一種輕卡前向毫米波雷達售后標定方法

萇 樂

（江鈴汽車股份有限公司，江西 南昌 330001）

輕卡的高級輔助駕駛系統ADAS［1］（高級駕駛輔助系統，Advanced Driving Assistance Systems）傳感器方案通常采用前視攝像頭FAS-Cam（Forward View Camera）和前向毫米波雷達MRR（Millimeter Wave Radar）的融合方案，該方案可以實現的ADAS功能包括自適應巡航ACC、前向碰撞預警FCW［2］、自動緊急制動AEB［3］、車道保持輔助LKA［4］等。雷達和攝像頭傳感器因安裝差異及車輛個體差異等原因，雷達和攝像頭安裝角度會存在誤差。為了更準確地實現ADAS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或售后換件時，對傳感器的安裝角度偏差進行計算，再對偏差進行補償，這個過程也被稱為校準。經過校準，ADAS功能才可以正常啟用。傳感器的標定分為下線標定和售后標定，本文將著重介紹一種車載前向毫米波雷達售后校準方法。

1 雷達售后標定前的要求

前向毫米波雷達的標定目的是補償雷達天線的電軸偏離角度，包括水平偏離角度、垂直偏離角度和電軸與車輛行駛方向的偏離角。標定結果受制于整車裝配工藝的誤差累積，如果雷達的安裝誤差超出允許的誤差范圍，需要重新調整雷達支架，確保雷達天線的偏離角度在誤差范圍內，再進行標定。

1.1 雷達安裝規范

雷達通常安裝在車輛的前保險杠、柵欄、或前防撞梁處，建議開放式安裝，不帶罩蓋。雷達安裝高度范圍400～700mm，Y向應在車身中軸面上，如果需要偏置，偏置距離應≤400mm，雷達電軸軸線應與車輛行駛方向保持一致（表1），航向yaw為0，偏差范圍Δyaw≤4°；俯仰角偏差pitch為0，偏差Δpitch≤3°；翻滾角為0，偏差roll≤3°。雷達安裝好之后，需要保證雷達的波束輻射范圍（錐筒范圍內）無任何金屬部件，雷達周邊50mm方框內不能有干涉部件。

表1 雷達安裝及校準誤差范圍

1.2 雷達售后標定場地布置

雷達售后標定對標定場地的布置要求如下。

1）金屬角反與雷達表面的距離2.5m。

2）雷達校準的凈空區：金屬角反與雷達前表面之間的區域（2.5m）與金屬角反后方0.5m的區域為凈空區，凈空區內不能有任何金屬反射物或障礙物。

3）雷達垂直方向凈空角度為±20°或凈空高度3.0 m。

4）雷達水平方向凈空角度為±45°或1.5倍車寬。

1.3 金屬角反的規格及布置要求

1）金屬角反材料：鋁、鐵、不銹鋼。

2）金屬角反（圖1）為3塊等腰直角三角形組成。

圖1 金屬角反規格

3）角反的邊長制作誤差在2mm以內。

4）金屬角反中心相對雷達中心水平左右安裝誤差≤±5.0mm。

5）金屬角反中心相對雷達中心垂直上下安裝誤差≤±5.0mm。

6）固定金屬角反后，金屬角反之法線須與車身行駛軸線平行，誤差不能超過±1°。

1.4 標定的車輛要求

校準對于車輛的要求如下：確保胎壓正常；已完成四輪定位。

2 標定治具的調整

通過A治具角車牌定位組和B治具角反定位組對角反位置和角度進行調整，方可進行雷達標定。

2.1 A治具車牌定位組組裝

將A治具車牌定位組（包括車牌支架和點線雷射儀支架）組裝起來，如圖2所示，紅色圓圈圈起來部分需要用螺絲鎖固定，再將點線雷射儀放進1號位置。

圖2 A治具車牌定位組裝裝置

2.2 B治具角反定位組

將B治具角反定位組使用六角扳手組裝起來，如圖3所示。角反上下可調范圍400～800mm，左右可調范圍±400mm。

圖3 B治具角反定位組組裝裝置

2.3 B治具角反距離與高度調整

兩套治具組裝好之后，下一步需要調節B治具角反的居中布置，如圖4、圖5所示，調整金屬角反與雷達同高，角反前表面與雷達天線表面沿車身縱向方向距離2.5m。開啟A治具和B治具上的雷射筆，使兩個治具上的雷射筆在Y方向上正對，確保B治具角反中心位于車身中軸面。

圖4 雷達居中布置時的B治具角反的調整

圖5 點線雷射筆開啟示意圖

2.4 B治具角反與車軸線垂直調整

如圖6所示，將B治具2號位置點線雷射筆2開啟，并向左移動雷射筆平臺移動225mm（B治具長度的一半），旋轉B治具，使2號位置點線雷射與A治具左邊框準確對位，如圖7所示，固定旋轉螺絲，此動作完成后角反前平面與車軸線垂直，如圖8所示。

圖6 移動雷射筆2左偏中心225mm

圖7 2號位置雷射2對準治具A邊緣

圖8 B治具角反平移使角反雷達的軸線與車輛軸線保持一致

2.5 B治具角反左右平移調整

如圖8所示，左右移動角反，使角反中心正對雷達中心。再確認B治具水平儀水平后，將螺絲鎖緊，確保角反的軸線對準雷達的軸線并與車身軸線平行或重合。

3 雷達售后標定流程

3.1 雷達售后標定流程

雷達標定前需要寫入雷達布置的位置參數、車型參數，該過程稱為Coding，如圖9所示。按照B治具擺放到圖8所示的位置方可進行雷達標定。如圖10所示，點擊配置按鈕，此時雷達會接收金屬角反的信號，并測量雷達軸線與車身行駛方向軸線的水平角度和垂直角度偏差，并對偏差進行補償校準，完成雷達的售后標定。

圖9 雷達及攝像頭布置參數寫入界面

圖10 雷達售后標定界面

如果雷達軸線與車身行駛方向軸線偏差超出誤差范圍，則需要重新調整雷達支架，再進行雷達的售后標定。雷達售后標定流程如表2所示。

表2 雷達售后標定流程

3.2 雷達校準的失敗原因

如有以下情況，可能導致雷達校準失效：金屬角反沒有布置在正確的位置；雷達安裝角度偏差超出規定的范圍；有其它電磁波信號的干擾。

4 結束語

本文介紹了輕卡前向毫米波雷達的售后標定對雷達及車輛場地要求，詳細介紹了標定治具的擺放過程，最后介紹了雷達的標定流程及失敗原因。按照標定程序進行標定，一定可以成功地對雷達進行標定。