DE102012200230A1 - Device and method for detecting the environment of a vehicle - Google Patents

Device and method for detecting the environment of a vehicle Download PDF

Info

Publication number
DE102012200230A1
DE102012200230A1 DE102012200230A DE102012200230A DE102012200230A1 DE 102012200230 A1 DE102012200230 A1 DE 102012200230A1 DE 102012200230 A DE102012200230 A DE 102012200230A DE 102012200230 A DE102012200230 A DE 102012200230A DE 102012200230 A1 DE102012200230 A1 DE 102012200230A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
vehicle
situation
signal
current
wind
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE102012200230A
Other languages
German (de)
Inventor
Matthias Karl
Peter Preissler
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Priority to DE102012200230A priority Critical patent/DE102012200230A1/en
Priority to FR1350172A priority patent/FR2985816B1/en
Priority to GB1300386.8A priority patent/GB2500290B/en
Publication of DE102012200230A1 publication Critical patent/DE102012200230A1/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01K11/00—Measuring temperature based upon physical or chemical changes not covered by groups G01K3/00, G01K5/00, G01K7/00 or G01K9/00
    • G01K11/22—Measuring temperature based upon physical or chemical changes not covered by groups G01K3/00, G01K5/00, G01K7/00 or G01K9/00 using measurement of acoustic effects
    • G01K11/24—Measuring temperature based upon physical or chemical changes not covered by groups G01K3/00, G01K5/00, G01K7/00 or G01K9/00 using measurement of acoustic effects of the velocity of propagation of sound
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S15/00—Systems using the reflection or reradiation of acoustic waves, e.g. sonar systems
    • G01S15/87—Combinations of sonar systems
    • G01S15/876—Combination of several spaced transmitters or receivers of known location for determining the position of a transponder or a reflector
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S15/00—Systems using the reflection or reradiation of acoustic waves, e.g. sonar systems
    • G01S15/88—Sonar systems specially adapted for specific applications
    • G01S15/93—Sonar systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes
    • G01S15/931—Sonar systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes of land vehicles
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/52—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S15/00
    • G01S7/52004—Means for monitoring or calibrating
    • G01S7/52006—Means for monitoring or calibrating with provision for compensating the effects of temperature
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/52—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S15/00
    • G01S7/523—Details of pulse systems
    • G01S7/526—Receivers
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S15/00—Systems using the reflection or reradiation of acoustic waves, e.g. sonar systems
    • G01S15/88—Sonar systems specially adapted for specific applications
    • G01S15/885—Meteorological systems
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S15/00—Systems using the reflection or reradiation of acoustic waves, e.g. sonar systems
    • G01S15/88—Sonar systems specially adapted for specific applications
    • G01S15/93—Sonar systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes
    • G01S15/931—Sonar systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes of land vehicles
    • G01S2015/932—Sonar systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes of land vehicles for parking operations

Abstract

Die Erfindung beruht auf der Idee, bei Erfassung der Umgebung eines Fahrzeugs mittels akustischer Signale, Veränderungen, die ein insbesondere moduliertes, akustisches Signal infolge von Klimaeinflüssen, erfährt, zu detektieren und aus den Veränderungen des Signals ein Modell der momentanen Klimasituation im Umfeld des Fahrzeugs zu erstellen. Dem Modell können Größen wie beispielsweise die Windstärke und/oder Komponenten der Windrichtung und/oder das Auftreten von Änderungen der Ausbreitungseigenschaften des akustischen Signals entnommen werden, wobei die Änderungen der Ausbreitungseigenschaften infolge von klimatischen Unterschieden, insbesondere von Temperaturunterschieden auftreten. Diese Größen werden bei der Erfassung der Umgebung des Fahrzeugs berücksichtigt und/oder optional für weitere Fahrzeugfunktionen genutzt. Insbesondere wird das Modell der momentanen Klimasituation aus Laufzeitunterschieden von Signalen erstellt, die unterschiedliche Ausbreitungsrichtungen auf ansonsten gleichen Ausbreitungswegen aufweisen.The invention is based on the idea, upon detection of the surroundings of a vehicle by means of acoustic signals, to detect changes which a particularly modulated acoustic signal as a result of climatic influences, and from the changes of the signal to a model of the current climate situation in the environment of the vehicle create. The model may be taken from variables such as the wind force and / or components of the wind direction and / or the occurrence of changes in the propagation characteristics of the acoustic signal, wherein the changes of the propagation characteristics due to climatic differences, in particular of temperature differences occur. These quantities are taken into account when detecting the environment of the vehicle and / or optionally used for other vehicle functions. In particular, the model of the current climate situation is created from transit time differences of signals that have different propagation directions on otherwise identical propagation paths.

Description

Stand der TechnikState of the art

Zur akustischen Umfelderfassung von Fahrzeugen werden derzeit üblicherweise Systeme verwendet, die Signale im Ultraschallbereich senden und empfangen. Bevorzugt werden pulsweise messende Systeme eingesetzt. Dabei werden typischer Weise mittels eines Elektro-Akustik-Wandlers in zeitlichen Abständen von 10 ms bis 300 ms akustische Pulse bei einer Frequenz von ca. 50 kHz ausgesandt. Die Pulse werden an Objekten in der Fahrzeugumgebung reflektiert und von sendenden oder nicht sendenden Wandlern empfangen. Aus den Pulslaufzeiten kann der Objektabstand bestimmt werden. Ein derartiges System ist beispielsweise in der WO 2011009786 A1 beschrieben. Böiger Wind und kurzzeitige Temperaturdifferenzen wirken störend bei derartigen Messungen und können die die Messergebnisse verfälschen.For acoustic environment detection of vehicles currently systems are usually used to send and receive the signals in the ultrasonic range. Preferably, pulse-measuring systems are used. In this case, acoustic pulses at a frequency of about 50 kHz are typically emitted by means of an electro-acoustic transducer at intervals of 10 ms to 300 ms. The pulses are reflected on objects in the vehicle environment and received by transmitting or non-transmitting converters. The object distance can be determined from the pulse transit times. Such a system is for example in the WO 2011009786 A1 described. Gusty wind and short-term temperature differences have a disturbing effect on such measurements and can falsify the measurement results.

DE 33 41 022 A1 beschreibt eine Kollisionswarneinrichtung für Kraftfahrzeuge, bei der im Ultraschallbereich sendende Elektro-Akustik-Wandler zum Einsatz kommen. Hier werden Windstörungen nicht berücksichtigt. Es ist beschrieben, dass bei der Ultraschallmessung durch Wind Messfehler herbeigeführt werden können, da die Schallwellen vom Wind beeinflusst werden. DE 33 41 022 A1 describes a collision warning device for motor vehicles, in which in the ultrasonic range emitting electro-acoustic transducers are used. Wind disturbances are not taken into account here. It is described that measuring errors can be induced by the wind in the ultrasound measurement, since the sound waves are influenced by the wind.

DE 10 2009 027 842 beschreibt die gleichzeitige Nutzung der akustischen Signale sowohl zur Fahrzeug-Fahrzeug-Kommunikation als auch zur Detektion der Fahrzeugpositionen zueinander und der Übertragung dieser Fahrzeug-Fahrzeug-Bewegungsrelationen. Darüber hinaus sind weitere Verfahren zur Kommunikation von Fahrzeugen untereinander beispielsweise durch Nutzung von Funkwellen bekannt. DE 10 2009 027 842 describes the simultaneous use of the acoustic signals both for vehicle-vehicle communication and for detecting the vehicle positions to each other and the transmission of these vehicle-vehicle-motion relations. In addition, other methods for communicating vehicles with each other, for example, by using radio waves are known.

DE 10 2005 013 589 beschreibt ein Verfahren zur Funktionsüberprüfung eines Ultraschallsensors, bei dem wenigstens ein weiterer Ultraschallsensor ein Ultraschallsignal aussendet und ein Funktionieren des ersten Sensors dann festgestellt wird, wenn die Amplitude des von dem ersten Sensor ohne eine Reflexion an einem externen Hindernis übertragenen Signals einen vorgegebenen, veränderlichen Grenzwert überschreitet. DE 10 2005 013 589 describes a method for functional testing of an ultrasonic sensor, in which at least one further ultrasonic sensor emits an ultrasonic signal and a functioning of the first sensor is detected when the amplitude of the signal transmitted by the first sensor without reflection on an external obstacle exceeds a predetermined, variable limit ,

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Erfassung der Umgebung eines Fahrzeugs anzugeben, wobei der Einfluss der Klimasituation in der Umgebung des Fahrzeugs erfasst und berücksichtigt wird. Unter Klimasituation sollen hierbei klimatischen Eigenschaften der Umgebung des Fahrzeugs verstanden werden, insbesondere die stationären, das heißt über mehrere Messungen unveränderten, und/oder kurzzeitig schwankende Kenngrößen der aktuellen Windsituation und/oder der Umgebungstemperatur, insbesondere der auftretenden Temperaturunterschiede und/oder der Luftfeuchte und/oder des Luftdrucks. Insbesondere kann die Klimasituation auch Veränderungen der Ausbreitungseigenschaften von akustischen Signalen umfassen. Um den Einfluss der Klimasituation zu bestimmen, wird aus der Struktur von Signaländerungen, die bei der akustischen Erfassung des Fahrzeugumfelds auftreten und die durch klimatische Einflüsse wie beispielsweise Wind und/oder durch Temperaturunterschiede verursacht werden, die aktuelle Klimasituation im Bereich um das Fahrzeug bestimmt. Mit diesen Informationen wird ein Modell der momentanen Klimasituation, insbesondere der momentan herrschenden Windsituation und/oder der Temperaturunterschiede, erstellt, das bei der akustischen Erfassung des Fahrzeugumfelds berücksichtigt wird. Mittels des Modells können Messfehler, die durch das Klima, insbesondere durch den Wind und/oder durch Temperaturunterschiede, verursacht werden, ausgeglichen werden. Optional kann das Modell verwendet werden, um weitere Fahrzeugfunktionen und/oder die Fahrdynamik der aktuellen Klimasituation, insbesondere der Windsituation anzupassen, um gegebenenfalls einer Gefahr entgegenzuwirken. Dabei kommen insbesondere das Bremsen, Beschleunigen, Steuern der Höchstgeschwindigkeit und/oder Lenken des Fahrzeugs in Frage.It is the object of the invention to specify an apparatus and a method for detecting the surroundings of a vehicle, wherein the influence of the climatic situation in the surroundings of the vehicle is detected and taken into account. Climatic situation is to be understood as meaning climatic characteristics of the surroundings of the vehicle, in particular the steady-state, ie unchanged over a plurality of measurements, and / or momentarily fluctuating characteristics of the current wind situation and / or the ambient temperature, in particular the temperature differences and / or the air humidity occurring and / or or the air pressure. In particular, the climate situation may also include changes in the propagation characteristics of acoustic signals. In order to determine the influence of the climate situation, the current climate situation in the area around the vehicle is determined from the structure of signal changes that occur during the acoustic detection of the vehicle environment and that are caused by climatic influences such as wind and / or temperature differences. With this information, a model of the current climate situation, in particular the currently prevailing wind situation and / or the temperature differences created, which is taken into account in the acoustic detection of the vehicle environment. By means of the model, measurement errors caused by the climate, in particular by the wind and / or by temperature differences, can be compensated. Optionally, the model can be used to adapt further vehicle functions and / or the driving dynamics of the current climate situation, in particular the wind situation, in order to counteract any danger. In particular braking, accelerating, controlling the maximum speed and / or steering of the vehicle come into question.

