專利名稱：檢測與汽車在接近相同的空間方向上運(yùn)動(dòng)物體的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種方法和一種裝置，它們具有在權(quán)利要求1和權(quán)利要求10前序部分中所述的特征。
用于檢測在一個(gè)汽車死角中的物體的裝置，也稱為盲點(diǎn)檢測系統(tǒng)(BSD系統(tǒng))，一般用于電子地識(shí)別在一個(gè)汽車死角中的物體，汽車司機(jī)只有通過將其頭轉(zhuǎn)向側(cè)面才能覺察到這些物體。頭部的這種轉(zhuǎn)動(dòng)(肩部視野)由于伴隨著疏忽位于前方的交通現(xiàn)象而在許多情況下不能實(shí)現(xiàn)。尤其在多車道行駛道路上，當(dāng)另一汽車(物體)以差速超車或者由于一個(gè)相對(duì)高的差速瞬時(shí)被超越時(shí)，一個(gè)汽車的司機(jī)能夠通過BSD系統(tǒng)獲得信號(hào)，因此由于存在碰撞的危險(xiǎn)應(yīng)該避免變換車道。通過這種供司機(jī)使用的信息可以減少由于換道時(shí)忽視其它汽車而造成的故障危險(xiǎn)。
為了識(shí)別陌生的汽車(物體)或者為了排除碰撞狀況按照現(xiàn)有技術(shù)在汽車上使用傳感器，它們可以借助于超聲波、雷達(dá)或光波非接觸地檢測物體的存在并且還可以測量汽車與物體的距離。
由US 5,583,495已知一種用于檢測在一個(gè)汽車死角中的物體的裝置。通過一個(gè)信號(hào)發(fā)生器在一個(gè)給定的角度中發(fā)出特殊的超聲波。通過一個(gè)超聲波接收器檢測并放大在一個(gè)潛在物體上反射或散射的超聲波。由這個(gè)超聲波信號(hào)、汽車的速度和汽車的轉(zhuǎn)向角度計(jì)算物體與本車之間的一個(gè)潛在碰撞時(shí)刻。由US 5,583,495已知的裝置還具有用于與司機(jī)通訊的機(jī)構(gòu)，它在可能與一個(gè)位于汽車死角中的物體碰撞的情況下觸發(fā)一個(gè)警報(bào)或者以其它適當(dāng)?shù)姆椒ㄍㄖ緳C(jī)。
此外由US 5,339,075已知一種裝置用于在另一個(gè)汽車位于本車旁邊(在相鄰車道中)的情況下給汽車司機(jī)發(fā)出警報(bào)。通過一個(gè)超聲波傳感器發(fā)出超聲波，它們被一個(gè)潛在的相鄰汽車反射并且通過一個(gè)超聲波接收器檢測并分析反射的信號(hào)，可以推斷在一個(gè)事先給定的測量范圍中物體(汽車)的存在。
已知以雷達(dá)或視頻為基礎(chǔ)的盲點(diǎn)檢測系統(tǒng)的缺陷主要是高的成本費(fèi)用，它在使用昂貴的雷達(dá)或光傳感器時(shí)導(dǎo)致一個(gè)明顯的成本缺陷。有源的以超聲波為基礎(chǔ)的BSD系統(tǒng)以不利的方式具有一個(gè)相對(duì)較長的反應(yīng)時(shí)間，這在相對(duì)速度高于30km/h時(shí)由于太長的循環(huán)時(shí)間和聲波消散可能導(dǎo)致系統(tǒng)失效。
因此，本發(fā)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(jīng)濟(jì)地主要在物體與汽車之間高的行駛速度和/或差速(相對(duì)速度)時(shí)檢測到在一個(gè)汽車的死角中存在的物體。
這個(gè)目的按照本發(fā)明通過在權(quán)利要求1(方法權(quán)利要求)和權(quán)利要求10(裝置權(quán)利要求)中特征部分中的特征與前序部分中的特征共同作用得以實(shí)現(xiàn)。適宜的結(jié)構(gòu)方案在從屬權(quán)利要求中給出。
