CN103443650A - 用于声学地扫描区域的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于声学地扫描一个区域的方法。借助声学转换器向该区域发送一个声学发送脉冲并且借助该转换器检测一个接收信号，以便接收从该区域反射回来的发送脉冲。在该转换器的接着发送脉冲的发送的过渡振动时间内检测接收信号的实际相位变化曲线。在实际的相位变化曲线相对预先给定的额定相位变化曲线偏离的情况下在该区域内检测到一个物体。此外，本发明涉及一个用于声学地扫描一个区域的装置，该装置被构造用于执行上述方法。

Description

用于声学地扫描区域的方法和装置

现有技术

尤其是由机动车领域公知的是，为环境检测而使用脉冲回波法。例如在停车辅助系统中使用超声波转换器，所述超声波转换器发送扫描脉冲并且又接收该扫描脉冲。由运行时间得出在转换器与反射物体之间的间距。

声学转换器的质量和弹簧弹性一方面定义该转换器的固有谐振频率，另一方面构成机械的储能器。存在一种能够振动的系统，其在激励结束后还过渡振动。在该过渡振动过程结束后开始接收周期。因此过渡振动定义一个静止时间，在该静止时间期间不被接收，并且该静止时间在转换器从发送模式转换到接收模式时可被保持。

例如文献DE102004020426A1作为问题提及该静止时间，它通过过渡振动产生，所述过渡振动向下限制一个最小测量距离。该文献提及了20cm的距离作为最小测量距离或者测量边界。关于这点，在该文献中指出，较短距离的回波信号可与过渡振动合并并且不再能被检测到。

虽然已知了，通过附加的机械阻尼可减小过渡振动。但是，由此减小了转换器的整体灵敏度，因此该措施仅可被有限地应用。

尽管如此，经常希望可设置特别是用于机动车领域的、也能够检测较短距离内的物体距离传感器。

发明内容

该任务通过根据独立权利要求的方法和装置解决。

本发明能够在过渡振动时间期间检测回波信号。由此能够检测在离声学转换器近距离内的物体。因此能够检测离声学转换器最近的在其它情况下的盲区。因此，在碰撞报警系统的范围内能够检测特别重要的区域，使得例如能够实现在最近处调动。由此降低了碰撞危险。此外，能够减小安全间距，而不会提高碰撞危险。本发明能够用通常的装置改装，其中，尤其是已经存在的系统仅仅必须被很少地改进以用于实现本发明。

替代在过渡振动时间期间忽略反射的发送脉冲地，本发明规定了，在转换器的过渡振动时间内详细地分析该声学转换器的接收信号，以便尽管该转换器过渡振动运动仍然能够识别反射的发送脉冲。在转换器的过渡振动时间内的接收信号由描述该过渡振动的信号分量以及描述反射的发送脉冲的信号分量组成。这里相对于通过反射的发送脉冲在转换器中产生的信号分量，通过过渡振动产生的信号分量占有优势。为了仍然能够接收在转换器的过渡振动时间期间射入的、反射的发送脉冲，观察接收信号的相位信息。因为过渡振动性生能基本上通过转换器的特性定义，也就是说通过弹簧常数和振动质量，所以可假设过渡振动性能是恒定的。该过渡振动性能直接反映在额定相位变化曲线中。因此也可以预给定额定相位变化曲线。当转换器既不以电的方式也不以磁的方式激励时，额定相位变化曲线描述关于接收信号的相位变化曲线的相位信息，所述接收信号由转换器在过渡振动时间内输出。额定相位变化曲线同样描述转换器的谐振频率并且因此相应于转换器的声学特性，所述声学特性生通过它的构造方式预给定。

