用于检测车辆的车辆周围环境中的物体的方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于检测车辆的车辆周围环境中的物体的方法，其中在类似的特征方面分析多个适于信号处理的信号、尤其是电信号以及在存在车辆与所检测的物体的可能碰撞时向驾驶员发出警告和/或主动干预车辆动态性和/或激活用于减轻或避免事故严重程度的功能，其中所述信号借助至少一个用于车辆周围环境监控的传感器（20）由声学信号产生，其中为了检测车辆周围环境中的至少一个第一物体，使用来自车辆周围环境的声学信号，所述声学信号从至少一个第一预定义的方向射到车辆上并且包括由功能决定地由车辆产生的固有声和/或来自车辆周围环境的外部声。

【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种用于检测车辆的车辆周围环境中的物体的方法和装置。本专利技术也涉及一种具有根据本专利技术的装置的车辆辅助系统。
技术介绍
为了车辆的声学周围环境检测，目前通常使用脉冲式地进行测量的超声系统，其中发射O. 3ms的短信号脉冲，其中根据所述脉冲在周围环境的物体上的反射的传播时间和声速来确定物体的距离。对于声学周围环境监控使用超声波频率范围，因为通常周围环境的干扰噪声的强度随着频率的升高而减小。但由于空间衰减随着信号频率的升高而增大，主要使用通常48kHz的超声频带的下部区域。因此，频率选择是一种折衷。由于所述折衷往往存在以下情 形由于过强的干扰或者过强的空间衰减而仅仅实现不足的测量有效距离。现有技术中已知的是，借助于提高脉冲持续时间尽管发射功率有限但能够略微地提高每个回波循环发射的能量并且在适当接收的情况下也能够略微地提高有效距离。然而在声学周围环境监控方面迄今使用的测量信号功率与在一些情形中在道路交通中出现的声功率相比完全可忽略。在现有技术中也公开了用于进行定位的车辆间通信的方法。由文献DE 10313331B4公开了一种用于确定声学信号源的信号的入射方向的方法和一种用于实施所述方法的装置。由同一文献公开了不同的方法，在这些方法中也确定信号源的距离。也描述了为了信号分析而进行不同长度的、延迟的麦克风信号之间的相关分析。在那里介绍的声学场景分析尤其涉及助听设备，即确定头部的周围环境。由文献DE 102007034054A1公开了一种至少用于被动地确定发射声的目标的距离的方法以及一种声纳设备。描述了可以确定天线的接收范围中的发射声的目标的距离估计值和水平方位角。在此，分别对由不同的天线系统获得的信号进行谱分析并且随后在频率范围中进行相互比较。如果存在谱特征的一致性，则在相应的显示装置上或者在显示屏上输出具有水平方位角和距离估计值的目标标志。文献DE69903171T2描述了用于借助于麦克风自动地控制视频摄像机的方法和装置，其中视频摄像机可以对准被定位的声源。在此，确定声波前到达所选择的麦克风对的延迟时间并且据此计算声源的空间坐标以及时间坐标，并且使一个或多个摄像机对准所述源。作为信号处理方法说明两个麦克风的信号的互相关。综上所述，由在前面介绍的现有技术文献公开了通过外部产生的声学信号实施周围环境检测。也公开了不同的信号处理方法，例如信号的自相关和互相关。通过外部产生的声学信号实施周围环境检测的基本前提条件是待检测的周围环境中的外部声的连续可用性。使用道路交通中这种仅仅基于外部声的周围环境检测可能是非常不可靠的，因为行驶情况和(因此)待行驶的周围环境中的外部声的存在是不可预见的。
技术实现思路
根据本专利技术，提供了一种用于检测车辆的车辆周围环境中的物体的方法，其中在类似(vergleichbar)的特征方面分析多个适于信号处理的信号、尤其是电信号并且在存在车辆与所检测的物体的可能碰撞时向驾驶员发出警告和/或主动地干预车辆动态性(Fahrzeugdynamik)和/或激活用于减轻或避免事故严重程度的功能,所述信号由声学信号产生。在根据本专利技术的方法中，为了检测车辆周围环境中的至少一个第一物体，使用来自车辆周围环境的声学信号，所述声学信号从至少一个第一预定义的方向射到车辆上并且包括由功能决定地(funktionsbedingt)由车辆产生的固有声(Eigenschall^P /或来自车辆周围环境的外部声(Fremdschall )。此外，根据本专利技术提供了一种用于检测车辆的车辆周围环境中的物体的装置，所述装置被构造用于实施根据本专利技术的方法并且包括至少一个用于车辆周围环境监控的传感器，其被构造用于由声学信号产生适于信号处理的信号、尤其是电信号。根据本专利技术的装 置包括信号处理装置，其被构造成为了检测车辆周围环境中的至少一个物体在类似的特征方面分析多个由车辆周围环境中的声学信号产生的信号并且在存在车辆与所检测的物体的可能碰撞的情况下产生警告信号和/或控制信号。此外，根据本专利技术的装置包括警告单元和/或控制装置，所述警告单元被构造用于在存在由信号处理装置产生的警告信号的情况下向驾驶员发出警告，所述控制装置被构造用于在存在由信号处理装置产生的控制信号的情况下干预车辆动态性和/或激活用于减轻或避免事故严重程度的功能。从属权利要求示出本专利技术的优选改进方案。根据本专利技术，提出了一种方法和一种装置，借助所述方法和所述装置在音量高(Iaut)的周围环境中也可以实现声学的周围环境监控，其中利用总归存在的外部声和/或车辆的由功能决定的固有声作为测量信号。由此至少在音量高的周围环境中降低了用于产生和发射测量信号的开销。