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Die
Erfindung geht aus von einem Verfahren zur Kalibrierung eines Ultraschallsensors
und einer Ultraschallabstandsmessvorrichtung nach der Gattung der
nebengeordneten Ansprüche.
Es sind bereits Abstandserfassungsvorrichtungen mittels Ultraschallsensoren
bekannt, bei denen ein Sensor ein Ultraschallsignal aussendet und
das Ultraschallsignal von einem Hindernis reflektiert wird. Derselbe
Sensor oder ein anderer Sensor empfangen das reflektierte Signal.
Aus der Laufzeit des Ultraschallsignals von dem Sensor zu dem Hindernis
und wieder zu einem Sensor zurück
wird unter Einbeziehung der Schallgeschwindigkeit ein Abstand zu
dem Hindernis bestimmt.
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Aus
der
DE 199 24 755
A1 ist eine Abstandserfassungsvorrichtung bekannt, bei
der eine zweite Ultraschalleinheit die von der ersten Einheit emittierten
Wellensignale als Übersprechsignale
empfangen kann. Hierbei ist eine Störungsbestimmungseinrichtung
vorgesehen, bei der die Intensität
des Übersprechsignals
ausgewertet wird. Wird eine vorgegebene Intensitätsschwelle unterschritten,
so wird eine Störung
festgestellt. Hierdurch kann der Fahrer davor gewarnt werden, dass
der Sensor infolge zunehmender Erblindung insbesondere durch Ansammlung
von Schnee, Eis oder Schmutz, seine Funktionsfähigkeit verloren hat und möglicherweise
ein Hindernis nicht mehr detektieren kann.
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Vorteile der
Erfindung
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Das
erfindungsgemäße Verfahren
zur Kalibrierung eines Ultraschallsensors mit den Merkmalen des
Anspruchs 1 hat demgegenüber
den Vorteil, dass die Empfindlichkeit des Ultraschallsensors in Abhängigkeit
von dem empfangenen Übersprechsignal
eingestellt wird. Als ein Übersprechsignal
wird hierbei ein Ultraschallsignal angesehen, das von einem weiteren,
benachbart angeordneten Ultraschallsensor ohne eine Reflexion an
einem Hindernis zu dem zu kalibrierenden Ultraschallsensor gelangt
ist. Das Übersprechsignal
kann hierbei einerseits derjenige Schall sein, der auf direktem
Wege durch die Luft zwischen den Sensoren übertragen wird. Ferner ist
es auch möglich,
dass sich der Schall entlang einem oder durch einen gemeinsamen
Träger
für die beiden
Sensoren ausgebreitet hat. Durch die Anpassung der Empfindlichkeit
des zu kalibrierenden Sensors ist es möglich, auf eine Beeinträchtigung
der Empfangsleistung des Sensors zu reagieren. Wird der Sensor also
durch Schmutz oder Eis in seiner Empfangsleistung beeinträchtigt,
kann zumindest in einem gewissen Umfang durch eine Änderung
der Empfindlichkeit hierauf reagiert werden. Weiterhin ist es aber
auch möglich,
auf Alterungsprozesse des Sensors, also insbesondere auf eine abnehmende Empfindlichkeit
des Sensors bei zunehmendem Alter, zu reagieren, und die Empfindlichkeit
entsprechend nachzuregeln. Durch eine erfindungsgemäße Regelung
wird zudem vermieden, dass der Sensor zu empfindlich eingestellt
wird. Denn bei einem zu empfindlich eingestellten Sensor werden
auch Störsignale,
z.B. durch Bodenreflexionen oder durch anderweitige Schallsignale,
möglicherweise
erfasst, so dass so genannte Pseudohindernisse, also nur vermutete,
aber nicht vorhandene Hindernisse, eine Ausgabe einer Warnung im
Fahrzeug verursachen können.
Durch die Anpassung der Empfindlichkeit an die Leistungsfähigkeit
des Sensors können
solche unnötigen
Warnungen vermieden werden.
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Durch
die in den Unteransprüchen
aufgeführten
Maßnahmen
sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Hauptanspruch
angegebenen Verfahrens möglich.
