CN103080770B - 用于机动车辆的具有附连在车辆中央之外且超声波传感器发射特性沿方位角方向倾斜的中央超声波传感器的超声波传感器装置 - Google Patents

Abstract

特别地，本发明的目的是提供一种机动车辆前方或后方的整个区域可以如何通过奇数个传感器检测的方案，即使前或后保险杠上且在机动车辆中央或中央纵向轴线上的空间已经被其他物体占据。提供了一种用于机动车辆（10）的传感器装置（11），其包括车辆部件（15）和至少三个传感器（12、13、14），所述三个传感器布置在车辆部件（15）上并且沿机动车辆的横向方向（x）分布。布置在其他传感器（12、14）之间的传感器（13）布置在距车辆部件（15）的中央轴线（16）一距离处，所述中央轴线沿车辆的纵向方向延伸，所述传感器（13）的主检测方向（17）朝向中央轴线（16）倾斜。本发明还涉及一种机动车辆（10）以及用于操作至少三个传感器（12、13、14）的方法。

Description

用于机动车辆的具有附连在车辆中央之外且超声波传感器发射特性沿方位角方向倾斜的中央超声波传感器的超声波传感器装置

技术领域

本发明涉及用于机动车辆的传感器装置。传感器装置包括车辆部件和至少三个传感器，所述传感器以分布方式沿车辆的横向方向布置在车辆部件上。本发明还涉及具有这样的传感器装置的机动车辆，以及还涉及用于操作至少三个传感器的方法，所述至少三个传感器沿机动车辆的横向方向布置在机动车辆的车辆部件上。

背景技术

在该情况下，它们优选地是超声波传感器。在现有技术中，这样的距离传感器安装在机动车辆上，即例如在保险杠上。超声波传感器可以随后测量机动车辆和车辆之外的障碍物之间的距离，并且可以通知驾驶员测得的距离，即例如使用显示器，或替代地，扬声器。这样的系统（超声波传感器是其组成部件）还通过术语“停车辅助”已知。

在现有技术中，传感器相对于机动车辆的中央纵向轴线对称地布置，即，相对于车辆部件（保险杠）的沿车辆纵向轴线延伸的中央轴线对称。这样的装置例如从文档GB2112520A已知。在根据所述文档的目的中，两个超声波传感器安装在保险杠的相应边缘区域中，而第三超声波传感器布置在中央，即，中央纵向轴线上。目前，优选地在使用奇数个超声波传感器的这样的系统中有利。三个超声波传感器（三个通道系统）例如在车辆的宽度相对较小的情况下使用。利用奇数个超声波传感器的问题是，中央传感器不能总是布置在中央——即在机动车辆的中央纵向轴线上，例如，因为空间被占据，例如，被把手、拖车联接器和/或号牌占据。

发明内容

本发明的目的是显示出使车辆部件前方的尽可能远的整个区域能通过具有前述类型的传感器装置的传感器检测的方法，即使车辆部件的整个宽度不可用于传感器的安装。

根据本发明，借助于具有根据权利要求1的特征的传感器装置，以及借助于具有根据权利要求9的特征的机动车辆，以及借助于具有根据权利要求10的特征的方法，该目的被实现。本发明的有利实施例是从属权利要求和说明书的主题。

根据本发明的用于机动车辆的传感器装置包括车辆部件和至少三个传感器。传感器以分布方式沿机动车辆的横向方向布置在车辆部件上。传感器中的布置在其他传感器之间的一个传感器布置在距车辆部件的中央轴线一距离处，所述中央轴线沿车辆的纵向方向延伸，所述传感器的主检测方向朝向车辆部件的中央轴线倾斜。