根据本专利技术，尤其是提供了一种用于声学地检测车辆的周围环境中的物体的装置，其中在车辆上存在至少一个用于将来自车辆周围环境的声学信号转换成适于信号处理的形式——例如电信号的传感器。在此，至少部分地、优选在车辆周围环境已经充满外部声或车辆的由功能决定的固有声的情形中不发射专门用于周围环境测量的由车辆自身产生的声学信号，例如目前常用的超声脉冲。根据由传感器接收的来自车辆周围环境的声学信号例如为车辆的操作人员生成关于车辆周围环境中的情况的信息和/或警告。根据由传感器接收的来自车辆周围环境的声学信号，也可以在其行驶运动方面——例如通过转向、力口速和/或制动来影响车辆和/或参数化或者激活用于避免损伤和/或减轻事故严重程度的装置，例如安全带张紧器、窗玻璃升降器、可竖立的头枕、安全气囊等等。超声测量脉冲的决定源自恰恰能够借助一些当时出现的电子器件在窄频率范围中接收更高频率的电信号、即超声并且以合理的成本进行模拟处理的时间。在随后的30年中，技术进一步发展，目前能够借助于价格便宜的模拟数字转换器——例如Sigma-Delta转换器尤其在直至20kHz、即尤其是超声频带以下的信号频率范围中将具有14比特至16比特以及更多的高得多的动态性的声学信号转换成数字格式，并且在那里借助可同时价格便宜地制造的信号处理技术滤波和不同地处理所述声学信号。尤其是在音量高的情形中，即在充满高声功率的周围环境中，例如通过发射更高的声功率或者通过使用具有更高的方向特性的声电转换器在超声范围中尽管潜力仍未完全耗尽而有效距离增加也是有限的。尤其是，借助于自相关和/或互相关在类似的特征方面分析由来自车辆周围环境的声学信号产生的、具有适于信号处理的形式的信号。工作原理基于替代在不安静时在至少一个第一测量方向上发射自己的声学信号，在类似的特征方面分析从一个方向射到至少一个传感器(例如优选声电转换器和包围该声电转换器的壳体的联合体)上的信号。这例如借助于信号的自相关和互相关来实现。在从一个传播方向到达车辆上的每个声学信号中存储了关于其传播路径(Laufweg)的信息。例如，从所求得的由于在物体上以一定的反射强度反射而引起的传播路径延长中可以获得信息。这样，传播路径延长中的自相关函数的结果已经包含关于声源与所接收的传感器之间的多个物体的空间关系、关于其在信号强度方面的反射性、关于其在信号变形方面的伸展以及关于其在信号的多普勒偏移方面的相对运动的信息。·借助于互相关中其他传感器的信息的分析得到传感器对的众所周知的等价结果。对于本领域技术人员而言，已知了用于实现自相关计算和/或互相关计算和本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于检测车辆的车辆周围环境中的物体的方法，在所述方法中在类似的特征方面分析多个适于信号处理的信号、尤其是电信号以及在存在所述车辆与所检测的物体的可能碰撞时向驾驶员发出警告和/或主动地干预车辆动态性和/或激活用于减轻或避免事故严重程度的功能，其中借助于至少一个用于车辆周围环境监控的传感器（20）由声学信号产生所述信号，其特征在于，为了检测所述车辆周围环境中的至少一个第一物体，使用来自所述车辆周围环境的声学信号，所述声学信号从至少一个第一预定义的方向射到所述车辆上并且包括由功能决定地由所述车辆产生的固有声和/或来自所述车辆周围环境的外部声。

【技术特征摘要】
2011.07.25 DE 102011079707.61.用于检测车辆的车辆周围环境中的物体的方法，在所述方法中在类似的特征方面分析多个适于信号处理的信号、尤其是电信号以及在存在所述车辆与所检测的物体的可能碰撞时向驾驶员发出警告和/或主动地干预车辆动态性和/或激活用于减轻或避免事故严重程度的功能，其中借助于至少一个用于车辆周围环境监控的传感器(20)由声学信号产生所述信号，其特征在于，为了检测所述车辆周围环境中的至少一个第一物体，使用来自所述车辆周围环境的声学信号，所述声学信号从至少一个第一预定义的方向射到所述车辆上并且包括由功能决定地由所述车辆产生的固有声和/或来自所述车辆周围环境的外部声。2.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，借助于自相关和/或互相关在类似的特征方面分析由来自所述车辆周围环境的声学信号产生的、具有适于信号处理的形式的信号。3.根据权利要求I或2所述的方法，其特征在于，为了检测所述车辆周围环境中的第一物体和/或至少一个第二物体，使用来自所述车辆周围环境的声学信号，所述声学信号从至少一个第二预定义的方向射到所述车辆上并且包括由至少一个位于所述车辆上的声学传感器产生的测量声，所述测量声不同于所述车辆的由功能决定的固有声。4.根据以上权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，为了检测所述车辆周围环境中的至少一个第一物体和/或所述第二物体，使用来自所述车辆周围环境的声学信号或者从自身车辆发出的声学信号，这些声学信号位于所述车辆的不大于20kHz的频率范围中。5.用于实施根据以上权利要求中任一项所述的方法的用于检测车辆的车辆周围环境中的物体的装置，其特征在于，所述装置包括 至少一个用于车辆周围环境监控的传感器(20)，其被构造用于由来自...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·卡尔，
申请(专利权)人：罗伯特·博世有限公司，
类型：发明
国别省市：