DE19935456A1 - Arrangement for monitoring the interior of a motor vehicle - Google Patents
Arrangement for monitoring the interior of a motor vehicleInfo
- Publication number
- DE19935456A1 DE19935456A1 DE19935456A DE19935456A DE19935456A1 DE 19935456 A1 DE19935456 A1 DE 19935456A1 DE 19935456 A DE19935456 A DE 19935456A DE 19935456 A DE19935456 A DE 19935456A DE 19935456 A1 DE19935456 A1 DE 19935456A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- sensor
- interior
- monitoring
- sensors
- evaluation
- 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.)
- Withdrawn
Links
Classifications
-
- 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
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B60R25/00—Fittings or systems for preventing or indicating unauthorised use or theft of vehicles
- B60R25/10—Fittings or systems for preventing or indicating unauthorised use or theft of vehicles actuating a signalling device
- B60R25/1004—Alarm systems characterised by the type of sensor, e.g. current sensing means
- B60R25/1009—Sonic sensors; Signal treatment therefor
-
- 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
- G01S15/878—Combination of several spaced transmitters or receivers of known location for determining the position of a transponder or a reflector wherein transceivers are operated, either sequentially or simultaneously, both in bi-static and in mono-static mode, e.g. cross-echo mode
-
- 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Überwachung des Innenraumes eines Kraftfahrzeuges, bei welchem im Fahrgastraum ein Innenraumüberwachungssensor so angeordnet ist, daß er mindestens einen Teilbereich des Innenraumes des Kraftfahrzeuges erfaßt, wobei der Sensor mit einer Auswerteelektronik verbunden ist, welche eine Signaleinrichtung ansteuert, wenn der Sensor ein Objekt in mindestens einem Teilbereich detektiert. DOLLAR A Bei einer Anordnung zur Überwachung des Innenraumes, bei welcher ein Fehlalarm zuverlässig verhindert wird und trotzdem eine kostengünstige Realisierung ermöglicht wird, ist die Auswerteelektronik (11) mit mindestens zwei Abstandssensoren (3, 4, 5, 6) verbunden, welche Hinternisse im Rückfahrbereich des Kraftfahrzeuges detektieren, wobei die Auswerteelektronik (11) bei Stillstand des Fahrzeuges mit dem den Fahrgastraum (29) überwachenden Innenraumsensor (7, 8, 9, 10) zur Auswertung seiner Signale und im Fahr- und/oder Parkbetrieb des Fahrzeuges (2) mit den Abstandssensoren (3, 4, 5, 6) zur Auswertung der jeweiligen Sensorsignale verbunden ist.The invention relates to an arrangement for monitoring the interior of a motor vehicle, in which an interior monitoring sensor is arranged in the passenger compartment in such a way that it detects at least a portion of the interior of the motor vehicle, the sensor being connected to evaluation electronics which control a signal device when the sensor detects an object in at least one partial area. DOLLAR A In an arrangement for monitoring the interior, in which a false alarm is reliably prevented and a cost-effective implementation is nevertheless possible, the evaluation electronics (11) are connected to at least two distance sensors (3, 4, 5, 6), which are obstacles in the reversing area of the motor vehicle, the evaluation electronics (11) when the vehicle is at a standstill with the passenger compartment (29) monitoring the interior sensor (7, 8, 9, 10) for evaluating its signals and when driving and / or parking the vehicle (2) the distance sensors (3, 4, 5, 6) is connected for evaluating the respective sensor signals.
Description
Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Überwachung des Innenraumes eines Kraftfahrzeuges, bei welchem im Fahrgastraum ein Innen raumüberwachungssensor so angeordnet ist, daß er mindestens einen Teilbereich des Innenraumes des Kraftfahrzeuges erfaßt, wobei der Sen sor mit einer Auswerteelektronik verbunden ist, welche eine Signalein richtung ansteuert, wenn der Sensor ein Objekt in mindestens dem Teilbe reich detektiert.The invention relates to an arrangement for monitoring the interior of a motor vehicle in which an interior in the passenger compartment Room surveillance sensor is arranged so that it has at least one Part of the interior of the motor vehicle detected, the Sen sensor is connected to an evaluation electronics, which a signal direction if the sensor detects an object in at least the partial area richly detected.
Es sind Diebstahlsicherungseinrichtungen für Kraftfahrzeuge bekannt, welche mit Hilfe eines Ultraschallsensors den Fahrgastraum eines Kraft fahrzeuges im Stillstand des Fahrzeuges überwachen. Solche Ultraschall sensoren werden unter Anwendung eines einfachen Auswerteverfahrens (Dopplereffekt) durch Recheneinheiten mit geringer Leistungsfähigkeit betrieben. Aufgrund dieser Einschränkungen neigt eine solche Innen raumüberwachung zu Fehlalarmen.Anti-theft devices for motor vehicles are known which with the help of an ultrasonic sensor the passenger compartment of a force Monitor the vehicle when the vehicle is stationary. Such ultrasound sensors are made using a simple evaluation procedure (Doppler effect) due to computing units with low performance operated. Because of these limitations, such an interior tends room monitoring for false alarms.
