[发明专利]用于检测周围环境的方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及传感装置领域，确切地涉及空间中的三维物体检测的领域。这里，相应的物体可以被探测及其相对一个中心地点的位置被记录或相应的距离被确定。

背景技术

这种检测系统可在多方面应用，尤其通过使用超声波应用在汽车技术中，以确定从几厘米至几米范围中的距离。

公知的应用为距离警报系统，停车位检测装置及泊车辅助装置。

用于距离测量及周围环境检测的相应系统已在现有技术中以不同的构型公知。

由DE 102005033403 A1一般地公知了一种用于测量距离的方法，它例如借助雷达，激光雷达或声波来测量，其中对回波传播时间进行测量及分析。为了精确地确定回波传播时间，反射并检测到的信号通过相关性分析使用一个“匹配滤波器”与一个配置给发送信号的参考信号进行比较。

由DE 19744185 A1公知了用于机动车的一种超声波距离测量装置，其中使用了多个超声波换能器。通过利用相应的波幅值的重叠及相加来使用超声波脉冲的同时发送，以便达到更高的发送强度及由此达到更大的作用范围。

由GB 2352294 A公知了一种用于机动车的超声波距离测量系统，其中一些换能器相继地以不同的频率工作，以便通过在不同频率上的工作可校正在确定频率上可偶尔出现的信号干扰或的抵消。

由DE 19963755 A1公知了一种用于机动车的距离测量装置，其中设有多个距离传感器，它们可用不同的工作模式工作，以便改善测量质量。

DE 102004038496 A1公开了一种用于机动车的距离测量的装置及方法，其中测量对信号传播具有影响的机动车的周围环境条件，例如在使用超声波信号时检测空气的温度及水蒸汽的含量。在回波信号分析时对这些量加以考虑。

发明内容

基于现有技术的背景，本发明的任务在于，提供用于检测周围环境的方法及装置，其中，在脉冲-回波方法中借助由至少一个换能器发送的载波及发送出的载波的反射信号的检测来提高测量速率及改善数据质量。

根据本发明该任务将通过权利要求1的特征来解决。

本发明基于一个构思，即由一个换能器来发送各在一个用于一个脉冲长度的载波上的不同脉冲，由此可以辨别这些不同脉冲，其方式是进行载波的调制，该调制允许区分各个脉冲。

由此以各不相同的调制产生第一类脉冲、第二类脉冲及必要时其它类型的脉冲。

如果例如由单个换能器相继地发送了同类型的脉冲，则通常必需在发送一个约300微秒的脉冲后等待一个测量间隔的期满，以便保证：当存在一个可检测的物体时，相应的反射信号返回到一个换能器。

如果致力于约5米的测量范围，则在假定声波速度为每秒343米时需要30毫秒的等待时间，以保证在一个物体位于检测范围内的情况下可能反射的信号到达一个换能器。仅在此后才可由一个换能器发送一个新脉冲，这时该脉冲不会与第一脉冲混淆。本发明对此这样地进行补救：在测量间隔期间就由同一换能器或由另一换能器发送一个第二类型的脉冲，其中该第二类型的脉冲通过调制可与该第一类型的脉冲相区分。

由换能器接收的反射信号可根据调制相区分及对应到各自的发送时刻。以此方式，脉冲总地能比根据现有技术大得多的频率被发送，由此使测量速率增高。例如可在从第一类型的一个脉冲发送时开始测量的测量间隔经过期间附加地发送一个第二类型的脉冲及一个第三类型的脉冲。

除区分在不同的时刻由单个换能器发送的不同的脉冲外，根据本发明还可以借助由不同的换能器发送的脉冲的调制来区分这些换能器。

如果各个同类的换能器这样地工作，以致它们的信号或脉冲的反射信号可相互干扰，则在此情况下原则上在一个第一脉冲发送后必需等待，直到它的反射信号必要时已到达。在该时间期间，相邻的换能器仅可在一定条件下工作。如果来自不同换能器的脉冲借助不同的调制可被区分，则不同的换能器也可同时地或以短的时间差发射相应的脉冲。

在此情况下总是由发送相应脉冲的换能器或由另一换能器、如紧相邻的换能器来探测反射信号。视所使用的技术而定可使用同一换能器来发送及接收脉冲，这例如对于超声波换能器是公知的。

发送脉冲的反射信号也可选择地通过多个换能器并行地探测，以便达到高的检测可靠性，或以便除距离测量外得到用于一个被检测物体的精确定位的附加的信息。