CN1366616A - 汽车间距和速度调整用传感器的辐射特性曲线的误校正测定方法和装置 - Google Patents

汽车间距和速度调整用传感器的辐射特性曲线的误校正测定方法和装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种汽车间距传感器失调的监测方法和装置,这种方法是两个单独方法的组合。如此地选择这两个单独方法,以致于一个方法在这样的范围内有优势,而另一个方法在该范围内不利于发挥作用,从而可以通过加强另一个方法来补偿这一个方法的弱点。此外,借助这种组合方式,可以更可靠地分辨出是否存在失调,可以通过适当的跟踪控制措施来消除这种失调,或者在存在严重失调的情况下,必须随后断开系统。

Description

汽车间距和速度调整用传感器的 辐射特性曲线的误校正测定方法和装置
现有技术
本发明涉及一种探测和/或修正汽车上的间距传感器失调的方法和装置。很早就公知了一些具有自动修正其传感器可见范围的功能的失调分辨方法及装置。
DE 197 46 524 A1公开了一种用于补偿汽车间距传感器的安装公差的补偿装置。它看上去是通过计算电路记录物体距离以及探测物体角度而实现的。这些数据经过一段预定的时间进行计算并且作为前进汽车的新的额定方向角度记录下如此获得的物体角度计算值。另外，根据额定方向角度和实际方向角度之差计算出修正角。通过该修正角来修正所获得的物体角度。
EP 0 782 008 A2描述了一种计算并修正汽车上的障碍物识别装置的中轴线偏差的装置以及一种调整距前进汽车的距离的装置。这个系统识别站立物体并且根据站立物体随时间而相对传感器的位移计算出站立物体是否具有相对速度分量，这个速度分量与传感器可见范围的对称轴线(也被称为光轴)是正交的。在传感器受到准确调节的情况下，这个侧相对速度按时间的平均值计算产生了一个一直变为零的值。在失调的传感器可见范围内，借助按时间的计算平均值，出现了不为零的值，在知道汽车本身速度的情况下，这个值允许推断出传感器的失调角。通过这种方法，可以识别传感器失调并修正传感器失调。
这两种方法具有一个用于识别失调的装置或方法，这两种方法在识别出失调的情况下如此进行修正，即把一个由测量值算出的修正角加到测量物体角上。这样一来，传感器可见范围的对称轴线经过计算e而如此波动，以致于它大致与汽车中心轴线重合。
本发明的任务、解决方案和优点
所有已知的间距传感器失调识别的方法和装置是共同的，它们在某些行车状况下提供良好的结果而在其它行车状况下提供具有不容忽视的结果。因而，对每种系统来说都存在各有利弊的行车状况。
本发明的技术方案是，可以同时综合运行至少两种特点不同的失调识别的单独方法并监测行车状况或驱动执行所述的至少两种单独方法的装置。如此特点鲜明地形成单独方法是适当的，即至少一个方法在每种行车状况中提供精确值。这样一来，一个在该行车状况下提供不可靠值的方法的削弱可以通过另一个方法的加强来补偿，这是因为它在该行车状况下提供了精确值。为了计算单独方法的结果，根据实际存在的行车状况为每种单独方法形成一个质量指标，所述质量指标被用于平衡单独方法的结果。根据单独方法的平衡结果以及逻辑连接值结果，可以确定一个逻辑连接的失调值，根据这些值来修正这个逻辑连接失调值，或者随后因安全理由而断开该系统。传感器硬件缺陷外露于误差图中，所述误差图可以通过特殊的失调矢量来表示。这样的失调矢量由单独方法的失调值的线性组合构成。通过监测实际的失调矢量，可以对工作重要的监测传感器硬件功能。本发明适用于水平和垂直的失调识别和/或失调修正。如果也要进行垂直的失调识别和/或失调修正，则传感器必须也能测量反射物体的升角。
汽车前进，其中一个所用的单独方法提供了部可靠的测量值，这样，该方法的结果在这个时刻借助质量指标而弱于另一个单独方法，该另一个单独方法在这种行车状况下提供精确值。通过这样组合单独方法，可以通过加强一个方法来平衡另一个方法的弱点。此外，在一个测定的传感器失调的情况下，可以以更大概率预报出实际存在失调情况。但是，这两个方法在不同角度方向上确定失调，从而失调可能是因方法的单独误差太大引起的。相反地，如果从汽车中心轴线起，出现了角方向和角度相同的失调值，则人们可以比只采用一种单独方法时更可靠地推断出传感器轴线实际移动了。在这种情况下，在失调值非常小的情况下，可以进行比在采用单独方法时更可靠的修正或断开系统。基于本发明，比具有一个只用一种方法识别失调的传感器的汽车的行驶更可靠地监测其间距受到调整的汽车的行驶。此外，误差因环境不利而保持得比在一种单独方法时小许多，这是因为在测量时通过适当地平衡不可靠的结果而占优势地使用了可靠的方法。
附图及实施例说明
以下，详细说明本发明的实施例的方法和装置。
图1表示两个沿相同行车轨迹前后行驶的汽车的俯视图，其中后面的车辆配备有本发明的装置。
图2是示意图，示出了按照两个正交单独方法的系统开关区域。
图3表示本发明的实施例的方框图。
图4表示本发明第二实施例的另一方框图。
人们在图1中看到了一条行车轨迹1，在这条行车轨迹上，前后行驶着两辆车，车3在车2的后面。汽车3配备有一个速度间距调整用的传感器4，所述传感器包括了本发明的主题。平分线8是汽车3的中心轴线，在准确调节的传感器的情况下，这条中心轴线与传感器可见范围7的对称轴线是一致的。它也是传感器辐射特性曲线的主辐射方向。平分线6、10是传感器的扇形可见范围的左、右边，确切地说，平分线8是两条平分线6、10的半角平分线。在图1中线(6，8，10)用实线表示，这些线(6，8，10)标记出准确调节的传感器的范围。
在水平失调的传感器的情况下，即如果辐射特性曲线的误校正数据不为零，则出现了如虚线5、7、9所示的传感器的可见范围。这些平分线与平分线6、8、10的区别仅在于，它如图1所示转动了水平失调角θ。在这种情况下，平分线5在传感器可见范围的右边，平分线9在传感器可见范围的左边。平分线7为平分线5、9之间的角平分线，因而也是扇形传感器可见范围的中心轴线。角θ11表明了绕传感器误校正多大角度。适当测量汽车中心轴线与传感器可见范围对称轴线之间的角度。在传感器可见范围内，辐射电磁波且最好是雷达信号或光达信号。位于传感器可见范围内的物体向回散射反射波，利用传感器的相应的渡越时间延迟来测量所述反射波。其发射和接收反射信号的角度称为物体角，并且作为物体角度值而进行继续处理。通过物体距离和物体角知道了传感器可见范围内的所有物体。从这些物体中选择目标物，人们适当地选择这样的目标物，即它在适当的距离内是最近的，并且尽可能保持在汽车纵轴附近。
在图2中，一个两维视图示出了关闭区以及功能区。两个坐标轴12、13构成了直角坐标系。在这里，在每个轴上绘出了这两个独立方法的瞬间失调值，这样一来，可以通过在两维误差空间内的一点表示出瞬间单独失调值的失调值组合。
在这个实施例中，适当地在坐标轴12上表示目标物轨迹偏差的长期滤除的标准化误差。在这里，这种标准化是这样进行的，即通过点14来标记这种方法的最大可允许的误差dα-obj-max。相似地，在坐标轴13上指明轨迹回归分析的标准失调值。在这里，标准化以相同方式进行，因而通过点15表示这种方法的最大可允许失调值dα-traj-max。如果彼此分开地分析这两种失调分辨方法，则人们获得了这样的矩形，即其中点对称于坐标轴原点。现在，瞬间失调点位于这个矩形内，这意味着，这两个单独误差同时位于各自的极限值以下。由而可以得到因非最佳的行驶情况而产生的失调值并且可以重新调节传感器可见范围。
现在，人们可以组合这两种方法。这两种方法表示出具有相同符号的误差，这意味着，误差点位于第I象限或第III象限，在这里是尽可能地在直线16附近，这样一来，这两种方法大致识别相同的失调值并且人们可以比采用一种单独方法时更可能从辐射特性曲线相对汽车纵轴线的实际错误位置出发。因此，通过去掉功能区的一部分，人们在这个区域即I和III象限中限制功能区。这个属于断开区的区域也被称为“扩展断开区”。
