專利名稱：在探測裝置的探測區域中探測障礙物的方法
技術領域：
本發明涉及一個在一個探測裝置的探測區域中探測一個障礙物的方法。此外，本發明還涉及所述的探測裝置以及一個用于實施這個方法的計算機程序。最后，本發明還涉及一個具有所述計算機程序的數據載體。
背景技術：
在現有技術中，這種探測裝置原則上是公知的。典型的是，它們被安裝在一個機動車的保險杠中并且因此作為泊車的輔助的使用，其方式是它們探測機動車的附近環境中的障礙物。這種公知的裝置典型地以超聲波原理工作并且包括至少一個發射裝置和至少一個第一及第二接收裝置，其中，第二收裝置比第一接收裝置離發射裝置更遠。為了在探測裝置的探測區域中獲知一個障礙物，其發射裝置構造為總是在一個發射時刻發射一個發射信號、例如一個超聲波信號。同樣地，在該發射時刻，第一接收裝置被激活以便接收一個第一接收信號并且第二接收裝置被激活以便接收一個第二接收信號，其中，這些接收信號尤其可能包含發射信號的在障礙物上被反射回的份額。然后對至少第一接收信號進行在探測裝置的探測區域中障礙物的存在方面的分析。然后，當至少是第一接收信號包含了發射信號的在障礙物上被反射回的份額時，該障礙物就被識別出了。
在對至少第一接收信號進行在障礙物的存在方面的分析時，在現有技術中，典型地是這樣進行的，即，第一接收信號不是直接從所述發射時刻起就進行，而是最早從一個與每個接收裝置單獨對應的閾值時刻起才進行的。這個閾值時刻在現有技術中典型地是通過與每個接收裝置單獨對應的、到發射裝置的距離來定義的。對于一個接收裝置所特定的閾值時刻是通過將發射裝置到接收裝置的距離除以發射信號在空間中的傳播速度得出的。這意味著，相應的接收信號的在時間上在該與所述距離對應的閾值時刻之前被接收的信號份額肯定不是來自待被探測的障礙物；因此，該探測裝置出于物理學的原因就不能夠探測到離該裝置比離聲短路近的障礙物，該聲短路被定義為發射裝置到接收裝置的相應距離的一半。出于同樣的原因，如上面已經提及的那樣，該接收信號的分析是在該單獨的閾值時刻之后才開始的。
但是，即使在這個閾值時刻之后，該接收信號可能至少部分地是由干擾信號構成的，當這些干擾信號被錯誤地視為發射信號在障礙物上被反射回的份額時，則所述干擾信號導致一個錯誤的、關于在探測裝置的探測區域中障礙物的存在的假設。因此這種錯誤則是非常有可能的，因為干擾信號在其信號形式方面不是必然與發射信號的被反射回的份額不同的。
發明內容
基于該現有技術，本發明的任務是，這樣進一步改進用于探測一個障礙物的公知方法以及一個計算機程序和一個用于實施該方法的探測裝置，使得一個在探測裝置的探測區域中在障礙物的存在方面的更可靠的判斷是可能的。
這一任務通過在權利要求1中要求保護的方法解決。該方法的特征在于如下的步驟優選對第二接收信號的至少一部分進行在干擾信號份額方面的重復分析，該干擾信號份額使得可以推論出該空間中一個干擾信號源的存在；只有當在第二接收信號中沒有探測到干擾信號份額時，才執行該監視或利用該監視的結果。
本發明的方法考慮，準備一個與障礙物探測無關的干擾信號探測。當由與第一接收裝置有間隔地設置的第二接收裝置探測到一個干擾信號時，則作為可能是最不利的情況在原則上假定，這個干擾信號也包含在第一接收信號中并且相應地可能導致對該接收信號的在障礙物的存在方面的錯誤分析。為了避免這種誤解讀，因此在這種情況下，對至少第一接收信號進行在障礙物的存在方面的監視或者對監視結果的利用將中斷一個預定的截止持續時間。換句話說，根據本發明，只有當未探測到干擾信號份額時才對第一接收信號進行在障礙物的存在方面的分析，由此，能實現一個關于探測區域中障礙物的存在的更加可靠的判斷。
有利的是，考慮到包含在第二接收信號中的干擾信號份額，對第二接收信號的分析僅在一個位于發射時刻和一個通過第二接收裝置到發射裝置的空間距離所代表的閾值時刻之間的時間區間內進行，因為只有這樣才能保證，第二接收信號不包含發射信號的在障礙物上被探測到的份額，而是因此必然地僅包含干擾信號份額。
