用于感测车辆周围环境的方法和设备及具有该设备的车辆技术

本发明专利技术涉及一种用于感测车辆周围环境的方法，该方法包括以下步骤：借助至少一个受车辆束缚的声学传感器(14)从车辆周围环境(30)中接收至少一个声学信号(36,46)；分析评估所接收的信号并且根据该分析评估确定周围环境(30)的至少一个特性；其特征在于，至少一个受车辆束缚的声学传感器(14)这样布置在车辆(10)的车底(12)的区域中，使得所接收的声学信号(16)至少部分地被行车道表面(20)从车辆(10)的周围环境(30)的区域反射至受车辆束缚的声学传感器(14)，其中，车辆(10)的周围环境(30)尤其包括处于车身周围的附近区域中的行车道和/或包括处于车辆(10)下方的区域。本发明专利技术还涉及一种设备和具有该设备的车辆。

Methods and equipment for sensing the surrounding environment of vehicles and vehicles with such equipment

【技术实现步骤摘要】
用于感测车辆周围环境的方法和设备及具有该设备的车辆
本专利技术涉及一种用于感测车辆的周围环境的方法，其方式是：借助至少一个声学传感器和/或借助受车辆束缚的附加接收器接收至少一个从车辆周围环境反射的声学信号并且对所接收的回波信号进行分析评估并且根据所述分析评估确定该周围环境的至少一个特性。本专利技术还涉及一种设备，其构造为用于执行本专利技术的方法。此外本专利技术还涉及一种具有这样的设备的车辆。
技术介绍
当今，对于自主行驶而言需要大量传感器，其中有激光雷达传感器，摄像机传感器，雷达传感器和超声波传感器。超声波传感器通常可被看到地安装在车辆的保险杠上。由DE102014221990A1已知的是，借助基于车辆的周围环境传感装置感测车辆的周围环境，测量周围环境中的行车道表面的与碰撞相关的结构的几何形状，将所述与碰撞相关的结构的几何形状与车辆的当前配置进行比较，并且如果该比较得出在所述结构与车辆的轮辋和/或车辆底面和/或车辆的扰流板之间预计存在碰撞，那么输出信号。在此，周围环境传感装置优选布置车辆外壳上，即布置在车辆保险杠的区域中，并且可以构型为超声波传感器。
技术实现思路
对于自主行驶而言，应通过尽可能低成本的传感器来改进环境识别。此外，应更好地确保特殊状况的安全，例如自主行驶的开始。根据本专利技术的第一方面，提出一种用于感测车辆周围环境的方法，该方法包括以下步骤：-借助至少一个受车辆束缚的声学传感器并且可选地借助受车辆束缚的附加接收器从所述车辆周围环境中接收至少一个声学信号，r>-分析评估所接收的信号并且根据所述分析评估确定所述周围环境的至少一个特性，其中，根据本专利技术，至少一个受车辆束缚的声学传感器这样布置在车辆的车底区域中，使得所接收的声学信号至少部分地被行车道表面从车辆周围环境的区域反射至受车辆束缚的声学传感器。优选，在从车辆周围环境中接收至少一个声学信号的步骤之前，借助至少一个受车辆束缚的声学传感器发送声学信号，其中，进行发送的声学传感器这样布置在车辆的车底区域中，使得所发送的声学信号至少部分地被行车道表面反射到车辆周围环境的区域中，其中，所接收的信号包括所发送的信号的回波信号。尤其，进行发送的声学传感器也可以用于从车辆的周围环境中接收声学信号。换言之，传感器单元既可以用作发送器又可以用作接收器。在此，车辆的周围环境尤其指的是在车身周围或者说车辆的外轮廓周围的附近区域中的行车道。车辆的周围环境也可以包括与该附近区域邻接的面和/或包括车辆下方的区域，例如在行驶方向上在轮胎(所谓的待驶过的轮胎轨迹(Reifenspur))前面的区域。所述周围环境的特性例如可以是关于以下方面的信息：在该周围环境中是否存在障碍物，并且这些障碍物是何种类型和/或这些障碍物相对于本车辆的间距有多大并且相对于本车辆位于哪个位置上。替代或附加地，周围环境的特性也可以包括行车道表面的当前状态，例如粗糙度和/或摩擦值和/或潮湿和/或雪和/或冰。因此，尤其可以构造为超声波传感器的所述声学传感器固定在车辆的车底上并且这样定向，使得该声学传感器的声锥(Schallkegel)或者说它的接收范围这样定向到行车道上，使得所接收的和必要时所发送的声音被行车道表面至少部分地反射。因此，声学信号可以很大程度不受阻地从车辆的车身区域到达车辆的周围环境中并且从周围环境到达传感器。