根据本发明为了在转换器的过渡振动时间内接收反射的发送脉冲，接收信号的实际相位变化曲线被与额定相位变化曲线相比较。接收信号的实际相位变化曲线由转换器的预先已知的实际过渡振动运动以及由反射的发送脉冲的影响组成，所述发送脉冲在过渡振动时间期间被射到转换器上。已经认识到，反射的发送脉冲的影响可在过渡振动时间期间与过渡振动运动本身分开使得能够实现相位信息、亦即实际相位变化曲线的观察，尤其是因为额定相位变化曲线基本上仅通过转换器本身的构造方式预给定及因此是恒定的。因此，根据本发明确定在实际相位变化曲线和额定相位变化曲线之间的偏离，其中，该偏离直接表明一个物体，该物体在过渡振动时间内向转换器反射发送脉冲。该偏离反映了反射的发送脉冲的影响及由此反映发送脉冲的特性。

因此，本发明涉及一种用于声学地扫描一个空间区域的方法，其中，首先借助声学转换器向该区域发送一个声学发射脉冲。借助该转换器检测一个接收信号，以便接收被该区域反射的发送脉冲。在此，该接收信号特别以电的方式检测，也就是说在转换器的电连接端子上。在转换器的过渡振动时间内，检测接收信号的实际相位变化曲线。在此，描述时间上的实际相位变化曲线本身或者描述实际相位变化曲线的重要特征的信息被检测。因此，实际相位变化曲线也能够根据一些特征来检测，所述特征仅表征实际相位变化曲线、但是不相同地描述它。当实际相位变化曲线相对于预给定的额定相位变化曲线偏离时，检测在该区域内的物体。为此，实际相位变化曲线被与额定相位变化曲线相比较。这种比较可涉及时间上的相位变化曲线本身，或者可涉及表征相应相位变化曲线的特征。与发送脉冲的发送紧邻的时间段被视为过渡振动时间。在过渡振动时间期间，转换器本身不再以电的方式激励，然而由于振动质量所存储的动能及由于转换器的弹性特性的势能仍然继续振动。

发送脉冲通过在转换器上施加电激励信号产生。因此，过渡振动时间以激励信号的结束为开始。过渡振动时间的结束由转换器的基本上被完全阻尼的固有振动定义，也就是说通过一个时间点，到该时间点转换器基本上不再执行固有的振动运动。因此，当转换器的固有振动基本上完全结束时，过渡振动时间结束。当转换器的振动振幅显著小于由声学脉冲产生的振幅时，该声学脉冲出自在被扫描的区域中占优势的物体，转换器的固有振动基本上完全结束。此外，过渡振动时间可被预给定并且直接取决于转换器的构造方式。

额定相位变化曲线表征没有电负载和声负载的转换器的振动。因此，额定相位变化曲线描述转换器的一种振动，在这种振动中，转换器既不以电的方式也不以声学方式激励。额定相位变化曲线根据转换器的谐振频率构建。谐振频率又由转换器的弹簧常数和质量得出。额定相位变化曲线特别是仅仅取决于转换器的谐振频率、而不依赖于转换器的阻尼特性，只要它对转换器的弹簧常数或者振动质量不起作用。因此，额定相位变化曲线相应于转换器的谐振频率，反之亦然。

此外，也可以检测在实际信号变化曲线与额定信号变化曲线之间的相位中的偏离，其中，实际信号变化曲线相应于输入信号，额定信号变化曲线相应于在过渡振动时间期间转换器的信号振幅，当转换器既不被电激励也不被声学激励时。额定信号变化曲线被预给定并且仅仅通过转换器的构造方式定义。该偏离根据描述实际信号变化曲线和额定信号变化曲线的相应相位的特征来检测。因此，该偏离在此也相应于实际信号变化曲线和额定信号变化曲线的相位信息之间的差别。特别地，据以检测偏离的特征描述额定相位变化曲线和实际相位变化曲线。因此，实际信号变化曲线的相位信息与额定信号变化曲线的相位信息之间差别的偏离的检测相应于根据本发明的实际相位变化曲线相对额定相位变化曲线的偏离的检测。

