具有多个超声传感器的驾驶员辅助装置、具有这样的驾驶员辅助装置的车辆、和用于操作驾驶员辅助装置的方法

摘要

本发明涉及一种驾驶员辅助装置(2)，其具有多个超声传感器，其中，至少一个第一超声传感器（8至11、17、18、21至24）具有作为操作模式的正常模式，在正常模式下，被传输的超声信号未被编码和/或第一超声传感器（8至11、17、18、21至24）设计为接收未编码超声信号，至少一个第二超声传感器（6、7、13至16、19、20）可以两种不同操作模式操作，且具有作为第一操作模式的正常模式和作为第二操作模式的特殊模式，在特殊模式下，被发射的超声信号被编码和/或第二超声传感器（6、7、13至16、19、20）设计为接收编码超声信号。本发明还涉及具有驾驶员辅助装置（2）的车辆，以及涉及用于操作驾驶员辅助装置（2）的方法。

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有多个超声传感器的驾驶员辅助装置。此外，本发 明还涉及具有这样的驾驶员辅助装置的车辆，以及涉及用于操作驾驶员辅 助装置的方法。

背景技术

已知用于机动车辆的多种不同的驾驶员辅助系统或驾驶员辅助装置。 许多这样的驾驶员辅助装置基于超声传感器操作，所述超声传感器设计为 用于检测车辆周围环境。具体动作取决于该信息而被执行，所述信息通过 超声传感器检测，例如，信息被输出给车辆的驾驶员和/或至少一个半自动 过程被实施用于通过驾驶员辅助装置驾驶车辆。

通过当前的停车辅助系统或停车辅助装置，物体和车辆之间的距离使 用之前传输的超声信号的传递时间被确定。超声传感器传输预订数量的超 声信号，所述超声信号继而被一个或多个超声传感器接收。这些总是相同 的超声信号。因此，相邻超声传感器不能同时传输，因为被接收的超声信 号不能被明确地分配。

此外，从DE 101 06 142 A1已知操作超声传感器阵列的方法。所述阵列 包括沿机动车辆的周边分配的用于传输超声脉冲的至少两个传输单元，和 用于接收在监视区域中的物体处反射的超声脉冲的至少一个接收单元。多 个传输单元可并行地操作，且同时传输相对于彼此被编码的超声脉冲。对 于编码，超声脉冲的载波信号是针对至少在脉冲时段期间单个同时操作的 传输单元不同调制的频率，且接收到的编码超声脉冲通过至少一个接收单 元使用编码分配到单个同时操作的传输单元。

关于超声信号的编码，在所述DE 101 06 142 A1中提到了多个选择和过 程。除了频率编码，其中第一传输单元的载波信号的频率向上调制以及第 二传输单元的载波信号的频率向下调制，振幅调制还可在一个或多个脉冲 上执行。

但是这样的传输编码超声信号的超声传感器相对较贵。

此外，不必驾驶员辅助系统的每一个功能都传输这样的编码超声信 号，而是传统的非编码信号也足够。

发明内容

本发明的目标是提供一种驾驶员辅助装置，通过其超声传感器，确保 关于周围环境安全且可靠的检测方面的高功能性，以及其可被廉价的实 施。

该目标通过根据独立权利要求的驾驶员辅助装置、具有这样的驾驶员 辅助装置的车辆以及用于操作这样的驾驶员辅助装置的方法实现。

根据本发明的驾驶员辅助装置包括多个超声传感器。至少一个第一超 声传感器具有作为操作模式的正常模式，在正常模式下，由所述第一超声 传感器传输的超声信号被解码。所述第一超声传感器尤其是可仅在所述一 个单个操作模式下操作。驾驶员辅助装置包括至少一个第二超声传感器， 其可以两种不同操作模式操作。所述第二超声传感器可根据第一操作模式 中的正常模式操作，或使所述正常模式作为第一操作模式。所述正常模式 对应于第一超声传感器的正常模式。作为第二操作模式，所述第二超声传 感器具有特殊模式，在该特殊模式中，由所述第二超声传感器传输的超声 信号被编码。除了这种情况或替代这种情况，所述第二超声传感器设计为 使得其被构造用于在特殊模式下接收编码超声信号。通过驾驶员辅助装置 的这样的实施例，可提供高功能性系统，其可仍关于其与超声传感器的装 配方面非常廉价地实施。特别地，设计有不同数量可行操作模式的超声传 感器的组合，使得能够实现操作模式的多种实施方式。