通過在汽車的至少一個(gè)點(diǎn)上以一個(gè)給定的時(shí)間間隔或給定的多個(gè)時(shí)間間隔檢測空氣壓力和/或一個(gè)聲波信號(hào)，并通過分析空氣壓力和/或聲波信號(hào)的信號(hào)變化或多個(gè)信號(hào)變化確定物體或多個(gè)物體相對(duì)于汽車的位置，由此尤其可以在高于30km/h的高行駛速度時(shí)實(shí)現(xiàn)可靠且成本經(jīng)濟(jì)地檢測位于汽車死角中的物體(汽車)。特別有利的是，為了檢測位于汽車死角中的物體可以使用成本經(jīng)濟(jì)的聲波或超聲波傳感器。最好規(guī)定，使用已經(jīng)存在的傳感器供按照本發(fā)明的方法使用，例如在一個(gè)汽車中已經(jīng)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(yōu)選借助于聲波傳感器檢測并且聲波信號(hào)優(yōu)選在超聲波頻率范圍內(nèi)借助于超聲波傳感器檢測。在本發(fā)明的優(yōu)選的結(jié)構(gòu)方案中規(guī)定，空氣壓力和/或聲波信號(hào)的信號(hào)變化與事先獲得的測量值比較并且由此獲得物體或者多個(gè)物體相對(duì)于汽車的位置。
在一個(gè)特別優(yōu)選的實(shí)施變型方案中在至少兩個(gè)相對(duì)于汽車縱軸線間隔距離的點(diǎn)上檢測所述空氣壓力和/或聲波信號(hào)，其中兩個(gè)點(diǎn)的距離最好至少為一米。為了區(qū)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(fā)明規(guī)定，通過在時(shí)間上比較、最好通過單個(gè)間隔的測量點(diǎn)的相關(guān)性確定物體或多個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)方向。
一個(gè)按照本發(fā)明的用于檢測在一個(gè)汽車死角中接近的物體按照本發(fā)明具有用于檢測空氣壓力和/或一個(gè)聲波信號(hào)的機(jī)構(gòu)和用于分析空氣壓力和/或一個(gè)聲波信號(hào)的信號(hào)變化和多個(gè)信號(hào)變化的、和確定物體或多個(gè)物體相對(duì)于汽車位置的機(jī)構(gòu)。按照本發(fā)明規(guī)定，在檢測一個(gè)在一個(gè)汽車死角中的物體時(shí)對(duì)于汽車司機(jī)在有意變換車道的情況下(標(biāo)志例如為轉(zhuǎn)向燈操作)給汽車司機(jī)一個(gè)警報(bào)。
按照本發(fā)明規(guī)定，所述用于檢測的機(jī)構(gòu)以相對(duì)于相應(yīng)側(cè)面的主方向設(shè)置在汽車尾部的右側(cè)和/或左側(cè)和/或附加地用于檢測的機(jī)構(gòu)以相對(duì)于相應(yīng)側(cè)面的主方向設(shè)置在汽車前端。在此按照本發(fā)明規(guī)定，用于檢測的機(jī)構(gòu)具有一個(gè)聲波傳感器，其中所述聲波傳感器以有利的方式是一個(gè)超聲波傳感器。
本發(fā)明的其它優(yōu)選結(jié)構(gòu)方案由在從屬權(quán)利要求中所述的特征給出。
下面借助于附圖所示的一個(gè)實(shí)施例詳細(xì)描述本發(fā)明。示意性的附圖中

圖1示出一個(gè)具有按照本發(fā)明的裝置的汽車，圖2示出在一個(gè)汽車的傳感器上空氣壓力變化與一個(gè)以較高差速超越的物體的距離的關(guān)系。
一個(gè)汽車10具有一個(gè)按照本發(fā)明的用于檢測在汽車10死角中運(yùn)動(dòng)的物體(汽車12)的裝置，在按照?qǐng)D1的實(shí)施例中該汽車具有兩個(gè)聲波傳感器16，18，其中聲波傳感器16設(shè)置在汽車10的左尾部而傳感器18設(shè)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(gè)超越的汽車12產(chǎn)生一個(gè)壓力波14，它由于在傳感器16，18上的壓力集聚引起一個(gè)壓力升高。汽車10與12之間的差速越高，壓力振幅就越大。對(duì)于在汽車10死角中的小差速或宛如靜止的汽車由于缺少可分析的信號(hào)可以不使用按照本發(fā)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(jìn)行有源的檢測，這些傳感器也在駐車輔助(停車導(dǎo)引)時(shí)使用并且由現(xiàn)有技術(shù)構(gòu)成。