实施超声波传感器信号强度校准的方法和系统技术方案

超声波传感器的温度补偿会具有非常不期望的明显错误，原因在于当检测物体时，超声波传感器的温度和传感器感测物体所通过的介质的温度影响应用的信号强度校准（例如回波阈值）。为了增加物体的检测能力和报告距离，当围绕车辆的空气的温度（即外部空气温度）改变时并且当传感器的温度改变时，超声波传感器需要调整它们的检测标准和距离计算。本发明专利技术的实施例提供确定这样的检测标准和距离计算的调整可以基于的温度的简单、有效和一致的方法。

Method and system for implementing calibration of ultrasonic sensor signal strength

Temperature compensation of ultrasonic sensor has obvious error is not expected, the reason is that when the detected object, the object through the medium of ultrasonic sensor and temperature sensor to sense the temperature effect of the application of signal intensity calibration (e.g. echo threshold). In order to increase the ability to detect and report object distance, when the temperature of the air around the vehicle (i.e. external air temperature) changes and when the sensor temperature changes, ultrasonic sensors need to adjust their detection and distance calculation standard. Embodiments of the present invention provide a simple, efficient and consistent method for determining the temperature to which such a test criterion and the adjustment of distance calculation can be based.

【技术实现步骤摘要】
实施超声波传感器信号强度校准的方法和系统
本专利技术总体上涉及超声波传感器数据在机动车辆应用中的利用，具体涉及提高机动车辆应用中超声波传感器的性能的温度补偿。
技术介绍
众所周知，超声波传感器用于许多驾驶员辅助应用从而辅助车辆驾驶员。在这样的机动车辆应用中，超声波传感器利用通过空气（即，流体介质）的声波确定物体存在并且确定其距离。一种驾驶员辅助应用是要检测关于在车辆倒车时驾驶员可能没有察觉到的物体。另一种驾驶员辅助应用是要在车辆处在停车辅助模式时辅助驾驶员确定适合的停车位可用。这些驾驶员辅助应用通过利用多个超声波传感器检测物体并确定这样的物体和传感器之间的距离来完成。为这些和其它类型的驾驶员辅助应用提供需要的信息会不可避免极为接近车辆的发动机室地安装一个或多个这样的超声波传感器。例如，除了公知的在车辆的后保险杠安装多个超声波传感器以外，要在车辆的前保险杠上安装多个超声波传感器正越来越普遍。然而，与将超声波传感器安置在后保险杠中不同，前保险杠中的超声波传感器典型地暴露于来自发动机室的热量。当外部空气的温度（即围绕车辆的外部空气的温度）改变和/或传感器的温度改变时，超声波传感器检测物体并报告它们的距离的能力会受到不利影响。例如，当传感器的温度达到约40-50摄氏度时，用在机动车辆应用中的一些超声波传感器开始显示出降低的物体检测能力。为了辅助减轻这样的超声波传感器的性能的这样的基于温度的变化性，车辆系统典型地使用外部空气温度数据，外部空气温度数据用于向车辆使用者显示外部温度从而补偿与超声波传感器性能有关的温度的改变。用于确定外部空气温度数据的传感器（即，外部空气温度传感器）可以位于车辆的发动机室中或其附近。例如，外部空气温度传感器通常位于车辆的格栅或其它前部结构上。结果，尤其是当车辆正静止不动时，来自车辆的发动机的热量会影响由外部空气温度传感器提供的周围空气温度数据的准确性。为了帮助防止由发动机热量引起的外部空气温度数据的不准确性，利用算法通过限制显示的外部空气温度的上升来抵消发动机热量的影响。该限制会导致对传感器的实际温度的不准确估计。因此，对超声波传感器的温度补偿会具有非常不期望的明显错误，原因在于超声波传感器的温度和超声波传感器感测物体所通过的介质的温度影响当检测物体时应用的信号强度校准（例如回波阈值（echothreshold））。为了增加检测能力和物体的报告距离，当围绕车辆的空气的温度（即外部空气温度）改变时而且当传感器的温度改变时，超声波传感器需要调整它们的检测标准和距离计算。因此，确定这样的检测标准和距离计算的调整所基于的温度的简单、有效和一致的方法将是有利、令人满意并且有用的。
技术实现思路
本专利技术的实施例的目的是提供车辆的超声波传感器的温度的更加准确估计。具体地，本专利技术的实施例的目的是确定对安装在具有升高的温度的车辆的隔舱（例如发动机室）中或其附近，或者以其它方式暴露于车辆的热源（例如车辆的排气系统组件、道路热量等等）的超声波传感器的检测标准和距离计算的调整所基于的温度参考数值。为此，本专利技术的实施例有利地使用各种可用空气温度信息和动力系统操作信息估计外部空气温度和由车辆的操作和/或位置而升高的空气温度（例如在车辆的发动机室中或从中逸出的空气、来自道路表面的热量等等）之间的差值。外部空气温度和升高温度空气之间的该差值提供至车辆的一个或多个超声波传感器和/或其控制装置，用于调整与一个或多个超声波传感器关联的信号强度校准。正如以下将更加详细讨论的那样，信号强度校准可以包括一个或多个超声波传感器的与信号接收灵敏度关联的校准信息和/或与物体传感信号的输出功率关联的校准信息（例如增加输出功率从而保持物体传感信号的均匀声压级）。本专利技术的实施例是有利的，因为它们提供了安装在遭受例如来自车辆的发动机或车辆静止不动时所在的人行道的过量的热量的车辆环境的超声波传感器的更加准确的温度。通过更加准确地确定超声波传感器的温度（例如围绕超声波传感器或从其上流过的空气的温度），可以提供与物体检测和距离报告有关的提高的传感器性能。为了实现这样的提高的物体检测和距离报告性能，本专利技术的实施例利用从车辆的现有温度传感器可用的各种温度信息来执行算法从而估计超声波传感器的温度。在安装在车辆的发动机室中或其附近以及当车辆正移动时暴露于外部空气流动的超声波传感器的具体示例中，可以利用来自各种可用空气温度信息（例如过滤和/未过滤外部空气温度）和/或动力系统操作信息（例如冷却液温度、进气温度、散热器格栅块位置（radiatorgrilleblockposition）、车辆速度等等）的信号做出超声波传感器的温度的估计。在本专利技术的一个实施例中，处理由车辆的超声波传感器提供至车辆的信号处理单元的信号的方法包含多个操作。完成确定信号强度校准的第一情况的操作。信号强度校准的第一情况基于外部空气温度信息的第一情况和动力系统操作信息的第一情况。信号强度校准使从超声波传感器输出的信息能够提供至少基线水平的物体检测性能。完成操作以确定需要改变信号强度校准从而保持来自由超声波传感器输出的信息的至少基线水平的物体检测性能的车辆操作条件。响应于确定需要改变信号强度校准的车辆操作条件，完成确定信号强度校准的第二情况的操作。信号强度校准的第二情况基于外部空气温度信息的第二情况和动力系统操作信息的第二情况中的至少一个。信号强度校准的第二情况使由超声波传感器输出的信息能够提供至少基线水平的物体检测性能。一个或多个数据处理装置从联接至一个或多个数据处理装置的存储器访问促使一个或多个数据处理装置执行这样的操作的指令。在本专利技术的另一实施例中，车辆的电子控制器系统具有联接在超声波传感器、配置为输出外部空气温度信息的信号装置（signalingapparatus）和配置为输出动力系统操作信息的信号装置之间的至少一个数据处理装置。电子控制器系统具有一组有形地包含在其永久处理器可读介质（non-transitoryprocessor-readablemedium）上的指令。通过电子控制器系统的至少一个数据处理装置从永久处理器可读介质可访问该组指令从而由此进行解译。该组指令配置为促使至少一个数据处理装置执行将信号强度校准的第一情况提供给信号处理单元的操作。信号强度校准的第一情况基于外部空气温度信息的第一情况和动力系统操作信息的第一情况。信号强度校准使从超声波传感器输出的信息能够提供至少基线水平的物体检测性能。该组指令配置为促使至少一个数据处理装置执行操作以确定需要改变信号强度校准从而保持来自由超声波传感器输出的信息的至少基线水平的物体检测性能的车辆操作条件。该组指令配置为促使至少一个数据处理装置响应于需要改变信号强度校准的车辆操作条件的确定而执行将信号强度校准的第二情况提供给信号处理单元的操作。信号强度校准的第二情况基于外部空气温度信息的第二情况和动力系统操作信息的第二情况中的至少一个。信号强度校准的第二情况使由超声波传感器输出的信息能够提供至少基线水平的物体检测性能。在本专利技术的另一实施例中，车辆包含超声波传感器、配置为输出外部空气温度信息的第一信号装置、配置为输出动力系统操作信息的第二信号装置以及联接在超声波传感器、第一信号装置和第二信号装置之间的信号处理单元。信号处理单元包括至本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种处理从车辆的超声波传感器提供至车辆的信号处理单元的信号的方法，其特征在于，包含：至少一个数据处理装置从联接至至少一个数据处理装置的存储器访问促使至少一个数据处理装置确定信号强度校准的第一情况的指令，其中信号强度校准的第一情况基于外部空气温度信息的第一情况和动力系统操作信息的第一情况，并且其中信号强度校准使从超声波传感器输出的信息能够提供至少基线水平的物体检测性能；至少一个数据处理装置从存储器访问指令，该指令促使至少一个数据处理装置确定需要改变信号强度校准从而保持来自由超声波传感器输出的信息的至少基线水平的物体检测性能的车辆操作条件；以及响应于确定需要改变信号强度校准的车辆操作条件，至少一个数据处理装置从存储器访问促使至少一个数据处理装置确定信号强度校准的第二情况的指令，其中信号强度校准的第二情况基于外部空气温度信息的第二情况和动力系统操作信息的第二情况中的至少一个，并且信号强度校准的第二情况使从超声波传感器输出的信息能够提供至少基线水平的物体检测性能。