因此，布置在其他传感器之间的传感器——其特别是在中间的传感器——与车辆部件的中央轴线分隔开地布置——尤其是与机动车辆的中央纵向轴线分隔开，并且所述传感器还布置在车辆部件上，从而其主检测方向朝向中央轴线倾斜，即，所述传感器指向中央轴线。这意味着，所述传感器的主检测方向和车辆部件的中央轴线在车辆部件的前方或机动车辆外部的一点处交叉。以该方式，可以检测车辆部件前方的整个区域——特别是机动车辆的前方或后方——即使车辆部件的整个宽度不可用于传感器的安装。特别地，如果车辆部件的中央区域或中央轴线上的空间已经被占据，例如被把手、拖车联接器或替代地号牌占据，车辆部件前方的整个区域也可以因此被覆盖。因此使用这些传感器可以覆盖尤其是与利用传感器的对称布置或利用传感器中的一个处于中央的布置覆盖的基本上相同的车辆部件前方的区域。

传感器的主检测方向被理解为传感器发射最多能量的方向。

最靠近车辆部件的中央轴线的传感器是优选的，其距中央轴线一距离，并且其主检测方向朝向中央轴线倾斜。

在一个实施例中，传感器装置包括奇数个传感器，所述传感器以分布方式沿机动车辆的横向方向布置在车辆部件上。本发明的优势则完全发挥。即，如果“中央”传感器不能布置在中央或不在中央轴线上，例如由于把手、拖车联接器或号牌，这是有问题的，尤其是对于奇数个传感器。现在，如果所述“中央”传感器距中央轴线一距离地布置在车辆部件上，以使得其主检测方向朝向中央轴线倾斜，则车辆部件附近的整个区域可被传感器检测，而传感器不必相对于中央轴线对称地分布。

传感器装置可例如包括三个或五个或七个传感器。“中央”传感器布置在距中央轴线一距离处且其主检测方向朝向中央轴线倾斜，所述“中央”传感器在每一种情况下是优选的。

传感器可相对于中央轴线非对称地分布。这可以例如使得外部传感器布置在距中央轴线相等的距离处，而布置在外部传感器之间的传感器位于距中央轴线一距离处。第一外部传感器和“中央”传感器之间的距离则小于“中央”传感器和第二外部传感器之间的距离。传感器的这样的非对称布置具有以下优势：中央轴线上的空间可以被空出用于其他物体，即，用于把手、拖车联接器或替代地号牌。

因此，车辆部件在中央轴线上优选地没有传感器。通过免去车辆部件中央或中央轴线上的传感器，车辆部件前方的整个区域可以因此使用传感器检测或覆盖——如对称构造那样。

布置在其他传感器之间的传感器的主检测方向朝向车辆部件的中央轴线倾斜。主检测方向和中央轴线之间的角度可位于例如从5°至45°的角度范围内。特别地，所述角度位于从5°至30°的值范围内。该角度可以是10°或15°或20°或25°或30°。原理上，该传感器可以检测与当使用安装在中央轴线上的传感器（其主检测方向与车辆的纵向方向一致）时检测的相同的在车辆部件附近的区域。

如果布置在其他传感器之间的传感器位于沿机动车辆的横向方向距中央轴线2cm至50cm的距离，所述优势也可以被实现。所述传感器和中央轴线之间的距离可以是例如10cm或20cm或30cm或40cm。所述距离优选地小于所述传感器和车辆部件的边缘区域之间的距离，和/或小于所述传感器和另一传感器之间的距离。

在其上安装有传感器的机动车辆的前部部件或后部部件，尤其是保险杠，是优选的。因此，车辆部件可以是用于机动车辆的保险杠。

传感器优选地是超声波传感器，其设计为用于传输超声波信号和用于接收被反射的超声波信号。机动车辆和车辆外部的障碍物之间的距离可以使用超声波信号的传输时间测量值而被计算。

此外，根据本发明，提供了一种机动车辆，包括根据本发明的传感器装置或传感器装置的优选实施例。

根据本发明的一种方法设计为用于至少三个传感器的操作，所述传感器以分布的方式，即沿机动车辆的横向方向，布置在机动车辆的车辆部件上。位于其他传感器之间的一个传感器布置在距机动车辆的中央纵向轴线一距离处。超声波信号被所述传感器沿主检测方向传输，所述主检测方向朝向机动车辆的中央纵向轴线倾斜。

