DE102010051493A1

DE102010051493A1 - Vorrichtung und Sensor zum Anpassen einer vertikalen Sensorausrichtung

Info

Publication number: DE102010051493A1
Application number: DE102010051493A
Authority: DE
Inventors: Seong Hee Jeong
Original assignee: Mando Corp
Current assignee: HL Klemove Corp
Priority date: 2009-12-31
Filing date: 2010-11-15
Publication date: 2011-07-07
Anticipated expiration: 2030-11-16
Also published as: DE102010051493B4; CN102116860A

Abstract

Offenbart werden ein Sensor, dessen vertikale Ausrichtung angepasst werden kann, und eine Vorrichtung zum Anpassen der vertikalen Sensorausrichtung mit diesem. Insbesondere um die Anpassung der vertikalen Ausrichtung zu ermöglichen, weist der Sensor eine Konstruktion auf, die eine Vielzahl von schaltbaren Übertragungsantennen oder Vielzahl von schaltbaren Empfangsantennen einschließt, oder eine Konstruktion, die einen Schwenkmotor zum Anpassen eines Übertragungswinkels oder eines Empfangswinkels einschließt. Die Vorrichtung zum Anpassen der vertikalen Sensorausrichtung mit solch einem Sensor bestimmt, ob der Sensor bezüglich der vertikalen Ausrichtung fehlausgerichtet ist, und korrigiert die vertikale Fehlausrichtung des Sensors durch Ausführen des variablen Umschaltens auf eine der Übertragungsantennen, durch Ausführen des variablen Umschaltens auf eine der Empfangsantennen oder durch Steuerung des Schwenkmotors, so dass der Übertragungswinkel von Sensorsignalen oder der Empfangswinkel von reflektierten Wellen für die Sensorsignale angepasst werden kann.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung und einen Sensor zum Anpassen einer vertikalen Sensorausrichtung. Die vorliegende Erfindung betrifft insbesondere ein Verfahren zum Anpassen einer vertikalen Sensorausrichtung durch Erfassen der Fehlausrichtung eines an einem Fahrzeug montierten Sensors, wenn der Sensor vertikal fehlausgerichtet ist.
2. Beschreibung des Standes der Technik
Im Rahmen der neueren Entwicklung von intelligenten Verfahren für Fahrzeuge wurden intelligente Verfahren wie ein ACC-(Adaptive-Cruise-Control = adaptive Geschwindigkeitsregelung)System und ein Stop-and-Go-System für das Fahren hinter einem anderen Fahrzeug, ein BSD-(Blind-Spot-Detection = Totwinkel-Erkennung)System zum Erkennen von toten Winkeln eines Fahrzeugs, ein LCA-(Lane-Change-Assist = Spurwechselassistent)System zur Unterstützung eines sicheren Spurwechsels und ein Pre-Crash-System (ein Kollisionswarnsystem), das verhindert, dass ein Fahrzeug auf ein vor ihm fahrendes Fahrzeug auffährt, auf ein Fahrzeug angewendet. Zum Erfüllen der wesentlichen Funktionen erfordern die intelligenten Verfahren Sensoren wie einen Radarsensor und einen Ultraschallsensor und die Funktionen können nur korrekt ausgeführt werden, wenn über diese Sensoren korrekte Informationen ermittelt wurden.
Ein an einem Fahrzeug montierter Sensor kann jedoch von Positionsänderungen oder Richtungsverzerrungen aufgrund eines Auffahrunfalls, Alterung o. ä. des Fahrzeugs betroffen sein. Unter solch einem Umstand können Probleme beim Ausführen der Funktionen der verschiedenen Systeme auftreten, die solch einen Sensor nutzen, da die Genauigkeit der vom Sensor ermittelten Informationen beeinträchtigt ist. Wenn daher ein an einem Fahrzeug montierter Sensor von einer Positionsänderung oder Richtungsverzerrung aufgrund des Auffahrunfalls, der Alterung o. ä. des Fahrzeugs betroffen ist, muss die Ausrichtung des Sensors in horizontaler und vertikaler Ebene angepasst werden. Obgleich die horizontale Ausrichtung des Sensors in einem Fahrzeug automatisch von einer Software verarbeitet werden kann, ist bei einem Radarsensor das automatische Anpassen der vertikalen Ausrichtung eines solchen Sensors praktisch unmöglich. Daher stellt die Notwendigkeit, das Fahrzeug einem Service für die Anpassung der vertikalen Ausrichtung eines Radarsensors zu unterziehen, sobald die Anpassung der vertikalen Ausrichtung erforderlich ist, einen Nachteil dar.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Entsprechend wurde die vorliegende Erfindung gemacht, um die oben genannten Probleme beim derzeitigen Stand der Technik zu lösen; Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines Verfahrens zum automatischen Anpassen der vertikalen Ausrichtung eines an einem Fahrzeug montierten Sensors durch Erfassen der Positionsänderung oder Richtungsverzerrung des Sensors, wenn der Sensor von einer Positionsänderung oder Richtungsverzerrung aufgrund eines Auffahrunfalls, einer Stoßstangenkollision, einer Alterung o. ä. des Fahrzeugs betroffen ist.
Weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines Verfahrens zum automatischen Anpassen der vertikalen Ausrichtung eines an einem Fahrzeug montierten Sensors durch Bestimmen, ob es erforderlich ist, die vertikale Sensorausrichtung anzupassen oder nicht, so dass Systeme, die solch einen Sensor nutzen, ihre Funktionen ordnungsgemäß ausführen können und ein Fahrer ggf. das Fahrzeug sicher führen kann.
Um diese Aufgabe zu erfüllen, wird eine Vorrichtung zum Anpassen der vertikalen Sensorausrichtung bereitgestellt, die Folgendes beinhaltet: eine Messeinheit für vom Boden reflektierte Wellen zum Messen der Signalstärke von vom Boden reflektierten Wellen auf der Basis von empfangenen reflektierten Wellen für vom Sensor übertragene Sensorsignale; eine Messeinheit für den Zielerfassungsabstand zum Messen des längsten zielempfindlichen Abstands als ein Zielerfassungsabstand auf der Basis der empfangenen reflektierten Wellen; eine Einheit zum Bestimmen der vertikalen Fehlausrichtung, die bestimmt, dass der Sensor vertikal fehlausgerichtet ist, wenn die Signalstärke der vom Boden reflektierten Wellen, die von der Messeinheit für vom Boden reflektierte Wellen gemessen werden, eine Bezugssignalstärke überschreitet, und der gemessene Zielerfassungsabstand unterhalb eines Bezugszielerfassungsabstands liegt; und eine Einheit für die Anpassung der vertikalen Ausrichtung zum Korrigieren der vertikalen Fehlausrichtung des Sensors durch Steuerung eines Schwenkmotors, durch Durchführen eines Umschaltens auf eine von einer Vielzahl von Übertragungsantennen, die bezüglich des Übertragungswinkels unterschiedlich eingestellt sind, oder durch Durchführen eines Umschaltens auf eine von einer Vielzahl von Empfangsantennen, die bezüglich des Empfangswinkels unterschiedlich eingestellt sind.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Vorrichtung zum Anpassen der vertikalen Sensorausrichtung bereitgestellt, die Folgendes aufweist: eine Messeinheit für reflektierte Wellen zum Messen der Signalstärke von empfangenen reflektierten Wellen für von einem Sensor übertragene Sensorsignale; eine Einheit für die Bestimmung der vertikalen Fehlausrichtung, die bestimmt, dass der Sensor vertikal fehlausgerichtet ist, wenn die gemessene Signalstärke der reflektierten Wellen eine Bezugssignalstärke unterschreitet; und eine Einheit für die Anpassung der vertikalen Ausrichtung zum Korrigieren der vertikalen Fehlausrichtung des Sensors durch Steuerung eines Schwenkmotors, durch Durchführen eines Umschaltens auf eine von einer Vielzahl von Übertragungsantennen, die bezüglich des Übertragungswinkels unterschiedlich eingestellt sind, oder durch Durchführen eines Umschaltens auf eine von einer Vielzahl von Empfangsantennen, die bezüglich des Empfangswinkels unterschiedlich eingestellt sind.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Vorrichtung zum Anpassen der vertikalen Sensorausrichtung bereitgestellt, die Folgendes aufweist: eine Messeinheit für die vertikale Neigung zum Messen der vertikalen Neigung eines Sensors in Bezug zu einem Boden mit einem Beschleunigungssensor; eine Einheit für die Bestimmung der vertikalen Fehlausrichtung, die bestimmt, dass der Sensor vertikal fehlausgerichtet ist, wenn der Unterschied zwischen der gemessenen vertikalen Neigung des Sensors und der vertikalen Neigung des Bodens außerhalb eines vorgegebenen Bereichs liegt; und eine Einheit für die Anpassung der vertikalen Ausrichtung, welche die vertikale Fehlausrichtung des Sensors, wenn bestimmt wird, dass der Unterschied zwischen der gemessenen vertikalen Neigung des Sensors und der vertikalen Neigung des Bodens außerhalb eines vorgegebenen Bereichs liegt, durch Steuerung eines Schwenkmotors, durch Durchführen eines Umschaltens auf eine der Übertragungsantennen, die bezüglich des Übertragungswinkels unterschiedlich eingestellt sind, oder durch Durchführen eines Umschaltens auf eine der Empfangsantennen, die bezüglich des Empfangswinkels unterschiedlich eingestellt sind, korrigiert, so dass der Unterschied zwischen der gemessenen vertikalen Neigung des Sensors und der vertikalen Neigung des Bodens innerhalb des vorgegebenen Bereichs liegt.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Sensor bereitgestellt, der Folgendes aufweist: eine Vielzahl von Übertragungsantennen, die bezüglich des Übertragungswinkels für die Übertragung von Sensorsignalen unterschiedlich eingestellt sind; ein Schalter zur Auswahl einer Übertragungsantenne aus den Übertragungsantennen, die auf einen Übertragungswinkel eingestellt ist, der am nächsten an einem gewünschten Übertragungswinkel liegt, so dass die Sensorsignale im gewünschten Übertragungswinkel übertragen werden können; und eine Vielzahl von Empfangsantennen zum Empfangen von reflektierten Wellen für die Sensorsignale, die über die vom Schalter ausgewählte Übertragungsantenne übertragen werden.