Die Erfindung beruht auf der Idee, bei Erfassung der Umgebung eines Fahrzeugs mittels akustischer Signale, Veränderungen, die ein insbesondere moduliertes, akustisches Signal infolge von Klimaeinflüssen, erfährt, zu detektieren und aus den Veränderungen des Signals ein Modell der momentanen Klimasituation im Umfeld des Fahrzeugs zu erstellen. Dem Modell können Größen wie beispielsweise die Windstärke und/oder Komponenten der Windrichtung und/oder das Auftreten von Änderungen der Ausbreitungseigenschaften des akustischen Signals entnommen werden, wobei die Änderungen der Ausbreitungseigenschaften infolge von klimatischen Unterschieden, insbesondere von Temperaturunterschieden auftreten. Diese Größen werden bei der Erfassung der Umgebung des Fahrzeugs berücksichtigt und/oder optional für weitere Fahrzeugfunktionen genutzt. Insbesondere wird das Modell der momentanen Klimasituation aus Laufzeitunterschieden von Signalen erstellt, die unterschiedliche Ausbreitungsrichtungen auf ansonsten gleichen Ausbreitungswegen aufweisen. Alternativ oder zusätzlich kann das Modell der momentanen Klimasituation auf Basis von Unterschieden in der Signalstärke mehrerer voneinander verschiedener Signale und/oder Veränderungen in der Signalstärke eines Signals erstellt oder ergänzt werden.The invention is based on the idea, upon detection of the surroundings of a vehicle by means of acoustic signals, to detect changes which a particularly modulated acoustic signal as a result of climatic influences, and from the changes of the signal to a model of the current climate situation in the environment of the vehicle create. The model may be taken from variables such as the wind force and / or components of the wind direction and / or the occurrence of changes in the propagation characteristics of the acoustic signal, wherein the changes of the propagation characteristics due to climatic differences, in particular of temperature differences occur. These quantities are taken into account when detecting the environment of the vehicle and / or optionally used for other vehicle functions. In particular, the model of the current climate situation is created from transit time differences of signals that have different propagation directions on otherwise identical propagation paths. Alternatively or additionally, the model of the current climate situation based on differences be created or supplemented in the signal strength of several mutually different signals and / or changes in the signal strength of a signal.

Die Erfindung sieht eine Vorrichtung zur Erfassung der Umgebung eines Fahrzeugs vor. Diese umfasst zumindest eine Sendevorrichtung, die insbesondere als Ultraschallsender ausgebildet ist. Die Sendevorrichtung ist eingerichtet, ein zeitlich moduliertes, akustisches Signal zu auszusenden. Die Vorrichtung umfasst außerdem mindestens eine Empfangsvorrichtung, die eingerichtet ist, ein von der Sendevorrichtung gesendetes und von einem oder mehreren Objekten in der Umgebung des Fahrzeugs reflektiertes akustisches Signal zu empfangen. Es ist weiterhin eine Auswerteeinrichtung vorgesehen, die eingerichtet ist, aus dem empfangenen Signal in bekannter Weise Informationen bezüglich Abstand und/oder Relativgeschwindigkeit der Objekte zu bestimmen. Erfindungsgemäß ist die Auswerteeinrichtung ferner eingerichtet, die momentane Klimasituation in der Umgebung des Fahrzeugs zu bestimmen.The invention provides a device for detecting the environment of a vehicle. This comprises at least one transmitting device, which is designed in particular as an ultrasonic transmitter. The transmitting device is set up to transmit a time-modulated acoustic signal. The apparatus also includes at least one receiving device configured to receive an acoustic signal transmitted by the transmitting device and reflected by one or more objects in the vicinity of the vehicle. Furthermore, an evaluation device is provided, which is set up to determine information regarding the distance and / or relative speed of the objects from the received signal in a known manner. According to the invention, the evaluation device is also set up to determine the current climate situation in the surroundings of the vehicle.

Bevorzugt wird die Klimasituation bestimmt, indem charakteristische Änderungen eines zeitlichen Verlaufs eines von der Empfangsvorrichtung empfangenen Testsignals erkannt werden. Das Testsignal kann beispielsweise von der Sendevorrichtung erzeugt werden. Aus dem empfangenen Testsignal wird die momentane Windrichtung und/oder eine oder mehrere Komponenten der Windrichtung, und/oder Windgeschwindigkeit und/oder Umgebungstemperatur und/oder Umgebungstemperaturänderungen berechnet.Preferably, the climate situation is determined by recognizing characteristic changes in a time profile of a test signal received by the receiving device. The test signal can be generated, for example, by the transmitting device. The instantaneous wind direction and / or one or more components of the wind direction, and / or wind speed and / or ambient temperature and / or ambient temperature changes are calculated from the received test signal.

In einer besonders bevorzugten Ausführung der Erfindung ist vorgesehen, dass mindestens zwei Empfangsvorrichtungen an dem Fahrzeug vorhanden sind. Die Auswerteeinrichtung ist eingerichtet, die momentane Klimasituation aus den Unterschieden zwischen den von den Empfangsvorrichtungen empfangenen Testsignalen zu bestimmen. Dazu können zum Beispiel Methoden wie die Kreuzkorrelation eingesetzt werden, die es erlauben, durch Wind und/oder Umgebungstemperaturunterschiede, verursachte Unterschiede in den empfangenen Signalen von anderen Einflüssen, wie zum Beispiel Reflexivitätsunterschieden der zu detektierenden Objekte oder unterschiedlich starker, zumeist stationärer Luftfeuchtigkeit zu unterscheiden.In a particularly preferred embodiment of the invention, it is provided that at least two receiving devices are present on the vehicle. The evaluation device is set up to determine the current climate situation from the differences between the test signals received by the receiving devices. For this purpose, methods such as cross-correlation can be used, for example, which make it possible to distinguish differences in the received signals caused by wind and / or ambient temperature differences from other influences, such as reflectivity differences of the objects to be detected or different, mostly stationary atmospheric moisture.

Besonders bevorzugt sind mindestens zwei Gruppen von jeweils einer Sendeeinrichtung und einer Empfangsvorrichtung vorgesehen, wobei die Gruppen jeweils unterschiedliche räumliche Ausrichtungen aufweisen. Durch eine derartige Anordnung wird die Genauigkeit und Auflösung der Bestimmung der momentanen Klimasituation in der Umgebung des Fahrzeugs verbessert.Particularly preferably, at least two groups each of a transmitting device and a receiving device are provided, wherein the groups each have different spatial orientations. Such an arrangement improves the accuracy and resolution of determining the current climate situation in the environment of the vehicle.

Bevorzugt weisen die Sendervorrichtungen und/oder die Empfangsvorrichtungen elektronische Signalfilter auf, deren Filtereigenschaften abhängig von der momentanen Klimasituation anpassbar sind. Durch die insbesondere automatische Anpassung der Filter kann bei mehreren aufeinanderfolgenden Messzyklen die Messgenauigkeit erhöht werden.The transmitter devices and / or the reception devices preferably have electronic signal filters whose filter properties can be adapted as a function of the current climate situation. Due to the automatic adjustment of the filters in particular, measurement accuracy can be increased for several consecutive measuring cycles.

Die Erfindung sieht außerdem ein Verfahren zur Erfassung der Umgebung eines Fahrzeugs mit folgenden Schritten vor:

  • – Senden eines, insbesondere zeitlich modulierten, akustischen Signals, insbesondere eines Ultraschallsignals,
  • – Empfangen des gesendeten und von einem oder mehreren Objekten in der Umgebung des Fahrzeugs reflektierten oder auf direktem Wege übertragenen akustischen Signals durch einen oder mehrere Empfänger,
  • – Bestimmung von Umgebungsgrößen des Fahrzeugs, insbesondere Abstand und/oder Relativgeschwindigkeit und/oder räumliche Ausdehnung der Objekte, durch Auswerten des empfangenen Signals.
The invention also provides a method for detecting the surroundings of a vehicle with the following steps:
  • Sending an acoustic signal, especially temporally modulated, in particular an ultrasonic signal,
  • Receiving the transmitted and reflected by one or more objects in the vicinity of the vehicle or directly transmitted acoustic signal by one or more recipients,
  • - Determining environmental variables of the vehicle, in particular distance and / or relative speed and / or spatial extent of the objects, by evaluating the received signal.

Erfindungsgemäß sind außerdem die folgenden Schritte vorgesehen:

  • – Empfangen mindestens eines zeitlich modulierten, akustischen Signals, insbesondere eines Testsignals,
  • – Erstellen eines Modells der momentanen Klimasituation in der Umgebung des Fahrzeugs, indem charakteristische Änderungen des zeitlichen Verlaufs des empfangenen Signals und/oder charakteristische Abweichungen der mittels des Signals bestimmten Bewegungsrichtung des Fahrzeugs erkannt werden.
According to the invention, the following steps are also provided:
  • Receiving at least one time-modulated acoustic signal, in particular a test signal,
  • - Creating a model of the current climate situation in the vicinity of the vehicle by recognizing characteristic changes in the time course of the received signal and / or characteristic deviations of the direction of movement of the vehicle determined by the signal.

In einer bevorzugten Ausführung des Verfahrens wird das Modell der momentanen Klimasituation aus den Laufzeitunterschieden zwischen zwei oder mehr in unterschiedliche, insbesondere entgegengesetzte Richtungen ausgesendeten, an einem stationären Objekt reflektierten Testsignalen bestimmt. Alternativ oder zusätzlich wird die momentane Klimasituation aus dem Zeitverhalten der Signalstärke eines empfangenen Testsignals, beispielsweise eines Echopulses, und/oder durch Vergleich des Zeitverhaltens zweier oder mehrerer aufeinander folgender empfangener Testsignale bestimmt.In a preferred embodiment of the method, the model of the instantaneous climate situation is determined from the propagation time differences between two or more test signals which are emitted in different, in particular opposite directions and reflected on a stationary object. Alternatively or additionally, the instantaneous climate situation is determined from the time response of the signal strength of a received test signal, for example an echo pulse, and / or by comparing the time behavior of two or more successive received test signals.

In einer anderen bevorzugten Ausführung des Verfahrens wird das Modell der momentanen Klimasituation aus den Laufzeitunterschieden bei der Direktübertragung von Testsignalen zwischen mindestens zwei räumlich getrennten Vorrichtungen, die zum Senden und Empfangen akustischer Signale geeignet sind, bestimmt. Diese Vorrichtungen können dabei alle am Fahrzeug vorgesehen sein. Alternativ können eine oder mehrere Sendevorrichtungen auch insbesondere ortsfest in der Umgebung des Fahrzeugs angebracht sein. In another preferred embodiment of the method, the model of the current climate situation is determined from the transit time differences in the direct transmission of test signals between at least two spatially separated devices which are suitable for transmitting and receiving acoustic signals. These devices can all be provided on the vehicle. Alternatively, one or more transmission devices can also be mounted in a stationary manner in the surroundings of the vehicle.

