專利名稱：用于主動安全車輛應(yīng)用的新型傳感器對準(zhǔn)方法和工具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體上涉及在車輛上的物體檢測傳感器，并且更具體地，涉及一種用于執(zhí)行車載短距雷達或其他傳感器的虛擬對準(zhǔn)的方法，其檢測一個或多個傳感器的失準(zhǔn)狀況，確定用于這些傳感器的校準(zhǔn)角度調(diào)整，以及通過在軟件中調(diào)整傳感器讀數(shù)來不必物理地調(diào)整這傳感器地來執(zhí)行這些傳感器的虛擬校準(zhǔn)。
背景技術(shù)：
許多現(xiàn)代車輛包括物體檢測傳感器，其被用來實現(xiàn)碰撞報警或避免以及其他主動安全應(yīng)用。物體檢測傳感器可以使用多種檢測技術(shù)中的任一種一例如包括短距雷達、具有圖像處理的攝影機、激光或LIDAR、以及超聲波。物體檢測傳感器檢測在主車輛的路徑中的車輛和其他物體，并且應(yīng)用軟件使用物體檢測信息來在適當(dāng)時發(fā)出報警或者采取動作。
為了優(yōu)化地執(zhí)行應(yīng)用軟件，物體檢測傳感器必須正確地與車輛對準(zhǔn)。例如，如果傳感器檢測實際上在主車輛的路徑中的物體，但是由于傳感器失準(zhǔn)，傳感器就確定物體位于主車輛的路徑的稍左側(cè)，這會對應(yīng)用軟件產(chǎn)生重大后果。即使在車輛上有多個前視物體檢測傳感器，將它們都正確地對準(zhǔn)也是重要的，以便于最小化或消除沖突的傳感器讀數(shù)。在許多車輛中，物體檢測傳感器直接集成到車輛的前外飾板件內(nèi)。這種類型的安裝是簡單有效的、并且美學(xué)上合意的，但是它具有一缺點，即沒有現(xiàn)實辦法來物理地調(diào)整傳感器的對準(zhǔn)。因此，如果由于外飾板件的損壞或者老化以及天氣相關(guān)的扭曲，傳感器變?yōu)榕c車輛的真實前進方向失準(zhǔn)，那么傳統(tǒng)上已經(jīng)沒有辦法來校正失準(zhǔn)，除了更換包括傳感器的整個外飾板件組件。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)，公開了一種用于不需要物理地調(diào)整傳感器而虛擬對準(zhǔn)在車輛上的物體檢測傳感器的方法和工具。在主車輛的正常駕駛期間通過互相比較不同的傳感器讀數(shù)來檢測傳感器失準(zhǔn)情況。在車輛服務(wù)場所，主車輛被放置在對準(zhǔn)固定裝置中，并且將所有物體檢測傳感器的對準(zhǔn)與地面實況比較來確定對準(zhǔn)校準(zhǔn)參數(shù)。通過在受控環(huán)境中跟隨引導(dǎo)車輛地駕駛主車輛可以進一步細化對準(zhǔn)校準(zhǔn)。最終的對準(zhǔn)校準(zhǔn)參數(shù)被授權(quán)并且儲存在系統(tǒng)存儲器中，并且使用物體檢測數(shù)據(jù)的應(yīng)用此后根據(jù)所述校準(zhǔn)參數(shù)調(diào)整傳感器讀數(shù)。本發(fā)明還提供了如下方案
方案I. 一種用于虛擬對準(zhǔn)在主車輛上的物體檢測傳感器的方法，所述方法包括
在主車輛正常駕駛期間檢測傳感器失準(zhǔn)情況；
利用具有已知地面實況的對準(zhǔn)目標(biāo)固定裝置確定用于物體檢測傳感器的對準(zhǔn)校準(zhǔn)參
數(shù)；
將所述對準(zhǔn)校準(zhǔn)參數(shù)儲存在存儲器中；以及
