检测未对准的制作方法

本发明涉及用于检测车辆的雷达单元的未对准的设备和方法。

已知在车辆中提供雷达单元，具体作为诸如自适应巡航控制等的系统的一部分。此类系统必须在车辆中精确地对准(如例如在公开为wo2016/071696的pct专利申请中所讨论的)。

然而，此类系统可能在例如轻微的碰撞事件后变得未对准，尤其是当驾驶员不在场时发生“碰撞”时，诸如当停放的车辆被另一车辆撞上(在停车场或路边停车的情况下)时可能发生。在这种情况下，使用当前基于软件的过程来识别雷达单元未对准可能意味着在雷达能够自我再校准或者警告驾驶员系统出现故障之前，车辆行驶相当长的距离。

这样，希望能够在从静止开走的几秒钟内确定何时雷达重新对准/重新校准或驾驶员警告是必要的。

我们知道美国专利号9366751，其公开雷达单元，所述雷达单元具有测量纵向、侧向和竖直线性加速度的整体式3轴加速度计。将来自安装在雷达单元中的三轴加速度计的加速度测量与由安装在(或靠近)车辆重心的单独的三轴加速度计测量的结果进行比较。在理想的对准条件下并通过理想的加速度计校准，由两个加速度计测量的加速度应匹配。在雷达单元未对准的情况下，加速度信号中的一者或多者在两个加速度计之间将不匹配。

当未对准程度不太大时，适当量的对准补偿随后可以应用于已处理的雷达信号。对于检测到的未对准大于阈值的情况，禁用雷达单元，并向驾驶员发送警告消息。

然而，该系统依赖于运转中的车辆进行工作。其中一个原因是方位(偏航)角未对准不能由静态3轴加速度计检测(因为在静态情况下作用在加速度计上的唯一加速度是由于重力，并且作用在侧向对准的加速度计轴上的分量不因纯粹的方位角旋转而改变)。因此，迄今为止，如果3轴加速度计用作检测装置，则这种类型的未对准要求车辆行驶。

根据本发明的第一方面，提供了用于检测车辆的雷达单元的未对准的设备，所述设备包括：

·加速度计，所述加速度计布置成确定所述雷达单元沿三个轴的加速度，并且具有用于指示所述加速度的信号的输出；以及

·处理器，所述处理器布置成联接到所述加速度计的所述输出；

其中所述处理器布置成基于由所述加速度计测量的所述加速度来确定所述未对准，并且其中：

·如果所述车辆静止，则关于两个轴进行对所述未对准的所述确定；并且

·当所述车辆正在移动时，关于垂直于所述两个轴的第三轴进行对所述未对准的所述确定。

这样，我们已经意识到，可以利用有关两个轴的信息，而不是简单地在车辆静止时不进行任何测量。随后，一旦车辆移动，就可以添加有关第三轴的信息。通常，两个轴将彼此垂直，并且第三轴可以是大体竖直的。

处理器可以布置成当所述车辆静止时不关于所述第三轴确定所述未对准。其还可以布置成当所述车辆正在移动时关于所述两个轴确定所述未对准，使得在车辆在运动中的情况下确定关于所有三个轴(所述两个轴及第三轴)的未对准。

处理器可以具有用于车辆是否正在移动的指示(诸如车速传感器的输出)的输入。可替代地，处理器可以布置成从加速度计确定车辆何时正在移动。

根据本发明的第二方面，提供了车辆，其具有雷达单元和附接到其的本发明的第一方面的设备，其中加速度计附接到雷达单元或集成在雷达单元中。

车辆可以设置有另一加速度计，所述另一加速度计联接到所述车辆并且能够确定所述车辆围绕三个轴的加速度，其中所述另一加速度计的输出联接到所述处理器，并且所述处理器布置成基于所述车辆的所述加速度来确定所述未对准。

根据本发明的第三方面，提供了检测车辆的雷达单元的未对准的方法，包括：确定所述雷达单元沿三个轴的加速度；以及基于所述加速度确定所述未对准，其中：

·如果所述车辆静止，则关于两个轴进行对所述未对准的所述确定；并且

·当所述车辆正在移动时，关于垂直于所述两个轴的第三轴进行对所述未对准的所述确定。

这样，我们已经意识到，可以利用有关两个轴的信息，而不是简单地在车辆静止时不进行任何测量。随后，一旦车辆移动，就可以添加有关第三轴的信息。通常，两个轴将彼此垂直，并且第三轴可以是大体竖直的。

所述方法可以包括当所述车辆静止时不关于所述第三轴确定所述未对准。其还可以包括当所述车辆正在移动时关于所述两个轴确定所述未对准，以使得在车辆在运动中的情况下确定关于所有三个轴(所述两个轴及第三轴)的未对准。

