专利名称：用于探测在机动车的环境中的物体的方法
技术领域：
本发明涉及一种用于探测在机动车的环境中的物体的方法。本发明此外还涉及一种机动车。
背景技术：
现代机动车具有一系列的驾驶员辅助系统，其中探测机动车环境中的物体并且依据探测的物体实施行动或者向驾驶员发出相应的指示。对此的示例是距离报警系统、距离调节系统、主动行人保护系统、制动辅助系统或泊车辅助系统。DE10336681D4描述了一种机动车，该机动车具有利用探测机构进行环境探测的装置和所属的分析装置。此外，机动车还包括一控制装置，利用该控制装置可以基于由探测机构探测到的物体控制机动车的照明装置/发光装置。机动车优选包括另一个探测机构，利用该探测机构可以校验第一探测机构的结果。因此可以特别可靠地探测物体并且由照明装置单独地照明。DE102004013252A1公开了一种用于改善机动车中的视界的方法，其中使用夜视系统，该夜视系统发出具有在近红外波长范围中的波长的光。在此，利用对红外线敏感的传感器和利用机动车的相应的测量距离的环境传感器，确定是否有生物位于夜视系统的妨碍区域中。如果探测到生物，那么夜视系统的照明/发光装置就被去激活，以避免生物的眼睛受到夜视系统的照明装置损害。DE19845568A1描述了一种用于机动车的物体探测装置，该装置具有多个距离传感器。距离传感器可选择性地通过评估单元控制并且距离传感器的作用范围和/或测量重复频率和/或分辨率和/或运行方式是可改变的。由DE10047195A1已知一种雷达传感器，该雷达传感器以脉冲回波法为基础并且具有开关，该开关在一定的时刻切断信号发射。利用延迟元件延迟用于在雷达传感器的接收路径中的混合器的脉冲，以便依据延迟时间确定雷达传感器和障碍物之间的距离。该开关防止从发射路径到接收路径中的过耦合(LJberkoppeln )并且由此防止产生幻影/重像障碍。最后，US5283622A描述了一种用于机动车的距离测量装置,其中由激光光源射出的光线被物体反射并且被光敏传感器探测到。在此情况下，由激光光源照明的区域可以依据与在机动车车前区域中探测到的物体之间的距离来改变。为了能够特别精确地确定机动车和物体之间的距离，通常使用探测装置，该探测装置发射信号并且依据被物体反射的信号的传播时间确定与物体的距离。这种有源/主动的探测装置具有优点，即利用探测装置可以特别精确地确定机动车和物体之间的间距或距离。但是这种有源探测装置的缺陷是，它们通常在运行中具有高的能量消耗并且因此产生高的费用。只探测物体的无源/被动的探测装置通常需要较少的能量，但是利用该探测装置只能够近似地确定机动车和物体之间的距离。
发明内容
因此，本发明的目的是特别精确地但是仍然高能效地探测机动车和物体之间的距离。按照本发明，该目的通过按照权利要求1的方法来实现。按此提供一种用于探测在机动车的环境中的物体的方法，其方式是利用机动车的第一探测装置探测物体，并且在利用第一探测装置探测到物体时，激活与第一探测装置不同的第二探测装置，其中，利用第二探测装置确定机动车和物体之间的距离。作为第一探测装置通常使用一种这样的探测装置，即利用该探测装置原则上可以确定在机动车环境中的物体的存在。就此而言，该物体可以是运动的物体，诸如位于行车道上的机动车、摩托车驾驶员、骑自行车的人或行人。这种物体也可以是位于行车道上的障碍物、行车道限界设施或位于行车道以外的物体。第一探测装置优选地应如此设计，使得它需要尽可能少的能量并且由此可以以成本有利的方式运行。该第一探测装置可以在机动车运行中被持久地激活，以便能够可靠地探测是否有物体位于机动车的环境中。如果利用第一探测装置探测到机动车环境中的相应的物体，那么激活第二探测装置。第二探测装置优选被如此地设计，即利用它可以精确地确定机动车和物体之间的距离。由此仅仅当在机动车环境中确实存在物体时才接通第二探测装置，该第二探测装置通常比第一探测装置需要更多的电能。在接通或激活第二探测装置情况下，也可以将第一探测装置去激活。由此可以以特别有效率的方式精确地确定机动车至物体的距离。按照本发明，该第二探测装置包括发射单元和接收单元，其中，为了确定机动车和物体之间的距离，由发射单元发射信号并且由接收单元确定由物体反射的信号的传播时间。通过这种测量原理可以利用第二探测装置特别精确地确定机动车和物体之间的距离。作为信号，发射单元例如可以发射光学射线、雷达射线、(脉冲调制的)激光射线、声波或电磁波。以这种方式可以特别精确地并且可靠地确定机动车和物体之间的距离。按照本发明，接收单元在机动车运行时被激活并且如果利用第一探测装置探测到物体，则发射单元被激活。因此，仅在需要时才激活第二探测装置的发射单元。由于通常第二探测装置的发射单元具有高的能量消耗，因此以这种方式可以有效地节省电能并且因此节省费用。优选地，由发射单元发射红外波长范围中的光作为信号。借助于红外照明/发光装置作为发射单元，可以特别精确地确定物体和机动车之间的距离，因为第二探测装置由此相对于日光的亮度波动不敏感。第二探测装置也可以设计成图像混合探测器(Fotomischdetktor) (PMD摄像机)。在此情况下，用光脉冲照射机动车环境中的物体并且测量被反射的信号的传播时间(渡越时间)。也可以测量在发射的信号和反射的信号之间的相位移。PMD摄像机通常包括一个相应的半导体器件，借助于该半导体器件可以探测或检测被反射的光线。该半导体器件也可以如此设计，即根据物体至机动车的距离或至半导体器件的距离产生相应的强度图。由此可以特别精确地确定机动车和物体之间的距离。在另一个实施方式中，第二探测装置的接收单元被作为用于探测物体的第一探测装置来使用。只需要能识别出在机动车环境中的物体就够了，此外通常不需要二维的高分辨率的摄像机图像。例如使用摄像机或探测装置的单目图像(monokular Bild)就足够了。为此目的，可优选利用第二探测装置的接收单元。由此不需要附加的部件或探测装置来探测机动车环境中的物体。以这种方式可以节省结构空间和成本。在另一个实施例中，使用第二探测装置的接收单元和机动车的光学传感器单元来探测物体。除了第一探测装置以外一一该第一探测装置例如是第二探测装置的接收单元，还额外地利用机动车的一个附加的光学传感器单元。为此目的，例如可以使用已经安装在机动车中的摄像机。由此可以通过这两个摄像机或光学传感器装置的信号创建二维图像或立体图像，利用该图像可以更精确地探测机动车环境中的物体至机动车的距离和它的尺寸和/或位置。以这样的方式可以可靠地并且节省成本地探测机动车环境中的物体，因为通常利用已经在机动车中使用的传感器装置。在另一个实施方式中，使用至少一个机动车的环境传感器作为用于探测物体的第一探测装置。为了探测物体，可以利用已经在机动车中安装的环境传感器，该环境传感器例如是机动车的一种驾驶员辅助系统的一部分。在此，例如可以使用雷达传感器、远红外摄像机、激光扫描器或类似物。由此可以高效地和成本有利地探测机动车环境中的物体。在一个优选实施方式中，发射单元包括多个发光器，其中在激活第二探测装置时，激活这样的发光器，即这些发光器在运行时照亮在机动车环境中的一以给定的方式与被探测的物体相配属的区域。第二探测装置的发射单元通常包括例如可以布置在一个相应的基体中的多个发光器。作为发光器，优选使用发光二极管(LED)。在此情况下，不必照亮第二探测装置的整个视野，而是可以仅仅控制这样的发光器或发光二极管，利用这些发光器或发光二极管足够地照亮物体。由此可以特别能量有效地运行发射单元并且由此运行第二接收装置并且此外特别精确地确定机动车和物体之间的距离。在此可以借助于一相应的控制装置将由第一探测装置提供的关于物体的位置和/或尺寸的数据传输到第二探测装置，以便可以由第二探测装置控制对应的发光器。此外，按照本发明还提供一种机动车，其具有用于探测在机动车环境中的物体的第一探测装置，与第一探测装置不同的、用于探测在机动车环境中的物体的第二探测装置和用于在利用第一探测装置探测到物体时激活第二探测装置的控制装置，其中，第二探测装置被设计成用于探测机动车和物体之间的距离。此外，探测装置包括发射单元和接收单元，其中，为了确定机动车和物体之间的距离，可以由发射单元发射信号并且可以由接收单元确定由物体反射的信号的传播时间。控制装置被设计用于在机动车运行期间激活接收单元并且在利用探测装置探测到物体时激活发射单元。先前与按照本发明的方法相关联地描述的扩展方案同样也可以转移到按照本发明的机动车上。
现在借助于附图详细说明本发明。该图示出了一个机动车的示意图。
具体实施例方式在下面详细描述的实施例是本发明的一个优选实施方式。该图以俯视图示出了机动车10的示意图。该机动车10包括第一探测装置12和与第一探测装置不同的第二探测装置14。第一探测装置12被设计用于探测在机动车10的环境中的物体16。在图中示意示出的物体16例如可以是另一个机动车、摩托车、骑自行车的人或行人。物体16也可以是位于行车道上的障碍物。此外，物体16可以是相应的行车道限界设施，如护栏或类似物。物体16可以运动或是不动的。第一探测装置12例如可以包括光学传感器，尤其是摄像机。第一探测装置12为此可以包括相应的图像处理程序，借助于该图像处理程序可以区别相应的物体16或图案。第一探测装置12也可以包括在此处没有示出的存储元件，在该存储元件上存储先前确定的图案或物体16。第一探测装置12例如可以布置在机动车10的散热器格栅中或挡风玻璃后面。第二探测装置14被设计用于确定机动车10和物体16之间的距离。该第二探测装置14包括发射单元20和接收单元18。在此，通常利用发射单元20发射信号，该信号被物体16反射并且被接收单元18接收。由此可以根据信号的传播时间确定机动车10或接收单元18与物体16之间的距离。作为信号，例如可以由发射单元20发射雷达信号、(脉冲调制的)激光信号、声学信号、光学信号或类似信号。优选地，发射单元20发射红外波长区域中的光。第二探测装置14的接收单元18被设计用于接收被物体16反射的信号。优选地，发射单元20发射红外波长区域中的光线。接收单元18为此可以包括相应的半导体器件，借助于该半导体器件可以探测被物体16反射的光，第二探测装置14也优选布置在机动车10的散热器格栅中或挡风玻璃后面。在机动车10运行时，也可以同时激活第一探测装置12。如果利用第一探测装置12探测到在机动车10的环境中的相应的物体16，那么附加地激活第二探测装置14。为此目的，第一探测装置12和第二探测装置14可以与一相应的控制装置22连接或耦联。如果第一探测装置12探测到相应的物体16，那么可以向控制装置22传送信号。该信号可以含有关于物体16的位置和/或尺寸的信息。控制装置22可以发出相应的信号，通过该信号激活第二探测装置14。此时也可以将关于物体16的位置和/或尺寸的信息传递给第二探测装置14。由此仅仅当借助于第一探测装置12识别出相应的物体16时才使用第二探测装置14。由于第二探测装置14通常需要比第一探测装置更多的电能，因此可以节省能量。第一探测装置12例如可以由已经在机动车10中使用的环境传感器形成。第一探测装置12可以是雷达传感器、远红外传感器或摄像机。在一实施方式中，第一探测装置12可以由第二探测装置14的接收单元18形成。第一探测装置12例如也可以由两个不同的探测装置或环境传感器形成。第二探测装置14的发射单元20通常包括数个发光器，尤其是发光二极管。在此情况下，在激活第二探测装置14时仅激活发射单元20的这样的发光器，即在运行时照亮在机动车10的环境中的一个与被探测的物体16以给定的方式相配属的区域的那些发光器。这样，可以以能效特别高的方式确定机动车10和物体16之间的距离。
权利要求
1.一种用于探测在机动车(10)的环境中的物体(16)的方法，其中一利用机动车(10)的第一探测装置(12)探测物体(16)，一在利用第一探测装置(12)探测到物体(16)时，激活与第一探测装置不同的第二探测装置(14)，和一利用第二探测装置(14)确定机动车(10)与物体(16)之间的距离，其中一第二探测装置(14)包括发射单元(20)和接收单元(18)，并且其中一为了确定机动车(10)与物体(16)之间的距离，由发射单元(20)发射信号并且由接收单元(18)确定由物体(16)反射的信号的传播时间，其特征在于，一在机动车(10)运行期间激活接收单元(18)并且只在利用第一探测装置(12)探测到物体(16)时才激活发射单元(20)。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，由发射单元(20)发射红外波长范围中的光作为所述信号。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，将第二探测装置(14)的接收单元 (18)用作为用于探测物体(16)的第一探测装置(12)。
4.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，将第二探测装置(14)的接收单元(18)和机动车(10)的一光学传感器单元一起用作为用于探测物体(16)的第一探测装置(12)。
5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，将机动车(10)的至少一个环境传感器用作为用于探测物体(16)的第一探测装置(12)。
6.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，发射单元(20)包括多个发光器，其中，在激活第二探测装置(14)时，这样的发光器被激活，即该发光器在运行时照亮在机动车(10)的环境中的一个以给定的方式与被探测的物体(16)相配属的区域。
7.—种机动车(10)，具有一用于探测在机动车(10)的环境中的物体(16)的第一探测装置(12)，一用于探测在机动车(10)的环境中的物体(16)的、与第一探测装置不同的第二探测装置(14)，一在利用第一探测装置(12)探测到物体(16)时用于激活第二探测装置(14)的控制装置(22)，其中一第二探测装置(14)被设计成用于探测机动车(10)与物体(16)之间的距离，其中一第二探测装置(14)包括发射单元(20)和接收单元(18)，和其中一为了确定机动车(10)与物体(16)之间的距离，能由发射单元(20)发射信号并且能由接收单元(18)确定由物体(16)反射的信号的传播时间，其特征在于，一控制装置(22)设计成用于在机动车(10)运行期间激活接收单元(18)并且只在利用第一探测装置(12)探测到物体(16)时才激活发射单元(20)。
全文摘要
本发明涉及一种用于探测在机动车的环境中的物体(16)的方法，其中，利用机动车(10)的第一探测装置(12)探测物体(16)，在利用第一探测装置(12)探测到物体(16)时，激活与第一探测装置不同的第二探测装置(14)，其中，利用第二探测装置(14)确定机动车(10)和物体(16)之间的距离。
文档编号G01S17/93GK102998678SQ20121031045
公开日2013年3月27日 申请日期2012年8月28日 优先权日2011年9月7日
发明者M·梅利施, S·文德尔, M·鲁道夫 申请人:奥迪股份公司
专业数控铣床产品供应商
20年生产经验，实力工厂，精工品质，质量有保障
