檢測與汽車在接近相同的空間方向上運動物體的方法和裝置的製作方法

2023-07-08 13:12:36

專利名稱：檢測與汽車在接近相同的空間方向上運動物體的方法和裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種方法和一種裝置，它們具有在權利要求1和權利要求10前序部分中所述的特徵。
用於檢測在一個汽車死角中的物體的裝置，也稱為盲點檢測系統(BSD系統)，一般用於電子地識別在一個汽車死角中的物體，汽車司機只有通過將其頭轉向側面才能覺察到這些物體。頭部的這種轉動(肩部視野)由於伴隨著疏忽位於前方的交通現象而在許多情況下不能實現。尤其在多車道行駛道路上，當另一汽車(物體)以差速超車或者由於一個相對高的差速瞬時被超越時，一個汽車的司機能夠通過BSD系統獲得信號，因此由於存在碰撞的危險應該避免變換車道。通過這種供司機使用的信息可以減少由於換道時忽視其它汽車而造成的故障危險。
為了識別陌生的汽車(物體)或者為了排除碰撞狀況按照現有技術在汽車上使用傳感器，它們可以藉助於超聲波、雷達或光波非接觸地檢測物體的存在並且還可以測量汽車與物體的距離。
由US 5,583,495已知一種用於檢測在一個汽車死角中的物體的裝置。通過一個信號發生器在一個給定的角度中發出特殊的超聲波。通過一個超聲波接收器檢測並放大在一個潛在物體上反射或散射的超聲波。由這個超聲波信號、汽車的速度和汽車的轉向角度計算物體與本車之間的一個潛在碰撞時刻。由US 5,583,495已知的裝置還具有用於與司機通訊的機構，它在可能與一個位於汽車死角中的物體碰撞的情況下觸發一個警報或者以其它適當的方法通知司機。
此外由US 5,339,075已知一種裝置用於在另一個汽車位於本車旁邊(在相鄰車道中)的情況下給汽車司機發出警報。通過一個超聲波傳感器發出超聲波，它們被一個潛在的相鄰汽車反射並且通過一個超聲波接收器檢測並分析反射的信號，可以推斷在一個事先給定的測量範圍中物體(汽車)的存在。
已知以雷達或視頻為基礎的盲點檢測系統的缺陷主要是高的成本費用，它在使用昂貴的雷達或光傳感器時導致一個明顯的成本缺陷。有源的以超聲波為基礎的BSD系統以不利的方式具有一個相對較長的反應時間，這在相對速度高於30km/h時由於太長的循環時間和聲波消散可能導致系統失效。
因此，本發明的目的是給出一種方法和一種裝置，通過它們能夠可靠且成本經濟地主要在物體與汽車之間高的行駛速度和/或差速(相對速度)時檢測到在一個汽車的死角中存在的物體。
這個目的按照本發明通過在權利要求1(方法權利要求)和權利要求10(裝置權利要求)中特徵部分中的特徵與前序部分中的特徵共同作用得以實現。適宜的結構方案在從屬權利要求中給出。
通過在汽車的至少一個點上以一個給定的時間間隔或給定的多個時間間隔檢測空氣壓力和/或一個聲波信號，並通過分析空氣壓力和/或聲波信號的信號變化或多個信號變化確定物體或多個物體相對於汽車的位置，由此尤其可以在高於30km/h的高行駛速度時實現可靠且成本經濟地檢測位於汽車死角中的物體(汽車)。特別有利的是，為了檢測位於汽車死角中的物體可以使用成本經濟的聲波或超聲波傳感器。最好規定，使用已經存在的傳感器供按照本發明的方法使用，例如在一個汽車中已經存在的供駐車輔助或停車空隙測量所使用的傳感器。
空氣壓力優選藉助於聲波傳感器檢測並且聲波信號優選在超聲波頻率範圍內藉助於超聲波傳感器檢測。在本發明的優選的結構方案中規定，空氣壓力和/或聲波信號的信號變化與事先獲得的測量值比較並且由此獲得物體或者多個物體相對於汽車的位置。
在一個特別優選的實施變型方案中在至少兩個相對於汽車縱軸線間隔距離的點上檢測所述空氣壓力和/或聲波信號，其中兩個點的距離最好至少為一米。為了區別以較高的差速接近的相同行駛方向的物體與以較高的差速接近的相反行駛車道上的物體，按照本發明規定，通過在時間上比較、最好通過單個間隔的測量點的相關性確定物體或多個物體的運動方向。