Schließlich wird gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ein Sensor bereitgestellt, der Folgendes beinhaltet: eine Vielzahl von Übertragungsantennen zum Übertragen von Sensorsignalen; eine Vielzahl von Empfangsantennen, die bezüglich des Empfangswinkels unterschiedlich eingestellt sind; und ein Schalter zum Auswählen einer Empfangsantenne, die auf einen Empfangswinkel eingestellt ist, der einem vorgegebenen Übertragungswinkel für die Sensorsignale zwischen den Empfangsantennen entspricht, so dass die reflektierten Wellen für die Sensorsignale, die im vorgegebenen Übertragungswinkel von einer der Übertragungsantennen übertragen werden, von der ausgewählten Empfangsantenne empfangen werden können.
Wie oben beschrieben kann gemäß der vorliegenden Erfindung die vertikale Ausrichtung eines an einem Fahrzeug montierten Sensors durch Erfassen der Positionsänderung oder Richtungsverzerrung des Sensors, wenn der Sensor von einer Positionsänderung oder Richtungsverzerrung aufgrund eines Auffahrunfalls, einer Stoßstangenkollision, Alterung o. ä. des Fahrzeugs betroffen ist, automatisch angepasst werden.
Ferner kann gemäß der vorliegenden Erfindung die vertikale Ausrichtung eines an einem Fahrzeug montierten Sensors durch Bestimmen, ob es erforderlich ist, die vertikale Sensorausrichtung anzupassen, so dass Systeme, die solch einen Sensor nutzen, ihre Funktionen ordnungsgemäß ausführen können und ein Fahrer ggf. das Fahrzeug sicher führen kann, automatisch angepasst werden.
KURZE BESCHREIBUNG DER FIGUREN
Die oben genannten und andere Aufgaben, Merkmale und Vorzüge der vorliegenden Erfindung sind anhand der folgenden detaillierten Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Figuren besser nachzuvollziehen.
1 zeigt Strahlenbereiche von Empfangs- und Übertragungsantennen für einen Sensor gemäß der vorliegenden Erfindung.
2a und 2b zeigen jeweils ein Sensorsignal, das zum Zeitpunkt der vertikalen korrekten Ausrichtung des erfindungsgemäßen Sensors übertragen wird, und ein Sensorsignal, das zum Zeitpunkt der vertikalen falschen Ausrichtung (Fehlausrichtung) des erfindungsgemäßen Sensors übertragen wird.
3a und 3b zeigen Sensoren mit einer Funktion zum Anpassen der vertikalen Ausrichtung gemäß einem Antennenumschaltverfahren gemäß einem Ausführungsbeispiel des vorliegenden Ausführungsbeispiels.
4 zeigt einen Sensor mit einer Funktion zum Anpassen der vertikalen Ausrichtung gemäß einem Schwenkmotorsteuerungsverfahren gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
5 zeigt einen Sensor mit einem Schwenkmotor gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
6 zeigt ein Blockdiagramm für eine Vorrichtung zum Anpassen der vertikalen Sensorausrichtung.
7 ist eine Ansicht zur Beschreibung eines Verfahrens für die Messung von vom Boden reflektierten Wellen mit einer Vorrichtung zum Anpassen der vertikalen Sensorausrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
8 ist ein Ablaufdiagramm für ein Verfahren zum Anpassen der vertikalen Sensorausrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
9 ist ein Blockdiagramm einer Vorrichtung zum Anpassen der vertikalen Sensorausrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
10a und 10b zeigen ein Verfahren für die Messung von vom Boden reflektierten Wellen mit einer Vorrichtung zum Anpassen der vertikalen Sensorausrichtung gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
11 ist ein Ablaufdiagramm für ein Verfahren zum Anpassen der vertikalen Sensorausrichtung gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
12 ist ein Blockdiagramm für eine Vorrichtung zum Anpassen der vertikalen Sensorausrichtung gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
Anschließend wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren beschrieben. In der folgenden Beschreibung und in den folgenden Figuren werden zum Bezeichnen gleicher oder ähnlicher Komponenten die gleichen Bezugszeichen verwendet, um ein Wiederholen der Beschreibung von gleichen oder ähnlichen Komponenten zu vermeiden. Ferner wird in der folgenden Beschreibung der vorliegenden Erfindung auf eine detaillierte Beschreibung von darin enthaltenen bekannten Funktionen und Konfigurationen verzichtet, wenn dies den Gegenstand der vorliegenden Erfindung eher unklarer macht.
Zusätzlich können Begriffe wie erster, zweiter, A, B, (a), (b) o. ä. bei der Beschreibung von Komponenten der vorliegenden Erfindung verwendet sein. Jede dieser Terminologien wird nicht zum Definieren eines Wesens, einer Reihenfolge oder einer Abfolge einer entsprechenden Komponente verwendet, sondern dient lediglich zur Unterscheidung der entsprechenden Komponente von anderen Komponenten. Es sei darauf hingewiesen, dass, falls in der Spezifikation beschrieben ist, dass eine Komponente mit einer anderen Komponente „verknüpft”, „gekoppelt” oder „verbunden” ist, eine dritte Komponente zwischen der ersten und zweiten Komponente „verknüpft”, „gekoppelt” oder „verbunden” sein kann, obwohl die erste Komponente direkt mit der zweiten Komponente verknüpft, gekoppelt oder verbunden sein kann.
1 zeigt Strahlenbereiche einer Empfangsantenne und einer Übertragungsantenne für einen Sensor 100 gemäß der vorliegenden Erfindung.
Der erfindungsgemäße Sensor 100 führt eine Sensorfunktion aus, indem er Sensorsignale über mindestens eine Übertragungsantenne überträgt und über eine Empfangsantenne reflektierte Wellen für die übertragenen Sensorsignale empfängt, die von einem Objekt, einem Boden o. ä. reflektiert werden, wobei die vertikale Ausrichtung des Sensors korrekt angepasst sein muss, damit der Sensor 100 seine Sensorfunktion ordnungsgemäß ausführen kann.
In Bezug auf 1 kann der erfindungsgemäße Sensor 100 durch Anpassen der vertikalen Ausrichtung Sensorsignale in verschiedene Bereiche, einschließlich einen Strahlenbereich der Übertragungsantenne mit der Nummer 1, einen Strahlenbereich der Übertragungsantenne mit der Nummer 2 und einen Strahlenbereich der Übertragungsantenne mit der Nummer 3, über mindestens eine Übertragungsantenne übertragen, und kann reflektierte Wellen für die übertragenen Sensorsignale, die zu einen Strahlenbereich der Empfangsantenne reflektiert werden, gemäß der Darstellung in 1 empfangen.
Wie in 1 dargestellt, kann der erfindungsgemäße Sensor 100 so gesteuert werden, dass die Sensorsignale in einen Bereich zwischen verschiedenen Bereichen übertragen wenden, einschließlich den Strahlenbereich Nummer 1 der Übertragungsantenne, den Strahlenbereich Nummer 2 der Übertragungsantenne und den Strahlenbereich Nummer 3 der Übertragungsantenne. Insbesondere wenn der Sensor 100 in solch einem Ausmaß von einer Änderung oder Verzerrung der montierten Position oder Richtung betroffen ist, dass der Sensor 100 zum Boden oder von diesem weg gerichtet ist und somit der Sensor 100 vertikal fehlausgerichtet ist, können Sensorsignale in den Strahlenbereich Nummer 3 der Übertragungsantenne oder in den Strahlenbereich Nummer 1 der Übertragungsantenne über die Übertragungsantenne des Sensors 100 übertragen werden, und in solch einem vertikal fehlausgerichteten Zustand kann der Sensor 100 so gesteuert werden, dass er Sensorsignale in den Strahlenbereich Nummer 2 der Übertragungsantenne überträgt, so dass der Sensor eine Funktion zum Anpassen der vertikalen Ausrichtung für ein Korrigieren der vertikalen Fehlausrichtung ausführen kann.
