專利名稱：用于車輛的外部環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于車輛的外部環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和一種用于確定物體距離的方法。
背景技術(shù)：
車輛的外部環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)用于確定在車輛外部環(huán)境中的物體。在后部空間監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的情形中尤其應(yīng)確定在倒車期間與處在后部空間(在車輛之后的外部環(huán)境)中的物體的可能的碰撞。為此，外部環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)具有距離傳感器(間隔傳感器)。在傳播時(shí)間測(cè)量中，距離傳感器在發(fā)出時(shí)刻發(fā)出探測(cè)信號(hào)到待監(jiān)測(cè)的區(qū)域中。當(dāng)物體由探測(cè)信號(hào)探知時(shí)，物體將該探測(cè)信號(hào)反射回來，從而距離傳感器能夠在接收時(shí)刻探測(cè)到該探測(cè)信號(hào)。探測(cè)信號(hào)的傳播時(shí)間可以確定為接收時(shí)刻與發(fā)出時(shí)刻的差值，從而在考慮信號(hào)速度的情形下能夠確定總路程，總路程是物體與傳感器的距離的兩倍。此類傳播時(shí)間測(cè)量尤其是利用超聲波傳感器和雷達(dá)傳感器來進(jìn)行，部分也利用光束(激光)作為探測(cè)信號(hào)來進(jìn)行。依賴方向的或?qū)嵌让舾械奶綔y(cè)目前不能利用傳播時(shí)間測(cè)量來進(jìn)行。例如在DE102007052977A1中提出了一種三角測(cè)量法，其中，兩個(gè)超聲波傳感器布置在車輛的保險(xiǎn)杠區(qū)域中的水平直線上，并且各自進(jìn)行傳播時(shí)間測(cè)量，從而確定兩個(gè)距離信息，所述距離信息借助三角測(cè)量法能夠用于確定傳感器相對(duì)于車輛或外部環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的距離，其中，此類距離通常確定為相對(duì)于車輛的最小距離。DE102006002232B4也提出了一種用于通過測(cè)量?jī)蓚€(gè)不同位置的兩個(gè)距離來確定物體位置的此類三角測(cè)量法。因此在此類三角測(cè)量法中，在已知的傳感器距離(傳感器之間的距離)和物體相對(duì)于兩個(gè)距離傳感器中的每一個(gè)的單獨(dú)確定的單個(gè)距離的情形中能夠確定三角形，從而物體到監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的距離確定為該三角形中的高。DE102007042220A1也提出了一種借助超聲波傳感器的此類三角測(cè)量法。根據(jù)DE4137068A1設(shè)置有一種集成的光學(xué)的多重距離傳感器，其提出了一種在使用對(duì)位置敏感的二極管的情形下的光學(xué)的三角測(cè)量法。DE19507957C1提出了一種在使用紅外線LED的情形下的三角測(cè)量法，其中，車道表面被掃描，以便探知行駛軌跡邊界。由DE10251357A1公知一種用于設(shè)置或關(guān)閉行駛方向指示器的方法，其中，由確定的外部環(huán)境數(shù)據(jù)來確定軌跡方向變換和/或行駛方向變換，其中，除了行駛軌跡識(shí)別之外也描述了作為借助單目攝像機(jī)的紅外線傳感器的傳播時(shí)間測(cè)量的距離測(cè)量，以及借助立體攝像機(jī)的三角測(cè)量法的距離測(cè)量。此類三角測(cè)量方法以如下為前提，S卩，每個(gè)距離傳感器在大致相同的位置探知待確定的物體并且因此形成三角形。然而在較大的物體的情形中，此類通過三角測(cè)量法的確定會(huì)較復(fù)雜。此外，距離傳感器中的其中一個(gè)在某些情況下不能夠探測(cè)測(cè)量信號(hào)，例如當(dāng)物體具有不利地分布的傾斜的表面時(shí)，因?yàn)槔走_(dá)波束以及超聲波受到定向的反射，其中，在不利的傾斜的平面處的反射于某些情況下不引起到距離傳感器的回波。