專利名稱：用于探測在機(jī)動(dòng)車的環(huán)境中的物體的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于探測在機(jī)動(dòng)車的環(huán)境中的物體的方法。本發(fā)明此外還涉及一種機(jī)動(dòng)車。
背景技術(shù)：
現(xiàn)代機(jī)動(dòng)車具有一系列的駕駛員輔助系統(tǒng)，其中探測機(jī)動(dòng)車環(huán)境中的物體并且依據(jù)探測的物體實(shí)施行動(dòng)或者向駕駛員發(fā)出相應(yīng)的指示。對此的示例是距離報(bào)警系統(tǒng)、距離調(diào)節(jié)系統(tǒng)、主動(dòng)行人保護(hù)系統(tǒng)、制動(dòng)輔助系統(tǒng)或泊車輔助系統(tǒng)。DE10336681D4描述了一種機(jī)動(dòng)車，該機(jī)動(dòng)車具有利用探測機(jī)構(gòu)進(jìn)行環(huán)境探測的裝置和所屬的分析裝置。此外，機(jī)動(dòng)車還包括一控制裝置，利用該控制裝置可以基于由探測機(jī)構(gòu)探測到的物體控制機(jī)動(dòng)車的照明裝置/發(fā)光裝置。機(jī)動(dòng)車優(yōu)選包括另一個(gè)探測機(jī)構(gòu)，利用該探測機(jī)構(gòu)可以校驗(yàn)第一探測機(jī)構(gòu)的結(jié)果。因此可以特別可靠地探測物體并且由照明裝置單獨(dú)地照明。DE102004013252A1公開了一種用于改善機(jī)動(dòng)車中的視界的方法，其中使用夜視系統(tǒng)，該夜視系統(tǒng)發(fā)出具有在近紅外波長范圍中的波長的光。在此，利用對紅外線敏感的傳感器和利用機(jī)動(dòng)車的相應(yīng)的測量距離的環(huán)境傳感器，確定是否有生物位于夜視系統(tǒng)的妨礙區(qū)域中。如果探測到生物，那么夜視系統(tǒng)的照明/發(fā)光裝置就被去激活，以避免生物的眼睛受到夜視系統(tǒng)的照明裝置損害。DE19845568A1描述了一種用于機(jī)動(dòng)車的物體探測裝置，該裝置具有多個(gè)距離傳感器。距離傳感器可選擇性地通過評估單元控制并且距離傳感器的作用范圍和/或測量重復(fù)頻率和/或分辨率和/或運(yùn)行方式是可改變的。由DE10047195A1已知一種雷達(dá)傳感器，該雷達(dá)傳感器以脈沖回波法為基礎(chǔ)并且具有開關(guān)，該開關(guān)在一定的時(shí)刻切斷信號發(fā)射。利用延遲元件延遲用于在雷達(dá)傳感器的接收路徑中的混合器的脈沖，以便依據(jù)延遲時(shí)間確定雷達(dá)傳感器和障礙物之間的距離。該開關(guān)防止從發(fā)射路徑到接收路徑中的過耦合(LJberkoppeln )并且由此防止產(chǎn)生幻影/重像障礙。最后，US5283622A描述了一種用于機(jī)動(dòng)車的距離測量裝置,其中由激光光源射出的光線被物體反射并且被光敏傳感器探測到。在此情況下，由激光光源照明的區(qū)域可以依據(jù)與在機(jī)動(dòng)車車前區(qū)域中探測到的物體之間的距離來改變。為了能夠特別精確地確定機(jī)動(dòng)車和物體之間的距離，通常使用探測裝置，該探測裝置發(fā)射信號并且依據(jù)被物體反射的信號的傳播時(shí)間確定與物體的距離。這種有源/主動(dòng)的探測裝置具有優(yōu)點(diǎn)，即利用探測裝置可以特別精確地確定機(jī)動(dòng)車和物體之間的間距或距離。但是這種有源探測裝置的缺陷是，它們通常在運(yùn)行中具有高的能量消耗并且因此產(chǎn)生高的費(fèi)用。只探測物體的無源/被動(dòng)的探測裝置通常需要較少的能量，但是利用該探測裝置只能夠近似地確定機(jī)動(dòng)車和物體之間的距離。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的是特別精確地但是仍然高能效地探測機(jī)動(dòng)車和物體之間的距離。按照本發(fā)明，該目的通過按照權(quán)利要求1的方法來實(shí)現(xiàn)。