Bedingt durch den geringen Informationsgehalt den solche Systeme aus den Ultraschallsignalen gewinnen, wird bereits ein Alarm durch den Ultra schallsensor ausgelöst, wenn die Kopfstützen innerhalb des Kraftfahrzeu ges sich aufgrund einer schlechten Arretierung selbst verstellen. Manch mal reichen auch Luftblasen, die sich innerhalb des Fahrzeuginneren ausbilden, aus, um einen Fehlalarm auszulösen. Auch Schwingungen der Fahrzeugverglasung sind geeignet, bei konventionellen Geräten Feh lauslösungen zu provozieren.Due to the low information content of such systems the ultrasound signals, an alarm is already triggered by the Ultra sound sensor triggered when the headrests within the motor vehicle ges adjust themselves due to poor locking. Some sometimes air bubbles that are inside the vehicle are sufficient train, to trigger a false alarm. Even vibrations of the Vehicle glazing is suitable, with conventional devices provoke triggering.
Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung zur Überwachung des Fahrzeuginnenraumes gegen unbefugte Nutzer des Kraftfahrzeuges anzugeben, bei welcher ein Fehlalarm zuverlässig ver hindert wird und welche trotzdem eine kostengünstige Realisierung er möglicht.The invention is therefore based on the object of an arrangement for Monitoring the vehicle interior against unauthorized users of the To specify motor vehicle in which a false alarm ver ver is prevented and which is nevertheless a cost-effective implementation possible.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Auswer teelektronik mit mindestens zwei Abstandssensoren verbunden ist, welche Hindernisse im Rückfahrbereich des Kraftfahrzeuges detektieren, wobei die Auswerteelektronik bei Stillstand des Fahrzeuges mit den Innen raumüberwachungssensor und im Fahr- und/oder Parkbetrieb des Fahr zeuges mit den Abstandssensoren zur Auswertung der jeweiligen Sensor signale verbunden ist. Die Nutzung als Innenraumüberwachung erfolgt dabei vorzugsweise bei verriegeltem Fahrzeug.The object is achieved in that the Auswer Teelectronics is connected to at least two distance sensors, which Detect obstacles in the reversing area of the motor vehicle, whereby the evaluation electronics with the interior when the vehicle is stationary room monitoring sensor and when driving and / or parking the driver Stuff with the distance sensors for evaluating the respective sensor signals is connected. Use as interior surveillance preferably with the vehicle locked.
Der Vorteil der Erfindung besteht darin, daß auf zwei separate Steuerge räte für Einparkhilfen und Innenraumüberwachung verzichtet werden kann. Es wird ein einziges Steuergerät für beide Anwendungsfälle ge nutzt, was zu einer entscheidenden Kostenreduzierung führt. Durch ge meinsame Nutzung vergleichbare Funktionsblöcke in einem Gerät können beide Systeme zuverlässig betrieben werden, was eine wesentliche Re duzierung des Hardwareaufwandes nach sich zieht.The advantage of the invention is that on two separate Steuerge advice for parking aids and interior surveillance can. There is a single control unit for both applications uses, which leads to a decisive cost reduction. By ge shared use of comparable function blocks in one device both systems operate reliably, which is an essential re reduction in hardware expenditure entails.
Da in beiden Fällen Ultraschallsensoren verwendet werden, ist der Schaltungsaufbau dieser Geräte hinsichtlich der Signalkettenaufbereitung der Sensorsignale, der digitalen Signalverarbeitung und dem Leistungs ausgang zur Ansteuerung der Signaleinrichtung ähnlich.Since ultrasonic sensors are used in both cases, the Circuit design of these devices with regard to signal chain preparation sensor signals, digital signal processing and power output for controlling the signaling device similar.
Das Steuergerät, dessen Kern ein Mikrocontroller bildet, ist zur Abarbei tung der für beide Anwendungsfälle notwendigen Regel- bzw. Steueralgo rithmen ausgebildet.The control unit, the core of which is a microcontroller, is being processed the regulation or tax algo required for both applications rithmen trained.
Vorteilhafterweise steuert die Auswerteeinrichtung in Abhängigkeit der Signale eines Fahrgeschwindigkeitssensors und/oder eines Verriege lungssensors eine Schalteinrichtung an, welche die Auswerteeinrichtung entweder mit den Abstandssensoren oder dem Innenraumüberwachungs sensor verbindet. Aufgrund der Verwendung von Sensoren, die nach demselben physikalischen Prinzip arbeiten, ist eine Anpassung des Steu ergerätes hinsichtlich Sensoreingang und Signalaufbereitung bei einer Umschaltung nicht notwendig. Die Schalteinrichtung kann dabei entweder hardware- oder softwaremäßig realisiert werden.The evaluation device advantageously controls depending on the Signals from a vehicle speed sensor and / or a lock tion sensor to a switching device which the evaluation device either with the distance sensors or the interior surveillance sensor connects. Due to the use of sensors following Working on the same physical principle is an adjustment of the tax device with regard to sensor input and signal processing at a Switching is not necessary. The switching device can either be implemented in hardware or software.
