專利名稱：汽車間距和速度調(diào)整用傳感器的輻射特性曲線的誤校正測定方法和裝置的制作方法
現(xiàn)有技術(shù)本發(fā)明涉及一種探測和/或修正汽車上的間距傳感器失調(diào)的方法和裝置。很早就公知了一些具有自動(dòng)修正其傳感器可見范圍的功能的失調(diào)分辨方法及裝置。
DE 197 46 524 A1公開了一種用于補(bǔ)償汽車間距傳感器的安裝公差的補(bǔ)償裝置。它看上去是通過計(jì)算電路記錄物體距離以及探測物體角度而實(shí)現(xiàn)的。這些數(shù)據(jù)經(jīng)過一段預(yù)定的時(shí)間進(jìn)行計(jì)算并且作為前進(jìn)汽車的新的額定方向角度記錄下如此獲得的物體角度計(jì)算值。另外，根據(jù)額定方向角度和實(shí)際方向角度之差計(jì)算出修正角。通過該修正角來修正所獲得的物體角度。
EP 0 782 008 A2描述了一種計(jì)算并修正汽車上的障礙物識別裝置的中軸線偏差的裝置以及一種調(diào)整距前進(jìn)汽車的距離的裝置。這個(gè)系統(tǒng)識別站立物體并且根據(jù)站立物體隨時(shí)間而相對傳感器的位移計(jì)算出站立物體是否具有相對速度分量，這個(gè)速度分量與傳感器可見范圍的對稱軸線(也被稱為光軸)是正交的。在傳感器受到準(zhǔn)確調(diào)節(jié)的情況下，這個(gè)側(cè)相對速度按時(shí)間的平均值計(jì)算產(chǎn)生了一個(gè)一直變?yōu)榱愕闹?。在失調(diào)的傳感器可見范圍內(nèi)，借助按時(shí)間的計(jì)算平均值，出現(xiàn)了不為零的值，在知道汽車本身速度的情況下，這個(gè)值允許推斷出傳感器的失調(diào)角。通過這種方法，可以識別傳感器失調(diào)并修正傳感器失調(diào)。
這兩種方法具有一個(gè)用于識別失調(diào)的裝置或方法，這兩種方法在識別出失調(diào)的情況下如此進(jìn)行修正，即把一個(gè)由測量值算出的修正角加到測量物體角上。這樣一來，傳感器可見范圍的對稱軸線經(jīng)過計(jì)算e而如此波動(dòng)，以致于它大致與汽車中心軸線重合。
本發(fā)明的任務(wù)、解決方案和優(yōu)點(diǎn)所有已知的間距傳感器失調(diào)識別的方法和裝置是共同的，它們在某些行車狀況下提供良好的結(jié)果而在其它行車狀況下提供具有不容忽視的結(jié)果。因而，對每種系統(tǒng)來說都存在各有利弊的行車狀況。
本發(fā)明的技術(shù)方案是，可以同時(shí)綜合運(yùn)行至少兩種特點(diǎn)不同的失調(diào)識別的單獨(dú)方法并監(jiān)測行車狀況或驅(qū)動(dòng)執(zhí)行所述的至少兩種單獨(dú)方法的裝置。如此特點(diǎn)鮮明地形成單獨(dú)方法是適當(dāng)?shù)?，即至少一個(gè)方法在每種行車狀況中提供精確值。這樣一來，一個(gè)在該行車狀況下提供不可靠值的方法的削弱可以通過另一個(gè)方法的加強(qiáng)來補(bǔ)償，這是因?yàn)樗谠撔熊嚑顩r下提供了精確值。為了計(jì)算單獨(dú)方法的結(jié)果，根據(jù)實(shí)際存在的行車狀況為每種單獨(dú)方法形成一個(gè)質(zhì)量指標(biāo)，所述質(zhì)量指標(biāo)被用于平衡單獨(dú)方法的結(jié)果。根據(jù)單獨(dú)方法的平衡結(jié)果以及邏輯連接值結(jié)果，可以確定一個(gè)邏輯連接的失調(diào)值，根據(jù)這些值來修正這個(gè)邏輯連接失調(diào)值，或者隨后因安全理由而斷開該系統(tǒng)。傳感器硬件缺陷外露于誤差圖中，所述誤差圖可以通過特殊的失調(diào)矢量來表示。這樣的失調(diào)矢量由單獨(dú)方法的失調(diào)值的線性組合構(gòu)成。通過監(jiān)測實(shí)際的失調(diào)矢量，可以對工作重要的監(jiān)測傳感器硬件功能。本發(fā)明適用于水平和垂直的失調(diào)識別和/或失調(diào)修正。如果也要進(jìn)行垂直的失調(diào)識別和/或失調(diào)修正，則傳感器必須也能測量反射物體的升角。
汽車前進(jìn)，其中一個(gè)所用的單獨(dú)方法提供了部可靠的測量值，這樣，該方法的結(jié)果在這個(gè)時(shí)刻借助質(zhì)量指標(biāo)而弱于另一個(gè)單獨(dú)方法，該另一個(gè)單獨(dú)方法在這種行車狀況下提供精確值。通過這樣組合單獨(dú)方法，可以通過加強(qiáng)一個(gè)方法來平衡另一個(gè)方法的弱點(diǎn)。此外，在一個(gè)測定的傳感器失調(diào)的情況下，可以以更大概率預(yù)報(bào)出實(shí)際存在失調(diào)情況。但是，這兩個(gè)方法在不同角度方向上確定失調(diào)，從而失調(diào)可能是因方法的單獨(dú)誤差太大引起的。相反地，如果從汽車中心軸線起，出現(xiàn)了角方向和角度相同的失調(diào)值，則人們可以比只采用一種單獨(dú)方法時(shí)更可靠地推斷出傳感器軸線實(shí)際移動(dòng)了。在這種情況下，在失調(diào)值非常小的情況下，可以進(jìn)行比在采用單獨(dú)方法時(shí)更可靠的修正或斷開系統(tǒng)?；诒景l(fā)明，比具有一個(gè)只用一種方法識別失調(diào)的傳感器的汽車的行駛更可靠地監(jiān)測其間距受到調(diào)整的汽車的行駛。此外，誤差因環(huán)境不利而保持得比在一種單獨(dú)方法時(shí)小許多，這是因?yàn)樵跍y量時(shí)通過適當(dāng)?shù)仄胶獠豢煽康慕Y(jié)果而占優(yōu)勢地使用了可靠的方法。
附圖及實(shí)施例說明以下，詳細(xì)說明本發(fā)明的實(shí)施例的方法和裝置。
圖1表示兩個(gè)沿相同行車軌跡前后行駛的汽車的俯視圖，其中后面的車輛配備有本發(fā)明的裝置。
圖2是示意圖，示出了按照兩個(gè)正交單獨(dú)方法的系統(tǒng)開關(guān)區(qū)域。
圖3表示本發(fā)明的實(shí)施例的方框圖。
圖4表示本發(fā)明第二實(shí)施例的另一方框圖。
人們在圖1中看到了一條行車軌跡1，在這條行車軌跡上，前后行駛著兩輛車，車3在車2的后面。汽車3配備有一個(gè)速度間距調(diào)整用的傳感器4，所述傳感器包括了本發(fā)明的主題。平分線8是汽車3的中心軸線，在準(zhǔn)確調(diào)節(jié)的傳感器的情況下，這條中心軸線與傳感器可見范圍7的對稱軸線是一致的。它也是傳感器輻射特性曲線的主輻射方向。平分線6、10是傳感器的扇形可見范圍的左、右邊，確切地說，平分線8是兩條平分線6、10的半角平分線。在圖1中線(6，8，10)用實(shí)線表示，這些線(6，8，10)標(biāo)記出準(zhǔn)確調(diào)節(jié)的傳感器的范圍。
在水平失調(diào)的傳感器的情況下，即如果輻射特性曲線的誤校正數(shù)據(jù)不為零，則出現(xiàn)了如虛線5、7、9所示的傳感器的可見范圍。這些平分線與平分線6、8、10的區(qū)別僅在于，它如圖1所示轉(zhuǎn)動(dòng)了水平失調(diào)角θ。在這種情況下，平分線5在傳感器可見范圍的右邊，平分線9在傳感器可見范圍的左邊。平分線7為平分線5、9之間的角平分線，因而也是扇形傳感器可見范圍的中心軸線。角θ11表明了繞傳感器誤校正多大角度。適當(dāng)測量汽車中心軸線與傳感器可見范圍對稱軸線之間的角度。在傳感器可見范圍內(nèi)，輻射電磁波且最好是雷達(dá)信號或光達(dá)信號。位于傳感器可見范圍內(nèi)的物體向回散射反射波，利用傳感器的相應(yīng)的渡越時(shí)間延遲來測量所述反射波。其發(fā)射和接收反射信號的角度稱為物體角，并且作為物體角度值而進(jìn)行繼續(xù)處理。通過物體距離和物體角知道了傳感器可見范圍內(nèi)的所有物體。從這些物體中選擇目標(biāo)物，人們適當(dāng)?shù)剡x擇這樣的目標(biāo)物，即它在適當(dāng)?shù)木嚯x內(nèi)是最近的，并且盡可能保持在汽車縱軸附近。
在圖2中，一個(gè)兩維視圖示出了關(guān)閉區(qū)以及功能區(qū)。兩個(gè)坐標(biāo)軸12、13構(gòu)成了直角坐標(biāo)系。在這里，在每個(gè)軸上繪出了這兩個(gè)獨(dú)立方法的瞬間失調(diào)值，這樣一來，可以通過在兩維誤差空間內(nèi)的一點(diǎn)表示出瞬間單獨(dú)失調(diào)值的失調(diào)值組合。
在這個(gè)實(shí)施例中，適當(dāng)?shù)卦谧鴺?biāo)軸12上表示目標(biāo)物軌跡偏差的長期濾除的標(biāo)準(zhǔn)化誤差。在這里，這種標(biāo)準(zhǔn)化是這樣進(jìn)行的，即通過點(diǎn)14來標(biāo)記這種方法的最大可允許的誤差dα-obj-max。相似地，在坐標(biāo)軸13上指明軌跡回歸分析的標(biāo)準(zhǔn)失調(diào)值。在這里，標(biāo)準(zhǔn)化以相同方式進(jìn)行，因而通過點(diǎn)15表示這種方法的最大可允許失調(diào)值dα-traj-max。如果彼此分開地分析這兩種失調(diào)分辨方法，則人們獲得了這樣的矩形，即其中點(diǎn)對稱于坐標(biāo)軸原點(diǎn)?，F(xiàn)在，瞬間失調(diào)點(diǎn)位于這個(gè)矩形內(nèi)，這意味著，這兩個(gè)單獨(dú)誤差同時(shí)位于各自的極限值以下。由而可以得到因非最佳的行駛情況而產(chǎn)生的失調(diào)值并且可以重新調(diào)節(jié)傳感器可見范圍。
現(xiàn)在，人們可以組合這兩種方法。這兩種方法表示出具有相同符號的誤差，這意味著，誤差點(diǎn)位于第I象限或第III象限，在這里是盡可能地在直線16附近，這樣一來，這兩種方法大致識別相同的失調(diào)值并且人們可以比采用一種單獨(dú)方法時(shí)更可能從輻射特性曲線相對汽車縱軸線的實(shí)際錯(cuò)誤位置出發(fā)。因此，通過去掉功能區(qū)的一部分，人們在這個(gè)區(qū)域即I和III象限中限制功能區(qū)。這個(gè)屬于斷開區(qū)的區(qū)域也被稱為“擴(kuò)展斷開區(qū)”。
還要注意的是，為了簡化起見，在圖2中用直線在四個(gè)象限內(nèi)示出了功能區(qū)和斷開區(qū)17之間的界限以及功能區(qū)與擴(kuò)展斷開區(qū)18之間的界限，但實(shí)際上，它們可以被設(shè)計(jì)成任意的曲線形狀。
人們還可以采用其它“擴(kuò)展斷開區(qū)”，以便能夠任意地塑造功能區(qū)的邊界。
在圖3中示出了這種組合方法的工作方式。這兩個(gè)單獨(dú)方法“目標(biāo)物軌跡偏差的長期濾除”20和“軌跡回歸分析”21分別計(jì)算出一個(gè)瞬間的失調(diào)值dα-obj以及dα-traj，這兩個(gè)值被傳送給如圖3所示的功能塊24、25、26。
同時(shí)，根據(jù)其它系統(tǒng)和/或附加車輛數(shù)據(jù)的測量行駛動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)計(jì)算出行車狀態(tài)。在這種情況下，通過適當(dāng)考慮偏航速度信號、俯仰信號或其它表述行車動(dòng)態(tài)的信號，確定了汽車是直線行駛還是曲線行駛，是上坡還是下坡，或是滿足了其它妨礙測量方法的條件。根據(jù)測量出的行車狀況，在功能塊22中為每個(gè)方法確定一個(gè)質(zhì)量指標(biāo)。用于目標(biāo)物航線偏差長期濾除的質(zhì)量指標(biāo)作為qobj而繼續(xù)傳送并且用于軌跡回歸分析的質(zhì)量指標(biāo)作為qtraj而繼續(xù)傳送。這些質(zhì)量指標(biāo)被如此傳送給塊24、25、26，以致于功能塊25獲得質(zhì)量指標(biāo)qobj和qtraj，功能塊24獲得了qobj，而功能塊只獲得了qtraj。在功能塊25中，借助以下函數(shù)來形成擴(kuò)展斷開區(qū)，即F3(dα-obj，qobj，dα-traj，qtraj)＞K1(dα-obj-max，α-traj-max)其中，借助質(zhì)量指標(biāo)qobj和qtraj來平衡這兩個(gè)失調(diào)值dα-obj和dα-traj。如果滿足該公式，則出現(xiàn)大于允許情況的誤差，并且將斷開要求傳送給功能塊27。
在功能塊24中，用單獨(dú)失調(diào)值dα-obj和所屬質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)qobj來檢查是否滿足以下條件，即F1(dα-obj，qobj)＞qα-obj-max如果滿足，則誤差大于允許情況，把斷開要求傳送給功能塊27。在功能塊26中，利用單獨(dú)失調(diào)值dα-traj和所屬質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)qtraj來檢查是否滿足以下條件，即F2(dα-traj，qtraj)＞qα-traj-max如果滿足，則誤差大于允許情況，并且把斷開要求傳送給功能塊27。功能塊27獲得了至少一個(gè)來自功能塊24、25、26的斷開要求，因而，把以下信息繼續(xù)傳送給功能塊29，即應(yīng)該斷開間距和速度調(diào)整系統(tǒng)。
在圖4中，示出了本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例。這個(gè)實(shí)施例包括了圖3所示的所有部分，但還有補(bǔ)充。現(xiàn)在，新加入了功能塊23。功能塊23獲得了單獨(dú)失調(diào)值dα-obj和dα-traj以及所屬質(zhì)量指標(biāo)qobj和qtraj。在功能塊23中，根據(jù)這些值形成由單獨(dú)失調(diào)值邏輯連接而成的失調(diào)值dα-comb。如此產(chǎn)生的這個(gè)值dα-comb被傳送給也是新加的功能塊28，在這里，采取對輻射特性曲線主輻射方向的修正。如果向功能塊28通報(bào)了斷開要求，則它促成修正失效(Deaktivierung)并使整個(gè)間距和速度調(diào)整系統(tǒng)失效。
值dα-obj-max和dα-traj-max可以是固定值，但它們也可以是函數(shù)，這個(gè)函數(shù)可以是圖2中清楚表示的直線，或者可以是任意彎曲的曲線。
在系統(tǒng)失效時(shí)，可以想象到許多變量。因此，只是在這樣一段時(shí)間內(nèi)適當(dāng)?shù)乇３制囌{(diào)整的中斷，即在失調(diào)值位于一個(gè)可修正區(qū)域內(nèi)的期間內(nèi)，或者功能塊27獲得了至少一個(gè)斷開要求的期間內(nèi)，或者可以如此長久地中斷汽車調(diào)整，直到下次起動(dòng)汽車并進(jìn)行無檢查結(jié)果的自動(dòng)診斷，或者一直保持失效狀態(tài)，直到車間不重視存儲(chǔ)于不易失存儲(chǔ)器中的誤差報(bào)告為止。
傳感器可見范圍的修正也可以通過不同方式進(jìn)行。一個(gè)可行方式就是，把被確定下來的邏輯連接失調(diào)角度值加到所有測量角度值上，從而新的傳感器可見范圍經(jīng)過計(jì)算而轉(zhuǎn)入正確位置。另一個(gè)可行方式為在可見范圍的對稱軸線向其移動(dòng)的那一側(cè)上的傳感器可見范圍的邊緣一直移動(dòng)到傳感器可見范圍對稱軸線與汽車中心軸線一致為止。這具有這樣的缺點(diǎn)，即在每次修正時(shí)，傳感器可見范圍小，在工作了一次后，這個(gè)可見范圍就不存在了。
除了監(jiān)測傳感器校正外，人們還可以監(jiān)測傳感器硬件。在單獨(dú)失調(diào)值(dα-obj；dα-traj)的某種組合方式的情況下，人們可以根據(jù)總結(jié)經(jīng)驗(yàn)推斷出傳感器硬件中的特殊缺陷。如果出現(xiàn)這種組合方式，則調(diào)整系統(tǒng)必須因可能有的硬件缺陷而被斷開。
通過邏輯連接許多方法，一方面可以概率更高地確定，所測修正值象在采用單獨(dú)方法時(shí)那樣等于實(shí)際的傳感器誤差位置，由此一來，確保了耐用的監(jiān)測方法，此外，也可以在其功能方面監(jiān)測傳感器硬件部分。
權(quán)利要求
1.一種測定與汽車縱軸有關(guān)的汽車速度及間距調(diào)整用傳感器的輻射特性曲線的誤校正的方法，其特征在于，采用了至少兩個(gè)特點(diǎn)不同的、且用于測量誤校正的單獨(dú)方法(20，21)，其中，單獨(dú)方法的失調(diào)值(dα-obj；dα-traj)相互邏輯連接成一個(gè)邏輯連接的失調(diào)值，當(dāng)一個(gè)由單獨(dú)失調(diào)值和質(zhì)量指標(biāo)構(gòu)成的值在數(shù)值方面大于一個(gè)所屬的預(yù)定極限值時(shí)，或者當(dāng)與所屬質(zhì)量指標(biāo)平衡的其中一個(gè)單獨(dú)方法的失調(diào)值大于一個(gè)所屬的預(yù)定極限值時(shí)，斷開所述的間距和速度調(diào)整系統(tǒng)。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，測知目前存在的行車狀況并將其考慮用于測量邏輯連接的失調(diào)值dα-comb(22)，尤其是通過借助由當(dāng)前汽車狀況形成的質(zhì)量指標(biāo)(qtraj，qobj)來平衡單獨(dú)方法的失調(diào)值。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，采用其中一個(gè)單獨(dú)方法，即通過按時(shí)間計(jì)算出與汽車中心軸線的實(shí)際目標(biāo)物角度的平均值來測定一個(gè)失調(diào)值(dα-obj)(20)，以及采用另一個(gè)單獨(dú)方法，即借助軌跡法用另一個(gè)失調(diào)值(dα-traj)，在軌跡法中，借助汽車本身的速度，將已識別且最好是現(xiàn)有的回散射物體的相對物體位置變化用于計(jì)算物體相對汽車中心軸線的側(cè)移動(dòng)速度(21)。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，連續(xù)地用邏輯連接失調(diào)值(dα-comb)來修正與汽車縱軸有關(guān)的傳感器輻射特性曲線。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，當(dāng)超過其中一個(gè)極限值時(shí)，使間距和速度調(diào)整系統(tǒng)失效，并且—一直禁止系統(tǒng)起動(dòng)，直到單獨(dú)方法的失調(diào)值和邏輯連接失調(diào)值位于一個(gè)允許的誤差范圍內(nèi)為止，或者—一直禁止系統(tǒng)起動(dòng)，直到重新啟動(dòng)汽車點(diǎn)火并且進(jìn)行無檢查結(jié)果的自動(dòng)診斷為止，或者—系統(tǒng)不易失地存儲(chǔ)所述失效狀態(tài)并且一直禁止系統(tǒng)起動(dòng)，直到不重視被不易失地存儲(chǔ)起來的失效狀態(tài)為止。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，進(jìn)行輻射特性曲線的主傳播方向的連續(xù)修正，其中，輻射特性曲線通過把邏輯連接的失調(diào)值(dα-comb)加到測定物體角度值上而波動(dòng)，從而輻射波瓣的主傳播方向與汽車縱軸線重合，或者，其中，輻射波瓣(7)的主傳播方向從汽車縱軸線起朝其移動(dòng)的扇形輻射特性曲線的側(cè)邊界一直移動(dòng)到中心，直到傳感器可見范圍縮窄到它相對于汽車縱軸線(8)對稱為止。
7.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在單獨(dú)方法的失調(diào)值或質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的組合方式確定的情況下，可以推斷出傳感器硬件的缺陷。
8.一種測定與汽車縱軸(8)有關(guān)的汽車速度及間距調(diào)整用傳感器的輻射特性曲線的誤校正的裝置，其特征在于，采用至少兩個(gè)特點(diǎn)不同的、且用于測量誤校正的單獨(dú)方法，其中單獨(dú)方法的失調(diào)值(dα-obj；dα-traj)被相互邏輯連接成一個(gè)邏輯連接失調(diào)值(dα-comb)(23)，可以根據(jù)該值而斷開間距和速度調(diào)整系統(tǒng)。
9.如權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于，設(shè)有這樣的裝置機(jī)構(gòu)，即它測知當(dāng)前存在的行車狀況并由此形成質(zhì)量指標(biāo)(qtraj，qobj)，這些質(zhì)量指標(biāo)被考慮用于測量出邏輯連接的失調(diào)值(22)，尤其是通過借助所述質(zhì)量指標(biāo)來平衡單獨(dú)方法的失調(diào)值。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種汽車間距傳感器失調(diào)的監(jiān)測方法和裝置,這種方法是兩個(gè)單獨(dú)方法的組合。如此地選擇這兩個(gè)單獨(dú)方法,以致于一個(gè)方法在這樣的范圍內(nèi)有優(yōu)勢,而另一個(gè)方法在該范圍內(nèi)不利于發(fā)揮作用,從而可以通過加強(qiáng)另一個(gè)方法來補(bǔ)償這一個(gè)方法的弱點(diǎn)。此外,借助這種組合方式,可以更可靠地分辨出是否存在失調(diào),可以通過適當(dāng)?shù)母櫩刂拼胧﹣硐@種失調(diào),或者在存在嚴(yán)重失調(diào)的情況下,必須隨后斷開系統(tǒng)。
文檔編號G01S13/93GK1366616SQ01800970
公開日2002年8月28日 申請日期2001年4月3日 優(yōu)先權(quán)日2000年4月17日
發(fā)明者漢斯-彼得·施奈德, 赫爾曼·溫納, 拉爾夫·勞克斯曼, 延斯·呂德爾 申請人:羅伯特·博施有限公司