CN116547558A - 用于测量车辆的侧向环境区域的方法、测量装置和车辆 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种超声波测量方法，具有以下步骤：在沿着侧向方向的多个发射‑接收位置处致动超声波收发器，以便在横向方向上发射相应的发射信号并接收相应的接收信号曲线；识别每个接收信号曲线中的多个回波信号；形成多个反射点，其中每个反射点使用两个相应的接收信号曲线和来自两个接收信号曲线中的每个的相应回波信号进行三边测量，然后存储在多个反射点中；使用基于位置的标准形成多对主反射点和次反射点，所述主反射点和次反射点被识别为相同物体部分上的直接或间接反射的反射点；以及e)如果反射点是所形成的成对反射点之一的主反射点，则将反射点中的每个反射点处的物体高度确定为高，如果没有与相应的反射点作为主反射点或次反射点形成成对反射点，则将物体高度确定为低。该方法可以产生大量的信息测量点。本发明还涉及测量装置和车辆。

Description

用于测量车辆的侧向环境区域的方法、测量装置和车辆
技术领域
本发明涉及用于机动车辆的停车辅助系统的领域，并且尤其涉及用于使用侧向超声波收发器测量车辆的侧向环境的方法和测量装置，并且涉及相应的车辆。
背景技术
现代车辆具有停车辅助系统，其配置为测量车辆的侧向环境，以半自主或全自主地识别停车空间并将车辆停放在停车空间中。一种已知的用于测量侧向环境的方法使用超声波收发器，以便基于发射发射信号和接收相关回波信号之间的飞行时间来确定到侧向环境中的物体的距离。
DE102005044050A1也教导了一种用于确定机动车辆的停车空间的方法，其中基于是否响应于发射信号的发射接收到单个回波信号或者在同一个接收信号波形中接收到形成双回波的两个回波信号来评估机动车辆的侧向环境中的物体的高度。
基于这种想法，DE102007035219A1教导了基于接收信号中的多个局部最大值来生成物体分类信号。
DE10351314A1教导了一种用于确定机动车辆的侧向环境中的物体上的反射点的位置的方法。在两个不同的位置发射相应的发射信号，接收相关的回波信号并确定相应的距离。基于两次距离测量和两个位置之间的距离，然后使用三角测量或三边测量方法计算物体的精确位置。
发明内容
在此背景下，本发明的一个目的是改进车辆侧向环境的测量。
因此，第一方面提出了一种用于测量设置有至少一个侧向超声波收发器的车辆的侧向环境的方法。该方法包括以下步骤：a)在沿着车辆的侧向行驶方向的多个发射和接收位置处激活至少一个超声波收发器，以便在横向于车辆的行驶方向的横向方向上发射相应发射信号，并且接收从侧向环境反射的相应接收信号波形；b)识别相应接收信号波形中的多个回波信号；c)通过基于来自多个接收信号波形中的两个相应接收信号波形和基于来自两个接收信号波形中的每个的相应回波信号对侧向环境中的相应反射点进行多次三边测量来形成一组反射点，并将其存储在该组反射点中；d)形成由该组反射点中的相应主反射点和相应次反射点形成的多对，其基于至少基于位置的标准被识别为来自侧向环境中的同一个物体部分的直接和/或间接反射的反射点；以及e)如果所讨论的反射点是所形成的成对反射点之一的主反射点,则将侧向环境中的反射点的相应一个处的物体高度确定为高，并且如果在步骤d)中没有形成包括所讨论的反射点作为主反射点或次反射点的成对反射点，则确定为低。
因此，所提出的方法特别采用了基于双回波的存在来确定物体高度的思想，该双回波在发射信号从同一个物体部分直接和间接反射时出现。然而，它不是从用于识别这种双回波的单个回波信号波形的级别开始，而是首先基于来自多个回波信号波形的多个回波信号对多个反射点进行三边测量，然后基于基于位置的标准确定主和次反射点对，其中主和次反射点不需要或不一定需要基于相同的接收信号波形进行三边测量。然后确定高物体高度，其中能够形成相应的一对点。
特别地，该方法提供了能够获得显著更多数量的有意义测量点的优点。因此，能够更好地重建侧向环境中的物体的轮廓。测量点。特别地，在侧向环境中后退的障碍物和位于侧向环境中的其他障碍物之间并因此被遮挡的障碍物可以是可见的或可测量的。
在这种情况下,“测量点”应被理解为特别是指反射点的三边测量位置和相关的物体高度确定为“高”或“低”。
侧向超声波接收器特别地附接到车辆一侧，或者配置成将超声波信号或超声波信号波形发射到车辆的侧向环境中，并且从那里接收它们。
由超声波收发器发射的发射信号尤其可以是信号波瓣，其特别可以是宽的。“在横向方向上发射发射信号”因此可以理解为特别是指所发射的超声信号的最大信号强度在横向方向上发射。信号强度可能侧向下降。换句话说，发射的发射信号可以在例如30°、60°、90°、120°或达180°或者在0°和达180°之间的任何其他值的角度范围内发射，其中信号强度的最大值在横向方向上发射。
在这种情况下,“信号”应理解为特别是指信号脉冲，其时间范围由信号强度的最大值的时间位置和该最大值周围的信号脉冲宽度来定义。相反,“信号波形”应理解为特别是指在较长时间段内发射或接收的信号强度的分布。信号波形可以包括一个或多个信号或信号脉冲。
“回波信号”应理解为特别是指从车辆的侧向环境反射的先前发射的传输信号。
在这种情况下,“多个”应理解为三个或更多个，优选10个或更多个，非常特别优选50个或更多个。在当前情况下，“多个”应该理解为两个或更多个的数量。
特别地，在发射时间在相应的发射位置发射发射信号或发射信号脉冲。在特定的接收时间段内在相应的接收位置接收接收信号波形。然后在其中识别一个或多个回波信号。
所提出的方法尤其可以实施成使得车辆行驶到第一发射和接收位置，停止，发射发射信号，完全接收接收信号波形，然后车辆行驶到下一个发射和接收位置等。在这种情况下，术语“发射和接收位置”表示发射发射信号和接收接收信号的明确定义的位置。
所提出的方法尤其也可以在车辆移动时执行。在这种情况下，术语“发射和接收位置”表示从发射信号的发射到回波信号波形的接收完成的沿着车辆的侧向方向或行驶方向的部分中的多个位置。在这种情况下，也可以为每个发射信号识别明确的发射位置，并且可以为每个识别的回波信号确定相应回波信号的接收位置。这尤其可以基于回波信号的接收时间以及由里程计单元传递的速度数据来实现。
回波信号的数量可以与相应接收信号波形的接收并行或随后被“识别”。特别地，相应接收信号波形可被缓冲存储。该识别可以基于相应接收信号波形中幅度(信号强度)最大值的出现来进行。特别地，可以应用预定或可变阈值，并且如果相应接收信号波形中的幅度(信号强度)超过阈值，则可以识别回波信号。
术语“反射点”特别表示侧向环境中物体表面上的位置，从该位置，实际上或假设发生了直接反射回收发器，回波信号被反射回收发器。
反射点的三边测量应理解为特别是指使用三边测量方法来确定反射点的位置。特别地，反射点的二维位置在这里被确定在由侧向和横向方向延伸的平面中。在三边测量期间，反射点的位置尤其基于相应发射信号的发射和相应回波信号的接收之间的时间差以及基于与相应发射信号和回波信号相关的发射和接收位置之间的距离来确定。特别地，在发射信号的发射和第一回波信号的接收之间测得的时间差使得可以通过将一半的时间差乘以声速来确定从相关的发射和接收位置到反射点的距离。于是，反射点的位置特别地产生为以第一特定距离为半径的第一发射和接收位置周围的圆与以第二特定距离为半径的第二发射和接收位置周围的圆的交叉点。