為了進一步地提高關于障礙物存在的判斷的可靠性，有利的是，發射信號的發射、第一和第二接收信號的接收以及對第二接收信號進行在干擾信號份額方面的分析至少要重復一次。
另外，本發明的上述任務還通過一個計算機程序和一個用于實施該方法的探測裝置以及一個具有該計算機程序的數據載體來解決。這個解決方案的優點對應于上面參考要求保護的方法所描述的優點。此外有利的是，將第二接收裝置離發射裝置的距離選得盡可能的大。
此外，可以有利的是，第二接收裝置被構造為可探測其他形式的物理信號、特別是干擾信號，只要這些信號也可能負面地影響第一接收裝置或者第一接收信號的接收的話。
本說明書總共附有兩個附圖，其中圖1示出本發明的探測裝置的結構和圖2示出本發明的方法。
具體實施例方式
在圖1中示出的用于監視一個空間的監視裝置100包括至少一個用于發送一個發射信號的發射裝置110-1和至少一個用于接收一個第一接收信號的第一接收裝置110-2和一個用于接收一個第二接收信號的第二接收裝置110-4。對于本發明的監視裝置100的結構來說重要的是，第二接收裝置110-4被設置得比第一接收裝置110-2離發射裝置110-1更遠。對于該不同距離的理由在于，該第一接收裝置110-2是被設置用于探測所述異物200的，而第二接收裝置110-4是被設置用于探測干擾信號份額的。在下面繼續進行更進一步的理由。
監視裝置100還包括一個第一分析裝置120，用于對至少第一接收信號進行在空間中異物200的存在方面的分析。可選擇地，除了第一接收裝置110-2外原則上第二接收裝置110-4也可以應用于探測異物200。但是出于物理學的原因有利的是，對于該探測僅僅應用那些相被盡可能靠近發射裝置110-1設置的接收裝置。
根據本發明，監視裝置100還包括一個第二分析裝置130，用于對第二接收信號進行在干擾信號份額方面的分析，該干擾信號份額使得可以推斷出在空間中一個干擾信號源(此處未示出)的存在。最后，監視裝置100還包括一個控制裝置140，用于激活至少第一分析裝置或者只有當第二分析裝置130在第二接收信號中沒有探測到干擾信號時才釋放關于異物的存在的監視結果。
一個典型的、可能產生不希望的干擾信號的干擾源例如是一個載重汽車的制動系統，如果這個制動系統被排氣的話。由此，在該載重汽車的周圍環境中會產生強烈的壓縮空氣波動，這些壓縮空氣波動可能作為干擾信號對一個位于附近的本身裝有監視裝置的客車對該附近區域的監視產生負面影響，特別是當這個監視裝置基于超聲波原理工作時。
原則上每個監視裝置都是按照一個物理學原理工作的，特別是基于超聲波原理。因此它尤其也可能被物理上相同形式的干擾信號干擾。由此通常有利的是，第二接收裝置被構造用于接收與干擾信號物理上相同形式的信號。但是該監視裝置還有可能被物理上其它形式的干擾信號干擾；因此例如可以想到，一個監視裝置100——其發射裝置和第一接收裝置是基于超聲波工作的——還可能被雷達信號干擾。為了有效地探測這種形式的干擾信號，有利的是，第二接收裝置110-4被構造用于探測這種物理上其它形式的信號。
圖1中示出的發射-和接收裝置110-1...-4可以分別是一個轉換器裝置的部分。一個這樣的轉換器裝置、例如一個超聲波轉換器的特征在于，它可以選擇性地或是作為發射裝置工作或是也可以作為接收裝置工作。參見圖1，這意味著，在此示出的裝置110-1...-4的每個可以選擇性地作為發射—或者作為接收裝置工作。不僅對于異物200的探測而且對于可能的干擾信號份額的探測來說有利的是，優選在每次重復本方法來探測異物和/或探測干擾信號份額時改變發射-和接收裝置的位置。這個改變優選周期性地進行。如果在發射裝置110-1和接收裝置110-2...-4的到現在為止描述的結構中發生了本方法的第一次執行，則在本方法的一個隨后的周期性的重復中，一個在位置110-4處的轉換器裝置可以作為發射裝置工作，而在這些裝置110-1，110-2的位置上的另外的轉換器裝置可分別作為接收裝置工作。因此建議，使在位置110-1上的轉換器裝置作為用于探測干擾信號份額的第二接收裝置工作，因為這個轉換器裝置距離在位置110-4上作為發射裝置工作的轉換器裝置具有最大的距離。