Obgleich 1 zeigt, dass die vertikale Ausrichtung des Sensors 100 durch Auswählen einer Übertragungsantenne zwischen verschiedenen Übertragungsantennen und somit Anpassen des Übertragungswinkels von Sensorsignalen angepasst wird, kann die vertikale Ausrichtung des Sensors 100 ebenfalls durch Auswählen einer Empfangsantenne zwischen verschiedenen Empfangsantennen und somit Anpassen des Empfangswinkels der reflektierten Wellen für die Sensorsignale angepasst werden.
Wenn der Sensor 100 vertikal fehlausgerichtet ist, kann ein Zielerfassungsabstand, welcher der längste für die Erfassung eines Ziels zulässige Abstand ist, unvermittelt verkürzt oder verlängert werden. Beispielsweise kann in Bezug auf 2a und 2b darauf hingewiesen werden, dass der Zielerfassungsabstand in 2a zu einem Zeitpunkt, zu dem bewirkt wurde, dass der Sensor 100 bezüglich der vertikalen Ausrichtung falsch angepasst ist, so dass der Sensor 100 zum Boden gerichtet ist, im Vergleich zum Zielerfassungsabstand in 2a zu einem Zeitpunkt, zu dem der Sensor 100 bezüglich der vertikalen Ausrichtung richtig angepasst ist, kürzer ist.
Die Anpassungsfunktion der vertikalen Ausrichtung des Sensors 100 kann allgemein eine Funktion zum Bestimmen, ob der Sensor 100 vertikal fehlausgerichtet ist oder nicht, und eine Funktion zum Korrigieren der vertikalen Fehlausrichtung beinhalten.
Ein Verfahren zum Bestimmen, ob der Sensor 100 vertikal fehlausgerichtet ist, kann durch Verwenden eines Verfahrens zum Messen der Signalstärke von vom Boden reflektierten Wellen für übertragene Sensorsignale, die vom Boden reflektiert werden (siehe 6 bis 8), eines Verfahrens zum Messen der Signalstärke von reflektierten Wellen für übertragene Sensorsignale, die von einem Objekt reflektiert werden (siehe 9 bis 11), und eines Verfahrens zum Messen der vertikalen Neigung des Sensors 100 (siehe 12) ausgeführt werden. Hier sind die vom Boden reflektierten Wellen, die reflektierten Wellen und die vertikale Neigung Informationselemente für die vertikale Stellung des Sensors 100. Ferner kann die Tatsache, ob sich der Zielerfassungsabstand geändert hat oder nicht, ebenfalls zusammen beim Bestimmen der vertikalen Fehlausrichtung des Sensors 100 berücksichtigt werden.
Indessen kann ein Verfahren zum Korrigieren der vertikalen Fehlausrichtung durch Verwenden eines Antennenumschaltverfahrens (siehe 3) oder eines Schwenkmotorsteuerungsverfahrens (siehe 4) ausgeführt werden.
Um die vertikale Fehlausrichtung durch Umschalten der Übertragungsantenne im Antennenumschaltverfahren zu korrigieren, muss der Sensor 100 eine Vielzahl von Übertragungsantennen beinhalten, die bezüglich des Übertragungswinkels für Sensorsignale unterschiedlich eingestellt sind, wobei der Sensor 100 ebenfalls einen Schalter beinhalten muss, der das Umschalten auf eine Übertragungsantenne ausführen kann, die auf einen für die Anpassung der vertikalen Fehlausrichtung erforderlichen Übertragungswinkel zwischen den Übertragungsantennen eingestellt ist.
Um die vertikale Fehlausrichtung durch Umschalten der Empfangsantenne im Antennenumschaltverfahren zu korrigieren, muss der Sensor 100 eine Vielzahl von Empfangsantennen beinhalten, die bezüglich des Empfangswinkels für reflektierte Wellen für Sensorsignale unterschiedlich eingestellt sind, wobei der Sensor 100 ebenfalls einen Schalter beinhalten muss, der das Umschalten auf eine Empfangsantenne ausführen kann, die auf einen für die Anpassung der vertikalen Fehlausrichtung erforderlichen Empfangswinkel zwischen den Empfangsantennen eingestellt ist.
Um die vertikale Fehlausrichtung durch die Schwenkmotorsteuerung zu korrigieren, muss der Winkel des Sensors 100 selbst durch einen Schwenkmotor gesteuert oder eine der im Sensor 100 enthaltenen Übertragungsantennen durch den Schwenkmotor bezüglich des Übertragungswinkels (gerichteten Winkels) für die Übertragung von Sensorsignalen gesteuert werden können.
3a und 3b zeigen Sensoren 100 mit einer Funktion zum Anpassen der vertikalen Ausrichtung mit einem Antennenumschaltverfahren gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Die Beschreibung erfolgt separat für einen Sensor 100 mit einer Konstruktion, bei der Übertragungsantennen variabel geschaltet werden, und für einen Sensor 100 mit einer Konstruktion, bei der Empfangsantennen variabel geschaltet werden, in Bezug auf 3a und 3b.
3a zeigt einen Sensor 100 mit einer Konstruktion, bei der Übertragungsantennen variabel geschaltet werden können, um den Übertragungswinkel von Sensorsignalen anzupassen, und die Strahlenbereiche von Übertragungs- und Empfangsantenne gemäß der Konstruktion.
In Bezug auf 3a beinhaltet der Sensor 100 mit einer Funktion zum Anpassen der vertikalen Sensorausrichtung gemäß der Antennenumschaltung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung eine Vielzahl von Übertragungsantennen Tx1, Tx2, ..., und TxM: 310, die bezüglich des Übertragungswinkels für die Übertragung von Sensorsignalen unterschiedlich eingestellt sind, einen Schalter 320 zum Auswählen einer Übertragungsantenne, die auf einen Übertragungswinkel eingestellt ist, der möglichst nah an einem gewünschten Übertragungswinkel zwischen den Übertragungsantennen Tx1, Tx2, ..., und TxM: 310, liegt, so dass die Sensorsignale im gewünschten Übertragungswinkel übertragen werden können, und eine Vielzahl von Empfangsantennen Rx1, Rx2, ..., und RxN: 320 zum Empfangen von reflektierten Wellen für die Sensorsignale, die über die vom Schalter 320 ausgewählte Übertragungsantenne übertragen werden.
In Bezug auf die Strahlenbereiche, die auf der rechten Seite von 3a dargestellt sind, sind die Empfangsantennen Rx1, Rx2, ..., und RxN: 330 auf Empfangswinkel eingestellt, die jeweils den unterschiedlich eingestellten Übertragungswinkeln der Übertragungsantennen Tx1, Tx2, ..., und TxM: 310 entsprechen. Somit können die Empfangsantennen Rx1, Rx2, ..., und RxN: 330 alle Übertragungswinkel abdecken, die mit den Übertragungsantennen Tx1, Tx2, ..., und TxM: 310 ausgewählt werden können.
Wie in 3a dargestellt, ist der Strahlenbereich der Empfangsantennen ein einzelner Strahlenbereich, der alle Strahlenbereiche der Übertragungsantennen abdecken kann, die variabel vom Schalter 320 ausgewählt werden.
In Bezug auf 3a kann der Sensor 100 mit einer Funktion zum Anpassen der vertikalen Sensorausrichtung gemäß einem Antennenumschaltverfahren gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ferner eine Vorrichtung zum Anpassen der vertikalen Sensorausrichtung 300 beinhalten (die Vorrichtung kann sich auf die folgende Vorrichtung zum Anpassen der vertikalen Sensorausrichtung beziehen), welche die Signalstärke von reflektierten Wellen für Sensorsignale, die von einem Objekt und/oder dem Boden reflektiert und von den Empfangsantennen empfangen werden, misst und auf der Basis der gemessenen Signalstärke und einer Bezugssignalstärke bestimmt, ob der Sensor 100 vertikal fehlausgerichtet ist oder nicht, wobei, wenn bestimmt wird, dass der Sensor 100 vertikal fehlausgerichtet ist, die Vorrichtung zum Anpassen der vertikalen Sensorausrichtung 300 den Fehlausrichtungswinkel des Sensors berechnet, um die vertikale Fehlausrichtung des Sensors 100 anzupassen, und einen gewünschten Übertragungswinkel des Sensors zum Korrigieren des Fehlausrichtungswinkels bestimmt.
Der von der Vorrichtung zum Anpassen der vertikalen Sensorausrichtung 300 bestimmte gewünschte Übertragungswinkel wird vom Schalter 320 zum Auswählen einer der Übertragungsantennen Tx1, Tx2, ..., und TxM: 310 verwendet.
3b zeigt einen Sensor 100 mit einer Konstruktion, bei der eine Vielzahl von Empfangsantennen variabel geschaltet werden kann, um den Empfangswinkel von reflektierten Wellen für Sensorsignale anzupassen, und die Strahlenbereiche von Übertragungs- und Empfangsantenne gemäß der Konstruktion.