一個按照本發明的用於檢測在一個汽車死角中接近的物體按照本發明具有用於檢測空氣壓力和/或一個聲波信號的機構和用於分析空氣壓力和/或一個聲波信號的信號變化和多個信號變化的、和確定物體或多個物體相對於汽車位置的機構。按照本發明規定，在檢測一個在一個汽車死角中的物體時對於汽車司機在有意變換車道的情況下(標誌例如為轉向燈操作)給汽車司機一個警報。
按照本發明規定，所述用於檢測的機構以相對於相應側面的主方向設置在汽車尾部的右側和/或左側和/或附加地用於檢測的機構以相對於相應側面的主方向設置在汽車前端。在此按照本發明規定，用於檢測的機構具有一個聲波傳感器，其中所述聲波傳感器以有利的方式是一個超聲波傳感器。
本發明的其它優選結構方案由在從屬權利要求中所述的特徵給出。
下面藉助於附圖所示的一個實施例詳細描述本發明。示意性的附圖中

圖1示出一個具有按照本發明的裝置的汽車，圖2示出在一個汽車的傳感器上空氣壓力變化與一個以較高差速超越的物體的距離的關係。
一個汽車10具有一個按照本發明的用於檢測在汽車10死角中運動的物體(汽車12)的裝置，在按照圖1的實施例中該汽車具有兩個聲波傳感器16，18，其中聲波傳感器16設置在汽車10的左尾部而傳感器18設置在汽車10的左前部。所述聲波傳感器16，18檢測周圍的空氣壓力。一個超越的汽車12產生一個壓力波14，它由於在傳感器16，18上的壓力集聚引起一個壓力升高。汽車10與12之間的差速越高，壓力振幅就越大。對於在汽車10死角中的小差速或宛如靜止的汽車由於缺少可分析的信號可以不使用按照本發明的檢測方法。但是在這種情況下可以通過超聲波距離傳感器進行有源的檢測，這些傳感器也在駐車輔助(停車導引)時使用並且由現有技術構成。超越的汽車12在汽車前面推動一個「空氣滾壓」並且在接近汽車10時產生壓力升高，該壓力升高首先由傳感器16並在時間上稍後被傳感器18檢測到。在汽車12以較高的差速在旁邊駛過期間壓力升高反過來形成一種抽吸，如同在圖2中簡示的那樣。
在圖2的上面的曲線中簡示出在傳感器16上的空氣壓力變化(p)與時間(t)的關係。此外在下面的曲線圖中示出基於汽車橫軸的汽車10與12之間的距離(d)。由圖2可以看出，在汽車12以較高的差速接近汽車10時首先在傳感器16上記錄一個壓力升高，該壓力升高在時刻t1導致一個最大的壓力振幅。在這個時刻t1汽車12以較高的差速在汽車10的死角中行駛，但是還沒有位於汽車10旁邊。在汽車12繼續接近汽車10(相對於汽車的橫軸)的過程中壓力下降。這個壓力降能夠通過聲波傳感器16，18檢測到並且可以用於通過相應的信號通知汽車10的司機關於一個物體(汽車12)位於存在於死角中的信息。如果汽車10的司機要有意地向左(相對於向前的行駛方向)變換車道，則同樣可以規定，將一個警報信號傳遞給汽車10的司機。在時刻t2汽車(相對於其橫軸)位於相同的高度上，壓力已經明顯地下降。在汽車12繼續在汽車10旁邊行駛時由於抽吸作用壓力繼續下降。為了能夠儘可能及時地檢測到位於死角中的以相對較高的差速行駛的汽車12，也可以替代地規定，將在時刻t1在傳感器16上產生的壓力升高與事先已經獲得的測量值進行比較，因此由壓力升高的特徵可以推斷出由於一個接近的汽車引起的空氣壓力波動並由此推斷出一個接近的汽車。
為了可靠地區別超越的汽車和對面駛來的汽車可以規定，除了傳感器16還使用一個附加的傳感器18，它與傳感器16距離至少一米，最好設置在汽車10的前部。在此特別有利的是，將傳感器18設置在汽車10前端保險槓的拐角位置上。通過在時間上比較傳感器16與傳感器18的信號變化，例如通過相關性，可以確定物體的運動方向。