按此提供一種用于探測在機(jī)動(dòng)車的環(huán)境中的物體的方法，其方式是利用機(jī)動(dòng)車的第一探測裝置探測物體，并且在利用第一探測裝置探測到物體時(shí)，激活與第一探測裝置不同的第二探測裝置，其中，利用第二探測裝置確定機(jī)動(dòng)車和物體之間的距離。作為第一探測裝置通常使用一種這樣的探測裝置，即利用該探測裝置原則上可以確定在機(jī)動(dòng)車環(huán)境中的物體的存在。就此而言，該物體可以是運(yùn)動(dòng)的物體，諸如位于行車道上的機(jī)動(dòng)車、摩托車駕駛員、騎自行車的人或行人。這種物體也可以是位于行車道上的障礙物、行車道限界設(shè)施或位于行車道以外的物體。第一探測裝置優(yōu)選地應(yīng)如此設(shè)計(jì)，使得它需要盡可能少的能量并且由此可以以成本有利的方式運(yùn)行。該第一探測裝置可以在機(jī)動(dòng)車運(yùn)行中被持久地激活，以便能夠可靠地探測是否有物體位于機(jī)動(dòng)車的環(huán)境中。如果利用第一探測裝置探測到機(jī)動(dòng)車環(huán)境中的相應(yīng)的物體，那么激活第二探測裝置。第二探測裝置優(yōu)選被如此地設(shè)計(jì)，即利用它可以精確地確定機(jī)動(dòng)車和物體之間的距離。由此僅僅當(dāng)在機(jī)動(dòng)車環(huán)境中確實(shí)存在物體時(shí)才接通第二探測裝置，該第二探測裝置通常比第一探測裝置需要更多的電能。在接通或激活第二探測裝置情況下，也可以將第一探測裝置去激活。由此可以以特別有效率的方式精確地確定機(jī)動(dòng)車至物體的距離。按照本發(fā)明，該第二探測裝置包括發(fā)射單元和接收單元，其中，為了確定機(jī)動(dòng)車和物體之間的距離，由發(fā)射單元發(fā)射信號并且由接收單元確定由物體反射的信號的傳播時(shí)間。通過這種測量原理可以利用第二探測裝置特別精確地確定機(jī)動(dòng)車和物體之間的距離。作為信號，發(fā)射單元例如可以發(fā)射光學(xué)射線、雷達(dá)射線、(脈沖調(diào)制的)激光射線、聲波或電磁波。以這種方式可以特別精確地并且可靠地確定機(jī)動(dòng)車和物體之間的距離。按照本發(fā)明，接收單元在機(jī)動(dòng)車運(yùn)行時(shí)被激活并且如果利用第一探測裝置探測到物體，則發(fā)射單元被激活。因此，僅在需要時(shí)才激活第二探測裝置的發(fā)射單元。由于通常第二探測裝置的發(fā)射單元具有高的能量消耗，因此以這種方式可以有效地節(jié)省電能并且因此節(jié)省費(fèi)用。優(yōu)選地，由發(fā)射單元發(fā)射紅外波長范圍中的光作為信號。借助于紅外照明/發(fā)光裝置作為發(fā)射單元，可以特別精確地確定物體和機(jī)動(dòng)車之間的距離，因?yàn)榈诙綔y裝置由此相對于日光的亮度波動(dòng)不敏感。第二探測裝置也可以設(shè)計(jì)成圖像混合探測器(Fotomischdetktor) (PMD攝像機(jī))。在此情況下，用光脈沖照射機(jī)動(dòng)車環(huán)境中的物體并且測量被反射的信號的傳播時(shí)間(渡越時(shí)間)。也可以測量在發(fā)射的信號和反射的信號之間的相位移。PMD攝像機(jī)通常包括一個(gè)相應(yīng)的半導(dǎo)體器件，借助于該半導(dǎo)體器件可以探測或檢測被反射的光線。該半導(dǎo)體器件也可以如此設(shè)計(jì)，即根據(jù)物體至機(jī)動(dòng)車的距離或至半導(dǎo)體器件的距離產(chǎn)生相應(yīng)的強(qiáng)度圖。由此可以特別精確地確定機(jī)動(dòng)車和物體之間的距離。在另一個(gè)實(shí)施方式中，第二探測裝置的接收單元被作為用于探測物體的第一探測裝置來使用。只需要能識別出在機(jī)動(dòng)車環(huán)境中的物體就夠了，此外通常不需要二維的高分辨率的攝像機(jī)圖像。例如使用攝像機(jī)或探測裝置的單目圖像(monokular Bild)就足夠了。為此目的，可優(yōu)選利用第二探測裝置的接收單元。由此不需要附加的部件或探測裝置來探測機(jī)動(dòng)車環(huán)境中的物體。