专利名称：用于调整垂直传感器对准的装置与传感器的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于调整垂直传感器对准(sensor-alignment)的装置与传感器。更 具体地来讲，本发明涉及一种当安装于车辆上的传感器垂直失准(misaligned)时通过感 测该传感器的失准来调整垂直传感器对准的技术。
背景技术：
最近，根据用于车辆的智能技术的发展，例如用于跟随于另一车辆之后的自适应 巡航控制(ACC Adaptive Cruise Control)系统与走走停停(stop and go)系统、用于检 测车辆盲点的盲点检测(BSD =Blind Spot Detection)系统、用于辅助安全变道的变道辅助 (LCA =Lane Change Assist)系统，以及用于防止车辆与在前面行驶的车辆相撞的防撞系统 的智能技术已被应用于车辆。为了实现基本的功能，智能技术需要传感器(例如雷达传感 器和超声波传感器)，只有当通过这些传感器能够获得正确的信息时，才能正确地执行这些 功能。然而，由于车辆的碰撞事故、老化(superannuation)等，安装于车辆上的传感器 会发生位置的改变或方向扭转。假定是这样的条件，由于从传感器获取的信息的精度变差， 在利用这种传感器执行各种系统的功能时会出现问题。因此，如果由于车辆的碰撞事故、老 化等，安装于车辆上的传感器发生位置的改变或方向扭转，则必须就水平面和垂直面来调 整传感器的对准。在雷达传感器的情况下，尽管可以由软件来自动地进行车辆中传感器的 水平对准，但是实际上不可能自动地调整这种传感器的垂直对准。由此，不方便的是，每次 当车辆需要调整垂直对准时，必须对车辆进行调整雷达传感器的垂直对准的服务。
发明内容
因此，提出本发明以解决现有技术中出现的上述问题，本发明的目的是提供一种 通过感测传感器由于车辆的接触事故、保险杆碰撞、老化等而引起的位置改变或方向扭转 来对安装于车辆上的传感器的垂直对准进行自动调整的技术。本发明的另一个目的是提供一种通过确定是否需要调整传感器垂直对准来对安 装于车辆上的传感器的垂直对准进行自动调整，使得采用这种传感器的系统可以正确地执 行其功能，最终驾驶员可以安全地驾驶车辆的技术。为了达到该目的，本发明提供了一种用于调整垂直传感器对准的装置，该装置包 括地面反射波测量单元，其基于所接收的从传感器发射的传感器信号的反射波来测量地 面反射波的信号强度；目标感测距离测量单元，其基于所接收到的反射波来测量作为目标 感测距离的可感测到目标的最长距离；垂直失准确定单元，当地面反射波测量单元所测量 的地面反射波的信号强度超过基准信号强度，并且所测量的目标感测距离小于基准目标感 测距离时，该垂直失准确定单元确定传感器垂直失准；以及垂直对准调整单元，其通过控制 倾斜电动机、通过切换至就发射角度而言被不同设置的多个发射天线中的一个，或者切换 至就接收角度而言被不同设置的多个接收天线中的一个，来校正传感器的垂直失准。
本发明的另一方面提供了一种调整垂直传感器对准的装置，该装置包括反射波 测量单元，其测量所接收的从传感器发射的传感器信号的反射波的信号强度；垂直失准确 定单元，如果所测量的反射波的信号强度小于基准信号强度，则该垂直失准确定单元确定 传感器垂直失准；以及垂直对准调整单元，其通过控制倾斜电动机、通过切换至就发射角度 而言被不同设置的多个发射天线中的一个，或者切换至就接收角度而言被不同设置的多个 接收天线中的一个，来校正传感器的垂直失准。本发明的另一方面提供了一种调整垂直传感器对准的装置，该装置包括垂直倾 角测量单元，其利用加速度传感器来测量传感器相对于地面的垂直倾角；垂直失准确定单 元，当所测量的传感器的垂直倾角与地面的垂直倾角之间的差处于预定范围之外时，该垂 直失准确定单元确定传感器垂直失准；以及垂直对准调整单元，当确定所测量的传感器的 垂直倾角与地面的垂直倾角之间的差处于预定范围之外时，该垂直对准调整单元通过控制 倾斜电动机、通过切换至就发射角度而言被不同设置的发射天线中的一个，或者通过切换 至就接收角度而言被不同设置的接收天线中的一个，来校正传感器的垂直失准，使得所测 量的传感器的垂直倾角与地面的垂直倾角之间的差处于该预定范围之内。本发明的另一方面提供了一种传感器，该传感器包括用于发射传感器信号的多 个发射天线，它们就发射角度而言被不同地设置；切换装置，其用于在这些发射天线当中选 择被设置为与所期望的发射角度的最接近发射角度的发射天线，使得可以按照所期望的发 射角度来发射传感器信号；以及多个接收天线，它们用于接收通过由切换装置选择的发射 天线而发射的传感器信号的反射波。最后，本发明的另一方面提供了一种传感器，该传感器包括用于发射传感器信号 的多个发射天线；就接收角度而言被不同设置的多个接收天线；以及切换装置，其在这些 接收天线当中选择被设置为与传感器信号的预定发射角度相对应的接收角度的接收天线， 使得可以由所选择的接收天线来接收按照预定的发射角度从这些发射天线中的一个发射 的传感器信号的反射波。如上所述，根据本发明，当传感器由于车辆的接触事故、保险杆碰撞、老化等而发 生位置改变或方向扭转时，通过感测传感器的位置改变或方向变形，可以自动地调整安装 在车辆上的传感器的垂直对准。此外，根据本发明，通过确定是否需要调整垂直对准，可以自动地调整安装在车辆 上的传感器的垂直对准，使得使用这种传感器的系统可以正确地执行其功能，并且最终驾 驶员可以安全地驾驶车辆。
