[发明专利]确定用于道路车辆雷达自动对准控制器的雷达传感器的对准角度的方法

说明书

一种从对准角度的初始可用粗略估计开始来确定用于道路车辆雷达自动对准控制器（3）的两个或更多个道路车辆（1）运载的雷达传感器（4）的所述对准角度的方法。从至少两个雷达传感器（4）获得与对探测的距离、方位角和距离变化率相关的信号。筛选（5）所述检测以确定来自静止目标的检测。从来自静止目标所确定的检测中导出线性化的信号处理模型，所述模型涉及所述道路车辆的对准角度、纵向和横向速度以及侧转率。应用（6）滤波算法来估计所述对准角度。基于所述估计的对准角度，产生适合于使道路车辆雷达自动对准控制器执行雷达偏移补偿的信号。

技术领域

本公开一般上涉及道路车辆雷达传感器的对准角度的确定，并且特定地涉及从对准角度的初始可用粗略估计开始来确定用于道路车辆雷达自动对准控制器的两个或更多个道路车辆运载雷达传感器的对准角度的方法。

背景技术

当今许多道路车辆包括物体检测传感器，其例如被用于实现自我车辆的定位以及实现碰撞警告或避免以及其他主动安全应用。这种物体检测传感器可以使用多种检测技术中的任何一种，所述技术诸如例如近程或远程雷达、具有图像处理的照相机、激光或LIDAR以及超声波。物体检测传感器检测自我车辆附近处的车辆和其他物体，并且定位或安全功能性的应用软件可以使用这样的物体检测信息以在适当时采取行动或发出警告。

为了使这种定位或安全功能性最佳地执行，物体检测传感器必须与自我车辆正确地对准。传感器未对准可能具有重要的后果，因为自我车辆附近处的车辆和其他物体可能被解释为具有与其实际具有的位置不同的其他位置。即使车辆上存在多个物体检测传感器，将它们进行对准也很重要，以便最小化或消除冲突或不准确的传感器读数。

先前，物体检测传感器通常被直接集成到道路车辆的前部或后部仪表板（fascia）中。这种类型的安装具有以下缺点：通常没有实际的方式来物理地调整这种物体检测传感器的对准。因此，如果物体检测传感器变得与车辆的真实驶向（heading）不对准，例如由于仪表板的损坏或与使用年限和天气相关的变形，除了更换包含传感器的整个仪表板组件之外，传统上不存在校正不对准的方式。

US 2017261599（A1）提出了致力于该难题的一种尝试并公开了一种方法和传感器系统，其用于自动确定主车辆上的物体传感器位置和对准并用于在软件中自动校准传感器位置和对准，从而确保准确的传感器读数而不需要对传感器进行机械调整。在正常操作时，雷达传感器检测主车辆周围的物体。静态物体是被标识为具有大约等于零的地面速度的物体。车辆动力学传感器提供车辆纵向和横向速度以及侧转率（yaw-rate）数据。对静态物体的测量数据（包括相对于传感器的方位角角度、距离和距离变化率）连同车辆动力学数据一起被用于递归几何计算，其收敛于主车辆上的雷达传感器的二维位置和方位角对准角度的实际值。姿态估计计算中仅使用静态物体。通过仅使用静态物体，减少了传感器姿态估计计算中涉及的未知量的数量，使得雷达传感器的姿态可以通过对多个测量循环上的递归计算来确定。静态物体具有由距离和方位角角度和距离变化率定义的位置，所述距离和方位角角度和距离变化率全部都由雷达传感器测量。从定义的几何关系中，在传感器测量数据的每个新集合的到达时，可以递归地执行一对计算。在第一计算中，假设方位角定向角α是已知的（从默认设置中，或者从递归计算的先前循环中），并且计算出位置值a和b。在第二计算中，假设位置值a和b是已知的（从默认设置中，或者从递归计算的先前循环中），并且计算出方位角定向角α。在一时间段内（标称为一分钟到数分钟），在测量数据每秒到达若干次的情况下，这些计算将收敛以产生传感器姿态的实际值（a、b、α）。

尽管US 2017261599（A1）讨论了传感器安装位置和方位角对准角度的估计，但这是在假设纵向速度、横向速度和侧转率是已知的情况下进行的，这使得能够通过将最小化问题作为约束最小二乘问题来解决。然而，在许多情况下，纵向速度、横向速度和侧转率是未知的，这是该解决方案不能应用的原因。因此，存在对改进道路车辆运载物体传感器，尤其是道路车辆运载雷达传感器的对准角度的确定的需要。

发明内容