In einer Weiterbildung sind mindestens zwei, unterschiedliche Teilberei che des Fahrzeuginnenraumes überwachende Innenraumüberwachungs sensoren vorhanden, wobei die Auswerteeinrichtung die Laufzeit der Sen sorsignale der Abstands- oder Innenraumüberwachungssensoren zwi schen Aussendung und Empfang des Signales überwacht. Der Einsatz der Ultraschallsensoren im Fahrzeuginnenraum ermöglicht den Einsatz von billigeren Sensoren, da z. B. ein Spritzwasserschutz, wie er für die Abstandssensoren notwendig ist, nicht erforderlich ist.In a further training there are at least two different sub-areas interior monitoring of the vehicle interior sensors available, the evaluation device the running time of the Sen sensor signals of the distance or interior surveillance sensors between monitored transmission and reception of the signal. The stake the ultrasonic sensors in the vehicle interior enable use of cheaper sensors, e.g. B. a splash guard, as for the Distance sensors is necessary, is not necessary.
In einer Ausgestaltung wertet die Auswerteelektronik die Signale immer zweier Abstandssensoren bzw. zweier Innenraumüberwachungssensoren nach einem gemeinsamen Auswerteverfahren aus, wobei beide Sensoren ein Signal abgeben, welches von dem Hindernis reflektiert wird und das reflektierte Signal von dem das Signal aussendenden Sensor und dem jeweils anderen Sensor empfangen wird. Aufgrund dieses hochgenauen Verfahrens, wie es üblicherweise für Rückfahreinrichtungen genutzt wird, ist es möglich, den Innenraum des Kraftfahrzeuges zuverlässig auf einen Einbruch zu überwachen und Fehlalarme zu verhindern.In one embodiment, the evaluation electronics always evaluate the signals two distance sensors or two interior monitoring sensors according to a common evaluation method, with both sensors emit a signal that is reflected by the obstacle and that reflected signal from the sensor emitting the signal and the each other sensor is received. Because of this highly accurate Procedure, as is usually used for reversing devices, it is possible to reliably control the interior of the motor vehicle Monitor intrusion and prevent false alarms.
Vorteilhafterweise kommuniziert die Auswerteelektronik über geeignete Schnittstellen mit signalausgebenden Einheiten (z. B. Diebstahlwarnanla gen oder Signalhorn) und fahrzeugbetriebsmodusüberwachenden oder -bestimmenden Einheiten (z. B. Motorelektronik oder Zentralverriegelung sowie sicherheitsrelevanten Einheiten (wie Airbag-Steuerungen).The evaluation electronics advantageously communicate via suitable ones Interfaces with signal-emitting units (e.g. anti-theft alarm system gene or bugle) and vehicle operating mode monitoring or -Determining units (e.g. motor electronics or central locking as well as safety-relevant units (such as airbag controls).
In einer einfachen Ausgestaltung der Erfindung steuert die Auswerteelek tronik bei und/oder kurz vor Fahrantritt und/oder zyklisch während des Fahrbetriebes die die Belegung der Sitzplätze im Fahrzeug prüfenden si cherheitsrelevanten Einheiten an und meldet den erkannten Status an ein Steuergerät dieser Einheiten.In a simple embodiment of the invention, the evaluation electronics controls electronics at and / or shortly before driving and / or cyclically during the Driving operation that checks the occupancy of the seats in the vehicle security-relevant units and reports the recognized status to Control unit of these units.
Die Erfindung läßt zahlreiche Ausführungsformen zu. Eine davon soll an hand der in der Zeichnung dargestellten Figuren näher erläutert werden.The invention permits numerous embodiments. One of them is said to hand of the figures shown in the drawing are explained in more detail.
Es zeigt:It shows:
Fig. 1 Anordnung zur Überwachung des Abstandes zwischen einem Hindernis und einem Kraftfahrzeug sowie des Innenraumes des Kraftfahrzeuges. Fig. 1 arrangement for monitoring the distance between an obstacle and a motor vehicle and the interior of the motor vehicle.
Fig. 2 Blockschaltbild zur Ansteuerung eines Ultraschallsensors. Fig. 2 block diagram for controlling an ultrasonic sensor.
Fig. 3 Signalverlauf des Sensorsignales. Fig. 3 waveform of the sensor signal.
Für gleiche Merkmale werden gleiche Bezugszeichen verwendet.The same reference numerals are used for the same features.
Gemäß Fig. 1 sind an der rückseitigen Stoßstange 1 des Kraftfahrzeu ges 2 vier Ultraschallwandler 3, 4, 5, 6 in solchen Abständen angeordnet, daß der rückwärtige Kraftfahrzeugbereich vollständig und zuverlässig auf Hindernisse A detektiert werden kann. Vorzugsweise wird ein gleichmäßi ger Abstand der Sensoren gewählt. Eine solche Anordnung wird als Rückfahr- und Einparkhilfe genutzt. Die Ultraschallwandler 3 und 6 sind dabei annähernd am Randbereich der Stoßstange 1 montiert.According to Fig. 1, on the rear bumper 1 of the Kraftfahrzeu ges 2, four ultrasonic transducers 3, 4, 5 are arranged, 6 in such intervals that the rear vehicle area can be completely and reliably detected obstacles A. A uniform distance between the sensors is preferably selected. Such an arrangement is used as a reversing and parking aid. The ultrasonic transducers 3 and 6 are mounted approximately on the edge area of the bumper 1 .