在所述第一正常模式中，两个超声传感器设计为用于发送和接收未编 码超声信号。在该情况下，反向操作可行。这意味着，第一超声传感器可 传输未解码超声信号，如果在正常模式下操作，该未解码超声信号可被第 二超声传感器接收。特别地，反过来可行的是，第二超声传感器在正常操 作模式下传输未解码超声信号，所述超声信号和其他信号一起也可被第一 超声传感器接收。

特别地在所述正常模式下，两种超声传感器不同时传输。

但是在另一方面还可行的是，第二超声传感器以特殊模式操作，且随 后传输编码超声信号，所述编码超声信号可随后还再次接收。这样的编码 超声信号继而不被第一超声传感器接收。

优选地设置为，第二超声传感器在正常模式或特殊模式下的操作取决 于车辆参数的值和/或驾驶员辅助装置的功能。

超声传感器的操作尤其是通过驾驶员辅助装置的控制单元控制。这可 携带来自车辆的其他传感器的信息，其记录车辆参数的值。因此在该对应 的方面，超声传感器的非常准确和及时活动的操作还可发生，且第二超声 传感器的正常模式或特殊模式可根据具体情况和需要被激活。所述多个超 声传感器的信息生成可因此很大程度上根据具体情况和需要发生。可因此 使驾驶员辅助装置的操作准确和改善。

优选地设置为，车辆参数是车辆的速度。直接取决于其，还可实现关 于使用超声传感器的驾驶员辅助装置的特定功能的高针对性的信息生成。

驾驶员辅助装置可设计为停车辅助装置和/或盲点监视装置和/或制动辅 助装置和/或距离监视装置（ACC=自适应巡航控制）和/或事故早期检测装置 （碰撞预判（pre-crash）装置）。除这之外或替代地，还可添加停车空间测 量功能且因此停车空间测量装置。

驾驶员辅助装置可具有一个或多个所述功能。

则如果所示至少一个第一超声传感器处于活动操作中并传输未编码超 声信号，如果第二超声传感器在特殊模式下活动，超声信号的同时传输可 发生。

优选地设置为，第一和/或第二超声传感器取决于驾驶员辅助装置的当 前活动功能而在活动模式下操作。尤其是由控制单元控制，超声传感器的 数量以及类型可很大程度上根据需要选择，且相应的活动模式可因此发 生，其高度取决于需要和取决于驾驶员辅助装置要被执行的相应功能。上 述优势还以该方式被支持。优选地设置为，超声传感器设计为用于反过来 接收在正常模式下由对应的其他传感器传输的超声信号。

特别有利的是，第二超声传感器可在活动操作中切换，尤其是交替 地，特殊模式和正常模式之间，用于驾驶员辅助装置的功能的信息生成。 该选择不仅设置为，如果驾驶员辅助装置操作为执行特定功能，例如，盲 点监视或制动辅助或距离监视或停车空间测量或停车过程或非停车过程的 功能，则第二超声传感器可仅以正常模式或特殊模式操作，而且设置为， 在用于执行功能的驾驶员辅助装置的活动操作期间，第二超声传感器的操 作模式可被改变，尤其是可被改变至少一次。在两种操作模式下，信息随 后被生成，该信息被考虑用于执行驾驶员辅助装置的所述特定功能。特别 地，至少一个第二超声传感器和一个第一超声传感器之间的间接测量是可 行的，如果两个超声传感器均以正常模式操作。特别地，停车辅助功能可 因此通过两个传感器的混合模式实施。

特别地，将第一超声传感器改为具有第二超声传感器的功能也是可行 的。例如，这可通过软件升级和/或通过由控制单元对第一超声传感器的特 别控制发生，使得这还可作为第二超声传感器操作。