以這種方式可以節(jié)省結(jié)構(gòu)空間和成本。在另一個(gè)實(shí)施例中，使用第二探測裝置的接收單元和機(jī)動(dòng)車的光學(xué)傳感器單元來探測物體。除了第一探測裝置以外一一該第一探測裝置例如是第二探測裝置的接收單元，還額外地利用機(jī)動(dòng)車的一個(gè)附加的光學(xué)傳感器單元。為此目的，例如可以使用已經(jīng)安裝在機(jī)動(dòng)車中的攝像機(jī)。由此可以通過這兩個(gè)攝像機(jī)或光學(xué)傳感器裝置的信號創(chuàng)建二維圖像或立體圖像，利用該圖像可以更精確地探測機(jī)動(dòng)車環(huán)境中的物體至機(jī)動(dòng)車的距離和它的尺寸和/或位置。以這樣的方式可以可靠地并且節(jié)省成本地探測機(jī)動(dòng)車環(huán)境中的物體，因?yàn)橥ǔ＠靡呀?jīng)在機(jī)動(dòng)車中使用的傳感器裝置。在另一個(gè)實(shí)施方式中，使用至少一個(gè)機(jī)動(dòng)車的環(huán)境傳感器作為用于探測物體的第一探測裝置。為了探測物體，可以利用已經(jīng)在機(jī)動(dòng)車中安裝的環(huán)境傳感器，該環(huán)境傳感器例如是機(jī)動(dòng)車的一種駕駛員輔助系統(tǒng)的一部分。在此，例如可以使用雷達(dá)傳感器、遠(yuǎn)紅外攝像機(jī)、激光掃描器或類似物。由此可以高效地和成本有利地探測機(jī)動(dòng)車環(huán)境中的物體。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中，發(fā)射單元包括多個(gè)發(fā)光器，其中在激活第二探測裝置時(shí)，激活這樣的發(fā)光器，即這些發(fā)光器在運(yùn)行時(shí)照亮在機(jī)動(dòng)車環(huán)境中的一以給定的方式與被探測的物體相配屬的區(qū)域。第二探測裝置的發(fā)射單元通常包括例如可以布置在一個(gè)相應(yīng)的基體中的多個(gè)發(fā)光器。作為發(fā)光器，優(yōu)選使用發(fā)光二極管(LED)。在此情況下，不必照亮第二探測裝置的整個(gè)視野，而是可以僅僅控制這樣的發(fā)光器或發(fā)光二極管，利用這些發(fā)光器或發(fā)光二極管足夠地照亮物體。由此可以特別能量有效地運(yùn)行發(fā)射單元并且由此運(yùn)行第二接收裝置并且此外特別精確地確定機(jī)動(dòng)車和物體之間的距離。在此可以借助于一相應(yīng)的控制裝置將由第一探測裝置提供的關(guān)于物體的位置和/或尺寸的數(shù)據(jù)傳輸?shù)降诙綔y裝置，以便可以由第二探測裝置控制對應(yīng)的發(fā)光器。此外，按照本發(fā)明還提供一種機(jī)動(dòng)車，其具有用于探測在機(jī)動(dòng)車環(huán)境中的物體的第一探測裝置，與第一探測裝置不同的、用于探測在機(jī)動(dòng)車環(huán)境中的物體的第二探測裝置和用于在利用第一探測裝置探測到物體時(shí)激活第二探測裝置的控制裝置，其中，第二探測裝置被設(shè)計(jì)成用于探測機(jī)動(dòng)車和物體之間的距離。此外，探測裝置包括發(fā)射單元和接收單元，其中，為了確定機(jī)動(dòng)車和物體之間的距離，可以由發(fā)射單元發(fā)射信號并且可以由接收單元確定由物體反射的信號的傳播時(shí)間?？刂蒲b置被設(shè)計(jì)用于在機(jī)動(dòng)車運(yùn)行期間激活接收單元并且在利用探測裝置探測到物體時(shí)激活發(fā)射單元。先前與按照本發(fā)明的方法相關(guān)聯(lián)地描述的擴(kuò)展方案同樣也可以轉(zhuǎn)移到按照本發(fā)明的機(jī)動(dòng)車上。


現(xiàn)在借助于附圖詳細(xì)說明本發(fā)明。該圖示出了一個(gè)機(jī)動(dòng)車的示意圖。
