用于求取固定在车辆上的探测设备的失调的装置的制作方法

本发明涉及一种用于求取至少一个固定在车辆上的探测设备关于所设置的传感器主射束方向的失调的方法和装置，其中，所述装置具有至少一个探测设备，所述探测设备发出信号并且接收在物体上反射的部分信号以及求取反射物体的距离和方位角，所述装置还具有分析处理设备，所述分析处理设备被提供所述至少一个探测设备的求出的位置，并且在所述分析处理设备中通过传感器主射束方向的被存储的定向与物体延伸相对于传感器主射束方向的所求出的角度之间的比较并且在假设车辆经过求取失调的时间段与物体延伸平均地平行运动的情况下确定失调。

背景技术：

从de102007001367a1中已知一种用于在车辆上定向距离传感器的方法和测量路程，其中，所述测量路程具有直线定向的行车道并且在行车道的末端具有路标或者具有布置到限界行车道的路肩上的路标。路标的位置被求取并且将与此有关的实际数据存储在存储器中。将所述实际数据与在存储器中存储的给定数据进行比较，并且因此确定传感器的定向。在存在错误定向时，通过软件方面的校准来定向传感器。

从de102011081391a1中已知一种用于识别车辆的周围环境空气中的干扰物体的方法，其中，在第一步骤中在车辆的周围环境图像的至少一个图像区域中确定线结构，之后，确定第一线结构的第一消失区域的位置和第二线结构的第二消失区域的位置，并且在另一步骤中求取在图像中成像的干扰物体，所述干扰物体代表位于车辆的周围环境中的物体。在此，根据驶过道路的已识别的、借助安装在车辆中的视频摄像机被记录的护栏以有利方式实施消失点。在该方法中缺点是：对于不是视频传感器的传感器(例如雷达传感器)的定向，附加地需要使用视频传感器，并且对传感器失调的确定不可能随时地被执行并且需要一定的最少时间。另外，求取失调和重新校准仅能够由这样的、平行于行驶方向取向的传感器来实现。对于例如以45°角度或另一倾斜角度，即以传感器主射束方向的0到90°定向之间的一个角度安装在车辆上的车辆传感器来说，不能够执行所述方法。

技术实现要素：

本发明的核心是：说明一种方法和一种装置，借助所述方法和所述装置能够快速和准确地评估车辆传感器的失调。

尤其，当传感器如此安装在车辆拐角处，使得所述传感器的传感器主射束方向以45°角度或相对于车辆的行驶方向以0至90°之间的另一存在的空间方向取向时，也应能实现对失调的评估和对传感器的可能的重新校准。

以有利的方式设置：对于主射束方向与行驶方向不平行设置的、称为所谓的“拐角”或“后方”传感器的车辆周围环境传感器，在驶过期间根据静态目标的预测和测量之间的偏差来估计失调角度。对于沿车辆的行驶方向定向的传感器来说，能够使用合适的静止目标，例如护栏的柱子或停放在行车道边缘处的车辆。因此能够替代地通过求取在车辆侧面区域中的护栏或混凝土墙的测量出的探测角来确定失调，因为护栏或混凝土墙处的反射位置随着车辆平行地运动。因此，对于确定对失调角度的估计，经过几秒钟的测量已经非常有说服力了并且因此能够在求取失调时实现高的可靠性。

以有利的方式，探测设备是在微波范围或毫米波范围内工作的雷达传感器。这种传感器能够例如被用于自适应行驶速度调节、紧急制动功能的触发、紧急转向操作或其他舒适性功能或安全性功能的触发。

另外，在车辆上安装多个探测设备，是有利的。所述多个探测设备能够例如安装在车辆拐角处，其中，传感器的主射束方向相对于车辆纵轴线以0°到90°之间的一个角度来定向。

另外，当相邻探测设备的检测区域至少部分重叠时，是有利的。由此能够实现：同时由两个或多个传感器检测在车辆周围环境中的同一个物体，并且因此能够相互合理性验证求出的测量值和计算结果。

另外，对一个探测设备的当前失调角度的认知被用于求取一个相邻布置的探测设备的失调角度，是有利的。在这种也称为交叉失调的做法中，由一个传感器已知的失调角度向一个相邻的传感器传送，使得该相邻的传感器能够在认知邻近传感器的失调角度的情况下实现其自身的失调，并且在共同重叠的检测区域中使用反射物体的情况下能够实现失调角度的较准确结果，或者说能够较快地求取失调结果。

另外，为了求取失调角度而进行传感器主射束方向的被存储的定向与物体延伸相对于传感器主射束方向的求出的角度之间的比较，是有利的，其方式为：求取车辆纵轴线与传感器主射束方向之间的角度差并且从中减去这样一个角度，在所述角度的情况下，探测设备求取在延伸的物体处反射的发送信号的被反射的部分信号。相应地如此构型本发明的装置，使得在该装置中求取失调角度，其方式为：该装置构造成执行传感器主射束方向的被存储的定向与物体延伸相对于传感器主射束方向的求出的角度之间的比较，其方式为：求取车辆纵轴线与传感器主射束方向之间的角度差并且从中减去这样一个角度，在所述角度的情况下，在延伸物体处反射的发送信号的被反射的部分信号已由探测设备测量。

另外，在识别特定的物体情况时求取失调，是有利的。这种特定的物体情况例如在于，当延伸的物体沿行驶方向在自身车辆左侧旁已被识别、延伸的物体沿行驶方向在自身车辆右侧旁已被识别或延伸的物体沿行驶方向在自身车辆左侧和右侧旁都已被识别。尤其考虑结构上的措施作为延伸的物体，所述结构上的措施能够使由探测设备发出的信号的反射点与车辆方向平行地随着自身车辆一起运动，这尤其能够在与行车道平行地走向的护栏、限界行车道的混凝土墙、桥栏杆或隧道壁情况下实现。之后，当借助探测设备发出的信号的信号反射在延伸的物体上在行驶期间与行驶方向平行且以相同速度v一起移动时，会识别特定的物体情况。

另外，考虑用于修正当前测量出的物体角度的求出的失调角度，是有利的。由此能够重新校准错误定向的探测设备，其方式为：求取当前的失调角度，并且测量值加上或减去作为角度偏移值的求出的失调角度，以便因此今后能够无错误地修正检测出的角度位置。

另外，监测求出的失调角度并且在超过预定的阈值时关闭探测设备，是有利的。之后，尤其要在这样的情况下考虑上述情况：求出的失调角度已变得如此大，例如由于停车碰撞或自身车辆与另一车辆的碰触，使得不可能实现重新校准，并且由于求出的失调角度的大小而必须去修理厂，以便重新建立传感器的按规定的功能性。

另外，通过对测量值的长期滤波求取被用于修正当前测量出的物体角度的失调角度，是有利的。尤其在应借助求出的失调角度进行传感器的重新校准的情况下有利的是，经过较长的持续时间来检测失调角度并且对失调角度求平均值，以便获得可靠的失调角度值。在此，在较长的持续时间的情况下，大约半小时至一小时的持续时间、但也可以是超过一个小时的持续时间，例如两小时或三小时，是有利的。

另外，通过对测量值的短期滤波来实现针对关闭而需要求取的失调角度，是有利的。当求出的失调角度如此大，使得传感器的重新校准应该停止并且取而代之地应该关闭探测设备，直至其在修理厂中进行修复，以关闭形式进行的快速反应是有利的。因此，这种关闭反应应该通过短期滤波来进行，其方式为：仅经过短的持续时间检测失调角度并且对失调角度求平均值。在此，短的持续时间意味着从一分钟到几分钟的持续时间，在最广泛的意义上意味着直至大约半小时的持续时间。

另外，在最大测量品质的范围中检测到的出现的物体的位置被用于求取失调，是有利的。在此有利地是，探测设备在其具有最大的作用距离和/或最高的角度精确度的检测区域的部分区域中具有最大测量品质。通常，探测设备根据角度方向而定地具有不同的作用距离和不同的角度测量精确度，使得当反射物体在探测设备的检测区域的范围中被探测，而传感器在所述范围中具有最大的作用距离或最高的角度精确度或兼具两者时，会达到最大的测量精确度并因此达到最高的可靠性。因此，也能够根据测量品质加权在检测区域内的被探测物体的相对位置。因此，与探测具有较小测量品质的检测区域的部分区域中的物体相比，在可靠的测量中能够更快地将该结果用于校准或关闭。

