CN102590793A - 车辆的传感器的运行方法和具有传感器的车辆 - Google Patents

车辆的传感器的运行方法和具有传感器的车辆 Download PDF

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Abstract

本申请的发明主题涉及用于运行车辆(2)的至少一个传感器(1)的方法，其中该至少一个传感器(1)设计用于在检测范围(4)内检测目标(3)，该方法具有下面的步骤。借助至少一个传感器(1)检测至少一个目标(3)。此外借助由该至少一个传感器(1)确定的数据获取该至少一个目标(3)的位置。此外借助车辆(2)的接收设备(5)接收由该至少一个目标(3)发送的位置数据，并且借助从该至少一个目标(3)接收的位置数据获取该至少一个目标(3)的位置。此外比较该至少一个目标(3)的借助至少一个传感器(1)获取的位置与借助接收到的位置数据获取的位置，并且求得比较数据。此外依照求得的比较数据自动调整该至少一个传感器(1)和/或在车辆(2)内输出信号。

Description

车辆的传感器的运行方法和具有传感器的车辆
技术领域
本申请涉及用于运行车辆的至少一个传感器的方法、具有至少一个传感器的车辆、计算机程序产品和计算机可读介质。 
背景技术
从EP 1 103 823 A2已知一种用于校准车辆的用于确定目标相对于该车辆的距离和方向的传感器的方法，其中，在行驶期间连续地借助该传感器采集目标相对于该车辆的距离和方向角，随时间跟踪目标和计算方向矢量，从方向矢量确定路面对于车辆的相对位置并从中确定测量的行驶方向，另外，借助驶偏传感器(Gierratensensor)和车辆速度连续地计算车辆的行驶方向，计算从传感器的测量值获取的行驶方向和借助驶偏传感器和车辆速度获取的行驶方向的差值，并且从行驶方向的差值计算传感器的校准角度。为执行本方法提供一种传感器，其校准单元能够自动地通过驱动单元调整。 
发明内容
本申请所要解决的技术问题在于，提供一种用于运行车辆的至少一个传感器的方法、具有至少一个传感器的车辆、计算机程序产品和计算机可读介质，它们使得能够借助在车辆中现有的技术装备或者部件以简单的方式识别传感器的失调。 
该技术问题通过一种用于运行车辆的至少一个传感器的方法、具有至少一个传感器的车辆、计算机程序产品和计算机可读介质解决。 
一种用于运行车辆的至少一个传感器的方法，其中，该至少一个传感器设计用于在检测范围内检测目标，根据本申请的一个方面，该方法具有下面的步骤：借助至少一个传感器检测至少一个目标；借助由该至少一个传感器获取的数据获取该至少一个目标的位置。此外借助车辆的接收设备接收由该至少一个目标发送的位置数据；借助从该至少一个目标接收的位置数据获取 该至少一个目标的位置。比较该至少一个目标的借助至少一个传感器获取的位置与借助接收到的位置数据获取的位置，并且确定比较数据。依照求得的比较数据自动调整该至少一个传感器和/或在车辆内发出信号。 
本申请的用于运行车辆的至少一个传感器的方法，通过比较至少一个目标的借助至少一个传感器确定的位置与借助接收到的位置数据确定的位置并且求得比较数据并依照求得的比较数据自动调整该至少一个传感器和/或在车辆内发出信号，使得能够识别该至少一个传感器的失调并自动调整该传感器和/或能够向车辆的乘客特别是该车辆的司机提示该失调。在此，为识别该失调以有利的方式使用已经在车辆中存在的形式为接收设备的技术装备。在此，本申请从下面的考虑出发，即，至少一个目标的位置既能够借助由至少一个传感器获取的数据也能够借助从该至少一个目标接收的位置数据获取或者确定，因此存在冗余。本方法以有利的方式利用该冗余。 
至少一个目标的位置优选是相对于车辆的位置。这具有这样的优点，即能够以特别简单的方式借助由至少一个传感器获取的数据确定对于车辆的相对位置。 
在本方法的一种实施方式中借助由至少一个传感器确定的数据确定至少一个目标的位置包含获取该至少一个目标距车辆的距离。这也具有这样的优点，即能够以简单的方式借助由至少一个传感器确定的数据确定该至少一个目标距车辆的距离。 
接收设备优选是车辆的车辆对车辆的通信设备和/或车辆对基础设施的通信设备的组成部分。相应的通信设备正更大程度地为车辆提供，由此能够以有利的方式在该通信设备内集成接收设备。 