具體實(shí)施例方式在下面詳細(xì)描述的實(shí)施例是本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式。該圖以俯視圖示出了機(jī)動(dòng)車10的示意圖。該機(jī)動(dòng)車10包括第一探測裝置12和與第一探測裝置不同的第二探測裝置14。第一探測裝置12被設(shè)計(jì)用于探測在機(jī)動(dòng)車10的環(huán)境中的物體16。在圖中示意示出的物體16例如可以是另一個(gè)機(jī)動(dòng)車、摩托車、騎自行車的人或行人。物體16也可以是位于行車道上的障礙物。此外，物體16可以是相應(yīng)的行車道限界設(shè)施，如護(hù)欄或類似物。物體16可以運(yùn)動(dòng)或是不動(dòng)的。第一探測裝置12例如可以包括光學(xué)傳感器，尤其是攝像機(jī)。第一探測裝置12為此可以包括相應(yīng)的圖像處理程序，借助于該圖像處理程序可以區(qū)別相應(yīng)的物體16或圖案。第一探測裝置12也可以包括在此處沒有示出的存儲元件，在該存儲元件上存儲先前確定的圖案或物體16。第一探測裝置12例如可以布置在機(jī)動(dòng)車10的散熱器格柵中或擋風(fēng)玻璃后面。第二探測裝置14被設(shè)計(jì)用于確定機(jī)動(dòng)車10和物體16之間的距離。該第二探測裝置14包括發(fā)射單元20和接收單元18。在此，通常利用發(fā)射單元20發(fā)射信號，該信號被物體16反射并且被接收單元18接收。由此可以根據(jù)信號的傳播時(shí)間確定機(jī)動(dòng)車10或接收單元18與物體16之間的距離。作為信號，例如可以由發(fā)射單元20發(fā)射雷達(dá)信號、(脈沖調(diào)制的)激光信號、聲學(xué)信號、光學(xué)信號或類似信號。優(yōu)選地，發(fā)射單元20發(fā)射紅外波長區(qū)域中的光。第二探測裝置14的接收單元18被設(shè)計(jì)用于接收被物體16反射的信號。優(yōu)選地，發(fā)射單元20發(fā)射紅外波長區(qū)域中的光線。接收單元18為此可以包括相應(yīng)的半導(dǎo)體器件，借助于該半導(dǎo)體器件可以探測被物體16反射的光，第二探測裝置14也優(yōu)選布置在機(jī)動(dòng)車10的散熱器格柵中或擋風(fēng)玻璃后面。在機(jī)動(dòng)車10運(yùn)行時(shí)，也可以同時(shí)激活第一探測裝置12。如果利用第一探測裝置12探測到在機(jī)動(dòng)車10的環(huán)境中的相應(yīng)的物體16，那么附加地激活第二探測裝置14。為此目的，第一探測裝置12和第二探測裝置14可以與一相應(yīng)的控制裝置22連接或耦聯(lián)。如果第一探測裝置12探測到相應(yīng)的物體16，那么可以向控制裝置22傳送信號。該信號可以含有關(guān)于物體16的位置和/或尺寸的信息。控制裝置22可以發(fā)出相應(yīng)的信號，通過該信號激活第二探測裝置14。此時(shí)也可以將關(guān)于物體16的位置和/或尺寸的信息傳遞給第二探測裝置14。由此僅僅當(dāng)借助于第一探測裝置12識別出相應(yīng)的物體16時(shí)才使用第二探測裝置14。由于第二探測裝置14通常需要比第一探測裝置更多的電能，因此可以節(jié)省能量。第一探測裝置12例如可以由已經(jīng)在機(jī)動(dòng)車10中使用的環(huán)境傳感器形成。第一探測裝置12可以是雷達(dá)傳感器、遠(yuǎn)紅外傳感器或攝像機(jī)。在一實(shí)施方式中，第一探測裝置12可以由第二探測裝置14的接收單元18形成。第一探測裝置12例如也可以由兩個(gè)不同的探測裝置或環(huán)境傳感器形成。第二探測裝置14的發(fā)射單元20通常包括數(shù)個(gè)發(fā)光器，尤其是發(fā)光二極管。在此情況下，在激活第二探測裝置14時(shí)僅激活發(fā)射單元20的這樣的發(fā)光器，即在運(yùn)行時(shí)照亮在機(jī)動(dòng)車10的環(huán)境中的一個(gè)與被探測的物體16以給定的方式相配屬的區(qū)域的那些發(fā)光器。這樣，可以以能效特別高的方式確定機(jī)動(dòng)車10和物體16之間的距離。
權(quán)利要求
1.一種用于探測在機(jī)動(dòng)車(10)的環(huán)境中的物體(16)的方法，其中一利用機(jī)動(dòng)車(10)的第一探測裝置(12)探測物體(16)，一在利用第一探測裝置(12)探測到物體(16)時(shí)，激活與第一探測裝置不同的第二探測裝置(14)，和一利用第二探測裝置(14)確定機(jī)動(dòng)車(10)與物體(16)之間的距離，其中一第二探測裝置(14)包括發(fā)射單元(20)和接收單元(18)，并且其中一為了確定機(jī)動(dòng)車(10)與物體(16)之間的距離，由發(fā)射單元(20)發(fā)射信號并且由接收單元(18)確定由物體(16)反射的信號的傳播時(shí)間，其特征在于，一在機(jī)動(dòng)車(10)運(yùn)行期間激活接收單元(18)并且只在利用第一探測裝置(12)探測到物體(16)時(shí)才激活發(fā)射單元(20)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，由發(fā)射單元(20)發(fā)射紅外波長范圍中的光作為所述信號。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，將第二探測裝置(14)的接收單元 (18)用作為用于探測物體(16)的第一探測裝置(12)。
4.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，將第二探測裝置(14)的接收單元(18)和機(jī)動(dòng)車(10)的一光學(xué)傳感器單元一起用作為用于探測物體(16)的第一探測裝置(12)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，將機(jī)動(dòng)車(10)的至少一個(gè)環(huán)境傳感器用作為用于探測物體(16)的第一探測裝置(12)。
6.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，發(fā)射單元(20)包括多個(gè)發(fā)光器，其中，在激活第二探測裝置(14)時(shí)，這樣的發(fā)光器被激活，即該發(fā)光器在運(yùn)行時(shí)照亮在機(jī)動(dòng)車(10)的環(huán)境中的一個(gè)以給定的方式與被探測的物體(16)相配屬的區(qū)域。
7.—種機(jī)動(dòng)車(10)，具有一用于探測在機(jī)動(dòng)車(10)的環(huán)境中的物體(16)的第一探測裝置(12)，一用于探測在機(jī)動(dòng)車(10)的環(huán)境中的物體(16)的、與第一探測裝置不同的第二探測裝置(14)，一在利用第一探測裝置(12)探測到物體(16)時(shí)用于激活第二探測裝置(14)的控制裝置(22)，其中一第二探測裝置(14)被設(shè)計(jì)成用于探測機(jī)動(dòng)車(10)與物體(16)之間的距離，其中一第二探測裝置(14)包括發(fā)射單元(20)和接收單元(18)，和其中一為了確定機(jī)動(dòng)車(10)與物體(16)之間的距離，能由發(fā)射單元(20)發(fā)射信號并且能由接收單元(18)確定由物體(16)反射的信號的傳播時(shí)間，其特征在于，一控制裝置(22)設(shè)計(jì)成用于在機(jī)動(dòng)車(10)運(yùn)行期間激活接收單元(18)并且只在利用第一探測裝置(12)探測到物體(16)時(shí)才激活發(fā)射單元(20)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于探測在機(jī)動(dòng)車的環(huán)境中的物體(16)的方法，其中，利用機(jī)動(dòng)車(10)的第一探測裝置(12)探測物體(16)，在利用第一探測裝置(12)探測到物體(16)時(shí)，激活與第一探測裝置不同的第二探測裝置(14)，其中，利用第二探測裝置(14)確定機(jī)動(dòng)車(10)和物體(16)之間的距離。
文檔編號G01S17/93GK102998678SQ20121031045
公開日2013年3月27日 申請日期2012年8月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月7日
發(fā)明者M·梅利施, S·文德爾, M·魯?shù)婪?申請人:奧迪股份公司