Der Vorteil einer solchen Anordnung besteht darin, dass der Abstand zwischen Sende- und Empfangsvorrichtung bekannt ist, so dass aus Veränderungen des Signals, insbesondere Verschiebungen der Laufzeit und/oder der Periodendauer und/oder Phasenverschiebungen und/oder der Signalstärke, insbesondere der Signalstärke in stationären Szenen, das heißt in Szenen, in denen sich die Sendevorrichtung, die Empfangsvorrichtung und das gegebenenfalls im Übertragungsweg befindliche reflektierende Objekt relativ zueinander nicht oder nach bekannten Regeln bewegen, auf modellrelevante Größen, wie beispielsweise Windstärke und/oder Windrichtung und/oder Lufttemperatur geschlossen werden kann, ohne dass weitere Parameter, wie etwa die Relativgeschwindigkeit oder Form eines unbekannten Objekts in der Fahrzeugumgebung berücksichtigt werden muss. Daraus ergibt sich eine Vereinfachung der Erstellung des Modells der momentanen Klimasituation in der Umgebung des Fahrzeugs.The advantage of such an arrangement is that the distance between transmitting and receiving device is known, so that from changes in the signal, in particular shifts in the transit time and / or the period and / or phase shifts and / or the signal strength, in particular the signal strength in stationary Scenes, that is, in scenes in which the transmitting device, the receiving device and possibly located in the transmission path reflective object relative to each other or move according to known rules, model-related variables, such as wind strength and / or wind direction and / or air temperature can be closed without having to take into account further parameters, such as the relative speed or shape of an unknown object in the vehicle environment. This results in a simplification of the creation of the model of the current climate situation in the environment of the vehicle.

Das Modell der momentanen Klimasituation wird bevorzugt durch die Auswertung eines Momentanechoverlaufs und/oder einer Momentanechoperiodenabweichung des Testsignals erstellt und/oder optimiert. Unter Momentanechoverlauf wird hierbei der zeitliche Verlauf der Amplitude des empfangenen Signals, insbesondere Testsignals, verstanden. Über den zeitlichen Versatz des Momentanechoverlaufs gegenüber einer erwarteten Verschiebung, die sich aus dem Abstand zwischen Sendevorrichtung und Empfangsvorrichtung ergibt, kann auf eine Komponente der Windrichtung in Richtung der Signalausbreitung geschlossen werden. Treten bei dem empfangenen Signal außerdem Abweichungen des Amplitudenverlaufs bezüglich der Form des Signals auf, kann auf Verwirbelungen durch Windeinfluss und turbulente Windströmung geschlossen werden. Zeitliche Schwankungen der Signalstärke in statischen Szenen, das heißt in Szenen, in denen sich die Sendevorrichtung, die Empfangsvorrichtung und das gegebenenfalls im Übertragungsweg befindliche reflektierende Objekt relativ zueinander nicht bewegen, sind häufig die Folge von Temperaturschwankungen. Zusätzlich oder alternativ kann die Momentanechoperiodenabweichung ausgewertet werden. Unter der Momentanechoperiodenabweichung wird die Abweichung der Periode des empfangenen Signals von der Periode des gesendeten, modulierten Signals verstanden.The model of the current climate situation is preferably created and / or optimized by the evaluation of a momentary echo curve and / or a momentary echo period deviation of the test signal. In this context, momentary chase run is understood to be the time profile of the amplitude of the received signal, in particular the test signal. It is possible to deduce a component of the wind direction in the direction of the signal propagation via the temporal offset of the instantaneous chase compared to an expected shift, which results from the distance between transmitting device and receiving device. If, in addition, deviations of the amplitude profile with respect to the shape of the signal occur in the received signal, turbulences due to wind influence and turbulent wind flow can be inferred. Temporal variations in signal strength in static scenes, that is, in scenes in which the transmitting device, the receiving device, and the reflective object optionally located in the transmission path do not move relative to one another are often the result of temperature fluctuations. Additionally or alternatively, the instantaneous scanning period deviation can be evaluated. By the momentary scanning period deviation is meant the deviation of the period of the received signal from the period of the transmitted, modulated signal.

In einer bevorzugen Ausführung der Erfindung werden zeitgleich akustische Umweltsignale an mindestens zwei räumlich getrennten Positionen des Fahrzeugs empfangen. In vorteilhafter Weise wird durch Vergleich der empfangenen Umweltsignale das Modell der momentanen Klimasituation in der Umgebung des Fahrzeugs optimiert. Durch die Umweltsignale werden zusätzliche Informationen aus der Fahrzeugumgebung genutzt, um das Modell der momentanen Klimasituation zu verbessern. Außerdem werden Störgeräusche als solche erkannt und können bei der Auswertung ignoriert werden.In a preferred embodiment of the invention, acoustic environmental signals are simultaneously received at at least two spatially separated positions of the vehicle. In an advantageous manner, the model of the instantaneous climate situation in the surroundings of the vehicle is optimized by comparing the received environmental signals. The environmental signals use additional information from the vehicle environment to improve the model of the current climate situation. In addition, noise is recognized as such and can be ignored in the evaluation.

Vorzugsweise erfolgt mittels des Modells der momentanen Klimasituation eine Korrektur in der Bestimmung von Umgebungsgrößen des Fahrzeugs, insbesondere bezüglich des Abstands und/oder der Relativgeschwindigkeit und/oder der räumliche Ausdehnung von Objekten. Fehler in der Erfassung des Fahrzeugumfelds, die durch Wind und/oder Temperaturschwankungen und/oder andere klimatische Eigenschaften verursacht werden, können damit in vorteilhafter Weise ausgeglichen werden. Weiterhin können Einstellgrößen für die Umfelddetektion, wie beispielsweise Detektionsschwellen, der jeweiligen Klimasituation entsprechend angepasst werden.Preferably, by means of the model of the instantaneous climate situation, a correction is made in the determination of environmental variables of the vehicle, in particular with regard to the distance and / or the relative speed and / or the spatial extent of objects. Errors in the detection of the vehicle environment, which are caused by wind and / or temperature fluctuations and / or other climatic characteristics, can thus be compensated in an advantageous manner. Furthermore, setting variables for environmental detection, such as detection thresholds, can be adapted accordingly to the respective climatic situation.

In einer bevorzugen Ausführung der Erfindung werden akustische Signale ausgewertet, die sich nahe der Fahrzeugoberfläche ausbreiten. Dazu zählen die Signale, die auf direktem Wege zwischen Sender und Empfänger übertragen werden, wobei Sender und Empfänger am Fahrzeug angebracht sind. Durch die Nähe zur Fahrzeugoberfläche resultiert eine Beeinflussung der akustischen Signale. So wird die Signalstärke derjenigen Signale, die sich in Windrichtung bewegen, erhöht und derjenigen, die sich entgegen der Windrichtung bewegen, verringert. Darüber hinaus führen Temperaturunterschiede zwischen der Luft und der Fahrzeugoberfläche zu einer Temperaturschichtung in Oberflächennähe. Diese beeinflusst wiederum die Ausbreitung der akustischen Signale, insbesondere die Signalstärke. Durch Auswertung der Signalstärke, ihres zeitlichen Verlaufs oder anderer charakteristischer Merkmale des empfangenen Signals kann auf Temperaturunterschiede zwischen der Luft und der Fahrzeugoberfläche geschlossen werden. Solche Temperaturunterschiede zeigen Veränderungen der Intensität der Sonneneinstrahlung und Änderungen der Lufttemperatur an sowie bestimmte Fahrsituationen wie die Ein-/Ausfahrt in Tunnel oder (Tief-)Garagen. Besonders vorteilhaft ist zum Zwecke der Auswertung die Kombination mit weiteren, im Fahrzeug verfügbaren Daten wie der Fahrzeuggeschwindigkeit, ihres zeitlichen Verlaufs und/oder der Lufttemperatur durchzuführen.In a preferred embodiment of the invention, acoustic signals are evaluated which propagate near the vehicle surface. These include the signals that are transmitted directly between transmitter and receiver, with the transmitter and receiver attached to the vehicle. The proximity to the vehicle surface results in influencing the acoustic signals. Thus, the signal strength of those signals that move in the wind direction, increased and those that move against the wind direction, reduced. In addition, temperature differences between the air and the vehicle surface lead to a temperature stratification near the surface. This in turn influences the propagation of the acoustic signals, in particular the signal strength. By evaluating the signal strength, its time course or other characteristic features of the received signal can be concluded that temperature differences between the air and the vehicle surface. Such temperature differences indicate changes in the intensity of solar radiation and changes in air temperature, as well as certain driving situations such as entry / exit in tunnels or (underground) garages. Is particularly advantageous for the purpose of Evaluation to perform the combination with other data available in the vehicle such as the vehicle speed, its time course and / or the air temperature.

Vorzugsweise können Funktionen des Fahrzeugs, insbesondere die Fahrdynamik, durch Einbeziehung der momentanen Klimasituation angepasst werden. Zusätzlich kann der Fahrer durch ein akustisches oder optisches Warnsignal bei durch die Klimasituation bedingten Gefahren, beispielsweise bei starkem Seitenwind, gewarnt werden.Preferably, functions of the vehicle, in particular the driving dynamics, can be adapted by incorporating the current climate situation. In addition, the driver can be warned by an acoustic or visual warning in case of dangers caused by the climate situation, for example in strong crosswinds.

Die Fahrzeugfunktionen, die abhängig von der Klimasituation angepasst werden können, umfassen beispielsweise die Steuerung der Bremsen und/oder das Beschleunigen.The vehicle functions, which can be adapted depending on the climate situation, include, for example, the control of the brakes and / or the acceleration.

Bevorzugt kann die Lenkung des Fahrzeugs, insbesondere der Lenkwinkel, abhängig von der momentanen Klimasituation geregelt werden. Dazu kann beispielsweise ein Lenkwinkel-Offset abhängig von der momentanen Windsituation bestimmt oder ein bereits eingestellter Lenkwinkel-Offset korrigiert werden. Ebenso kann abhängig von der momentanen Klimasituation die Lenkübersetzung geändert werden, wodurch Auswirkungen von Lenkeinschlägen beeinflusst werden können.Preferably, the steering of the vehicle, in particular the steering angle, be regulated depending on the current climate situation. For this purpose, for example, a steering angle offset can be determined depending on the current wind situation or an already set steering angle offset can be corrected. Likewise, depending on the current climate situation, the steering ratio can be changed, whereby effects of steering angles can be influenced.

Bevorzugt wird alternativ oder zusätzlich eine Wankstabilisierung realisiert, die die Informationen der momentanen Klimasituation, insbesondere der Windsituation, nutzt. Ferner kann alternativ oder zusätzlich die mögliche Höchstgeschwindigkeit des Fahrzeugs der momentanen, Windsituation, insbesondere bei stark böigem Wind, angepasst werden. Weiterhin kann bevorzugt eine Kommunikation zu einem anderen Fahrzeug bestehen, über die Informationen über die momentane Klimasituation übertragen werden.Preferably, alternatively or additionally, a roll stabilization is realized, which uses the information of the current climate situation, in particular the wind situation. Furthermore, alternatively or additionally, the possible maximum speed of the vehicle can be adapted to the current wind situation, in particular in the case of strong gusty winds. Furthermore, there may preferably be a communication to another vehicle via which information about the current climate situation is transmitted.