还要注意的是，为了简化起见，在图2中用直线在四个象限内示出了功能区和断开区17之间的界限以及功能区与扩展断开区18之间的界限，但实际上，它们可以被设计成任意的曲线形状。
人们还可以采用其它“扩展断开区”，以便能够任意地塑造功能区的边界。
在图3中示出了这种组合方法的工作方式。这两个单独方法“目标物轨迹偏差的长期滤除”20和“轨迹回归分析”21分别计算出一个瞬间的失调值dα-obj以及dα-traj，这两个值被传送给如图3所示的功能块24、25、26。
同时，根据其它系统和/或附加车辆数据的测量行驶动态数据计算出行车状态。在这种情况下，通过适当考虑偏航速度信号、俯仰信号或其它表述行车动态的信号，确定了汽车是直线行驶还是曲线行驶，是上坡还是下坡，或是满足了其它妨碍测量方法的条件。根据测量出的行车状况，在功能块22中为每个方法确定一个质量指标。用于目标物航线偏差长期滤除的质量指标作为qobj而继续传送并且用于轨迹回归分析的质量指标作为qtraj而继续传送。这些质量指标被如此传送给块24、25、26，以致于功能块25获得质量指标qobj和qtraj，功能块24获得了qobj，而功能块只获得了qtraj。在功能块25中，借助以下函数来形成扩展断开区，即
F3(dα-obj，qobj，dα-traj，qtraj)＞K1(dα-obj-max，α-traj-max)其中，借助质量指标qobj和qtraj来平衡这两个失调值dα-obj和dα-traj。如果满足该公式，则出现大于允许情况的误差，并且将断开要求传送给功能块27。
在功能块24中，用单独失调值dα-obj和所属质量标准qobj来检查是否满足以下条件，即：
              F1(dα-obj，qobj)＞qα-obj-max如果满足，则误差大于允许情况，把断开要求传送给功能块27。在功能块26中，利用单独失调值dα-traj和所属质量标准qtraj来检查是否满足以下条件，即：
             F2(dα-traj，qtraj)＞qα-traj-max如果满足，则误差大于允许情况，并且把断开要求传送给功能块27。功能块27获得了至少一个来自功能块24、25、26的断开要求，因而，把以下信息继续传送给功能块29，即应该断开间距和速度调整系统。
在图4中，示出了本发明的另一个实施例。这个实施例包括了图3所示的所有部分，但还有补充。现在，新加入了功能块23。功能块23获得了单独失调值dα-obj和dα-traj以及所属质量指标qobj和qtraj。在功能块23中，根据这些值形成由单独失调值逻辑连接而成的失调值dα-comb。如此产生的这个值dα-comb被传送给也是新加的功能块28，在这里，采取对辐射特性曲线主辐射方向的修正。如果向功能块28通报了断开要求，则它促成修正失效(Deaktivierung)并使整个间距和速度调整系统失效。
值dα-obj-max和dα-traj-max可以是固定值，但它们也可以是函数，这个函数可以是图2中清楚表示的直线，或者可以是任意弯曲的曲线。
在系统失效时，可以想象到许多变量。因此，只是在这样一段时间内适当地保持汽车调整的中断，即在失调值位于一个可修正区域内的期间内，或者功能块27获得了至少一个断开要求的期间内，或者可以如此长久地中断汽车调整，直到下次起动汽车并进行无检查结果的自动诊断，或者一直保持失效状态，直到车间不重视存储于不易失存储器中的误差报告为止。
传感器可见范围的修正也可以通过不同方式进行。一个可行方式就是，把被确定下来的逻辑连接失调角度值加到所有测量角度值上，从而新的传感器可见范围经过计算而转入正确位置。另一个可行方式为：在可见范围的对称轴线向其移动的那一侧上的传感器可见范围的边缘一直移动到传感器可见范围对称轴线与汽车中心轴线一致为止。这具有这样的缺点，即在每次修正时，传感器可见范围小，在工作了一次后，这个可见范围就不存在了。
除了监测传感器校正外，人们还可以监测传感器硬件。在单独失调值(dα-obj；dα-traj)的某种组合方式的情况下，人们可以根据总结经验推断出传感器硬件中的特殊缺陷。如果出现这种组合方式，则调整系统必须因可能有的硬件缺陷而被断开。
通过逻辑连接许多方法，一方面可以概率更高地确定，所测修正值象在采用单独方法时那样等于实际的传感器误差位置，由此一来，确保了耐用的监测方法，此外，也可以在其功能方面监测传感器硬件部分。

Claims (9)

1.一种测定与汽车纵轴有关的汽车速度及间距调整用传感器的辐射特性曲线的误校正的方法，其特征在于，采用了至少两个特点不同的、且用于测量误校正的单独方法(20，21)，其中，单独方法的失调值(dα-obj；dα-traj)相互逻辑连接成一个逻辑连接的失调值，当一个由单独失调值和质量指标构成的值在数值方面大于一个所属的预定极限值时，或者当与所属质量指标平衡的其中一个单独方法的失调值大于一个所属的预定极限值时，断开所述的间距和速度调整系统。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，测知目前存在的行车状况并将其考虑用于测量逻辑连接的失调值dα-comb(22)，尤其是通过借助由当前汽车状况形成的质量指标(qtraj，qobj)来平衡单独方法的失调值。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，采用其中一个单独方法，即通过按时间计算出与汽车中心轴线的实际目标物角度的平均值来测定一个失调值(dα-obj)(20)，以及采用另一个单独方法，即借助轨迹法用另一个失调值(dα-traj)，在轨迹法中，借助汽车本身的速度，将已识别且最好是现有的回散射物体的相对物体位置变化用于计算物体相对汽车中心轴线的侧移动速度(21)。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，连续地用逻辑连接失调值(dα-comb)来修正与汽车纵轴有关的传感器辐射特性曲线。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，当超过其中一个极限值时，使间距和速度调整系统失效，并且
—一直禁止系统起动，直到单独方法的失调值和逻辑连接失调值
位于一个允许的误差范围内为止，
或者
—一直禁止系统起动，直到重新启动汽车点火并且进行无检查结
  果的自动诊断为止，
或者
—系统不易失地存储所述失效状态并且一直禁止系统起动，直到
  不重视被不易失地存储起来的失效状态为止。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，进行辐射特性曲线的主传播方向的连续修正，
其中，辐射特性曲线通过把逻辑连接的失调值(dα-comb)加到测定物体角度值上而波动，从而辐射波瓣的主传播方向与汽车纵轴线重合，或者，
其中，辐射波瓣(7)的主传播方向从汽车纵轴线起朝其移动的扇形辐射特性曲线的侧边界一直移动到中心，直到传感器可见范围缩窄到它相对于汽车纵轴线(8)对称为止。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在单独方法的失调值或质量标准的组合方式确定的情况下，可以推断出传感器硬件的缺陷。
8.一种测定与汽车纵轴(8)有关的汽车速度及间距调整用传感器的辐射特性曲线的误校正的装置，其特征在于，采用至少两个特点不同的、且用于测量误校正的单独方法，其中单独方法的失调值(dα-obj；dα-traj)被相互逻辑连接成一个逻辑连接失调值(dα-comb)(23)，可以根据该值而断开间距和速度调整系统。
9.如权利要求8所述的装置，其特征在于，设有这样的装置机构，即它测知当前存在的行车状况并由此形成质量指标(qtraj，qobj)，这些质量指标被考虑用于测量出逻辑连接的失调值(22)，尤其是通过借助所述质量指标来平衡单独方法的失调值。
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