通过以下结合附图的具体描述，本发明的上述目的与其它目的、特征与优势将变 得更加明了，其中图1示出了根据本发明的传感器的接收天线和发射天线的波束区域；图2(a)和(b)分别示出了在本发明的传感器的垂直正确对准时发射的传感器信 号，以及在本发明的传感器的垂直错误对准时(未对准)发射的传感器信号；图3(a)和(b)示出了根据本实施方式的实施方式的天线切换方法的具有垂直对 准调整功能的传感器；
图4示出了根据本发明实施方式的倾斜电动机控制方法的具有垂直对准调整功 能的传感器；图5示出了根据本发明另一实施方式的具有倾斜电动机的传感器；图6示出了用于调整垂直传感器对准的装置的框图；图7是描述了根据本发明实施方式的利用用于调整垂直传感器对准的装置来测 量地面反射波的方法的视图；图8是根据本发明实施方式的调整垂直传感器对准的方法的流程图；图9是根据本发明实施方式的用于调整垂直传感器对准的装置的框图；图10(a)和(b)示出了根据本发明另一实施方式的利用用于调整垂直传感器对准 的装置来测量地面反射波的方法；图11是根据本发明另一实施方式的调整垂直传感器对准的方法的流程图；图12是根据本发明另一实施方式的用于调整垂直传感器对准的装置的框图。
具体实施例方式以下将参照附图来描述本发明的优选实施方式。在以下描述与附图中应注意的 是，相同的标号用于指定相同的或相似的组件，因此将省略对于相同或相似组件的重复描 述。此外，在本发明的以下描述中，当合并于此的对于已知功能与配置的具体描述使本发明 的主旨更不清楚时，将省略该具体描述。此外，当描述本发明的组件时，在此可以使用例如第一、第二、A、B、(a)、(b)等的措 辞。这些措辞中的每个措辞并不是用于限定对应组件的本质、顺序或次序，而仅仅用于将对 应组件与其它组件区分开来。应注意的是，如果在说明书中将一个组件描述为“连接”、“耦 合”或“结合”至另一组件，则第三个组件可以“连接”、“耦合”或“结合”在第一个组件与第 二个组件之间，尽管第一个组件可以直接地连接、耦合或结合至第二个组件。图1示出了根据本发明的传感器100的接收天线与发射天线的波束区域。本发明的传感器100通过经至少一个发射天线来发射传感器信号并经接收天线 来接收所发射的传感器信号由物体、地面等反射的反射波而执行传感器功能，其中应该正 确地调整传感器100的垂直对准，以便传感器100正确地执行其传感器功能。参照图1，通过调整垂直对准，本发明的传感器100可以通过至少一个发射天线向 各个区域(包括编号为1的发射天线波束区域、编号为2的发射天线波束区域以及编号为3 的发射天线波束区域)发射传感器信号，并且可以接收所发射的传感器信号的被反射到接 收天线波束区域的反射波，如图1所示。如图1所示，可以按这种方式来控制本发明的传感器100，即，使得传感器信号被 发射至各个区域(包括编号为1的发射天线波束区域、编号为2的发射天线波束区域以及 编号为3的发射天线波束区域)当中的一个区域。具体来讲，如果传感器100发生了安装 位置改变或方向扭转，且程度达到使传感器100指向地面或远离地面，由此造成传感器100 垂直失准，则可以通过传感器100的发射天线向编号为3的发射天线波束区域或编号为1 的发射天线波束区域发射传感器信号，并且在这种垂直失准状态下，可以控制传感器100， 使其向编号为2的发射天线波束区域发射传感器信号，从而传感器可以执行垂直对准调整 功能来校正垂直失准。
尽管图1示出了通过在多个发射天线当中选择一个发射天线来调整传感器信号 的发射角度，从而调整传感器100的垂直对准，但是也可以通过在多个接收天线当中选择 一个接收天线来调整传感器信号的反射波的接收角度，从而调整传感器100的垂直对准。当传感器100垂直失准时，目标感测距离(感测目标所允许的最长距离)会突然 地减小或增大。例如，参照图2(a)和(b)，可以注意到，当就垂直对准而言不正确地调整了 传感器100而造成传感器100指向地面时，与就垂直对准而言正确地调整了传感器100时 图2a的目标感测距离相比，图2a的目标感测距离减小了。通常，传感器100的垂直对准的调整功能可以包括确定传感器100是否垂直失准 的功能，以及对垂直失准进行校正的功能。可以使用以下方法之一来执行确定传感器100是否垂直失准的方法，即，测量所 发射的感测信号经地面反射的地面反射波的信号强度的方法(见图6至图8)、测量所发射 的感测信号经某一物体反射的反射波的信号强度的方法(见图9至图11)以及测量传感器 100的垂直倾角(inclination)的方法(见图12)。这里，地面反射波、反射波以及垂直倾 角是传感器100的垂直姿态的信息项。此外，在确定传感器100是否垂直失准时，也可以将 目标感测距离是否改变一起考虑进来。与此同时，可以利用天线切换方法(见图3)和倾斜电动机控制方法(见图4)中 的一种方法来执行对垂直失准进行校正的方法。在天线切换方法中，为了通过发射天线切换来校正垂直失准，传感器100应该包 括根据传感器信号的发射角度而不同地设置的多个发射天线，其中传感器100也应该包括 切换装置，其可以在多个发射天线当中执行切换，切换至设置为调整垂直失准所需的发射 角度的发射天线。在天线切换方法中，为了通过发射天线切换来校正垂直失准，传感器100应该包 括就传感器信号的发射角度而言被不同设置的多个接收天线，其中传感器100还应该包括 切换装置，该切换装置可以切换到这多个接收天线当中的被设置为调整垂直失准所需的发 射角度的接收天线。在天线切换方法中，为了通过接收天线切换来校正垂直失准，传感器100应该包 括就传感器信号的反射波的接收角度而言被不同设置的多个接收天线，其中传感器100还 应该包括切换装置，该切换装置可以切换到这些接收天线当中的被设置为调整垂直失准所 需的接收角度的接收天线。为了通过倾斜电动机控制来校正垂直失准，必须可以通过倾斜电动机来控制传感 器100自身的角度，或者可以就所发射的传感器信号的发射角度(有向角)而言通过倾斜 电动机来控制包括在传感器100中的一个发射天线。图3的(a)和(b)分别示出了根据本发明实施方式的具有通过天线切换方法而调 整垂直对准的功能的传感器100。以下将参照图3的(a)和(b)分别描述具有发射天线可变切换的构造的传感器 100以及具有接收天线可变切换的构造的传感器100。图3的(a)示出了具有发射天线可以可变切换以调整传感器信号的发射角度的构 造的传感器100，并示出了根据该构造的发射天线波束区域与接收天线波束区域。参照图3的(a)，具有根据依照本发明实施方式的天线切换的垂直传感器对准调整功能的传感器100包括多个发射天线Txl、Tx2、...以及TxM :310，它们就发射传感器信 号的发射角度而言被不同地设置；切换装置320，其用于在发射天线Txl、Tx2、...以及TxM 310当中选择被设置为最接近所期望的发射角度的发射角度的发射天线，从而可以按所期 望的发射角度来发射传感器信号；以及多个接收天线Rxl、Rx2、...以及RxN :330，其用于接 收由切换装置320选择的通过所述发射天线发射的传感器信号的反射波。参照在图3的(a)右面示出的波束区域，将接收天线Rxl、Rx2、...以及RxN 330 设置为具有分别与发射天线Txl、Tx2、...以及TxM 310的不同设置的发射角度相对应的 接收角度。结果，接收天线Rxl、Rx2、...以及RxN :330能够覆盖可以通过发射天线Txl、 Tx2、...以及TxM :310来选择的所有发射角度。如图3的(a)所示，接收天线的波束区域是可以覆盖所有由切换装置320可变选 择的发射天线的波束区域的单个波束区域。参照图3的(a)，具有根据本发明实施方式的天线切换方法的垂直传感器对准调 整功能的传感器100还可以包括用于调整垂直传感器对准的装置300(以下将该装置称为 垂直传感器对准调整装置)，其测量经物体与地面之一或两者反射并且由接收天线所接收 的传感器信号的反射波的信号强度，并且基于所测得的信号强度以及基准信号强度来确定 传感器100是否垂直失准，其中，当确定传感器100垂直失准时，垂直传感器对准调整装置 300计算传感器的失准角度，以调整传感器100的垂直失准，并且确定用于校正该失准角度 的期望发射角度。切换装置320利用由垂直传感器对准调整装置300确定的期望发射角度来选择发 射天线Txl、Tx2、...以及ΤχΜ:310中的一个。图3的(b)示出了具有多个接收天线可以可变切换以调整传感器信号的反射波的 接收角度的构造的传感器100，并示出了根据该构造的发射天线波束区域与接收天线波束 区域。参照图3的(b)，具有根据依照本发明实施方式的天线切换的垂直传感器对准调 整功能的传感器100包括用于发射传感器信号的多个发射天线Txl、Tx2、...以及TxM 310 ；就接收角度而言被不同设置的多个接收天线Rxl、Rx2、...以及RxN 330 ；切换装置 320，其用于在接收天线Rxl、Rx2、...以及RxN 330当中选择被设置为与传感器信号的预 定发射角度相对应的接收角度的接收天线，使得所选择的接收天线可以接收到以该预定发 射角度从发射天线Txl、Tx2、...以及TxM 310中的一个发射的传感器信号的反射波。参照在图3的(b)右面示出的波束区域，将发射天线Txl、Tx2、...以及TxM 310 设置为具有分别与接收天线Rxl、Rx2、...以及RxN 330的不同设置的接收角度相对应的 发射角度。即，接收天线波束区域是包封了所有单独的接收天线波束区域的形式。结果，即 使发射天线Txl、Tx2、...以及TxM 310以任意发射角度来发射传感器信号，也可以选择被 设置为与该发射角度相对应的接收角度的接收天线，从而可以接收到所发射的传感器信号 的反射波。如图3的(b)所示，发射天线的波束区域是可以覆盖所有由切换装置320可变选 择的接收天线的波束区域的单个波束区域。参照图3的(b)，具有根据本发明实施方式的天线切换方法的垂直对准调整功能 的传感器100还可以包括垂直传感器对准调整装置300，其测量由物体与地面之一或两者反射并且由接收天线接收的传感器信号的反射波的信号强度，并且基于所测得的信号强度 以及基准信号强度来确定传感器100是否垂直失准，其中，当确定传感器100垂直失准时， 垂直传感器对准调整装置300使切换装置320在接收天线Rxl、Rx2、...以及RxN 330当 中选择被设置为最接近于预定发射角度的接收天线，以校正传感器100的垂直失准。图4示出了根据本发明另一实施方式的具有根据倾斜电动机控制方法的垂直对 准调整功能的传感器100。参照图4，根据本发明另一实施方式的具有根据倾斜电动机控制方法的垂直对准 调整功能的传感器100包括垂直传感器对准调整装置300，其测量由物体与地面之一或两 者反射并且由接收天线接收的传感器信号的反射波的信号强度，并且基于所测得的反射波 的信号强度以及基准信号强度来确定传感器100是否失准，其中，当确定传感器100垂直失 准时，垂直传感器对准调整装置300计算传感器的失准角度，以调整传感器100的垂直失 准，并且确定用于校正该失准角度的传感器的期望发射角度；以及倾斜电动机400，其用于 基于由垂直传感器对准调整装置300确定的期望发射角度来调整传感器100本身或者包括 在传感器100中的发射天线的发射角度。根据上述实施方式的具有根据倾斜电动机控制方法的垂直对准调整功能的传感 器100可以实现为包括如图5所示的倾斜电动机400的形式。下面，将参照图6至图8具体地描述通过测量传感器信号的经地面反射的地面反 射波的信号强度来确定并校正传感器100的垂直对准的垂直传感器对准调整装置。此外， 将参照图9至图11具体地描述通过测量传感器信号的经物体反射的反射波的信号强度来 确定并校正传感器100的垂直对准的垂直传感器对准调整装置。此外，将参照图12具体地 描述通过测量传感器100的垂直倾角来确定并校正传感器100的垂直对准的垂直传感器对 准调整装置。图6是根据本发明实施方式的用于调整垂直传感器对准的装置600 (以下将该装 置称为垂直传感器对准调整装置)的框图。参照图6，垂直传感器对准调整装置600包括地面反射波测量单元610，其用于基 于所接收到的从传感器100发射的传感器信号的反射波来测量地面反射波的信号强度；目 标感测距离测量单元620，其用于基于所接收到的反射波来测量作为目标感测距离的可感 测到目标的最长距离；垂直失准确定单元630，当地面反射波测量单元610所测量的地面反 射波的信号强度超过基准信号强度，并且目标感测距离测量单元620所测量的目标感测距 离小于(reduced beyond)基准目标感测距离时，地面反射波测量单元610确定传感器100 垂直地失准；以及垂直对准调整单元640，其用于通过控制倾斜电动机400、切换至就发射 角度而言被不同设置的多个发射天线Txl、Tx2、...以及TxM 310中的一个，或者切换至就 接收角度而言被不同设置的多个接收天线Rxl、Rx2、...以及RxN 330中的一个，来校正传 感器100的垂直失准。地面反射波测量单元610感测所接收到的发射传感器信号的反射波，并且，如果 作为这种感测的结果，在预定时长内持续感测到在图7中的700所表示的特定频率区域超 过预定信号强度的反射波，则地面反射波测量单元610将在这种条件下感测到的反射波确 定为地面反射波，并测量所确定的地面反射波的信号强度。上述基准信号强度是充当通过与地面反射波的信号强度相比较来确定传感器是
10否垂直失准的基础的信息项之一，其中，在传感器100正确地垂直对准的理想情况下，基准 信号强度将是零。此外，在非理想的实际环境下，可以将基准信号强度定义为预定值或预定 范围的值。垂直对准调整单元640基于所测量的地面反射波的信号强度、基准信号强度、所 测量的目标感测距离以及基准目标感测距离，就传感器的垂直对准来计算失准角度，并基 于所计算的失准角度、通过控制倾斜电动机400、通过切换至就发射角度而言被不同设置的 发射天线Txl、Tx2、...以及TxM 310中的一个、或者通过切换至就接收角度而言被不同设 置的接收天线Rxl、Rx2、...以及RxN 330中的一个来校正传感器100的垂直对准。作为 这种校正的结果，地面反射波的信号强度将变得小于等于基准信号，并且目标感测距离将 不小于基准目标感测距离。图8是根据参照图6所描述的本发明的实施方式的由垂直传感器对准调整装置 600所提供的调整垂直传感器对准的方法的流程图。下面将参照图8描述调整垂直传感器 对准的方法。参照图8，基于所接收的从传感器100发射的传感器信号的反射波来测量预定频 率的地面反射波(S800)，确定是否在预定时长内持续感测到了在特定频率区域信号强度大 于等于预定水平的地面反射波(S802)。作为这种确定的结果，如果确定在预定时长内没有 持续感测到在特定频率区域信号强度大于等于预定水平的地面反射波，则终止对垂直传感 器对准的调整，而如果确定在预定时长内持续感测到了在特定频率区域信号强度大于等于 预定水平的地面反射波，则确定在预定时长内感测到的在特定频率区域信号强度等于或大 于预定水平的地面反射波的信号强度是否超过了基准信号强度(阈值)，并且确定基于所 接收的反射波而测量的目标感测距离(可感测到目标的最长距离)是否小于基准目标距离 (S804)。参照图8，作为这种确定的结果，如果确定出地面反射波的信号强度超过了基准信 号强度(阈值)，并且基于所接收的反射波而测量的目标感测距离(可感测到目标的最长距 离)小于可感测目标距离，则确定传感器100垂直地失准(S806)，并且基于所测量的地面反 射波的信号强度、基准信号强度、所测量的目标感测距离以及基准目标感测距离来计算传 感器100的垂直对准的失准角度(S808)。参照图8，基于所计算的失准角度，执行控制倾斜电动机400的步骤、切换至就发 射角度而言被不同设置的发射天线Txl、Tx2、...以及TxM 310中的一个的步骤、或者切 换至就接收角度而言被不同设置的接收天线Rxl、Rx2、...以及RxN 330中的一个的步骤 (S810)，然后从步骤800开始再次重复上述步骤，直到校正了传感器100的垂直失准从而终 止垂直对准调整为止，即，直到执行没有感测到在特定频率区域信号强度大于等于预定信 号强度的地面反射波的步骤S802，或者直到执行地面反射波的信号强度变得小于等于基准 强度的步骤S804。图9是根据本发明实施方式的用于调整垂直传感器对准的装置900 (以下将该装 置称为垂直传感器对准装置)的框图。参照图9，垂直传感器对准调整装置900包括反射波测量单元910，其基于所接收 的从传感器100发射并经物体反射的传感器信号的反射波来测量反射波的信号强度；垂直 失准确定单元930，其在所测量的反射波的信号强度小于基准信号强度的情况下确定传感器100垂直失准；以及垂直对准调整单元940，其通过控制倾斜电动机400、切换至就发射角 度而言被不同设置的发射天线Txl、Tx2、...以及TxM 310中的一个、或者切换至就接收角 度而言被不同设置的接收天线Rxl、Rx2、...以及RxN 330中的一个来校正传感器100的
垂直失准。例如，如上所述的反射波测量单元910所测量的反射波的信号强度可以是当驾驶 车辆时由一个或更多个固定于道路上的静止物体所反射的反射波的平均信号强度值(平 均功率值)。例如，如图10的(a)所示，如果在道路上驾驶车辆达预定时长(例如，10分 钟)，就可以获得从静止的物体(护栏、街边的树等)入射的预定平均值的反射波。如图10 的(b)所示，尽管当车辆行驶在乡村道路、高速公路以及城市道路上时，车辆会基于车辆的 驾驶条件行驶，但是仍然可以计算从一个或更多个物体反射的反射波的平均信号强度值。 此时，如果反射波的平均信号强度值(平均功率值)低于预定的基准信号强度(阈值)，就 可以确定车辆处于传感器100向上或向下变形的情况。如果这样，则通过天线切换方法(发 射天线切换或接收天线切换)或倾斜电动机控制方法重复地校正垂直失准，直到发射天线 波束(图2中编号为1或2的发射天线波束)的反射波的信号强度变得大于等于基准信号 强度。参照图9，根据本实施方式的垂直传感器对准调整装置900还可以包括目标感测 距离测量单元920，其基于所接收的反射波来测量作为目标感测距离的可感测到目标的最 长距离。当垂直传感器对准调整装置900还包括目标感测距离测量单元920时，如果所测 量的反射波的信号强度低于基准信号强度，并且所测量的目标感测距离小于基准目标感测 距离，则垂直失准确定单元930确定传感器100就其垂直对准而言向下失准。如果这样，垂 直对准调整单元940就基于所测量的反射波的信号强度、基准信号强度、所测量的目标感 测距离以及基准目标感测距离来计算传感器100的垂直对准的向下失准角度，并且基于所 计算的向下失准角度，垂直对准调整单元940通过在向上的方向上控制倾斜电动机，通过 切换至就发射角度而言被不同设置的发射天线Txl、Tx2、...以及TxM 310中的一个，或者 通过切换至就接收角度而言被不同设置的接收天线Rxl、Rx2、...以及RxN 330中的一个， 直到反射波的信号强度变得大于等于基准信号强度，来校正传感器100的垂直失准。