超越的汽車12在汽車前面推動(dòng)一個(gè)“空氣滾壓”并且在接近汽車10時(shí)產(chǎn)生壓力升高，該壓力升高首先由傳感器16并在時(shí)間上稍后被傳感器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(shí)間(t)的關(guān)系。此外在下面的曲線圖中示出基于汽車橫軸的汽車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(shí)首先在傳感器16上記錄一個(gè)壓力升高，該壓力升高在時(shí)刻t1導(dǎo)致一個(gè)最大的壓力振幅。在這個(gè)時(shí)刻t1汽車12以較高的差速在汽車10的死角中行駛，但是還沒有位于汽車10旁邊。在汽車12繼續(xù)接近汽車10(相對(duì)于汽車的橫軸)的過程中壓力下降。這個(gè)壓力降能夠通過聲波傳感器16，18檢測到并且可以用于通過相應(yīng)的信號(hào)通知汽車10的司機(jī)關(guān)于一個(gè)物體(汽車12)位于存在于死角中的信息。如果汽車10的司機(jī)要有意地向左(相對(duì)于向前的行駛方向)變換車道，則同樣可以規(guī)定，將一個(gè)警報(bào)信號(hào)傳遞給汽車10的司機(jī)。在時(shí)刻t2汽車(相對(duì)于其橫軸)位于相同的高度上，壓力已經(jīng)明顯地下降。在汽車12繼續(xù)在汽車10旁邊行駛時(shí)由于抽吸作用壓力繼續(xù)下降。為了能夠盡可能及時(shí)地檢測到位于死角中的以相對(duì)較高的差速行駛的汽車12，也可以替代地規(guī)定，將在時(shí)刻t1在傳感器16上產(chǎn)生的壓力升高與事先已經(jīng)獲得的測量值進(jìn)行比較，因此由壓力升高的特征可以推斷出由于一個(gè)接近的汽車引起的空氣壓力波動(dòng)并由此推斷出一個(gè)接近的汽車。
為了可靠地區(qū)別超越的汽車和對(duì)面駛來的汽車可以規(guī)定，除了傳感器16還使用一個(gè)附加的傳感器18，它與傳感器16距離至少一米，最好設(shè)置在汽車10的前部。在此特別有利的是，將傳感器18設(shè)置在汽車10前端保險(xiǎn)杠的拐角位置上。通過在時(shí)間上比較傳感器16與傳感器18的信號(hào)變化，例如通過相關(guān)性，可以確定物體的運(yùn)動(dòng)方向。
在本發(fā)明的一個(gè)可選擇的結(jié)構(gòu)方案中規(guī)定，代替空氣壓力升高檢測并分析一個(gè)較高頻率范圍、例如在超聲波頻率范圍中的聲波信號(hào)。一個(gè)以相對(duì)速度或差速(高于30km/h)接近的汽車12產(chǎn)生輪胎滾動(dòng)噪聲、發(fā)動(dòng)機(jī)噪聲和風(fēng)力噪聲，它們可以由傳感器檢測并分析。此外通過這種方法也可以檢測出側(cè)面物體，如護(hù)欄或隧道壁，方法是通過檢測汽車本身的輪胎滾動(dòng)噪聲和發(fā)動(dòng)機(jī)噪聲的反射波。
為了實(shí)現(xiàn)按照本發(fā)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(jīng)使用。附加地對(duì)于有源運(yùn)行的修改能夠?qū)崿F(xiàn)環(huán)境噪聲或空氣壓力的被動(dòng)分析。由此可以非常成本經(jīng)濟(jì)地實(shí)現(xiàn)本發(fā)明(檢測在汽車死角中以一個(gè)高于30km/h差速運(yùn)動(dòng)的物體)，其中相同的傳感器不僅可以用于死角檢測、駐車空隙測量而且可以用于駐車輔助功能。
按照本發(fā)明的裝置可以設(shè)置在汽車右側(cè)或兩側(cè)。一個(gè)尾部上的傳感器能夠?qū)崿F(xiàn)具有故障警報(bào)的BSD功能，例如由于對(duì)向行駛。通過在一個(gè)側(cè)面上的兩個(gè)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(fā)明不局限于在這里所示的實(shí)施例，而是能夠通過上述機(jī)構(gòu)和特征的組合和修改實(shí)現(xiàn)其它的實(shí)施例，但是不離開本發(fā)明的范圍。
權(quán)利要求