Im Kraftfahrzeuginnenraum sind weitere Ultraschallwandler 7, 8, 9, 10 vorhanden, welche zur Überwachung der Innenraumdiagonalbereiche in den Eckpunkten des Fahrgastraumes angeordnet sind. Alternativ kann eine aus mehreren Sensoren bestehende Innenraumüberwachungssen sorik, welche nicht weiter dargestellt ist, zentral am Dachhimmel montiert werden.In the motor vehicle interior there are further ultrasound transducers 7 , 8 , 9 , 10 which are arranged in the corner points of the passenger compartment for monitoring the interior diagonal areas. Alternatively, an interior monitoring sensor system consisting of several sensors, which is not shown further, can be mounted centrally on the headlining.
Alle verwendeten Piezo-Ultraschallgeber 3, 4, 5, 6 bzw. 7, 8, 9, 10 arbei ten sowohl als Sender als auch als Empfänger. Eine im Kraftfahrzeug an geordnete Steuereinheit 11, welche vorzugsweise ein Mikroprozessor ist, ist mit der am Sensor angeordneten Elektronik jedes Ultraschallgebers 3 bis 10 verbunden. Der Mikroprozessor 11 weist dabei eine Ein- und Aus gabeeinheit 12, eine Zentralrecheneinheit 13 sowie einen Arbeitsspeicher 14 und einen Festwertspeicher 15 auf.All used piezo ultrasonic transmitters 3 , 4 , 5 , 6 and 7 , 8 , 9 , 10 work both as transmitters and receivers. A control unit 11 arranged in the motor vehicle, which is preferably a microprocessor, is connected to the electronics of each ultrasound transmitter 3 to 10 arranged on the sensor. The microprocessor 11 has an input and output unit 12 , a central processing unit 13 and a working memory 14 and a read-only memory 15 .
Die Steuereinheit 11 ist mit einer Anzeigeeinrichtung 16 verbunden, wel che üblicherweise ein Lautsprecher und/oder eine optische Einrichtung ist, die bei Erkennung eines Hindernisses ein Warnsignal abgibt. The control unit 11 is connected to a display device 16 , which is usually a loudspeaker and / or an optical device which emits a warning signal when an obstacle is detected.
Die Steuereinheit 11 ist weiterhin an einen Drehzahlsensor 17 zur Fest stellung der Fahrgeschwindigkeit des Kraftfahrzeuges 2 angeschlossen. Außerdem ist die Ein- und Ausgabeeinheit 12 mit einem Verschließsensor 18 verbunden, welcher angibt, ob die Zentralverriegelung des Kraftfahr zeuges aktiviert oder deaktiviert ist. Darüber hinaus ist die Steuereinheit 11 mit Klemme 15 des Kraftfahrzeuges verbunden, um zu detektieren, ob das elektrische System des Kraftfahrzeuges 2 ein- oder ausgeschaltet ist. Über die Ein- und Ausgabeeinheit 12 ist die Steuereinheit 11 mit einer Diebstahlwarnanlage 30, einer Zentralverriegelung 31 einer Motorsteuer elektronik, 32 sowie einem Airbag-Steuergerät 33 verbunden.The control unit 11 is also connected to a speed sensor 17 for determining the driving speed of the motor vehicle 2 . In addition, the input and output unit 12 is connected to a locking sensor 18 , which indicates whether the central locking of the motor vehicle is activated or deactivated. In addition, the control unit 11 is connected to the terminal 15 of the motor vehicle in order to detect whether the electrical system of the motor vehicle 2 is switched on or off. Via the input and output unit 12 , the control unit 11 is connected to an anti-theft alarm system 30 , a central locking device 31, an engine control electronics 32, and an airbag control unit 33 .
Die Umschaltung zwischen den Abstandssensoren 3 bis 6 und den Innen raumsensoren 7 bis 10 wird dabei in Abhängigkeit von den Signalen des Drehzahlsensors 17 und des Verschließsensors 18 von der Recheneinheit 13 softwaremäßig gesteuert. Alternativ können aber auch entsprechende Schalter in den Leitungen zu den einzelnen Sensoren 3 bis 10 angeordnet sein, die von der Steuereinheit 11 geöffnet und geschlossen werden, je nach dem, ob die Einparkhilfe oder die Innenraumüberwachung aktiviert werden soll.The switching between the distance sensors 3 to 6 and the interior sensors 7 to 10 is controlled by the computer 13 as a function of the signals from the speed sensor 17 and the locking sensor 18 . Alternatively, corresponding switches can also be arranged in the lines to the individual sensors 3 to 10 , which are opened and closed by the control unit 11 , depending on whether the parking aid or the interior monitoring is to be activated.
Die im folgenden beschriebene Sensorelektronik und das Auswerteverfah ren ist für alle Ultraschallsensoren 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 identisch. Im wei teren wird sich daher nur auf die Elektronik des Sensors 3 beschränkt.The sensor electronics described below and the evaluation process are identical for all ultrasonic sensors 3 , 4 , 5 , 6 , 7 , 8 , 9 , 10 . In Wei teren is therefore limited to the electronics of the sensor 3 .