作为 这种垂直失准校正的结果，反射波的信号强度变得大于等于基准信号强度。此外，如果所测量的反射波的信号强度低于基准信号强度，并且所测量的目标感 测距离不小于基准目标感测距离，则垂直失准确定单元930确定传感器100就其垂直对 准而言向上失准。如果这样，垂直对准调整单元940就基于所测量的反射波的信号强度、 基准信号强度、所测量的目标感测距离以及基准目标感测距离来计算传感器100的垂直 对准的向上失准角度，并且基于所计算的向上失准角度，垂直对准调整单元940通过在 向下的方向上控制倾斜电动机，通过切换至就发射角度而言被不同设置的发射天线Txl、 Tx2、...以及TxM 310中的一个，或者通过切换至就接收角度而言被不同设置的接收天线 Rxl、Rx2、...以及RxN 330中的一个，来校正传感器100的垂直失准，直到反射波的信号强 度变得大于等于基准信号强度为止。作为这种垂直失准校正的结果，反射波的信号强度变 得大于等于基准信号强度。图11是根据参照图9所描述的本发明的另一实施方式由垂直传感器对准调整装置900所提供的调整垂直传感器对准的方法的流程图。将参照图11来描述调整垂直传感 器对准的方法。参照图11，测量在预定频率区域所接收的从传感器100发射并经物体反射的传感 器信号的反射波的信号强度(SllOO)，并且确定所测量的反射波的信号强度是否小于基准 信号强度(S1102)。作为这种确定的结果，如果确定所测量的反射波的信号强度低于基准 信号强度，则确定传感器100垂直地失准，由此认为传感器100处于需要垂直对准调整的状 态。然后，基于所接收的反射波来测量作为目标感测距离的可感测到目标的最长距离，并且 如果所测量的目标感测距离小于基准目标感测距离，则确定传感器100就其垂直对准而言 向下失准(S1108)，并且如果所测量的目标感测距离不小于基准目标感测距离，则确定传感 器100就其垂直对准而言向上失准(S1106)。然后，计算就其垂直对准而言传感器100如 何向下失准或向上失准的失准角度(SlllO)。然后，基于所计算的失准角度，执行在向上或 向下的方向上控制倾斜电动机的步骤，以及切换至就发射角度而言被不同设置的发射天线 Txl、Tx2、...以及TxM 310中的一个的步骤或者切换至就接收角度而言被不同设置的接收 天线Rxl、Rx2、...以及RxN:330中的一个的步骤(Sll 12)，并且上述处理回到步骤S1100 以确认是否校正了垂直失准。如果确定校正了垂直失准，则终止处理，如果确定还没有校正 垂直失准，则重复上述处理直到完成校正为止。图12是根据本发明另一实施方式的用于调整垂直传感器对准的装置1200 (以下， 将该装置称为垂直传感器对准调整装置)的框图。参照图12，垂直传感器对准调整装置1200包括垂直倾角测量单元1210，其利用 加速度传感器(将该传感器称为重力(G)传感器)来测量传感器100相对于地面的垂直倾 角；垂直失准确定单元1230，当所测量的传感器的垂直倾角与地面的垂直倾角之间的差处 于预定范围之外时，垂直失准确定单元1230确定传感器100垂直地失准；以及垂直对准调 整单元1240，其中，当确定所测量的传感器的垂直倾角与地面的垂直倾角之间的差处于预 定范围之外时，垂直对准调整单元1240通过控制倾斜电动机400、通过切换至就发射角度 而言被不同设置的发射天线Txl、Tx2、...以及TxM 310中的一个、或者通过切换至就接收 角度而言被不同设置的接收天线Rxl、Rx2、...以及RxN :330中的一个来校正传感器100的 垂直失准，使得所测量的传感器的垂直倾角与地面的垂直倾角之间的差处于该预定范围之 内。上述地面可以是水平面(与重力方向垂直的平面)或预定角度的斜面，因此地面 的垂直倾角可以是相对于重力方向为零度或预定角度的倾角。根据本发明，用于校正传感器100的垂直失准的垂直倾角调整功能意味着用于调 整从传感器100发射的传感器信号的发射角度，或者调整所接收的从传感器100发射的传 感器信号的反射波的接收角度的功能。此外，根据本发明，传感器可以是雷达传感器、红外线传感器以及超声波传感器中 的一种，并且可以包括倾斜电动机、多个天线以及用于切换天线的切换装置。如上所述，根据本发明，当传感器由于车辆的接触事故、保险杆碰撞、老化等而发 生位置改变或方向扭转时，通过感测传感器的位置改变或方向扭转，可以自动地调整安装 在车辆上的传感器的垂直对准。此外，根据本发明，通过确定是否需要调整垂直传感器对准，可以自动地调整安装在车辆上的传感器的垂直对准，使得使用这种传感器的系统可以正确地执行其功能，并且 驾驶员最终可以安全地驾驶车辆。即使以上描述本发明的实施方式的所有的组件都连接为单独单元或连接而作为 单独单元工作，本发明也不必限于这种实施方式。即，在这些组件当中，一个或更多个组件 可以选择性地连接而作为一个或更多个单元工作。