关于根据本发明的传感器装置呈现的优选实施例以及它们的优势尤其应用到根据本发明的机动车辆和根据本发明的方法。本发明的其他特征在权利要求、附图和附图的说明中给出。所有所述特征和说明书中的上述特征组合以及以下在附图的描述中提及的和/或在附图中单独示出的特征和特征组合可以不仅用在各给出的组合中，也可以用在其他组合中或单独使用。

附图说明

现在将使用一些优选的示例性实施例以及还参考附图详细地解释本发明。

在附图中：

图1示出具有根据现有技术的传感器装置的机动车辆的示意性平面图；

图2示出具有根据本发明的实施例的传感器装置的机动车辆的示意性平面图；

图3示出根据图2的机动车辆的后部区域的示意图。

具体实施方式

图1示出根据现有技术的机动车辆1的后部区域的示意图。机动车辆1为客用车辆。其包括根据现有技术的传感器装置2。传感器装置2包括后保险杠3以及还包括三个超声波传感器4、5、6，所述三个超声波传感器布置在保险杠3上。超声波传感器4、5、6以分布方式沿机动车辆的横向方向x布置在保险杠3上。超声波传感器4、5、6相对于机动车辆1的中央纵向轴线7对称地布置在保险杠3上。中央超声波传感器5安装在保险杠3的中央或在中央纵向轴线7上。换言之，机动车辆1的中央纵向轴线7延伸通过中央超声波传感器5。一方面超声波传感器5和传感器4之间的距离以及另一方面超声波传感器5和传感器6之间的距离相等，且均等于a。但是，传感器4、5、6的这样的对称构造不总是可行的。中央超声波传感器5可常常没有安置在正中央，例如，因为保险杠3上的中央纵向轴线7的区域中的空间已经被占据。例如，可在该位置处已经存在用于行李箱盖的把手和/或拖车联接器和/或号牌。

图2又示出根据本发明的一个实施例的机动车辆10，且更具体地，示出机动车辆10的后部区域。机动车辆10为客用车辆。其包括传感器装置11，所述传感器装置类似地包含三个传感器12、13、14。传感器12、13、14在示例性实施例中是超声波传感器。传感器装置11还包含机动车辆10的后保险杠15。传感器12、13、14以分布方式沿机动车辆的横向方向x布置在保险杠15上。保险杠15是本发明的意义上是车辆部件。

机动车辆10包括中央纵向轴线16，所述中央纵向轴线16沿车辆的纵向方向y延伸，且同时表示保险杠15的中央轴线。

第一传感器12安装在保险杠15的左边缘区域中，而第三传感器14布置在保险杠15的右边缘区域中。与现有技术不同，第二（中央）传感器13距中央纵向轴线16有一距离，且位于距中央纵向轴线16一距离d处。距离d可以，例如，在从2cm至50cm的值范围内。具体地，传感器13相对于中央纵向轴线16沿机动车辆的横向方向移位。这里，第一传感器12和第二传感器13之间的距离b大于第二传感器13和第三传感器14之间的距离，其中，所述距离b、c沿机动车辆的横向方向x测量。在示例性实施例中，第二传感器13位于沿机动车辆的横向方向x从中央纵向轴线16向右一距离处。其因此位于中央纵向轴线16的右侧。

为了利用根据图2的传感器装置11覆盖与利用根据图1的传感器装置2基本上相同的位于机动车辆10后方的周围区域，第二传感器13相比于传感器5（图1）旋转，即，绕垂直延伸轴线在水平平面中旋转。第二传感器13固定在保险杠15上，以使得其主检测方向17朝向中央纵向轴线16以角度α倾斜。传感器13因此指向中央纵向轴线16。主检测方向17与中央纵向轴线16在点18处交叉，所述点18位于机动车辆10外部——在该情况下在机动车辆10后方。因此，传感器13朝向中央轴线16倾斜，即，以角度α倾斜。