此外，如下是不利的，即，對(duì)于常規(guī)的后部空間監(jiān)測(cè)系統(tǒng)而言通常需要的較高數(shù)量的距離傳感器，在例如2.5m的商用車輛的車輛寬度的情形中通常需要六個(gè)至八個(gè)距離傳感器。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明基于如下任務(wù)，即，創(chuàng)造一種外部環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其以相對(duì)少的耗費(fèi)而使外部環(huán)境的可靠監(jiān)測(cè)成為可能。該任務(wù)通過根據(jù)權(quán)利要求1的外部環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)來解決。補(bǔ)充地，設(shè)置有一種尤其在使用此類外部環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的情形下用于確定到物體的距離的相應(yīng)的方法。從屬權(quán)利要求描述了優(yōu)選的改進(jìn)方案。因此，根據(jù)本發(fā)明進(jìn)行間接測(cè)量，其中，第一距離傳感器輸出探測(cè)信號(hào)，而另一距離傳感器在被動(dòng)的工作模式中在不發(fā)送的情況下探測(cè)第一距離傳感器的由物體反射的探測(cè)信號(hào)，也就是說采集間接的回波。因此，由發(fā)送的第一距離傳感器發(fā)出的探測(cè)信號(hào)經(jīng)過第一距離到達(dá)至物體，在該物體處反射且經(jīng)過第二距離到達(dá)第二距離傳感器。因此，通過該間接測(cè)量而能夠在確定傳播時(shí)間的情形中確定總路程，總路程表示為發(fā)送的和接收的距離傳感器到物體的距離的和。優(yōu)選地，在其中一個(gè)距離傳感器發(fā)送和接收的常規(guī)的直接測(cè)量與根據(jù)本發(fā)明的間接測(cè)量組合起來，由此形成組合工作模式。因此，在該組合中兩個(gè)距離傳感器接收，其中，僅一個(gè)發(fā)送。因此實(shí)現(xiàn)了用于確定第一距離的直接測(cè)量和用于確定組合的總路程的間接測(cè)量，從總路程中減去所測(cè)得的第一距離就能夠確定另一距離。有利地，此類組合的工作模式可以交替地進(jìn)行，從而每個(gè)距離傳感器交替地發(fā)送，而另一個(gè)接收。根據(jù)本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了若干優(yōu)點(diǎn):能夠附加于直接測(cè)量來進(jìn)行間接測(cè)量，而沒有相關(guān)的額外硬件耗費(fèi)；僅距離傳感器的補(bǔ)充的軟件編程是必需的，以便距離傳感器在接收的被動(dòng)工作模式中能在沒有自身的發(fā)送信號(hào)的情形中運(yùn)行。通過間接測(cè)量能夠進(jìn)行三角測(cè)量法，即使兩個(gè)傳感器中的其中一個(gè)在某些情況下不接收直接的測(cè)量，這例如會(huì)在待探知的物體的不利分布的反射面的情形中發(fā)生。然而，在此類情況中能夠通過組合工作模式來確定兩個(gè)距離傳感器到物體的距離并且補(bǔ)充地也能夠確定物體的橫向位置。間接的測(cè)量尤其能夠附加于直接的測(cè)量來進(jìn)行，以便使相互的可信度評(píng)估或錯(cuò)誤判定成為可能。這在僅使用兩個(gè)距離傳感器的情形中是有益的。在此類情況中，距離傳感器尤其可以安裝在車輛尾部的側(cè)區(qū)域并且具有相對(duì)較寬的發(fā)射角例如超過60度、優(yōu)選近乎90度，以便相應(yīng)盡可能地探知后部空間，從而使發(fā)射角的重疊區(qū)域很大。發(fā)射角尤其是向內(nèi)指向，從而它們向后地探知作為重疊區(qū)域的整個(gè)后部空間。間接測(cè)量應(yīng)該針對(duì)兩個(gè)距離傳感器在兩個(gè)測(cè)量方向上原則上得出作為單個(gè)距離的和的相同的總路程，從而兩個(gè)相互的間接測(cè)量也可以用于檢驗(yàn)。根據(jù)本發(fā)明能夠進(jìn)行附加的工作模式或識(shí)別方法，尤其也針對(duì)如下情況，S卩，物體不對(duì)兩個(gè)傳感器引起回波。在此，這些附加的識(shí)別方法可包括:-半徑估算，如果單個(gè)距離傳感器的僅一個(gè)直接的回波被接收；-用于常規(guī)的三角測(cè)量法的直接的回波的組合；