但是對此的先決條件是，存在一個從位置110-1上的轉換器裝置到第二分析裝置130的連接(圖1中未示出)。另外可能必需的是，這些轉換器裝置可以被一個控制裝置、例如控制裝置140在其各個所希望的工作方式、即發射工作或接收工作方面調節。
下面參考圖1和2詳細地說明這個在圖1中描述的監視裝置的功能方式、即本發明的用于監視一個空間的方法。
在圖2中可以看出，在一個開始步驟S0之后的一個步驟S1中首先進行各個變量的初始化。一方面屬于此的是，一個變量n優選被預先占用1，該變量代表本方法每次被執行運行的次數。另外在方法步驟S1中還確定，這個下面還要詳細描述的干擾信號探測是否在時間上應該在一個異物的存在方面的空間監視開始之前就已經開始，或者應該同時地開始或者應該在那之后才開始。對于在圖2中描述的實施例可以舉例性地假定，對空間的監視(步驟S2-S4)在干擾信號方面的監視(步驟S5)開始時就已經進行了。這個情況將借助以下的實施例進一步地說明。
在方法步驟S1中初始化以后，在方法步驟S2中開始對空間、特別是對一個機動車的周圍環境進行在一個異物200、尤其是一個泊車-障礙物的存在方面的監視，該監視是通過發射裝置110-1在一個發射時刻向所述的空間中發射一個發射信號開始的。優選同時地，在方法步驟S3中激活第一接收裝置110-2，以接收一個第一接收信號。隨后，由接收裝置110-2接收的第一接收信號由第一分析裝置120在方法步驟S4中進行在該空間中異物200的存在方面的分析。因此當該分析裝置120在該第一接收信號中發現了先前由發射裝置110-1所發出的發射信號的在異物200上被反射回的份額時即探出該異物200。
問題是或者說確定在第一發射信號中所發現的信號份額事實上是否是在異物200上被反射回的信號份額或者這些信號是否可能由一個位于該空間中的干擾信號源(未示出)所引起，借助這種在第一接收信號中接收的信號份額的信號形式通常是不能識別出的。因此有幫助的是，提供附加的信息，該信息可以允許一個關于該接收的第一接收信號是至少部分地含有干擾信號或者不是的判斷。
在發射信號的發射和第一接收信號的接收的時刻之間經歷的持續時間提供了一個這種的第一指示。如果這個持續時間短于一個由發射信號在第一接收裝置和發射裝置之間的距離上的傳播時間所代表的第一閾值時刻，則就肯定地排除探測到的第一接收信號是發射信號的在異物200上被反射回的份額。這點可由物理學的基本原理來解釋，即，由發射裝置110-1所發射出的發射信號為了到達相應的接收裝置110-2需要一個通過所述閾值代表的最小時間。這個最小時間與發射裝置110和接收裝置110-2之間的直線距離以及與發射信號在空間中的傳播速度即例如聲速相關。基于這個物理學基本原理，在現有技術中該第一接收信號的在所述的閾值時刻以前所接收的份額已不被分析為異物200的存在。
但是，在所述的第一閾值時刻之后還可能的是，第一接收信號至少部分地包含干擾信號份額，它明顯地降低了一個關于在空間中異物的存在的推斷的可靠性。因此值得期望的是，特別是在所述的第一閾值時刻之后就能夠實現一個關于第一接收信號是否包含了干擾信號份額或至少可能包含了的識別。
為了獲得這種識別，根據本發明，在方法步驟S5中，該第二接收裝置110-4的接收信號被作在干擾信號份額的存在方面的分析。為了可靠地借助第二接收裝置110-4探測事實上僅可能的干擾信號份額，該第二接收信號僅僅在一個位于發射時刻——這時發射該發射信號——和一個與第二接收裝置單獨對應的第二閾值時刻之間的時間區間中被分析。對于第二接收裝置的第二閾值時刻類似于與第一接收裝置110-2對應的第一閾值時刻地被確定；但是它在時間上相對所述發射時刻遲后于所述與第一接收裝置110-2對應的閾值時刻，因為第二接收裝置110-4至發射裝置110-1之間的距離大于第一接收裝置110-2與發射裝置110-1之間的空間距離。兩個閾值時刻之間的差值代表了這樣的時間間隔，其中在時間上在該第一閾值時刻之后還可能實現一個關于在第一接收信號中可能的干擾信號的存在的判斷。這個時間區間越大，則該可能的預告時間間隔就越大。