Wie Fig. 2 zu entnehmen ist, weist die Sensorelektronik eine Sendeein heit 19 und eine Empfangseinheit 20 auf. Die Sendeeinheit 19 erzeugt auf Anforderung durch das Steuergerät 11 eine Frequenzpuls mit für den pie zoelektrischen Wandler 3 geeigneter Frequenz und Amplitude. Die Anfor derung des Steuergerätes 11 wird an eine Eingangsschutzeinrichtung 21 geführt, wobei die Sendeanforderung des Steuergerätes 11 durch einen kurzen Spannungseinbruch der Versorgungsspannung UB des Sensors 3 realisiert wird. Von dieser Sendeanforderung wird ein Zeitglied 22, insbe sondere ein Monoflop, getriggert, welches mit der Eingangsschutzein richtung 21 verbunden ist.As can be seen in FIG. 2, the sensor electronics have a transmitting unit 19 and a receiving unit 20 . On request by the control unit 11, the transmission unit 19 generates a frequency pulse with a frequency and amplitude suitable for the piezoelectric converter 3 . The requirement of the control unit 11 is passed to an input protection device 21 , the transmission request of the control unit 11 being realized by a brief voltage drop in the supply voltage U B of the sensor 3 . From this send request, a timer 22 , in particular a monoflop, is triggered, which is connected to the input protection device 21 .
Die Frequenzpulserzeugung selbst erfolgt in einer Oszillatorschaltung 23, vorzugsweise einem RC oder Quarz-Oszillator mit einer Arbeitsfrequenz, die an die Resonanzfrequenz des Ultraschallwandlers 3 angepaßt ist. Bei Freigabe durch das Zeitglied 22 wird die erzeugte Frequenz auf eine Sen deendstufe 24 weitergeleitet.The frequency pulse generation itself takes place in an oscillator circuit 23 , preferably an RC or quartz oscillator with an operating frequency which is matched to the resonance frequency of the ultrasound transducer 3 . When released by the timer 22 , the generated frequency is passed on to a Sen deendstufe 24 .
Die Sendeendstufe 24 besteht aus einer transistorisierten Endstufe mit nachgeschaltetem Übertrager. Die Endstufe kann als Open-Kollector- Endstufe oder als Gegentaktendstufe ausgeführt sein, wobei die Verwen dung einer Gegentaktendstufe durch besseren Wirkungsgrad vorteilhaft ist.The transmission output stage 24 consists of a transistorized output stage with a downstream transformer. The output stage can be designed as an open collector output stage or as a push-pull output stage, the use of a push-pull output stage being advantageous due to better efficiency.
Der Ausgangsübertrager transformiert die Ausgangsspannung der Transi storendstufe auf einen höheren Wert, um die Sendeleistung des Ultra schallsensors 3 zu erhöhen.The output transformer transforms the output voltage of the transistor output stage to a higher value in order to increase the transmission power of the ultrasound sensor 3 .
Die Empfangseinheit 20 besteht aus einer rauscharmen Transistorstufe 25, einer Selektiv-Verstärkerstufe 26, einer Komparator-Schaltung 27 so wie einer Ausgangsstufe 28 mit Digitalisierung.The receiving unit 20 consists of a low-noise transistor stage 25 , a selective amplifier stage 26 , a comparator circuit 27 and an output stage 28 with digitization.
Die Transistorstufe 25 nimmt eine rauscharme Vorverstärkung der von dem Ultraschallwandler 3 empfangenen Echosignale vor. Der Transistor stufe 25 vorgeschaltet ist eine Spannungsbegrenzung, die eine Zerstö rung bzw. starke Übersteuerung der Vorstufe durch die während dem Sendeimpuls am Piezo-Schwinger 3 anliegende Spannung verhindert. The transistor stage 25 carries out low-noise preamplification of the echo signals received by the ultrasound transducer 3 . The transistor stage 25 is connected upstream of a voltage limitation, which prevents destruction or excessive overdriving of the preliminary stage by the voltage applied to the piezoelectric oscillator 3 during the transmission pulse.
Der sich an die Transistorstufe 25 anschließende Selektiv-Vorverstärker 20 nimmt eine weitere Verstärkung des Echosignales vor. Diese Verstär kung ist frequenzselektiv ausgeführt, was zu einer besseren Störge räuschunterdrückung führt. Diese Selektivstufe ist vorzugsweise mit einem LC-Selektivkreis oder mit RC-T-Filtern (π-Filtern) ausgeführt. Die Mittelfre quenz des Selektivkreises 26 ist an die Sendefrequenz (Arbeitsfrequenz) des Ultraschallwandlers 3 angepaßt.The selective preamplifier 20 connected to the transistor stage 25 carries out a further amplification of the echo signal. This gain is carried out frequency-selective, which leads to better Störge noise suppression. This selective stage is preferably carried out with an LC selective circuit or with RC-T filters (π filters). The Mittelfre frequency of the selective circuit 26 is adapted to the transmission frequency (operating frequency) of the ultrasonic transducer 3 .
Der Ausgang der Selektiv-Verstärkerstufe 26 führt auf eine Komparator stufe 27, welche die so verstärkten Echosignale mit einem definierten Wert vergleicht, so daß nur relevante Signale zur Digitalisierung gelangen. Die Komparatorstufe 27 ist mit einer dem Echosignal nachgeführten Schaltschwelle REF aufgebaut, was zu einer besseren Detektierung von Objekten im Nahbereich des Ultraschallwandlers 3 führt.The output of the selective amplifier stage 26 leads to a comparator stage 27 , which compares the echo signals amplified in this way with a defined value, so that only relevant signals are digitized. The comparator stage 27 is constructed with a switching threshold REF that follows the echo signal, which leads to better detection of objects in the vicinity of the ultrasound transducer 3 .
