[發明專利]用于確定物體相對機動車的距離和/或速度的方法及裝置

無效

• 申請號: 200910146022.8
• 申請日: 2009-06-05
• 公開（公告）號: CN101598793A
• 公開（公告）日: 2009-12-09
• 發明（設計）人: T·索恩克;K·賴因霍爾德
• 申請（專利權）人: 羅伯特·博世有限公司
• 主分類號: G01S15/10
• 分類號: G01S15/10;G01S15/60;G01S15/93
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司
• 代理人: 曾 立

技術領域

本發明涉及用于確定一物體相對一機動車的距離和/或速度的方法及 裝置。

背景技術

在用于機動車的駕駛員輔助系統領域中，在過去優選使用基于壓電的 超聲波傳感器，然而幾乎僅用在不同的泊車功能上。其中，借助脈沖-回波 方法來測量超聲波脈沖的傳播時間，該超聲波脈沖在檢測區域中的障礙物 上被反射。由此在每個保險杠上安裝的四個至六個傳感器上得到的信息在 一中心控制裝置中在算法上根據三角測量原理被分析，以致可求得機動車 到最近的障礙物的距離。由至多12個超聲波傳感器及一個中心控制裝置組 成的該系統通常被簡稱為超聲波系統。

在傳統的超聲波系統中，尤其在傳統的基于超聲波的泊車輔助系統 (US-EPH)中，在投入工作前超聲波系統的參數對機動車的專門的幾何特 征的一次性適配后，在每個出現的狀況中基本的系統特性是相同的。雖然 在控制裝置中進行對確定的特殊情況的配置，但它對系統特性、例如對在 兩個相繼的發送脈沖之間經過的周期時間無影響或對發送脈沖的長度或振 幅無影響。取而代之地在每個出現的狀況中-在即將發生的事故前與在 每個靜態的泊車狀況中一樣-總是進行相同的發送-接收工作，該發送- 接收工作在“泊車”功能上被優化。

對于在動態狀況中的應用，即在運行的交通中，這種超聲波系統將不 能滿足要求。雖然借助這種傳統的US-EPH在原理上也可以間接地確定機動 車與障礙物之間的相對速度，確切地說通過對多個相繼的距離信息的跟蹤 來確定。但在此情況下出現一個問題，即用于動態工作要求的速度信息很 少被更新。其原因是兩個發送脈沖之間的平均恒定的時間間隔(PRI＝脈沖 重復間隔)。這里PRI通常與所需的覆蓋距離及當前溫度下的超聲波速度相 關。因此在此情況下選擇兩個發送脈沖之間的平均恒定時間間隔，以便可 借助直至測量區域的盡頭的每個脈沖來檢測障礙物。利用傳統的US-EPH則 不能得到對動態狀況令人滿意的評估。

在DE?103?23?144?A1中所述的用于檢測機動車周圍的物體的裝置在這 方面展示了一定的進步。該裝置被優化來專用于檢測機動車死角中的物體， 其中對于該超聲波系統由于物體的近距離及動態的行駛狀況在與死角中的 物體即將發生碰撞的情況下僅能提供很小的反應時間來用于警告駕駛員。 用于采樣機動車外圍區域所發送的超聲波脈沖的頻率，即采樣率應適配機 動車到障礙物的距離，該距離將通過一個在先發送的超聲波脈沖的接收來 確定。機動車與障礙物之間的距離愈小，單位時間發送的超聲波脈沖愈多。 因此通過DE?103?23?144?A1的裝置，在機動車與障礙物之間的距離變小時 可提高時間分辨率。

發明內容

通過本發明給出了用于可靠并加速地確定一個物體相對機動車的距離 和/或速度的有適應性的方法及裝置，它們能更好地適用于動態的狀況。在 此情況下尤其當機動車與障礙物之間的距離持續地縮短到一個小距離(例 如到3米以下)時，能夠以最優的方式提高采樣率及同時用小的電路技術 及軟件技術的花銷自動地適配于障礙物的距離。

本發明的基本構思在于超聲波脈沖的事件觸發的發送。因此本發明與 開始部分所描述的方法不同，那個方法是基于超聲波脈沖的時間觸發的發 送。

根據該基本構思的第一構型，本發明提出用于確定物體相對機動車的 距離和/或速度的方法，其中，超聲波脈沖被發送并且被物體反射及作為回 波又被接收，其中，通過一個在先發送的第一超聲波脈沖的回波的接收來 觸發一個第二超聲波脈沖的發送。該方法能使采樣率自動地適配于障礙物 的距離，因為在機動車與障礙物之間(被發送出的超聲波脈沖的)或障礙 物與機動車之間(回波的)聲波傳播時間在超聲波速度恒定的情況下隨著 距離的減小而減小。

在此情況下，在先發送的第一超聲波脈沖優選是在第二超聲波脈沖的 緊之前發送的超聲波脈沖。由此尤其能使采樣率自動地適配于最近障礙物 的接近狀況，因為在超聲波速度恒定的情況下隨著障礙物距離的變短，在 超聲波脈沖的發送與它被障礙物反射的回波的接收之間的時間間隔變短。

優選地，第二超聲波脈沖的發送在時間上于在先發送的第一超聲波脈 沖的回波接收后緊接著進行。由此在障礙物距離變短時可最佳地增高采樣 率，因為在在先發送的第一超聲波脈沖的回波的接收與第二超聲波脈沖的 發送之間僅形成很小的延時。