因此為了實現一個盡可能大的時間差值，有利的是，第二接收裝置110-4和發射裝置110-1之間的距離與第一接收裝置110-2至發射裝置110-1之間的距離相比較盡可能的大。在實踐中，特別是將監視裝置安裝在一個保險杠300中的情況下，這個比例通常是通過保險杠或機動車的給定的尺寸被自動地限制的。即使所述的距離盡可能的大，但它也不允許是如此之大，以致于在探測第二接收信號中的一個干擾信號份額時由于在第二和第一接收裝置之間一個過大的距離，該作為本發明基礎的假設，即，在第二接收信號中被探知的干擾信號份額也被包含在第一接收信號中，就可能不再是恰當的了。
當在方法步驟S6中確定出，在方法步驟S5中執行的分析中，在第二接收信號中包含干擾信號份額時，則按照方法步驟S7，這個在方法步驟S4中執行的對第一接收信號在異物200的存在方面的分析結果就被摒棄，因為這個結果非常有可能由于在方法步驟S5和S6中所確定出的干擾信號份額攙假了。另一方面，當在方法步驟S6中確定出在第二接收信號中沒有干擾信號時，因為由于缺少了干擾信號份額它被歸入真實的或者說正確的一類，將釋放用于分析的第一接收信號S10。按照方法步驟S10，該釋放——如通過圖2中方法步驟S9所表示的那樣——可以與一個附加的條件相關。這個附加的條件可以例如是如此的先決條件，即，在按照方法步驟S10的釋放進行之前，必須在對第二接收信號中的干擾信號份額進行最后地探測之后經歷一個預先確定的截止持續時間。在方法步驟S10中通過第一分析裝置120分析的結果的釋放或者說它的為了另外應用的截止在圖1中通過一個從控制裝置140到第一分析裝置120的連接示出，通過該連接，使一個相應的釋放信號被傳輸到第一分析裝置上。
替換地，按照方法步驟S9，所述條件可以是，在按照方法步驟S10的釋放進行之前，在對第二接收信號作預定數量的重復分析的最后的干擾信號份額的探測之后，在該第二接收信號中不可能再探測到干擾信號份額。如果相應的條件不能被滿足，則按照圖2，方法步驟S10被跳過。在方法步驟S7或在方法步驟S10之后，在方法步驟S8中，代表本發明方法的執行次數的變量n則在方法步驟S8中被加1。然后本方法有利地又分支到方法步驟S2的開始，以便通過重新地發送發射信號繼續對空間進行在異物200的存在方面的監視。如已在上面參考圖1所提及的那樣，在該重復中有利是，激活一個被定位在其它位置上的發射裝置，如在先前的運行中被激活的發射裝置110-1那樣。在此后的重新運行中有利的是，當在方法步驟S5和S6的重復中重新確定或認定，在該第二接收信號中仍然包含了干擾信號份額時，一個可能作為條件在方法步驟S9中被選擇的截止持續時間就開始重新在全長上運行。
這個剛才描述的本發明的方法優選以一個用于監視裝置的計算機程序的形式實現。這個計算機程序必要時可以與用于監視裝置的另外的計算機程序一起被儲存在一個數據載體上。該數據載體可以是一個軟盤、一個光盤、一個快閃存儲器或類似物。然后該存儲在數據載體上的計算機程序可以作為產品出售給顧客。
替換地，該計算機程序也可以不借助一個電子的存儲媒介而通過一個電子通信網絡、特別是國際互聯網作為產品傳送并出售給顧客。
權利要求
1.一種方法，用于借助一個監視裝置(100)在一個異物(200)、特別是一個障礙物的存在方面監視一個空間、特別是一個機動車的周圍環境，該監視裝置具有至少一個發射裝置(110-1)和至少一個第一(110-2)和一個第二(110-4)接收裝置，其中，第二接收裝置(110-4)比第一接收裝置離發射裝置(110-1)更遠，包括如下步驟通過該第二接收裝置(110-4)接收至少一個第二接收信號，其特征在于優選在干擾信號份額方面重復地分析第二接收信號的至少一部分，這些干擾信號份額使得可以推論空間中一個干擾信號源的存在(步驟S5)，并且只有當在第二接收信號中沒有探測到干擾信號份額時，才執行該監視或利用該監視的結果(步驟S6，S10)。
2.按權利要求1的方法，其特征在于第二接收信號的為了探測干擾信號份額被分析的部分在時間上是在一個通過第二接收裝置到發射裝置的空間距離所代表的閾值時刻以前被接收的。
