反射板和支撐所述反射板的調節(jié)支架；幻將所述雷達安裝在汽車的前端中心，將信號反射器放置在安裝有雷達的汽車正前方，使反射板中心正對雷達中心； 3)所述配置模塊設定對雷達俯仰角的調整范圍和調整步長；4)所述配置模塊根據調整步長配置雷達的俯仰角值i，且雷達在俯仰角值i所在位置處將雷達信號發(fā)射到反射板；5)雷達將接收到的反饋信號發(fā)送到所述判斷模塊中，由判斷模塊對反饋信號的縱向距離和寬度進行判斷，確定是否有經反射板反射的雷達信號；6)所述判斷模塊確定有經反射板反射的雷達信號時，便將所對應的雷達俯仰角值i發(fā)送到記錄模塊中；7)由配置模塊判斷雷達俯仰角i是否達到調整范圍的最大值①如果未達到調整范圍的最大值，則進入步驟4)；②如果達到調整范圍的最大值，則進入步驟8) ；8)將所述記錄模塊中記錄的所有俯仰角值發(fā)送到計算平均值模塊，由所述計算平均值模塊計算出所有雷達俯仰角的平均值，并將此平均值發(fā)送到輸出模塊；9)所述輸出模塊將所述平均值作為雷達俯仰角的理想值賦值給雷達， 即完成雷達的標定。所述步驟幻使反射板中心正對雷達中心采用激光瞄準方法。所述步驟4)所述反饋信號中的縱向距離是指雷達與信號反射板之間的距離，所述反饋信號中的寬度是指反射板的寬度，如果所述縱向距離和寬帶均對應相同，則判斷認為反饋信號是經反射板返回的雷達信號。實現(xiàn)所述方法的調整雷達視軸的裝置，其特征在于它包括一視軸調整控制系統(tǒng)、 一雷達和一信號反射器，所述視軸調整控制系統(tǒng)包括一配置模塊、一判斷模塊、一記錄模塊、一計算平均值模塊和一輸出模塊，所述信號反射器包括一反射板和一支撐所述反射板的調節(jié)支架；所述雷達設置在汽車前端，所述信號反射器設置在所述汽車的正前方，且所述反射板正對所述雷達的中心，所述配置模塊將配置的雷達俯仰角發(fā)送給所述雷達，所述雷達發(fā)射信號到所述反射板，所述雷達將接收到的反饋信號發(fā)送到所述判斷模塊，由所述判斷模塊對接收到反饋信號進行判斷，并將確定有經所述反射板反射的雷達信號時的雷達俯仰角值發(fā)送給所述記錄模塊，由所述記錄模塊記錄并將接收到的所述俯仰角值發(fā)送給所述計算平均值模塊，由所述計算平均值模塊計算平均值后，發(fā)送到所述輸出模塊，所述輸出模塊將所述平均值作為雷達俯仰角的理想值賦值給所述雷達。所述視軸調整控制系統(tǒng)采用筆記本電腦作為運行平臺，所述筆記本電腦利用一 USBCAN適配卡連接一 CAN卡，所述CAN卡的輸出端連接所述雷達。所述信號反射器的反射板采用金屬材料制作而成，所述調節(jié)支架采用非金屬材料制作而成。所述調節(jié)支架為一三腳架，所述三腳架的頂部中心設置有一套筒，所述套筒內設置有一縱向凹槽，所述凹槽內插設一伸桿，所述套筒外壁設置一能夠穿入所述套桿的鎖固裝置，所述伸桿的頂端通過一連接裝置連接所述反射板。本發(fā)明由于采取以上技術方案，其具有以下優(yōu)點1、本發(fā)明由于設置有視軸調整控制系統(tǒng)、雷達和信號反射器，視軸調整控制系統(tǒng)中可以控制雷達自動地改變俯仰角，當雷達俯仰角循環(huán)一周期后，計算出一周期內所有經信號反射器反射回雷達波束的俯仰角的平均值，并且將此平均值作為雷達俯仰角理想值自動給雷達，此過程無需進行人工干預便能夠自動完成雷達的標定及雷達視軸調整，操作方便。2、本發(fā)明的雷達俯仰角理想值的確定在雷達俯仰角循環(huán)一個周期后便可以自動完成雷達標定及雷達視軸調整，因此可以有效地縮短雷達視軸的調整周期。3、本發(fā)明中信號反射器設置的調節(jié)支架可以根據雷達的安裝高度來調整反射板的高度，因此本發(fā)明可以適用于不同款型的汽車。本發(fā)明可以廣泛應用于汽車中安裝雷達時雷達視軸的調整中。