In Bezug auf 3b beinhaltet der Sensor 100 mit einer Funktion zum Anpassen der vertikalen Sensorausrichtung gemäß einem Antennenumschaltverfahren gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung eine Vielzahl von Übertragungsantennen Tx1, Tx2, ..., und TxM: 310 zum Übertragen von Sensorsignalen, eine Vielzahl von Empfangsantennen Rx1, Rx2, ..., und RxN: 330, die bezüglich des Empfangswinkels unterschiedlich eingestellt sind, einen Schalter 320 zum Auswählen einer Empfangsantenne aus den Empfangsantennen Rx1, Rx2, ..., und RxN: 330, die auf einen Empfangswinkel eingestellt ist, der einem vorgegebenen Übertragungswinkel für die Sensorwinkel entspricht, so dass die reflektierten Wellen für die im vorgegebenen Übertragungswinkel von einer der Übertragungsantennen Tx1, Tx2, ..., und TxM: 310 übertragenen Sensorsignale von der ausgewählten Empfangsantenne empfangen werden können.
In Bezug auf die Strahlenbereiche, die auf der rechten Seite von 3b dargestellt sind, sind die Übertragungsantennen Tx1, Tx2, ..., und TxM: 310 auf Übertragungswinkel eingestellt, die jeweils den unterschiedlich eingestellten Empfangswinkeln der Empfangsantennen Rx1, Rx2, ..., und RxN: 330 entsprechen. Das heißt der Strahlenbereich der Empfangsantenne ist eine Form, die alle einzelnen Strahlenbereiche der Empfangsantenne einschließt. Somit kann, selbst wenn die Übertragungsantennen Tx1, Tx2, ..., und TxM: 310 Sensorsignale in einem beliebigen Übertragungswinkel übertragen, eine Empfangsantenne ausgewählt werden, die auf einen Empfangswinkel eingestellt ist, der dem Übertragungswinkel entspricht, so dass die reflektierten Wellen für die übertragenen Sensorsignale empfangen werden können.
Wie in 3b dargestellt, ist der Strahlenbereich der Übertragungsantennen ein einzelner Strahlenbereich, der alle Strahlenbereiche der Empfangsantennen abdecken kann, die variabel vom Schalter 320 ausgewählt werden.
In Bezug auf 3b kann der Sensor 100 mit einer Funktion zum Anpassen der vertikalen Ausrichtung gemäß einem Antennenumschaltverfahren gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ferner eine Vorrichtung zum Anpassen der vertikalen Sensorausrichtung 300 beinhalten, welche die Signalstärke von reflektierten Wellen für Sensorsignale, die von einem Objekt und/oder dem Boden reflektiert und von den Empfangsantennen empfangen werden, misst und auf der Basis der gemessenen Signalstärke und einer Bezugssignalstärke bestimmt, ob der Sensor 100 vertikal fehlausgerichtet ist oder nicht, wobei, wenn bestimmt wird, dass der Sensor 100 vertikal fehlausgerichtet ist, die Vorrichtung zum Anpassen der vertikalen Sensorausrichtung 300 den Schalter 320 veranlasst, eine Empfangsantenne aus den Empfangsantennen Rx1, Rx2, ..., and RxN: 330 auszuwählen, die auf einen Empfangswinkel eingestellt ist, der am nächsten an einem vorgegebenen Übertragungswinkel liegt, um die vertikale Fehlausrichtung des Sensors 100 zu korrigieren.
4 zeigt einen Sensor 100 mit einer Funktion zum Anpassen der vertikalen Ausrichtung gemäß einem Schwenkmotorsteuerungsverfahren gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
In Bezug auf 4 beinhaltet der Sensor 100 mit einer Funktion zum Anpassen der vertikalen Sensorausrichtung gemäß einem Schwenkmotorsteuerungsverfahren gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung Folgendes: eine Vorrichtung zum Anpassen der vertikalen Sensorausrichtung 300, welche die Signalstärke für reflektierte Wellen für Sensorsignale, die von einem Objekt und/oder dem Boden reflektiert und von den Empfangsantennen empfangen werden, misst, auf der Basis der Signalstärke der gemessenen reflektierten Wellen und einer Bezugssignalstärke bestimmt, ob der Sensor 100 vertikal fehlausgerichtet ist oder nicht, wobei, wenn bestimmt wird, dass der Sensor 100 vertikal fehlausgerichtet ist, die Vorrichtung zum Anpassen der vertikalen Sensorausrichtung 300 den Fehlausrichtungswinkel des Sensors berechnet, um die vertikale Fehlausrichtung des Sensors 100 anzupassen, und einen gewünschten Übertragungswinkel des Sensors zum Korrigieren des Fehlausrichtungswinkels bestimmt; und einen Schwenkmotor 400 zum Anpassen des Sensors 100 selbst oder des Übertragungswinkels einer im Sensor 100 beinhalteten Übertragungsantenne auf der Basis des von der Vorrichtung zum Anpassen der vertikalen Sensorausrichtung 300 bestimmten Übertragungswinkels.
Der Sensor 100 mit einer Funktion zum Anpassen der vertikalen Ausrichtung gemäß dem Schwenkmotorsteuerungsverfahren gemäß dem oben genannten Ausführungsbeispiel kann in einer Form ausgeführt werden, die einen Schwenkmotor 400 wie in 5 dargestellt beinhaltet.
Nachfolgend wird die Vorrichtung zum Anpassen der vertikalen Sensorausrichtung, welche die vertikale Ausrichtung des Sensors 100 durch Messen der Signalstärke von vom Boden reflektierten Wellen für Sensorsignale, die vom Boden reflektiert werden, bestimmt und korrigiert, detailliert in Bezug zu 6 bis 8 beschrieben. Ferner wird die Vorrichtung zum Anpassen der vertikalen Sensorausrichtung, welche die vertikale Ausrichtung des Sensors 100 durch Messen der Signalstärke von reflektierten Wellen für die Sensorsignale, die von einem Objekt reflektiert werden, bestimmt und korrigiert, detailliert in Bezug zu 9 bis 11 beschrieben. Zusätzlich wird die Vorrichtung zum Anpassen der vertikalen Sensorausrichtung, welche die vertikale Ausrichtung des Sensors 100 durch Messen der vertikalen Neigung des Sensors 100 bestimmt und korrigiert, detailliert in Bezug zu 12 beschrieben.
6 ist ein Blockdiagramm für eine Vorrichtung zum Anpassen der vertikalen Sensorausrichtung 600 (die Vorrichtung kann sich auf die folgende Vorrichtung zum Anpassen der vertikalen Sensorausrichtung beziehen) gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
In Bezug auf 6 beinhaltet die Vorrichtung zum Anpassen der vertikalen Sensorausrichtung 600 Folgendes: eine Messeinheit für vom Boden reflektierte Wellen 610 zum Messen der Signalstärke von vom Boden reflektierten Wellen auf der Basis von empfangenen reflektierten Wellen für vom Sensor 100 übertragene Sensorsignale; eine Messeinheit für den Zielerfassungsabstand 620 zum Messen des längsten zielempfindlichen Abstands als ein Zielerfassungsabstand auf der Basis von empfangenen reflektierten Wellen; eine Einheit für die Bestimmung der vertikalen Fehlausrichtung 630, die bestimmt, dass der Sensor 100 vertikal fehlausgerichtet ist, wenn die Signalstärke der vom Boden reflektierten Wellen, die von der Messeinheit für vom Boden reflektierte Wellen 610 gemessen werden, eine Bezugssignalstärke überschreitet, und der von der Messeinheit für den Zielerfassungsabstand 620 gemessene Zielerfassungsabstand unterhalb eines Bezugszielerfassungsabstand liegt; und eine Einheit für die Anpassung der vertikalen Ausrichtung 640 zum Korrigieren der vertikalen Fehlausrichtung des Sensors 100 durch Steuerung eines Schwenkmotors 400, durch Durchführen eines Umschaltens auf eine von einer Vielzahl von Übertragungsantennen Tx1, Tx2, ..., und TxM: 310, die bezüglich des Übertragungswinkels unterschiedlich eingestellt sind, oder durch Durchführen eines Umschaltens auf eine von einer Vielzahl von Empfangsantennen Tx1, Tx2, ..., und TxM: 310, die bezüglich des Empfangswinkels unterschiedlich eingestellt sind.
Die Messeinheit für vom Boden reflektierte Wellen 610 erfasst reflektierte Wellen für übertragene Sensorsignale und, falls reflektierte Wellen, die eine vorgegebene Signalstärke in einem bestimmten Frequenzbereich gemäß 700 in 7 überschreiten, für eine vorgegebene Zeitdauer als Ergebnis von solch einer Erfassung erfasst werden, bestimmt die Messeinheit für vom Boden reflektierte Wellen 610 die in diesem Zustand erfassten Wellen als vom Boden reflektierte Wellen und misst die Signalstärke der bestimmten vom Boden reflektierten Wellen.
Die oben genannte Bezugssignalstärke ist eine der Informationselemente, die als Basis für die Bestimmung dienen, ob der Sensor vertikal fehlausgerichtet ist oder nicht, indem diese mit der Signalstärke der vom Boden reflektierten Wellen verglichen wird, wobei in einem idealen Fall, bei dem der Sensor 100 vertikal richtig ausgerichtet ist, die Bezugssignalstärke Null ist. Ferner kann in einer nicht idealen aktuellen Umgebung die Bezugssignalstärke als ein vorgegebener Wert oder ein vorgegebener Bereich von Werten definiert werden.
Die Einheit zum Anpassen der vertikalen Ausrichtung 640 berechnet einen Fehlausrichtungswinkel bezüglich der vertikalen Ausrichtung des Sensors auf Basis der gemessenen Signalstärke der vom Boden reflektierten Wellen, der Bezugssignalstärke, des gemessenen Zielerfassungsabstands und des Bezugszielerfassungsabstands und korrigiert die vertikale Fehlausrichtung des Sensors 100 auf Basis des berechneten Fehlausrichtungswinkels durch Steuerung des Schwenkmotors 400, durch Ausführen des Umschaltens auf eine der Übertragungsantennen Tx1, Tx2, ..., und TxM: 310, die bezüglich des Übertragungswinkels unterschiedlich eingestellt sind, oder durch Durchführen eines Umschaltens auf eine der Empfangsantennen Rx1, Rx2, ..., und RxN: 330, die bezüglich des Empfangswinkels unterschiedlich eingestellt sind. Als Ergebnis solch einer Korrektur ist die Signalstärke der vom Boden reflektierten Wellen kleiner gleich dem Bezugssignal und der Zielerfassungsabstand wird nicht unter den Bezugszielerfassungsabstand verringert.
8 ist ein Ablaufdiagramm für ein Verfahren zum Anpassen der vertikalen Sensorausrichtung durch eine Vorrichtung zum Anpassen der vertikalen Sensorausrichtung 600 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, die in Bezug auf 6 beschrieben ist. Das Verfahren zum Anpassen der vertikalen Sensorausrichtung wird nachfolgend in Bezug auf 8 beschrieben.
In Bezug auf 8 werden vom Boden reflektierte Wellen in einem vorgegebenen Frequenzbereich auf der Basis von empfangenen reflektierten Wellen für Sensorsignale, die vom Sensor 100 übertragen werden, gemessen (S800), und es wird bestimmt, ob vom Boden reflektierte Wellen mit einer Signalstärke größer gleich einem vorgegebenen Pegel in einem bestimmten Frequenzbereich für eine vorgegebene Zeitdauer erfasst werden (S802). Als Ergebnis solch einer Bestimmung wird, falls bestimmt wird, dass die vom Boden reflektierten Wellen mit einer Signalstärke größer gleich dem vorgegebenen Pegel im bestimmten Frequenzbereich für die vorgegebene Zeitdauer nicht erfasst werden, die Anpassung der vertikalen Sensorausrichtung nicht beendet, und wird, falls bestimmt wird, dass die vom Boden reflektierten Wellen mit einer Signalstärke größer gleich dem vorgegebenen Pegel im bestimmten Frequenzbereich für die vorgegebene Zeitdauer erfasst werden, bestimmt, ob die Signalstärke der vom Boden reflektierten Wellen, die für die vorgegebene Zeitdauer mit einer Signalstärke größer gleich dem vorgegebenen Pegel im bestimmten Frequenzbereich erfasst werden, eine Bezugssignalstärke (einen Schwellenwert) überschreitet und ob der Zielerfassungsabstand, der auf Basis der empfangenen reflektierten Wellen gemessen wird (längster zielempfindlicher Abstand), unter den Bezugszielerfassungsabstand reduziert wird (S804).
In Bezug auf 8 wird als Ergebnis solch einer Bestimmung, falls bestimmt wird, dass die Signalstärke der vom Boden reflektierten Wellen die Bezugssignalstärke (den Schwellenwert) überschreitet, und der Zielerfassungsabstand, der auf Basis der empfangenen reflektierten Wellen gemessen wird (der längste zielempfindliche Abstand), unter dem Bezugszielerfassungsabstand reduziert wird, bestimmt, dass der Sensor 100 vertikal fehlausgerichtet ist (S806), und der Fehlausrichtungswinkel für die vertikale Ausrichtung des Sensors 100 wird auf der Basis der gemessenen Signalstärke der vom Boden reflektierten Wellen, der Bezugssignalstärke, des gemessenen Zielerfassungsabstands und des Bezugszielerfassungsabstands berechnet (S808).
In Bezug auf 8 wird auf der Basis des berechneten Fehlausrichtungswinkels der Schritt der Steuerung des Schwenkmotors 400, der Schritt des Umschaltens auf eine der Übertragungsantennen Tx1, Tx2, ... und TxM: 310, die bezüglich des Übertragungswinkels unterschiedlich eingestellt sind, oder der Schritt des Umschaltens auf eine der Empfangsantennen Rx1, Rx2, ..., und RxN: 330, die bezüglich des Empfangswinkels unterschiedlich eingestellt sind, ausgeführt (S810), und werden anschließend die oben genannten Schritte ab Schritt 800 erneut wiederholt, bis die vertikale Fehlausrichtung des Sensors 100 korrigiert ist und somit die Anpassung der vertikalen Ausrichtung abgeschlossen ist, d. h. bis die vom Boden reflektierten Wellen mit einer Signalstärke größer gleich der vorgegebenen Signalstärke im bestimmten Frequenzbereich beim Ausführen von Schritt S802 nicht erfasst werden oder die Signalstärke beim Ausführen von Schritt S804 der vom Boden reflektierten Wellen kleiner gleich der Bezugsstärke wird.
9 ist ein Blockdiagramm für eine Vorrichtung zum Anpassen der vertikalen Sensorausrichtung 900 (die Vorrichtung kann nachfolgend als vertikale Sensorausrichtungs-Anpassungsvorrichtung bezeichnet werden) gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
In Bezug auf 9 beinhaltet die Vorrichtung zum Anpassen der vertikalen Sensorausrichtung 900 Folgendes: eine Messeinheit für reflektierte Wellen 910 zum Messen der Signalstärke von reflektierten Wellen auf der Basis von empfangenen reflektierten Wellen für vom Sensor 100 übertragene und von einem Objekt reflektierte Sensorsignale; eine Einheit für die Bestimmung der vertikalen Fehlausrichtung 930, die bestimmt, dass der Sensor 100 vertikal fehlausgerichtet ist, wenn die gemessene Signalstärke der reflektierten Wellen eine Bezugssignalstärke unterschreitet; und eine Einheit für die Anpassung der vertikalen Ausrichtung 940 zum Korrigieren der vertikalen Fehlausrichtung des Sensors 100 durch Steuerung eines Schwenkmotors 410, durch Durchführen eines Umschaltens auf eine von einer Vielzahl von Übertragungsantennen Tx1, Tx2, ..., und TxM: 310, die bezüglich des Übertragungswinkels unterschiedlich eingestellt sind, oder durch Durchführen eines Umschaltens auf eine von einer Vielzahl von Empfangsantennen Tx1, Tx2, ..., und TxM: 310, die bezüglich des Empfangswinkels unterschiedlich eingestellt sind.
Die Signalstärke der reflektierten Wellen, die von der Messeinheit für reflektierte Wellen 910 wie oben beschrieben gemessen wird, kann beispielsweise ein Signal mittlerer Signalstärke (mittlerer Leistungswert) für die reflektierten Wellen sein, die von einem oder mehreren ortsfesten auf einer Straße befestigten Objekten während der Fahrt eines Fahrzeugs reflektiert werden. Es können beispielsweise reflektierte Wellen eines Ereignisses mit vorgegebenem mittleren Wert von ortsfesten Objekten (Leitplanken, Straßenbäume o. ä.) erhalten werden, wenn ein Fahrzeug auf einer Straße für eine vorgegebene Zeitdauer (beispielsweise für zehn (10) Minuten) fährt, wie in 10a dargestellt. Wie in 10b dargestellt kann, obgleich das Fahrzeug je nach Fahrbedingung des Fahrzeugs fahren kann, wenn das Fahrzug auf einer Landstraße, einer Autobahn und einer Ortsstraße fährt, ein mittlerer Signalstärkenwert von reflektierten Wellen berechnet werden, die von einem oder mehreren Objekten reflektiert werden. Wenn zu diesem Zeitpunkt der mittlere Signalstärkenwert (mittlerer Leistungswert) von reflektierten Wellen eine vorgegebene Bezugssignalstärke (Schwellenwert) unterschreitet, kann bestimmt werden, dass sich das Fahrzeug in einer Situation befindet, in welcher der Sensor 100 nach oben oder unten verzerrt ist. In diesem Fall kann die vertikale Fehlausrichtung wiederholt durch ein Antennenumschaltverfahren (Übertragungsantennenumschaltung oder Empfangsantennenumschaltung) oder ein Schwenkmotorsteuerungsverfahren korrigiert werden, bis die Signalstärke von reflektierten Wellen für einen Übertragungsantennenstrahl (Übertragungsantennenstrahl Nummer 1 oder 2 in 2) größer gleich der Bezugssignalstärke wird.
In Bezug auf 9 kann die Vorrichtung zum Anpassen der vertikalen Sensorausrichtung 900 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ferner eine Messeinheit für den Zielerfassungsabstand 920 zum Messen des längsten zielempfindlichen Abstands als ein Zielerfassungsabstand auf der Basis von empfangenen reflektierten Wellen beinhalten.
Wenn die Vorrichtung zum Anpassen der vertikalen Sensorausrichtung 900 ferner die Messeinheit für den Zielerfassungsabstand 920 beinhaltet, bestimmt die Einheit für die Bestimmung der vertikalen Fehlausrichtung 930, dass der Sensor 100 bezüglich der vertikalen Ausrichtung nach unten fehlausgerichtet ist, wenn die gemessene Signalstärke der reflektierten Wellen die Bezugssignalstärke unterschreitet, und der gemessene Zielerfassungsabstand liegt unter dem Bezugszielerfassungsabstand. In diesem Fall berechnet die Einheit zum Anpassen der vertikalen Ausrichtung 940 den nach unten fehlausgerichteten Winkel für die vertikale Ausrichtung des Sensors 100 auf der Basis der gemessenen Signalstärke der reflektierten Wellen, der Bezugssignalstärke, des gemessenen Zielerfassungsabstands und des Bezugszielerfassungsabstands und korrigiert die Einheit zum Anpassen der vertikalen Ausrichtung 940 die vertikale Fehlausrichtung des Sensors 100 auf der Basis des berechneten nach unten fehlausgerichteten Winkels durch Steuerung des Schwenkmotors nach oben, durch Ausführen des Umschaltens auf eine der Übertragungsantennen Tx1, Tx2, ..., und TxM: 310, die bezüglich des Übertragungswinkels unterschiedlich eingestellt sind, oder durch Durchführen eines Umschaltens auf eine der Empfangsantennen Rx1, Rx2, ..., und RxN: 330, die bezüglich des Empfangswinkels unterschiedlich eingestellt sind, bis die Signalstärke der reflektierten Wellen größer gleich der Bezugssignalstärke wird. Als Ergebnis solch einer Korrektur der vertikalen Fehlausrichtung wird die Signalstärke der reflektierten Wellen größer gleich der Bezugssignalstärke.
Wenn ferner die gemessene Signalstärke von reflektierten Wellen die Bezugssignalstärke unterschreitet und der gemessene Zielerfassungsabstand nicht unter dem Bezugszielerfassungsabstand liegt, bestimmt die Einheit für die Bestimmung der vertikalen Fehlausrichtung 930, dass der Sensor 100 bezüglich seiner vertikalen Ausrichtung nach oben fehlausgerichtet ist. In diesem Fall berechnet die Einheit für die Anpassung der vertikalen Ausrichtung 940 den nach oben fehlausgerichteten Winkel für die vertikale Ausrichtung des Sensors 100 auf der Basis der gemessenen Signalstärke von reflektierten Wellen, der Bezugssignalstärke, des gemessenen Zielerfassungsabstands und des Bezugszielerfassungsabstands und korrigiert die Einheit für die Anpassung der vertikalen Ausrichtung 940 die vertikale Fehlausrichtung des Sensors 100 auf Basis des berechneten nach oben fehlausgerichteten Winkels durch Steuerung des Schwenkmotors nach unten, durch Ausführen des Umschaltens auf eine der Übertragungsantennen Tx1, Tx2, ..., und TxM: 310, die bezüglich des Übertragungswinkels unterschiedlich eingestellt sind, oder durch Durchführen eines Umschaltens auf eine der Empfangsantennen Rx1, Rx2, ..., und RxN: 330, bis die Signalstärke der reflektierten Wellen größer gleich der Bezugssignalstärke wird. Als Ergebnis solch einer Korrektur der vertikalen Fehlausrichtung wird die Signalstärke der reflektierten Wellen größer gleich der Bezugssignalstärke.
11 ist ein Ablaufdiagramm für ein Verfahren zum Anpassen der vertikalen Sensorausrichtung durch eine Vorrichtung zum Anpassen der vertikalen Sensorausrichtung 900 gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, die in Bezug auf 9 beschrieben wird. Das Verfahren zum Anpassen der vertikalen Sensorausrichtung wird nachfolgend in Bezug auf 11 beschrieben.
In Bezug auf 11 wird die Signalstärke von empfangenen reflektierten Wellen in einem vorgegebenen Frequenzbereich für Sensorsignale gemessen, die vom Sensor 100 übertragen und von einem Objekt reflektiert werden (S1100), und es wird bestimmt, ob die Signalstärke der gemessenen reflektierten Wellen eine Bezugssignalstärke unterschreitet oder nicht (S1102). Als Ergebnis einer solchen Bestimmung wird, falls bestimmt wird, dass die gemessene Signalstärke der reflektierten Wellen die Bezugssignalstärke unterschreitet, bestimmt, dass der Sensor 100 vertikal fehlausgerichtet ist, und somit wird in Betracht gezogen, dass sich der Sensor 100 in einer Situation befindet, in der eine Anpassung der vertikalen Ausrichtung erforderlich ist. Anschließend wird der längste zielempfindliche Abstand als ein Zielerfassungsabstand auf der Basis der empfangenen reflektierten Wellen gemessen, und wenn der gemessene Zielerfassungsabstand unter dem Bezugszielerfassungsabstand liegt, wird bestimmt, dass der Sensor 100 bezüglich seiner vertikalen Ausrichtung nach unten fehlausgerichtet ist (S1108), und wenn der gemessene Zielerfassungsabstand nicht unter den Bezugszielerfassungsabstand reduziert wird, wird bestimmt, dass der Sensor 100 bezüglich seiner vertikalen Ausrichtung nach oben fehlausgerichtet ist (S1106). Anschließend wird ein Fehlausrichtungswinkel berechnet, je nachdem wie der Sensor 110 bezüglich seiner vertikalen Ausrichtung nach unten oder oben fehlausgerichtet ist (S1110). Danach wird auf der Basis des berechneten Fehlausrichtungswinkels der Schritt der Steuerung des Schwenkmotors nach unten oder oben, der Schritt des Umschaltens auf eine der Übertragungsantennen Tx1, Tx2, ..., TxM: 310, die bezüglich des Übertragungswinkels unterschiedlich eingestellt sind, oder der Schritt des Umschaltens auf eine der Empfangsantennen Rx1, Rx2, ..., RxN: 330, die bezüglich des Empfangswinkels unterschiedlich eingestellt sind, ausgeführt (S1112), und der oben genannte Prozess kehrt zum Schritt S1100 zurück, um zu überprüfen, ob die vertikale Fehlausrichtung korrigiert ist oder nicht. Wenn bestätigt wird, dass die vertikale Fehlausrichtung korrigiert ist, wird der Prozess abgeschlossen, und wenn bestätigt wird, dass die vertikale Fehlausrichtung noch nicht korrigiert ist, wird der oben genannte Prozess wiederholt, bis die Korrektur abgeschlossen ist.
12 ist ein Blockdiagramm für eine Vorrichtung zum Anpassen der vertikalen Sensorausrichtung 1200 (die Vorrichtung kann sich auf die folgende Vorrichtung zum Anpassen der vertikalen Sensorausrichtung beziehen) gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
In Bezug auf 12 beinhaltet die Vorrichtung zum Anpassen der vertikalen Sensorausrichtung 1200 Folgendes: eine Messeinheit für die vertikale Neigung 1210 zum Messen der vertikalen Neigung eines Sensors 100 in Bezug zum Boden mit einem Beschleunigungssensor (der Sensor kann sich auf einen G-(Gravitations-)Sensor beziehen); eine Einheit für die Bestimmung der vertikalen Fehlausrichtung 1230, die bestimmt, dass der Sensor 100 vertikal fehlausgerichtet ist, wenn der Unterschied zwischen der gemessenen vertikalen Neigung des Sensors und der vertikalen Neigung des Bodens außerhalb eines vorgegebenen Bereichs liegt; und eine Einheit für die Anpassung der vertikalen Ausrichtung 1240, wobei, wenn bestimmt wird, dass der Unterschied zwischen der gemessenen vertikalen Neigung des Sensors und der vertikalen Neigung des Bodens außerhalb eines vorgegebenen Bereichs liegt, die Anpassung der vertikalen Ausrichtung die vertikale Fehlausrichtung des Sensors 100 durch Steuerung eines Schwenkmotors 400, durch Durchführen eines Umschaltens auf eine der Übertragungsantennen Tx1, Tx2, ..., und TxM: 310, die bezüglich des Übertragungswinkels unterschiedlich eingestellt sind, oder durch Durchführen eines Umschaltens auf eine der Empfangsantennen Rx1, Rx2, ..., und RxN: 330 korrigiert, so dass der Unterschied zwischen der gemessenen vertikalen Neigung des Sensors und der vertikalen Neigung des Bodens innerhalb des vorgegebenen Bereichs liegt.
Der oben genannte Boden kann eine horizontale Ebene (eine Fläche lotrecht zur Schwerkraftrichtung) oder eine schiefe Ebene mit einem vorgegebenen Winkel sein, und somit kann die vertikale Neigung des Bodens eine Neigung mit null Grad oder einem vorgegebenen Winkel zur Schwerkraftrichtung sein.
Gemäß der vorliegenden Erfindung bedeutet die Funktion zum Anpassen der vertikalen Ausrichtung für die Korrektur der vertikalen Fehlausrichtung des Sensors 100 eine Funktion zum Anpassen des Übertragungswinkels der vom Sensor 100 übertragenen Sensorsignale oder zum Anpassen des Empfangswinkels für den Empfang von reflektierten Wellen für die vom Sensor 100 übertragenen Sensorsignale.
Ferner kann gemäß der vorliegenden Erfindung der Sensor ein Radarsensor, ein Infrarotsensor oder ein Ultraschallsensor sein und kann einen Schwenkmotor, eine Vielzahl von Antennen und einen Schalter zum Umschalten der Antennen beinhalten.
Wie oben beschrieben kann gemäß der vorliegenden Erfindung die vertikale Ausrichtung eines an einem Fahrzeug montierten Sensors durch Erfassen der Positionsänderung oder Richtungsverzerrung des Sensors, wenn der Sensor von einer Positionsänderung oder Richtungsverzerrung aufgrund eines Auffahrunfalls, einer Stoßstangenkollision, einer Alterung o. ä. des Fahrzeugs betroffen ist, automatisch angepasst werden.
Ferner kann gemäß der vorliegenden Erfindung die vertikale Ausrichtung eines an einem Fahrzeug montierten Sensors durch Bestimmen, ob es erforderlich ist, die vertikale Sensorausrichtung anzupassen, automatisch angepasst werden, so dass Systeme, die solch einen Sensor nutzen, ihre Funktionen ordnungsgemäß ausführen können und ein Fahrer ggf. das Fahrzeug sicher führen kann.
Selbst wenn oben beschrieben wurde, dass alle Komponenten eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung als eine einzelne Einheit gekoppelt oder für den Betrieb als eine einzelne Einheit gekoppelt sind, ist die vorliegende Erfindung nicht notwendigerweise auf solch ein Ausführungsbeispiel beschränkt. Das heißt aus den Komponenten können eine oder mehrere Komponenten selektiv für den Betrieb als eine oder mehrere Einheiten gekoppelt werden. Darüber hinaus können, obgleich jede der Komponenten als ein unabhängiges Bauteil implementiert werden kann, einige oder alle der Komponenten selektiv miteinander kombiniert werden, so dass sie als ein Computerprogramm mit einem oder mehreren Programmmodulen zum Ausführen von einigen oder allen der Funktionen, die in einem oder mehreren Bauteilen kombiniert sind, implementiert werden können. Codes und Codesegmente, die das Computerprogramm bilden, können von einem Durchschnittsfachmann im technischen Gebiet der Erfindung problemlos erstellt werden. Solch ein Computerprogramm kann die Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung durch Speichern auf einem computerlesbaren Speichermedium und Lesen und Ausführen durch einen Computer implementieren. Ein Magnetspeichermedium, ein optisches Speichermedium, ein Trägerwellenmedium o. ä. kann als Speichermedium verwendet werden.
Ferner ist, da Begriffe wie „beinhaltend”, „umfassend” und „aufweisend” bedeuten, dass eine oder mehrere entsprechende Komponenten vorhanden sein können, es sei denn sie sind ausdrücklich gegenteilig beschrieben, davon auszugehen, dass eine oder mehrere weitere Komponenten beinhaltet sein können. Alle Terminologien, die eine oder mehrere technische oder wissenschaftliche Terminologien enthalten, haben die gleichen Bedeutungen, die fachkundige Personen üblicherweise verstehen, es sei denn sie sind anderweitig definiert. Ein Begriff, der üblicherweise wie gemäß der Definition in einem Wörterbuch verwendet wird, ist so zu verstehen, dass er eine Bedeutung hat, die dem im Kontext einer entsprechenden Beschreibung entspricht, und darf nicht in einer idealen oder zu formalen Bedeutung verstanden werden, es sei denn dies ist eindeutig in der vorliegenden Beschreibung definiert.
Obgleich einige bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung zur Veranschaulichung beschrieben wurden, erkennt der Fachmann, dass verschiedene Änderungen, Ergänzungen und Auslassungen möglich sind, ohne vom Umfang und Gedanken der Erfindung abzuweichen, wie in den beigefügten Ansprüchen offenbart. Daher sollen die in der vorliegenden Erfindung offenbarten Ausführungsbeispiele den Umfang der technischen Idee der vorliegenden Erfindung veranschaulichen und der Umfang der vorliegenden Erfindung ist nicht durch das Ausführungsbeispiel beschränkt.
Der Umfang der vorliegenden Erfindung ist auf der Basis der beigefügten Patentansprüche so zu verstehen, dass alle technischen Ideen innerhalb des Umfangs entsprechend den Patentansprüchen zur vorliegenden Erfindung gehören.

Claims

Vorrichtung zum Anpassen einer vertikalen Sensorausrichtung, die aufweist: eine Messeinheit für vom Boden reflektierte Wellen zum Messen der Signalstärke von vom Boden reflektierten Wellen auf der Basis von empfangenen reflektierten Wellen für vom Sensor übertragene Sensorsignale; eine Messeinheit für den Zielerfassungsabstand zum Messen des längsten zielempfindlichen Abstands als ein Zielerfassungsabstand auf der Basis der empfangenen reflektierten Wellen; eine Einheit zum Bestimmen einer vertikalen Fehlausrichtung, die bestimmt, dass der Sensor vertikal fehlausgerichtet ist, wenn die Signalstärke der vom Boden reflektierten Wellen, die von der Messeinheit für vom Boden reflektierte Wellen gemessen wird, eine Bezugssignalstärke überschreitet, und der gemessene Zielerfassungsabstand unter einen Bezugszielerfassungsabstand reduziert wird; und eine Einheit für eine Anpassung einer vertikalen Ausrichtung zum Korrigieren der vertikalen Fehlausrichtung des Sensors durch Steuerung eines Schwenkmotors, durch Ausführen eines Umschaltens auf eine von einer Vielzahl von Übertragungsantennen, die bezüglich eines Übertragungswinkels unterschiedlich eingestellt sind, oder durch Ausführen eines Umschaltens auf eine von einer Vielzahl von Empfangsantennen, die bezüglich eines Empfangswinkels unterschiedlich eingestellt sind.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Messeinheit für vom Boden reflektierte Wellen empfangene reflektierte Wellen für übertragene Sensorsignale erfasst und als ein Ergebnis solch einer Erfassung, falls reflektierte Wellen, die eine vorgegebene Signalstärke in einem bestimmten Frequenzbereich für eine vorgegebene Zeitdauer überschreiten, bestimmt die Messeinheit für vom Boden reflektierte Wellen die reflektierten Wellen, die in diesem Zustand erfasst wurden, als vom Boden reflektierte Wellen und misst die Signalstärke der bestimmten vom Boden reflektierten Wellen.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Einheit für eine Anpassung einer vertikalen Sensorausrichtung einen Fehlausrichtungswinkel im Verhältnis zur vertikalen Ausrichtung des Sensors auf der Basis der gemessenen Signalstärke von vom Boden reflektierten Wellen, der Bezugssignalstärke, des gemessenen Zielerfassungsabstands und des Bezugszielerfassungsabstands berechnet, und die Einheit für eine Anpassung einer vertikalen Ausrichtung die vertikale Fehlausrichtung des Sensors auf der Basis des berechneten Fehlausrichtungswinkels durch Steuerung des Schwenkmotors, durch Ausführen eines Umschaltens auf eine der Übertragungsantennen, die bezüglich eines Übertragungswinkels unterschiedlich eingestellt sind, oder durch Ausführen eines Umschaltens auf eine der Empfangsantennen, die bezüglich eines Empfangswinkels unterschiedlich eingestellt sind, korrigiert, wobei als ein Ergebnis von solch einer Korrektur die Signalstärke der vom Boden reflektierten Wellen kleiner gleich dem Bezugssignal wird und der Zielerfassungsabstand nicht unter den Bezugszielerfassungsabstand verringert wird.
Vorrichtung zum Anpassen einer vertikalen Sensorausrichtung, die aufweist: eine Messeinheit für reflektierte Wellen zum Messen der Signalstärke von empfangenen reflektierten Wellen für von einem Sensor übertragene Sensorsignale; eine Einheit zum Bestimmen einer vertikalen Fehlausrichtung, die bestimmt, dass der Sensor vertikal fehlausgerichtet ist, wenn die gemessene Signalstärke der reflektierten Wellen kleiner als eine Bezugssignalstärke ist; und eine Einheit für eine Anpassung einer vertikalen Ausrichtung zum Korrigieren der vertikalen Fehlausrichtung des Sensors durch Steuerung eines Schwenkmotors, durch Ausführen eines Umschaltens auf eine von einer Vielzahl von Übertragungsantennen, die bezüglich eines Übertragungswinkels unterschiedlich eingestellt sind, oder durch Ausführen eines Umschaltens auf eine von einer Vielzahl von Empfangsantennen, die bezüglich des Empfangswinkels unterschiedlich eingestellt sind.
Vorrichtung nach Anspruch 4, die ferner eine Messeinheit für einen Zielerfassungsabstand zum Messen des längsten zielempfindlichen Abstands als ein Zielerfassungsabstand auf der Basis der empfangenen reflektierten Wellen aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 5, wobei die Einheit zum Bestimmen einer vertikalen Fehlausrichtung bestimmt, dass der Sensor bezüglich seiner vertikalen Ausrichtung nach unten fehlausgerichtet ist, wenn die gemessene Signalstärke von reflektierten Wellen kleiner ist als die Bezugssignalstärke, und der gemessene Zielerfassungsabstand unter den Bezugszielerfassungsabstand verringert wird, die Einheit für eine Anpassung einer vertikalen Ausrichtung den nach unten fehlausgerichteten Winkel für die vertikale Ausrichtung des Sensors auf der Basis der gemessenen Signalstärke von reflektierten Wellen, der Bezugssignalstärke, des gemessenen Zielerfassungsabstands und des Bezugszielerfassungsabstands berechnet, und auf der Basis des berechneten nach unten fehlausgerichteten Winkels die Einheit für eine Anpassung einer vertikalen Ausrichtung die vertikale Fehlausrichtung des Sensors durch Steuerung des Schwenkmotors nach oben, durch Ausführen eines Umschaltens auf eine der Übertragungsantennen, die bezüglich eines Übertragungswinkels unterschiedlich eingestellt sind, oder durch Ausführen eines Umschaltens auf eine der Empfangsantennen korrigiert, bis die Signalstärke der reflektierten Wellen größer gleich der Bezugssignalstärke wird, wobei als ein Ergebnis solch einer Korrektur einer vertikalen Fehlausrichtung die Signalstärke der reflektierten Wellen größer gleich der Bezugssignalstärke wird.
Vorrichtung nach Anspruch 5, wobei die Einheit zum Bestimmen einer vertikalen Fehlausrichtung bestimmt, dass der Sensor bezüglich seiner vertikalen Ausrichtung nach oben fehlausgerichtet ist, wenn die gemessene Signalstärke von reflektierten Wellen geringer ist als die Bezugssignalstärke, und der gemessene Zielerfassungsabstand nicht unter den Bezugszielerfassungsabstand verringert wird, die Einheit für eine Anpassung einer vertikalen Ausrichtung den nach oben fehlausgerichteten Winkel für die vertikale Ausrichtung des Sensors auf der Basis der gemessenen Signalstärke von reflektierten Wellen, der Bezugssignalstärke, des gemessenen Zielerfassungsabstands und des Bezugszielerfassungsabstands berechnet, und auf der Basis des berechneten nach oben fehlausgerichteten Winkels die Einheit für eine Anpassung einer vertikalen Ausrichtung die vertikale Fehlausrichtung des Sensors durch Steuerung des Schwenkmotors nach unten, durch Ausführen eines Umschaltens auf eine der Übertragungsantennen, die bezüglich eines Übertragungswinkels unterschiedlich eingestellt sind, oder durch Ausführen eines Umschaltens auf eine der Empfangsantennen korrigiert, bis die Signalstärke der reflektierten Wellen größer gleich der Bezugssignalstärke wird, wobei als ein Ergebnis solch einer Korrektur einer vertikalen Fehlausrichtung die Signalstärke der reflektierten Wellen größer gleich der Bezugssignalstärke wird.
Vorrichtung zum Anpassen einer vertikalen Sensorausrichtung, die aufweist: eine Messeinheit für eine vertikale Neigung zum Messen der vertikalen Neigung eines Sensors in Bezug auf einen Boden mit einem Beschleunigungssensor; eine Einheit zum Bestimmen einer vertikalen Fehlausrichtung, die bestimmt, dass der Sensor vertikal fehlausgerichtet ist, wenn der Unterschied zwischen der gemessenen vertikalen Neigung des Sensors und der vertikalen Neigung des Bodens außerhalb eines vorgegebenen Bereichs liegt; und eine Einheit für eine Anpassung der vertikalen Ausrichtung, welche die vertikale Fehlausrichtung des Sensors, wenn bestimmt wird, dass der Unterschied zwischen der gemessenen vertikalen Neigung des Sensors und der vertikalen Neigung des Bodens außerhalb des vorgegebenen Bereichs liegt, durch Steuerung eines Schwenkmotors, durch Ausführen eines Umschaltens auf eine der Übertragungsantennen, die bezüglich eines Übertragungswinkels unterschiedlich eingestellt sind, oder durch Ausführen eines Umschaltens auf eine der Empfangsantennen, die bezüglich eines Empfangswinkels unterschiedlich eingestellt sind, korrigiert, so dass der Unterschied zwischen der gemessenen vertikalen Neigung des Sensors und der vertikalen Neigung des Bodens innerhalb des vorgegebenen Bereichs liegt.
Sensor, der aufweist: eine Vielzahl von Übertragungsantennen, die bezüglich eines Übertragungswinkels für eine Übertragung von Sensorsignalen unterschiedlich eingestellt sind; einen Schalter zum Auswählen einer Übertragungsantenne aus den Übertragungsantennen, die auf einen Übertragungswinkel eingestellt ist, der am nächsten an einem gewünschten Übertragungswinkel liegt, so dass die Sensorsignale im gewünschten Übertragungswinkel übertragen werden können; und eine Vielzahl von Empfangsantennen zum Empfangen von reflektierten Wellen für die Sensorsignale, die über die vom Schalter ausgewählte Übertragungsantenne übertragen werden.
Sensor nach Anspruch 9, wobei die Empfangsantennen auf Empfangswinkel eingestellt sind, die jeweils den unterschiedlich eingestellten Übertragungswinkeln der Übertragungsantennen entsprechen.
Sensor nach Anspruch 9, wobei der Strahlenbereich der Empfangsantennen ein einzelner Strahlenbereich ist, der alle Strahlenbereiche der Übertragungsantennen abdeckt, die variabel vom Schalter ausgewählt werden.
Sensor nach Anspruch 9, der ferner eine Vorrichtung zum Anpassen einer vertikalen Sensorausrichtung aufweist, wobei die Vorrichtung zum Anpassen einer vertikalen Sensorausrichtung die Signalstärke von reflektierten Wellen für von einem Objekt und/oder vom Boden reflektierte und von den Empfangsantennen empfangene Sensorsignale misst und auf der Basis der gemessenen Signalstärke und einer Bezugssignalstärke bestimmt, ob der Sensor vertikal fehlausgerichtet ist oder nicht, und wobei, wenn bestimmt wird, dass der Sensor vertikal fehlausgerichtet ist, die Vorrichtung zum Anpassen einer vertikalen Sensorausrichtung den gewünschten Übertragungswinkel des Sensors zum Korrigieren der vertikalen Fehlausrichtung des Sensors bestimmt.
Sensor, der aufweist: eine Vielzahl von Übertragungsantennen zum Übertragen von Sensorsignalen; eine Vielzahl von Empfangsantennen, die bezüglich eines Empfangswinkels unterschiedlich eingestellt sind; und einen Schalter zum Auswählen einer Empfangsantenne aus den Empfangsantennen, die auf einen Empfangswinkel eingestellt ist, der einem vorgegebenen Übertragungswinkel für die Sensorsignale entspricht, so dass die reflektierten Wellen für die Sensorsignale, die im vorgegebenen Übertragungswinkel von einer der Übertragungsantennen übertragen werden, von der ausgewählten Empfangsantenne empfangen werden können.
Sensor nach Anspruch 13, wobei die Übertragungsantennen auf Übertragungswinkel eingestellt sind, die jeweils den unterschiedlich eingestellten Empfangswinkeln der Empfangsantennen entsprechen.
Sensor nach Anspruch 13, wobei der Strahlenbereich der Übertragungsantennen ein einzelner Strahlenbereich ist, der alle Strahlenbereiche der Empfangsantennen abdeckt, die variabel vom Schalter ausgewählt werden.
Sensor nach Anspruch 13, der ferner eine Vorrichtung zum Anpassen einer vertikalen Sensorausrichtung aufweist, wobei die Vorrichtung zum Anpassen einer vertikalen Sensorausrichtung die Signalstärke von empfangenen reflektierten Wellen für von einem Objekt und/oder vom Boden reflektierte Sensorsignale misst und auf der Basis der gemessenen Signalstärke und einer Bezugssignalstärke bestimmt, ob der Sensor vertikal fehlausgerichtet ist oder nicht, und wobei, wenn bestimmt wird, dass der Sensor vertikal fehlausgerichtet ist, die Vorrichtung zum Anpassen einer vertikalen Sensorausrichtung den Schalter anweist, eine Empfangsantenne aus den Empfangsantennen auszuwählen, die auf einen Empfangswinkel eingestellt ist, der am nächsten am vorgegebenen Übertragungswinkel liegt, um die vertikale Fehlausrichtung des Sensors zu korrigieren.