在本發明的一個可選擇的結構方案中規定，代替空氣壓力升高檢測並分析一個較高頻率範圍、例如在超聲波頻率範圍中的聲波信號。一個以相對速度或差速(高於30km/h)接近的汽車12產生輪胎滾動噪聲、發動機噪聲和風力噪聲，它們可以由傳感器檢測並分析。此外通過這種方法也可以檢測出側面物體，如護欄或隧道壁，方法是通過檢測汽車本身的輪胎滾動噪聲和發動機噪聲的反射波。
為了實現按照本發明的方法可以使用修改的、有源的超聲波傳感器，它們目前在汽車中的駐車輔助(停車輔助)中已經使用。附加地對於有源運行的修改能夠實現環境噪聲或空氣壓力的被動分析。由此可以非常成本經濟地實現本發明(檢測在汽車死角中以一個高於30km/h差速運動的物體)，其中相同的傳感器不僅可以用於死角檢測、駐車空隙測量而且可以用於駐車輔助功能。
按照本發明的裝置可以設置在汽車右側或兩側。一個尾部上的傳感器能夠實現具有故障警報的BSD功能，例如由於對向行駛。通過在一個側面上的兩個傳感器通過汽車的方向配位(Richtungszuordnung)可以抑制＞90％的故障警告。
本發明不局限於在這裡所示的實施例，而是能夠通過上述機構和特徵的組合和修改實現其它的實施例，但是不離開本發明的範圍。
權利要求
1.一種用於檢測與一個汽車在接近相同的空間方向上運動的物體的方法，其特徵在於下面的方法步驟-在汽車(10)的至少一個點上以一個給定的時間間隔或給定的多個時間間隔檢測空氣壓力和/或一個聲波信號並-通過分析空氣壓力和/或聲波信號的信號變化或多個信號變化確定物體(12)或多個物體(12)相對於汽車(10)的位置。
2.如權利要求1所述的方法，其特徵在於，通過一個聲波傳感器(16，18)檢測所述空氣壓力。
3.如上述權利要求中任一項所述的方法，其特徵在於，檢測在超聲波頻率範圍中的聲波信號。
4.如權利要求3所述的方法，其特徵在於，通過一個超聲波傳感器檢測所述聲波信號。
5.如上述權利要求中任一項所述的方法，其特徵在於，將所述空氣壓力和/或聲波信號的信號變化與前面獲得的測量值進行比較並由此獲得物體(12)或多個物體(12)相對於汽車(10)的位置。
6.如上述權利要求中任一項所述的方法，其特徵在於，在至少兩個、相對於汽車(10)縱軸線間隔距離的點上檢測所述空氣壓力和/或聲波信號。
7.如權利要求6所述的方法，其特徵在於，所述兩個點之間的距離至少為一米。
8.如上述權利要求中任一項所述的方法，其特徵在於，通過在時間上比較單個檢測點的信號變化確定物體(12)或多個物體(12)的運動方向。
9.如權利要求8所述的方法，其特徵在於，所述單個檢測點的信號變化相互關聯。
10.一種用於檢測與一個汽車在接近相同的空間方向上運動的物體的裝置，其特徵在於-用於檢測空氣壓力和/或一個聲波信號的機構和-用於分析空氣壓力和/或聲波信號的信號變化和/或多個信號變化的並且確定物體(12)或多個物體(12)相對於汽車(10)的位置的機構。
全文摘要
本發明涉及用於檢測與一個汽車(10)在接近相同的空間方向上運動的物體(12)的一種方法和一種裝置。本發明的目的是給出一種方法和一種裝置，通過它們能夠可靠且成本經濟地主要對於在物體(12)與汽車(10)之間存在高的行駛速度和/或相對速度時檢測到在一個汽車(10)的死角中存在的物體(12)。通過在汽車(10)的至少一個點上以一個給定的時間間隔或給定的多個時間間隔檢測空氣壓力和/或一個聲波信號，並通過分析空氣壓力和/或聲波信號的信號變化或多個信號變化確定物體(12)或多個物體(12)相對於汽車(10)的位置，由此尤其可以在高於30km/h的高行駛速度時實現可靠且成本經濟地檢測位於汽車死角中的物體(12)。
文檔編號G01S15/00GK1836174SQ200480023108
公開日2006年9月20日 申請日期2004年8月11日 優先權日2003年8月12日
發明者M·施裡克, D·施米德, A·格魯內瓦德 申請人:羅伯特.博世有限公司