Eine Ausgangsstufe 28 erzeugt aus den Signalen der Komparatorstufe 27 digitale Signale und stellt diese Signale über eine geeignete Schnittstelle (oben Kollektor) an das Steuergerät 11 im Kraftfahrzeug 2 zur Verfügung.An output stage 28 generates digital signals from the signals of the comparator stage 27 and makes these signals available to the control unit 11 in the motor vehicle 2 via a suitable interface (collector above).
Mit Hilfe von Fig. 3 soll die Funktionsweise der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung am Signalverlauf erläutert werden.The operation of the circuit arrangement according to the invention is to be explained with the aid of FIG .
Eine an dem Ultraschallsensor 3 konstant anliegende Versorgungsspan nung UB fällt aufgrund der Sendeanforderung durch das Steuergerät 11 im Kraftfahrzeug 2 kurzzeitig ab (Fig. 3a). Am Ultraschallwandler 3 wird auf die rückwärtige Flanke des Abfalls der Versorgungsspannung UB ein Im puls erzeugt und ausgesendet (Fig. 3b). A supply voltage U B constantly applied to the ultrasonic sensor 3 drops briefly due to the transmission request from the control unit 11 in the motor vehicle 2 ( FIG. 3 a). At the ultrasonic transducer 3 , a pulse is generated and emitted on the rear flank of the drop in the supply voltage U B ( FIG. 3b).
Gemäß Punkt C werden vom Ultraschallsensor 3 die vom Hindernis A re flektierten Echos in Form von Impulsen empfangen und an die Empfangs schaltung 20 weitergegeben. An dem Ausgang des Sensors 3 liegt ein digitales Signal an (Fig. 3d), welches trotz unterschiedlicher Amplitude der Echoimpulse des empfangenen Signales ein konstantes Niveau auf weist. Im Steuergerät 11 des Kraftfahrzeuges 2 wird aus der Laufzeit der Vorderflanke des ersten Ausgangssignals des Sensors 3 und der Vorder flanke des Echosignals des Sensors 3, der Abstand des Hindernisses A zum Kraftfahrzeug K berechnet.According to point C, the echo reflected by the obstacle A is received in the form of pulses by the ultrasonic sensor 3 and passed on to the receiving circuit 20 . A digital signal is present at the output of sensor 3 ( FIG. 3d), which has a constant level despite the different amplitude of the echo pulses of the received signal. In the control unit 11 of the motor vehicle 2 , the distance from the obstacle A to the motor vehicle K is calculated from the running time of the leading edge of the first output signal from the sensor 3 and the leading edge of the echo signal from the sensor 3 .
Das Steuergerät 11 steuert dabei nacheinander alle Ultraschallsensoren an und vergleicht dabei die durch die direkte Messung (der das Signal aussendende Sensor empfängt das reflektierte Signal) und die durch eine indirekte Messung (ein zweiter Sensor empfängt das, von einem ersten Sensor ausgesandte und dem Objekt reflektierte Signal) gewonnenen Meßdaten. Bei der indirekten Messung würde beispielsweise die Zeitdau er zwischen der Vorderflanke des ersten Ausgangssignales des Sensors 3 und der Vorderflanke des Echos des Sensors 4 gemessen.The control unit 11 controls all the ultrasonic sensors one after the other and thereby compares the direct measurement (the sensor emitting the signal receives the reflected signal) and the indirect measurement (a second sensor receives the one emitted by a first sensor and reflected by the object) Signal) obtained measurement data. In the indirect measurement, for example, the time duration between the leading edge of the first output signal of the sensor 3 and the leading edge of the echo of the sensor 4 would be measured.
Das Verfahren arbeitet wie folgt:
Bei der indirekten Messung ergibt sich die Laufstrecke aus der Gleichung
s = v × t.The process works as follows:
With the indirect measurement, the running distance results from the equation s = v × t.
Für alle so ermittelten Positionen ergibt sich eine elliptische Anwesen heitskurve, während die Positionen, welche durch die direkte Messung detektiert wurden, eine kreisförmige Anwesenheitskurve ergeben. Bei der direkten Messung ergibt sich der Abstand aus s = ½ v t2. An elliptical presence curve results for all positions determined in this way, while the positions which were detected by the direct measurement result in a circular presence curve. In the direct measurement, the distance results from s = ½ vt 2 .
Nur die Objekte, welche im Schnittpunkt zweier kreisförmiger Anwesen heitskurven und einer elliptischen Kurve liegen werden als reale Objekte erkannt.Only the objects that are at the intersection of two circular properties Unit curves and an elliptic curve are considered real objects recognized.