-在僅間接測(cè)量的情況中物體距離在橢圓上的確定。此類橢圓形狀原則上足以探測(cè)最小的可能的距尚;-備份功能或者附加的功率功能，其中，兩個(gè)或所有距離傳感器同時(shí)發(fā)送和接收，由此能實(shí)現(xiàn)全部發(fā)射的探測(cè)信號(hào)的疊加，以便于提高總功率。在該情況中，物體的距離雖然僅能夠被估算，然而在使用多個(gè)距離傳感器的情形中已得出相對(duì)靠近傳感器系統(tǒng)的水平線的波前。因此，由此達(dá)到的總功率使物體的探知成為可能，該探知通過單獨(dú)的直接測(cè)量在某些情況下是不可能的。因此，創(chuàng)造了一種成本低廉的系統(tǒng)，其附加于公知的直接測(cè)量和直接的三角測(cè)量法而使補(bǔ)充的工作模式和識(shí)別方法成為可能，通過它們明顯地改善可靠性和探測(cè)精度或者說測(cè)量結(jié)果的可信度，而不出現(xiàn)對(duì)此重要的額外的硬件耗費(fèi)。用于間接測(cè)量的距離傳感器的同步能夠通過共同的控制裝置實(shí)現(xiàn)，控制裝置對(duì)于常規(guī)的三角測(cè)量法的數(shù)據(jù)確定本來就是必需的。在此，同步信號(hào)能夠經(jīng)由合適的總線系統(tǒng)或經(jīng)由星形連接件發(fā)出，因此例如可以在距離傳感器與共同的控制裝置之間設(shè)置有LIN總線?？刂蒲b置能夠發(fā)出作為總線指令的同步信號(hào)，其中，例如所有距離傳感器被尋址，并且作為參數(shù)包含有各發(fā)送的距離傳感器的說明。測(cè)量信號(hào)相應(yīng)地由距離傳感器經(jīng)由總線發(fā)給控制裝置。在此類構(gòu)造方案中，補(bǔ)充的軟件耗費(fèi)相對(duì)地少。


下面借助若干實(shí)施方式的附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。其中:圖1示出了具有依據(jù)帶有兩個(gè)距離傳感器的第一實(shí)施方式的根據(jù)本發(fā)明的外部環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的車輛和間隔測(cè)量的示意性圖示；圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的測(cè)量原理和信號(hào)的示意性圖示；圖3示出了帶有三個(gè)距離傳感器的針對(duì)圖1的替代的實(shí)施方案。
具體實(shí)施例方式車輛I可以例如構(gòu)造成拖車或也可構(gòu)造成單車。在其尾部區(qū)域2中或在其尾部區(qū)域2處安裝有后部空間監(jiān)測(cè)系統(tǒng)3，其在根據(jù)圖1的實(shí)施方式中具有兩個(gè)超聲波距離傳感器4-1、4-2和控制裝置5，它們經(jīng)由LIN總線6相互連接，從而后部空間監(jiān)測(cè)系統(tǒng)形成總線系統(tǒng)。兩個(gè)超聲波距離傳感器4-1和4-2布置在尾部區(qū)域2的側(cè)向的外部區(qū)域；根據(jù)圖1的俯視圖，左側(cè)的距離傳感器4-1因此完全左側(cè)地并且右側(cè)的距離傳感器4-2完全右側(cè)地布置在車輛I的尾部區(qū)域2處。超聲波傳感器4-1和4-2例如以自身公知的方式具有膜片，其不僅用于發(fā)送而且用于接收超聲波。然而為此備選地，超聲波距離傳感器4-1和4-2也可以相應(yīng)地具有分開的發(fā)送裝置和接收裝置。在圖1中示出了距離傳感器4-1和4-2的發(fā)射角區(qū)域8-1和8_2，所述發(fā)射角區(qū)域探知車輛I之后的后部空間7 ;這些發(fā)射區(qū)域8-1和8-2可以例如是發(fā)射錐形，然而有利地存在大致在水平平面中的發(fā)射特征。在圖2中，由第一超聲波距離傳感器4-1發(fā)出的超聲波以9-1表示而緊接著由物體10反射的超聲波以11-1表示。相應(yīng)地，由第二超聲波距離傳感器4-2在其發(fā)射區(qū)域8-2中發(fā)出的超聲波以9-2表示而緊接著由物體10反射的超聲波以11-2表示。