此外，尽管各个组件可以作为独立的硬 件来实现，但是若干组件或全部组件可以选择性地彼此结合，所以它们可以作为具有一个 或更多个用于执行组合在一个或更多个硬件中的若干功能或全部功能的程序�？榈募扑� 机程序来实现。本发明技术领域的普通技术人员可以容易地构想出形成计算机程序的代码 与代码段。可以通过将这种计算机程序存储于计算机可读存储介质，并由计算机读取并执 行来实现本发明的实施方式。磁记录介质、光记录介质、载波媒介等可以用作存储介质。此外，由于例如“包括”、“包含”以及“具有”的措辞表示可以存在一个或更多个组 成元件(除非明确地相反地描述它们)，所以将解释为可以包括一个或更多个其它组件。除 非另外定义，本领域技术人员应理解的是，包含一个或更多个技术术语或科学术语的所有 术语具有相同的含义。除非在本发明中明确地定义，根据在词典中的定义所使用的普通术 语将被解释为它具有与在相关描述的上下文的含义等价的含义，并且不将其解释为理想的 或极端的形式含义。尽管为了说明性的目的描述了本发明的若干优选实施方式，但是本领域技术人员 应当理解，在不脱离由所附权利要求所公开的范围与精神的情况下，可以进行各种修改、增 加、与替换。因此，本发明所公开的实施方式旨在说明本发明的技术思想的范围，并且本发 明的范围不限于所述实施方式。应当基于所附权利要求来解释本发明的范围，使得包含在 与权利要求等效的范围内的所有技术理念都属于本发明。
权利要求
1.一种用于调整垂直传感器对准的装置，该装置包括地面反射波测量单元，其基于接收到的从传感器发射的传感器信号的反射波来测量地 面反射波的信号强度；目标感测距离测量单元，其基于接收到的反射波来测量可感测到目标的最长距离作为 目标感测距离；垂直失准确定单元，当所述地面反射波测量单元所测量的地面反射波的信号强度超过 基准信号强度，并且所测量的目标感测距离小于基准目标感测距离时，该垂直失准确定单 元确定所述传感器垂直失准；以及垂直对准调整单元，其通过控制倾斜电动机、通过切换至就发射角度而言被不同设置 的多个发射天线中的一个，或者通过切换至就接收角度而言被不同设置的多个接收天线中 的一个，来校正所述传感器的垂直失准。
2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述地面反射波测量单元感测接收到的所发射 的传感器信号的反射波，并且作为该感测的结果，如果在预定时长内持续感测到在特定频 率区域超过预定信号强度的反射波，则所述地面反射波测量单元将该条件下感测到的反射 波确定为地面反射波，并测量所确定的地面反射波的信号强度。
3.根据权利要求1所述的装置，其中，所述垂直对准调整单元基于所测量的地面反射 波的信号强度、所述基准信号强度、所测量的目标感测距离以及所述基准目标感测距离，来 计算与所述传感器的垂直对准有关的失准角度，并且所述垂直对准调整单元基于所计算的失准角度、通过控制所述倾斜电动机、通过切换 至就发射角度而言被不同设置的所述多个发射天线中的一个，或者通过切换至就接收角度 而言被不同设置的所述多个接收天线中的一个，来校正所述传感器的垂直失准，其中，作为 该校正的结果，所述地面反射波的信号强度变得小于等于所述基准信号强度，并且所述目 标感测距离不小于所述基准目标感测距离。
4.一种用于调整垂直传感器对准的装置，该装置包括反射波测量单元，其测量接收到的从传感器发射的传感器信号的反射波的信号强度；垂直失准确定单元，如果所测量的反射波的信号强度小于基准信号强度，则该垂直失 准确定单元确定所述传感器垂直失准；以及垂直对准调整单元，其通过控制倾斜电动机、通过切换至就发射角度而言被不同设置 的多个发射天线中的一个，或者切换至就接收角度而言被不同设置的多个接收天线中的一 个，来校正所述传感器的垂直失准。
5.根据权利要求4所述的装置，该装置还包括目标感测距离测量单元，其基于接收到 的所述反射波来测量所述可感测到目标的最长距离作为目标感测距离。
6.根据权利要求5所述的装置，其中，如果所测量的反射波的信号强度低于所述基准 信号强度，并且所测量的目标感测距离小于基准目标感测距离，则所述垂直失准确定单元 确定所述传感器就其垂直对准而言向下失准，所述垂直对准调整单元基于所测量的反射波的信号强度、所述基准信号强度、所测量 的目标感测距离以及所述基准目标感测距离，来计算所述传感器的垂直对准的向下失准角 度，并且基于所计算的向下失准角度，所述垂直对准调整单元通过在向上的方向上控制所述倾斜电动机、通过切换至就发射角度而言被不同设置的所述多个发射天线中的一个，或者通 过切换至所述多个接收天线中的一个，来校正所述传感器的垂直失准，直到所述反射波的 信号强度变得大于等于所述基准信号强度为止，其中，作为该垂直失准校正的结果，所述反 射波的信号强度变得大于等于所述基准信号强度。