实际相位变化曲线相对额定相位变化曲线的偏离特别借助下面的措施检测。

根据第一实施方式，比较实际相位变化曲线与额定相位变化曲线。这里，相位变化曲线可以连续地、准连续地或者时间离散地给出。原则上，实际相位变化曲线和额定相位变化曲线也可以值离散地给出。实际相位变化曲线和额定相位变化曲线或者描述它们的相位信息优选作为相对角度参数表示，它们在区间[-90°，90°1或者[0°，180°]上描绘。因此，相对角度参数涉及一个振动周期内的相位并且对于多个振动周期是多义的。

在第二实施方式中，比较实际相位变化曲线的时间导数与额定相位变化曲线的时间导数。在此，首先在时间上既对实际相位变化曲线也对额定相位变化曲线尤其是借助微分器来求微分，以便得到时间导数。相应的相位变化曲线的时间导数在实际相位变化曲线的情况下相应于接收信号的瞬时频率，及在额定相位变化曲线的情况下相应于谐振频率。

第三实施方式设定，描述过零或者极值的实际相位变化曲线及描述过零或者极值的额定相位变化曲线。这里描述实际相位变化曲线的过零或者极值涉及相应于接收信号的实际信号变化曲线的过零或者极值。描述额定相位变化曲线的过零或者极值涉及预给定的额定信号变化曲线的过零或者极值。实际相位变化曲线的在一个预给定的时间段内出现的过零或者极值的数目被与额定相位变化曲线的在该时间段内出现的过零或者极值的数目相比较。这些数目之间的偏离被检测。因此，实际相位变化曲线和额定相位变化曲线通过实际信号变化曲线和额定信号变化曲线的极值和过零描述。极值和过零特别通过它们相应的出现时间点表征，特别是不考虑极值的振幅值。实际信号变化曲线与额定信号变化曲线的过零之间或者极值之间的偏离涉及相应的出现时间点之间的偏离，这些时间点描述实际相位变化曲线和额定相位变化曲线。

优选地，实际信号变化曲线在一个时间段期间的过零或者极值的数目被与额定信号变化曲线在该时间段期间的过零或者极值的数目相比较。因此，采用的时间段相应于实际的和额定的信号变化曲线的相同的观察时间段。过零的数目可以借助过零检测器确定或者通过相应信号变化曲线的时间微分和微分后的信号变化曲线的极值的检测确定。实际信号变化曲线的极值的数目和额定信号变化曲线的极值的数目可以通过峰值检测装置确定，其中极值或者是最小值或者是最大值。特别是，极值可通过实际信号变化曲线和额定信号变化曲线的时间微分以及通过相应微分后的信号变化曲线的过零检测来采集。实际信号变化曲线或者额定信号变化曲线的过零或者极值的数目借助计数器采集，所述计数器例如可以在该时间段的开始置为零并且它在该时间段结束时的计数值给出相应的数目。在该时间段结束时可以复位该计数器。相应信号变化曲线的过零或者极值的数目相应于相应的信号变化曲线的瞬时频率。同时，该数目相应于相应的相位变化曲线的瞬时频率。在此，必要时可考虑取整误差，所述取整误差由于整数的计数方式产生，该计数方式在采集相应数目时使用。过零或者极值的数目相应于在该时间段内的接收信号或者说谐振频率的振动周期的数目。额定信号变化曲线的过零或者极值的数目通过谐振频率预给定并且因此可以是恒定的、预给定的数目、尤其是整数。