所述声学传感器尤其不是垂直指向下方，而是具有方位角或者说倾角，所发送的声学信号由于所述方位角或者说倾角而被行车道表面反射到车辆的周围环境中。如果声学信号在那里例如碰到一个对象上，那么产生回波信号，该回波信号基本在相同路径上被反射回到传感器。优选，对所接收的声学信号的分析评估包括确定行车道表面的至少一个特性。特别优选，通过求取所接收的信号的噪声级来确定行车道表面的特性。从所述噪声级可以确定行车道表面的特性、尤其行车道表面的粗糙度和/或湿度和或行车道表面的其它特性。也特别有益的是，声学传感器这样布置，使得它的声锥至少部分地对准待驶过的轮胎轨迹。由此，可以特别有效地感测行车道状态(例如通过轮胎噪声和散射的地面回波来感测潮湿、冰和雪)。此外可以感测，在待驶过的轮胎轨迹中是否存在障碍物(例如小动物，石头，人的脚尖)。此外，可以感测不同的行车道覆盖物(例如水泥，闭孔性或开孔性沥青)，其中，可以减少路肩、铁路轨道或行车道标记的影响。此外，可以区分并识别行车道状态(例如潮湿、结冰、下雪、污染等)，这些行车道状态对于与轮胎的摩擦接触是决定性的。在本专利技术的一个优选实施方式中，对所接收的回波信号的分析评估包括确定信号渡越时间，其中，尤其对车辆周围环境中的对象进行识别。在此充分利用的是，当声锥部分地直接对准待识别的对象时，这造成传感器的特别大的作用范围，因为声音既可以直接到达传感器本身又可以通过从行车道表面的反射到达所述对象，其中，从所述对象处的反射同样既直接地又经由行车道反射间接地回到传感器。因此，优选可以通过对所发送的声学信号的第一信号组成部分的第一回波信号进行分析评估和对所发送的声学信号的第二信号组成部分的第二回波信号进行分析评估来识别对象，其中，所述第一信号组成部分在其碰到所述对象之前在行车道表面上被反射，其中，第二信号组成部分直接碰到所述对象。此外有利的是，除了车底中的声学传感器以外附加地还利用例如车辆的保险杠中或一侧中例如门槛或车门中的、位置更高的传感器，以便因此通过行车道表面的散射的十字回波感测对象和道路状态。这具有以下优点：不仅可以测量行车道的直接反射特性，而且还可以测量间接反射特性，并且可以从这两个部分的比例关系获得关于道路状态的进一步信息并且由此可以更精确和更可靠地确定道路状态。此外，由于不同的声音传播路径，在道路表面处反射的声音可以与直接传递的声音发生正叠加或负叠加(干涉)。通过附加地对这些所谓的十字回波进行分析评估，以下机会会更大：可以从有利于更大作用范围的声波正干涉效应、即正叠加获益。进一步优选，可以由至少一个第一接收器接收反射的声学回波信号并且可以确定第一渡越时间，并且可以由至少一个第二接收器接收反射的声学信号并且可以确定第二渡越时间。第一接收器可以是进行发送的传感器本身，第二接收器可以是附加的声学传感器，该声学传感器设置在车辆上的另一位置上。通过对第一渡越时间和第二渡越时间进行分析评估，可以确定进行反射的对象相对于发送器和/或接收器的相对位置。例如，第一接收器作为声学传感器的一部分布置在车辆的车底区域中，第二接收器布置在车辆的外表面上，尤其车辆的侧面上。根据本专利技术的第二方面，提出一种用于感测车辆周围环境的设备，其中，所述设备构造为用于执行如前所述构造的方法。所述设备包括：-至少一个受车辆束缚的声学传感器，尤其超声波传感器，其构造为用于发送声学信号、尤其超声波信号并且用于接收声学信号、尤其超声波信号；-控制单元，其构造为用于操控声学传感器；-计算单元，其构造为用于分析评估所接收的声学回波信号并且根据所述分析评估确定周围环境的至少一个特性。根据本专利技术设置，所述至少一个声学传感器可以这样布置本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于感测车辆(10)的周围环境(30)的方法，该方法包括以下步骤：/n-借助至少一个受车辆束缚的声学传感器(14)从所述车辆的周围环境(30)中接收至少一个声学信号(36,46)，/n-分析评估所接收的信号并且根据所述分析评估确定所述周围环境(30)的至少一个特性，/n其特征在于，所述至少一个受车辆束缚的声学传感器(14)这样布置在所述车辆(10)的车底(12)的区域中，使得所接收的所述声学信号(36,46)至少部分地被行车道表面(20)从所述车辆(10)的周围环境(30)的区域反射至所述受车辆束缚的声学传感器(14)，其中，所述车辆(10)的周围环境(30)尤其包括处于车身周围的附近区域中的行车道和/或包括处于所述车辆(10)下方的区域。/n

