用于检测运动物体的装置.pdf

本发明涉及一种具有至少一个用于检测运动物体，特别是靠近的汽车的超声波传感器的装置。为此，该装置装配有一个用于测定该物体的距离，和/或相对速度的控制单元(5)。为了避免在检测测量值时的错误的解释同时借助另一超声波传感器(6)对重量的环境条件进行检测，并且作为修正值作为产生信号的依据。

1.  具有至少一个用于检测运动物体、特别是靠近的汽车的超声波传感器(2、3)的装置，其还具有一方面用于确定作为测量值的物体的距离和/或物体的相对速度并且另一方面用于确定在测定测量值方面重要的环境条件的控制单元(5)，以及具有用于根据如此测得的测量值在需要时触发信号的输出单元(7)，其特征在于至少一个其他的超声波传感器(6)，在借助所述另外的超声波传感器(2、3)确定运动物体的距离或者相对速度的同时用于确定环境条件。

2.  按照权利要求1所述的装置，其特征在于，该装置和/或所述其他的超声波传感器(6)设计成汽车(1)的整体的组成部分或者汽车(1)的结构部件的整体的组成部分。

3.  按照权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述其他的超声波传感器(6)设计成已有的超声波测量装置的组成部分，特别是电子停车辅助装置的组成部分。

4.  按照前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，借助控制单元(5)根据已检测到的环境条件可自动地调节用于触发信号的阈值。

5.  按照前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，该装置具有用于手动改变借助控制单元(5)调节的阈值的输入单元。

6.  按照前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，可根据已检测到的环境条件从控制单元(5)的存储单元中选择超声波传感器(2、3)的预定的传感器参数。

7.  按照前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，可根据已检测到的环境条件调节超声波传感器(2、3)的灵敏度。

8.  按照前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，超声波传感器(2、6)具有在汽车的侧面、和/或后边延伸的检测区域。

9.  按照前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，该装置具有用于产生光学的和/或声学的报警信号的设备。

10.  按照前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，该装置设计用于检测运动的物体。

用于检测运动物体的装置
现有技术
本发明涉及一种具有至少一个用于检测运动的物体，特别是靠近的汽车的超声波传感器的装置，它具有一个一方面用于测定物体的距离，和/或物体的相对速度作为测量数值，另一方面用于测定在测量数值检测方面重要的环境条件的控制单元，以及具有一个用于根据如此测得的测量值在需要时起动信号的输出单元。
这样一种用于汽车的装置在实际中是以“变更车道辅助装置”公开的。这种变更车道辅助装置是一种借助控测数测定危险数值，特别是在变更车道时有关汽车的距离和相对速度的装置。
特别是在高速公路和多车道的快速公路上变更车道包含有大的事故风险。其原因多半是汽车驾驶人员在变更车道时忽视了在邻近车道上从后边靠近的，或者位于死角中的其他车辆，或者错误地估计了他们的距离和速度。
车道变更辅助装置在变更行驶车道时给驾驶人员提供支持，例如超车—和驶入机动时。因此车道变更辅助装置的主要功能是给驾驶人员提供快速从后面靠近的汽车，或者位于死角中的汽车的信息、并且警告驾驶人员注意这些汽车。这主要是对避免碰撞事故作出贡献。
属于车道变更辅助装置的至少有一个探测仪，例如一部雷达传感器、激光雷达传感器或者超声波传感器。该传感器对本汽车旁边和后面的背后区域进行监控，并且提供与变更车道相关的车辆情况的信息。所涉及的车辆特别是位于死角的车辆，以及在相邻车道上跟随的车辆，特别是紧跟着的车辆。
优选地也要注意到这样一些车辆，即这些车辆和自己的车辆处于几乎相同的高度，并且虽然不是位于死角中，但是容易被驾驶人员所忽视的车辆。重要的探测参数，至少在紧跟的车辆方面，是这些车辆的距离和它们的时间推测。当然紧跟的汽车的距离和相对速度是特别重要的。
借助这些探测数据确定表示碰撞风险可能性的危险数值。在这种情况中通常也考虑本身汽车的绝对速度，因为当速度较高时必须保持更大的安全距离。
当驾驶人员大体用闪光灯，或者是通过转向机动表示出要变更车道的意思时，车道变更辅助装置根据所检测到的危险数值例如从声音信号的形式，或者是在仪表板或者左边的外后视镜中以光学显示的形式产生一个警告信号。
在多值的危险数值时，例如只有当危险数值超过一定的阈值时例如才发出一个报警信号，或者例如通过声学信号的变化的音强，或者以条形图显示的形式报警信号直接表示一个危险的数值。为此也可如此有选择地利用危险数值，即变更车道辅助装置例如通过发出一个要求信号主动地建议变更车道或通过开始一个加速过程，也就是通过该加速过程为驶入旁边车道的车流中作准备暗含变更车道。除了危数值以外变更车道要求还和其它原则有关。
除此之外，EP 16 12 082 A1也公开了一种车道变更辅助装置。在这种辅助装置中除了测定汽车的运动数据外也将环境条件作为环境影响因素来考虑。这些环境条件能对其它的交通参与者对变更车道的反应的可能性和能力有有利或者不利的影响。
重要的环境影响因素特别是那些涉及能见度情况和公路状况，例如雾。该车道变更装置特别是能考虑这样的情况，即在这样一些条件中后面车辆的驾驶人员需要有更大的安全距离。在不利的公路状况下，例如下雨车道湿滑，或者有滑冰时要求与后车保持更大的安全距离。
为了检测环境条件检测装置设置一个或者多个传感器，例如一个环境光线传感器，下雨报警器，如已公开的用于控制而刷的，等。也可设想设置用于冰滑和/或雾的专门的传感器或者检测系统。
然而在实践中如此装配的车道变更装置证明是有缺陷的，即如此借助检测装置所确定的环境并不能在所有的情况下得出有关环境的无误的结论。这样，例如由于洗车，或者通过前面的车将风挡玻璃如此地弄湿了，即虽然下雨传感器准确地起动刮水器功能，然而同时车道也是湿滑的结论却是不准确的。
DE 103 23 639 A1已描述一种在和一种检测装置的检测性能相适配匹配情况下的用于检测静止物体的方法。为此例如使用了超声波传感器或者雷达传感器。检测参数，例如检测装置的敏感性参数在随机出现的检测信号时，例如由砂砾的地面回波所引起的干扰信号是如此地适配的，即直到不再能检测到这些信号。
此外，DE 41 20 397 A1完全一般性地描述了一种特别是用于汽车的用于无接触测距的装置。这个装置装配了两个用于测量以一个物体反射的超声波信号的运行时间的超声波传感器。从中计算出到该物体的距离，其中，还附加地将两个在一个规定的距离中设置的传感器之间的信号运行时间用作修正数值。
在DE 40 05 444 A1、DE 35 00 152 A1、DE 296 20 357 U1、DE 43 13568 C1、DE 195 26 452 C1、US 6 400 3 08 B1中描述了用于车道变更辅助装置和所属的传感器的一些实例。
本发明的任务是将上述类型的装置进行如此的设计，即几乎排除所不希望的错误影响。特别是应可靠地检测环境条件。
根据本发明这个任务是通过至少一个其他的超声波传感器完成的，所述超声波传感器在借助另外的超声波传感器测定运动物体的距离或者相对速度的同时用于测定环境条件。
本发明的优点
通过这一措施首次能使用用于同时确定并且因此尽可能无错误影响地测量环境条件的其他的超声波传感器。在这种情况中这个其他的超声波传感器特别是用于持续地监控环境条件，这样就能保证很短的反应时间。通过这一措施由其它方式采集的温度、刮水器控制器或者下雨传感器的信息的信息组成就不是必需的了，这样就可排除相应的错误影响或者错误解释。当然在此并不排除将借助所述其他的超声波传感器检测到的测量数值也同时提供给附加的功能使用，例如提供给停车引导用。
例如通过下述措施达到根据本发明的一个特别有利的实施形式，即将该装置，或者是该其他的超声波传感器设计成汽车的一个集成的组成部件或者是汽车的一个结构部件的集成的组成部件。通过这一措施大大地简化如此配置的汽车的制造，并且同时改进运行的安全性。同时也可毫无问题地实现模块结构，其方式是可将已存在的传感器用作该其他的超声波传感器。
此外结合实际证明有利的是，将该其他的超声波传感器设计成已存在的超声波测量装置的，特别是电子停车辅助装置的组成部分并且因此在行驶期间就可毫无限制用于环境条件的检测，这样就不必担心和停车辅助装置的功能的交叉。此外，在停车辅助装置的比较短的使用时间期间可以放弃对环境条件的检测。
借助该其他的超声波传感器所检测到的环境条件可借助控制单元转换成用于驾驶人员的一个信号，以便给该驾驶人员提供用于有关接近的汽车的测量数值的解释辅助。而借助控制单元根据已检测的环境条件可对用于起动信号的阈值自动地进行调节是特别有利的。通过这一措施避免了对运动物体的所检测的距离测量值或者相对速度测量值的错误评估，并且因此以简单的方式改进了运行的安全性。特别是阈值作为灵敏度可根据所检测到的环境条件步进地或者无级地变化，直到那些还在检测的测量值在可信度检测方面满足预定的标准。
此外有利的是，该装置具有一个用于手动改变借助控制单元调定的阈值的输入单元，以便如此地使信号产生能和汽车驾驶人员的个别要求。例如也可补充地选择不同的阈值。其根据个别的行驶实际情况特别是对于驾驶新手可预先选择。
其中也有利的是，根据已检测到的环境条件可从控制单元的存储单元中选择超声波传感器的预定的传感器参数，以便这样能将预定的传感器参数似乎用作修正数值。根据经验值对各环境条件将这些修正值有意义或合适地进行分类。
为此，根据本发明另一特别成功的方案可根据所检测到的环境条件对超声波传感器的灵敏度进行调节，这样就不检测所不希望的信号，并且因此以简单的方式与信号处理无关地和环境条件相适配。
通过下述措施可以达到根据本发明的另一实际特别重要的方案，即超声波传感器具有一个在汽车的侧面和/或汽车的后边延伸的检测区域。这个后超声波传感器设置在汽车的尾部，其具有向后的观察方向45°。前传感器对准侧面。后传感器识别死角中的物体。前面的传感器通过时间和行驶距离来证实物体，例如护栏和迎面驶来的车辆，并且如此地抑制报警信号。
与此相应地根据用途这些装置用于产生光学的，和/或声音的报警信号，以便一方面如此地引起驾驶人员的注意，另一方面避免发生对行车情况的分神，这种分神可能导致总的行驶不安全。
其中环境条件的概念例如应该是包括例如温度、湿度或者也包括下雨，这些因素对超声波传感器分别有不同的影响。例如声音脉冲的幅度(强度)的阻尼就与温度和湿度关。通过对地面的反射回声的分析和比较能对存在的阻尼情况进行估计，并且得出温度—湿度—关系的结论。
除了幅度的阻尼外，在下雨时由于道路潮湿，提高的滚动噪声被叠加到基本噪声上，这样就显得传感器的噪音总水平更高。
这样一些影响因素和所检测到的伴随状况可以更加合理地影响信号的产生。
对于环境噪音的估计可将其他的超声波传感器接通到一个“被动—方式”中。在这个方式中超声波传感器不发射声波，这样只检测环境的外来噪音。通过与时间有关的阈值，时刻—在此时刻超过了阈值—与噪音幅度成正比。这个任务例如通过监控死角的前侧面的传感器来完成。因为这些传感器在监控死角时对于状况的解释总是主动的。为噪音幅度在几个循环的估计这些传感器是在被动模态中运行的。
附图说明
在附图中示意地示出了本发明的一个实施例，下面对该实施例进行详细的说明。该图示出的是一辆汽车的顶视图，以说明根据本发明的装置的功能方式。
具体实施方式
在图中示出了一辆汽车1。该汽车装配了一个根据本发明的用于检测未示出的，且接近的汽车的装置。该装置具有多个在前部区域以及在后面区域中设置的超声波传感器2、3。这些传感器借助耦合装置4和一个用于测定接近的汽车的距离和相对速度的控制单元5连接。此外，该装置还和多个另外的，配属于停车辅助系统的，用于确定环境条件的超声波传感器6连接。通过这一措施这个装置在借助另一些超声波传感器2、3确定接近的汽车的距离和相对速度的同时也可检测环境条件。按照这种方式，那些检测到的重要的环境条件作为修正数值可作为在必要时借助一个输出单元7为汽车驾驶人员起动报警信号的依据，以便如此地避免错误的信号。