【技术特征摘要】
2012.07.31 US 13/563,150;2012.12.01 US 13/691,7881.一种处理从车辆的超声波传感器提供至车辆的信号处理单元的信号的方法，其特征在于，包含：至少一个数据处理装置从联接至至少一个数据处理装置的存储器访问促使至少一个数据处理装置确定信号强度校准的第一情况的指令，其中信号强度校准的第一情况基于外部空气温度信息的第一情况和动力系统操作信息的第一情况，并且其中信号强度校准使从超声波传感器输出的信息能够提供至少基线水平的物体检测性能；至少一个数据处理装置从存储器访问指令，该指令促使至少一个数据处理装置确定需要改变信号强度校准从而保持来自由超声波传感器输出的信息的至少基线水平的物体检测性能的车辆操作条件；以及响应于确定需要改变信号强度校准的车辆操作条件，至少一个数据处理装置从存储器访问促使至少一个数据处理装置确定信号强度校准的第二情况的指令，其中信号强度校准的第二情况基于外部空气温度信息的第二情况和动力系统操作信息的第二情况中的至少一个，并且信号强度校准的第二情况使从超声波传感器输出的信息能够提供至少基线水平的物体检测性能。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，每一个信号强度校准的情况包括与信号接收灵敏度关联的各自的校准信息以及与超声波传感器的物体传感信号的输出功率关联的各自的校准信息。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，下述中的至少一个：对于信号强度校准的第二情况的与信号接收灵敏度关联的校准信息提供相比于对于信号强度校准的第一情况的与信号接收灵敏度关联的校准信息更大的物体传感灵敏度；以及对于信号强度校准的第二情况的与物体传感信号的输出功率关联的校准信息提供相比于对于信号强度校准的第一情况的与物体传感信号的输出功率关联的校准信息更大的物体传感灵敏度。4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，外部空气温度信息包括复合外部空气温度数值，所述复合外部空气温度数值是未过滤外部空气温度数值和过滤外部空气温度数值的函数。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，车辆操作条件包括下述至少一个：当前外部空气温度，所述当前外部空气温度对超声波传感器输出的信息提供至少基线水平的物体检测性...

【专利技术属性】
技术研发人员：威尔福德·特伦特·约普，骆望东，斯蒂芬·瓦吉斯·塞缪尔，埃里克·大卫·谢佛，弗农·斯坦普尼克，迈克尔·戴维·凯恩，
申请(专利权)人：福特全球技术公司，
类型：发明
国别省市：美国,US