“形成一组反射点”应理解为特别指在每种情况下从两个基本任意的接收信号波形中重复选择两个回波信号，并且对相关反射点进行三边测量。然后，至少反射点的三边测量位置存储在该组反射点中。该组反射点尤其可以作为数据结构(例如列表、数组或图形)存储在易失性或非易失性存储设备中。
在每种情况下，两个回波信号可以例如从在相邻发射和接收位置接收的接收信号波形中选择。在这种情况下，这特别导致的优点在于，容易分配来自相邻发射和接收位置的哪两个回波信号要分别彼此进行三边测量。然而，在每种情况下，也可以从不直接相邻的发射和接收位置选择两个回波信号。
“主反射点”应理解为特别是指该组反射点中的一个反射点，在该反射点处发生了直接反射回超声波收发器。“次反射点”应理解为特别是指该组反射点中的一个反射点，如果在回波信号返回到超声波收发器之前在侧向环境中发生了两次反射，则该反射点被三边测量。次反射点因此特别是虚拟反射点。通常，这是因为两次反射都不发生在次反射点的三边测量位置。相反，虚拟次反射点特别指示假设的直接反射回波信号在与间接反射回波信号同时被接收的情况下将被反射的位置。
当从相应的主和次反射点“形成多对”时，可以从该组反射点中选择多个第一反射点，特别是连续地选择。对于每个第一反射点，可以执行检查以确定在该组反射点中是否存在满足至少基于位置的标准的第二反射点。在该组反射点中搜索这样的第二反射点原则上可以扩展到整组反射点，扩展到其选定部分，特别是还扩展到使用来自除第一反射点之外的接收信号波形的回波信号进行三边测量的反射点。如果找到这样的第二反射点，则特别可以确定或假设第一反射点是主反射点，而第二反射点是由于来自同一个物体部分的透射信号的多次反射而出现的相关的虚拟次反射点。
在这种情况下，“同一个物体部分”应理解为特别是指侧向环境中的同一个物体的部分。该物体部分尤其是被侧向环境中的同一物体上的发射信号的信号波瓣照射的部分。
因此，在步骤e)中可以特别地确定高物体位于以这种方式确定为一对反射点的主反射点的每个反射点的三边测量位置，并且低物体位于该组反射点中没有被识别为一对反射点中的主反射点或次反射点的每个反射点的三边测量位置。特别地，还可以确定没有物体或者至少没有物体的反射表面位于该组反射点中被识别为一对反射点中的次反射点的那些的三边测量位置。
在这种情况下，“高”应理解为特别是指当停车时侧向环境中的物体或障碍物不应被越过或触及的高度。“低”应理解为特别是指停车时可以越过侧向环境中的物体或障碍物的高度，也就是说特别是例如至多15cm的典型路缘高度。
还应当注意，术语“主反射点”在下面和权利要求中使用—既指“已被确定为一对反射点中的主反射点的反射点”(特别是在讨论步骤e)时)，也指“第一反射点，为其寻找满足标准的合适的第二反射点，以便确定第一反射点是否是一对反射点中的主反射点”(特别是在讨论步骤d)时)。
“一对反射点”和/或“双回波”在这里和下面应理解为由主反射点和相关的次反射点形成的一对，对于这一对反射点，假设它们代表直接反射的回波信号和从同一个物体部分和另一个反射点多次反射的回波信号，或者基于这种回波信号进行三边测量。
根据一实施例，步骤e)中的标准包括以下事实：相应的次反射点布置在相对于相应的主反射点定义的几何搜索窗口内。
搜索窗口尤其可被定义在由横向和侧向跨越的二维平面中。
几何搜索窗口在横向方向上的范围可被限制到一距离，在直接反射回波信号和多重反射回波信号到达之间的时间差内，超声可被限制到该距离，当双回波出现时，这是可以预期的。几何搜索窗口在横向方向上的范围可以特别地被限制到超声优选在2ms内，特别优选1ms内覆盖的距离。
几何搜索窗口在横向方向上的范围可被限制为两个发射和接收位置之间的距离(两个测量位置之间的侧向距离)。
基于第一反射点以这种方式定义的几何搜索窗口中第二反射点的空间位置可以是一对反射点存在的必要条件。通过将对次反射点的搜索限制到以这种方式定义的几何搜索窗口，可以额外地减少用于执行搜索的计算操作的数量。
根据另一实施例，几何搜索窗口包括至少一个反射点，该反射点已经基于在接收信号波形中识别的两个相应回波信号而被三边测量，而不是基于其对主反射点进行三边测量的两个回波信号。
几何搜索窗口还可以优选地包括至少一个反射点，其已经基于两个相应的回波信号进行了三边测量，这两个回波信号在与两个回波信号相同的接收信号波形中被识别，主反射点基于这两个回波信号进行三边测量，但是这两个回波信号不同。
对车辆侧向环境的测量可能会受到许多因素的影响，特别是噪声、接收到的难以解释的信号、侧向环境中被遮蔽的物体或过程等。因此，可能出现这样的情况，不是回波信号波形中的所有回波信号都能够被正确识别，或者不是所有回波信号都被正确识别。通过在其他接收信号波形中搜索合适的次回波(也就是说，基于其可对满足至少基于位置的标准的次反射点进行三边测量的搜索回波信号)，尽管测量条件困难，也可以生成更有意义的测量点。
根据另一实施例，随着到主反射点的距离增加，几何搜索窗口在横向方向上侧向变宽。
几何搜索窗口可以特别地在主反射点的位置处是点状的，并且在横向方向上变宽，特别是以三角形或圆形的一段的形状远离测量位置。
当在搜索合适的次反射点时使用仅仅基于位置的标准时，几何搜索窗口的这种配置使得可以降低两个主反射点被错误地识别为由主反射点和次反射点形成的一对反射点的概率。
根据另一实施例，在满足关于相应主反射点的标准的多个反射点中，选择最接近主反射点的反射点作为要形成的成对中的次反射点。
特别地，只有和唯一地最靠近主反射点的反射点可被识别为包括主反射点的一对反射点中的次反射点。因此，也将满足该标准的其他第二反射点没有被“消耗”；它们可以随后继续被选择作为潜在的主反射点，用于搜索合适的次反射点。因此，根据待测量的情况，有意义的测量点的数量可以有利地进一步增加。
根据另一实施例，在相应接收信号波形中识别的回波信号根据它们的时间顺序被排序，并且在步骤c)中，来自在相邻接收位置接收的回波信号波形的相同顺序的回波信号用于对相应反射点进行三边测量。
“顺序”在这里应理解为特别是表示回波信号在回波信号的时间顺序中的位置的数字，也就是说“1”表示回波信号波形中时间上的第一回波信号，“2”表示同一回波信号波形中时间上的第二回波信号，依此类推。
原则上，可以想到通过将接收信号波形中的任何回波信号与第二回波信号波形中的任何回波信号相结合来增加该组反射点中的反射点数量，从而增加测量点数量，以便产生相关的反射点。然而，根据本实施例，只有时间上第一的回波信号与时间上第一的回波信号组合，时间上第二的回波信号与时间上第二的回波信号组合等，以便对相应反射点进行三边测量。因此，可以有利地减少要处理的数据量，并且同时可以增加要处理的数据量的意义。
根据另一实施例，步骤e)中的标准包括以下事实：基于其三边测量次反射点的回波信号的顺序比基于其三边测量主反射点的回波信号的顺序高一。
因此，纯粹作为示例，可以想到，基于来自两个接收信号波形的时间上第二的第二回波信号进行三边测量的反射点与基于来自相同或其他接收信号波形的时间上第三的回波信号进行三边测量的反射点组合，以形成一对反射点。然而，利用本实施例的标准，基于时间上第二的回波信号三边测量的反射点不能与相同或其他接收信号波形的时间上第一、时间上第四或甚至时间上更晚的回波信号组合。
因此，可以有利地减少要处理的数据量，同时可以增加要处理的数据量的意义。
根据另一实施例，步骤e)中的标准包括以下事实：次反射点比主反射点更远离与主反射点相关的回波信号的发射和接收点。
因此，这有利地使得可以降低在侧向方向上基本彼此相邻的两个主反射点被错误地识别为由主反射点和次反射点形成的一对反射点的概率。
根据另一实施例，步骤e)中的标准包括以下事实：主反射点和次反射点之间的距离小于预定最大距离。
考虑到与直接反射回波信号相比，多次反射回波信号的路径的预期延长，可以确定预定最大距离。路径的预期延长尤其取决于超声波收发器的安装高度以及车辆和待测物体之间的预期距离。例如，考虑到343m/s的声速，路径延长50cm导致大约1.5ms的时间差。预定最大距离可以在1和2ms之间的范围内选择，优选为2ms。
因此，可以减少由主反射点和假定的次反射点形成的一对反射点被错误地由不同物体上的两个主反射点形成的概率。
根据另一实施例，步骤e)中的标准包括以下事实：与基于其对主反射点进行三边测量的至少一个回波信号的信号强度相比，基于其对次反射点进行三边测量的至少一个回波信号的信号强度降低不超过预定因子。
特别地，由于在多次反射的情况下较长的信号路径，并且由于发射信号具有信号波瓣，也就是说被变宽，应预期属于虚拟次反射点的回波信号将不如属于相关主反射点的回波信号强烈。
通过考虑信号强度，可以降低由主反射点和假定的次反射点形成的一对反射点从不同物体或物体部分上的两个主反射点错误形成的概率。
根据另一实施例，相应反射点的三边测量位置和可选的一个或多个属性对于该反射点存储在该组反射点中，并且步骤e)和f)在步骤a)、b)和c)完成之后基于存储在该组反射点中的存储位置以及在适用上存储的反射点属性来执行。
由于最初执行多次超声波测量，并且形成整组反射点，然后才寻找成对反射点，因此有利地，如果成对反射点仅由来自两次相应测量的回波信号形成，则有可能产生仍未被检测到的其他测量点。
特别地，在其中除了位置之外，其他属性也存储在该组反射点中的变型中，可以使第二反射点必须满足的标准不仅基于主和潜在的次反射点的相对位置，而且基于其他事实的标准来选择作为与主反射点相关的次反射点，从而增加所产生的测量点的意义。
相应反射点的属性尤其可以包括一个或多个以下属性：1.相应接收信号波形中回波信号的顺序，基于该顺序对反射点进行三边测量；2.具有回波信号的一个或两个接收信号波形的发射和接收位置，基于该位置对反射点进行三边测量；3.反射点三边测量所基于的一个或两个回波信号的信号强度。
第二方面提出了一种用于停放车辆的方法，该车辆设置有至少一个侧向超声波收发器和停车辅助系统。第二方面的方法包括：执行第一方面或其实施例的方法，以便确定车辆侧向环境中的多个主反射点处的位置和物体高度；确定侧向环境中没有物体高度被确定为“高”的反射点的停车空间；以及使用停车辅助系统将车辆停放在停车空间中。
停车辅助系统可以配置为向车辆的人类驾驶员给出指示或指令，以执行适当的转向和驾驶程序。停车辅助系统也可以配置成特别用于车辆的部分自主或完全自主驾驶。部分自主驾驶被理解为例如停车辅助系统控制转向装置和/或自主速度水平系统。完全自主驾驶被理解为例如停车辅助系统还额外控制驱动设备和制动设备。
停车辅助系统尤其可以使车辆以优选不超过40km/h的速度，更优选不超过30km/h的速度，并且最优选以步行速度沿着平行于车辆的侧向环境的行驶方向驶过，在该方向上怀疑有停车空间，并且在该过程中执行第二方面提出的方法。
通过执行第一方面的方法确定的多个测量点(位置和物体高度)也可以可选地使用聚类方法进行组合或聚类。在基于统计标准的过程中，错误确定或不太相关确定可被过滤掉。在此，测量点的累积尤其可被评估为具有高意义的测量点的标准，而孤立的测量点可被过滤为不相关的。所提出的方法特别提供了产生大量测量点的优点，这可以提高应用统计方法的能力。
停车空间可以理解为特别是指车辆侧向环境中的区域，其中没有布置被确定为“高”的物体，并且其尺寸大于车辆的尺寸，这意味着可以在自由区域中平行、对角或横向地停放车辆。
停车轨迹可以用数学方法和/或使用机器学习、经过训练的神经网络等来确定。
可以使用PID控制等使车辆沿着停车轨迹行驶。在驾驶时，可以根据第一方面提出的方法进行进一步的超声波测量，或者使用其他类型传感器进行进一步的测量，以便连续地更新所获得的关于侧向环境的信息。
第三方面提出了一种包括指令的计算机程序产品，当由计算机设备执行时，该指令促使所述计算机设备执行根据第一或第二方面的方法。
诸如计算机程序装置的计算机程序产品可被提供或供应为例如存储介质，例如存储卡、USB棒、CD-ROM、DVD，或者以可从网络中的服务器下载的文件的形式。这可以例如在无线通信网络中通过传输包含计算机程序产品或计算机程序装置的相应文件来进行。
计算机设备尤其可以是停车辅助系统的一部分。计算机设备可以是嵌入式设备、车辆的控制器(ECU—电子控制单元)、微控制器、工业PC等。
第四方面提出了一种用于设置有至少一个横向超声波收发器的车辆的停车辅助系统的测量装置。所述测量装置配置为测量车辆的侧向环境，并且包括：a)第一单元，其配置为在沿着车辆的侧向行驶方向的多个发射和接收位置处激活至少一个超声波收发器，以便在横向于车辆的行驶方向的横向方向上发射相应发射信号，并且接收从侧向环境反射的相应接收信号波形；b)第二单元，其配置成识别相应接收信号波形中的多个回波信号；c)第三单元，其配置成通过基于来自多个接收信号波形中的两个相应接收信号波形和基于来自两个接收信号波形中的每个的相应回波信号对侧向环境中的相应反射点进行多次三边测量来形成一组反射点，并将其存储在该组反射点中；d)第四单元，其配置成形成由该组反射点中的相应主反射点和相应次反射点形成的多对，其基于至少基于位置的标准被识别为来自侧向环境中的同一个物体部分的直接和/或间接反射的反射点；以及e)第五单元,其配置为如果所讨论的反射点是所形成的成对反射点之一的主反射点,则将侧向环境中的反射点的相应一个处的物体高度确定为高，并且如果在第四单元没有形成包括所讨论的反射点作为主反射点或次反射点的成对反射点，则确定为低。
针对第一方面的方法描述的特征、优点和实施例也相应地适用于第四方面的测量装置。
这里提到的各个单元可以硬件和/或软件的形式实现。在以硬件形式实现的情况下，相应的单元可以是例如计算机或微处理器的形式。在以软件形式实现的情况下，相应的单元可以是计算机程序产品、函数、例程、算法、程序代码的一部分或可执行对象的形式。此外，这里提到的每个单元也可以是车辆的上级控制系统的一部分的形式，例如控制单元(ECU：发动机控制单元)。
第五方面提出一种包括停车辅助系统的车辆，该停车辅助系统配置用于车辆的半自主或全自主驾驶，其中车辆和/或停车辅助系统包括第四方面的测量装置。
车辆例如是汽车或卡车。车辆优选地包括多个传感器单元，这些传感器单元配置成捕获车辆的驾驶状态和捕获车辆的环境。车辆的这种传感器单元的示例是图像采集装置，例如相机、雷达(无线电探测和测距)或激光雷达(光探测和测距)、超声波传感器、位置传感器、车轮角度传感器和/或车轮速度传感器。传感器单元特别地各自配置成输出传感器信号，例如输出到停车辅助系统，其基于捕获的传感器信号执行部分自主或完全自主的驾驶。
本发明的其他可能的实施方式还包括上面或下面关于示例性实施例描述的没有明确提及的特征或实施例的组合。在这种情况下，本领域的技术人员也将添加单独的方面作为对本发明的相应基本形式的改进或添加。
本发明进一步有利的配置和方面是从属权利要求和下面描述的本发明示例性实施例的主题。下面参照附图基于优选的示例性实施例更详细地解释本发明。
附图说明
图1从鸟瞰图示出了车辆的示意图；
图2从鸟瞰图示出了超声波收发器的示意图；
图3示出了沿车辆纵向方向观察的超声波收发器的示意图；
图4示出了由超声波收发器发射的发射信号的强度的曲线图；
图5示出了接收信号波形的曲线图；
图6示出了说明在高障碍物的情况下双回波的形成的示意图；
图7示出了说明在低障碍物的情况下不存在双回波的示意图；
图8示出了用于说明三边测量的示意图；
图9示出了根据一示例性实施例的用于测量图1的车辆的侧向环境的方法的流程图；
图10示出了根据示例性实施例的相应测量装置的功能框图；
图11示出了驶过侧向环境并执行根据示例性实施例的方法的车辆；
图12示出了非三边测量反射点的二维图；
图13示出了根据示例性实施例的来自三边测量反射点的一组反射点的二维图；以及
图14示出了来自一组反射点的细节，以解释根据示例性实施例的用于形成成对反射的标准。
除非另有说明，图中相同或功能相同的元件具有相同的附图标记。
具体实施方式
用于确定车辆侧向环境中的距离、位置和高度的基本配置和原理通过示例来解释，并且可以应用于本发明的所有实施例和示例性实施例。
图1从鸟瞰图示出了车辆1的示意图。车辆1例如是布置在环境2中的汽车。汽车1具有例如控制单元形式的停车辅助系统3。多个环境传感器装置(未全部示出)附加地布置在汽车1上。多个环境传感器装置尤其包括侧向超声波收发器4。超声波收发器4配置成将超声波发射信号发射到环境2中，并且具体地发射到车辆1的环境2的表示为侧向环境5的区域中，并且从侧向环境5接收超声波接收信号波形。停车辅助系统3尤其包括测量装置6。测量装置6配置成根据所提出的方法使用超声波收发器4来确定侧向环境5中的物体(障碍物)的位置和高度，并且将它们输出到停车辅助系统3。使用由环境传感器装置捕获的传感器信号和由测量装置3确定的位置和高度，停车辅助系统2能够半自主地或者甚至全自主地驾驶汽车1，并且特别是将它停放在侧向环境5中的停车空间(未示出)中。除了图1所示的超声波收发器4之外，可以规定车辆1具有其他传感器装置。这些的示例还有超声波收发器、光学传感器、可视摄像机、雷达和/或激光雷达、麦克风、加速度传感器、具有用于接收可电磁传输的数据信号的耦合接收器的天线等。
图2示出了从鸟瞰图观察的超声波收发器4的示意图，图3示出了沿着车辆纵向方向观察的超声波收发器4的示意图，图4示出了由超声波收发器4发射的发射信号的强度的曲线图。
超声波收发器4沿着横向轴线7发射发射信号。当超声波收发器4作为侧向超声波收发器4布置在车辆1的一侧时(图1)，横向轴线7布置成横向于车辆1(图1)，也就是说横向于车辆1的前后方向或纵向方向(图1)。发射的发射信号包括信号波瓣，也就是说它在水平方向上具有孔径角α，在竖直方向上具有孔径角β。孔径角α和β所跨越的圆锥描述了三维表面，其中与横向轴线上的最大信号强度相比，所发射的超声发射信号的信号强度降低了预定因子。在图4中，相对于横向轴线的角度被绘制在x轴上，信号强度(以dB为单位的声压级)被绘制在y轴上。曲线8描述了信号强度在水平面上的分布，曲线9描述了信号强度在竖直面上的分布，其中水平面和竖直面都穿过横向轴线7。
参考图1至图5。图5示出了响应于发射信号的发射由超声波收发器4接收的接收信号波形10的曲线图。时间t被绘制在水平轴上，由超声波收发器4输出的传感器电压被绘制在竖直轴上，该传感器电压指示由超声波收发器4捕获的接收信号强度，即捕获的声压。
在时间t0，超声波收发器4发射发射信号。从时间t0到时间t1，超声波收发器立即记录发射的发射信号的混响。因此，从t0到t1的接收信号波形10的区域不能包含任何关于车辆1的侧向环境5的信息，并且例如被抑制。在时间t2，接收信号强度的幅度增加，因为第一回波信号从车辆1的侧向环境5到达。接收信号波形10中的时间t2可被识别为接收信号波形10中的第一回波信号的接收时间。在时间t4，接收信号强度的幅度再次增加，但是没有达到阈值电压Vth。因此，从t4到t5的区域不能被识别为回波信号，而是被视为干扰信号。从时间t6到时间t7，从车辆的侧向环境5接收到第二回波信号，并且该第二回波信号超过阈值电压Vth。因此，时间t6可被识别为接收信号波形10中的第二回波信号的接收时间。
阈值电压Vth不必在接收信号波形10的整个测量中保持恒定。与图5所示的不同，阈值电压也可以在接收信号波形的测量期间改变。
应当注意，阈值电压Vth本质上是凭经验定义的。因此，在接收信号波形中识别回波信号的错误是可能的。在图5中略微不同地选择阈值电压Vth的情况下，第二回波信号将因此在时间t4被识别，并且第三回波信号将已经在时间t6被识别。所提出的方法还旨在以改进的方式处理这种情况。
图6示出了在高障碍物的情况下形成双回波的示意图，图7示出了在低障碍物的情况下不存在双回波的示意图。参考图5和图1来描述图6和图7。图6、7中的箭头示出了发射和回波信号的传播路径。
图6示出了车辆1如何沿着侧向行驶方向18驶过停放车辆11(物体、障碍物)。由超声波收发器4在时间t0发射的发射信号沿着车辆1的横向轴线7传播到停放车辆11的表面上的第一点12，从那里被反射，并且反射的回波信号沿着横向轴线7传播回来，并且在时间t2再次到达超声波收发器4。超声波收发器4和第一点12之间的距离可以通过将t2和t0之间的时间差乘以声速343m/s然后除以2来确定。因此，第一点12是第一反射点12，其距离能够基于在时间t2出现的第一回波信号来确定。
发射信号的信号波瓣的另一分量在从横向轴线7发散的方向上传播到停放车辆11的表面上的第二点13，从那里作为第二回波信号被反射到地面15上的第三点14，并且从那里再次反射回收发器4，其中它在时间t6到达。然而，当评估接收信号波形10时，没有关于输入回波信号路径的实际轮廓的信息。因此，以与上述第一反射点12相同的方式，确定到第二虚拟反射点16的距离，如图6所示，该第二虚拟反射点16的位置暂时假定在横向轴线7上，其距离对应于在时间t0发射发射信号和在时间t6第二回波信号到达之间的信号飞行时间的一半。
第二反射点16也被称为“虚拟”反射点，因为在为其确定的到超声波收发器4的距离处，或者在为其三边测量的位置处，如果进行三边测量，如下所述，没有发生实际的反射。相反，对于这样的虚拟反射点，确定距离或使用三边测量确定位置，如果相关的回波信号仅被反射一次而不是多次，则在该位置将发生反射。
应当注意，使用所述方法不能确定的停放车辆11的表面上的第一反射点12和停放车辆14的表面上的点14位于车辆14的同一个物体部分中，该物体部分被发射信号的信号波瓣照射。
图7示出了车辆1如何沿着侧向行驶方向18驶过路缘17。在时间t0发射的发射信号的信号波瓣的分量从超声波收发器4传播到路缘17上的第一点12，从那里被反射，并且反射的回波信号在时间t2到达超声波收发器4。因此，第一点12是第一反射点12，其距离基于t2处的第一回波信号以与图6所示的行驶情况相同的方式确定。尽管类似于图6中所示，这里也可能存在来自路缘17然后来自地面15的双反射，但在这种情况下，双反射回波信号和一次反射回波信号的到达之间的时间差非常小，使得两个回波信号在接收信号波形10中被识别为单个第一回波信号。发射信号的波瓣的另一分量传播到地面15上的第二点13，并且从那里被反射远离车辆1，而没有到达超声波收发器4。
因此，如果可以在接收信号波形10中识别出满足特定标准的两个回波信号以形成双回波，则可以确定在车辆1的侧向环境5中存在高障碍物11，而如果可以在接收信号波形10中识别出仅一个回波信号和/或两个不满足特定标准的回波信号，则可以确定在侧向环境5中存在低障碍物17。
然而，如上所述，由于不是回波信号波形中的所有回波信号都能够在每种情况下被正确识别，所以建议也在另一回波信号波形中搜索合适的第二回波信号，其与来自第一回波信号波形的第一回波信号一起形成双回波。
从相同或不同回波信号波形中识别的这种回波信号的关联标准可以特别是反射点的空间位置，反射点能够从相应回波信号相对于彼此被进行三边测量。
举例来说，因此可以使用以下事实作为标准：形成由主反射点(图6中的12)和次反射点(图6中的16)形成的一对反射点的两个反射点之间的空间距离对应于直接反射路径(图6中的4、12、4)和间接反射路径(图6中的4、13、14、4)之间的预期长度差的一半。不超过例如25至50cm并且优选35cm的最大距离已被证明是好标准。
图8示出了说明反射点12的位置的三边测量的示意图。图8示出了车辆1、1’在侧向方向18上驶过路缘17(低障碍物或物体)时，另一辆停放车辆11(高障碍物或物体)对角地停放在路缘17上。该车辆在第一次用附图标记1示出，在第二次用附图标记1’示出。相应地，超声收发器4、4’在第一时间在第一发射和接收位置用附图标记4表示，在第二时间在第二发射和接收位置用附图标记4’表示。
在超声波收发器4的第一发射和接收位置的第一时间，以上面参考图5至7描述的方式发射发射信号，并且接收接收信号波形，并且基于在接收信号波形中识别回波信号的时间来确定到反射回波信号的第一反射点12的距离d。在第二时间，在超声波收发器4的第二发射和接收位置，以相同的方式确定到第一反射点12的距离d’。于是，第一反射点12的位置作为以4为中心的围绕第一发射和接收位置的半径为d的圆19与以4’为中心的围绕第二发射和接收位置的半径为d’的圆19’的交点。因此，图8所示的驱动情况导致反射点12的位置相对于超声波收发器4、4’的横向轴线7、7’侧向偏移。因此，与横向轴线7、7’与圆19、19’的相应交点处的初始假定位置相比，三边测量可以提高反射点12的实际位置的精度。
图9示出了根据一示例性实施例的方法的流程图，图10示出了根据该示例性实施例的用于测量车辆1的侧向环境5的测量装置6的功能框图。图11示出了驶过侧向环境5并执行根据示例性实施例的方法的车辆1。
图11中所示的车辆1是图1中所示的车辆，并且具有停车辅助系统3、测量装置6和超声波收发器4。测量装置6包括第一至第五单元21-25(图10)。多个车辆(高物体、障碍物)31、32、33停放在车辆的侧向环境5中。在这种情况下，与停在两侧的车辆31、33的前部相比，停在中间的车辆32的前部在横向方向上明显向后设置。
根据根据示例性实施例的建议的停车方法，停车辅助系统3使得车辆1在多个发射和接收位置40处沿着侧向方向18行驶，并且在此过程中执行根据示例性实施例的图9中示出的测量方法。
参考图9至图11。
在根据示例性实施例的所提出的测量方法的步骤S1中，测量装置6的第一单元21在多个发射和接收位置40处激活超声波收发器4，并由此使其在横向方向20上沿其横向轴线70发射第一发射信号，并从侧向环境5接收第一反射接收信号波形(图5中的10)。超声波收发器向测量装置6提供接收到的接收信号波形。
仅仅为了便于理解，这里可以假设，作为所提出的停车方法的一部分，车辆行驶到相应一个发射和接收位置40，在那里停下，发射发射信号并且接收接收信号曲线，然后车辆1沿着行驶侧向方向18行驶到下一个发射和接收位置40。在这种情况下，术语“发射和接收位置”确切地表示一个相应的位置。然而，所提出的方法不限于此，并且还可以在车辆1连续行驶的情况下执行。
在所提出的方法的步骤S2中，第二单元22为每个发射和接收位置40识别相应接收信号波形(图5中的10)中的多个回波信号。在这种情况下，第二单元21优选地识别相应接收信号波形中信号强度高于预定或可变阈值(图5中的Vth)的所有回波信号。
在步骤S3中，第三单元23通过在侧向环境中多次三边测量相应反射点，即相应反射点的位置，形成一组反射点(图13中的100),基于来自相应发射和接收位置40处的多个接收信号波形的两个相应接收信号波形(图5中的10)和基于来自两个接收信号波形中的每个的相应回波信号(图5中的10),并将其存储在该组与反射点(图13中的100)中。
图12示出了一组非三边测量反射点100的二维图。在图12中，反射点110、120、130、140被绘制，假设在步骤S2中识别的回波信号中的相应一个在相应发射和接收位置40处被直接反射并且沿着超声收发器4的相应横向轴线70。换句话说，对于相应识别的回波信号，反射点110、120、130、140沿着横向轴线70中的相应横向轴线在距相关回波信号波形的发射和接收位置40一定距离处绘制，该距离对应于发射信号的发射和接收信号波形的接收之间的时间差的一半乘以声速。
特别地，图12示出了：作为填充点的第一反射点110，其距离是基于相应接收信号波形的时间上的第一回波信号确定的；作为双阴影点的第二反射点120，其距离基于相应接收信号波形的时间上的第二回波信号来确定；作为单阴影点的第三反射点130，其距离基于一些接收信号波形的时间上的第三回波信号来确定；以及作为未填充点的第四反射点140，其距离基于一些接收信号波形的时间上的第四回波信号来确定。
后退停放车辆32基本被遮蔽。换句话说，如果只有第一反射点110被认为是主反射点，并且检查在预定最大距离内沿着相同轴线位于它们后面的次反射点的存在，该预定最大距离例如为25到50cm，并且优选地为约35cm，以便确定在相应横向轴线70的方向上是否存在高或低的物体高度，那么高的物体高度，其对应于停放车辆31和33，将在表示为41和45的发射和接收位置被识别。由于在图12中标记为42和44的发射和接收位置处的第二反射点110与第一反射点110的距离大于预定最大距离，所以在图12中标记为42和44的发射和接收位置处，停车时能够驶过的低物体高度将被错误地识别。只有在发射和接收位置43上处能正确地识别出高的物体高度，其表示后退停放车辆32。然而，如果使用统计方法来评估所获得的物体高度，则该单独(正确)的测量值可能作为异常值被过滤掉，并且基于区域42、43、44中的大多数不正确的测量，停车空间可能被错误识别。在任何情况下，该过程将导致只有七个正确的测量点具有正确的物体高度确定(反射点沿着横向轴线70的位置在发射和接收位置43处，在布置在最左边的三个发射和接收位置40处，在图12中表示为41，以及在布置在最右边的发射和接收位置40处，在图12中表示为45)。
根据示例性实施例，反射点110、120、130、140的位置因此由第三单元23基于来自不同接收信号波形的测量(反射点110、120、130、140)在步骤S3中进行三边测量。
根据示例性实施例的一个优选变型，来自相邻接收信号波形的相同顺序的反射点在这种情况下彼此三边测量。反射点的“顺序”在这里应该理解为表示相应回波信号波形(图5中的10)中相应回波信号的顺序，也就是说按时间顺序的位置。举例来说，根据参考图8描述的方法，基于最初在与其相邻的发射和接收位置40之一处的横向轴线70上假定的第一反射点110之一的位置或距离，对最初在发射和接收位置40之一处的横向轴线70上假定的第一反射点110之一的位置进行三边测量，从而使其更精确。然而，其他变型也是可能的；来自不直接相邻的接收信号波形的不同顺序的反射点也可以彼此三边测量。
图13示出了根据示例性实施例的由三边测量反射点110、120、130、140形成的一组反射点100的二维图。这则产生更清晰的图像。停放车辆31、32、33的轮廓分别排列有两排反射点110、120、130、140。然而，应该指出的是，第一和第三车辆31、33每个都排列有位于它们后面的一排第一反射点110和第二反射点120。另一方面，除了中心位置之外，后退停放车辆32的轮廓排列有两排更高顺序反射点。
参考图9、图10、图11和图13。在步骤S4中，第四单元24形成由反射点110-140中的相应主反射点和相应次反射点形成的多对，其基于至少基于位置的标准将反射点识别为来自侧向环境5中的物体31、32、33的同一物体部分的直接或间接反射的反射点。
根据示例性实施例，第四单元24可以从整组反射点100中自由地选择对，并且特别地不限于仅从同一个回波信号波形中选择反射点(在图12中被绘制在同一个轴70上的反射点)。
当形成对时，被识别为主反射点的每个反射点110-140可以特别地仅被使用一次以成功形成对；然而，被认为是次反射点的反射点110-140可被多次用作次反射点。
由此可以沿着车辆31的轮廓(其右半部)形成总共至少七对由相应主反射点110和相应最近的次反射点120形成的反射点对，尽管在车辆31的轮廓区域中仅识别了五个第二反射点120。
可以形成至少九对由第一顺序、第二顺序或第三顺序主反射点110、120、130和第二顺序、第三顺序或第四顺序次反射点120、230、140形成的反射点对，其根据基于位置的标准被识别为在后退停放车辆32的区域中相关。
还应指出，第四单元42不一定需要知道反射点的顺序。已被识别为主或次反射点的该组反射点100中的反射点满足基于位置的标准就足够了。
关于基于位置的标准和识别反射点对的原理的细节，参考上面参考图6给出的描述和下面参考图14给出的描述。
在步骤S5中，如果所讨论的反射点110-140是所形成的反射点对之一的主反射点，则测量装置6的第五单元25将侧向环境5中的该组反射点100的反射点中的相应一个处的物体高度确定为高，并且如果在步骤d)中没有形成包括所讨论的反射点110-140作为主反射点或次反射点的反射点对，则该物体高度确定为低。
在图13所示的情况下，将因此产生总共23个测量点，其具有该组反射点100中的反射点的位置，在这些测量点处高物体高度被正确地确定。因此，与不执行三边测量并且仅在同一个接收信号波形内寻找双回波的情况相比，能够产生数量明显更多的正确测量点。
在以这种方式在车辆1的侧向环境5中的三边测量的该组反射点100(图13)的多个反射点处确定了物体高度之后，在示例性实施例的停车方法中，然后可以在侧向环境5中确定没有物体高度被确定为“高”的反射点的停车空间；并且停车辅助系统可以将车辆1停放在停车空间中。然而，在图11至图13所示的情况下，没有停车空间将被正确地确定，因此车辆1不能在此停车。
图14示出了来自包括多个反射点111-133的一组反射点的细节，以解释根据进一步的示例性实施例的用于形成反射点对的标准。
在进一步的示例性实施例中，在步骤S3中，当在该组反射点100中形成成组反射点时，除了三边测量反射点的位置之外，还存储一个或多个属性。这些属性在图14中被可视化如下：
第一属性是两个回波信号的顺序，也就是说它们在相应接收信号波形(图5中的10)中的回波信号的时间顺序中的位置，基于该位置对反射点进行三边测量。为了更容易理解，对于本描述，假设反射点111-133中的每个都是使用相同顺序的两个回波信号进行三边测量的。第一顺序反射点111、112被示为填充点。第二顺序反射点121、123被示为双阴影点。第三顺序反射点131、132、133被示为单阴影点。
另一个属性是信号强度，例如两个回波信号的最大幅度的平均值，基于该平均值对相应反射点111-133进行三边测量。信号强度在图14中由反射点111-133中的相应一个的直径表示，其中大直径表示高信号强度，小直径表示低信号强度。
又一个属性涉及关于两个接收信号波形的信息，基于该信息对相应反射点111-133进行三边测量，特别是相应接收信号波形的发射和接收位置(图5中的10)。在图14中用罗马数字示出了与要进行三边测量的接收信号波形的身份相关的一个属性。在这种情况下，罗马数字“I”代表第一对接收信号波形，罗马数字“II”代表第二对接收信号波形，罗马数字“III”代表第三对接收信号波形。可以基于接收信号波形的身份来确定相关的发射和接收位置，例如在由第一单元创建的表中查找等。
图14还示出了122和113处的其他反射点的理论预期位置。因此，在由接收信号波形形成的第二对II中，具有平均信号强度的第二顺序反射点实际上预期在122处。然而，在本示例中，由于噪声、以非最佳方式选择的阈值等，相关的回波信号没有被识别。结果，就其信号强度而言应该是第三顺序反射点的反射点132被识别为第二顺序反射点。类似地，在113处具有高信号强度的第一顺序反射点实际上预期在由接收信号波形形成的第三对III中。然而，相关的回波信号没有被识别。为此，就其信号强度而言应该是第二顺序反射点的反射点123可能被错误地识别为第一顺序反射点，而就其信号强度而言实际上应该是第三顺序反射点的反射点133可能被错误地识别为第二顺序反射点。
下面讨论可能的基于位置的标准和其他标准，假设第一顺序反射点111和112是主反射点，如何能够确定相关的次反射点，以及如何能够生成有意义的测量点(物体高度和相关位置的确定)。下面讨论的标准是步骤S4(图9)中“至少基于位置的标准”的示例。
图14特别示出，对于主反射点111、112中的每个，定义了几何搜索窗口91、92，其与横向方向20对准，是其镜像，并且从主反射点111、112在横向方向上(也就是说远离图11至13中的发射和接收位置40)侧向延伸，也就是说在侧向方向18上。
根据一示例性实施例，标准之一是以下事实：次反射点121、123必须在几何搜索窗口91、92内。几何搜索窗口是以主反射点111、112为顶点的圆的一段的形状的事实能够防止两个主反射点111、112在反射点对的纯粹基于位置的确定中被错误地识别为由直接和间接反射形成的一对反射点。
根据预定最大距离选择圆的一段形状的几何搜索窗口91、92的半径也使得可以确保主反射点112、112和次反射点121、123之间的距离小于预定最大距离。
应当注意，为主反射点112定义的第二几何搜索窗口92是来自第二对II接收信号波形的第一顺序反射点，尽管它不具有来自第二对II接收信号波形的第二顺序反射点，但是它具有来自其他接收信号波形的两个第二顺序反射点，即来自第一对I接收信号波形的反射点121和来自第三对III接收信号波形的反射点123。
根据一示例性实施例，在几何搜索窗口92中存在多于一个反射点121、123的情况下，选择最靠近主反射点112的反射点123作为要形成的对的次反射点。
根据一示例性实施例，标准之一是以下事实：只有不同顺序的反射点对，特别是顺序差只有一的反射点对，才彼此组合。因此，在差为一的情况下，回波信号的顺序可被组合以形成对。因此，反射点112可以与反射点121组合，但不与反射点123组合。在不使用几何搜索窗口91、92的一个变型中，根据该示例性实施例，还可以防止由第一主反射点112与第三反射点133形成的对，并且由此可能遮蔽由第三反射点133和位于其后面的另一第四反射点(未示出)形成的对，该第四反射点具有相同的接收信号波形。
根据一示例性实施例，标准之一是以下事实：要选择的次反射点比第一反射点更远离与主反射点111、112相关的回波信号的发射和接收点(图11至13中的40)。在图14中，对于主反射点111、112，该标准总是满足的。
根据一示例性实施例，标准之一是以下事实：作为潜在次反射点的属性存储的信号强度与作为潜在主反射点的属性存储的信号强度相比减少了不超过预定因子。换句话说，次反射点的信号强度不得大于主反射点的信号强度，并且不得小于主反射点的信号强度超过预定因子。可以基于典型的信号强度关系凭经验选择预定因子。例如，在图14中，可以使用本标准来防止主第一顺序反射点112与第三顺序反射点132错误组合，即使例如关于反射点111-133的顺序的信息不可用并且不使用几何搜索窗口91、92。
基于上面举例描述的基于位置的标准和其他标准，已经变得清楚的是，尽管在122处对于反射点112没有识别出反射点，但是一对反射点可以与反射点121或者与反射点123一起形成，并且因此可以获得附加的有意义的测量点。
特别应该指出的是，被选择为次反射点的反射点也可以优选地被用作另外对反射点中的次反射点，但优选地不能被用作另外反射点对中的主反射点。因此，在图14的示例中，在一示例性实施例中，第一对反射点可以由反射点111、121形成，第二对反射点可以由反射点112、121形成。因此，可以有利地在主反射点111的位置和主反射点112的位置获得有意义的测量点。
另一方面，如果在一示例性实施例中由反射点112和123形成一对反射点，则在一示例性实施例中，此后不能由反射点123和133形成另一对反射点。
这有利地使得可以防止在反射点123的位置处错误地获得无意义的测量点，该反射点123被识别为第一顺序反射点，但是实际上表示对113处的反射点的间接反射，该反射点113由于噪声等而未被识别。
上述标准可以适当的方式彼此组合，例如逻辑地和/或概率地。
尽管已经基于示例性实施例描述了本发明，但它可以多种方式修改。
图1和11示出了作为停车辅助系统3的一部分的测量装置6。然而，作为替代，测量装置6也可以单独布置在车辆1中。测量装置6也可以与超声波收发器4集成以形成一个单元。
已经基于简化的假设描述了所提出的教导，即当发射发射信号时和在接收信号波形的整个接收期间，车辆1和超声波收发器4位于同一个发射和接收位置，然后继续行驶到下一个发射和接收位置，并且在那里执行另一个静止发射和接收。然而，不言而喻，车辆1可以优选地以均匀的行驶速度沿着侧向方向18行驶。在这种情况下，发射信号的发射位置不同于接收回波信号波形中相应回波信号的相应接收位置。对于本领域技术人员来说，这里公开的几何、三角或数学观测的相应修改并不困难。
图14示出了为主反射点111、112中的相应一个限定的几何搜索窗口91、92与横向方向20对准，并且是其镜像，并且在侧向方向18上侧向延伸。然而，几何搜索窗口的这种形状只是许多可能示例中的一个。如果一个或多个相应接收信号波形的身份作为属性存储在该组反射100中，则相应的几何搜索窗口91、92也可以对准在一条直线上，并且是其镜像，该直线与接收信号波形之一的发射和接收位置(图11-13中的40)以及主反射点111、112相交。几何搜索窗口91、92也可以具有不是圆的一段的形状的其他形状，例如方形或矩形。为相应主反射点111、112定义的几何搜索窗口91、92不必包含主反射点111、112，并且特别地可以保持到主反射点111、112的特定横向距离，以避免来自两个不同接收信号波形的两个过近的反射点被错误地识别为一对反射点或双回波。
附图标记列表
1、1’车辆
2 环境
3停车辅助系统
4、4’超声波收发器
5 侧向环境
6 测量装置
7 横向轴线
8发射信号强度的水平轮廓
9发射信号强度的竖直轮廓
10 接收信号波形
11 其他停放车辆
12第一点、第一反射点
13 第二点
14 第三点
15 地面
16虚拟反射点、第二反射点
17 路缘
18 侧向方向
19、19’圆
20 横向方向
21-26 第一至第六单元
31-33障碍物、物体、停放车辆
40 发射和接收位置
41-45 发射和接收位置
70 横向轴线
91、92 几何搜索窗口
100 成组反射点
110 第一顺序反射点
111 第一顺序反射点
112 第一顺序反射点
113未识别的第一顺序反射点
120 第二顺序反射点
121 第二顺序反射点
122未识别的第二顺序反射点
123被识别为第一顺序反射点的第二顺序反射点
130 第三顺序反射点
131 第三顺序反射点
132被识别为第二顺序反射点的第三顺序反射点
140 第四顺序反射点
t0-t6 时间
d、d’距离
Vth 阈值
S1-S6 方法步骤

Claims (15)

1.一种用于测量设置有至少一个侧向超声波收发器(4)的车辆(1)的侧向环境(5)的方法，包括以下步骤：
a)在沿着车辆(1)的侧向行驶方向(18)的多个发射和接收位置(40)处激活(S1)至少一个超声波收发器(4)，以便在横向于车辆(1)的行驶方向(18)的横向方向(20)上发射相应发射信号，并且接收从侧向环境反射的相应接收信号波形(10)；
b)识别(S2)相应接收信号波形(10)中的多个回波信号；
c)通过基于来自多个接收信号波形(10)中的两个相应接收信号波形和基于来自两个接收信号波形(10)中的每个的相应回波信号对侧向环境(5)中的相应反射点(110、120、130、140)进行多次三边测量来形成一组反射点(100)，并将其存储在该组反射点(100)中；
d)形成由该组反射点(100)中的相应主反射点(111、112)和相应次反射点(121、123)形成的多对，其基于至少基于位置的标准被识别为来自侧向环境(5)中的同一个物体部分(31、32、33)的直接和/或间接反射的反射点；以及
e)如果所讨论的反射点是所形成的成对反射点之一的主反射点(111、112),则将侧向环境中的反射点(110、120、130、140)的相应一个处的物体高度确定为高，并且如果在步骤d)中没有形成包括所讨论的反射点作为主反射点或次反射点的成对反射点，则确定为低。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤e)中的标准包括以下事实：相应次反射点(121、123)布置在相对于相应主反射点(111、112)定义的几何搜索窗口(91、92)内。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述几何搜索窗口(92)包括已经基于在接收信号波形中识别的两个相应回波信号被三边测量的至少一个反射点(121、123)，而不是基于其对所述主反射点(112)进行三边测量的两个回波信号。
4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，随着到所述主反射点(111、112)的距离的增加，所述几何搜索窗口(91、92)在横向方向上侧向变宽。
5.如前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在满足关于相应主反射点(112)的标准的多个反射点(121、123)中，选择最靠近主反射点(112)的反射点(123)作为要形成的成对发射点中的次反射点。
6.如前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在所述相应接收信号波形(10)中识别的回波信号根据它们的时间顺序进行排序，并且在步骤c)中，来自在相邻接收位置处接收的回波信号波形(10)的相同顺序的回波信号用于对相应反射点(110、120、130、140)进行三边测量。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，步骤e)中的标准包括以下事实，基于其对所述次反射点(121)进行三边测量的回波信号的顺序比基于其对所述主反射点(111、112)进行三边测量的回波信号的顺序高一。
8.如前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，步骤e)中的标准包括以下事实：所述次反射点(121、123、132、131、133)比所述主反射点(111、112)更远离与主反射点(111、112)相关的回波信号的发射和接收点。
9.如前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，步骤e)中的标准包括以下事实：所述主反射点(111、112)和次反射点(121、123)之间的距离小于预定最大距离。
10.如前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，步骤e)中的标准包括以下事实：与基于其对所述主反射点(111、112)进行三边测量的至少一个回波信号的信号强度相比，基于其对所述次反射点(121、123)进行三边测量的至少一个回波信号的信号强度降低不超过预定因子。
11.如前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，相应反射点(111-133)的三边测量位置和可选的一个或多个属性存储在反射点(111-133)的所述组反射点(100)中，并且步骤e)和f)在步骤a)、b)和c)完成之后基于存储在所述组反射点(100)中的存储位置和适用时的反射点(111-133)的存储属性来执行。
12.一种用于停放车辆(1)的方法，该车辆设置有至少一个侧向超声波收发器(4)和停车辅助系统(3)，该方法包括：
执行如权利要求1至11中任一项所述的方法，以便确定车辆(1)的侧向环境(5)中的多个主反射点(110、120、130)处的位置和物体高度；
确定侧向环境(5)中没有物体高度被确定为“高”的反射点的停车空间；以及
使用停车辅助系统(3)将车辆(1)停放在停车空间中。
13.一种包括指令的计算机程序产品，当由计算机设备执行时，所述指令促使所述计算机设备执行如权利要求1至12中任一项所述的方法。
14.一种用于设置有至少一个侧向超声波收发器(4)的车辆(1)的停车辅助系统(3)的测量装置(6)，其中测量装置(6)配置成测量车辆(6)的侧向环境(5),并且包括：
a)第一单元(21)，其配置为在沿着车辆(1)的侧向行驶方向(18)的多个发射和接收位置(40)处激活至少一个超声波收发器(4)，以便在横向于车辆(1)的行驶方向(18)的横向方向(20)上发射相应发射信号，并且接收从侧向环境反射的相应接收信号波形(10)；
b)第二单元(22)，其配置成识别相应接收信号波形(10)中的多个回波信号；
c)第三单元(23)，其配置成通过基于来自多个接收信号波形(10)中的两个相应接收信号波形和基于来自两个接收信号波形(10)中的每个的相应回波信号对侧向环境(5)中的相应反射点(110、120、130、140)进行多次三边测量来形成一组反射点(100)，并将其存储在该组反射点(100)中；
d)第四单元(24)，其配置成形成由该组反射点(100)中的相应主反射点(111、112)和相应次反射点(121、123)形成的多对，其基于至少基于位置的标准被识别为来自侧向环境(5)中的同一个物体部分(31、32、33)的直接和/或间接反射的反射点；以及
e)第五单元(25),其配置为如果所讨论的反射点是所形成的成对反射点之一的主反射点(111、112),则将侧向环境中的反射点(110、120、130、140)的相应一个处的物体高度确定为高，并且如果在第四单元(24)没有形成包括所讨论的反射点作为主反射点或次反射点的成对反射点，则确定为低。
15.一种车辆(1)，包括配置用于车辆(1)的半自主或全自主驾驶的停车辅助系统(3)，其中车辆(1)和/或停车辅助系统(3)包括如权利要求14所述的测量装置(6)。
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