所述方法可以包括：从所述加速度计确定所述车辆何时正在移动；或者使用车速传感器来进行该确定。

所述方法可以包括：使用联接到所述车辆的另一加速度计来确定所述车辆围绕三个轴的所述加速度；并且基于所述车辆的所述加速度来确定所述未对准。

现在，下面参考附图对本发明的实施例进行描述，其中：

图1是根据本发明的实施例的具有未对准检测设备的雷达单元的正视图；

图2是图1的雷达单元的平面图；

图3和图4是未对准已应用到其上的图1的雷达单元的对应视图；并且

图5是示出图1的雷达单元的操作的流程图。

附图示出本发明的实施例，其使用加速度计4来确定雷达单元2是否未对准。

通常，在制造车辆3时雷达单元2将相对于车辆3仔细地对准，其位置被校准。希望通常在启动车辆的几秒钟内，在将其开走之前，知道该仔细的定位是否已受到干扰(例如，由于撞击)。

这样，雷达单元包括联接到处理器5的三轴加速度计4。该加速度计测量雷达单元沿三个轴(通常是两个垂直水平轴和一个竖直轴)的加速度。设备还设置有车辆加速度计6，所述车辆加速度计6安装在车辆3上、与雷达单元2间隔开，并且测量车辆的围绕三个轴(同样通常是两个垂直水平轴和一个竖直轴)的加速度。车辆加速度计6的输出也联接到处理器5。

因此，通过在车辆静止情况下比较两个加速度计4、6在不同时间的输出，可以确定是否已经存在关于任何水平轴的未对准。具体地，俯仰和侧倾信息通常是可用的。当车辆静止时，不可能用加速度计检测纯粹关于竖直轴的任何未对准，因为当车辆静止时，作用在车辆上的唯一力是重力，并且围绕竖直轴的旋转将不会改变重力拉动加速度计的方向。然而，我们已经意识到另外两个轴是可用的，并且因此当车辆静止时，确定关于两个可用轴的未对准。

一旦车辆开走，将存在作用在加速度计4、6上的纯重力以外的其他加速度。这样，将可能关于所有三个轴确定未对准角，俯仰、侧倾和偏航。

这样，可以遵循以下方法。

1.点火开启后，检测自先前点火关闭已经发生的雷达传感器模块的任何俯仰角未对准和侧倾角未对准(基于加速度计轴上的重力加速度的影响)，并且实施所需的任何纠正(或者如果已经发生过多的未对准，则利用驾驶员警告使系统进入降级/非运行模式)。

2.开走后，并且在几秒钟(约5秒钟)内，检测自先前点火关闭已经发生的雷达传感器的任何方位角未对准，并且再次根据需要实施校正或系统功能更改。

两部分过程的原因是，仅使用包括三个线性加速度计轴的加速度计4，就不可能仅从重力加速度的测量来检测方位角旋转：只能确定俯仰和侧倾旋转。因此，一旦车辆正在移动，方位角旋转未对准就必须从车辆的侧向加速度中检测。

对于上面的步骤1，提出附图的图5所示的过程。这是流程图，示出所提议的过程，用于使用点火后静态雷达传感器加速度计测量结果，以与以前存储的值进行比较来检查加速度计对准，并且确定任何俯仰角和侧倾角对准变化以进行后续的运动中加速度计测量校正。

在该方法中，车辆停止(步骤10)，并且在零速下三个轴上的加速度的当前值ax0、ay0和az0存储在非易失性构件中(步骤12)。车辆点火开关随后关闭(步骤14)，并且停放车辆316。

随后，一段时间后点火开关再次打开(步骤18)。我们将ax0(t)、ay0(t)和az0(t)称为在点火开启之后某一时间t秒处来自三个加速度计4轴的加速度(由于重力，因为车辆静止：v＝0m/s)的测量结果，并且δax0(t)、δay0(t)和δaz0(t)是这些测量结果与来自雷达传感器加速度计的先前存储的值ax0、ay0和az0之间的差。

如果δax0(t)、δay0(t)和δaz0(t)小于某个阈值(步骤20)，则这表明自先前点火关闭还未发生雷达传感器的未对准：在这种情况下，新值ax0(t)、ay0(t)和az0(t)简单地存储为新的“参考”值，以便将来比较(步骤22)。

如果δax0(t)、δay0(t)和δaz0(t)大于阈值，则将来自加速度计4的δax0(t)、δay0(t)和δaz0(t)与来自车辆加速度计6的对应信号进行比较。如果对应的值匹配到某个公差内(步骤24)，则推断雷达传感器加速度计的视旋转实际上只是整个车身的一些未对准的结果(也许例如驾驶员在行李箱中放了一些重物)：在这种情况下，新值ax0(t)、ay0(t)和az0(t)再次简单地存储为新的“参考”值，以便将来比较，因为还没有发生雷达传感器本身的单独未对准。

如果发现来自两个加速度计的读数不匹配，则推断雷达传感器模块的未对准已经发生(步骤26)。在这种情况下，在车辆离开之前，从ax0(t)、ay0(t)和az0(t)的测量值确定俯仰(θ)和侧倾(φ)未对准的程度(使用分析过程)。如果有的话，随后可以在车辆离开之前立即对这些未对准施加适当的校正。

随后，在车辆离开之后，从来自两个加速度计4、6的侧向线性加速度的测量结果的比较确定任何附加方位角(偏航)未对准(ψ)的程度。