至少一个传感器的调整可以包含该至少一个传感器的位置的调整。此外至少一个传感器的调整可以包含该至少一个传感器的角度定向的调整，特别是在车辆的纵向角度分量的调整，亦即在方位角方向传感器的定向的调整。在此，至少一个传感器的位置和/或至少一个传感器的角度定向的调整在另一个结构设计中借助至少一个调节设备进行，其设计用于借助确定的比较数据调整至少一个传感器的位置或者角度定向。 
在另一种实施方式中，求得比较数据包含求得至少一个目标的借助至少一个传感器获取的位置与借助接收到的位置数据获取的位置的偏差。至少一个传感器的调整包含在分析该至少一个传感器的测量数据时计入该求得的 偏差。 
因此至少一个传感器的自动的调整可以包含机械的校准和/或软件校准或者软件调整，从而以有利的方式与传感器或者车辆的各种情况适应。 
该至少一个传感器优选设计为声学传感器特别是超声传感器，或者是电磁传感器，特别是基于传播时间的传感器，例如雷达传感器或者激光雷达传感器，或者是光学传感器例如光学摄像机。上述也称为周围环境传感器的传感器在很高的程度上为车辆提供，并且特别适合在车辆的环境中检测目标。 
此外在本方法的另一种实施方式中借助车辆的位置确定设备例如借助车辆的导航设备确定车辆的位置。在该实施方式中至少一个目标的位置的获取优选借助从该至少一个目标接收的位置数据和借助车辆的已获取的位置进行。这具有这样的优点，即该至少一个目标的以这种方式获取的位置关于车辆的纵向和横向可以使精度范围达到典型的10cm到15cm，由此能够特别精确地执行对该至少一个传感器的调整。 
此外在一种优选的实施方式中给由至少一个传感器获取的数据和/或由至少一个目标发送的位置数据配备关于其获取时的时间点的信息。由此能够可靠地进行获取的数据与位置数据的时间上的同步并因此可靠地进行借助该至少一个传感器获取的位置与借助该接收到的位置数据获取的位置的时间上的同步。 
此外可以给由至少一个目标发送的位置数据配备关于该至少一个目标的尺寸的信息。由此能够以有利的方式借助从该至少一个目标接收的位置数据非常精确地获得该至少一个目标的位置。 
此外在本方法的另一种结构中借助由至少一个传感器获取的数据和/或借助从至少一个目标接收的位置数据求得该至少一个目标的速度。由此能够以特别简单的方式把相关的目标，例如另一个在该车辆前面行驶的车辆，与在该车辆的环境中的不相关的目标区分。 
此外本申请涉及一种车辆，它具有至少一个传感器，该至少一个传感器设计用于在检测范围内检测至少一个目标。此外该车辆具有第一位置检测设备，其设计用于借助由该至少一个传感器获取的数据获取该至少一个目标的位置。此外该车辆具有接收设备，其设计用于接收由该至少一个目标发送的位置数据，并且具有第二位置检测设备，其为借助从至少一个目标接收的位置数据获取该至少一个目标的位置。此外该车辆具有比较设备，其设计用于 比较至少一个目标的借助至少一个传感器获取的位置与借助接收到的位置数据获取的位置，并且求得比较数据。此外该车辆具有调整设备，其为依照求得的比较数据自动调整至少一个传感器，和/或具有输出设备，其设计用于依照求得的比较数据在车辆内输出信号。 
此外本申请涉及计算机程序产品，当其在车辆的计算单元上被执行时，引导计算单元执行下面的步骤。引导计算单元借助车辆的至少一个传感器检测至少一个目标。此外引导计算单元借助由该至少一个传感器获取的数据获取该至少一个目标的位置，此外引导计算单元借助车辆的接收设备接收由该至少一个目标发送的位置数据，和借助从该至少一个目标接收的位置数据获取该至少一个目标的位置。此外引导计算单元比较该至少一个目标的借助至少一个传感器获取的位置与借助接收到的位置数据获取的位置，并且求得比较数据。此外引导计算单元依照求得的比较数据自动调整该至少一个传感器和/或在车辆内输出信号。 
此外，本申请涉及计算机可读介质，其上存储根据上述实施方式的计算机程序产品。 
根据本申请的车辆、计算机程序产品和计算机可读介质具有已经关联根据本申请的方法提到的优点，此处为避免重复不再叙述它们。 
所述车辆在上述实施方式中优选是汽车，特别是轿车或者载重汽车。 
附图说明
现在根据附图详细说明本中请的对象。 
图1表示用于运行根据本申请的一种实施方式的车辆的至少一个传感器的方法的流程图； 
图2表示具有根据本申请的一种实施方式的传感器的车辆。 
具体实施方式
图1表示用于运行车辆的至少一个传感器的方法的流程图，其中，根据本申请的实施形式，该至少一个传感器设计用于检测在检测范围内的目标。 
该至少一个传感器典型的设计成声学传感器，特别是超声传感器或者电磁传感器特别是基于传播时间的传感器，例如雷达传感器或者激光雷达传感器或者光学传感器，例如光学摄像机。该车辆优选是汽车，特别是轿车。 
在所示实施方式中，在步骤30借助至少一个传感器检测至少一个目标。 
此外在步骤40借助由该至少一个传感器检测的数据获取该至少一个目标的位置。 
在步骤50借助该车辆的接收设备接收从该至少一个目标发送的位置数据，这里该接收设备优选是该车辆的车辆对车辆的通信设备和/或车辆对基础设施的通信设备的组成部分。 
在步骤60借助从该至少一个目标接收的位置数据获取该至少一个目标的位置。 
借助至少一个传感器检测至少一个目标和借助由该至少一个传感器检测的数据确定该至少一个目标的位置在另一种实施方式中也可以在借助车辆的接收设备接收位置数据和借助从该至少一个目标接收的位置数据获取该至少一个目标的位置后执行。这意味着，步骤30和40可以在步骤50和60后执行。 
在步骤70，比较该至少一个目标的借助至少一个传感器获取的位置与借助接收的位置数据获取的位置。进而可获取比较数据。为此在所示实施方式中确定，该至少一个目标的借助至少一个传感器获取的位置是否与借助接收的位置数据获取的位置一致。这里“一致”还可以指，借助至少一个传感器获取的位置与借助从至少一个目标接收的位置数据获取的位置的偏差小于预先规定的阈值。 
如果获取的位置一致，则车辆的该至少一个传感器保持不变，如其在步骤80中所示。此外，必要时可以在该车辆的一个或者多个驾驶辅助系统中提高该至少一个传感器的测量数据的置信水平。 
如果获取的位置不一致，则在步骤90进行该至少一个传感器的自动调整和/或在该车辆内部输出消息。这里该至少一个传感器的调整可以包括位置和/或角度定向的适配，特别是在车辆的纵向角度分量的适配，亦即传感器在方位角方向上定向的适配。附加的或者备选的可以在分析该至少一个传感器的测量数据时同时计入在借助该至少一个传感器获取的位置和借助接收的位置数据获取的位置之间确定的偏差。 
此外可以给由该至少一个传感器获取的数据和/或从该至少一个目标发送的位置数据配备关于其获取的时间点，亦即配备时间印记，例如配备控制区网络总线系统的时间印记。 
图2表示具有根据本申请的一种实施方式的传感器1的车辆2。该车辆2在所示实施方式中是形式为轿车的汽车。 
传感器1设计用于在示意表示的检测范围4内检测目标。传感器1例如是雷达传感器或者激光雷达传感器。 
车辆2位于路面15上，其在所示实施方式内在车辆2的行驶方向是单行道。在车辆2前面一个形式为另一辆轿车的目标3在路面15上位于传感器1的检测范围4内。因此该另一车辆被该传感器1检测。 
被检测的目标3的位置由车辆2的第一位置检测设备7获取，该位置检测设备7为借助由传感器1获取的数据获取目标3的位置而构造。为此第一位置检测设备7通过信号线23与传感器1连接。 
此外，车辆2具有接收设备5，其设计用于接收从目标3的发送设备14发送的位置数据。接收设备5是车辆2的车辆对车辆或者车辆对基础设施的通信设备的组成部分，而发送设备14是另一车辆亦即目标3的车辆对车辆或者车辆对基础设施的通信设备的组成部分。 
此外车辆2具有第二位置检测设备8，其设计用于借助接收到的位置数据获取目标3的位置。为此第二位置检测设备8通过连接线22与接收设备5连接。 
第二位置检测设备8在所示实施方式中设计用于借助接收到的位置数据以及借助由车辆2的位置检测设备6已获取的车辆2的位置检测目标3的位置。这里位置检测设备6通过连接线21与第二位置检测设备8连接。 
此外车辆2具有比较设备9，其为比较借助传感器1获取的位置与借助接收到的位置数据获取的目标3的位置和为获取比较数据而构造。为此比较设备9与第一位置检测设备7通过连接线19连接，与第二位置检测设备8通过连接线20连接。 
此外在所示实施方式中车辆2具有调整设备10，其设计用于依照获取的比较数据自动地调整传感器1，以及具有输出设备11，其设计用于依照已获取的比较数据在车辆2内输出消息。这里调整设备10通过连接线18、输出设备11通过连接线17与比较设备9连接。 
在所示实施方式中调整设备10可以借助执行元件16执行传感器1的机械的校准。附加的或备选地，调整设备10可以执行传感器1的软件校准，也就是说它可以在分析传感器1的测量数据时考虑在已获取的位置之间的偏 差。 
输出设备11优选设计为声学的和/或光学的输出设备，并且可以例如是车辆2的组合仪表和/或信息和维护系统的组成部分。 
此外在所示实施方式中车辆2具有计算单元12和计算机可读的介质13，其中在计算机可读的介质13上存储计算机程序产品，当该计算机程序产品在计算单元12上被执行时，它引导计算单元借助这里提到的元件执行根据本申请特别是在图1中表示的实施方式的方法的上述步骤。为此计算单元12以未详细表示的方式直接或者间接与所述部件连接。 
这里所示的实施方式从下面的假设出发，车辆的运行的安全系统特别基于所谓的周围环境传感器，例如雷达传感器、激光雷达传感器和/或光学摄像机，它们例如以距离和角度的形式的测量相对于该车辆的环境。为此需要使传感器在方位角和仰角方向上例如沿车辆的纵轴线精确定向。这典型的是在工厂内在生产流水线末端制造汽车期间或者在维护工作中或者在事故后也在车间内的修理期间进行。这一校准无论在生产流水线末端还是在车间内都需要专门的工具和装置，需要很大的空间以及很大的时间消耗，从而成本很高。此外有问题的是在运行期间例如通过小的事故、错误地或者松弛的螺栓连接或者粘接等引起的传感器的失准。 
通过带有也称为V2V通信(“vehicle to vehicle”通信)的所谓的车辆对车辆的通信、或者带有也称为V2R通信(“vehicle to roadside”通信)的车辆对基础设施的通信的系统，同样能够获取两个车辆彼此的相对位置，或者车辆对于交通基础设施的目标的相对位置。如果车辆既装备有V2V也装备有周围环境传感器，则因此对于在前面行驶的、同样装备有V2V的车辆的相对位置既通过V2V也通过周围环境传感器获取，存在有冗余。上述实施方式以有利的方式利用该冗余。 
例如可以在本身没有多车道的路面的一个较长的直线上，在一段时间或者行驶距离后将通过V2V通信的车辆列为通过周围环境传感器识别的目标。通过比较通过周围环境传感器测量的相对位置与通过V2V获取的相对位置能够识别由于失调引起的传感器错误，并且也许自动地补偿，也就是说执行软件的或者机械的校准，或者向车辆的乘员特别是司机指明这点。V2V可实现的精确度在车辆的纵向和在横向通常在10cm到15cm的范围内，这已足够。因此所示实施方式能够通过使用附加的V2V装备来识别周围环境传感 器的失调和对准，并因此能够使用在车辆中存在的技术装备来避免在主动安全系统中的传感器错误。其中通过在生产流水线末端以及在车间内仅进行预校准和在车辆的行驶运行期间通过传感器的自动调整而实现精确的自我调整，可以通过本申请的方法在生产流水线末端以及在车间内简化校准。 
虽然至少在说明书的发明内容部分中介绍了至少一个实施例，但也可实施各种各样的改变和修订。所述的实施形式只理解为举例并不会限制本发明的范围、可应用性或配置。所述的说明部分对本领域技术人员来说给出的仅仅是一种将本发明转换成至少一种实施方式的指导，其中，在有利的实施形式中所介绍的各元件在功能和布置上可以进行各种各样的改变，只要不违背权利要求书及其等同技术方案所要求的保护范围即可。 
附图标记 
1.传感器 
2.车辆 
3.目标 
4.检测范围 
5.接收设备 
6.位置检测设备 
7.位置检测设备 
8.位置检测设备 
9.比较设备 
10.调整设备 
11.输出设备 
12.计算单元 
13.介质 
14.发送设备 
15.路面 
16.执行元件 
17.连接线 
18.连接线 
19.连接线 
20.连接线 
21.连接线 
22.连接线 
23.信号线 
30 步骤 
40 步骤 
50 步骤 
60 步骤 
70 步骤 
80 步骤 
90 步骤 

Claims (15)

1.一种用于运行车辆(2)的至少一个传感器(1)的方法，其中，该至少一个传感器(1)设计用于在检测范围(4)内检测目标(3)，该方法具有下面的步骤：
-借助至少一个传感器(1)检测至少一个目标(3)，
-借助由该至少一个传感器(1)获取的数据获取该至少一个目标(3)的位置，
-借助车辆(2)的接收设备(5)接收由该至少一个目标(3)发送的位置数据，
-借助从该至少一个目标(3)接收的位置数据获取该至少一个目标的位置，
-比较该至少一个目标(3)的借助至少一个传感器(1)获取的位置与借助接收到的位置数据获取的位置，并且求得比较数据，
