阅读说明：本技术 一种测速仪雷达自动修正角度的方法和系统 (Method and system for automatically correcting angle of speedometer radar ) 是由 金庆江 柏龙灏 曾建勤 徐秋红 于 2019-08-23 设计创作，主要内容包括：本发明提出的一种测速仪雷达自动修正角度的方法,首先设置基准角度,基准角度为雷达指向与车辆行驶方向之间的夹角初始值；然后实时检测雷达偏转角度,结合基准角度和偏转角度计算雷达指向与车辆行驶方向之间的实时偏角；结合实时偏角和雷达测量数据计算车速。本方法中,结合基准角度和偏转角度计算实时偏角,使得通过实时偏角和雷达测量数据计算获得的车速更加准确,克服了雷达在动态环境下安装不稳定的负面影响。本方法中,通过设置基准角度,为偏转角度的测量提供了一个基准方向,有利于提高偏转角度测量的效率和准确度。(The invention provides a method for automatically correcting an angle of a speedometer radar, which comprises the steps of firstly setting a reference angle, wherein the reference angle is an initial value of an included angle between the direction of the radar and the driving direction of a vehicle; then detecting the deflection angle of the radar in real time, and calculating the real-time deflection angle between the direction of the radar and the driving direction of the vehicle by combining the reference angle and the deflection angle; and calculating the vehicle speed by combining the real-time deflection angle and radar measurement data. In the method, the real-time deflection angle is calculated by combining the reference angle and the deflection angle, so that the vehicle speed obtained by calculating the real-time deflection angle and the radar measurement data is more accurate, and the negative influence of instable installation of the radar in a dynamic environment is overcome. In the method, a reference direction is provided for the measurement of the deflection angle by setting the reference angle, which is beneficial to improving the efficiency and accuracy of the measurement of the deflection angle.)

一种测速仪雷达自动修正角度的方法和系统

技术领域

本发明涉及车速测量技术领域，尤其涉及一种测速仪雷达自动修正角度的方法和系统。

背景技术

雷达测速仪进行测速时，根据实际需要，雷达指向与目标车辆行驶方向有一个夹角，此状态下，目标车辆行驶速度真值不等于雷达测得的速度值，具体见图1，雷达测得的速度值与目标车辆行驶速度真值按以下公式计算。

式中：v′为机动车速度测量值，km/h；v为机动车速度真值，km/h；α为雷达波束电轴与目标速度矢量所夹锐角(°)。

可见，对于某一固定不变的行驶速度真值，由于每次测速仪摆放位置不同，即测量时的α角不同，雷达输出的测量值将会不同，而且，雷达安装在运动的车辆上，还容易产生晃动，导致预设的α角不符合雷达指向与目标车辆行驶方向之间的实时角度，从而导致车速测量不准确。

发明内容

基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种测速仪雷达自动修正角度的方法和系统。

本发明提出的一种测速仪雷达自动修正角度的方法，首先设置基准角度，基准角度为雷达指向与车辆行驶方向之间的夹角初始值；然后实时检测雷达偏转角度，结合基准角度和偏转角度计算雷达指向与车辆行驶方向之间的实时偏角；结合实时偏角和雷达测量数据计算车速。

优选的，通过雷达上安装的陀螺仪实时检测雷达偏转角度，陀螺仪与雷达同步并同向运动。

优选的，陀螺仪的初始值为0，每当陀螺仪的检测值发生变化，则重新计算实时偏角。

优选的，陀螺仪的检测值为矢量值。

优选的，车速计算模型为：

其中，v'为雷达测量的速度，v为车速，a0为基准角度，a为陀螺仪测得的偏转角度。

优选的，基准角度为25度。

一种测速仪雷达自动修正角度的系统，包括：雷达测速仪和陀螺仪；雷达测速仪包括：雷达、车速计算模块和偏角生成模块；

雷达测速仪安装在车辆上；陀螺仪安装在雷达测速仪上，陀螺仪与雷达同步转动并实时记录偏转角度；

偏角生成模块内设有基准角度，基准角度为雷达指向与车辆行驶方向之间的夹角初始值；偏角生成模块还与陀螺仪连接，用于结合基准角度和陀螺仪检测到的偏转角度计算雷达的实时偏角；

车速计算模块分别连接雷达和偏角生成模块，用于结合雷达测量数据和实时偏角计算车速。

优选的，还包括输入模块，输入模块与偏角生成模块连接，用于编辑基准角度。

优选的，还包括驱动模块，驱动模块分别与偏角生成模块和雷达连接，驱动模块用于根据基准角度驱动雷达转动。

优选的，驱动模块采用驱动电机。

本发明提出的一种测速仪雷达自动修正角度的方法，通过实时检测雷达偏转角度，避免了车辆行驶过程中雷达晃动或者人工调整雷达角度等因素导致的，雷达指向与车辆行驶方向之间的夹角与预设值不符合，从而造成雷达测速不准确的问题。本方法中，结合基准角度和偏转角度计算实时偏角，使得通过实时偏角和雷达测量数据计算获得的车速更加准确，克服了雷达在动态环境下安装不稳定的负面影响。

本方法中，通过设置基准角度，为偏转角度的测量提供了一个基准方向，有利于提高偏转角度测量的效率和准确度。且，本方法中，通过基准角度与实时测量的偏转角度求和计算实时偏角，使得实时检测到的偏转角度始终为当前角度与初始化角度之间的差值，有利于降低运行时间对测量精度的不利影响。

本发明提出的一种测速仪雷达自动修正角度的系统，通过偏角生成模块和车速计算模块将实时偏角的计算与车速计算分离进行，有利于降低车速计算的复杂程度，提高实时偏角的调整效率，从而降低车速计算时的实时偏角延时响应，进一步提高车速计算的精确程度。

附图说明

图1为雷达测速原理图；

图2为本发明提出的一种测速仪雷达自动修正角度的方法流程图；

图3为本发明提出的一种测速仪雷达自动修正角度的系统模块图。

具体实施方式

参照图2，本发明提出的一种测速仪雷达自动修正角度的方法，首先设置基准角度，基准角度为雷达指向与车辆行驶方向之间的夹角初始值；然后实时检测雷达偏转角度，结合基准角度和偏转角度计算雷达指向与车辆行驶方向之间的实时偏角；结合实时偏角和雷达测量数据计算车速。

如此，本实施方式中，通过实时检测雷达偏转角度，避免了车辆行驶过程中雷达晃动或者人工调整雷达角度等因素导致的，雷达指向与车辆行驶方向之间的夹角与预设值不符合，从而造成雷达测速不准确的问题。本实施方式中，结合基准角度和偏转角度计算实时偏角，使得通过实时偏角和雷达测量数据计算获得的车速更加准确，克服了雷达在动态环境下安装不稳定的负面影响。

本实施方式中，通过设置基准角度，为偏转角度的测量提供了一个基准方向，有利于提高偏转角度测量的效率和准确度。且，本实施方式中，通过基准角度与实时测量的偏转角度求和计算实时偏角，使得实时检测到的偏转角度始终为当前角度与初始化角度之间的差值，有利于降低运行时间对测量精度的不利影响。

具体的，本实施方式中，通过雷达上安装的陀螺仪实时检测雷达偏转角度，陀螺仪与雷达同步并同向运动。

且本实施方式中，陀螺仪的初始值为0，每当陀螺仪的检测值发生变化，则重新计算实时偏角。即，假设基准角度为25度，则当雷达指向与车辆行驶方向之间的夹角为25度时，陀螺仪检测到的偏转角度为0；当陀螺仪检测到的偏转角度为a，则雷达指向与车辆行驶方向之间的夹角为25+a。

本实施方式中，陀螺仪的检测值为矢量值，如此，可通过基准角度与偏转角度直接求和，获得实时偏角，避免了在计算过程中由于雷达偏转方向提高计算复杂程度。具体的，本实施方式中，车速计算模型为：

其中，v'为雷达测量的速度，v为车速，a0为基准角度，a为陀螺仪测得的偏转角度。

参照图3，本发明还提出了一种测速仪雷达自动修正角度的系统，包括：雷达测速仪和陀螺仪。雷达测速仪包括：雷达、车速计算模块和偏角生成模块。

雷达测速仪安装在车辆上，用于通过雷达微波进行测速。陀螺仪安装在雷达测速仪上，陀螺仪与雷达同步转动并实时记录偏转角度，以便通过陀螺仪对雷达的偏转角度进行实时检测和监控。

偏角生成模块内设有基准角度，基准角度为雷达指向与车辆行驶方向之间的夹角初始值。偏角生成模块还与陀螺仪连接，用于结合基准角度和陀螺仪检测到的偏转角度计算雷达的实时偏角。

车速计算模块分别连接雷达和偏角生成模块，用于结合雷达测量数据和实时偏角计算车速。

如此，本实施方式中，通过偏角生成模块和车速计算模块将实时偏角的计算与车速计算分离进行，有利于降低车速计算的复杂程度，提高实时偏角的调整效率，从而降低车速计算时的实时偏角延时响应，进一步提高车速计算的精确程度。

本实施方式中，还包括输入模块，输入模块与偏角生成模块连接，用于编辑基准角度。

本实施方式中，还包括驱动模块，驱动模块分别与偏角生成模块和雷达连接，驱动模块用于根据基准角度驱动雷达转动。驱动模块具体可采用驱动电机，通过驱动模块根据基准角度自动调整雷达指向，有利于提高雷达工作的灵活性。

以上所述，仅为本发明涉及的较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。