Bevorzugt werden alternativ oder zusätzlich ermittelte Temperaturunterschiede zwischen der Luft und der Fahrzeugoberfläche genutzt, um die Klimatisierung/Heizung des Fahrzeuginnenraums zu regeln. Weiterhin kann bei Temperaturänderungen im Bereich um den Gefrierpunkt eine Warnung an den Fahrer ausgegeben werden. Ebenso ist denkbar, dass die sehr schnell verfügbare Information durch die Auswertung der akustischen Signale verwendet wird, um die Filtereinstellungen anderer Temperaturmessvorrichtungen des Fahrzeugs anzupassen. Wird beispielsweise die Ein-/Ausfahrt in einen Tunnel oder eine Garage erkannt, können zudem in Abhängigkeit von der Lufttemperatur Anpassungen an Systemen der Fahrdynamik, beispielsweise Regelanpassungen an ABS/ASR vorgenommen werden.Preferably, alternatively or additionally determined temperature differences between the air and the vehicle surface are used to regulate the air conditioning / heating of the vehicle interior. Furthermore, with temperature changes in the area around the freezing point, a warning can be issued to the driver. It is also conceivable that the very quickly available information is used by the evaluation of the acoustic signals to adjust the filter settings of other temperature measuring devices of the vehicle. If, for example, the entry / exit into a tunnel or a garage is detected, adaptations to systems of vehicle dynamics, for example adjustment of the ABS / ASR system, can also be made depending on the air temperature.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung der Zeichnungen sowie den Unteransprüchen.Further features and advantages of the invention will become apparent from the description of the drawings and the dependent claims.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

1a) und b) zeigen schematisch den Windeinfluss auf die Signalübertragung von einem Sender zu einem Empfänger durch Reflexion an einem Objekt. 1a) and b) schematically show the influence of wind on signal transmission from a transmitter to a receiver by reflection on an object.

2a) zeigt den Echoverlauf der Amplitude des empfangenen Signals ohne Wind. 2a) shows the echo of the amplitude of the received signal without wind.

2b) zeigt den Echoverlauf der Amplitude des empfangenen Signals bei stationärem Seitenwind. 2 B) shows the echo of the amplitude of the received signal with steady crosswind.

2c) zeigt den Echoverlauf der Amplitude des empfangenen Signals bei Verwirbelungen. 2c) shows the echo of the amplitude of the received signal in turbulence.

3a) zeigt den Echoverlauf der Momentanperiodendauer des empfangenen Signals ohne Wind. 3a) shows the echo of the instantaneous period of the received signal without wind.

3b) zeigt den Echoverlauf der Momentanperiodendauer des empfangenen Signals bei schwankendem Seitenwind. 3b) shows the echo of the instantaneous period of the received signal with fluctuating crosswinds.

Ausführungen der ErfindungEmbodiments of the invention

Die Erfindung soll anhand der Laufzeitmessung pulsweise messender, akustischer Signale beschrieben werden. Die Signale weisen dabei nicht zwangsweise Frequenzen im Ultraschallbereich auf, sondern können beispielsweise auch im hörbaren Frequenzbereich oder im Infraschallbereich liegen.The invention will be described with reference to the transit time measurement pulse-measuring, acoustic signals. The signals do not necessarily have frequencies in the ultrasonic range, but may also be in the audible frequency range or in the infrasonic range, for example.

Äquivalent kann das Verfahren auch mit Signalen durchgeführt werden, die mittels anderer bekannter Modulationsverfahren erzeugt wurden. Beispiele für derartige Modulationsverfahren sind z. B. Pulsmuster, Chirp oder m-äre Mehrträgersignale wie z. B. Frequency Hopping, insbesondere in den Sonderformen FSK (frequency shift keying) oder PSK (phase shift keying).Equivalently, the method can also be performed with signals generated by other known modulation methods. Examples of such modulation methods are z. B. pulse pattern, Chirp or m-ary multicarrier signals such. As frequency hopping, especially in the special forms FSK (frequency shift keying) or PSK (phase shift keying).

Befindet sich bei pulsweise messenden Systemen zur akustischen Erfassung des Fahrzeugumfelds ein reflektierendes Objekt O im Abstand d, wie in 1a) schematisch dargestellt, so benötigt ein Echo des Signals vom Sender S zum Empfänger E bei einer Schallgeschwindigkeit c eine Echolaufzeit τ, τ = 2· d / c. In the case of pulsed-measuring systems for the acoustic detection of the vehicle surroundings, there is a reflective object O at a distance d, as in FIG 1a) shown schematically, so requires an echo of the signal from the transmitter S to the receiver E at a speed of sound c an echo delay τ, τ = 2 · d / c.

Wie in 1b dargestellt wird zur Verdeutlichung des Windeinflusses ein ausgesandtes akustisches Signal modellhaft aufgeteilt in eine Komponente 11 und eine Komponente 12, wobei die Komponente 12 den Anteil des Signals, der sich in Windrichtung ausbreitet darstellt. Komponente 12 des ausgesandten akustischen Signals wird zusätzlich zur Schallgeschwindigkeit c durch Wind mit einer Geschwindigkeit νW bewegt, während sich die Komponente 11 ausschließlich mit der Schallgeschwindigkeit c ausbreitet. Es gilt demnach: τ1 = 2· d / c

Figure 00100001
wobei gilt
Figure 00100002
As in 1b to illustrate the influence of wind, an emitted acoustic signal is modeled divided into a component 11 and a component 12 , where the component 12 the proportion of the signal that propagates downwind. component 12 of the emitted acoustic signal is in addition to the speed of sound c by wind at a speed ν W moves while the component 11 propagates exclusively at the speed of sound c. It therefore applies: τ 1 = 2 · d / c
Figure 00100001
where is true
Figure 00100002

Wobei τ1 die Echolaufzeit der Komponente 11 und τ2 die Echolaufzeit der Komponente 12 bezeichnet.Where τ 1 is the echo time of the component 11 and τ 2 is the echo time of the component 12 designated.

Bei einem beispielhaften Objektabstand d von ca. 6 m und einer Schallgeschwindigkeit c von 340 m/s ergibt sich bereits bei einer Windgeschwindigkeit νW von 1 m/s eine Laufzeitänderung von Δτ ≈ 104 μs. Bei einer typischen Trägerfrequenz des akustischen Signals von fC = 48 kHz entspricht diese Laufzeitänderung Δτ etwa 5 Signalperioden. Selbst bei schönem Wetter können Windböen von 5 bis 10 m/s auftreten, was einer Laufzeitänderung Δτ von bis zu 1 ms entsprechen kann.With an exemplary object distance d of approximately 6 m and a speed of sound c of 340 m / s, a transit time change of Δτ ≈ 104 μs already results at a wind speed ν W of 1 m / s. For a typical carrier frequency of the acoustic signal of f C = 48 kHz, this transit time change Δτ corresponds to approximately 5 signal periods. Wind gusts of 5 to 10 m / s can occur even in fair weather, which can correspond to a change in transit time Δτ of up to 1 ms.

Darüber hinaus ist der Einfluss des Windes auf die Lufttemperatur nicht immer vernachlässigbar. Bekannterweise gilt für die Temperaturabhängigkeit der Schallgeschwindigkeit c der Zusammenhang:

Figure 00110001
In addition, the influence of the wind on the air temperature is not always negligible. As is known, the relationship between the temperature dependence of the speed of sound c and the relationship between:
Figure 00110001

Eine Temperaturdifferenz ΔT bewirkt somit ebenfalls eine Laufzeitänderung Δτ, gemäß τ1 = 2· d / c(T) τ2 = 2· d / c(T + ΔT)

Figure 00110002
wobei gilt
Figure 00110003
A temperature difference ΔT thus likewise causes a transit time change Δτ, in accordance with FIG τ 1 = 2 · d / c (T) τ 2 = 2 · d / c (T + ΔT)
Figure 00110002
where is true
Figure 00110003

Bei einem beispielhaften Objektabstand d von 6 m und einer Lufttemperatur T von 20°C führt eine Temperaturänderung ΔT von 1 K bereits zu einer Laufzeitänderung Δτ von ca. 60 μs, was bei einer typischen Trägerfrequenz von fC = 48 kHz bereits etwa 3 Signalperioden entspricht. Berücksichtigt man, dass bereits bei einer Laufzeitdifferenz Δτ von einer halben Signalperiode eine Signalauslöschung infolge destruktiver Überlagerung auftreten kann, so ist bei einer Laufzeitdifferenz Δτ von etwa 3 Signalperioden mit mannigfaltigen Veränderungen der Signalstärke zu rechnen.In the case of an exemplary object distance d of 6 m and an air temperature T of 20 ° C., a temperature change ΔT of 1 K already leads to a transit time change Δτ of approximately 60 μs, which already corresponds to approximately 3 signal periods for a typical carrier frequency of f C = 48 kHz , Taking into account that signal deletion due to destructive superimposition can already occur with a transit time difference Δτ of half a signal period, a signal delay of a signal with approximately three signal periods is to be expected in the case of a transit time difference Δτ.

Erfindungsgemäß wird dieser Effekt ausgenutzt, um Informationen über die aktuelle Klimasituation zu erhalten und daraus ein Modell zu erstellen, das zur Korrektur der durch Klimaschwankungen, insbesondere durch Wind und/oder Temperaturdifferenzen, verursachten Effekte verwendet werden kann.According to the invention, this effect is exploited in order to obtain information about the current climate situation and to use it to create a model which can be used to correct the effects caused by climatic fluctuations, in particular by wind and / or temperature differences.

1a) verdeutlicht den Quereinfluss von Seitenwind am Beispiel eines Signals das von einem Sender S ausgesandt, an einem Objekt O reflektiert und von einem Empfänger E detektiert wird. Der Quereinfluss durch stationären Seitenwind in Richtung vw1 von links ist durch den gestrichelten Pfeil dargestellt, der Quereinfluss durch stationären Seitenwind in Richtung vw2 von rechts ist durch den durchgezogenen Pfeil dargestellt. 1a) illustrates the cross-influence of crosswinds on the example of a signal emitted by a transmitter S, reflected at an object O and detected by a receiver E. The transverse influence by stationary crosswind in direction v w1 from the left is shown by the dashed arrow, the transverse influence by steady crosswind in direction v w2 from the right is shown by the solid arrow.

Bei der Auswertung des empfangenen Signals macht sich der Einfluss des Seitenwindes bemerkbar, wie in den 2 und 3 dargestellt ist. 2 zeigt den Verlauf der Amplitude des Signals, das vom Empfänger detektiert wird. Dieses Signal wird auch als Echoverlauf der Amplitude bezeichnet. 3 zeigt die Abweichung der Periodendauer des empfangenen Echosignals von der Periodendauer des gesendeten Signals. Diese Abweichung wird auch als Momentanperiodendauerabweichung bezeichnet. In 3 ist die „gültige” Momentanperiodendauerabweichung gezeigt. „Gültig” bedeutet in diesem Zusammenhang, dass die Momentanperiodedauerabweichung während einer Messperiode bestimmt wird, während der die Amplitude des Echosignals hinreichend groß ist, also beispielsweise oberhalb eines bestimmten Schwellenwerts A0 liegt. Damit wird der Einfluss von Störungen durch Rauschen und Umgebungsgeräusche auf die Messung reduziert. Die Darstellung in 3 ist so gewählt, dass eine Verkürzung der Periodendauer eine positive Momentanperiodendauerabweichung ergibt und eine Verlängerung der Periodendauer eine negative Momentanperiodendauerabweichung ergibt.In the evaluation of the received signal makes the influence of the crosswinds noticeable, as in the 2 and 3 is shown. 2 shows the course of the amplitude of the signal detected by the receiver. This signal is also referred to as the echo of the amplitude. 3 shows the deviation of the period of the received echo signal from the period of the transmitted signal. This deviation is also referred to as the instantaneous period duration deviation. In 3 the "valid" instantaneous period duration deviation is shown. "Valid" in this context means that the instantaneous period duration deviation is determined during a measurement period during which the amplitude of the echo signal is sufficiently large, that is, for example above a certain threshold value A 0 . This reduces the influence of interference from noise and ambient noise on the measurement. The representation in 3 is chosen so that a shortening of the period gives a positive instantaneous period duration deviation and an extension of the period gives a negative instantaneous period duration deviation.