在正常模式中提供低噪音抗扰性，但正常模式中的操作使用两种类型 的传感器（一方面第一超声传感器和另一方面第二超声传感器）之间的间接 信号路径是可行的。

本发明还涉及具有根据本发明的驾驶员辅助装置或具有其有利实施例 的车辆。优选地设置为，至少一个第二超声传感器在车辆上的位置和/或第 二超声传感器的数量取决于驾驶员辅助装置的功能。特别地，如果一个驾 驶员辅助装置设置为仅提供用于单个功能并安装在车辆中，则所需数量的 第二超声传感器可在驾驶员辅助装置的装配期间已经被提供其可安装在适 当的位置。因此实现在高功能性和成本最小化方面特别优化的系统。

但是，还可设置为，驾驶员辅助装置设计为执行至少两个不同功能， 例如，如果车辆处于操作中，所述功能还可至少间或地被同时监视和实 施。取决于需要多少超声传感器和/或（一个或多个）超声传感器在什么位 置，至车辆的适当附连可发生。这里特别的是，还可设置为装配有超声传 感器，由此，至少一个第二超声传感器和/或至少一个第二超声传感器被考 虑用于针对驾驶员辅助装置的至少两个功能均生成信息。

特别地，如果用于驾驶员辅助装置的要被满足的功能的第二超声传感 器在车辆的不同位置是必要的，则这可被适当地实施。

但是，特别地，仅最少数量的第二超声波传感器被安装以确保实现要 被执行的驾驶员辅助装置功能。

优选地设置为，所述驾驶员辅助装置具有盲点监视功能和停车空间测 量功能，且至少两个超声传感器形成或布置在车辆的后部区域中。特别地 设置为，在车辆的较高速度下，仅所述两个第二超声传感器操作且尤其是 在该情况下以特殊模式操作。这里，盲点监视可以是特别高效和准确的。

特别地，在车辆低速下，尤其是对于执行停车空间测量，两个第二超 声传感器以正常模式操作，使得不同类型传感器的间接测量也是可行的。

优选地设置为，对于关于盲点监视和停车空间测量方面的驾驶员辅助 装置的这样的功能，至少一个第一超声传感器，优选地两个第二超声传感 器，当沿车辆外周方向看时，布置在两个第二超声传感器之间。特别地设 置为，朝向沿车辆周边方向的车辆的长侧看，至少一个第二超声传感器在 所有情况下邻近第二超声传感器布置。四个第一超声传感器和两个第二超 声传感器的布置优选地设置在后部区域中，其中这样的驾驶员辅助装置的 实施例具有盲点监视和停车空间测量功能。

在驾驶员辅助装置的另一实施例中，在车辆上可设置为，至少两个第 二超声传感器布置在车辆的前部区域中。特别地，所述两个第二超声传感 器有利地居中地布置在前部区域中。第二超声传感器在前部区域中的所述 定位和数量实现关于驾驶员辅助装置的功能方面的驾驶员辅助装置的非常 不同的实施例。特别地，由此可以确保制动辅助功能和/或距离监视功能和/ 或用于车辆停放到停车空间中和/或开出停车空间的停车辅助功能。

特别地，有利地设置为，驾驶员辅助装置具有制动辅助和停车辅助功 能，且在前部区域中，四个超声传感器邻接彼此布置。特别地设置为，第 一超声传感器在所有情况下在车辆的纵向侧上沿车辆的外周方向邻近所述 四个第二超声传感器布置。特别地，具有六个传感器的传感器布置由此设 置在车辆的前部区域中。

对于驾驶员辅助装置的操作，其具有制动辅助和停车辅助的功能，使 用两个中央第二超声传感器或甚至所有四个第二超声传感器。两个第一超 声传感器和其他部件一起用于停车空间测量功能。对于停车空间测量，则 尤其设置为，两个外面的超声传感器以正常模式操作，以便还能够接收第 一超声传感器的超声信号。

在驾驶员辅助装置的另一有利实施例中，其具有距离监视功能和停车 辅助功能的停车空间测量功能。特别地，通过驾驶员辅助装置的这样的功 能性关系，设置为，邻接居中地定位在前部区域中的两个第二超声传感 器，两个第一超声传感器分别沿车辆的外周方向形成，在邻接第二超声传 感器的外侧上。通过所述传感器配置，则设置为，六个传感器再次布置在 前部区域中，其中四个是第一超声传感器，两个是第二超声传感器。对于 关于距离监视功能的驾驶员辅助装置的操作，则足矣的是，仅第二超声传 感器活动地操作，且特别地以特殊模式操作。如果车辆要被停放在之前定 位和测量的停车空间中，则设置为，所有第一和第二超声传感器以正常模 式操作。

特别地，这意味着，间接信号路径必须在用于停车过程的内和外处理 器之间可行，其意味着必须提供未解码超声信号的接收和发送。

此外，本发明涉及一种用于操作具有多个超声传感器的驾驶员辅助装 置的方法。设置为，至少一个第一超声传感器具有作为操作模式的正常模 式，在正常模式下，超声信号被未编码传输。至少一个第二超声传感器可 以两种不同操作模式操作，其中正常模式被作为第一操作模式提供，特殊 模式可被作为第二操作模式执行，在特殊模式下，超声信号能够被编码传 输，和在特殊模式下，编码超声信号可被接收。

根据本发明的驾驶员辅助装置的有利实施例被视为根据本发明的方法 的有利实施例。特别地，该方法的对应步骤可由驾驶员辅助装置和/或超声 传感器的控制单元执行。

本发明的进一步特征由权利要求、附图和附图的说明体现。描述中之 前提到的特征及其组合还有仅在附图中示出的特征及其组合和/或仅在附图 描述中提到的特征及其组合不仅用于分别特定的组合中，还用于其他组合 或它们本身，而不未被本发明的范围。

附图说明

下面使用示意图对本发明的示例性实施例进行详细解释。在附图中：

图1示出根据本发明的车辆的第一示例性实施例的平面视图，该车辆具 有根据本发明的驾驶员辅助装置的第一示例性实施例；

图2示出根据本发明的车辆的另一示例性实施例的平面视图，该车辆具 有根据本发明的驾驶员辅助装置的示例性实施例；和

图3示出根据本发明的车辆的又一示例性实施例的平面视图，该车辆具 有根据本发明的驾驶员辅助装置的示例性实施例。

具体实施方式

在图中，相同和功能相同的元件提供有相同的附图标记。

在图1中，以平面视图示出车辆1，该车辆为客车。车辆1包括驾驶员 辅助装置2，在示例性实施例中，驾驶员辅助装置包括盲点监视和停车空间 测量功能。

驾驶员辅助装置2包括控制单元3。其在车辆1的后部区域4中还包括 多个超声传感器。在示例性实施例中，超声传感器不是在保险杠5中。车辆 1在后部区域4中的周围区域通过超声传感器6、7、8、9、10和11被检 测。

此外，车辆1还在前部区域12中包括其他超声传感器。这些可还与驾 驶员辅助装置2相关联。布置在前部区域12中的所述多个超声传感器可还 特别用于产生关于周围区域的信息，且尤其是用于停车空间测量。

此外，控制单元3还可以设计为用于处理车辆的其他传感器的信号。特 别地，可提供关于车辆1的速度和/或偏转角和/或转向角以及类似信息。所 提到的车辆参数这里不视为全面的。

布置在后部区域4中的六个超声传感器6至11在传感器类型方面具有 不同设计。在示例性实施例中，设置为两个超声传感6和7设计为第二超声 传感器，它们可以两种不同操作模式操作。所述第二超声传感器6和7布置 在后部区域4的角部上。它们可以正常模式操作，在该模式中，它们可传输 未编码的超声信号，以及可接收未编码的超声信号。自传输超声信号的接 收因此发生，并且从至少一个其他超声传感器（诸如所示那些）接收信号也 可发生。它们还可以特殊模式操作，在该模式中，它们传输编码信号，以 及仅可再次接收这些。

其他四个超声传感器8至11是第一超声传感器，它们可仅以单个操作 模式操作，即，正常模式。它们还可仅传输未编码超声信号和接收未编码 超声信号。

如现在通过驾驶员辅助装置2实施盲点监视，则仅两个第二超声传感器 6和7以活动模式操作，且由此传输未编码超声信号，并可随后还仅再次接 收它们本身的编码超声信号。特别地，该模式通过控制单元3自动地建立， 其中这尤其取决于车辆的速度而发生。

如果另一方面寻找停车空间且对应的停车空间被测量，则所有六个传 感器6至11以正常模式操作，且所有六个传感器6至11传输未编码超声信 号。在该模式下，超声传感器6至11以时间偏移传输超声信号。

这可在之前提到的模式中是不同的，在所述模式中，两个超声传感器6 和7以特殊模式操作并传输编码信号。在该状态下，两个传感器6和7同时 传输它们的编码超声信号。

车辆1的另一示例性实施例在图2中的平面视图中示出。驾驶员辅助装 置2在这里设计为用于至少执行制动辅助和停车辅助的功能。为了执行所述 功能，设置为六个超声传感器13、14、15、16、17和18形成在车辆1的前 部区域12中。还通过这里的所述实施例，超声传感器13至18形成在车辆1 的保险杠中。可看到的是，四个居中布置的超声传感器13至16是第二超声 传感器，它们可以正常模式以及还可以特殊模式两者操作。

两个超声传感器17和18是第一超声传感器，它们可仅以正常模式操 作。

如果现在停车辅助的功能被监视且执行，则可设置为两个中心第二传 感器14和15活动操作，而余下的四个超声传感器不是。所述两个超声传感 器14和15则以特殊模式操作，在该模式中，它们可仅传输和接收编码超声 信号。

为了执行制动辅助功能，还可以设置为所有四个第二超声传感器13至 16活动地操作，且以特殊模式操作。两个第一超声传感器17和18不需要用 于制动辅助功能，且因此不操作。

如果另一方面停车空间测量被执行且随后停车过程发生，则所有传感 器13至18以正常模式操作，在该模式下，它们可传输和接收未编码超声信 号。随后可还考虑来自布置在车辆1的后部区域4中的超声传感器的信息， 特别是关于停车空间测量以及还关于执行停车过程。

车辆1在图3中的另一平面视图中示出，车辆包括驾驶员辅助装置2， 其中，通过该实施例，驾驶员辅助装置2设计为至少用于执行距离监视和停 车空间测量的功能以及执行至少半自动停车过程。通过该实施例，六个超 声传感器再次设置在车辆1的前部区域12中，其中，两个第二超声传感器 19和20居中地形成。四个第一超声传感器21、22、23和24沿车辆1的外 周方向形成，朝向外部且邻近两个第二超声传感器19和20。这里两个超声 传感器19和20也以正常模式和特殊模式操作，而四个第一超声传感器21 至24可仅以正常模式操作。

对于距离监视，如果两个第二超声传感器19和20操作并且以特殊模式 传输和接收未编码超声信号则足矣。

如果要执行停车空间测量功能和/或停车过程，则所有六个传感器19至 24以正常模式操作，且仅未编码超声信号被传输和对应地接收。

这里还设置为其他超声传感器布置在车辆的后部区域4中，以提供信 息，尤其是用于在停车空间测量功能期间和/或当执行停车过程时考虑。

在所有实施例中，超声传感器前方的锥形指示检测区域，但是其仅被 理解为示意性的和大概的。

还可设置为，用于体现驾驶员辅助装置2的示例性实施例的至少一些超 声传感器也出现在不同示例性实施例中，使得可以形成驾驶员辅助装置的 功能性扩展。

还可设置为，至少一些第二超声传感器（如在示例性实施例中解释的） 可在用于支持驾驶员辅助装置2的功能的活动操作期间在正常模式和特殊模 式之间反复切换。

如在示例性实施例中所解释的，因此实现超声传感器的布置，使得实 现大大减少成本的实施方式，这是因为可以两种模式操作的超声传感器仅 在特定位置需要且仅用于一些应用。