Um eine minimale Auswertezeit für ein genaues Ergebnis der Abstands messung zu ermöglichen, bestimmt das Steuergerät 11 aus den Meßda ten in einem ersten, sehr genauen Auswerteverfahren übereinstimmende Positionen und ermittelt anschließend aus dem verbliebenen unverifizier ten Meßdaten in einem zweiten, weniger genauen Auswerteverfahren weitere übereinstimmende Positionen. Durch die Mehrfachauswertung der in einem einzigen Meßvorgang generierten Meßdaten werden sehr ge naue Meßergebnisse erzielt.In order to enable a minimum evaluation time for an accurate result of the distance measurement, the control unit 11 determines corresponding positions from the measurement data in a first, very precise evaluation method and then determines further matching positions from the remaining, unverified measurement data in a second, less exact evaluation method . Due to the multiple evaluation of the measurement data generated in a single measurement process, very precise measurement results are achieved.
In einer Ausgestaltung ermittelt das Steuergerät 11 aus den Meßdaten in einem ersten Auswerteschritt die durch mindestens 3 Laufzeitmessungen bestimmten Positionen des Objektes, wobei für die Position des Objektes die durch alle drei Laufzeitmessungen erfaßt wurden, der Abstand be stimmt wird. Anschließend wird in einem zweiten Auswerteschritt aus al len, im ersten Auswerteschritt unberücksichtigten Meßdaten die durch mindestens zwei Laufzeitmessungen bestimmten Positionen des Objektes bestimmt und aus der durch beide Laufzeitmessungen erfaßten Positio nen der Abstand bestimmt, wobei in einem dritten Auswerteschritt, aus den im zweiten Auswerteschritt unberücksichtigten Meßdaten der Abstand aus einer durch eine einfache Laufzeitmessung ermittelte Position be stimmt wird.In one embodiment, the control unit 11 determines the positions of the object determined by at least 3 transit time measurements from the measurement data in a first evaluation step, the distance being determined for the position of the object which was recorded by all three transit time measurements. Subsequently, in a second evaluation step, the positions of the object determined by at least two transit time measurements are determined from all measurement data not taken into account in the first evaluation step, and the distance is determined from the positions recorded by both transit time measurements, and in a third evaluation step, from the ones not taken into account in the second evaluation step Measurement data of the distance from a position determined by a simple transit time measurement is determined.
Bei dem Auswerteschritt mit drei Laufzeitmessungen handelt es sich um die Kombination direkte Messung, direkte Messung, indirekte Messung oder indirekte Messung, indirekte Messung, direkte Messung. The evaluation step with three runtime measurements is the combination of direct measurement, direct measurement, indirect measurement or indirect measurement, indirect measurement, direct measurement.
Der zweite Auswerteschritt zur Überwachung von zwei Laufzeitmessun gen umfaßt eine direkte und eine indirekte Messung, während der dritte Auswerteschritt entweder eine direkte oder eine indirekte Messung um faßt.The second evaluation step to monitor two runtime measurements gene includes a direct and an indirect measurement, while the third Evaluation step either a direct or an indirect measurement sums up.
Dieses Auswerteverfahren, welches insbesondere für Rückfahrhilfen ge dacht ist, ist auch einfach zur Überwachung des Innenraumes eines Kraftfahrzeuges einsetzbar. Dabei werden auch bei der Innenraumüber wachung immer zwei Sensoren gleichzeitig durch das Steuergerät 11 überwacht. Hier ist es aber ausreichend, wenn dies Meßverfahren der Stufe 2, wo sowohl eine direkte und eine indirekte Messung miteinander verglichen werden, angewendet wird.This evaluation method, which is particularly ge for reversing aids, is also easy to use for monitoring the interior of a motor vehicle. In this case, two sensors are always monitored simultaneously by the control unit 11 , even when monitoring the interior. Here, however, it is sufficient if this measurement method of level 2 , where both a direct and an indirect measurement are compared, is used.
Aufgrund dieser Anordnung kann die hochgenaue Auswertemethode für Abstandssensoren modifiziert auch zur Innenraumüberwachung einge setzt werden. Das zuvor beschriebene Verfahren ist prinzipbedingt weit aus robuster gegen Störgrößen als konventionelle Innenraumüberwa chungssysteme nach dem Dopplerverfahren.Because of this arrangement, the highly accurate evaluation method for Distance sensors also modified for indoor monitoring be set. The method described above is inherently wide made more robust against disturbances than conventional indoor surveillance systems based on the Doppler method.