由應(yīng)用程序使用所述對準(zhǔn)校準(zhǔn)參數(shù)來調(diào)整所述物體檢測傳感器的讀數(shù)。方案2.如方案I所述的方法，其中檢測傳感器失準(zhǔn)情況包括確定存在一組必要駕駛條件，計算在每個物體檢測傳感器的讀數(shù)之間的差值，以及確定一個或多個所述物體檢測傳感器是否以超過預(yù)定閾值的量失準(zhǔn)。方案3.如方案2所述的方法，其中所述一組必要駕駛條件包括在筆直道路上駕駛，以及在主車輛前面的道路上存在引導(dǎo)車輛。方案4.如方案2所述的方法，還包括通知失準(zhǔn)情況給主車輛的駕駛員。方案5.如方案I所述的方法，其中確定用于物體檢測傳感器的對準(zhǔn)校準(zhǔn)參數(shù)包括將主車輛布置在所述對準(zhǔn)目標(biāo)固定裝置中并且用每個物體檢測傳感器靜態(tài)地測量一個或多個已知定位的物體的位置。方案6.如方案I所述的方法，其中將所述對準(zhǔn)校準(zhǔn)參數(shù)儲存在存儲器中包括由維修技術(shù)員將技術(shù)員工具連接到主車輛，并且使用所述技術(shù)員工具來授權(quán)將對準(zhǔn)校準(zhǔn)參數(shù)儲存在存儲器中。 方案7.如方案I所述的方法，還包括通過在引導(dǎo)車輛后面的預(yù)定布置中駕駛主車輛來細化和驗證所述對準(zhǔn)校準(zhǔn)參數(shù)。方案8.如方案7所述的方法，其中細化和驗證所述對準(zhǔn)校準(zhǔn)參數(shù)包括在筆直道路上在引導(dǎo)車輛后面駕駛主車輛，獲取一系列的傳感器讀數(shù)，以及最小化包含所述傳感器讀數(shù)和相應(yīng)于所述傳感器讀數(shù)的對準(zhǔn)校準(zhǔn)參數(shù)的數(shù)學(xué)函數(shù)。方案9.如方案I所述的方法，其中所述物體檢測傳感器包括左側(cè)短距雷達、右側(cè)短距雷達、以及長距雷達。方案10.如方案I所述的方法，其中所述應(yīng)用程序是碰撞檢測報警或碰撞避免系統(tǒng)。方案11. 一種用于虛擬對準(zhǔn)在主車輛上的物體檢測傳感器的方法，所述物體檢測傳感器包括兩個短距雷達傳感器以及長距雷達傳感器，所述方法包括
在主車輛正常駕駛期間檢測傳感器失準(zhǔn)情況；
利用具有已知地面實況的對準(zhǔn)目標(biāo)固定裝置確定用于物體檢測傳感器的對準(zhǔn)校準(zhǔn)參
數(shù)；
通過在引導(dǎo)車輛后面的預(yù)定布置中駕駛主車輛來細化和驗證所述對準(zhǔn)校準(zhǔn)參數(shù)；授權(quán)所述對準(zhǔn)校準(zhǔn)參數(shù)的儲存以及將所述參數(shù)儲存在存儲器中；以及由碰撞檢測報警或碰撞避免系統(tǒng)使用所述對準(zhǔn)校準(zhǔn)參數(shù)來調(diào)整所述物體檢測傳感器的讀數(shù)。方案12.如方案11所述的方法，其中檢測傳感器失準(zhǔn)情況包括確定存在一組必要駕駛條件，計算在每個物體檢測傳感器的讀數(shù)之間的差值，以及確定一個或多個所述物體檢測傳感器是否以超過預(yù)定閾值的量失準(zhǔn)。方案13.如方案11所述的方法，其中確定用于物體檢測傳感器的對準(zhǔn)校準(zhǔn)參數(shù)包括將主車輛布置在所述對準(zhǔn)目標(biāo)固定裝置中并且用每個物體檢測傳感器靜態(tài)地測量一個或多個已知定位的物體的位置。方案14.如方案11所述的方法，其中細化和驗證所述對準(zhǔn)校準(zhǔn)參數(shù)包括在筆直道路上在引導(dǎo)車輛后面駕駛主車輛，獲取一系列的傳感器讀數(shù)，以及最小化包含所述傳感器讀數(shù)和相應(yīng)于所述傳感器讀數(shù)的對準(zhǔn)校準(zhǔn)參數(shù)的數(shù)學(xué)函數(shù)。方案15. —種用于在主車輛上的物體檢測傳感器的虛擬對準(zhǔn)系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括
在所述主車輛上的多個物體檢測傳感器；
使用來自所述物體檢測傳感器的信號的應(yīng)用程序模塊；
用于儲存所述物體檢測傳感器的參數(shù)數(shù)據(jù)的存儲器模塊；
用于提供信息給主車輛的駕駛員的顯示單元；
與所述物體檢測傳感器、所述應(yīng)用程序模塊、所述存儲器模塊、以及所述顯示單元通信的控制器，所述控制器配置來確定對準(zhǔn)校準(zhǔn)參數(shù)并且利用所述對準(zhǔn)校準(zhǔn)參數(shù)調(diào)整來自所述物體檢測傳感器的信號；以及
適于與所述控制器通信的技術(shù)員工具，所述技術(shù)員工具被用來授權(quán)對所述對準(zhǔn)校準(zhǔn)參
數(shù)的改變。方案16.如方案15所述的虛擬對準(zhǔn)系統(tǒng)，其中所述多個物體檢測傳感器包括左側(cè)短距雷達、右側(cè)短距雷達、以及長距雷達。方案17.如方案15所述的虛擬對準(zhǔn)系統(tǒng)，其中所述應(yīng)用程序模塊包括碰撞檢測報警或碰撞避免系統(tǒng)。方案18.如方案15所述的虛擬對準(zhǔn)系統(tǒng)，其中所述控制器配置成在主車輛在一組必要駕駛條件下的駕駛期間檢測傳感器失準(zhǔn)情況。方案19.如方案15所述的虛擬對準(zhǔn)系統(tǒng)，其中所述控制器配置成在所述主車輛定位在具有已知地面實況的對準(zhǔn)目標(biāo)固定裝置中時確定所述物體檢測傳感器的對準(zhǔn)校準(zhǔn)參數(shù)。方案20.如方案15所述的虛擬對準(zhǔn)系統(tǒng)，其中所述控制器配置成通過在筆直道路上在引導(dǎo)車輛后面駕駛主車輛，獲取一系列的傳感器讀數(shù)，以及最小化包含所述傳感器讀數(shù)和相應(yīng)于所述傳感器讀數(shù)的對準(zhǔn)校準(zhǔn)參數(shù)的數(shù)學(xué)函數(shù)而細化和驗證所述對準(zhǔn)校準(zhǔn)參數(shù)。從下面結(jié)合附圖的描述和附屬權(quán)利要求，本發(fā)明的附加特征將變得清晰。


圖I為包括可以用于物體檢測的若干傳感器的車輛的俯視 圖2為在圖I中所示的車輛的俯視圖，示出物體檢測傳感器的示例性覆蓋樣式；
圖3為允許物體檢測傳感器的虛擬對準(zhǔn)的系統(tǒng)的示意 圖4為用于物體檢測傳感器的虛擬對準(zhǔn)的方法的流程 圖5為在正常駕駛操作期間用于檢測傳感器失準(zhǔn)的方法的流程 圖6為可以使用于虛擬傳感器對準(zhǔn)的目標(biāo)固定裝置的俯視 圖7為可以使用于傳感器對準(zhǔn)細化和驗證的測試環(huán)境的俯視圖；以及 圖8為用于細化對準(zhǔn)校準(zhǔn)值的方法的流程圖。
具體實施例方式本發(fā)明致力于物體檢測傳感器虛擬對準(zhǔn)方法的實施例的下述討論本質(zhì)上僅為示例性的，并且決不是旨在限制本發(fā)明或它的應(yīng)用或使用。物體檢測傳感器在現(xiàn)代車輛中已經(jīng)變得很常見。這種傳感器使用來檢測在車輛的向前或者向后的駕駛路徑中或附近的物體。許多車輛現(xiàn)在以排除機械調(diào)整傳感器的方式將物體檢測傳感器集成在外部車身裝飾板內(nèi)。本文公開了一種用于在軟件中校準(zhǔn)傳感器對準(zhǔn)的方法和工具，而不是機械地調(diào)整傳感器。圖I為包括若干個傳感器的車輛10的俯視圖，所述傳感器可以使用于物體檢測、車道保持、以及其他主動安全應(yīng)用。所述傳感器包括左側(cè)短距雷達、或SRR左12，右側(cè)短距雷達、或SRR右14，以及長距雷達(LRR) 16。SRR左12和SRR右14通常集成到在車輛前面的保險杠板件內(nèi)。LRR 16通常安裝在前保險杠的中央處，并且可以集成到保險杠板件內(nèi)。車輛10還包括攝影機18，其可以與其他傳感器聯(lián)合使用以用于物體檢測、以及用于其他基于視覺的應(yīng)用。攝影機18通常安裝在車輛10的風(fēng)擋內(nèi)側(cè)，在頂部中央附近。
圖2為車輛10的俯視圖，示出SRR左12、SRR右14、LRR 16以及攝影機18的示例性覆蓋樣式。覆蓋樣式指示每個設(shè)備的有效視場，該設(shè)備可以在該視場內(nèi)可靠地檢測物體。SRR左12和SRR右14分別具有覆蓋樣式20和22，它們偏置于它們在車輛10的相應(yīng)側(cè)，并且在車輛10的延長中心線附近幾乎接觸或稍微交疊。作為實例，覆蓋樣式20和22可以在車輛的前面延伸大約30-40米。LRR 16具有如圖所示的覆蓋樣式24，其可以在車輛的前面延伸大約60米。LRR 16可以具有兩種操作模式，包括由圖2的覆蓋樣式24所示的中距模式，以及具有更窄覆蓋樣式的長距模式(未示出)，在其中物體檢測范圍舉例而言為大約200米。攝影機18具有與LRR 16的覆蓋樣式24相似尺寸和形狀的視場或覆蓋樣式26。注意在圖2中覆蓋樣式20-26的長度不是相對于車輛10的按比例示出。車輛10可以還包括后視物體檢測傳感器(未示出)，其可以是短距雷達、或者基于可視的、或可以使用某些其他技術(shù)。這些通常安裝在車輛10的后保險杠中。可以使用為物體檢測傳感器的其他技術(shù)包括超聲波、以及基于激光的(包括LIDAR)。本文公開的虛擬對準(zhǔn)方法可以應(yīng)用到這些物體檢測技術(shù)中的任一種。如上所述，SRR左12和SRR右14通常集成到車輛10的前外飾板件內(nèi)。在大多數(shù)的這種安裝中，如果它們變?yōu)槭?zhǔn)，沒有現(xiàn)實辦法來物理地調(diào)整SRR左12或SRR右14的朝向。經(jīng)驗已經(jīng)表明外飾板件集成的傳感器通常確實在一段時間周期之后變?yōu)槭?zhǔn)，這由于對外飾板件的事故損壞、或者由于外飾板件的與天氣相關(guān)的扭曲。集成到前外飾板件的傳感器的顯著失準(zhǔn)會不利地影響物體檢測或使用傳感器數(shù)據(jù)的其他系統(tǒng)的性能。在傳感器已經(jīng)變?yōu)槊黠@失準(zhǔn)的情況下，傳統(tǒng)上已經(jīng)沒有選擇余地，除了更換前外飾板件和傳感器組件。這個更換對于車主來說會是非常昂貴的。外飾板件集成的傳感器的失準(zhǔn)問題可以通過在軟件中執(zhí)行SRR左12、SRR右14、和/或其他傳感器的虛擬對準(zhǔn)來克服。下面描述的虛擬對準(zhǔn)消除了需要更換變形的外飾板件。圖3為允許物體檢測傳感器虛擬對準(zhǔn)的系統(tǒng)30的示意圖。車輛10包括控制器32，其從SRR左12和SRR右14接收數(shù)據(jù)。控制器32還管理下面準(zhǔn)備描述的虛擬對準(zhǔn)方法?？刂破?2提供傳感器數(shù)據(jù)給應(yīng)用模塊34，其使用傳感器數(shù)據(jù)以實現(xiàn)物體檢測或其他目的?？刂破?2還與將傳感器相關(guān)參數(shù)儲存在非易失性存儲器中的存儲器模塊36通信。如果如下面討論，控制器32檢測到失準(zhǔn)情況，可以在顯示器38上提供消息給車輛10的駕駛員。技術(shù)員工具40連接到車輛10以便于與控制器32通信，并且由技術(shù)員使用來執(zhí)行虛擬傳感器對準(zhǔn)以及授權(quán)新的對準(zhǔn)校準(zhǔn)參數(shù)的儲存。
圖4為用于虛擬對準(zhǔn)物體檢測傳感器，例如SRR左12和SRR右14的方法的流程圖50。在方框52，在正常駕駛操作期間檢測大于某個閾值，例如2級的失準(zhǔn)。當(dāng)在方框52處檢測到這種失準(zhǔn)時， 經(jīng)由在顯示器38上的消息給駕駛員報警，并且傳感器對準(zhǔn)數(shù)據(jù)儲存在存儲器模塊36中。在方框54，利用具有已知地面實況的目標(biāo)固定裝置虛擬地調(diào)整傳感器對準(zhǔn)。在方框56，利用儲存在存儲器模塊36中的數(shù)據(jù)，在受控路上駕駛測試中細化和驗證傳感器對準(zhǔn)。在方框58，經(jīng)細化的對準(zhǔn)校準(zhǔn)值被授權(quán)并且儲存在存儲器模塊36中用于供控制器32和應(yīng)用模塊34使用。圖5為用于在正常駕駛操作期間檢測傳感器失準(zhǔn)的方法的流程圖，如在上面描述的流程圖50的方框52執(zhí)行的。車輛在開始方框62處開始駕駛。在方框64，評估駕駛環(huán)境來確定是否存在合適的條件以檢測傳感器對準(zhǔn)。具體地，在方框64，確定是否車輛10在筆直道路上駕駛，以及是否短距離引導(dǎo)車輛存在于與車輛10相同的車道上。為了確定車輛10是否筆直駕駛，可以通過分析車輛側(cè)向加速數(shù)據(jù)來執(zhí)行車道幾何形狀的評估，因為大多數(shù)現(xiàn)代車輛包括車載加速器。車道幾何形狀評估也可以經(jīng)由分析轉(zhuǎn)向盤角度數(shù)據(jù)、從攝影機圖像評估車道邊界幾何形狀、以及其他手段來執(zhí)行?？拷囊龑?dǎo)車輛的存在由前視傳感器來確定，例如SRR左12、SRR右14、LRR 16以及攝影機18?？拷囊龑?dǎo)車輛的標(biāo)準(zhǔn)可以是引導(dǎo)車輛例如以20-40米的距離范圍存在于與車輛10相同的車道上。在決定菱形框66，作出關(guān)于是否可以執(zhí)行傳感器對準(zhǔn)檢測的決定。如果車輛10在筆直道路上駕駛并且存在靠近的引導(dǎo)車輛，那么流程前進到方框68。如果筆直道路和引導(dǎo)車輛條件都不滿足，那么流程循環(huán)回到在方框64處的再評估駕駛環(huán)境。在方框68，根據(jù)靠近的引導(dǎo)車輛的測量值計算傳感器測量殘差。在方框68處通過比較來自不同傳感器，例如SRR左12、SRR右14、LRR 16以及甚至攝影機18的傳感器數(shù)據(jù)計算所述殘差。如果傳感器直接指示引導(dǎo)車輛的目標(biāo)方位角，那么可以比較方位角。例如，如果SRR左12指示3度的目標(biāo)方位角，而其他傳感器都指示O度的目標(biāo)方位角，那么可以確定SRR左12失準(zhǔn)3度。如果傳感器測量引導(dǎo)車輛的范圍和側(cè)向位置，而不是方位角，那么可以計算失準(zhǔn)角度。例如，如果傳感器檢測靠近的引導(dǎo)車輛在20米的范圍處，但由SRR左12指示的靠近的引導(dǎo)車輛的側(cè)向位置一或者靠近的引導(dǎo)車輛的特定特征與由其他傳感器指示的側(cè)向位置偏差I(lǐng)米，那么SRR左12的失準(zhǔn)或者傳感器測量殘差
$可以計算為
Sl = atan(l/2o)三 3。⑴。在決定菱形框70，來自方框68的傳感器測量殘差可以與閾值比較。例如，所述閾值可以由車輛制造商指定為2度，意味著如果發(fā)現(xiàn)任何傳感器偏離對準(zhǔn)大于2度就將采取動作。如果確定任何傳感器的殘差超過所述閾值，那么在方框72，傳感器失準(zhǔn)經(jīng)由在顯示器38上的消息報告給駕駛員。否則，流程循環(huán)回到在方框64處的再評估駕駛環(huán)境。在上
面描述的實例中，其中SRR左12的殘差^計算為等于大約3度，在方框72將報告?zhèn)鞲衅?br> 失準(zhǔn)給駕駛員，并且失準(zhǔn)數(shù)據(jù)將捕獲在存儲器模塊36中。在方框68計算傳感器測量殘差以及在決定菱形框70將所述殘差與閾值比較中，需要可重復(fù)性、或者統(tǒng)計意義，以便作出決定。換句話說，在方框72處不會只基于單個一組傳感器讀數(shù)就報告失準(zhǔn)。更確切地，可以在若干秒的滾動時間窗口上估算數(shù)據(jù)，并且只有在一個傳感器始終與其他傳感器以大于閾值的量失準(zhǔn)時才報告失準(zhǔn)。應(yīng)該注意本文描述的方法可以使用來執(zhí)行物理地失準(zhǔn)若干度或更多的傳感器的虛擬校準(zhǔn)。在圖5的流程圖60中描述的失準(zhǔn)檢測活動發(fā)生在流程圖50的方框52處。如前面所述，在方框54，利用具有已知地面實況的目標(biāo)固定裝置虛擬地調(diào)整傳感器對準(zhǔn)。雖然可以展望一種沒有用戶或技術(shù)員干預(yù)的連續(xù)和自動地執(zhí)行傳感器對準(zhǔn)校準(zhǔn)的系統(tǒng)，但是這里推薦的是，在方框54，在車輛維修場所處由維修技術(shù)員執(zhí)行虛擬傳感器對準(zhǔn)。因此，在方框52處檢測并且發(fā)送失準(zhǔn)給技術(shù)員之后一定時間后，車輛10將被帶到維修場所以對傳感器進行在方框54處的虛擬對準(zhǔn)。圖6為可以使用于虛擬傳感器對準(zhǔn)的目標(biāo)固定裝置80的俯視圖。車輛10放置在目標(biāo)固定裝置80中的已知位置。這可以通過驅(qū)動車輛10的輪胎進入軌道，或者其他方法來完成。引導(dǎo)車輛模板82直接定位在車輛10的前面。引導(dǎo)車輛模板82可以是車輛后端部的三維模型，或者它可以簡單地是在平板上的車輛后端部圖像。在任何情況下，模板82必須 對在車輛10上的傳感器看起來像引導(dǎo)車輛。前面目標(biāo)84也包括在固定裝置80中。前面目標(biāo)84是窄物體，例如豎直金屬管，其能夠?qū)崿F(xiàn)車輛10車載的傳感器對具體物體的方位角的測量。引導(dǎo)車輛模板82和前面目標(biāo)84以已知距離86定位在車輛10前面。引導(dǎo)車輛模板82和前面目標(biāo)84應(yīng)該優(yōu)選地居中位于車輛10的延伸中心線88上，以便它們呈現(xiàn)O度的地面實況方位角。然而，模板82和目標(biāo)84可以以非零方位角定位，只要角度是已知的。后面目標(biāo)90也可以包括在目標(biāo)固定裝置80中，用于后視傳感器的對準(zhǔn)。后面目標(biāo)90可以想象為窄物體，例如豎直金屬管，與前面目標(biāo)84相似。后面目標(biāo)90以已知距離92定位在車輛10后面。在目標(biāo)固定裝置80中的所有測量值都是在靜態(tài)條件下獲取的。利用目標(biāo)固定裝置80，在方框54處可以檢查在車輛10上車載的傳感器的對準(zhǔn)。這可以由維修技術(shù)員將技術(shù)員工具40連接到車輛10以便工具40與控制器32通信來完成。維修技術(shù)員會發(fā)送命令給控制器32以從車載傳感器，例如SRR左12和SRR右14獲取讀數(shù)。車載傳感器會檢測引導(dǎo)車輛模板82和前面目標(biāo)84，這兩者已知地以相對于車輛10的已知方位角(通常為O度)定位。來自車載傳感器的讀數(shù)相對于地面實況的任何偏差可以被注意到并且儲存在存儲器模塊36中作為名義對準(zhǔn)校準(zhǔn)值。在方框56，在受控條件下可以利用動態(tài)路上測試細化和驗證傳感器對準(zhǔn)。圖7為測試環(huán)境100的俯視圖，其可以用于在方框56處的傳感器對準(zhǔn)細化和驗證。車輛10在道路102上在引導(dǎo)車輛104后面被駕駛。在測試環(huán)境100中，車輛10由維修技術(shù)員駕駛，并且技術(shù)員工具40仍然與控制器32通信。