In den 2a) und 3a) ist die Situation ohne Wind dargestellt. Das Echo wird zu einem Zeitpunkt τ0 vom Empfänger E empfangen, der der erwarteten Laufzeit des Signals bei einem bestimmten Abstand d des Objekts O entspricht. Wie in 2a) gezeigt, besitzt der Echoverlauf der Amplitude 200 ein Maximum zum Zeitpunkt τ0. Es wird auch keine Veränderung der Periodendauer festgestellt. Wie in 3a) gezeigt, ist die Momentanperiodedauerabweichung 300 nahe Null.In the 2a) and 3a) the situation is shown without wind. The echo is received at a time τ 0 from the receiver E, which corresponds to the expected transit time of the signal at a certain distance d of the object O. As in 2a) shown, has the echo of the amplitude 200 a maximum at the time τ 0 . It is also found no change in the period. As in 3a) shown is the instantaneous period duration deviation 300 close to zero.

In der 2b) ist die Situation bei stationärem Seitenwind dargestellt. Die gestrichelten Kurve 210 entspricht dem gemessenen Echosignal bei stationärem Seitenwind in Richtung vw1 vom Sender S zum Empfänger E. Die durchgezogene Kurve 220 entspricht dem gemessenen Echosignal bei stationärem Seitenwind in Richtung vw2 in Richtung vom Empfänger zum Sender S.In the 2 B) the situation is shown with stationary crosswind. The dashed curve 210 corresponds to the measured echo signal at steady wind in the direction v w1 from the transmitter S to the receiver E. The solid curve 220 corresponds to the measured echo signal with steady crosswind in direction v w2 in the direction from the receiver to the transmitter S.

Die Echosignale 210 bzw. 220 werden zu Zeiten τw1 bzw. τw2 vom Empfänger E empfangen. Wenn der Wind eine stationäre Komponente vw1 in Laufrichtung des Signals aufweist, führt dies zu einer Verkürzung der Laufzeit. Wenn der Wind eine stationäre Komponente vw2 entgegen der Laufrichtung des Signals aufweist, führt dies zu einer Verlängerung der Laufzeit. Aus den Unterschieden τ0 – τw1 bzw. τ0 – τw2 kann somit die Richtung und Stärke des Seitenwinds berechnet werden.The echo signals 210 respectively. 220 are received at times τ w1 and τ w2 from the receiver E. If the wind has a stationary component v w1 in the direction of the signal, this leads to a shortening the term. If the wind has a stationary component v w2 opposite to the running direction of the signal, this leads to an extension of the transit time. From the differences τ 0 - τ w1 and τ 0 - τ w2 , the direction and strength of the crosswind can be calculated.

Liegt eine turbulente Windströmung, findet eine Verwirbelung des Signals statt. Die Form des Echoverlaufs der Amplitude 230 verändert sich dadurch, wie in 2c) exemplarisch dargestellt ist. Aus der Abweichung der Form des Echoverlaufs der Amplitude 230 im Vergleich zur Form des ausgesendeten Signals kann damit auf den Grad der Turbulenz der Windströmung geschlossen werden.If there is a turbulent wind flow, a turbulence of the signal takes place. The form of the echo of the amplitude 230 changes as a result, as in 2c) is shown as an example. From the deviation of the form of the echo of the amplitude 230 Compared to the shape of the emitted signal, it is thus possible to deduce the degree of turbulence of the wind flow.

Wie in 3b dargestellt führt schwankender Seitenwind zu einer Veränderung der Momentanperiodendauerabweichung. Seitenwind mit einer schwankenden Komponente in Ausbreitungsrichtung von Sender zum Empfänger mit einer Windgeschwindigkeit vw1 führt zu einer Verkürzung der Periodendauer des modulierten akustischen Signals und damit zu einer positiven Momentanperiodendauerabweichung 310. Seitenwind mit einer schwankenden Komponente entgegen der Ausbreitungsrichtung von Sender zum Empfänger mit einer Windgeschwindigkeit vw2 führt zu einer Verlängerung der Periodendauer des modulierten akustischen Signals und damit zu einer negativen Momentanperiodendauerabweichung 320. Aus dem Betrag und der Richtung (positiv oder negativ) der Abweichung kann somit ebenfalls auf Richtung und Stärke des momentanen Seitenwinds geschlossen werden.As in 3b fluctuating crosswind causes a change in the instantaneous period duration deviation. Crosswind with a fluctuating component in the propagation direction from the transmitter to the receiver with a wind speed v w1 leads to a shortening of the period of the modulated acoustic signal and thus to a positive instantaneous period duration deviation 310 , Crosswind with a fluctuating component against the propagation direction from the transmitter to the receiver with a wind speed v w2 leads to an extension of the period of the modulated acoustic signal and thus to a negative instantaneous period duration deviation 320 , From the amount and the direction (positive or negative) of the deviation can thus also be concluded on the direction and strength of the current side wind.

Findet in der Anordnung gemäß 1 zusätzlich ein Senden eines Signals von E nach S statt, so kann der Queranteil der Windströmung auch ohne genaue Kenntnis der Lufttemperatur T und damit der Schallgeschwindigkeit c ermittelt werden. Mittels des bekannten Abstands dSE kann auf diese Weise der temperaturabhängige Anteil der Schallgeschwindigkeit c und damit durch genaue Auswertung der Laufzeitunterschiede der Direktübertragung des Signals zwischen E und S auf die Außentemperatur T geschlussfolgert werden.Found in the order according to 1 In addition, sending a signal from E to S instead, the transverse portion of the wind flow can be determined without precise knowledge of the air temperature T and thus the speed of sound c. By means of the known distance d SE can be inferred in this way the temperature-dependent component of the speed of sound c and thus by accurate evaluation of the transit time differences of the direct transmission of the signal between E and S on the outside temperature T.

In 1c) ist die allgemeine Situation mit zwei Sensoren A und B dargestellt, die jeweils als Sender oder Empfänger wirken. Bei stationärer Windsituation kann aus dem Mittelwert aus der Laufzeit eines Signals von einem Punkt A zu einem Punkt B und der Laufzeit von Punkt B zu Punkt A, jeweils entlang des bekannten Abstands dAB, die Außentemperatur T bestimmt werden. Aus der Differenz der beiden Laufzeiten kann auf die Geschwindigkeit des stationären Windes geschlussfolgert werden kann. Darüber hinaus kann auf weitere Klimamerkmale geschlossen werden. So können beispielsweise auch aus den stationären Änderungen der Signalstärke bei der Ausbreitung entlang des bekannten Abstands dAB Rückschlüsse auf die Luftfeuchte gezogen werden, da die durchschnittliche Signaldämpfung von dem Feuchtigkeitsgehalt der Luft abhängig ist. Aus den kurzzeitigen Schwankungen der Signalstärke kann bei unveränderten Ausbreitungsbedingungen auf konstruktive bzw. destruktive Überlagerungen der Schallsignale, die sich beispielsweise entlang unterschiedlicher Wege in unterschiedlichen Wind- und/oder Temperatursituationen ausgebreitet haben, geschlussfolgert werden.In 1c) is the general situation with two sensors A and B shown, each acting as a transmitter or receiver. In a stationary wind situation, the average temperature from the transit time of a signal from a point A to a point B and the transit time from point B to point A, in each case along the known distance d AB , the outside temperature T can be determined. From the difference of the two maturities can be concluded that the speed of the stationary wind. In addition, it can be concluded on further climate features. For example, it is also possible to draw conclusions about the humidity from the stationary changes in the signal strength during the propagation along the known distance d AB since the average signal attenuation depends on the moisture content of the air. From the short-term fluctuations in the signal strength can be inferred with unchanged propagation conditions on constructive or destructive superimpositions of the sound signals, which have spread, for example, along different paths in different wind and / or temperature situations.

Befindet sich vor dem Sensorpaar A, B ein Objekt O, das ein von einem Sensor ausgesandtes Schallsignal zu dem jeweils anderen Sensor reflektiert, jeweils auf dem Weg gleicher Länge AOB oder BOA, so kann darüber hinaus aus den Laufzeitunterschieden entlang der unterschiedlichen Wege auf die senkrecht zur Ausbreitungsstrecke dAB vorherrschende Windgeschwindigkeit geschlussfolgert werden.If, in front of the sensor pair A, B, an object O which reflects a sound signal emitted by a sensor to the respective other sensor, in each case on the path of equal length AOB or BOA, then can from the time differences along the different paths to the perpendicular to the propagation distance d AB prevailing wind speed be concluded.

Ist nur die Laufzeit bei einer gegebener Strecke, z. B. von A nach B bekannt, so kann anhand einer Laufzeitänderung eines übertragenen Signals die Ursache noch nicht eindeutig festgestellt werden, da eine Temperaturänderung und eine Windgeschwindigkeitsänderung die selbe Laufzeitänderung bewirken kann. Erst durch den Vergleich mit den Laufzeiten in Gegenrichtung, z. B. von B nach A, und unter der Annahme stationärer Wind- und Temperaturbedingungen kann die gerichtete Größe ”Wind” von der skalaren Größe ”Umgebungstemperatur” separiert werden.Is only the duration at a given distance, z. B. from A to B known, so the cause can not be determined clearly based on a change in the transit time of a transmitted signal, since a change in temperature and a change in wind speed can cause the same change in transit time. Only by comparing with the maturities in the opposite direction, z. B. from B to A, and assuming steady state wind and temperature conditions, the directional quantity "wind" can be separated from the scalar quantity "ambient temperature".

Diese Methode der Separation ist unter der Annahme anwendbar, dass sich die sich Windgeschwindigkeit und/oder Temperatur zwischen der Übertragung von A nach B und der Übertragung von B nach A nicht verändert (stationäre Klimasituation). Sich rasch ändernde Klimagrößen, insbesondere bei Änderungen, für die es kein deterministisches Beschreibungsmodell gibt, können dann erfasst werden, wenn die Laufzeiten auf beiden Übertragungswegen A nach B und B nach A gleichzeitig erfasst werden. Dies kann beispielsweise durch das Aussenden einer Signalform F1 von A nach B und durch das gleichzeitige Aussenden einer von F1 verschiedenen, beispielsweise durch Filtern trennbaren, Signalform F2 von B nach A realisiert werden. Somit können die Unterschiede beider Übertragungsrichtungen in gleichzeitig erfasst werden.This method of separation is applicable on the assumption that the wind speed and / or temperature between the transmission from A to B and the transmission from B to A does not change (stationary climate situation). Rapidly changing climatic variables, especially in the case of changes for which there is no deterministic description model, can be detected if the transit times on both transmission paths A to B and B to A are detected simultaneously. This can be realized, for example, by sending a signal F1 from A to B and by simultaneously emitting a signal F2 from B to A that is different from F1, for example, separable by filtering. Thus, the differences in both directions of transmission can be detected simultaneously.