Besonders vorteilhaft ist es, mit einer abnehmenden Amplitude die Empfindlichkeit
des Sensors zu erhöhen.
Insbesondere ist es möglich,
die Empfindlichkeit des Sensors linear mit der abnehmenden Amplitude
zu erhöhen. Hierdurch
ist eine gute Anpassung der Empfindlichkeit möglich.
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Weiterhin
ist es vorteilhaft, bei einem Unterschreiten einer vorgegebenen
Größe der Amplitude eine
Fehlermeldung auszugeben. Hierdurch wird erreicht, dass bei einer
zu starken Störung
des Sensors nicht mehr versucht wird, eine Messung durchzuführen. Unterhalb
dieser Grenze kann ein ordnungsgemäßes Funktionieren des Sensors
infolge einer zu großen
Dämpfung
oder einer anderweitigen Störung nicht
mehr gewährleistet
werden.
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Es
ist ferner vorteilhaft, einen gespeicherten Wert für den Vergleich
mit der Amplitude des empfangenen Signals in einem gesonderten Kalibrierschritt einzustellen.
Dieser gesonderte Kalibrierschritt erfolgt möglichst unter guten Bedingungen,
bei denen die Empfangsmöglichkeiten
des Sensors optimal sein sollten. Hierdurch kann die Schallübertragung eines Übersprechsignals
gut erfasst werden. Durch die gesonderte Kalibrierung kann dabei
der für
den Vergleich verwendete Wert an die tatsächlichen Einbauverhältnisse
des Sensors angepasst werden. Einerseits kann hierdurch eine fertigungsbedingte Streuung
korrigiert werden, andererseits ist es insbesondere bei Nachrüstgeräten möglich, nach
dem Einbau zunächst
eine Kalibrierung durchzuführen.
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Weiterhin
ist eine Ultraschallabstandsmessvorrichtung vorteilhaft, bei der
insbesondere die Sensoren in einem Stoßfänger des Fahrzeugs angeordnet
sind. Hierdurch sind eine leichte Montage und insbesondere auch
eine leichte Nachrüstbarkeit
der Sensoren gegeben.
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Es
ist ferner vorteilhaft, für
die Speicherung des Wertes für
den Vergleich mit der Amplitude des empfangenen Signals einen nichtflüchtigen
Speicher vorzusehen. Hierdurch steht der Wert auch nach einem Abschalten
des Fahrzeugs zur Verfügung.
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Zeichnung
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Ausführungsbeispiele
der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung
näher erläutert. Es
zeigen
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1 eine
schematische Darstellung eines Hecks eines Fahrzeugs in einer Aufsicht,
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2 eine
schematische Darstellung eines Abstandssensors in einer Detailansicht,
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3 eine
Darstellung einer Hüllkurve
eines Empfangssignals eines Ultraschallsensors mit in erfindungsgemäßer Weise
festgelegten Empfindlichkeiten,
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4 und 5 Ausführungsbeispiele
für die
Darstellung einer erfindungsgemäßen Abhängigkeit
der Empfindlichkeit von dem Vergleich mit einem vorgegebenen Wert,
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6 einen
Ablauf eines erfindungsgemäßen Verfahrens.
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Beschreibung
des Ausführungsbeispiels
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In
der 1 ist ein Kraftfahrzeug 1 dargestellt,
an dessen hinterem Stoßfänger 2 Ultraschallabstandssensoren
montiert sind. Eine entsprechende Anordnung kann auch auf eine Ausführung an
einer Fahrzeugvorderseite in entsprechender Weise übertragen
werden. Anstelle der Montage im Stoßfänger ist auch eine beliebige
andere Montage der Ultraschallsensoren am Fahrzeug denkbar. Die
Anordnung an dem Stoßfänger bietet
jedoch den Vorteil, dass zunächst
die Ultraschallabstandssensoren an dem Stoßfänger montiert und dieser anschließend mit
dem Fahrzeug verbunden werden kann.
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Bei
der hier dargestellten Ausführungsform sind
vier Ultraschallabstandssensoren 11, 12, 13, 14 nebeneinander
an dem Stoßfänger 2 angeordnet. Hierdurch
soll möglichst
die gesamte Fahrzeugrückseite
mittels der Ultraschallabstandssensoren 11, 12, 13, 14 abgedeckt
werden. Die Ultraschallabstandssensoren sind mit einer Auswerteeinheit 3 verbunden,
die die Ultraschallabstandssensoren 11, 12, 13, 14 ansteuert
und die die von den Ultraschallabstandssensoren gelieferten Messergebnisse
auswertet. Die Ultraschallabstandssensoren werden durch die Auswerteeinheit 3 dazu
veranlasst, Ultraschallsignale abzustrahlen, die von einem Hindernis
reflektiert werden. In dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel ist ein Hindernis 15 gestrichelt
angedeutet. Eine Hindernismessung könnte z.B. dadurch erfolgen, dass
von dem ersten Ultraschallsensor 11 ein Signal 16 ausgesendet
wird, das von dem Hindernis 15 reflektiert wird und von
dem zweiten Ultraschallsensor 12 empfangen wird (Kreuzechomessung).
Wird ein Abstand zu einem Hindernis unterschritten, so veranlasst
die Auswerteeinheit 3 eine Ausgabe einer optischen Warnung über eine
Anzeige 4 und/oder einer akustischen Warnung über einen
Lautsprecher 5.
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Wird
der erste Ultraschallsensor 11 zum Aussenden eines Ultraschallsignals
veranlasst, so werden nicht nur Wellen in Richtung eines Hindernisses abgestrahlt,
sondern es können
auch Wellen über
die Tragekonstruktion des Stoßfängers 2 sowie
unmittelbar durch die Luft zu dem zweiten Ultraschallsensor 12 gelangen,
ohne an dem Hindernis reflektiert zu werden. In erfindungsgemäßer Weise
werden diese unmittelbar an dem ersten Ultraschallsensor 11 zu dem
zweiten Ultraschallsensor 12 übertragenen Ultraschallsignale
für eine
Kalibrierung der Empfindlichkeit des zweiten Ultraschallsensors 12 ausgewertet.
In entsprechender Weise kann auch umgekehrt der erste Ultraschallsensor 11 durch
den zweiten Ultraschallsensor 12 kalibriert werden.
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Gleiches
gilt für
den dritten Ultraschallsensor 13 sowie den vierten Ultraschallsensor 14.
Hierbei sind auch Konstruktionen mit mehr oder weniger Ultraschallsensoren
in einem Montagebereich möglich, hier
z.B. im Bereich des Stoßfängers 2.
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In
der 2 ist die Funktionsweise eines Ultraschallsensors,
z.B. des ersten Ultraschallsensors 11, im Detail erläutert. Der
Ultraschallsensor 11 weist einen topfförmigen Ultraschallwandler 6 auf.
Der Ultraschallwandler 6 hat eine Bodenfläche 7,
die in den Stoßfänger 2 derart
eingelassen ist, dass sie nach außen in Bezug auf das Fahrzeug
zeigt, an dem der Ultraschallsensor 11 montiert ist. An
der der Außenseite
abgewandten Seite der Bodenfläche 7 ist
ein Piezoelement 8 angeordnet. Das Piezoelement 8 ist akustisch
mit der Bodenfläche 7 gekoppelt.
Wird das Piezoelement 8 zu einer Schwingung angeregt, so wird
auch die Bodenfläche 7 zu
einer Schwingung angeregt. Hiermit können durch das Piezoelement 8 Ultraschallwellen
erzeugt und durch eine Resonanz der Bodenfläche 7 an die Umgebung
abgegeben werden. Neben der Ausbreitung durch die Luft können sich
die Ultraschallsignale auch in dem Stoßfänger 2 fortsetzen.
Der Ultraschallsensor 11 arbeitet in der Weise als ein
Detektor, dass die Bodenfläche 7 durch
Ultraschallwellen auch zu einer Schwingung angeregt werden kann.
Diese Schwingung wird an das Piezoelement 8 übertragen,
das durch die Schwingungen gestaucht bzw. gedehnt wird, so dass an
dem Piezoelement 8 eine elektrische Spannung abgegriffen
werden kann. Diese Spannung wird an einen Verstärker 9 geleitet. Von
dem Verstärker 9 wird
ein Ausgangssignal an eine Auswerteeinheit 10 weitergegeben.
In der Auswerteeinheit 10 wird eine Hüllkurve des empfangenen Ultraschallsignals
mit einem vorgegebenen Schwellwert verglichen. Ist der Betrag der
Amplitude der Hüllkurve
größer als
der vorgegebene Schwellwert, so wird der Empfang eines Signals detektiert.
Der Schwellwert ist hier bevorzugt in einem nichtflüchtigen
Speicher 17 abgelegt. Ein Ergebnis einer Detektion eines
empfangenen Signals wird über
einen Anschluss 18 an die Auswerteeinheit 3 übertragen.
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In
einer weiteren Ausführungsform
ist auch eine indirekte Messung der Amplitude über das Ultraschallsignal selbst
möglich.
Insbesondere falls die Signalform der Hüllkurve des ausgesendeten Ultraschallsignals
stets im Wesentlichen gleich ist, so kann auf die maximale Amplitude
der Hüllkurve
durch eine Auswertung geschlossen werden, wie oft das Schallsignal
einen vorgegebenen Grenzwert überschreitet.
Da zwischen den Sensoren stets die gleiche Entfernung vorliegt,
kann eine im Allgemeinen abstandsabhängige Signalverbreiterung diese
Auswertung nicht beeinträchtigen.
Ohne also die absolute, maximale Amplitude zu messen, kann aus der
Anzahl der Überschreitungen
eines Grenzwerts während
des Empfangs eines einzelnen, ausgesendeten Schallpulses jeweils
auf dessen maximale Amplitude geschlossen werden: Je öfter das
Schallsignal während
des Empfangs des Schallpulses den Grenzwert überschreitet, umso höher ist
die maximale Amplitude der Hüllkurve
des empfangenen Schallpulses. Dieser Bezug kann z.B. in Abhängigkeit
von dem Sensortyp bei der Fertigung oder bei einem Einbau der Sensoren
in das Fahrzeug festgelegt werden.
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In
erfindungsgemäßer Weise
verfügt
die Auswerteeinheit 10 über
einen gespeicherten Wert zum Vergleich mit der maximalen Amplitude
eines ohne Reflexion von einem benachbarten Sensor erzeugten und
unmittelbar zu dem empfangenden Sensor übertragenen Ultraschallsignals.
Dieser Wert ist bevorzugt ebenfalls in dem nichtflüchtigen
Speicher 17 abgelegt. In Abhängigkeit von einem Wert der Größe der maximalen
Amplitude der Hüllkurve
dieses Übersprechsignals
wird der Verstärker 9 an
der Auswerteeinheit 10 nachgeregelt. Sinkt also z.B. das Maximum
der erfassten Amplitude der Hüllkurve
des Übersprechsignals
unter einen vorgegebenen Wert, so erhöht z.B. die Auswerteeinheit 10 über die
Rückkopplung 19 den
Verstärkungsfaktor
des Verstärkers 9.
Ein Beispiel für
eine entsprechende Regelung ist aus der 3 ersichtlich.
Auf der Y-Achse 21 ist die Amplitude der Hüllkurve
des empfangenen Ultraschallsignals aufgetragen. Die X-Achse 22 ist
die Zeitachse. Zu einem Zeitpunkt 23 sendet der erste Ultraschallsensor 11 ein
Schallsignal aus. Dieses Schallsignal breitet sich auch in Richtung
der Pfeile 20 gemäß der 1 in
Richtung des zweiten Ultraschallsensors 12 aus. Die Auswerteeinheit 3 hat
den ersten Ultraschallsensor 11 zur Aussendung veranlasst
und schaltet den zweiten Ultraschallsensor 12 zum gleichen
Zeitpunkt in eine Empfangsbetriebsart. Der zweite Ultraschallsensor 12 sendet
nun kein Signal aus, sondern horcht auf empfangene Signale. Zu einem
nachfolgenden Zeitpunkt 24 beginnt die Bodenfläche infolge
des angekommenen Übersprechsignals
von dem ersten Ultraschallsensor 11 zu vibrieren. Zu einem
anschließenden
Zeitpunkt 25 wird das Maximum der Amplitude erreicht. Anschließend sinkt die
Amplitude bis zu einem Zeitpunkt 26 wieder ab. Ein Grundrauschen
ist stets durch allgemeine Schallentwicklung in der Umgebung des
Fahrzeugs gegeben. Die Amplitude konnte zu dem Zeitpunkt 25 einen ersten
Grenzwert 37 überschreiten.
Dieser erste Grenzwert 37 ist für ein Feststellen einer prinzipiellen Funktion
des zweiten Ultraschallsensors 12 vorgesehen. Würde dieser
erste Grenzwert 37 nicht überschritten, so würde ein
Nichtfunktionieren des zweiten Ultraschallsensors 12 festgestellt.
Eine weitere Messung wäre
dann aufgrund einer zu starken Funktionseinschränkung des zweiten Ultraschallsensors 12 nicht
sinnvoll. Eine entsprechende Warnung würde über die Anzeige 4 und/oder
den Lautsprecher 5 an den Fahrer ausgegeben.
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Ferner
ist ein zweiter Wert 27 vorgesehen. Die Amplitude hat jedoch
den zweiten Wert 27 nicht überschritten, auch nicht mit
ihrem Maximum zu dem Zeitpunkt 25. Die Auswerteeinheit 10 vergleicht
das Maximum der empfangenen Amplitude 28 mit dem Wert 27.
Hierbei wird festgestellt, dass das Maximum der Amplitude 28 nur
etwa 85% der Größe des Wertes 27 aufweist.
Infolge dessen wird für
eine nachfolgende Abstandsmessung die Empfindlichkeit des Ultraschallsensors
erhöht,
da der Wert 27 unterschritten wurde. Wie bereits zu der 2 erläutert, kann dies
in der Weise erfolgen, dass ein Verstärkungsfaktor des Verstärkers 9 erhöht wird.
In einer weiteren Ausführungsform
ist es auch möglich,
einen Schwellwert in der Auswerteeinheit 10 abzusenken.
Die Folgen sind in beiden Fällen
prinzipiell gleich. Dies ist am Beispiel eines gestrichelt eingezeichneten,
von einem Hindernis reflektierten, Signal erläutert, das nach dem späteren Zeitpunkt 29 empfangen
wird. Dies könnte
z.B. eine Reflexion von dem Hindernis 15 des von dem ersten
Sensor 11 ausgesendeten Signals sein. Zwischen den Zeitpunkten 29 und 30 wird ein
Ansteigen und wieder ein Absinken der Hüllkurve eines Empfangssignals
festgestellt. Hätte
das Maximum der Amplitude zu dem Zeitpunkt 25 bei der Kalibrierungsmessung
den Wert 27 ergeben, so wäre für eine Signaldetektion ein
Schwellwert 33 vorgesehen worden. Das tatsächlich empfangene
und verstärkte,
von dem Hindernis reflektierte Signal 34 hätte dann
den Grenzwert 33 nicht überschritten.
Eine Detektion des Signals wäre
nicht erfolgt. Aufgrund der Verminderung der Amplitude des Übersprechsignals,
die zuvor nur den Wert 28 erreicht hatte, wird entsprechend
von der Auswerteeinheit der Schwellwert auf einen Wert 35 vermindert,
der niedriger als der Wert 33 ist. Hierdurch kann das empfangene
Signal zu einem Zeitpunkt 36 den Schwellwert 35 überschreiten
und somit als ein von einem Hindernis reflektiertes Signal detektiert
werden. Gleiches wäre auch
bei einem konstanten Schwellwert und einer entsprechenden höheren Verstärkung des
empfangenen Signals eingetreten.
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In
der 4 ist ein erstes Ausführungsbeispiel für eine Regelung
der Abhängigkeit
der Empfindlichkeit des Sensors in Abhängigkeit von einem Vergleich
mit einem vorgegebenen Wert für
die Amplitude des Übersprechsignals
dargestellt. Auf der Y-Achse
ist die Höhe
eines Schwellwerts einheitenlos dargestellt, wobei der Wert 42 einem
Schwellwert bei einem vollständig
funktionierenden Sensor entsprechen soll. Auf der X- Achse 43 ist
das Erreichen des vorgegebenen Wertes 27 prozentual aufgetragen.
Mit dem weiteren Fortschreiten nach rechts nimmt die Amplitude des
empfangenen, ohne Reflexion übertragenen Übersprechsignals
ab. Von einer Amplitude des Übersprechsignals
von 100% bis zu einer Amplitude von 50% sinkt der Verlauf des Schwellwertes,
den ein empfangenes Signal überschreiten
muss, linear entsprechend einer Kurve 44 auf den Wert 45 ab,
der beispielsweise 80% des Wertes 42 entspricht. Sinkt
die Amplitude unter 50% des vorgegebenen Wertes 27 ab,
so wird kein Schwellwert mehr festgelegt, sondern es wird eine Fehlermeldung
ausgegeben, dass der Ultraschallsensor möglicherweise gestört ist.
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Der
Wert 27 für
den Vergleich kann vom Hersteller fest vorgegeben werden. Er kann
jedoch auch bei einem Einbau der Ultraschallsensoren in das Fahrzeug
bei einer Erstmessung eingestellt werden. Ferner ist es auch möglich, durch
ein Bedienelement 40 eine Kalibrierung zu veranlassen.
Dies sollte möglichst
in einer Umgebung geschehen, bei der keine Hindernisse vor den Ultraschallsensoren 11, 12, 13, 14 stehen.
Der Wert kann somit aktualisiert in den Speicher 17 geschrieben
werden. Bevorzugt sollte aber hierbei darauf geachtet werden, dass
ein Mindestwert nicht unterschritten wird. Hierdurch kann sichergestellt
werden, dass eine Alterung oder eine Fehlfunktion der Ultraschallsensoren
bei einer Kalibrierung Berücksichtigung
finden kann.
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Je
nach den Bedingungen für
eine Kalibrierung kann der Wert 27 bei einer nachfolgenden
Messung auch überschritten
werden. Bei der Ausführungsform
gemäß der 4 kann
hierbei auch der Schwellwert weiter angehoben und damit die Empfindlichkeit
für nachfolgende
Messungen gesenkt werden, um Störungen
bei der Detektion ausschließen
zu können.
Die Empfindlichkeit kann dabei in gleicher Weise durch das Erhöhen eines
Schwellwertes bzw. durch eine Verkleinerung des Verstärkungsfaktors
sowie auch durch eine Kombination beider Maßnahmen in geeigneter Weise
angepasst werden.
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Selbst
wenn bei einer Kalibriermessung in der Nähe des Fahrzeugs Hindernisse
vorhanden sind, so ist der Schallweg von dem ersten Ultraschallsensor 11 zu
dem zweiten Ultraschallsensor 12 in Pfeilrichtung 20 kürzer als
ein Schallsignal, das erst von einem Hindernis 15 reflektiert
wird, es sei denn das Hindernis befindet sich sehr nah vor den Ultraschallsensoren.
Sollten zwei nah beieinander liegende Maxima in demjenigen Zeitintervall
erfasst werden, in dem ansonsten das Signal des benachbarten Sensors
hätte empfangen
werden sollen, so befindet sich möglicherweise ein Hindernis
zu nah am Fahrzeug. Auch in diesem Fall wird in einer bevorzugten Ausführungsform
eine Fehlermeldung ausgegeben oder die aktuelle Kalibriermessung
wird verworfen.
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In
der 5 ist ein zweites Ausführungsbeispiel für eine Abhängigkeit
dargestellt. In diesem Fall ist die Empfindlichkeit des Ultraschallsensors
bis zu einem Absinken des Amplitudenwertes des Übersprechsignals auf 70% des
gespeicherten Wertes konstant. Danach wird die Empfindlichkeit in
bereits erläuterter
Weise um 20% gesenkt, bis die Amplitude einen Wert von 35% des gespeicherten
Wertes erreichen sollte. Erst darunter wird eine Fehlermeldung dahingehend
ausgegeben, dass der Ultraschallsensor möglicherweise fehlerhaft ist.
Das Abhängigkeitsverhältnis kann
je nach Ausführung
des Sensors entsprechend variiert und in seinem Verlauf angepasst werden.
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In
der 6 ist ein erfindungsgemäßer Verfahrensablauf dargestellt.
Das Verfahren kann regelmäßig und
insbesondere bei einem Aktivieren der Abstandsmessvorrichtung durchgeführt werden.
Ferner kann es auch zusätzlich
bei einem Einschalten des Fahrzeugs durchgeführt werden.
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In
einem Initialisierungsschritt 50 wird der zu kalibrierende
Ultraschallsensor in einen Horchbetrieb geschaltet. In einem ersten
Prüfschritt 51 wird
geprüft,
ob ein Signal von einem benachbarten Ultraschallsensor eingetroffen
ist. Gegebenenfalls kann auch ein Selbsttest des aussendenden Sensors
dahingehend vorgenommen werde, ob zumindest dessen Schwingungsmembran
zu einer Schwingung angeregt wird. Wird gar kein Signal empfangen
bzw. ausgesendet, so ist wenigstens einer der beiden Sensoren möglicherweise
gestört
und es wird zu einem Warnschritt 52 verwiesen, bei dem
der Benutzer vor einer möglichen
Fehlfunktion der Abstandsmessvorrichtung gewarnt wird. Das Verfahren
wird mit diesem Schritt beendet. Wird dagegen festgestellt, dass in
einem zu erwartenden Zeitfenster ein entsprechendes Übersprechsignal
empfangen wird, so wird zu einem zweiten Prüfschritt 54 verzweigt.
In dem zweiten Prüfschritt 54 wird überprüft, ob das
empfangene Ultraschallsignal einen ersten Grenzwert (Wert 37) überschreitet.
Dieser erste Grenzwert 37 kann ebenfalls in dem nichtflüchtigen
Speicher 17 fest vorgegeben sein. In einer anderen Ausführungsform
ist es auch möglich,
für diesen
Grenzwert einen vorgegebenen Prozentwert des für den nachfolgenden Vergleich
zur Kalibrierung vorgegebenen Wertes zu verwenden. Wird der erste
Grenzwert in dem zweiten Prüfschritt 54 unterschritten,
so wird zu einem Warnschritt 55 verzweigt, in dem gegebenenfalls
ein Benutzer vor einem möglichen
Nichtfunktionieren der Abstandsmessvorrichtung gewarnt wird.
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Die
Ausgabe einer Warnung in einem der Prüfschritte kann auch von einem
Zählerstand
abhängig
ausgelöst
werden, so dass eine Warnung nur dann ausgegeben wird, wenn eine
vorgegebene Anzahl eines aufeinander folgenden Unterschreitens des
ersten Grenzwertes erreicht wird, z.B. fünf Mal.
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Wird
der erste Grenzwert überschritten,
so wird zu einem dritten Prüfschritt 56 weiter
verzweigt. In dem dritten Prüfschritt 56 wird
ein Vergleich zwischen der Hüllkurve
der Amplitude und dem gespeicherten Wert 27 durchgeführt. Anhand
der vorgegebenen Abhängigkeit,
z.B. gemäß der 4 und 5,
wird dabei ermittelt, ob eine Änderung
der Empfindlichkeit des Ultraschallsensors vorgenommen werden muss.
Ist dies nicht der Fall, so wird zu einem Endschritt 57 weiter
verzweigt. Eine Abstandsmessung zu Hindernissen in der Fahrzeugumgebung kann
nun durchgeführt
werden. Wird in dem dritten Prüfschritt 56 dagegen
festgestellt, dass die Empfindlichkeit des Ultraschallsensors entsprechend
der vorgegebenen Vorschrift für
die Abhängigkeit
der Empfindlichkeit des Ultraschallsensors von dem Verhältnis zwischen
dem gespeicherten Wert 27 und der Amplitude 28 nachgeregelt
werden muss, so wird zu einem entsprechenden Regelungsschritt 58 verzweigt,
in dem die entsprechende Einstellung der Empfindlichkeit vorgenommen
wird. Wie bereits anhand der 2 und 3 erläutert, kann
hierbei beispielsweise der Verstärkungsfaktor
in dem Verstärker 9 geändert werden.
Ferner ist es auch möglich,
den in der Auswerteeinheit 10 für eine Detektion von einem
Hindernis reflektierten Signals vorgegebenen Schwellwert entsprechend
zu variieren. Danach wird zu dem Endschritt 57 verzweigt,
an den sich eine Abstandsmessung anschließt. Die Kalibrierung kann nachfolgend
für die
verschiedenen Ultraschallsensoren 11, 12, 13, 14 vorgenommen
werden. Ferner ist es auch möglich,
neben einer Kalibrierung zu Beginn des Messverfahrens auch nach
vorgegebenen Zeitabständen
die Kalibrierung zu wiederholen.
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Die
Amplitude des Übersprechsignals,
das im empfangenden Sensor eintrifft, ist neben der aktuellen Empfindlichkeit
des empfangenden Sensors auch von der aktuellen Sendeleistung des
sendenden Sensors abhängig,
welche z.B. durch Verschmutzung des Senders vermindert sein kann.
Das heißt,
dass eine geringe Amplitude des Übersprechsignals
auch durch eine Dämpfung
des sendenden Sensors hervorgerufen werden kann. Um die Empfindlichkeit
des empfangenden Sensors trotzdem korrekt zu regeln, können z.B.
bei der Einstellung der Empfindlichkeit mehrere, benachbarte Sensoren
abwechselnd als Sender fungieren. Auf diese Weise können mehrere Übersprechsignals
mit Sollwerten verglichen werden. Die Einstellung der Empfindlichkeit
des empfangenden Sensors erfolgt dann mittels eines Algorithmus,
der alle Werte berücksichtigt
oder in einer anderen Ausführungsform
nur den höchsten Wert
berücksichtigt.
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Eine
weitere Möglichkeit
ist die Einstellung separater Empfindlichkeiten des empfangenden Sensors
für jeden
Sender. Die Empfindlichkeit wird dann zunächst nur für einen Kreuzechomodus variiert.
Eine Einstellung für
einen Direktechomodus kann anschließend durch eine Auswertung
der Amplituden von Signalen, die von realen Objekten im Kreuz- und
im Direktechomodus zurückgeworfen
und empfangen werden.
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Anhand
der 3 wurde ein Beeinflussen eines festen Schwellwerts
für Empfindlichkeit
gezeigt. Weiterhin ist es auch möglich,
in entsprechender Weise eine Schwellwertkennlinie für die Empfindlichkeit
des Ultraschallsensors zu verändern.
Die Schwellwertkennlinie wird insbesondere durch Stützstellen
beschrieben, die jeweils z.B. linear miteinander verbunden sind.
In entsprechender Weise, in der der Schwellwert beispielsweise um
10% gesenkt wird, kann auch der Wert einer entsprechenden Stützstelle
um 10% gesenkt werden, so dass sich die Schwellwertkurve entsprechend
der Änderung
der Stützstellen
verschiebt.
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Wird
eine verringerte Empfindlichkeit in dem dritten Prüfschritt
festgestellt, kann neben einer Anpassung der Empfindlichkeit des
Ultraschallsensors auch die Reichweite abgesenkt werden, indem z.B. das
Hörfenster
für eine
Hindernisdetektion früher
geschlossen wird. Der Fahrer sollte hierbei über die Ausgabemittel 4, 5 auf
die verringerte Reichweite hingewiesen werden. Durch die Absenkung
der Reichweite wird sichergestellt, dass bei einer größeren Empfindlichkeit
Signale von Hindernissen in einer größeren Entfernung nicht versehentlich
in einem ebenfalls verstärkten
Grundrauschen untergehen und eine Warnung unterbleiben würde, mit
der ein Fahrer jedoch aufgrund der sonst üblichen Sensorreichweite hätte rechnen
können.