专利名称：检测与汽车在接近相同的空间方向上运动物体的方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种方法和一种装置，它们具有在权利要求1和权利要求10前序部分中所述的特征。
用于检测在一个汽车死角中的物体的装置，也称为盲点检测系统(BSD系统)，一般用于电子地识别在一个汽车死角中的物体，汽车司机只有通过将其头转向侧面才能觉察到这些物体。头部的这种转动(肩部视野)由于伴随着疏忽位于前方的交通现象而在许多情况下不能实现。尤其在多车道行驶道路上，当另一汽车(物体)以差速超车或者由于一个相对高的差速瞬时被超越时，一个汽车的司机能够通过BSD系统获得信号，因此由于存在碰撞的危险应该避免变换车道。通过这种供司机使用的信息可以减少由于换道时忽视其它汽车而造成的故障危险。
为了识别陌生的汽车(物体)或者为了排除碰撞状况按照现有技术在汽车上使用传感器，它们可以借助于超声波、雷达或光波非接触地检测物体的存在并且还可以测量汽车与物体的距离。
由US 5,583,495已知一种用于检测在一个汽车死角中的物体的装置。通过一个信号发生器在一个给定的角度中发出特殊的超声波。通过一个超声波接收器检测并放大在一个潜在物体上反射或散射的超声波。由这个超声波信号、汽车的速度和汽车的转向角度计算物体与本车之间的一个潜在碰撞时刻。由US 5,583,495已知的装置还具有用于与司机通讯的机构，它在可能与一个位于汽车死角中的物体碰撞的情况下触发一个警报或者以其它适当的方法通知司机。
此外由US 5,339,075已知一种装置用于在另一个汽车位于本车旁边(在相邻车道中)的情况下给汽车司机发出警报。通过一个超声波传感器发出超声波，它们被一个潜在的相邻汽车反射并且通过一个超声波接收器检测并分析反射的信号，可以推断在一个事先给定的测量范围中物体(汽车)的存在。
已知以雷达或视频为基础的盲点检测系统的缺陷主要是高的成本费用，它在使用昂贵的雷达或光传感器时导致一个明显的成本缺陷。有源的以超声波为基础的BSD系统以不利的方式具有一个相对较长的反应时间，这在相对速度高于30km/h时由于太长的循环时间和声波消散可能导致系统失效。
因此，本发明的目的是给出一种方法和一种装置，通过它们能够可靠且成本经济地主要在物体与汽车之间高的行驶速度和/或差速(相对速度)时检测到在一个汽车的死角中存在的物体。
这个目的按照本发明通过在权利要求1(方法权利要求)和权利要求10(装置权利要求)中特征部分中的特征与前序部分中的特征共同作用得以实现。适宜的结构方案在从属权利要求中给出。
通过在汽车的至少一个点上以一个给定的时间间隔或给定的多个时间间隔检测空气压力和/或一个声波信号，并通过分析空气压力和/或声波信号的信号变化或多个信号变化确定物体或多个物体相对于汽车的位置，由此尤其可以在高于30km/h的高行驶速度时实现可靠且成本经济地检测位于汽车死角中的物体(汽车)。特别有利的是，为了检测位于汽车死角中的物体可以使用成本经济的声波或超声波传感器。最好规定，使用已经存在的传感器供按照本发明的方法使用，例如在一个汽车中已经存在的供驻车辅助或停车空隙测量所使用的传感器。
空气压力优选借助于声波传感器检测并且声波信号优选在超声波频率范围内借助于超声波传感器检测。在本发明的优选的结构方案中规定，空气压力和/或声波信号的信号变化与事先获得的测量值比较并且由此获得物体或者多个物体相对于汽车的位置。
在一个特别优选的实施变型方案中在至少两个相对于汽车纵轴线间隔距离的点上检测所述空气压力和/或声波信号，其中两个点的距离最好至少为一米。为了区别以较高的差速接近的相同行驶方向的物体与以较高的差速接近的相反行驶车道上的物体，按照本发明规定，通过在时间上比较、最好通过单个间隔的测量点的相关性确定物体或多个物体的运动方向。
一个按照本发明的用于检测在一个汽车死角中接近的物体按照本发明具有用于检测空气压力和/或一个声波信号的机构和用于分析空气压力和/或一个声波信号的信号变化和多个信号变化的、和确定物体或多个物体相对于汽车位置的机构。按照本发明规定，在检测一个在一个汽车死角中的物体时对于汽车司机在有意变换车道的情况下(标志例如为转向灯操作)给汽车司机一个警报。
按照本发明规定，所述用于检测的机构以相对于相应侧面的主方向设置在汽车尾部的右侧和/或左侧和/或附加地用于检测的机构以相对于相应侧面的主方向设置在汽车前端。在此按照本发明规定，用于检测的机构具有一个声波传感器，其中所述声波传感器以有利的方式是一个超声波传感器。
本发明的其它优选结构方案由在从属权利要求中所述的特征给出。
下面借助于附图所示的一个实施例详细描述本发明。示意性的附图中
图1示出一个具有按照本发明的装置的汽车，图2示出在一个汽车的传感器上空气压力变化与一个以较高差速超越的物体的距离的关系。
一个汽车10具有一个按照本发明的用于检测在汽车10死角中运动的物体(汽车12)的装置，在按照图1的实施例中该汽车具有两个声波传感器16，18，其中声波传感器16设置在汽车10的左尾部而传感器18设置在汽车10的左前部。所述声波传感器16，18检测周围的空气压力。一个超越的汽车12产生一个压力波14，它由于在传感器16，18上的压力集聚引起一个压力升高。汽车10与12之间的差速越高，压力振幅就越大。对于在汽车10死角中的小差速或宛如静止的汽车由于缺少可分析的信号可以不使用按照本发明的检测方法。但是在这种情况下可以通过超声波距离传感器进行有源的检测，这些传感器也在驻车辅助(停车导引)时使用并且由现有技术构成。超越的汽车12在汽车前面推动一个“空气滚压”并且在接近汽车10时产生压力升高，该压力升高首先由传感器16并在时间上稍后被传感器18检测到。在汽车12以较高的差速在旁边驶过期间压力升高反过来形成一种抽吸，如同在图2中简示的那样。
在图2的上面的曲线中简示出在传感器16上的空气压力变化(p)与时间(t)的关系。此外在下面的曲线图中示出基于汽车横轴的汽车10与12之间的距离(d)。由图2可以看出，在汽车12以较高的差速接近汽车10时首先在传感器16上记录一个压力升高，该压力升高在时刻t1导致一个最大的压力振幅。在这个时刻t1汽车12以较高的差速在汽车10的死角中行驶，但是还没有位于汽车10旁边。在汽车12继续接近汽车10(相对于汽车的横轴)的过程中压力下降。这个压力降能够通过声波传感器16，18检测到并且可以用于通过相应的信号通知汽车10的司机关于一个物体(汽车12)位于存在于死角中的信息。如果汽车10的司机要有意地向左(相对于向前的行驶方向)变换车道，则同样可以规定，将一个警报信号传递给汽车10的司机。在时刻t2汽车(相对于其横轴)位于相同的高度上，压力已经明显地下降。在汽车12继续在汽车10旁边行驶时由于抽吸作用压力继续下降。为了能够尽可能及时地检测到位于死角中的以相对较高的差速行驶的汽车12，也可以替代地规定，将在时刻t1在传感器16上产生的压力升高与事先已经获得的测量值进行比较，因此由压力升高的特征可以推断出由于一个接近的汽车引起的空气压力波动并由此推断出一个接近的汽车。
为了可靠地区别超越的汽车和对面驶来的汽车可以规定，除了传感器16还使用一个附加的传感器18，它与传感器16距离至少一米，最好设置在汽车10的前部。在此特别有利的是，将传感器18设置在汽车10前端保险杠的拐角位置上。通过在时间上比较传感器16与传感器18的信号变化，例如通过相关性，可以确定物体的运动方向。
在本发明的一个可选择的结构方案中规定，代替空气压力升高检测并分析一个较高频率范围、例如在超声波频率范围中的声波信号。一个以相对速度或差速(高于30km/h)接近的汽车12产生轮胎滚动噪声、发动机噪声和风力噪声，它们可以由传感器检测并分析。此外通过这种方法也可以检测出侧面物体，如护栏或隧道壁，方法是通过检测汽车本身的轮胎滚动噪声和发动机噪声的反射波。
为了实现按照本发明的方法可以使用修改的、有源的超声波传感器，它们目前在汽车中的驻车辅助(停车辅助)中已经使用。附加地对于有源运行的修改能够实现环境噪声或空气压力的被动分析。由此可以非常成本经济地实现本发明(检测在汽车死角中以一个高于30km/h差速运动的物体)，其中相同的传感器不仅可以用于死角检测、驻车空隙测量而且可以用于驻车辅助功能。
按照本发明的装置可以设置在汽车右侧或两侧。一个尾部上的传感器能够实现具有故障警报的BSD功能，例如由于对向行驶。通过在一个侧面上的两个传感器通过汽车的方向配位(Richtungszuordnung)可以抑制＞90％的故障警告。
本发明不局限于在这里所示的实施例，而是能够通过上述机构和特征的组合和修改实现其它的实施例，但是不离开本发明的范围。
权利要求
1.一种用于检测与一个汽车在接近相同的空间方向上运动的物体的方法，其特征在于下面的方法步骤-在汽车(10)的至少一个点上以一个给定的时间间隔或给定的多个时间间隔检测空气压力和/或一个声波信号并-通过分析空气压力和/或声波信号的信号变化或多个信号变化确定物体(12)或多个物体(12)相对于汽车(10)的位置。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，通过一个声波传感器(16，18)检测所述空气压力。
3.如上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，检测在超声波频率范围中的声波信号。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，通过一个超声波传感器检测所述声波信号。
5.如上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，将所述空气压力和/或声波信号的信号变化与前面获得的测量值进行比较并由此获得物体(12)或多个物体(12)相对于汽车(10)的位置。
6.如上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在至少两个、相对于汽车(10)纵轴线间隔距离的点上检测所述空气压力和/或声波信号。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述两个点之间的距离至少为一米。
8.如上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，通过在时间上比较单个检测点的信号变化确定物体(12)或多个物体(12)的运动方向。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述单个检测点的信号变化相互关联。
10.一种用于检测与一个汽车在接近相同的空间方向上运动的物体的装置，其特征在于-用于检测空气压力和/或一个声波信号的机构和-用于分析空气压力和/或声波信号的信号变化和/或多个信号变化的并且确定物体(12)或多个物体(12)相对于汽车(10)的位置的机构。
全文摘要
本发明涉及用于检测与一个汽车(10)在接近相同的空间方向上运动的物体(12)的一种方法和一种装置。本发明的目的是给出一种方法和一种装置，通过它们能够可靠且成本经济地主要对于在物体(12)与汽车(10)之间存在高的行驶速度和/或相对速度时检测到在一个汽车(10)的死角中存在的物体(12)。通过在汽车(10)的至少一个点上以一个给定的时间间隔或给定的多个时间间隔检测空气压力和/或一个声波信号，并通过分析空气压力和/或声波信号的信号变化或多个信号变化确定物体(12)或多个物体(12)相对于汽车(10)的位置，由此尤其可以在高于30km/h的高行驶速度时实现可靠且成本经济地检测位于汽车死角中的物体(12)。
文档编号G01S15/00GK1836174SQ200480023108
公开日2006年9月20日 申请日期2004年8月11日 优先权日2003年8月12日
发明者M·施里克, D·施米德, A·格鲁内瓦德 申请人:罗伯特.博世有限公司