另外，有利的是，当多个探测设备安装在车辆上，其中，相邻探测设备的检测区域至少部分重叠时，对一个探测设备的当前失调角度的认知被用于求取相邻布置的探测设备的失调角度。相邻测量值的这种使用也称为交叉失调，如果探测到的物体处于两个检测区域的重叠区域中，那么所述相邻测量值的使用能够相互合理性验证求出的失调角度并且能够借助已知的相邻值实现对最终导致的失调角度的可靠失调角度估计或较快的求取。

有特殊的意义的是：以控制元件形式实现本发明的方法，所述控制元件设置成用于周围环境检测装置的控制装置，例如用于死角检测或机动车的车道变换辅助。在此，在计算装置、尤其在微处理器或信号处理器上能够运行并且适用于实施本发明的方法的程序存储在控制元件上。在这种情况下，通过存储在控制元件上的程序会实现本发明，使得设置有该程序的所述控制元件如所述方法那样以同样的方式示出本发明，该程序适合实施所述方法。电存储介质尤其能够被用作控制元件，例如只读存储器。

本发明的其它特征、应用可能性和优点由本发明实施例的以下描述得出，这些实施例在图示的附图中被示出。在此，所有描述或者示出的特征本身或以任意组合构成本发明的主题，而与其在权利要求中的总结和其引用无关以及与其在说明书或图示中的表达无关。

附图说明

下面根据附图阐述本发明的实施例。附图示出：

图1具有本发明系统的车辆的示意性俯视图；

图2本发明装置的实施方式的示意性框图；

图3用于阐述本发明方法和本发明装置的示例性行驶情况。

具体实施方式

图1以俯视图示意性地示出车辆1，该车辆在四个车辆拐角处分别具有一个探测设备2。探测设备2例如可以是超声波传感器、雷达传感器或激光传感器，所述探测设备发出发送信号(tx)6并且接收在检测区域4内的物体处反射的接收信号(rx)7。由于探测设备2的发送和接收特性，针对每个传感器得到一个检测区域4。沿探测设备2在检测区域4内具有最大作用距离的方向，通常定义为传感器主射束方向3。在图1中，通常也构成检测区域4的对称轴线的传感器主射束方向3表示为穿过探测设备2的初始直线。在此，传感器主射束方向3的定向设置成与车辆纵轴线16不平行，而是以0°到90°之间的角度相对于车辆纵轴线16偏移，该车辆纵轴线与车辆1的行驶方向v平行地定向。在此，在车辆左侧上的定向角通常相对于在车辆右侧上的传感器的定向角镜面对称，使得车辆纵轴线16正如关于探测设备2的传感器主射束方向3地也关于探测设备2的传感器布置地有利地构造了对称轴。

在车辆1沿行驶方向v的前方以及在车辆1的后方，前方探测设备2的检测区域4或者后方探测设备2的检测区域4相互重叠并且构成了重叠区域5。当然，探测设备2的检测区域4也能够如此构型，使得在车辆1左侧和右侧旁(沿行驶方向v看)同样能够构成重叠区域5，但这因为清楚原因未在图1中示出。另外，关于安装在车辆后部的探测设备2地绘出两个平移的车辆纵轴线17，所述车辆纵轴线与车辆纵轴线16平行地定向并且分别穿过探测设备2走向。所述平移的车辆纵轴线17与分别配属的传感器主射束方向3构成能够定义为车辆纵轴线16与传感器主射束方向3之间的角度差的一个角度γ。在本发明的范畴内应该识别并且在数量级方面检测实际传感器主射束方向3与传感器主射束方向3的根据设计条件被设置的定向之间的偏差。根据偏差的特点而定地补偿错误定向或者说在超过最大补偿范围的情况下关闭对应的探测设备2。

在图2中借助框图示出本发明装置的示意性结构。因此可看到4个探测设备2a、2b、2c、2d，所述探测设备分别将发送信号tx6a、6b、6c、6d发送到其对应的检测区域4中，以便探测在检测区域4内可能存在的物体。在检测区域4内设置了物体15a、15b，发送信号tx6a、6b、6c在所述物体处被部分地反射并且作为接收信号rx7a、7b、7c由探测设备2a、2b、2c接收。在此，物体15a表示为由探测设备2a探测的物体。在此，不仅由探测设备2b而且由探测设备2c探测的物体15b在此应该是同一个物体，该物体由两个探测设备2b、2c同时探测并且因此位于两个检测区域4的重叠区域5中。根据图2中的图示，探测设备2d没有探测到存在的物体。在对应的探测设备2a、2b、2c、2d中分析处理这些接收信号，并且相应的物体数据通过数据线9a、9b、9c、9d向分析处理设备8传送。该分析处理设备8表示为中央分析处理设备并且从探测设备2a、2b、2c、2d接收在检测区域4中探测到的物体15a、15b的位置。在此，分析处理设备8能够由探测设备2a至2d的相对位置数据计算物体15a、15b的物体坐标，所述物体坐标之后变换到车辆固定的坐标系中。车辆系统中的物体数据的分析处理和求取也能够选择式地在探测设备2a至2d中进行。在此例如会识别，物体15b同时已由两个探测设备2b、2c探测到并且处于两个检测区域4的重叠区域5中。探测到的物体15a、15b的坐标能够通过数据交换系统的接口10提供给数据交换系统11，所述数据交换系统11例如能够实施为总线系统，尤其can总线。通过接口10提供给数据交换系统11的数据能够在车辆辅助系统或车辆安全系统中被用于舒适性功能或安全性功能。为了确保该系统的安全的功能方式，有规律地监测各个探测设备2a至2d的传感器主射束方向3的正确定向，是必要的。在此，对失调的监测或者说对当前失调角度的求取以有利的方式在各个探测设备2a至2d中进行。然而替代地，对当前失调角度的监控和求取也能够在分析处理设备8中集中运行。对此会持续地监测：是否存在特定的物体情况，即尤其，沿行驶方向在车辆的左侧、右侧或两侧是否会识别延伸的物体。如果这种特定的物体情况被识别，那么物体反射的关于检测区域4的对应的传感器主射束方向3的测量角度被测量，并且该测量角度经较长时间段被求平均值。

另外，对应的探测设备2的所设置的安装角度能够被存储，该安装角度说明了车辆纵轴线16与探测设备2的传感器主射束方向3之间的角度差。从这两个角度值的差值中能够说明物体反射关于车辆纵轴线16的位置。在识别出的特定的物体情况中，即在识别延伸的物体，例如护栏、混凝土墙、桥栏杆、隧道壁或道路边缘处类似的建筑时，探测设备2的发送信号tx直角地在物体表面上反射回来并且作为接收信号rx被接收。由此得到，物体反射点定位在与车辆纵轴线16几乎正好呈90°的角度中。如果根据车辆侧而定和根据检测区域的符号取向而定地减去90°或加上90°，那么获得一个相应于平均失调角度的平均角度值。在所述一个车辆侧上向正角度偏差方向去的偏差和大约相同数量级的在所述另一车辆侧上向负角度值方向去的偏差会允许安装在车辆1左侧上的探测设备2和在右侧安装在车辆1上的探测设备2之间的交叉失调。

这种测量方法也示例性地在图3中示出。这里又示出以速度v沿箭头方向在道路12的行车道上运动的车辆1。在车辆中部通过点划线示出车辆纵轴线16。在车辆右侧，与道路平行地示出一个延伸的物体13，例如护栏。在车辆左侧同样与车辆1的行驶方向v平行地示出另一延伸的物体14，该物体同样可以是护栏或混凝土墙。另外，探测设备2安装在两个后车辆拐角处，所述探测设备具有大约呈对角线定向的传感器主射束方向3，但也能够具有0°至90°之间的其他角度值。主射束方向3以相对于辅助轴线17的一个角度γ对称地来定向，所述辅助轴线与车辆纵轴线平行地布置并且穿过探测设备2。

通过借助探测设备2发出发送信号tx6，雷达波或微波例如被发射到车辆周围环境中并且在延伸的物体13、14处被部分地反射。所述被反射的部分波7作为接受信号rx由探测设备2接收并且其相对于对应的传感器主射束方向3的相对角度被测量。由对物体角度以及角度差γ的认知和由在延伸的物体13和14处的直角反射的物体反射的认知可以确定当前失调角度并且经过规定的持续时间求取该当前失调角度。由对各个失调角度值的认知以及对车辆1左侧以及车辆1右侧的偏差的认知能够重新校准探测设备2的主射束方向3的定向，因为其设定的、相对于车辆纵轴线16的定向在传感器中已知。在此，该校准如此进行，使得平均物体角度的偏差作为补偿角度或修正角度加到所有测量出的物体角度上。

在超过失调角度的阈值的情况下能够确定：这不仅涉及轻微失调，而且由于事故或碰撞已经引起探测设备2的较严重失调，这还涉及必须关闭单个探测设备2或整个系统。