1.一種用于檢測與一個(gè)汽車在接近相同的空間方向上運(yùn)動(dòng)的物體的方法，其特征在于下面的方法步驟-在汽車(10)的至少一個(gè)點(diǎn)上以一個(gè)給定的時(shí)間間隔或給定的多個(gè)時(shí)間間隔檢測空氣壓力和/或一個(gè)聲波信號(hào)并-通過分析空氣壓力和/或聲波信號(hào)的信號(hào)變化或多個(gè)信號(hào)變化確定物體(12)或多個(gè)物體(12)相對(duì)于汽車(10)的位置。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，通過一個(gè)聲波傳感器(16，18)檢測所述空氣壓力。
3.如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，檢測在超聲波頻率范圍中的聲波信號(hào)。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，通過一個(gè)超聲波傳感器檢測所述聲波信號(hào)。
5.如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，將所述空氣壓力和/或聲波信號(hào)的信號(hào)變化與前面獲得的測量值進(jìn)行比較并由此獲得物體(12)或多個(gè)物體(12)相對(duì)于汽車(10)的位置。
6.如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，在至少兩個(gè)、相對(duì)于汽車(10)縱軸線間隔距離的點(diǎn)上檢測所述空氣壓力和/或聲波信號(hào)。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述兩個(gè)點(diǎn)之間的距離至少為一米。
8.如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，通過在時(shí)間上比較單個(gè)檢測點(diǎn)的信號(hào)變化確定物體(12)或多個(gè)物體(12)的運(yùn)動(dòng)方向。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述單個(gè)檢測點(diǎn)的信號(hào)變化相互關(guān)聯(lián)。
10.一種用于檢測與一個(gè)汽車在接近相同的空間方向上運(yùn)動(dòng)的物體的裝置，其特征在于-用于檢測空氣壓力和/或一個(gè)聲波信號(hào)的機(jī)構(gòu)和-用于分析空氣壓力和/或聲波信號(hào)的信號(hào)變化和/或多個(gè)信號(hào)變化的并且確定物體(12)或多個(gè)物體(12)相對(duì)于汽車(10)的位置的機(jī)構(gòu)。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于檢測與一個(gè)汽車(10)在接近相同的空間方向上運(yùn)動(dòng)的物體(12)的一種方法和一種裝置。本發(fā)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(jīng)濟(jì)地主要對(duì)于在物體(12)與汽車(10)之間存在高的行駛速度和/或相對(duì)速度時(shí)檢測到在一個(gè)汽車(10)的死角中存在的物體(12)。通過在汽車(10)的至少一個(gè)點(diǎn)上以一個(gè)給定的時(shí)間間隔或給定的多個(gè)時(shí)間間隔檢測空氣壓力和/或一個(gè)聲波信號(hào)，并通過分析空氣壓力和/或聲波信號(hào)的信號(hào)變化或多個(gè)信號(hào)變化確定物體(12)或多個(gè)物體(12)相對(duì)于汽車(10)的位置，由此尤其可以在高于30km/h的高行駛速度時(shí)實(shí)現(xiàn)可靠且成本經(jīng)濟(jì)地檢測位于汽車死角中的物體(12)。
文檔編號(hào)G01S15/00GK1836174SQ200480023108
公開日2006年9月20日 申請(qǐng)日期2004年8月11日 優(yōu)先權(quán)日2003年8月12日
發(fā)明者M·施里克, D·施米德, A·格魯內(nèi)瓦德 申請(qǐng)人:羅伯特.博世有限公司