發(fā)射區(qū)域8-1和8-2相應(yīng)地向后且向內(nèi)地指向，從而發(fā)射區(qū)域8-1和8-2在很大程度上重疊。超聲波距離傳感器4-1和4-2的探知區(qū)域通常大于其發(fā)射角區(qū)域8-1和8-2，在所述探知區(qū)域內(nèi)超聲波距離傳感器4-1和4-2能夠采集反射的超聲波。根據(jù)本發(fā)明直接的第一工作模式是可能的，其中，以自身公知的方式，每個(gè)距離傳感器4-1或4-2主動(dòng)地發(fā)出超聲波9-1或9-2并且緊接著探測(cè)其反射的超聲波。第一超聲波距離傳感器4-1在該第一工作模式中發(fā)出超聲波9-1,超聲波9-1部分地由物體10反射為超聲波11-1，并且在時(shí)間差A(yù)T之后探測(cè)這些反射的超聲波11-1。物體10與第一距離傳感器4-1的距離LI可以緊接著根據(jù)傳播時(shí)間測(cè)量的原理來探測(cè):超聲波9-1、11-1以超聲波速度c經(jīng)過路程2 XLI，從而2 X LI= Λ TX C，由此能夠確定LI。距離傳感器4_1將直接測(cè)量信號(hào)SI傳送給控制裝置5。相應(yīng)地，第二超聲波距離傳感器4-2在直接工作模式中通過傳播時(shí)間測(cè)量主動(dòng)地測(cè)量其到物體10的距離L2并且將直接測(cè)量信號(hào)S2傳送給控制裝置5。此外，距離傳感器4-1與4-2之間的距離d是已知的，從而三角形4-1、10、4_2完全已知其邊L1、L2和d并且物體距離s因此作為該三角形中的高而得出，其中，高s垂直于d。因此，物體距離s的確定在控制裝置5中通過借助已知的三角形4-1、10、4-2的三角測(cè)量法來實(shí)現(xiàn)。此外，根據(jù)本發(fā)明間接的第二工作模式是可能的，其中，距離傳感器4-1和4-2采集反射的超聲波11-2或11-1，所述超聲波由相應(yīng)另一距離傳感器4-2或4-1發(fā)出:第一距離傳感器4-1發(fā)出超聲波9-1，而第二距離傳感器4-2在不發(fā)送的情況下被動(dòng)地探測(cè)由物體10反射的超聲波11-1。因此，在該第二工作模式中，超聲波經(jīng)過從第一距離傳感器4-1經(jīng)由物體10到第二距離傳感器4-2的總路程L1+L2。通過使距離傳感器4-1和4_2同步，在第一距離傳感器4-1的發(fā)出時(shí)刻與第二距離傳感器4-2的接收時(shí)刻之間的時(shí)間差確定為傳播時(shí)間并且以超聲波速度c相應(yīng)地計(jì)算總路程L1+L2。此外，第二距離傳感器4-2相反同樣可以主動(dòng)地發(fā)出超聲波9-2并且相應(yīng)地第一距離傳感器4-1在不發(fā)送的情況下被動(dòng)地探測(cè)由物體10反射的第二超聲波11-2，從而能夠通過傳播時(shí)間測(cè)量來確定相同的總路程L2+L1。有利地，直接和間接工作模式如下地組合，即，距離傳感器例如4-1發(fā)送并且一方面在直接工作模式中自行接收，而另一距離傳感器4-2被動(dòng)地接收。因此，在這種組合工作模式中能夠同時(shí)確定路程LI以及L1+L2。緊接著，第二距離傳感器4-2在其直接工作模式中發(fā)送和接收，而第一距離傳感器4-1僅被動(dòng)地接收，從而能夠同時(shí)測(cè)量路程L2以及L2+L1。距離傳感器4-1和4-2將間接測(cè)量信號(hào)S3和S4傳送給控制裝置5。在這種組合工作模式中能夠由每次測(cè)量的兩個(gè)測(cè)量信號(hào)來確定兩個(gè)路程。因此，在第一距離傳感器4-1主動(dòng)地發(fā)送和接收而第二距離傳感器4-2僅被動(dòng)地接收的第一次測(cè)量中能夠直接由第一距離傳感器4-1的主動(dòng)的測(cè)量信號(hào)SI通過減半來確定路程LI并且該值從作為另一距離傳感器4-2的被動(dòng)的測(cè)量信號(hào)S4來傳輸?shù)目偮烦蘈1+L2中減去:1.距離傳感器4-1發(fā)送，兩個(gè)距離傳感器4-1和4-2接收。因此，第一距離傳感器測(cè)量路程D1=L1+L1，第二距離傳感器4-2測(cè)量路程D2=L1+L2 ；