In 4 ist ein Kraftfahrzeug 1 dargestellt, welches mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung ausgestattet ist. Der auf das Kraftfahrzeug 1 wirkende Seitenwind ist dabei symbolisch durch einen Pfeil 2 angedeutet. Die Vorrichtung weist zwei linksseitig und zwei rechtsseitig des Kraftfahrzeugs 1 angeordnete akustische Sensoren, beispielsweise Ultraschallsensoren, 3a und 3b bzw. 3c und 3d auf, wobei jeweils einer der linksseitigen und einer der rechtsseitigen Sensoren im vorderen Bereich des Kraftfahrzeugs, vorzugsweise im Bereich des vorderen Kotflügels, und jeweils einer der linksseitigen und einer der rechtsseitigen Sensoren im hinteren Bereich des Kraftfahrzeugs 1, vorzugsweise im Bereich des hinteren Kotflügels angeordnet ist. Derartige Sensoren sind häufig originär einem Fahrerassistenzsystem, zum Beispiel einem Parkassistenzsystem, zugeordnet und dienen dabei zur Abstandsmessung zu einem im Umfeld des Kraftfahrzeuges befindlichen Hindernis. Dazu sind im Frontbereich sowie im Heckbereich des Kraftfahrzeuges 1 weitere Sensoren 4 angeordnet. Auch zur Überwachung des toten Winkels werden bei vielen Fahrzeugmodellen Sensoren eingesetzt, welche für die erfindungsgemäße Bestimmung der momentanen Klimasituation genutzt werden können. Dabei können die Sensoren 3a, 3b, 3c, 3d, 4 jeweils als Sender und als Empfänger für die in 1 dargestellte Anordnung dienen. Beispielsweise kann der Sensor 3a ein moduliertes akustisches Signal aussenden. Das Signal wird an einem Objekt 8 reflektiert und von dem Sensor 3a wieder empfangen. Alternativ oder zusätzlich kann das Signal auch von einem anderen der an dem Fahrzeug angeordneten Sensoren 3b, 3c, 3d, 4 empfangen werden. In 4 is a motor vehicle 1 represented, which is equipped with a device according to the invention. The on the motor vehicle 1 acting crosswind is symbolically by an arrow 2 indicated. The device has two left side and two right side of the motor vehicle 1 arranged acoustic sensors, for example ultrasonic sensors, 3a and 3b respectively. 3c and 3d in each case one of the left-side and one of the right-side sensors in the front region of the motor vehicle, preferably in the region of the front fender, and in each case one of the left-side and one of the right-side sensors in the rear region of the motor vehicle 1 , is preferably arranged in the region of the rear fender. Such sensors are often originally associated with a driver assistance system, for example a parking assistance system, and serve to measure the distance to an obstacle located in the surroundings of the motor vehicle. These are in the front and in the rear of the vehicle 1 additional sensors 4 arranged. Also for monitoring the blind spot sensors are used in many vehicle models, which can be used for the inventive determination of the current climate situation. The sensors can 3a . 3b . 3c . 3d . 4 each as sender and as receiver for in 1 serve shown arrangement. For example, the sensor 3a emit a modulated acoustic signal. The signal is on an object 8th reflected and from the sensor 3a received again. Alternatively or additionally, the signal may also be from another of the sensors arranged on the vehicle 3b . 3c . 3d . 4 be received.

Die Sensoren 3a bis 3d und 4 sind über Signalleitungen 5, die zum Beispiel als CAN-Bus oder auch als Punkt-zu-Punkt Verbindung ausgeführt sein können, mit einer Auswerteeinrichtung 6 zum Auswerten der Sensorsignale verbunden.The sensors 3a to 3d and 4 are via signal lines 5 , which can be designed, for example, as a CAN bus or as a point-to-point connection, with an evaluation device 6 connected to evaluate the sensor signals.

Durch Auswerten und Vergleichen der gesendeten und empfangenen Signale durch die Auswerteeinrichtung 6 wird ein Modell der momentanen Klimasituation in der Umgebung des Fahrzeugs 1 erstellt. Die Auswerteeinrichtung 6 gibt die Information über die momentane Klimasituation an eine Kontrolleinheit 7 weiter, die Funktionen des Fahrzeugs, wie z. B. das Bremsen, Beschleunigen, Steuern, die Höchstgeschwindigkeit, den Lenkwinkel, Kommunikation zu einem anderen Fahrzeug und/oder eine Wankstabilisierung entsprechend der Klimasituation steuert. Weiterhin kann in der Auswerteeinrichtung 6 eine Korrektur der Abstandsmesswerte, die im Rahmen der Erfassung der Umgebung des Fahrzeugs durch die Sensoren 3a, 3b, 3c, 3d, 4 gemessen wurden, stattfinden, wobei die momentane Klimasituation berücksichtigt wird.By evaluating and comparing the transmitted and received signals by the evaluation device 6 becomes a model of the current climate situation in the environment of the vehicle 1 created. The evaluation device 6 gives the information about the current climate situation to a control unit 7 continue, the functions of the vehicle, such as. B. the braking, acceleration, steering, the maximum speed, the steering angle, communication to another vehicle and / or a roll stabilization controls according to the climate situation. Furthermore, in the evaluation 6 a correction of the distance measured in the context of the detection of the environment of the vehicle by the sensors 3a . 3b . 3c . 3d . 4 measured, taking into account the current climate situation.

Stationäre Windströmungen um das Fahrzeug 1 verlaufen nach bekannten Gesetzmäßigkeiten. Je nach Fahrzeugkontur und Stärke der Windströmung handelt es sich dabei um turbulente oder laminare Strömungen. Dadurch, dass mehrere Sensoren 3a, 3b, 3c, 3d und 4 in unterschiedlichen Ausrichtungen um das Fahrzeug angeordnet sind, kann alternativ oder zusätzlich durch Auswertung der Laufzeitunterschiede bei einer direkten Übertragung eines Testsignals zwischen den Sensoren 3a, 3b, 3c, 3d und 4, ohne dass eine Reflektion an einem Objekt stattfindet, die momentane stationäre Windsituation in der Umgebung des Fahrzeug bestimmt werden.Stationary wind currents around the vehicle 1 run according to known laws. Depending on the vehicle contour and the strength of the wind flow, these are turbulent or laminar flows. By having multiple sensors 3a . 3b . 3c . 3d and 4 are arranged in different orientations about the vehicle, may alternatively or additionally by evaluating the transit time differences in a direct transmission of a test signal between the sensors 3a . 3b . 3c . 3d and 4 Without a reflection taking place on an object, the instantaneous stationary wind situation in the surroundings of the vehicle is determined.

Zusätzlich kann vorgesehen sein, dass zeitgleich akustische Umweltsignale an mindestens zwei räumlich getrennten Positionen des Fahrzeugs empfangen werden, zum Beispiel von den Sensoren 3a, 3b, 3c, 3d oder 4. Durch Vergleich der Umweltsignale kann das Modell der momentanen Klimasituation in der Umgebung des Fahrzeugs noch weiter verbessert werden.In addition, it can be provided that at the same time acoustic environmental signals are received at at least two spatially separated positions of the vehicle, for example by the sensors 3a . 3b . 3c . 3d or 4 , By comparing the environmental signals, the model of the current climate situation in the surroundings of the vehicle can be further improved.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist in 4 mit jeweils zwei linksseitigen und zwei rechtsseitigen Sensoren dargestellt. Auch mit jeweils nur einem linksseitigen und einem rechtsseitig angeordnetem Sensor ist aber die erfindungsgemäße Bestimmung der momentanen Klimasituation möglich. Ebenso können natürlich auf beiden Fahrzeugseiten auch mehr als zwei Sensoren angeordnet sein.The device according to the invention is in 4 each with two left-side and two right-side sensors. Even with only one left-hand and one right-hand sensor arranged but the inventive determination of the current climate situation is possible. Likewise, of course, more than two sensors can be arranged on both sides of the vehicle.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • WO 2011009786 A1 [0001] WO 2011009786 A1 [0001]
  • DE 3341022 A1 [0002] DE 3341022 A1 [0002]
  • DE 102009027842 [0003] DE 102009027842 [0003]
  • DE 102005013589 [0004] DE 102005013589 [0004]

Claims (18)