圖1是本發(fā)明的方法流程圖；圖2是本發(fā)明實施例中實驗場景示意圖；圖3是圖2的側視示意圖4是本發(fā)明的裝置結構框圖；圖5是本發(fā)明信號反射器的反射板結構示意圖；圖6是圖5的左視示意圖；圖7是本發(fā)明調節(jié)支架的結構示意圖。
具體實施例方式下面結合附圖和實施例對本發(fā)明進行詳細的描述。 如圖1 4所示，本發(fā)明的調整雷達視軸的裝置包括一視軸調整控制系統(tǒng)1、一雷達2和一信號反射器3，視軸調整控制系統(tǒng)1包括一配置模塊、一判斷模塊、一記錄模塊、一計算平均值模塊和一輸出模塊，信號反射器3包括一反射板和一支撐反射板的調節(jié)支架， 本發(fā)明調整雷達視軸的方法包括以下步驟1)將雷達2安裝在汽車4的前端中心處，將信號反射器3放置在安裝有雷達2的汽車4正前方約5m處，調整信號反射器3的調節(jié)支架，使反射板中心與雷達2中心等高，即反射板中心正對雷達2中心，此時雷達俯仰角未配置，初始值i為0°。為了使反射板中心能夠正對雷達2中心，可以采用激光瞄準的方法，即利用一激光筆，使激光筆發(fā)射的光束穿過汽車4前后玻璃的中心線，調整反射板的位置，使激光筆發(fā)射的光束正好打在反射板的垂向中心線處，保證了汽車的縱向中心面(注沿汽車行駛方向的中心面)與反射板的垂向中心線(注垂直方向的中心線)共面，再調整反射板使其中心處距離地面的高度與雷達2中心處距離地面的高度相同。2)配置模塊根據所選用的雷達設定雷達俯仰角調整范圍和調整步長，本發(fā)明實施例中所采用的雷達2型號為Continental ARS308，其雷達2俯仰角的調整范圍為0 32°， 調整步長為0.25° (以此為例，不限于此)。3)配置模塊根據調整步長配置雷達俯仰角為i，并發(fā)送配置信號給雷達2，當雷達 2接收到配置信號時將俯仰角調整到i，并發(fā)射雷達信號到反射板。4)雷達2將接收到的反饋信號發(fā)送到判斷模塊，判斷模塊對反饋信號中攜帶的目標物信息的縱向距離和寬度進行判斷，判斷反饋信號的縱向距離是否為雷達2與信號反射器3之間的距離，反饋信號的寬度是否為反射板的寬度，如果縱向距離和寬度均對應相同， 則認為反饋信號中有經反射板反射回的雷達信號，即雷達2掃描到反射板。本實施例中，信號反射器3和雷達2之間的距離為5m，反射板的寬度為20mm，則只要判斷反饋信號的縱向距離在細 6m之間且信號的寬度在0. 5m內則認為反饋信號有經反射板反射的雷達信號。5)判斷模塊判斷出有經反射板反射回的雷達信號時，便將此時所對應的雷達俯仰角值i發(fā)送到記錄模塊中。6)由配置模塊判斷雷達俯仰角i是否達到調整范圍的最大值①如果未達到調整范圍的最大值，則進入步驟3)；②如果達到調整范圍的最大值，則進入步驟7)。7)將記錄模塊中記錄的所有俯仰角值發(fā)送到計算平均值模塊，由計算平均值模塊計算出記錄的所有雷達俯仰角的平均值X，并將此平均值X發(fā)送到輸出模塊。8)輸出模塊將此平均值作為雷達俯仰角的理想值賦值給雷達2，完成雷達2的標定。
如圖4所示，上述實施例中，視軸調整控制系統(tǒng)1是基于程序控制的，可以采用 LabVie^Matlab或C語言開發(fā)，筆記本電腦比工控機更加的方便、簡潔，本發(fā)明采用筆記本電腦作為視軸調整控制系統(tǒng)1的操作(程序運行)平臺，由于筆記本電腦沒有CAN(總線) 接口，因此利用筆記本電腦通過一 USBCAN適配卡連接CAN卡，CAN卡的輸出端通過數(shù)據線連接雷達2。如圖5、圖6所示，上述各實施例中，反射板31為L形，可以采用彎折的薄鋼板制成也可以選用其它金屬材料制成，用于反射雷達信號的平面要求表面光滑，其形狀可以設置為長方形，反射板31的尺寸可以根據雷達2與信號反射器3之間距離來確定。如圖7所示，上述各實施例中，調節(jié)支架32為一三腳架321，三腳架321的頂部設置有一套筒322，套筒322內壁設置有縱向凹槽，套筒322內插設有一伸桿323，對應套筒 322的凹槽，伸桿323的外壁設置有凸起。使用時，伸桿323的凸起插入套筒322的凹槽內使伸桿323可以沿著套筒322上下滑動。伸桿323的頂端固定連接有一連接裝置，連接裝置包括一 L形連接板3M和一水平板325，L形連接板3M和水平板325通過一圓軸3 樞接，使用時可以通過一螺栓穿過圓軸3 定位，水平板325頂部通過螺栓固定連接反射板31 的底部，水平板525頂部還設置有一用于調整反射板31水平度的水平儀(圖中未示出)。 套筒322的內壁嵌有一摩擦塊(圖中未示出)，與摩擦塊位置對應，套筒322上設置一穿入其外壁的鎖固裝置327，鎖固裝置327采用一螺栓，螺栓頂住摩擦塊，旋緊螺栓時，摩擦塊與伸桿323之間產生摩擦力阻礙伸桿323上下運動，此時將伸桿323鎖固在某一高度；松開螺栓時，摩擦塊與伸桿323之間不產生摩擦力，伸桿323可以上下運動。伸桿323上設置有實時顯示反射板31中心處高度的刻度值，根據實際情況，調整好反射板31的高度后，利用鎖固裝置327將伸桿323鎖固。上述各實施例中，調節(jié)支架32采用不反射雷達信號的非金屬材料制作而成。上述各實施例中，信號反射器3放置于汽車的正前方時，要求雷達2和信號反射器 3之間的路面平坦且沒有其他障礙物，且信號反射器3周邊一定范圍內也沒有其他障礙物， 因為如果在信號反射器3周圍還存在其他可以反射雷達信號的障礙物，可能在雷達2沒有接收到信號反射器3反射的雷達信號時，把接收到其他障礙物反射的雷達信號誤認為是信號反射器3反射的雷達信號，導致計算得到的雷達俯仰角平均值可能并非是理想俯仰角， 使雷達視軸調整出現(xiàn)偏差，本實施例中，信號反射器3周圍長10米、寬6米的長方形區(qū)域里沒有其他障礙物。上述各實施例僅用于說明本發(fā)明，其中各部件的結構、設置位置、連接方式和實施方法的步驟等都是可以有所變化的，凡是在本發(fā)明技術方案的基礎上進行的等同變換和改進，均不應排除在本發(fā)明的保護范圍之外。
權利要求
1.一種調整雷達視軸的方法，它包括以下步驟1)設置包括有視軸調整控制系統(tǒng)、雷達和信號反射器的調整雷達視軸的裝置，所述視軸調整控制系統(tǒng)包括有配置模塊、判斷模塊、記錄模塊、計算平均值模塊和輸出模塊，所述信號發(fā)射器包括有反射板和支撐所述反射板的調節(jié)支架；2)將所述雷達安裝在汽車的前端中心，將信號反射器放置在安裝有雷達的汽車正前方，使反射板中心正對雷達中心；3)所述配置模塊設定對雷達俯仰角的調整范圍和調整步長；4)所述配置模塊根據調整步長配置雷達的俯仰角值i，且雷達在俯仰角值i所在位置處將雷達信號發(fā)射到反射板；5)雷達將接收到的反饋信號發(fā)送到所述判斷模塊中，由判斷模塊對反饋信號的縱向距離和寬度進行判斷，確定是否有經反射板反射的雷達信號；6)所述判斷模塊確定有經反射板反射的雷達信號時，便將所對應的雷達俯仰角值i發(fā)送到記錄模塊中；7)由配置模塊判斷雷達俯仰角i是否達到調整范圍的最大值①如果未達到調整范圍的最大值，則進入步驟4)；②如果達到調整范圍的最大值，則進入步驟8)；8)將所述記錄模塊中記錄的所有俯仰角值發(fā)送到計算平均值模塊，由所述計算平均值模塊計算出所有雷達俯仰角的平均值，并將此平均值發(fā)送到輸出模塊；9)所述輸出模塊將所述平均值作為雷達俯仰角的理想值賦值給雷達，即完成雷達的標定。
2.如權利要求1所述的一種調整雷達視軸的方法，其特征在于所述步驟2)使反射板中心正對雷達中心采用激光瞄準方法。
3.如權利要求1或2所述的一種調整雷達視軸的方法，其特征在于所述步驟4)所述反饋信號中的縱向距離是指雷達與信號反射板之間的距離，所述反饋信號中的寬度是指反射板的寬度，如果所述縱向距離和寬帶均對應相同，則判斷認為反饋信號是經反射板返回的雷達信號。
4.實現(xiàn)如權利要求1 3任一項權利要求所述方法的調整雷達視軸的裝置，其特征在于它包括一視軸調整控制系統(tǒng)、一雷達和一信號反射器，所述視軸調整控制系統(tǒng)包括一配置模塊、一判斷模塊、一記錄模塊、一計算平均值模塊和一輸出模塊，所述信號反射器包括一反射板和一支撐所述反射板的調節(jié)支架；所述雷達設置在汽車前端，所述信號反射器設置在所述汽車的正前方，且所述反射板正對所述雷達的中心，所述配置模塊將配置的雷達俯仰角發(fā)送給所述雷達，所述雷達發(fā)射信號到所述反射板，所述雷達將接收到的反饋信號發(fā)送到所述判斷模塊，由所述判斷模塊對接收到反饋信號進行判斷，并將確定有經所述反射板反射的雷達信號時的雷達俯仰角值發(fā)送給所述記錄模塊，由所述記錄模塊記錄并將接收到的所述俯仰角值發(fā)送給所述計算平均值模塊，由所述計算平均值模塊計算平均值后， 發(fā)送到所述輸出模塊，所述輸出模塊將所述平均值作為雷達俯仰角的理想值賦值給所述雷達。
5.如權利要求4所述的一種調整雷達視軸的裝置，其特征在于所述視軸調整控制系統(tǒng)采用筆記本電腦作為運行平臺，所述筆記本電腦利用一 USBCAN適配卡連接一 CAN卡，所述CAN卡的輸出端連接所述雷達。
6.如權利要求4所述的一種調整雷達視軸的裝置，其特征在于所述信號反射器的反射板采用金屬材料制作而成，所述調節(jié)支架采用非金屬材料制作而成。
7.如權利要求5所述的一種調整雷達視軸的裝置，其特征在于所述信號反射器的反射板采用金屬材料制作而成，所述調節(jié)支架采用非金屬材料制作而成。
8.如權利要求4或5或6或7所述的一種調整雷達視軸的裝置，其特征在于所述調節(jié)支架為一三腳架，所述三腳架的頂部中心設置有一套筒，所述套筒內設置有一縱向凹槽， 所述凹槽內插設一伸桿，所述套筒外壁設置一能夠穿入所述套桿的鎖固裝置，所述伸桿的頂端通過一連接裝置連接所述反射板。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種調整雷達視軸的方法及裝置，其特征在于它包括視軸調整控制系統(tǒng)、雷達和信號反射器，視軸調整控制系統(tǒng)包括配置模塊、判斷模塊、記錄模塊、計算平均值模塊和輸出模塊，信號反射器包括反射板和調節(jié)支架；雷達設置在汽車前端，信號反射器設置在汽車的正前方，配置模塊將配置的雷達俯仰角發(fā)送給雷達，雷達發(fā)射信號到反射板，雷達將接收到的反饋信號發(fā)送到判斷模塊，由判斷模塊對接收到反饋信號進行判斷，并將確定有經反射板反射的雷達信號時的雷達俯仰角值發(fā)送給記錄模塊，由記錄模塊記錄并將接收到的俯仰角值發(fā)送給計算平均值模塊，由計算平均值模塊計算平均值后發(fā)送到輸出模塊，輸出模塊將平均值作為雷達俯仰角的理想值賦值給雷達。本發(fā)明可以廣泛應用于汽車中安裝雷達時雷達視軸的調整中。
文檔編號G01S7/40GK102495398SQ201110443988
公開日2012年6月13日 申請日期2011年12月27日 優(yōu)先權日2011年12月27日
發(fā)明者張德兆, 李曉飛, 秦小輝, 鄧博 申請人:北京智華馭新汽車電子技術開發(fā)有限公司