2.由Dl通過減半計(jì)算LI，3.由D2和步驟2中確定的LI通過減法計(jì)算L2。因此三角形4-1、10、4_2已知，從而其高(物體10在邊d上的高度)能夠作為物體10相對(duì)于傳感器4-1、4-2或者說車輛I的物體距離s來確定。根據(jù)圖2，能夠緊接著確定物體10的橫向位置p，例如根據(jù)圖2作為在物體10沿高s的垂直投影與第一距離傳感器4-1之間的部分路程p，其中，p2+S2=Ll2。因此，物體10相對(duì)于兩個(gè)距離傳感器4-1和4-2以及相對(duì)于車輛尾部2 (在距離傳感器4-1、4-2于車輛尾部2的位置已知的情形中)的位置是已知的。圖3示出另一實(shí)施方式，其中，相對(duì)于圖1的實(shí)施方式附加地設(shè)置有中間的第三超聲波距離傳感器4-3。在該實(shí)施方式中，兩個(gè)外部的超聲波距離傳感器4-1和4-2的發(fā)射角區(qū)域(發(fā)射射束)8_1和8-2必要時(shí)能夠略微向外轉(zhuǎn)動(dòng)，因?yàn)橹虚g的區(qū)域通過補(bǔ)充設(shè)置的距離傳感器4-3來探知。因此，這里同樣能夠附加地探知側(cè)面的尾部區(qū)域。在圖3的實(shí)施方式中，能夠進(jìn)行三個(gè)直接的距離測(cè)量。此外，間接的測(cè)量也是可能的，其中，距離傳感器4-1、4-3、4-2中的一個(gè)相應(yīng)交替地發(fā)送并且所有三個(gè)距離傳感器4-1,4-2,4-3接收，從而得出六個(gè)間接的測(cè)量，并且路程L1+L2、L1+L3、L2+L3又相應(yīng)雙重地(在兩個(gè)方向上)測(cè)量。因此，在該實(shí)施方式中可以建立用于確定物體距離s以及橫向?qū)挾萷的較大規(guī)模的方程組。在所有實(shí)施方式中，物體10也可處在車輛I旁。物體10的該側(cè)向位置能夠根據(jù)本發(fā)明識(shí)別，其中，在該情況中距離P是負(fù)的或大于d。此類物體可以由算法直接丟棄或顯示為沒有阻礙。原則上會(huì)出現(xiàn)如下情況，即，物體10不或者說不完全地在所有方向上對(duì)稱地反射超聲波8-1或8-2，例如由于其材料特性或尤其是其表面的傾斜。因此，例如會(huì)在圖1中出現(xiàn)如下情況，即，物體10不同時(shí)引起到兩個(gè)距離傳感器4-1和4-2的回波。例如當(dāng)?shù)谝痪嚯x傳感器4-1發(fā)送時(shí)，第二距離傳感器4-2也許不能接收到回波或者說不能接收到反射的超聲波11-1，或者相反地僅第二距離傳感器4-2接收反射的超聲波11-1，而發(fā)送的距離傳感器4-1自身不接收。恰在該最后的情況中，在常規(guī)的第一工作模式中信號(hào)的探測(cè)也許甚至是不可能的。根據(jù)本發(fā)明，在此類的和其它的情況中能夠進(jìn)行附加的識(shí)別方法。這些識(shí)別方法例如是:-半徑估算，如果僅一個(gè)直接的回波也就是說經(jīng)由路程L1+L1或路程L2+L2被接收。因此，距離圓周或距離球體的半徑對(duì)接收直接的回波的距離傳感器來說是已知的；-直接測(cè)量的三角測(cè)量法，如果沒有間接的回波被接收。因此，路程L1+L1和L2+L2被測(cè)量，然而沒有混合項(xiàng)。在該情況中，由單個(gè)測(cè)量的路程LI和L2以及已知的傳感器距離d得出的常規(guī)的三角測(cè)量法是可能的。-物體距離s在橢圓上的確定，如果僅間接的測(cè)量是可能的。間接的測(cè)量提供兩個(gè)距離LI和L2之和L1+L2。帶有該恒定的和的所有的點(diǎn)處在橢圓上，距離傳感器4-1和4_2處在該橢圓的焦點(diǎn)上。這樣形成橢圓原則上足以探測(cè)最小的可能的距離。-作為備份:兩個(gè)距離傳感器4-1和4-2同時(shí)發(fā)送和接收，以便提高發(fā)射的總信號(hào)功率。因此，能夠達(dá)到由發(fā)射角區(qū)域(發(fā)射錐形)8-1和8-2 (在圖3中發(fā)射角區(qū)域8-1、8-2、8-3)的重疊構(gòu)成的總功率。該重疊針對(duì)較大的物體距離s較強(qiáng)地采用平行的波前的形狀。在該模式中，物體距離s僅能夠被估算；然而恰在較大的物體距離s的情形中測(cè)量精度由于未知的橫向位置而不再那么重要，尤其當(dāng)s相對(duì)于d非常大時(shí)。因此，較大的物體距離s的估算也是可能的。距離傳感器4-1和4-2的同步有利地經(jīng)由控制裝置5實(shí)現(xiàn)，控制裝置經(jīng)由LIN總線6發(fā)出相應(yīng)的控制信號(hào)或者說指令。因此，由控制裝置5經(jīng)由總線6可將同步指令Kl發(fā)送給圖1的所有距離傳感器4-1和4-2和圖3的4-1、4-2和4_3，也就是說所有傳感器被尋址，其中，同步指令Kl相應(yīng)地包含用于確定發(fā)送的距離傳感器的參數(shù)，并且所有距離傳感器接收，緊接著它們將測(cè)量信號(hào)SI和S4或者S2和S3發(fā)送給控制裝置5。根據(jù)本發(fā)明，在不同平面中的測(cè)量以及跨越不同平面的測(cè)量也是可能的。