Vorrichtung zur Erfassung der Umgebung eines Fahrzeugs (1) umfassend – mindestens eine Sendevorrichtung (S, A, B), insbesondere einen Ultraschallsender (3a, 3b, 3c, 3d, 4), der eingerichtet ist, ein moduliertes, akustisches Signal zu senden, – mindestens eine Empfangsvorrichtung (E, A, B), die eingerichtet ist, ein von der Sendevorrichtung (S, A, B) gesendetes und von einem oder mehreren Objekten (O) in der Umgebung des Fahrzeugs (1) reflektiertes oder ein direkt zwischen Sender (A, B) und Empfänger (B, A) übertragenes akustisches Signal zu empfangen, – eine Auswerteeinrichtung (6), die eingerichtet ist, aus dem empfangenen Signal Informationen bezüglich Abstand (d) und/oder Relativgeschwindigkeit zwischen dem Fahrzeug (1) und einem oder mehreren Objekten (O, 8) zu bestimmen, dadurch gekennzeichnet, dass – die Auswerteeinrichtung (6) ferner eingerichtet ist, die momentane Klimasituation, insbesondere die Windsituation und/oder die Umgebungstemperatur und/oder die Luftfeuchte, in der Umgebung des Fahrzeugs (1) zu bestimmen.Device for detecting the environment of a vehicle ( 1 ) comprising - at least one transmitting device (S, A, B), in particular an ultrasonic transmitter ( 3a . 3b . 3c . 3d . 4 ) adapted to transmit a modulated acoustic signal, - at least one receiving device (E, A, B) arranged to transmit one of the transmitting device (S, A, B) and one or more objects (O ) in the vicinity of the vehicle ( 1 ) or to receive an acoustic signal transmitted directly between transmitter (A, B) and receiver (B, A), - an evaluation device ( 6 ), which is set up, from the received signal information regarding distance (d) and / or relative speed between the vehicle ( 1 ) and one or more objects (O, 8th ), characterized in that - the evaluation device ( 6 ) is further configured, the current climate situation, in particular the wind situation and / or the ambient temperature and / or the humidity in the environment of the vehicle ( 1 ). Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass – die Auswerteeinrichtung (6) ferner eingerichtet ist, Temperaturunterschiede zwischen der Umgebungstemperatur und der Oberfläche des Fahrzeugs (1) zu bestimmen.Apparatus according to claim 1, characterized in that - the evaluation device ( 6 ) is further arranged, temperature differences between the ambient temperature and the surface of the vehicle ( 1 ). Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinrichtung (6) die Klimasituation, insbesondere die Windsituation und/oder die Umgebungstemperatur und/oder Temperaturunterschiede zwischen Umgebung und Fahrzeugoberfläche bestimmt, indem charakteristische Änderungen eines zeitlichen Verlaufs (200, 210, 220, 230, 300, 310, 320) eines von der Empfangsvorrichtung (E) empfangenen Testsignals erkannt und daraus die momentane Windrichtung und/oder eine oder mehrere Komponenten der Windrichtung, und/oder Windgeschwindigkeit und/oder die Umgebungstemperatur und/oder Temperaturunterschiede berechnet werden.Device according to one of claims 1 or 2, characterized in that the evaluation device ( 6 ) determines the climatic situation, in particular the wind situation and / or the ambient temperature and / or temperature differences between environment and vehicle surface, in that characteristic changes of a time course ( 200 . 210 . 220 . 230 . 300 . 310 . 320 ) detected by the receiving device (E) test signal and from the current wind direction and / or one or more components of the wind direction, and / or wind speed and / or the ambient temperature and / or temperature differences are calculated. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Empfangsvorrichtungen (3a, 3b, 3c, 3d) vorgesehen sind, und die Auswerteeinrichtung (6) eingerichtet ist, die momentane Klimasituation, insbesondere die Windsituation und/oder die Umgebungstemperatur und/oder die Luftfeuchte, aus den Unterschieden der jeweiligen von den Empfangsvorrichtungen (3a, 3b, 3c, 3d) empfangenen Testsignale zu bestimmen.Apparatus according to claim 3, characterized in that at least two receiving devices ( 3a . 3b . 3c . 3d ), and the evaluation device ( 6 ), the current climate situation, in particular the wind situation and / or the ambient temperature and / or the humidity, from the differences of the respective of the receiving devices ( 3a . 3b . 3c . 3d ) to determine received test signals. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Gruppen umfassend jeweils eine Sendeeinrichtung und eine Empfangsvorrichtung (3a, 3b, 3c, 3d, 4), vorgesehen sind, wobei die Gruppen unterschiedliche räumliche Ausrichtungen aufweisen.Apparatus according to claim 4, characterized in that at least two groups each comprising a transmitting device and a receiving device ( 3a . 3b . 3c . 3d . 4 ), the groups having different spatial orientations. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Sendervorrichtung und/oder die Empfangsvorrichtung (3a, 3b, 3c, 3d, 4) elektronische Signalfilter aufweisen, deren Filtereigenschaften abhängig von der momentanen Klimasituation anpassbar sind.Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the transmitter device and / or the receiving device ( 3a . 3b . 3c . 3d . 4 ) have electronic signal filter whose filter properties are adaptable depending on the current climate situation. Verfahren zur Erfassung der Umgebung eines Fahrzeugs (1) mit folgenden Schritten: – Senden eines, insbesondere zeitlich modulierten, akustischen Signals, insbesondere eines Ultraschallsignals, – Empfangen des gesendeten und von einem oder mehreren Objekten in der Umgebung des Fahrzeugs reflektierten oder auf direktem Wege übertragenen akustischen Signals durch einen oder mehrere Empfänger, – Bestimmung von Umgebungsgrößen des Fahrzeugs (1), insbesondere Abstand und/oder Relativgeschwindigkeit und/oder räumliche Ausdehnung der Objekte (8, O), durch Auswerten des empfangenen Signals, dadurch gekennzeichnet, dass weiterhin folgende Schritte vorgesehen sind: – Empfangen mindestens eines zeitlich modulierten, akustischen Testsignals, – Erstellen eines Modells der momentanen Klimasituation, insbesondere der momentanen Windsituation und/oder Umgebungstemperatur in der Umgebung des Fahrzeugs 81), indem charakteristische Änderungen des zeitlichen Verlaufs (200, 210, 220, 230, 300, 310, 320) des empfangenen Testsignals und/oder charakteristische Abweichungen der mittels des Testsignals bestimmten Bewegungsrichtung des Fahrzeugs (1), erkannt werden.Method for detecting the environment of a vehicle ( 1 ) comprising the following steps: sending an acoustic signal, in particular a time-modulated acoustic signal, in particular an ultrasound signal, receiving the transmitted and reflected by one or more objects in the vicinity of the vehicle or directly transmitted acoustic signal by one or more receivers, Determination of environmental variables of the vehicle ( 1 ), in particular distance and / or relative speed and / or spatial extent of the objects ( 8th , O), by evaluating the received signal, characterized in that the following further steps are provided: - Receiving at least one temporally modulated acoustic test signal, - Creating a model of the current climate situation, in particular the current wind situation and / or ambient temperature in the environment of the Vehicle 8 1 ) by showing characteristic changes of the time course ( 200 . 210 . 220 . 230 . 300 . 310 . 320 ) of the received test signal and / or characteristic deviations of the movement direction of the vehicle determined by means of the test signal ( 1 ), be recognized. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Modell der momentanen Klimasituation, insbesondere der momentanen stationären Windsituation und/oder Umgebungstemperatur, aus den Laufzeitunterschieden zwischen zwei in entgegengesetzte Richtungen ausgesendeten, an einem stationären Objekt (O) reflektierten Testsignalen bestimmt wird.A method according to claim 7, characterized in that the model of the current climate situation, in particular the current stationary wind situation and / or ambient temperature, from the Runtime differences between two emitted in opposite directions, on a stationary object (O) reflected test signals is determined. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Modell der momentanen Klimasituation, insbesondere der momentanen Windsituation und/oder Umgebungstemperatur, aus den Laufzeitunterschieden bei der Direktübertragung von Testsignalen zwischen mindestens zwei räumlich getrennten Vorrichtungen (3a, 3b, 3c, 3d, 4), die zum Senden und Empfangen akustischer Signale geeignet sind, bestimmt wird.A method according to claim 7, characterized in that the model of the current climate situation, in particular the current wind situation and / or ambient temperature, from the transit time differences in the direct transmission of test signals between at least two spatially separated devices ( 3a . 3b . 3c . 3d . 4 ), which are suitable for transmitting and receiving acoustic signals, is determined. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Modell der momentanen stationären Klimasituation, insbesondere der momentanen stationären Windsituation und/oder Umgebungstemperatur und/oder Luftfeuchte, durch die Auswertung von Momentanechoverlauf (200, 210, 220, 230) und/oder Momentanechoperiodenabweichung (300, 310, 320) des Testsignals bestimmt wird.Method according to one of claims 7 to 9, characterized in that the model of the current stationary climate situation, in particular the current stationary wind situation and / or ambient temperature and / or humidity, by the evaluation of Momentanechoverlauf ( 200 . 210 . 220 . 230 ) and / or momentary window period deviation ( 300 . 310 . 320 ) of the test signal is determined. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass zeitgleich akustische Umweltsignale an mindestens zwei räumlich getrennten Positionen des Fahrzeugs (1) empfangen werden, wobei durch Vergleich der Umweltsignale das Modell der momentanen Klimasituation, insbesondere der momentanen Windsituation und/oder Umgebungstemperatur und/oder Luftfeuchte, in der Umgebung des Fahrzeugs optimiert wird.Method according to one of claims 7 to 10, characterized in that at the same time acoustic environmental signals at at least two spatially separated positions of the vehicle ( 1 ), wherein by comparing the environmental signals, the model of the current climate situation, in particular the current wind situation and / or ambient temperature and / or humidity, is optimized in the environment of the vehicle. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass mittels des Modells der momentanen stationären Klimasituation, insbesondere der momentanen Windsituation und/oder Umgebungstemperatur und/oder Luftfeuchte, eine Korrektur der Messung von Umgebungsgrößen des Fahrzeugs (1), insbesondere Abstand und/oder Relativgeschwindigkeit und/oder räumliche Ausdehnung, von Objekten, erfolgt.Method according to one of claims 7 to 11, characterized in that by means of the model of the current stationary climate situation, in particular the current wind situation and / or ambient temperature and / or humidity, a correction of the measurement of environmental variables of the vehicle ( 1 ), in particular distance and / or relative speed and / or spatial extent, of objects takes place. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Modell der momentanen Klimasituation, insbesondere der momentanen Sonneneinstrahlung sowie der momentanen Änderung der Umgebungstemperatur, aus der Signalstärke bei der Übertragung von Testsignalen nahe der Fahrzeugoberfläche, insbesondere bei der direkten Übertragung, zwischen mindestens zwei räumlich getrennten Vorrichtungen (3a, 3b, 3c, 3d, 4), die zum Senden und Empfangen akustischer Signale geeignet sind, bestimmt wird.Method according to one of claims 7 to 11, characterized in that the model of the current climate situation, in particular the instantaneous solar radiation and the instantaneous change in ambient temperature, from the signal strength in the transmission of test signals near the vehicle surface, in particular in the direct transmission, between at least two spatially separated devices ( 3a . 3b . 3c . 3d . 4 ), which are suitable for transmitting and receiving acoustic signals, is determined. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass Funktionen des Fahrzeugs (1), insbesondere die Fahrdynamik, durch Einbeziehung der momentanen Klimasituation, insbesondere der momentanen Windsituation und/oder Umgebungstemperatur und/oder Luftfeuchte und/oder Temperaturänderungen, angepasst werden.Method according to one of claims 7 to 13, characterized in that functions of the vehicle ( 1 ), in particular the driving dynamics, by including the current climate situation, in particular the current wind situation and / or ambient temperature and / or humidity and / or temperature changes are adjusted. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die anpassbaren Funktionen des Fahrzeugs das Bremsen und/oder Beschleunigen und/oder Steuern und/oder die Höchstgeschwindigkeit und/oder den Lenkwinkel und/oder Kommunikation zu einem anderen Fahrzeug und/oder eine Wankstabilisierung umfassen.A method according to claim 14, characterized in that the adaptable functions of the vehicle include braking and / or accelerating and / or controlling and / or the maximum speed and / or the steering angle and / or communication to another vehicle and / or a roll stabilization. Verfahren nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass die anpassbaren Funktionen des Fahrzeugs (1), die Klimatisierung sowie die Temperaturmessung mittels im Fahrzeug verbauter Sensoren durch Einbeziehung der momentanen Temperaturunterschiede zwischen Umgebungstemperatur und Fahrzeugoberfläche umfassen.Method according to claim 14 or 15, characterized in that the adaptable functions of the vehicle ( 1 ), the air conditioning and the temperature measurement by means of sensors installed in the vehicle by including the current temperature differences between the ambient temperature and the vehicle surface. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass bei Temperaturänderungen ggf. eine Warnung an den Fahrer ausgegeben wird.A method according to claim 16, characterized in that when temperature changes, if necessary, a warning is issued to the driver. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass auf Basis einer mittels akustischer Signale erfassten Temperaturänderungen die Filtereinstellungen anderer Temperaturmessvorrichtungen des Fahrzeugs und/oder von Fahrdynamiksystemen des Fahrzeugs angepasst werden.Method according to one of Claims 14 to 17, characterized in that the filter settings of other temperature measuring devices of the vehicle and / or driving dynamics systems of the vehicle are adapted on the basis of temperature changes detected by means of acoustic signals.
DE102012200230A 2012-01-10 2012-01-10 Device and method for detecting the environment of a vehicle Pending DE102012200230A1 (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102012200230A DE102012200230A1 (en) 2012-01-10 2012-01-10 Device and method for detecting the environment of a vehicle
FR1350172A FR2985816B1 (en) 2012-01-10 2013-01-09 DEVICE AND METHOD FOR ENTERING THE ENVIRONMENT OF A VEHICLE
GB1300386.8A GB2500290B (en) 2012-01-10 2013-01-09 Method and device for detecting the surroundings of a vehicle

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102012200230A DE102012200230A1 (en) 2012-01-10 2012-01-10 Device and method for detecting the environment of a vehicle

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102012200230A1 true DE102012200230A1 (en) 2013-07-11

Family

ID=47748184

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102012200230A Pending DE102012200230A1 (en) 2012-01-10 2012-01-10 Device and method for detecting the environment of a vehicle

Country Status (3)

Country Link
DE (1) DE102012200230A1 (en)
FR (1) FR2985816B1 (en)
GB (1) GB2500290B (en)

