[发明专利]自动传感器姿态估计的方法

说明书

公开一种用于自动地确定主车辆上的对象传感器位置和对准的方法和传感器系统。雷达传感器检测正常操作中包围主车辆的对象。静态对象识别为地面速度约等于零的这些对象。车辆动态学传感器提供车辆纵向和横向速度以及横摆率数据。用于静态对象的测量数据‑包括相对于传感器的方位角、范围和范围变化率‑连同车辆动态学数据在递归几何计算中使用，该递归几何计算收敛于该主车辆上的雷达传感器的二维位置和方位对准角度的实际值。

技术领域

本发明大体上涉及车辆上的对象检测传感器，并且更具体地涉及一种通过使用递归计算中的车辆动态学数据和被检测的静态对象数据自动地确定对象传感器的姿态-包括其在主车辆上的位置和安装角-的方法。

背景技术

许多现代车辆包括对象检测传感器，其用于启用碰撞警告或避免以及其它主动安全应用。对象检测传感器可以使用许多检测技术中的任一种技术-包括例如短程或远程雷达、具有图像处理的摄像头、激光或激光雷达(LIDAR)以及超声。对象检测传感器检测车辆以及主车辆的路径中的其它对象，且应用软件使用对象检测信息以酌情发出警告或采取动作。

为了使应用软件最佳地执行，对象检测传感器必须与车辆正确地对准。例如，如果传感器检测到实际上处于主车辆的路径中的对象、但由于传感器错位导致该传感器确定该对象处于主车辆的路径稍微偏左，那么这可对应用软件具有显著意义。类似地，对象传感器在主车辆上的真正位置在对象检测计算中也是至关重要的。即使车辆上存在多个对象检测传感器，它们的位置和对准已知以便最小化或消除冲突或不准确的传感器读数仍然是至关重要的。

在许多车辆中，对象检测传感器直接集成至车辆前仪表板或后仪表板中。此类型的安装是简单、有效且美学上令人愉悦的，但是其具有以下缺点：没有实用方式来物理地调整传感器的位置或对准。因此，如果传感器与车辆的真正航向错位，那么由于对仪表板或寿命和气候相关翘曲的损坏，除更换包括传感器的整个仪表板组件外，传统上没有任何方式来修正错位。在其它情形中，对象传感器可以放置在车辆上但没有精确地确定传感器的位置和定向，因此造成对象检测计算的不确定性。

发明内容

根据本发明的教导，公开一种用于自动地确定车辆上的对象传感器位置和对准的方法和传感器系统。雷达传感器检测正常操作中包围主车辆的对象。静态对象识别为地面速度约等于零的这些对象。车辆动态学传感器提供车辆纵向和横向速度以及横摆率数据。用于静态对象的测量数据-包括相对于传感器的方位角、范围和范围变化率-连同车辆动态学数据在递归几何计算中使用，该递归几何计算收敛于该主车辆上的雷达传感器的二维位置和方位对准角度的实际值。

本发明的另外特征从结合附图取得的以下描述和随附权利要求书中将显而易见。

附图说明

图1是包括若干对象检测传感器、车辆动态学传感器以及用于其间的通信的处理器的俯视图图示；

图2是具有检测静态对象的雷达传感器的主车辆的俯视图图示，并且示出主车辆上的雷达传感器的姿态的计算中使用的几何关系；

图3是智能传感器的示意图，在给定车辆动态学数据作为输入的情况下可学习其在主车辆上的姿态；以及

图4是用于自动估计主车辆上的雷达传感器的姿态的方法的流程图。

具体实施方式

针对自动对象传感器姿态估计的本发明的实施例的以下讨论仅仅具有示例性本质，并且决不旨在限制本发明或其应用或使用。

对象检测传感器在现代车辆中已经很普遍了。这些传感器用于检测在车辆驾驶路径中或附近-向前、向后或侧面的对象。许多车辆现在以妨碍传感器的机械调整的方式将对象检测传感器集成至外部车身装饰面板中。本文公开一种用于以软件自动地校准传感器位置和对准、从而确保精确的传感器读数且无需传感器的机械调整的方法和系统。