7.根据权利要求5所述的装置，其中，如果所测量的反射波的信号强度低于所述基准 信号强度，并且所测量的目标感测距离不小于所述基准目标感测距离，则所述垂直失准确 定单元确定所述传感器就其垂直对准而言向上失准，所述垂直对准调整单元基于所测量的反射波的信号强度、所述基准信号强度、所测量 的目标感测距离以及所述基准目标感测距离，来计算所述传感器的垂直对准的向上失准角 度，并且基于所计算的向上失准角度，所述垂直对准调整单元通过在向下的方向上控制所述倾 斜电动机、通过切换至就发射角度而言被不同设置的所述多个发射天线中的一个，或者通 过切换至所述多个接收天线中的一个，来校正所述传感器的垂直失准，直到所述反射波的 信号强度变得大于等于所述基准信号强度为止，其中，作为该垂直失准校正的结果，所述反 射波的信号强度变得大于等于所述基准信号强度。
8.一种用于调整垂直传感器对准的装置，该装置包括垂直倾角测量单元，其利用加速度传感器来测量传感器相对于地面的垂直倾角；垂直失准确定单元，当所测量的所述传感器的垂直倾角与地面的垂直倾角之间的差处 于预定范围之外时，该垂直失准确定单元确定所述传感器垂直失准；以及垂直对准调整单元，当确定出所测量的所述传感器的垂直倾角与地面的垂直倾角之间 的差处于该预定范围之外时，该垂直对准调整单元通过控制倾斜电动机、通过切换至就发 射角度而言被不同设置的多个发射天线中的一个，或者通过切换至就接收角度而言被不同 设置的多个接收天线中的一个，来校正所述传感器的垂直失准，使得所测量的所述传感器 的垂直倾角与地面的垂直倾角之间的差处于该预定范围之内。
9.一种传感器，该传感器包括用于发射传感器信号的多个发射天线，它们就发射角度而言被不同地设置；切换装置，其用于在这些发射天线当中选择被设置为与所期望的发射角度最接近的发 射角度的发射天线，使得能够按照所期望的发射角度来发射传感器信号；以及多个接收天线，它们用于接收通过由所述切换装置选择的发射天线而发射的传感器信 号的反射波。
10.根据权利要求9所述的传感器，其中，所述多个接收天线被设置为具有分别与所述 多个发射天线的不同设置的发射角度相对应的接收角度。
11.根据权利要求9所述的传感器，其中，所述多个接收天线的波束区域是单个波束 区域，该单个波束区域覆盖了由所述切换装置可变选择的所述多个发射天线的所有波束区 域。
12.根据权利要求9所述的传感器，该传感器还包括垂直传感器对准调整装置，其中，所述垂直传感器对准调整装置测量传感器信号的经物体和地面之一或两者反射 并由所述多个接收天线接收到的反射波的信号强度，并且基于所测量的信号强度和基准信 号强度来确定所述传感器是否垂直失准，并且其中，当确定出所述传感器垂直失准时，所述垂直传感器对准调整装置确定用于校正 所述传感器的垂直失准的所述传感器的期望发射角度。
13.—种传感器，该传感器包括用于发射传感器信号的多个发射天线；就接收角度而言被不同设置的多个接收天线；以及切换装置，其在所述多个接收天线当中选择被设置为与所述传感器信号的预定发射角 度相对应的接收角度的接收天线，使得可以由所选择的接收天线来接收按照该预定发射角 度从所述多个发射天线中的一个发射的所述传感器信号的反射波。
14.根据权利要求13所述的传感器，其中，所述多个发射天线被设置为具有分别与所 述多个接收天线的不同设置的接收角度相对应的发射角度。
15.根据权利要求13所述的传感器，其中，所述多个发射天线的波束区域是单个波束 区域，该单个波束区域覆盖了由所述切换装置可变选择的所述多个接收天线的所有波束区 域。
16.根据权利要求13所述的传感器，该传感器还包括垂直传感器对准调整装置，其中，所述垂直传感器对准调整装置测量接收到的传感器信号经物体和地面之一或两 者反射的反射波的信号强度，并且基于所测量的信号强度和基准信号强度来确定所述传感 器是否垂直失准，并且其中，当确定出所述传感器垂直失准时，所述垂直传感器对准调整装置使所述切换装 置选择所述多个接收天线当中被设置为与所述预定发射角度最接近的接收角度的接收天 线，以校正所述传感器的垂直失准。
全文摘要
本发明公开了一种用于调整垂直传感器对准的装置与传感器，该传感器的垂直对准可以调整，并公开了利用该传感器的垂直传感器对准调整装置。具体地来讲，为了允许调整垂直对准，所述传感器具有包括多个可切换的发射天线或者多个可切换的接收天线的构造或者包括用于调整发射角度或接收角度的倾斜电动机的构造。垂直传感器对准调整装置使用这种传感器来确定传感器就其垂直对准而言是否失准，并通过可变地切换至这些发射天线中的一个、通过可变地切换至这些接收天线中的一个，或者通过控制倾斜电动机，来校正传感器的垂直失准，使得可以调整传感器信号的发射角度或者传感器信号的反射波的接收角度。
文档编号G01S7/40GK102116860SQ20101061987
公开日2011年7月6日 申请日期2010年12月31日 优先权日2009年12月31日
发明者郑圣熹 申请人:株式会社万都
专业数控铣床产品供应商
20年生产经验，实力工厂，精工品质，质量有保障
