[发明专利]温度测量装置和用于对车辆的周围空气进行温度测量的方法

说明书

本发明涉及一种温度测量装置(10)，其用于在车辆(12)中测量周围空气的外部温度(TA)，其中，所述温度测量装置(10)设置在气流(16)的流动路径(14)中，并且来自车辆(12)的周围空气的气流(16)既能通过车辆(12)的与车辆(12)有关的行车风(FW)和/或者风(W)来产生，可能通过设置在流动路径(14)中的压缩机单元(18)来产生。

技术领域

本发明一般涉及驾驶员辅助系统的传感技术领域。特别是，本发明涉及到对周围空气温度的正确检测以用于确定当前声速，优选用于借助于机动车上的超声传感器进行距离测量。

背景技术

为了辅助车辆驾驶员特别是在泊入和泊出车辆时进行调车，现代车辆装配有所谓的泊车系统。这种泊车系统作为泊车辅助系统配设给驾驶员辅助系统。泊车系统通常基于利用超声传感器的距离测量并且监控车辆后方以及必要时车辆前方20至250厘米的范围。超声传感器例如包括铝膜片，在该铝膜片内侧上紧固有以薄片形式的压电陶瓷振动器，以用于发送和接受超声信号。为此所必需的用于操控和信号处理的电子部件通常位于屏蔽在传感器壳体中的小电路板上。DE 198 16456 C1示出一个对于这样的超声传感器的例子。

在进行超声距离测量时，根据回声探测原理，由在发出和接收之间的延迟时间以及基于声波在传播媒介中(这里：周围空气)的传播速度来确定由车辆至障碍物的距离。所确定的距离被以视觉和/或者听觉形式展示给驾驶员以用于定相和/或者警告。

周围空气的声速与空气温度有关。通常具有足够精度地，作为针对空气的声速关于在单位为℃时的温度θ的公式有如下公式：

c_θ＝(331.5+0.596·θ)m/s。

因此，为了借助于超声传感器来准确地确定距离，需要精准地确定外部温度。

DE 10020 958 A1例如示出在控制仪中中央地实施针对多个超声传感器的相应温度补偿，该控制仪与车辆的温度传感器相连接。

常见的温度测量探针具有小于1℃的精度，然而在车辆外部确定正确气温时，由于在车辆中的安装位置而产生问题。外界温度探针离热源、例如车辆的发动机或者排气设备或者制动器越近，则实际气温与温度探针的测量值的偏差就越大。与安装位置无关地，车辆在静止中或车辆速度低的情况下变热。对此的原因通常是例如太阳照射到车辆上和/或底下(Untergrund)的热对流，例如热的沥青和/或发动机或排气设备的余热。因此，在静止或者慢速行驶的情况下，不再能够通过温度探针正确地确定外部温度。这种加热效应在较高的车辆速度、如高于80km/h的情况下，由于行车风的原因而不出现。

因此，温度探针优选集成在车辆中经受行车风的位置处，并且温度传感器的测量值通常仅在高于预先确定的车辆速度的情况下使用。在低速度的情况下，使用上一次在较高速度时所测量的温度，该温度被保留一个可变的保持时间(通常数小时)中。

一个例外是在低速度的情况下对较低温度的测量。因为此时加热效应作用不明显，而且如在大约3℃和更低时，驾驶员应被尽可能早地警告以防打滑危险，所以与车辆速度无关地立即采用比迄今有效的外部温度值更小的温度测量值。

然而对于泊车辅助系统而言，恰好在车辆速度低、亦即小于5km/h的情况下需要精确确定周围空气温度以用于正确地确定距离。如上述所述，此时恰好经常只有“被保留的”温度测量值供使用。在一些不同的情况下，这可能导致以错误的外部温度为前提。举几个对于实际重要的情况：例如在从寒冷环境、如停车楼或者地下停车场或者车库中行驶到明显更温暖的环境中时；在温暖环境中起动发动机时；在行驶过寒冷的隧道后紧接着驶入到隧道外更温暖的环境中时；在有温度梯度的山区行驶时。

为基于超声的距离测量所使用的外部温度值与周围空气的实际温度偏差越大，距离计算的误差就会越大。