根据第四实施方式，实际信号变化曲线的过零或者极值的出现时间点被与额定信号变化曲线的过零或者极值的出现时间点相比较。这里，实际信号变化曲线的过零或者极值的出现时间点描述实际相位变化曲线。此外，额定信号变化曲线的过零或者极值的出现时间点描述额定相位变化曲线。尤其是当为了时间采集使用时钟中信号时，这些出现时间点特别是可以作为值离散的数预给定。这些出现时间点被比较，其方式是检测，是否描述实际相位变化曲线的出现时间点在时间上位于描述额定相位变化曲线的出现时间点之前或者之后。额定相位变化曲线的出现时间点描述谐振频率并且周期性地分布。在额定相位变化曲线内的出现时间点的间隔相应于转换器的谐振频率的周期长度，其仅仅取决于转换器的构造方式。额定相位变化曲线内的出现时间点可根据预给定的、时间上相对彼此等距的时间点描述，或者根据出现时间点之间固定的时间间隔描述。出现时间点优选时间离散地表示，使得时钟信号能够作为时基使用。

在第三和第四实施方式中，考虑实际信号变化曲线的过零或者极值，以便描述实际相位变化曲线或者额定相位变化曲线。对于实际的和额定的信号变化曲线有关的陈述对于实际的和额定的相位变化曲线同样有效。

借助根据本发明的方法检测物体的存在。在此，通过过渡振动时间的一个预给定的持续时间也给出位于转换器与物体之间的距离。因此，当在过渡振动时间内检测到物体时，可以同时说明，该物体位于一个最大距离之内，该最大距离相应于在过渡振动时间的持续时间上的信号运行时间。该运行时间在一个反射持续时间上持续，该反射持续时间从发送脉冲的发送一直持续到反射的脉冲的接收。

优选精确地说明转换器与检测到的物体之间的距离，其中采用一个时间段。从发送脉冲的发送持续到出现偏离的反射持续时间用于确定转换器与检测到的物体之间的距离。为了确定转换器与检测到的物体之间的距离，使用声速，其中，直接从反射持续时间和声速得出该距离。这里使用在距离检测时通常的计算方法，如其由脉冲回波方法的领域中公知的那样。原则上也可以检测过渡振动时间内的多个偏离，其中，每一个偏离相应于一个物体和所属的到转换器的距离。根据本发明的对转换器与被检测到的物体之间的距离的确定可与通常的脉冲回波方法相类比，其中，根据本发明方法的偏离的出现时间点取代在通常的脉冲回波方法中接收脉冲的出现时间点。

此外设定，当在实际的与额定的相位变化曲线之间的偏离具有时间变化时，检测到一个相对于转换器运动的物体。因为该偏离涉及实际相位变化曲线相对额定相位变化曲线的偏离，所以该偏离的时间变化表示从该物体向转换器反射的信号的变化。由从该物体反射的信号的时间变化可以推断出：该物体相对于转换器的位置发生变化。这相应于物体相对于转换器的运动。物体与转换器之间的相对速度根据实际相位变化曲线和额定相位变化曲线之间偏离的时间变化来检测。该相对速度由偏离的时间上的变化根据相对速度与从其产生的偏离的时间变化之间预给定的相关性生得出。该相关性被预给定并且单调上升。该相关性结合在物体与转换器之间存在的相对速度和由其产生的、在实际相位变化曲线和额定相位变化曲线之间的偏离的时间变化。因此，预给定的单调上升的相关性生描述多普勒效应，据此物体与转换器之间的相对速度导致接收信号中的相位变化曲线的变化。在此，接收信号描述被该运动的物体反射的发送脉冲。该相关性可以以公式或者近似公式的形式说明，并且它还可以以查阅表的形式设定，优选与一个内插装置组合。本发明的这一方案尤其是可与本发明的一种实施方式相结合，在该实施方式中实际相位变化曲线与额定相位变化曲线之间的偏离根据瞬时频率或者根据与其等价的信息检测。

此外，可以使用根据本发明的方法用于区分物体相对转换器的运动方向。在此，根据物体相对于转换器运动，由此，实际相位变化曲线比额定相位变化曲线更慢或者更快。以相同的方式，实际信号变化曲线比额定信号变化曲线更慢或者更快。当偏离描述了实际相位变化曲线比额定相位变化曲线更慢时，检测到一个运动方向，物体以该方向从转换器离开地运动。这相应于朝向较小频率的多普勒移动，其中，这在一个比额定相位变化曲线更慢的实际相位变化曲线中反映。也可以检测与此互补的运动。当偏离描述了实际相位变化曲线比额定相位变化曲线更快时，检测到一个运动方向，物体以该方向朝向转换器运动。代替观察实际相位变化曲线相对额定相位变化曲线的速度，也可以彼此比较描述相位变化曲线的速度的频率信息。如上所述，从相应的相位变化曲线的时间导数、从在相应相位变化曲线内的过零的数目或者通过描述在相应的相位变化曲线内瞬时频率的其它参量得出这类频率信息。这里使用的对于实际的和额定的相位变化曲线的变化速度的观察相应于对于实际的和额定的信号变化曲线的变化速度的观察，因为两个变化速度描述了相同的相位信息。因此，在上述实施方式中为实际的和额定的相位变化曲线所涉及的有效陈述，对于实际的和额定的信号变化曲线也有效。

比额定相位变化曲线更慢的实际相位变化曲线在过零或者极值之间具有较长的时间间隔，因此描述接收信号的与谐振频率相比较小的瞬时频率。比额定相位变化曲线更快的实际相位变化曲线在过零或者极值之间具有较短的时间间隔，因此描述接收信号的与谐振频率相比较大的瞬时频率。这对于实际的和额定的信号变化曲线同样有效，因为它们与实际的和额定的相位变化曲线一样描述同样的相位信息。

本发明的另一方案涉及根据本发明方法的一种专门应用。在此，转换器被固定在机动车的车辆衬里中。声学地扫描的空间区域位于机动车的周围环境中。该区域基本上紧邻转换器旁边开始。在检测实际相位变化曲线与额定相位变化曲线之间的偏离时输出一个警报信号，该警报信号描述在转换器最近处的物体。因此根据本发明，本发明的物体检测用于避免机动车的碰撞。因为本发明的扫描区域紧邻在转换器旁边及从而紧邻在机动车旁边开始，因此，能够使机动车非常接近物体地调动。在该应用中，该方法被在碰撞警报系统中、特别在停车辅助系统中使用。根据本发明，本发明的物体检测描述一个物体，该物体位于距离转换器不大于40cm、30cm、20cm或者10cm远的距离中。检测这样的物体，所述物体如此接近转换器地定位，使得被它反射的发送脉冲在过渡振动期间入射到转换器上。

此外，本发明涉及一种用于声学地扫描一个区域的装置。该装置包括一个输入/输出接口，用于连接声学转换器、特别是如上所述的声学转换器。该装置包括一个发送脉冲发生器和一个接收装置。该发送脉冲发生器和该接收装置分别与输入/输出接口连接。发送脉冲发生器通过输入／输出接口输出发送信号到转换器上，该转换器将该发送信号转换为声学的发送脉冲。接收装置通过输入／输出接口接收转换器的接收信号。接收装置包括一个比较器，它构造用于比较在转换器的过渡振动期间在输入/输出接口上具有的实际相位变化曲线与一个预给定的额定相位变化曲线。实际相位变化曲线相应于接收信号的相位变化曲线，该接收信号从转换器输出到输入／输出接口。因此，被比较器使用的实际相位变化曲线是接收信号的实际相位变化曲线。接收装置被构造用于，在实际相位变化曲线相对于额定相位变化曲线偏离时输出一个物体信号，它表征一个位于该区域内的物体。

接收装置优选包括微分器、过零检测器、最大值检测电路、最小值检测电路或者相位控制电路。所述部件被连接在输入／输出接口与比较器之间。微分器用于从实际相位变化曲线确定瞬时频率。以相同的方式，过零检测器以及最大值-或者最小值检测电路用于检测实际相位变化曲线内的变化速度，以便由此描述一个表征接收信号的瞬时频率的参量。在此，过零检测器或者最大值-或者最小值检测电路被构造用于确定过零、最大值或者最小值的出现时间点，根据它们确定变化速度。

特别是可以使用相位控制电路，借助该相位控制电路能够跟踪接收信号的相位，其中，该相位控制电路被构造用于描述瞬时频率。该相位控制电路被构造用于输出一个控制量，该控制量尤其是以电压-或者电流控制的振动器的控制信号的形式描述相位的变化速度、也就是瞬时频率，该振动器是相位控制电路的部分。

此外，本装置包括一个存储额定相位变化曲线的存储器。该额定相位变化曲线以转换器的谐振频率的形式、以转换器的谐振频率的周期长度的形式或者还以时间标记的形式存储，所述时间标记描述额定相位变化曲线的过零或者极值的时间点。

为了表征实际相位变化曲线，尤其是可使用过零或者极值。替代相位变化曲线的特征，也可以使用相位变化曲线的其他特征，例如信号变化曲线的拐点或者其他弯曲特征。在这种情况下，根据本发明的装置包括一个检测电路，该检测电路被构造用于检测这类弯曲特征的出现时间点。

该方法用于检测物体，所述物体的反射的发送脉冲在过渡振动时间内射入。因此可以设定，当过渡振动时间结束时，例如当接收信号具有比一个预给定的阈值小的信号强度时不执行该方法。特别是本方法仅当转换器的激励结束时才执行。可以设定，本方法仅在一个附加的安全时间段的结束时才执行，该安全时间段紧接着转换器激励的结束。在此，该安全时间段明显小于过渡振动时间并且例如相应于谐振频率的一些小的周期的长度，例如不大于谐振频率的两个或者不大于五个振动周期。

替代在两个方向上观察过零，也可以仅在一个确定的方向上观察过零，例如从负半波向正半波，以便例如略微简化信号处理。同样地，可观察两个极值，或者可选地，仅观察最小值或者仅观察最大值。

附图说明

图1示出用于详细说明本发明的振动信号；

图2示出根据本发明的用于声学地扫描一个区域的装置的一个实施方式。

具体实施方式

图1示出一个根据本发明使用的转换器的实际信号变化曲线。直到时间点10，该转换器被激励，使得直到时间点10得出渐增的振动振幅。过渡振动时间12从时间点10开始，其中，时间点10表示转换器的激励的结束。可以看出，在过渡振动时间12内，信号强度按照转换器的过渡振动性生能连续地减小。在时间段14内，一个反射回的发送脉冲射到转换器上，以致该反射回的发送脉冲影响过渡振动性生能。在过渡振动时间12内的时间段14后，反射回的发送脉冲结束，过渡振动性生能不继续受影响。

实际相位变化曲线从实际信号变化曲线在正方向上的过零得出，其中，相应的出现时间点作为三角表示。同样示出了额定信号变化曲线，其用十字表示，其描述额定信号变化曲线在正方向上的过零。额定相位变化曲线由额定信号变化曲线的过零得出。额定相位变化曲线根据转换器的恒定的谐振频率示出。因此，描述额定相位变化曲线的十字彼此等距离。直到时间点10，实际相位变化曲线的过零的出现时间点相应于额定相位变化曲线的过零的出现时间点，特别是因为直到时间点10，转换器被以谐振频率激励。在直到时间段14的过渡振动时间内，转换器以该转换器的谐振频率进行过渡振动，以致实际相位变化曲线相应于额定相位变化曲线。这在图中被明确示出，以致在时间点10与时间段14的开始之间，实际相位变化曲线的作为三角表示的过零的出现时间点相应于额定相位变化曲线的用十字表示的过零的出现时间点。

