[发明专利]利用相关检测机动车的周围环境的装置和方法

说明书

本发明涉及一种根据权利要求1的前述部分的周围环境检测装置以及根据权利要求6的前述部分的在机动车内检测周围环境的方法。

由现有技术已知，借助传感器检测机动车的周围环境，并且处理检测到的传感器结果，用于检测周围环境中的对象物体，尤其方法是计算得出距在周围环境中的对象物体的一个或多个距离并且由此锁定对象物体。如此检测到的结果被用于不同的辅助系统。例如当尤其在泊车时在车辆的周围环境中有物体靠近车辆时，则该测量结果用于向道路车辆的驾驶员发出有声信号和/或光学信号。各种发动机驱动的陆路车辆被视作机动车。

由现有技术已知不同的用于执行周围环境检测的传感器。在现有技术中特别有利的是，尤其在车辆具有较低速度时、例如泊车时为了检测车辆邻近区域时通常使用传感器，借助所述传感器发出信号，该信号在机动车的周围环境内的对象物体上被反射并且随后该反射信号被传感器检测到。在此，在某个测量传感器的类型中，对发射信号的发出与被反射的发射信号(也被称为回波信号)的接收之间的运行时间进行处理。当信号的传播速度已知时，则可以由运行时间推导出发射信号和回波信号所经过的路径，并且由此推导出距相邻对象物体的间距。如果在机动车上彼此间隔地安装了多个传感器，则还可以借助三角测量法获得在周围环境内反射回波脉冲的对象物体的位置。

由文献EP 1 619 518 A1已知一种用于识别障碍物的系统，其中不仅在车辆的前保险杠上而且还在车辆的后保险杠上安装了多个超声波传感器，所述超声波传感器检测机动车的周围环境内的障碍物。该传感器如此设计，使得其不仅与发射信号的频率相匹配，还与用于过滤回波信号的过滤器的中间频率相匹配。由此可以在一个传感器内运行多个具有不同接收特性的接收麦克风。

由文献DE 692 10 584 T2已知一种用于可移动机器人的超声波测距装置，该装置具有发射器，用于以扫描方式在被关注的目标区域中发射具有超声波能的射线，还具有探测器，用于选择被反射的超声波能（该超声波能包括从目标区域的被传播或发射的射线的反射波），并具有信号处理器，用于放大通过探测器探测或检测到的信号，其中，所述信号处理器具有附带参考信号的相关装置，其中，当被发射和传播的射线在通常入射情况下被所关注的平整的参考目标表面反射时，所述参考信号表现为由探测器产生的当前信号，其中，处理器还包括计算机存储器，用于存储信号图形并且在探测信号的过程中将存储的信号图形作为参考信号提供给相关装置，探测到的信号是待探测目标或物体的反射波。该方法的目标是，避免错误的距离检测，例如当被发射的信号在空间的拐角中被多次反射时，可能发生上述情况。

为了尽可能无错误地探测，应该使反射信号获得较高的信号强度。这使得实现良好的信噪比，该信噪比最终决定探测质量。因此，根据现有技术，超声波传感器一般以这种方式集成在保险杠内，即在保险杠的外表面布置孔洞，发射和/或接收传感器安装在所述孔洞中。通常，发射装置和接收装置集成在共同的超声波转换器中，其中同一个振荡元件即被用于发射超声波信号，也被用于接收超声波信号。根据现有技术在此例如已知一种超声波转换器，该超声波转换器利用压电材料将电流转变为机械振荡或将机械振荡转变为电信号。

但是出于空气动力学和光学原理以及制造技术的考虑，当今保险杠的表面通常被漆成与机动车其它车身部件一样的颜色，并且不期望被穿孔。因此，由现有技术还已知一种传感器，该传感器从外侧不可见地集成在机动车的车身部件、尤其保险杠内。该传感器安置在外表面的后面。对此的示例可见文献WO2008/125260A1中的描述。

在这种系统中，超声波信号穿过外表面、也即穿过设计为实体的部件，被发射到机动车的周围环境中。对被反射的超声波信号的探测也是再次穿过车身构件的最外侧的壁板进行的。显然，该构件不仅对发射信号也对回波信号发挥衰减作用。抵抗这种衰减的可能方式在于，提高发射功率和/或接收装置的灵敏度。提高所发出的发射功率、也就是优化发射装置在技术上是可行的，但是需要大量的成本耗费。批量生产的也用于非隐藏式安装(即安装在车身壁板或保险杠壁板的最外侧的穿孔中)的超声波转换器，可能造成无法使用的情况，使得在机动车中使用的单件价格显著升高。

本发明所要解决的技术问题是，使得隐蔽安装的超声波传感器或超声波转换器可以对周围环境进行检测，而与用于在机动车内非隐藏式地安装的超声波发射装置和/或接收装置的周围环境检测方案的系统相比，无需在技术所需元件和其设计方案方面显著提高成本和技术耗费。

根据本发明，所述技术问题通过具有权利要求1的技术特征的周围环境检测装置和具有权利要求6的技术特征的检测周围环境的方法得以解决。由从属权利要求获得本发明的有利的设计方案。