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105556336A (en) * 2013-09-17 2016-05-04 法雷奥开关和传感器有限责任公司 Method for recognizing a blocked state of an ultrasonic sensor, ultrasonic sensor device and motor vehicle
DE102016122427A1 (en) * 2016-11-22 2018-05-24 Valeo Schalter Und Sensoren Gmbh Method for operating an ultrasonic converter device of a motor vehicle taking into account acoustic properties of the air, ultrasonic transducer device and motor vehicle
DE102016226004A1 (en) * 2016-12-22 2018-06-28 Robert Bosch Gmbh Method and device for determining the temperature by means of sound waves
EP3521857A1 (en) * 2018-02-05 2019-08-07 Valeo Schalter und Sensoren GmbH Object detection with ultrasound sensors for in cyclical air pressure changes
DE102018116267A1 (en) 2018-07-05 2020-01-09 Valeo Schalter Und Sensoren Gmbh Ultrasonic sensor with adjustment of the transmission / reception characteristics
DE102019203772A1 (en) * 2019-03-20 2020-09-24 Zf Friedrichshafen Ag Control unit, device and method for assessing a cross wind for a vehicle
DE102019207029A1 (en) * 2019-05-15 2020-11-19 Robert Bosch Gmbh Method and device for determining an environmental condition in the vicinity of a means of transport on the basis of an ultrasonic sensor of the means of transport
DE102019212586A1 (en) * 2019-08-22 2021-02-25 Robert Bosch Gmbh Method for determining the humidity in the vicinity of a vehicle, control unit
EP3964807A1 (en) * 2020-09-02 2022-03-09 KNORR-BREMSE Systeme für Nutzfahrzeuge GmbH Acoustic detection system for a vehicle and method for its operation
DE102020213116A1 (en) 2020-10-19 2022-04-21 Volkswagen Aktiengesellschaft Process for optimizing driving behavior in vehicles
DE102021102298A1 (en) 2021-02-02 2022-08-04 Valeo Schalter Und Sensoren Gmbh Method for monitoring an underbody area using an underbody monitoring system, and underbody monitoring system
DE102021214175A1 (en) 2021-12-13 2023-06-15 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Ultrasound-based measurement of ambient temperatures
DE102022130641B3 (en) 2022-11-21 2024-03-07 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Method for determining the wind exposure of a motor vehicle and motor vehicle ahead in the direction of travel

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105824025A (en) * 2015-01-05 2016-08-03 沈阳新松机器人自动化股份有限公司 Robot obstacle avoidance system based on stereoscopic sonar array
EP3617678B1 (en) * 2018-08-30 2022-05-04 Nxp B.V. Apparatus for determination of temperature
US11397192B2 (en) 2020-11-05 2022-07-26 Rockwell Collins, Inc. Acoustic airspeed sensors and processing techniques

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3017480A1 (en) * 1980-05-07 1981-11-26 Moto Meter Ag, 7250 Leonberg Speed measuring system for road vehicles - uses ultrasonic transceiver mounted on body to compute speed from Doppler frequency changes
DE3341022A1 (en) 1983-11-12 1985-05-23 Juergen Prof Dr Ing Detlefsen Collision warning device for motor vehicles, based on ultrasound
DE4120397A1 (en) * 1991-06-19 1992-12-24 Bosch Gmbh Robert Contactless ultrasonic rangefinder esp. for vehicles in traffic - applies correction for temp. deduced from measurement of ultrasonic propagation time over distance between two transducers
DE4338743A1 (en) * 1993-11-12 1995-05-18 Bosch Gmbh Robert Method and device for operating an ultrasonic sensor
DE102005013589A1 (en) 2005-03-24 2006-09-28 Robert Bosch Gmbh Method for functional testing of an ultrasonic sensor
DE102008054047A1 (en) * 2008-10-30 2010-05-06 Valeo Schalter Und Sensoren Gmbh Ultrasonic system error compensating method for surrounding field detection system of vehicle, involves detecting humidity in sound-transferring medium, where humidity is used in controller for compensation of signal attenuation
WO2011009786A1 (en) 2009-07-20 2011-01-27 Robert Bosch Gmbh Ultrasonic measurement apparatus and method for evaluating an ultrasonic signal

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09264958A (en) * 1996-03-27 1997-10-07 Nec Corp Sonar apparatus with optimum-depth judging function
JPH1054872A (en) * 1996-08-08 1998-02-24 Tokico Ltd Ultrasonic distance meter
JP2001108745A (en) * 1999-10-13 2001-04-20 Matsushita Electric Ind Co Ltd On-vehicle radar unit
JP2002131417A (en) * 2000-10-25 2002-05-09 Matsushita Electric Works Ltd Obstruction detecting device
JP2004061120A (en) * 2002-07-24 2004-02-26 Mitsutoyo Corp Ultrasonic distance measuring sensor
US7911881B2 (en) * 2007-04-20 2011-03-22 Tsd Integrated Controls, Llc Method and apparatus for ultrasonic sensing
JP5273097B2 (en) * 2010-06-11 2013-08-28 株式会社デンソー Ultrasonic sensor

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3017480A1 (en) * 1980-05-07 1981-11-26 Moto Meter Ag, 7250 Leonberg Speed measuring system for road vehicles - uses ultrasonic transceiver mounted on body to compute speed from Doppler frequency changes
DE3341022A1 (en) 1983-11-12 1985-05-23 Juergen Prof Dr Ing Detlefsen Collision warning device for motor vehicles, based on ultrasound
DE4120397A1 (en) * 1991-06-19 1992-12-24 Bosch Gmbh Robert Contactless ultrasonic rangefinder esp. for vehicles in traffic - applies correction for temp. deduced from measurement of ultrasonic propagation time over distance between two transducers
DE4338743A1 (en) * 1993-11-12 1995-05-18 Bosch Gmbh Robert Method and device for operating an ultrasonic sensor
DE102005013589A1 (en) 2005-03-24 2006-09-28 Robert Bosch Gmbh Method for functional testing of an ultrasonic sensor
DE102008054047A1 (en) * 2008-10-30 2010-05-06 Valeo Schalter Und Sensoren Gmbh Ultrasonic system error compensating method for surrounding field detection system of vehicle, involves detecting humidity in sound-transferring medium, where humidity is used in controller for compensation of signal attenuation
WO2011009786A1 (en) 2009-07-20 2011-01-27 Robert Bosch Gmbh Ultrasonic measurement apparatus and method for evaluating an ultrasonic signal
DE102009027842A1 (en) 2009-07-20 2011-01-27 Robert Bosch Gmbh Ultrasonic measuring device and method for evaluating an ultrasonic signal

Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105556336A (en) * 2013-09-17 2016-05-04 法雷奥开关和传感器有限责任公司 Method for recognizing a blocked state of an ultrasonic sensor, ultrasonic sensor device and motor vehicle
DE102016122427A1 (en) * 2016-11-22 2018-05-24 Valeo Schalter Und Sensoren Gmbh Method for operating an ultrasonic converter device of a motor vehicle taking into account acoustic properties of the air, ultrasonic transducer device and motor vehicle
DE102016226004A1 (en) * 2016-12-22 2018-06-28 Robert Bosch Gmbh Method and device for determining the temperature by means of sound waves
EP3521857A1 (en) * 2018-02-05 2019-08-07 Valeo Schalter und Sensoren GmbH Object detection with ultrasound sensors for in cyclical air pressure changes
DE102018116267A1 (en) 2018-07-05 2020-01-09 Valeo Schalter Und Sensoren Gmbh Ultrasonic sensor with adjustment of the transmission / reception characteristics
WO2020007560A1 (en) 2018-07-05 2020-01-09 Valeo Schalter Und Sensoren Gmbh Ultrasonic sensor with adaptation of the transmission/reception characteristic
DE102019203772A1 (en) * 2019-03-20 2020-09-24 Zf Friedrichshafen Ag Control unit, device and method for assessing a cross wind for a vehicle
DE102019207029A1 (en) * 2019-05-15 2020-11-19 Robert Bosch Gmbh Method and device for determining an environmental condition in the vicinity of a means of transport on the basis of an ultrasonic sensor of the means of transport
DE102019212586A1 (en) * 2019-08-22 2021-02-25 Robert Bosch Gmbh Method for determining the humidity in the vicinity of a vehicle, control unit
EP3964807A1 (en) * 2020-09-02 2022-03-09 KNORR-BREMSE Systeme für Nutzfahrzeuge GmbH Acoustic detection system for a vehicle and method for its operation
WO2022048886A1 (en) * 2020-09-02 2022-03-10 Knorr-Bremse Systeme für Nutzfahrzeuge GmbH Acoustic detection system for a vehicle and method for its operation
DE102020213116A1 (en) 2020-10-19 2022-04-21 Volkswagen Aktiengesellschaft Process for optimizing driving behavior in vehicles
DE102021102298A1 (en) 2021-02-02 2022-08-04 Valeo Schalter Und Sensoren Gmbh Method for monitoring an underbody area using an underbody monitoring system, and underbody monitoring system
DE102021214175A1 (en) 2021-12-13 2023-06-15 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Ultrasound-based measurement of ambient temperatures
DE102022130641B3 (en) 2022-11-21 2024-03-07 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Method for determining the wind exposure of a motor vehicle and motor vehicle ahead in the direction of travel

Also Published As

Publication number Publication date
FR2985816B1 (en) 2016-12-23
FR2985816A1 (en) 2013-07-19
GB201300386D0 (en) 2013-02-20
GB2500290B (en) 2020-04-15
GB2500290A (en) 2013-09-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102012200230A1 (en) Device and method for detecting the environment of a vehicle
DE19655360B4 (en) Method and distance measuring device for the distance measurement of obstacles dependent on the vehicle data
EP3485290B1 (en) Method and system for scanning an object
EP3226028A1 (en) Method for operating an ultrasound sensor of a motor vehicle with detection of air humidity, driver assistance system and motor vehicle
DE102013008953B4 (en) Method for operating a radar device of a vehicle, in particular of a motor vehicle, and radar device for a vehicle, in particular a motor vehicle
DE102012215493B4 (en) Increasing the robustness of ultrasound systems
DE102013218571A1 (en) Device and method for lateral environment detection of a motor vehicle
DE112016005377T5 (en) OBJECT DETECTION DEVICE AND OBJECT DETECTION METHOD
EP1624319A1 (en) Method and apparatus for adapting a threshold in an obstacle-detection unit for vehicles
EP3167307A1 (en) Device and method for the acoustic examination of objects in the environment of a means of conveyance
WO2018019696A1 (en) Method for sensing an object in an environment of a vehicle comprising height determination, driver assistance system, and vehicle
DE102015200939A1 (en) Method and system for detecting objects in the vicinity of a vehicle
DE112017004618B4 (en) object detection device
DE102015111264B4 (en) Method for detecting an object in an area surrounding a motor vehicle by emitting ultrasonic signals with different directional characteristics, driver assistance system and motor vehicle
DE102018200688B4 (en) Method and device for operating an acoustic sensor
DE102010008079A1 (en) Method for detecting cross-wind of motor vehicle, involves synchronizing transmission signals of ultrasonic sensor units, and determining cross-wind from displacement of frequency between transmission signals and reception signal of units
DE102012221591A1 (en) Method and device for detecting the surroundings of a vehicle
DE102017104145B4 (en) Method for operating an ultrasonic sensor device for a motor vehicle with different excitation of a membrane, ultrasonic sensor device, driver assistance system and motor vehicle
EP3894895A1 (en) Method for determining a visibility
DE102012004320A1 (en) Method for detecting environment of vehicle e.g. motor car, involves determining angle information for recognized object based on vehicle velocity and frequency information determined over oscillations of reflected wave train
EP3602119B1 (en) Method for detecting an object in a surrounding area of a motor vehicle with classification of the object, ultrasonic sensor device and motor vehicle
EP3047299A1 (en) Method for operating an ultrasonic sensor of a motor vehicle when emitting a transmission signal, ultrasonic sensor apparatus and motor vehicle
EP4222527A1 (en) Method for characterising an object in an environment of a motor vehicle
DE102015120533A1 (en) Device and method for acoustic traffic data acquisition
DE102012001649B4 (en) Device for determining the speed of the cross wind acting on a motor vehicle

Legal Events

Date Code Title Description
R163 Identified publications notified
R012 Request for examination validly filed
R016 Response to examination communication
R084 Declaration of willingness to licence