權(quán)利要求
1.用于車輛(I)的外部環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)(3)，其中，所述外部環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)(3)具有: 至少兩個(gè)用于通過探測(cè)信號(hào)(9-1、9-2)的傳播時(shí)間測(cè)量的距離識(shí)別的距離傳感器(4-1、4-2、4-3)，其中，所述距離傳感器(4-1、4-2、4-3)相應(yīng)地構(gòu)造成用于所述探測(cè)信號(hào)(9-1、9-2、11-1、11-2)的發(fā)送單元和接收單元并且在直接工作模式中相應(yīng)地發(fā)出探測(cè)信號(hào)(9-1、9-2)、接收由其發(fā)出的探測(cè)信號(hào)的反射分量并且依賴于此地發(fā)出主動(dòng)的測(cè)量信號(hào)(S1、S2);和 控制裝置(5)，其接收所述距離傳感器(4-1、4-2、4-3)的測(cè)量信號(hào)(S1、S2、S3、S4)并確定探知到的物體(10)的物體距離(S)， 其特征在于，至少一個(gè)距離傳感器(4-1、4-2、4-3)能附加地在間接工作模式中運(yùn)行，以便探測(cè)由另外的距離傳感器(4-2、4-3、4-1)發(fā)出的且由所述物體(10)反射的探測(cè)信號(hào)(11-2、11-1)以及產(chǎn)生間接的測(cè)量信號(hào)(S3、S4)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的外部環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)(3)，其特征在于，其構(gòu)造成所述車輛(I)的后部空間監(jiān)測(cè)系統(tǒng)(3)并且布置在所述車輛(I)的尾部(2)或尾部區(qū)域，以便確定處在所述車輛(I)之后的后部空間(7)中的物體(10)相對(duì)所述后部空間監(jiān)測(cè)系統(tǒng)(3)或相對(duì)所述車輛⑴的尾部⑵的物體距離(s)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的外部環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述探測(cè)信號(hào)是超聲波(9-1、9-2)或雷達(dá)波或光束，它們能由所述距離傳感器(4-1、4-2)發(fā)出到發(fā)射角區(qū)域(8-1、8-2)中。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的外部環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)(3)，其特征在于，所述距離傳感器(4-1、4-2)的發(fā)射角區(qū)域(8-1、8-2)向后地且彼此相向地指向，從而它們?cè)谒鲕囕v⑴之后的后部空間(7)中至少在很大程度上重疊。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的外部環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)(3)，其特征在于，所述距離傳感器(4-1、4-2)的發(fā)射角區(qū)域(8-1、8-2)大致處在水平平面中并且在所述平面中探測(cè)大于45度優(yōu)選至少60度的角度范圍。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的外部環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述距離傳感器(4-1、4-2、4-3)中的每一個(gè)都能相應(yīng)地以下面的工作模式運(yùn)行: 直接工作模式，其中，所述距離傳感器(4-1、4-2、4-3)發(fā)出探測(cè)信號(hào)(9-1、9-2)并且探測(cè)由物體(10)反射的探測(cè)信號(hào)(11-1、11_2)，以便確定作為在發(fā)出時(shí)刻與接收時(shí)刻之間的探測(cè)時(shí)間中所經(jīng)過的路程的一半路程的距離(L1、L2);和 間接工作模式，其中，所述距離傳感器(4-2、4-1)在不發(fā)送的情況下被動(dòng)地接收由另外的距離傳感器(4-1)發(fā)出的且在物體(10)處反射的探測(cè)信號(hào)(11-1)，以便作為兩個(gè)距離傳感器(4-2、4-1)與所述物體(10)的距離(L1、L2)確定在間接測(cè)量中的和的總路程(L1+L2)， 其中，在所述間接工作模式中所述發(fā)送的和被動(dòng)的接收的距離傳感器(4-1、4-2、4-3)同步，以便協(xié)調(diào)所述發(fā)出時(shí)刻和所述接收時(shí)刻，其中，能由所述控制裝置(5)通過從在間接測(cè)量中確定的總路程(L1+L2)減去在直接測(cè)量中確定的距離(LI)來確定另外的距離(L2)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的外部環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，設(shè)置有組合工作模式，其中，第一距離傳感器(4-1)在所述直接工作模式中發(fā)送和接收并且同時(shí)至少一個(gè)第二距離傳感器(4-2)于所述間接工作模式中在不發(fā)送的情況下被動(dòng)地接收由所述第一距離傳感器(4-1)發(fā)出的探測(cè)信號(hào)(9-1)的反射(11-1)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的外部環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述組合工作模式能如下交替地實(shí)施，即，每個(gè)距離傳感器(4-1、4-2)交替地發(fā)送和接收并且所述另外的距離傳感器(4-2、4-1)同時(shí)僅被動(dòng)地接收。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的外部環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，能進(jìn)行下面的其它工作模式中的一種或多種: -半徑估算，如果僅唯一的距離傳感器(4-1、4-2)在直接測(cè)量中接收反射的探測(cè)信號(hào)(11-1,11-2)； -通過直接測(cè)量的三角 測(cè)量法，尤其是在缺少間接測(cè)量的情形中在引入已知的傳感器距離⑷的情況下通過確定所述距離傳感器(4-1、4-2)到物體(10)的各個(gè)直接距離(L1、L2)的三角測(cè)量法； -備份工作模式，其中，多個(gè)優(yōu)選所有距離傳感器(4-1、4-2、4-3)同時(shí)發(fā)送和接收，以便提高發(fā)射的總信號(hào)功率和估算物體(10)與所述后部空間監(jiān)測(cè)系統(tǒng)(3)的物體距離(s)； -在僅間接測(cè)量的情況中，在帶有到所述距離傳感器(4-1、4-2)的距離的相同的和的所有點(diǎn)的集合形成的橢圓上確定所述物體距離(S)。
10.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的外部環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，為了所述距離傳感器(4-1、4-2、4-3)的同步而設(shè)置有用于將同步信號(hào)(Kl)發(fā)給所有距離傳感器(4-1、4-2、4-3)的控制裝置(5)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10和根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的外部環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述控制裝置(5)與所述距離傳感器(4-1、4-2、4-3)經(jīng)由總線例如LIN總線(6)連接并發(fā)出用于所述組合工作模式的同步信號(hào)(Kl)， 其中，所述同步信號(hào)(Kl)對(duì)所有距離傳感器(4-1、4-2、4-3)尋址并且作為參數(shù)包含在所述直接工作模式中發(fā)送的距離傳感器(4-1)的說明。
12.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的外部環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，恰好設(shè)置有兩個(gè)距離傳感器(4-1、4-2)，它們安裝在所述車輛的左側(cè)的和右側(cè)的尾部區(qū)域。
13.根據(jù)權(quán)利要求1至11中任一項(xiàng)所述的外部環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，設(shè)置有三個(gè)距離傳感器(4-1、4-2、4-3)，其中，第一距離傳感器(4-1)安裝在左側(cè)的尾部區(qū)域，并且第二距離傳感器(4-2)安裝在右側(cè)的尾部區(qū)域并且第三距離傳感器(4-3)安裝在所述車輛的中間的尾部區(qū)域。
14.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的外部環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，在多個(gè)相疊的平面中相應(yīng)地設(shè)置有兩個(gè)距離傳感器(4-1、4-2)。
15.用于尤其在使用根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的外部環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)(3)的情形下確定物體(10)的物體距離(s)的方法， 其中，至少兩個(gè)距離傳感器(4-1、4-2、4-3) -在直接測(cè)量中相應(yīng)地發(fā)出探測(cè)信號(hào)(9-1、9-2)并且接收由其發(fā)出的探測(cè)信號(hào)的反射分量(11-1、11_2)，以及 -在間接測(cè)量中接收反射的探測(cè)信號(hào)(11_2、11-1)，所述探測(cè)信號(hào)由另一距離傳感器(4-2,4-3,4-1)發(fā)出并且被所述物體(10)反射， 其中，所述物體距離(s)基于至少一次間接測(cè)量來確定。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于車輛(1)的外部環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)(3)，其中，外部環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)(3)具有至少兩個(gè)用于通過探測(cè)信號(hào)的傳播時(shí)間測(cè)量的距離識(shí)別的距離傳感器(4-1、4-2、4-3)，其中，距離傳感器(4-1、4-2、4-3)相應(yīng)地構(gòu)造成用于探測(cè)信號(hào)的發(fā)送單元和接收單元并且在直接工作模式中相應(yīng)地發(fā)出探測(cè)信號(hào)、接收由它們發(fā)出的探測(cè)信號(hào)的反射分量并且依賴于此地發(fā)出主動(dòng)的測(cè)量信號(hào)；和控制裝置(5)，其采集距離傳感器(4-1、4-2、4-3)的測(cè)量信號(hào)并確定探知到的物體(10)的物體距離(s)。根據(jù)本發(fā)明設(shè)置如下，即，至少一個(gè)距離傳感器(4-1、4-2、4-3)能附加地在間接工作模式中運(yùn)行，以便探測(cè)由另一距離傳感器(4-2、4-3、4-1)發(fā)出的且由物體(10)反射的探測(cè)信號(hào)以及產(chǎn)生間接的測(cè)量信號(hào)。
文檔編號(hào)G01S15/93GK103119469SQ201180044851
公開日2013年5月22日 申請(qǐng)日期2011年7月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月17日
發(fā)明者克里斯托夫·呂金, 雷納·里塞, 烏多·龍嫩貝格, 阿克塞爾·施滕德爾 申請(qǐng)人:威伯科有限公司