在时间段14内，其中反射的发送脉冲和过渡振动性能重叠，得出了颠簸的振动运动。这可以通过时间段14内的三角直接看出，它们比在时间段14外的三角彼此显著紧密地存在。因为由此表示实际相位变化曲线的过零在时间段14内紧密地相继出现，所以相对于以十字的形式表示额定相位变化曲线的过零出现偏离。可以看出，在时间段14内表示实际相位变化曲线的过零与表示额定相位变化曲线的过零逐渐增加地偏离。该偏离被作为实际相位变化曲线相对预给定的额定相位变化曲线的偏离检测并且对于时间段14检测一个物体。

在时间段14后，过渡振动不受反射回的发送脉冲的影响继续进行，因为发送脉冲结束，以致实际相位变化曲线与预给定的额定相位变化曲线的偏离保持恒定。与此相比，实际相位变化曲线与额定相位变化曲线的偏离在时间段14内变化。时间段14的开始相应于该偏离的开始，使得对于该时间点接收一个反射回的发送脉冲，其由转换器接收。由该脉冲能够直接推断一个物体。此外，在时间段14内的偏离变化能够推断出，该物体朝向转换器运动，因为那里实际相位变化曲线比额定相位变化曲线更快，这从三角的序列相对于十字的序列中得出。在时间段14后，实际相位变化曲线与额定相位变化曲线之间的偏离恒定，使得从该偏离虽然能够推断出物体，但是不能推断出该物体的运动。时间段14之后的相位变化曲线之间的偏离表明，在偏离首先出现的时间段14内，接收到一个反射回的发送脉冲。由此产生的偏离仅从时间段14起继续。因此，在以时间段14的结束而开始的时间段内的偏离仅表明一个物体，其中它的距离由偏离首先出现的时间点得出。因此在时间点10与时间段14的开始之间的时间距离描述物体与转换器之间的距离。换句话说，物体与转换器之间的距离通过在转换器的激励的结束与在实际相位变化曲线与额定相位变化曲线之间在时间段14内的偏离开始之间的持续时间得出。

在图1中转换器的谐振频率相应于44kHz，使得在两个彼此前后相继的、由额定相位变化曲线描述的正的过零之间的持续时间大约为22.7μs。

图2示出本发明的装置100的一种实施方式，具有一个输入/输出接口110，其上可以连接声学转换器120。因为声学转换器120并不必须是该装置的部件，所以到输入/输出接口110的接线仅用虚线示出。该装置包括一个发送脉冲发生器130以及一个接收装置140。接收装置140包括一个比较器142，该比较器通过接收装置140的过零检测器144与输入/输出接口110连接。过零检测器144被构造用于通过输入/输出接口110接收转换器120的接收信号和检测该接收信号的过零。由过零检测器144检测的过零描述接收信号的实际相位变化曲线。比较器142被构造用于，比较通过接收信号的过零的出现时间点表征的实际相位变化曲线与一个相应的额定相位变化曲线。额定相位变化曲线存储在接收装置的存储器146内。这里，额定相位变化曲线被以在没有声学负载和电负载的转换器的过渡振动信号中出现的过零的出现时间点的形式存储在存储器146中。因为过零仅通过它们的出现时间点表征并且额定相位变化曲线可以基于周期性的过零，所以在存储器146内仅存储在两个彼此前后相继的表征额定相位变化曲线的过零之间的时间段。比较信号通过装置的输出端150输出，该输出端与比较器142的输出端连接。比较器142被构造用于，当实际相位变化曲线相应于额定相位变化曲线时输出第一信号，而当在实际相位变化曲线和额定相位变化曲线之间存在偏离时输出与第一信号不同的第二信号。此外，比较器142可被构造用于在输出端150处以相应的信号变化曲线的形式输出偏离的时间变化。

Claims (10)

1.用于声学地扫描一个区域的方法，包括：借助一个声学转换器(120)向该区域发送一个声学的发送脉冲并且借助该转换器(120)检测一个接收信号，用于接收从该区域反射回的发送脉冲，其特征在于，在该转换器(120)的紧接着发送脉冲的发送的过渡振动时间(12)内检测该接收信号的实际相位变化曲线，其中，在实际相位变化曲线相对一个预给定的额定相位变化曲线偏离时，在该区域内检测到一个物体。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，该发送脉冲通过在转换器上施加电的激励信号产生并且该过渡振动时间(12)在该激励信号的结束(10)时开始，其中，当该转换器的固有振动基本上完全结束时，过渡振动时间(12)结束。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，该额定相位变化曲线描述转换器(120)的振动，在该振动中该转换器既不被施加电的也不被施加声学的激励，并且该额定相位变化曲线根据转换器(120)的谐振频率形成。

4.根据上述权利要求之一所述的方法，其中，实际相位变化曲线相对额定相位变化曲线的偏离被检测，其方式是：

实际相位变化曲线被与额定相位变化曲线相比较；

实际相位变化曲线的时间导数被与额定相位变化曲线的时间导数相比较；

在一预给定的时间段内出现的、描述实际相位变化曲线的过零或者极值的数目被与该时间段内的描述额定相位变化曲线的过零或者极值的数目相比较；

描述实际相位变化曲线的过零或者极值的时间点被与描述额定相位变化曲线的过零或者极值的时间点相比较。

5.根据上述权利要求之一所述的方法，其中，在该转换器与检测到的物体之间的距离被从反射持续时间基于音速确定，所述反射持续时间从发送脉冲的发送持续直到偏离的出现。

6.根据上述权利要求之一所述的方法，其中，当实际相位变化曲线相对额定相位变化曲线的偏离具有时间变化时，检测到有相对于转换器运动的物体，并且检测该物体与转换器之间的相对速度，所述相对速度从偏离的时间变化通过预给定的相关性生得出，其中，该相关性生是该相对速度与偏离的由其引起的时间变化之间的单调上升的相关性。

7.根据上述权利要求之一所述的方法，其中，当所述偏离描述实际相位变化曲线比额定相位变化曲线更慢时，物体相对转换器运动并且此外检测到物体从转换器离开运动的运动方向，而当所述偏离描述实际相位变化曲线比额定相位变化曲线更快时，检测到物体朝向转换器运动的运动方向。

8.根据上述权利要求之一所述的方法，其中，转换器被固定在机动车的车身衬里中，并且被声学扫描的区域位于机动车的周围环境中，其中，在检测到实际相位变化曲线与额定相位变化曲线之间偏离时输出一个警报信号，该警报信号描述在距该转换器最近处的一个物体，尤其是一个具有距离转换器不大于40cm、30cm、20cm或者10cm的物体。

9.用于声学地扫描一个区域的装置(100)，包括：输入／输出接口(110)，用于连接声学转换器(120)，其中，该装置(100)包括一个发送脉冲发生器(130)和一个接收装置(140)，它们分别与输入/输出接口(110)连接，其中，接收装置(140)包括一个比较器(142)，该比较器被构造用于比较在转换器(120)的过渡振动时间期间在输入／输出接口(110)上所具有的实际相位变化曲线与一个预给定的额定相位变化曲线，其中，接收装置(140)被构造用于，在实际相位变化曲线相对额定相位变化曲线偏离时输出一个物体信号，该物体信号表征一个在该区域内存在的物体。

10.根据权利要求9所述的装置，其中，接收装置(140)另外包括微分器、过零检测器(144)、最大值检测电路、最小值检测电路或者相位控制电路，所述微分器、过零检测器、最大值检测电路、最小值检测电路或者相位控制电路被连接在输入／输出接口(110)与比较器(142)之间，并且所述额定相位变化曲线在该装置(100)的存储器(146)中被以转换器的谐振频率的形式；或者以转换器(120)的谐振频率的周期长度的形式；或者以过零、最大值或者最小值的出现模式的形式存储，其相应于转换器(120)的振动，在该振动中转换器既不以电的方式也不以声学方式被激励。

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