3.按前面權利要求之一的方法，其特征在于對空間的監視或監視結果的利用只有在最后基于那時當前的第二接收信號進行的干擾信號份額的探測之后在一個預定的截止持續時間結束以后才被執行(步驟S9)。
4.按權利要求3的方法，其特征在于該截止持續時間在對干擾信號份額的每次重復探測時都開始重新在全長上運行。
5.按權利要求1或2的方法，其特征在于對空間的監視或監視結果的利用只有當在對第二接收信號進行預定次數的重復分析時沒有探測到干擾份額時才進行(步驟S9)。
6.按前面權利要求之一的方法，其特征在于對異物的探測-優選重復地-包括如下步驟通過發射裝置(110-1)在一個發射時刻向空間中發射一個發射信號(S2)，通過第一接收裝置(110-2)接收第一接收信號和通過第二接收裝置(1104)接收第二接收信號(S3)，和對至少第一接收信號進行在空間中異物(200)的存在方面的分析，其中異物必要時通過在至少這些接收信號的一個中發射信號的在異物上反射回的份額來代表(S4)。
7.按前面權利要求之一的方法，其特征在于當監視裝置(110)具有多個分別帶有至少一個第一(110-2)及一個第二(1104)、對應的接收裝置的發射裝置(110-1)時，各個發射裝置和與其對應的接收裝置在各次重復該異物(200)的探測或者第二接收信號的分析時被-優選周期性地-交替地激活。
8.計算機程序，具有用于監視裝置(100)的程序編碼，其特征在于該程序編碼被設計用于執行根據權利要求1-7之一的方法。
9.一種數據載體，它具有按照權利要求8的計算機程序。
10.監視裝置(100)，用于在一個異物(200)、特別是一個障礙物的存在方面監視一個空間、特別是一個機動車的周圍環境，包括至少一個用于在至少一個發射時刻向該空間中發射一個發射信號的發射裝置(110-1)，至少一個用于接收一個第一接收信號的第一接收裝置(110-2)和一個用于接收一個第二接收信號的第二接收裝置(110-4)，其中第二接收裝置(110-4)被設置得比第一接收裝置(110-2)離發射裝置(110-1)更遠，和一個第一分析裝置(120)，用于對至少該第一接收信號進行在空間中異物(200)的存在方面的分析，其特征在于一個第二分析裝置(130)，用于對第二接收信號的至少一部分優選重復地進行在干擾信號份額方面的分析，所述干擾信號份額使得可以推論出空間中干擾信號源的存在；一個控制裝置(140)，用于只有當第二分析裝置(130)在第二接收信號中沒有探測到干擾信號時才激活至少第一分析裝置(120)或用于釋放關于異物的存在的監視結果。
11.按權利要求10的監視裝置其特征在于第二接收裝置(110-4)被構造為——如第一接收裝置那樣——接收物理上相同形式的信號或者物理上其他形式的信號。
12.按權利要求10或11之一的監視裝置，其特征在于這些發射-和/或接收裝置被至少部分地分別構造為一個轉換器裝置的部分，該轉換器裝置可以選擇性地作為發射裝置或作為接收裝置工作。
全文摘要
本發明涉及一種方法和一個裝置，用于對一個空間進行在異物的存在方面進的監視。其中監視裝置通常包括至少一個發射裝置和一個第一及一個第二接收裝置。在現有技術中的針對由接收裝置所接收的接收信號的通常的分析中，對于接收信號是否可能包含了使得在異物的存在方面會攙假的分析只能實現一個有條件的判斷。為了改進該判斷的可靠性，根據本發明建議，將第二接收裝置的信號——該第二接收裝置設置得比第一接收裝置離發射裝置更遠——進行在干擾信號份額方面的分析。當在第一和第二接收裝置之間的距離不是過大時就可認為，在第二接收信號中探測到的干擾信號份額也包含在第一接收信號中。在這種情況下建議，應該校正該空間的監視或者至少將已經獲得的這個監視結果如此長時間地放棄，直到在重復地分析第二接收信號時不再探測到干擾信號份額為止。
文檔編號G01S7/537GK1867838SQ200480029783
公開日2006年11月22日 申請日期2004年9月16日 優先權日2003年10月11日
發明者馬庫斯·亨貝格爾, 海因里希·格茨格 申請人:瓦萊奧開關傳感器有限公司