意圖是車輛10以固定距離106跟隨引導(dǎo)車輛104，并且車輛10和引導(dǎo)車輛104在道路102的筆直部分上的相同車道上。如前面所述，在測試環(huán)境100中在方框56處的驗證會需要在一些時間窗口上被執(zhí)行，例如幾秒，以便可以應(yīng)用統(tǒng)計模型到傳感器讀數(shù)以便于確定經(jīng)細化的對準(zhǔn)校準(zhǔn)值。圖8為用于在方框56處細化對準(zhǔn)校準(zhǔn)值的方法的流程圖110。在方框112，在車輛10的坐標(biāo)系中確定用于引導(dǎo)車輛104的地面實況方位角值。在通常情況下，地面實況角為O度。在方框114，傳感器測量值例如由SRR左12和SRR右14獲取。在方框114處的測量值產(chǎn)生到引導(dǎo)車輛114的目標(biāo)方位角。在方框116，提供傳感器對準(zhǔn)校準(zhǔn)參數(shù)。從在方框54處的目標(biāo)固定裝置80上的測試確定并且儲存初始的傳感器對準(zhǔn)校準(zhǔn)參數(shù)。在方框118，通過利用來自方框116的校準(zhǔn)參數(shù)調(diào)整來自方框114的傳感器讀數(shù)來計算預(yù)測目標(biāo)位置。在方框120，來自方框118的預(yù)測目標(biāo)位置與來自方框112的地面實況值比較并且計算任何殘余誤差。來自方框120的殘余誤差被反饋從而調(diào)整在方框116處的傳感器對準(zhǔn)校準(zhǔn)參數(shù)。在流程圖50的方框56處，在流程圖110上顯示的程序可以繼續(xù)，直到殘余誤差最小化。在方框56處的計算可以如下執(zhí)行。假設(shè)傳感器數(shù)據(jù)序列
權(quán)利要求
1.一種用于虛擬對準(zhǔn)在主車輛上的物體檢測傳感器的方法，所述方法包括 在主車輛正常駕駛期間檢測傳感器失準(zhǔn)情況； 利用具有已知地面實況的對準(zhǔn)目標(biāo)固定裝置確定用于物體檢測傳感器的對準(zhǔn)校準(zhǔn)參數(shù)； 將所述對準(zhǔn)校準(zhǔn)參數(shù)儲存在存儲器中；以及 由應(yīng)用程序使用所述對準(zhǔn)校準(zhǔn)參數(shù)來調(diào)整所述物體檢測傳感器的讀數(shù)。
2.如權(quán)利要求I所述的方法，其中檢測傳感器失準(zhǔn)情況包括確定存在一組必要駕駛條件，計算在每個物體檢測傳感器的讀數(shù)之間的差值，以及確定一個或多個所述物體檢測傳感器是否以超過預(yù)定閾值的量失準(zhǔn)。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其中所述一組必要駕駛條件包括在筆直道路上駕駛，以及在主車輛前面的道路上存在引導(dǎo)車輛。
4.如權(quán)利要求2所述的方法，還包括通知失準(zhǔn)情況給主車輛的駕駛員。
5.如權(quán)利要求I所述的方法，其中確定用于物體檢測傳感器的對準(zhǔn)校準(zhǔn)參數(shù)包括將主車輛布置在所述對準(zhǔn)目標(biāo)固定裝置中并且用每個物體檢測傳感器靜態(tài)地測量一個或多個已知定位的物體的位置。
6.如權(quán)利要求I所述的方法，其中將所述對準(zhǔn)校準(zhǔn)參數(shù)儲存在存儲器中包括由維修技術(shù)員將技術(shù)員工具連接到主車輛，并且使用所述技術(shù)員工具來授權(quán)將對準(zhǔn)校準(zhǔn)參數(shù)儲存在存儲器中。
7.如權(quán)利要求I所述的方法，還包括通過在引導(dǎo)車輛后面的預(yù)定布置中駕駛主車輛來細化和驗證所述對準(zhǔn)校準(zhǔn)參數(shù)。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，其中細化和驗證所述對準(zhǔn)校準(zhǔn)參數(shù)包括在筆直道路上在引導(dǎo)車輛后面駕駛主車輛，獲取一系列的傳感器讀數(shù)，以及最小化包含所述傳感器讀數(shù)和相應(yīng)于所述傳感器讀數(shù)的對準(zhǔn)校準(zhǔn)參數(shù)的數(shù)學(xué)函數(shù)。
9.一種用于虛擬對準(zhǔn)在主車輛上的物體檢測傳感器的方法，所述物體檢測傳感器包括兩個短距雷達傳感器以及長距雷達傳感器，所述方法包括 在主車輛正常駕駛期間檢測傳感器失準(zhǔn)情況； 利用具有已知地面實況的對準(zhǔn)目標(biāo)固定裝置確定用于物體檢測傳感器的對準(zhǔn)校準(zhǔn)參數(shù)； 通過在引導(dǎo)車輛后面的預(yù)定布置中駕駛主車輛來細化和驗證所述對準(zhǔn)校準(zhǔn)參數(shù)；授權(quán)所述對準(zhǔn)校準(zhǔn)參數(shù)的儲存以及將所述參數(shù)儲存在存儲器中；以及由碰撞檢測報警或碰撞避免系統(tǒng)使用所述對準(zhǔn)校準(zhǔn)參數(shù)來調(diào)整所述物體檢測傳感器的讀數(shù)。
10.一種用于在主車輛上的物體檢測傳感器的虛擬對準(zhǔn)系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括 在所述主車輛上的多個物體檢測傳感器； 使用來自所述物體檢測傳感器的信號的應(yīng)用程序模塊； 用于儲存所述物體檢測傳感器的參數(shù)數(shù)據(jù)的存儲器模塊； 用于提供信息給主車輛的駕駛員的顯示單元； 與所述物體檢測傳感器、所述應(yīng)用程序模塊、所述存儲器模塊、以及所述顯示單元通信的控制器，所述控制器配置來確定對準(zhǔn)校準(zhǔn)參數(shù)并且利用所述對準(zhǔn)校準(zhǔn)參數(shù)調(diào)整來自所述物體檢測傳感器的信號；以及 適于與所述控制器通信的技術(shù)員工具，所述技術(shù)員工具被用來授權(quán)對所述對準(zhǔn)校準(zhǔn)參 數(shù)的改變。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于主動安全車輛應(yīng)用的新型傳感器對準(zhǔn)方法和工具。一種用于不需要物理地調(diào)整所述傳感器而虛擬對準(zhǔn)在車輛上的物體檢測傳感器的方法和工具。在主車輛的正常駕駛期間通過互相比較不同的傳感器讀數(shù)來檢測傳感器失準(zhǔn)情況。在車輛維修場所，主車輛放置在對準(zhǔn)目標(biāo)固定裝置中，并且將所有物體檢測傳感器的對準(zhǔn)與地面實況比較來確定對準(zhǔn)校準(zhǔn)參數(shù)。通過在跟隨引導(dǎo)車輛的受控環(huán)境中駕駛主車輛可以進一步細化對準(zhǔn)校準(zhǔn)。最終的對準(zhǔn)校準(zhǔn)參數(shù)被授權(quán)并且儲存在系統(tǒng)存儲器中，并且使用物體檢測數(shù)據(jù)的應(yīng)用此后根據(jù)所述校準(zhǔn)參數(shù)調(diào)整傳感器讀數(shù)。
文檔編號G01S7/40GK102778670SQ20121014337
公開日2012年11月14日 申請日期2012年5月10日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月10日
發(fā)明者D.A.奧辛斯基, J.N.尼科勞烏, S.曾 申請人:通用汽車環(huán)球科技運作有限責(zé)任公司