-依照求得的比较数据自动调整该至少一个传感器(1)和/或在车辆(2)内输出信号。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，至少一个目标(3)的位置是相对于车辆(2)的位置。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，借助由至少一个传感器(1)获取的数据获取至少一个目标(3)的位置包含确定该至少一个目标(3)距车辆(2)的距离。
4.根据上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，接收设备(5)是车辆(2)的车辆对车辆的通信设备和/或车辆对基础设施的通信设备的组成部分。
5.根据上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，至少一个传感器(1)的调整包含调整该至少一个传感器(1)的位置。
6.根据上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，至少一个传感器(1)的调整包含调整该至少一个传感器(1)的角度定向。
7.根据上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，比较数据的求解包含获取至少一个目标(3)的借助至少一个传感器(1)获取的位置与借助接收到的位置数据获取的位置的偏差，并且至少一个传感器(1)的调整包含在分析该至少一个传感器(1)的测量数据时计入该确定的偏差。
8.根据上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，至少一个传感器(1)设计为声学传感器或者电磁传感器。
9.根据上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，此外借助车辆(2)的位置检测设备(6)获取车辆(2)的位置。
10.根据上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，此外给由至少一个传感器(1)获取的数据和/或由至少一个目标(3)发送的位置数据配备关于其获取时的时间点的信息。
11.根据上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，此外给由至少一个目标(3)发送的位置数据配备关于该至少一个目标(3)的尺寸的信息。
12.根据上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，此外借助由至少一个传感器(1)获取的数据和/或借助从至少一个目标(3)接收的位置数据求得该至少一个目标(3)的速度。
13.一种车辆，具有：
-至少一个传感器(1)，其中，该至少一个传感器(1)设计用于在检测范围(4)内检测至少一个目标(3)，
-第一位置检测设备(7)，其设计用于借助由上述至少一个传感器(1)获取的数据获取上述至少一个目标(3)的位置，
-接收设备(5)，其设计用于接收由上述至少一个目标(3)发送的位置数据，
-第二位置检测设备(8)，其设计用于借助从至少一个目标(3)接收的位置数据确定该至少一个目标(3)的位置，
-比较设备(9)，其设计用于比较至少一个目标(3)的借助至少一个传感器(1)获取的位置与借助接收到的位置数据获取的位置，并且求得比较数据，
-调整设备(10)，其设计用于依照求得的比较数据自动调整至少一个传感器(1)，和/或输出设备(11)，其设计用于依照求得的比较数据在车辆(2)内输出信号。
14.一种计算机程序产品，当其在车辆(2)的计算单元(12)上被执行时，引导该计算单元(12)执行下面的步骤：
-借助车辆(2)的至少一个传感器(1)检测至少一个目标(3)，
-借助由该至少一个传感器(1)获取的数据获取该至少一个目标(3)的位置，
-借助车辆(2)的接收设备(5)接收由该至少一个目标(3)发送的位置数据，
-借助从该至少一个目标(3)接收的位置数据获取该至少一个目标(3)的位置，
-比较该至少一个目标(3)的借助至少一个传感器(1)获取的位置与借助接收到的位置数据获取的位置，并且求得比较数据，
-依照求得的比较数据自动调整该至少一个传感器(1)和/或在车辆(2)内输出信号。
15.一种计算机可读介质，权利要求14所述的计算机程序产品被保存在所述计算机可读介质中。
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