【技术特征摘要】
20181212 DE 102018221517.01.一种用于感测车辆(10)的周围环境(30)的方法，该方法包括以下步骤：
-借助至少一个受车辆束缚的声学传感器(14)从所述车辆的周围环境(30)中接收至少一个声学信号(36,46)，
-分析评估所接收的信号并且根据所述分析评估确定所述周围环境(30)的至少一个特性，
其特征在于，所述至少一个受车辆束缚的声学传感器(14)这样布置在所述车辆(10)的车底(12)的区域中，使得所接收的所述声学信号(36,46)至少部分地被行车道表面(20)从所述车辆(10)的周围环境(30)的区域反射至所述受车辆束缚的声学传感器(14)，其中，所述车辆(10)的周围环境(30)尤其包括处于车身周围的附近区域中的行车道和/或包括处于所述车辆(10)下方的区域。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在从所述车辆的周围环境(30)中接收所述至少一个声学信号(36,46)的步骤之前，借助至少一个受车辆束缚的声学传感器(14)发送声学信号(16)，其中，进行发送的所述声学传感器(14)这样布置在所述车辆(10)的车底(12)的区域中，使得所发送的声学信号(16)至少部分地被所述行车道表面(20)反射到所述车辆(10)的周围环境(30)的区域中，其中，所接收的信号(36,36’,46,46’)包括所发送的信号(16)的回波信号。


3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，对所接收的信号(16)的分析评估包括确定所述行车道表面(20)的至少一个特性。


4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，通过求取所接收的信号(16)的噪声级来确定所述行车道表面(20)的属性，其中，从所述噪声级确定所述行车道表面(20)的特性、尤其所述行车道表面(20)的粗糙度和/或湿度。


5.根据权利要求2至4之一所述的方法，其特征在于，对所接收的信号的分析评估包括确定所发送的声学信号(16)的至少一个回波信号的信号渡越时间，其中，尤其对处于所述车辆(10)的周围环境(30)中的对象(80)进行识别。


6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，通过对所发送的声学信号(16)的第一信号组成部分(16c)的第一回波信号与所发送的声学信号(16)的第二信号组成部分(16d)的第二回波信号的叠加进行分析评估来识别对象(80)，其中，所述第一信号组成部分(16c)在其碰到所述对象(80)之前在所述行车道表面(20)上被反射，其中，所述第二信号组成部分(16d)直接碰到所述对象(80)。


7.根据权利要求5或6所述的方法，其特征在于，由至少一个第一接收器接收第一回波信号(36’)，并确定第一渡越时间，并且由至少一个第二接收器(44)接收第二回波信号(46’)，并确定第二渡越时间，其中，通过对所述第一渡越时间和所述第二渡越时间进行分析评估来确定进行反射的对象(80)相对于进行发送的传感器(14)和/或相对于接收器(14,44)的相对位置，其中，所述第一接收器作为声学传感器(14)的一部分布置在所述车辆(10)的车底(12)的区域中，并且所述第二接收器(44)布置在所述车辆(10)的外表面(25)上，尤其布置在所述车辆(10)的侧面上。


8.根据权利要求1至7之一所述的方法，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：S·魏森迈尔，C·文德尔，S·奥尔布里希，T·柯尼希，
申请(专利权)人：罗伯特·博世有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE