專利名稱：汽車間距和速度調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的方法和裝置。很早就公知了一些具有自動修正其傳感器可見范圍的功能的失調分辨方法及裝置。
DE 197 46 524 A1公開了一種用于補償汽車間距傳感器的安裝公差的補償裝置。它看上去是通過計算電路記錄物體距離以及探測物體角度而實現(xiàn)的。這些數(shù)據(jù)經(jīng)過一段預定的時間進行計算并且作為前進汽車的新的額定方向角度記錄下如此獲得的物體角度計算值。另外，根據(jù)額定方向角度和實際方向角度之差計算出修正角。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整距前進汽車的距離的裝置。這個系統(tǒng)識別站立物體并且根據(jù)站立物體隨時間而相對傳感器的位移計算出站立物體是否具有相對速度分量，這個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。在傳感器受到準確調節(jié)的情況下，這個側相對速度按時間的平均值計算產生了一個一直變?yōu)榱愕闹?。在失調的傳感器可見范圍內，借助按時間的計算平均值，出現(xiàn)了不為零的值，在知道汽車本身速度的情況下，這個值允許推斷出傳感器的失調角。通過這種方法，可以識別傳感器失調并修正傳感器失調。
這兩種方法具有一個用于識別失調的裝置或方法，這兩種方法在識別出失調的情況下如此進行修正，即把一個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)過計算e而如此波動，以致于它大致與汽車中心軸線重合。
本發(fā)明的任務、解決方案和優(yōu)點所有已知的間距傳感器失調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果而在其它行車狀況下提供具有不容忽視的結果。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)明的技術方案是，可以同時綜合運行至少兩種特點不同的失調識別的單獨方法并監(jiān)測行車狀況或驅動執(zhí)行所述的至少兩種單獨方法的裝置。如此特點鮮明地形成單獨方法是適當?shù)?，即至少一個方法在每種行車狀況中提供精確值。這樣一來，一個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方法的加強來補償，這是因為它在該行車狀況下提供了精確值。為了計算單獨方法的結果，根據(jù)實際存在的行車狀況為每種單獨方法形成一個質量指標，所述質量指標被用于平衡單獨方法的結果。根據(jù)單獨方法的平衡結果以及邏輯連接值結果，可以確定一個邏輯連接的失調值，根據(jù)這些值來修正這個邏輯連接失調值，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矢量來表示。這樣的失調矢量由單獨方法的失調值的線性組合構成。通過監(jiān)測實際的失調矢量，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識別和/或失調修正。如果也要進行垂直的失調識別和/或失調修正，則傳感器必須也能測量反射物體的升角。
汽車前進，其中一個所用的單獨方法提供了部可靠的測量值，這樣，該方法的結果在這個時刻借助質量指標而弱于另一個單獨方法，該另一個單獨方法在這種行車狀況下提供精確值。通過這樣組合單獨方法，可以通過加強一個方法來平衡另一個方法的弱點。此外，在一個測定的傳感器失調的情況下，可以以更大概率預報出實際存在失調情況。但是，這兩個方法在不同角度方向上確定失調，從而失調可能是因方法的單獨誤差太大引起的。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值，則人們可以比只采用一種單獨方法時更可靠地推斷出傳感器軸線實際移動了。在這種情況下，在失調值非常小的情況下，可以進行比在采用單獨方法時更可靠的修正或斷開系統(tǒng)?；诒景l(fā)明，比具有一個只用一種方法識別失調的傳感器的汽車的行駛更可靠地監(jiān)測其間距受到調整的汽車的行駛。此外，誤差因環(huán)境不利而保持得比在一種單獨方法時小許多，這是因為在測量時通過適當?shù)仄胶獠豢煽康慕Y果而占優(yōu)勢地使用了可靠的方法。
附圖及實施例說明以下，詳細說明本發(fā)明的實施例的方法和裝置。


圖1表示兩個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，示出了按照兩個正交單獨方法的系統(tǒng)開關區(qū)域。
圖3表示本發(fā)明的實施例的方框圖。
圖4表示本發(fā)明第二實施例的另一方框圖。
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配備有一個速度間距調整用的傳感器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，在準確調節(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)用實線表示，這些線(6，8，10)標記出準確調節(jié)的傳感器的范圍。
在水平失調的傳感器的情況下，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所示轉動了水平失調角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，輻射電磁波且最好是雷達信號或光達信號。位于傳感器可見范圍內的物體向回散射反射波，利用傳感器的相應的渡越時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的所有物體。從這些物體中選擇目標物，人們適當?shù)剡x擇這樣的目標物，即它在適當?shù)木嚯x內是最近的，并且盡可能保持在汽車縱軸附近。
在圖2中，一個兩維視圖示出了關閉區(qū)以及功能區(qū)。兩個坐標軸12、13構成了直角坐標系。在這里，在每個軸上繪出了這兩個獨立方法的瞬間失調值，這樣一來，可以通過在兩維誤差空間內的一點表示出瞬間單獨失調值的失調值組合。
在這個實施例中，適當?shù)卦谧鴺溯S12上表示目標物軌跡偏差的長期濾除的標準化誤差。在這里，這種標準化是這樣進行的，即通過點14來標記這種方法的最大可允許的誤差dα-obj-max。相似地，在坐標軸13上指明軌跡回歸分析的標準失調值。在這里，標準化以相同方式進行，因而通過點15表示這種方法的最大可允許失調值dα-traj-max。如果彼此分開地分析這兩種失調分辨方法，則人們獲得了這樣的矩形，即其中點對稱于坐標軸原點。現(xiàn)在，瞬間失調點位于這個矩形內，這意味著，這兩個單獨誤差同時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生的失調值并且可以重新調節(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值并且人們可以比采用一種單獨方法時更可能從輻射特性曲線相對汽車縱軸線的實際錯誤位置出發(fā)。因此，通過去掉功能區(qū)的一部分，人們在這個區(qū)域即I和III象限中限制功能區(qū)。這個屬于斷開區(qū)的區(qū)域也被稱為“擴展斷開區(qū)”。
還要注意的是，為了簡化起見，在圖2中用直線在四個象限內示出了功能區(qū)和斷開區(qū)17之間的界限以及功能區(qū)與擴展斷開區(qū)18之間的界限，但實際上，它們可以被設計成任意的曲線形狀。
人們還可以采用其它“擴展斷開區(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。這兩個單獨方法“目標物軌跡偏差的長期濾除”20和“軌跡回歸分析”21分別計算出一個瞬間的失調值dα-obj以及dα-traj，這兩個值被傳送給如圖3所示的功能塊24、25、26。
同時，根據(jù)其它系統(tǒng)和/或附加車輛數(shù)據(jù)的測量行駛動態(tài)數(shù)據(jù)計算出行車狀態(tài)。在這種情況下，通過適當考慮偏航速度信號、俯仰信號或其它表述行車動態(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中為每個方法確定一個質量指標。用于目標物航線偏差長期濾除的質量指標作為qobj而繼續(xù)傳送并且用于軌跡回歸分析的質量指標作為qtraj而繼續(xù)傳送。這些質量指標被如此傳送給塊24、25、26，以致于功能塊25獲得質量指標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，借助質量指標qobj和qtraj來平衡這兩個失調值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，用單獨失調值dα-obj和所屬質量標準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，利用單獨失調值dα-traj和所屬質量標準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，即應該斷開間距和速度調整系統(tǒng)。
在圖4中，示出了本發(fā)明的另一個實施例。這個實施例包括了圖3所示的所有部分，但還有補充。現(xiàn)在，新加入了功能塊23。功能塊23獲得了單獨失調值dα-obj和dα-traj以及所屬質量指標qobj和qtraj。在功能塊23中，根據(jù)這些值形成由單獨失調值邏輯連接而成的失調值dα-comb。如此產生的這個值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通報了斷開要求，則它促成修正失效(Deaktivierung)并使整個間距和速度調整系統(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，可以想象到許多變量。因此，只是在這樣一段時間內適當?shù)乇３制囌{整的中斷，即在失調值位于一個可修正區(qū)域內的期間內，或者功能塊27獲得了至少一個斷開要求的期間內，或者可以如此長久地中斷汽車調整，直到下次起動汽車并進行無檢查結果的自動診斷，或者一直保持失效狀態(tài)，直到車間不重視存儲于不易失存儲器中的誤差報告為止。
傳感器可見范圍的修正也可以通過不同方式進行。一個可行方式就是，把被確定下來的邏輯連接失調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)過計算而轉入正確位置。另一個可行方式為在可見范圍的對稱軸線向其移動的那一側上的傳感器可見范圍的邊緣一直移動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，即在每次修正時，傳感器可見范圍小，在工作了一次后，這個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。在單獨失調值(dα-obj；dα-traj)的某種組合方式的情況下，人們可以根據(jù)總結經(jīng)驗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方法時那樣等于實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。
權利要求
1.一種測定與汽車縱軸有關的汽車速度及間距調整用傳感器的輻射特性曲線的誤校正的方法，其特征在于，采用了至少兩個特點不同的、且用于測量誤校正的單獨方法(20，21)，其中，單獨方法的失調值(dα-obj；dα-traj)相互邏輯連接成一個邏輯連接的失調值，當一個由單獨失調值和質量指標構成的值在數(shù)值方面大于一個所屬的預定極限值時，或者當與所屬質量指標平衡的其中一個單獨方法的失調值大于一個所屬的預定極限值時，斷開所述的間距和速度調整系統(tǒng)。
2.如權利要求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值dα-comb(22)，尤其是通過借助由當前汽車狀況形成的質量指標(qtraj，qobj)來平衡單獨方法的失調值。
3.如權利要求1所述的方法，其特征在于，采用其中一個單獨方法，即通過按時間計算出與汽車中心軸線的實際目標物角度的平均值來測定一個失調值(dα-obj)(20)，以及采用另一個單獨方法，即借助軌跡法用另一個失調值(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算物體相對汽車中心軸線的側移動速度(21)。
4.如權利要求1所述的方法，其特征在于，連續(xù)地用邏輯連接失調值(dα-comb)來修正與汽車縱軸有關的傳感器輻射特性曲線。
5.如權利要求1所述的方法，其特征在于，當超過其中一個極限值時，使間距和速度調整系統(tǒng)失效，并且—一直禁止系統(tǒng)起動，直到單獨方法的失調值和邏輯連接失調值位于一個允許的誤差范圍內為止，或者—一直禁止系統(tǒng)起動，直到重新啟動汽車點火并且進行無檢查結果的自動診斷為止，或者—系統(tǒng)不易失地存儲所述失效狀態(tài)并且一直禁止系統(tǒng)起動，直到不重視被不易失地存儲起來的失效狀態(tài)為止。
6.如權利要求1所述的方法，其特征在于，進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值(dα-comb)加到測定物體角度值上而波動，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的扇形輻射特性曲線的側邊界一直移動到中心，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.如權利要求1所述的方法，其特征在于，在單獨方法的失調值或質量標準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)有關的汽車速度及間距調整用傳感器的輻射特性曲線的誤校正的裝置，其特征在于，采用至少兩個特點不同的、且用于測量誤校正的單獨方法，其中單獨方法的失調值(dα-obj；dα-traj)被相互邏輯連接成一個邏輯連接失調值(dα-comb)(23)，可以根據(jù)該值而斷開間距和速度調整系統(tǒng)。
9.如權利要求8所述的裝置，其特征在于，設有這樣的裝置機構，即它測知當前存在的行車狀況并由此形成質量指標(qtraj，qobj)，這些質量指標被考慮用于測量出邏輯連接的失調值(22)，尤其是通過借助所述質量指標來平衡單獨方法的失調值。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種汽車間距傳感器失調的監(jiān)測方法和裝置,這種方法是兩個單獨方法的組合。如此地選擇這兩個單獨方法,以致于一個方法在這樣的范圍內有優(yōu)勢,而另一個方法在該范圍內不利于發(fā)揮作用,從而可以通過加強另一個方法來補償這一個方法的弱點。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,可以通過適當?shù)母櫩刂拼胧﹣硐@種失調,或者在存在嚴重失調的情況下,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