一種車載前向毫米波雷達下線校準方法

萇 樂，王愛春，黃少堂，羅國榮，劉衛東，吳方義

（江鈴汽車股份有限公司，江西 南昌 330001）

智能駕駛系統的感知模塊一般由毫米波雷達MRR（Millimeter wave radar）和前視攝像頭組成，能實現自適應巡航、自動緊急制動、車道保持輔助、交通擁堵輔助等功能。由于安裝差誤、車輛個體差異等原因，其安裝角度會存在誤差，為了更好實現ADAS（高級駕駛輔助系統，Advanced Driving Assistance Systems）功能，系統需要校正前向毫米波雷達和前視攝像頭安裝角度誤差的準確數值，因此需要在車輛生產下線前，對傳感器的安裝角度進行計算，這個過程也被稱為校準。經過校準，獲取傳感器安裝相對于整車的三維參數，ADAS功能才可以正常啟用。本文將著重介紹一種車載智能駕駛前向毫米波雷達下線校準方法。

1 雷達TAC工站搭建

TAC（目標校準標定，Target-Alignment-Calibration）工站如圖1所示，標定場地需要包含車輛停放區域、標定設備區域，用于標定的金屬板放在雷達的前方空曠的區域。

1.1 場地要求

工站的場地規格應該滿足不同標定車輛的外形尺寸，標定場地需要滿足如下條件。

1）標定場地需在室內，場地中無其他障礙物，特別是金屬障礙物。

2）凈空尺寸要求：長度≥車長+6m；寬度≥5m；高度≥車高+1m。

3）用于設置標定板安裝架的地面區域，平整度誤差≤1mm（絕對誤差）。

4）停放車輛的場地地面區域，平整度誤差≤5mm（絕對誤差）。

圖1 標定場地示意圖

1.2 環境及材質要求

溫度會影響雷達標定的精度，標定場地溫度要求在0~50℃。

雷達利用標定金屬板對電磁波的反射來標定，標定場地四周不應有大面積的金屬材料，否則需要加裝吸波壁，如圖2所示。

圖2 吸波壁示意圖

1.3 車輛位置要求

標定前需確保車輛滿足以下條件。

1）車輛需要經過擺正器進行擺正 （建議在四輪定位工位上進行），確保胎壓正常。車輛定位要求如圖3所示，車輛擺正器參考圖如圖4所示。

圖3 車輛定位要求

圖4 車輛擺正器參考圖

2）車輛在水平方向，車輛的中線應與理論車輛中線重合。

3）角度誤差±0.2°，對中線誤差±20mm，前后誤差±50mm。

4）全車上電，車輛靜止。

5）標定前，應該輸入正確的車型參數及雷達安裝參數。

1.4 金屬標定板要求

金屬標定板規格要求如下：①金屬板為正方形，具體參數如圖5所示；②金屬板材質可以選用鋁、鐵、不銹鋼；③整個金屬板反射范圍，每80mm×80mm范圍內粗糙度≤0.1mm。

如圖6所示，金屬板的安裝應滿足如下條件。

1）金屬板中線應與雷達中線一致。

2）金屬板前方的空間需要保持空曠無障礙物。

3）金屬板支架高度可調，材質為非金屬，木制材料最好。

4）金屬板周圍如果需要加裝吸波壁，應該安裝在車輛A柱到金屬板的區間內，并安裝在無障礙區域外側。

金屬板安裝位置參數要求如表1所示。

1.5 雷達安裝要求

1）雷達與車輛間的位置和角度關系如圖7所示，圖中參考點為雷達天線位置。

2）雷達參數坐標原點為車輛中心線在前保險杠地面投射點。

3）雷達與車輛間的位置與角度關系可能會根據車輛型號改變，需要輸入對應的參數。

雷達與車輛間的位置與角度安裝誤差如表2所示。

圖5 金屬板的規格

2 雷達下線校準流程

搭建好工站TAC后，就可以支持雷達下線標定，標定要求車輛靜止狀態下進行。標定前，需要將車輛車型參數、標定金屬板參數及雷達安裝位置參數預先寫入雷達控制器中。

2.1 下線標定流程圖

下線標定流程如表3所示。

2.2 標定中DID描述

雷達的標定指令，是通過診斷DID下發給雷達控制器的。診斷DID包括標定狀態、毫米波雷達標靶參數、標定進程和結果。標定狀態有未標定、標定成功、標定失敗3種狀態；雷達靶標參數有，雷達標靶俯仰角度、標靶與雷達距離；雷達標定結果有水平標定角度、垂直標定角度、標定結果。標定失敗的原因有兩種：一是雷達位置及標靶位置信息未寫入，二是存在診斷故障碼。

圖6 金屬標定板安裝位置示意圖

圖7 雷達與車輛的位置及角度關系

表1 金屬標定板尺寸及安裝參數

表2 雷達與車輛的位置及角度關系

表3 下線標定流程

3 結束語

本文介紹了一種車載智能駕駛前向毫米波雷達的下線標定方案，詳細介紹了標定工站的搭建要求和下線標定流程，適用于所有乘用車和商用車。整車裝配車間的下線工站按照此要求來搭建工站，并依照流程進行標定，一定可以正確地實施前向毫米波雷達的下線標定。