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(tǒng)ADAS［1］（高級駕駛輔助系統(tǒng)，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(xiàn)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(xiàn)ADAS功能，系統(tǒng)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(shù)值，因此需要在車輛生產(chǎn)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(jīng)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(diào)整雷達支架，確保雷達天線的偏離角度在誤差范圍內(nèi)，再進行標定。

1.1 雷達安裝規(guī)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(nèi)）無任何金屬部件，雷達周邊50mm方框內(nèi)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(qū)：金屬角反與雷達前表面之間的區(qū)域（2.5m）與金屬角反后方0.5m的區(qū)域為凈空區(qū)，凈空區(qū)內(nèi)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(guī)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(guī)格

3）角反的邊長制作誤差在2mm以內(nèi)。

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(diào)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(diào)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(diào)范圍400～800mm，左右可調(diào)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(diào)整

兩套治具組裝好之后，下一步需要調(diào)節(jié)B治具角反的居中布置，如圖4、圖5所示，調(diào)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(diào)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(diào)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(diào)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(shù)、車型參數(shù)，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(shù)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(diào)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(guī)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。