角度α可以，例如，在从5°至30°的值范围内。其可以是例如25°。

图3示出机动车辆10的后部区域的放大平面图。如从图3清楚看到的，其他传感器12、14的相应主检测方向19、20相对于中央纵向轴线16倾斜，但是不朝向中央纵向轴线16，而是远离中央纵向轴线16。两个传感器12、14可关于中央纵向轴线16相对于彼此对称地布置在保险杠15上。主检测方向19、20还可以交叉在中央纵向轴线16上，从而主检测方向19、20每一个与中央纵向轴线16围出相等的角度。所述角度还可以位于从5°至30°的值范围内。所述角度还可以等于角度α，从而主检测方向17、19一致。针对每一个传感器12、13、14的相关的检测区域21、22、23在图3中示出，其中各传感器12、13、14可检测车辆外部的障碍物。这里，传感器12、13、14每一个具有检测角β，所述检测角β例如可位于从20°至100°的值范围内。如从图3中清楚看到的，可以利用保险杠15上的传感器12、13、14的这样的布置来检测机动车辆10后方的基本上整个区域。由传感器12、13、14检测的在机动车辆10后方的周围区域与通过根据图1的传感器装置2检测的基本上相同，但还具有保险杠15中央的空间被空出用于其他物体而不被超声波传感器占据的优势。

Claims (7)

1.一种用于机动车辆(10)的传感器装置(11)，具有车辆部件(15)和正好三个超声波传感器(12、13、14)，所述三个传感器布置在车辆部件(15)上并且沿机动车辆的横向方向(x)分布，

其特征在于，

所述超声波传感器(12、13、14)相对于中央轴线(16)非对称地分布，传感器中的布置在其他超声波传感器(12、14)之间的一个超声波传感器(13)布置在距车辆部件(15)的中央轴线(16)一距离处，所述中央轴线沿车辆的纵向方向(y)延伸，所述超声波传感器(13)的主检测方向(17)朝向中央轴线(16)倾斜，且车辆部件(15)在中央轴线(16)上没有传感器(12、13、14)；

其中，布置在其他传感器(12、14)之间的传感器(13)位于沿机动车辆的横向方向(x)距中央轴线(16)从2cm至50cm的距离(d)处。

2.根据权利要求1所述的传感器装置(11)，

其特征在于，

主检测方向(17)与中央轴线(16)围出角度(α)，所述角度(α)位于从5°至45°的值范围内。

3.根据权利要求1所述的传感器装置(11)，

其特征在于，

车辆部件(15)是用于机动车辆(10)的保险杠。

4.根据权利要求1所述的传感器装置(11)，

其特征在于，

主检测方向(17)与中央轴线(16)围出角度(α)，所述角度(α)位于从5°至30°的值范围内。

5.一种停车辅助系统，具有根据前述权利要求中的任一项所述的传感器装置。

6.一种机动车辆(10)，具有根据前述权利要求1-4中的任一项所述的传感器装置(11)。

7.一种用于操作正好三个超声波传感器(12、13、14)的方法，所述传感器布置在机动车辆(10)的车辆部件(15)上并沿机动车辆的横向方向(x)分布，

其特征在于，

所述超声波传感器(12、13、14)相对于中央轴线(16)非对称地分布，传感器中的布置在其他超声波传感器(12、14)之间的一个超声波传感器(13)布置在距机动车辆(10)的中央纵向轴线(16)一距离处，以及超声波信号由所述传感器(13)沿主检测方向(17)传输，所述主检测方向(17)朝向机动车辆(10)的中央纵向轴线(16)倾斜，且车辆部件(15)在中央轴线(16)上没有传感器(12、13、14)；

其中，布置在其他传感器(12、14)之间的传感器(13)位于沿机动车辆的横向方向(x)距中央轴线(16)从2cm至50cm的距离(d)处。