Claims (6)
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19935456A DE19935456A1 (en) | 1998-12-22 | 1999-07-28 | Arrangement for monitoring the interior of a motor vehicle |
| EP99124018A EP1013518A3 (en) | 1998-12-22 | 1999-12-08 | Monitoring device for the interior of a motor vehicle |
| JP36513899A JP2000185629A (en) | 1998-12-22 | 1999-12-22 | Monitor device for interior of car |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19859342 | 1998-12-22 | ||
| DE19935456A DE19935456A1 (en) | 1998-12-22 | 1999-07-28 | Arrangement for monitoring the interior of a motor vehicle |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE19935456A1 true DE19935456A1 (en) | 2000-07-13 |
Family
ID=7892174
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19935456A Withdrawn DE19935456A1 (en) | 1998-12-22 | 1999-07-28 | Arrangement for monitoring the interior of a motor vehicle |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE19935456A1 (en) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10052340A1 (en) * | 2000-10-21 | 2002-05-02 | Hella Kg Hueck & Co | Device for monitoring the interior of a motor vehicle |
| DE10237331A1 (en) * | 2002-08-14 | 2004-03-04 | Siemens Ag | Method for measuring distance between vehicle and obstacle, has microwave sensor using time delay to determine distance |
| US7119666B2 (en) | 2001-02-16 | 2006-10-10 | Robert Bosch Gmbh | Method for controlling and evaluating a sensor device shared by a plurality of applications |
| DE102005047012A1 (en) * | 2005-09-30 | 2007-04-05 | Hella Kgaa Hueck & Co. | Controlling system for unlocking and locking of doors of motor vehicle, has vehicle sided transmit-receiver for authentication communication which is actuated on detection of access- or locking-request generated by acoustic signal |
| US7598847B2 (en) | 2005-10-07 | 2009-10-06 | Denso Corporation | Vehicle theft detection system |
-
1999
- 1999-07-28 DE DE19935456A patent/DE19935456A1/en not_active Withdrawn
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10052340A1 (en) * | 2000-10-21 | 2002-05-02 | Hella Kg Hueck & Co | Device for monitoring the interior of a motor vehicle |
| DE10052340C2 (en) * | 2000-10-21 | 2002-10-31 | Hella Kg Hueck & Co | Device for monitoring the interior of a motor vehicle |
| US7119666B2 (en) | 2001-02-16 | 2006-10-10 | Robert Bosch Gmbh | Method for controlling and evaluating a sensor device shared by a plurality of applications |
| DE10237331A1 (en) * | 2002-08-14 | 2004-03-04 | Siemens Ag | Method for measuring distance between vehicle and obstacle, has microwave sensor using time delay to determine distance |
| DE102005047012A1 (en) * | 2005-09-30 | 2007-04-05 | Hella Kgaa Hueck & Co. | Controlling system for unlocking and locking of doors of motor vehicle, has vehicle sided transmit-receiver for authentication communication which is actuated on detection of access- or locking-request generated by acoustic signal |
| US7598847B2 (en) | 2005-10-07 | 2009-10-06 | Denso Corporation | Vehicle theft detection system |
| DE102006047390B4 (en) * | 2005-10-07 | 2016-03-03 | Denso Corporation | Vehicle theft detection system |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE19655360B4 (en) | Method and distance measuring device for the distance measurement of obstacles dependent on the vehicle data | |
| DE10164760B4 (en) | Ultrasonic obstacle detector for vehicle, judges adherence of snow or mud on each sensor, based on wave receiving level of sensors | |
| EP1058126B1 (en) | Distance detection device | |
| DE10103936C2 (en) | Ultrasound sonar system and method using a transmit frequency that is different from a ringing frequency | |
| EP0935143B1 (en) | Method for range measurement with adaptive amplification | |
| EP1791730A1 (en) | Device for detecting a collision between a vehicle and an obstacle | |
| DE10142075A1 (en) | Obstacle detection system with a snow detection function | |
| DE102009003049A1 (en) | Method for functional testing of an ultrasonic sensor on a motor vehicle, method for operating an ultrasonic sensor on a motor vehicle and distance measuring device with at least one ultrasonic sensor for use in a motor vehicle | |
| EP1296159B1 (en) | Method for measuring distance | |
| EP1801613B1 (en) | Method and device for detecting objects in the vicinity of a motor vehicle | |
| EP2472286B1 (en) | Method for evaluating signals of an ultrasound sensor and device for environmental detection in a vehicle | |
| WO2013164115A1 (en) | Method for operating a distance sensor for detecting surroundings | |
| DE102009027231B4 (en) | Device for locating objects in the vicinity of a vehicle, in particular a motor vehicle, and method for operating such a device | |
| EP1013518A2 (en) | Monitoring device for the interior of a motor vehicle | |
| DE19935456A1 (en) | Arrangement for monitoring the interior of a motor vehicle | |
| DE102018101324A1 (en) | A method for determining a position of an object in an environmental region of a motor vehicle by emitting an ultrasound signal having different frequencies, a computing device and an ultrasound sensor device | |
| DE102015211467B3 (en) | Method and device for adjusting the sensitivity of an ultrasonic sensor | |
| DE19821929C2 (en) | Obstacle detection and signaling device | |
| WO2021018451A1 (en) | Method and apparatus for detecting at least partial flooding of a motor vehicle | |
| DE102019205299B4 (en) | Method for recognizing obstacles in a vehicle environment | |
| DE19721835C2 (en) | Circuit arrangement for operating a distance sensor, in particular an ultrasonic sensor | |
| DE102017118939B4 (en) | Method for operating an ultrasonic sensor concealed behind a component of a motor vehicle with evaluation of frequencies of a received signal, ultrasonic sensor device, cladding arrangement and motor vehicle | |
| DE19721834C2 (en) | Circuit arrangement for operating a distance sensor, in particular for an ultrasonic sensor | |
| DE102011101893B4 (en) | Procedures for room surveillance and corresponding equipment and vehicle | |
| DE102005041652A1 (en) | Evaluation unit for sensors in vehicle, has monitoring sensor which is analyzed for vehicle interior and distance sensors which are analyzed for measuring distance of vehicle to obstacle in vehicle surroundings |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| OR8 | Request for search as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law | ||
| 8105 | Search report available | ||
| 8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: SIEMENS AG, 80333 MUENCHEN, DE |
|
| 8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |