DE102008054047A1

DE102008054047A1 - Verfahren und Anordnung zur Kompensation der Empfindlichkeit von Ultraschallsystemen

Info

Publication number: DE102008054047A1
Application number: DE102008054047A
Authority: DE
Inventors: Martin Jacob; Gerhard Grohmann
Original assignee: Valeo Schalter und Sensoren GmbH
Current assignee: Valeo Schalter und Sensoren GmbH
Priority date: 2008-10-30
Filing date: 2008-10-30
Publication date: 2010-05-06

Abstract

Es wird ein Verfahren und eine Anordnung zur Verbesserung der Messsicherheit von Ultraschallsystemen vorgeschlagen, vorzugsweise bei Umfelderkennungssystemen für Fahrzeuge, die einen Sender und einen Empfänger aufweisen und die die von einem zu erfassenden Objekt reflektierten Ultraschallsignale in einem Steuergerät (2) unter Berücksichtigung der Temperatur des schallübertragenden Mediums auswerten. Zusätzlich zur Temperatur wird die Luftfeuchteim schallübertragenden Medium erfasst und im Steuergerät (2) zur Kompensation der Signalschwächung herangezogen.

Description

Stand der Technik
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anordnung zur Kompensation der Empfindlichkeit von Ultraschallsystemen, vorzugsweise bei Umfelderkennungssystemen für Fahrzeuge, nach der Gattung des Hauptanspruchs und des Nebenanspruchs.
Bei bisher üblichen ultraschallbasierenden Umfelderkennungssystemen, zum Beispiel für Ein- und/oder Ausparkhilfen bzw. Rangierhilfen für Fahrzeuge, werden mindestens ein Ultraschallsensor oder mehrere beispielsweise in der vorderen und/oder hinteren Stoßstange eines Kraftfahrzeuges verbaut. Jeder Ultraschallsensor sendet dabei ein Ultraschallsignal aus, welches von einem möglichen Objekt bzw. Hindernis reflektiert wird und von dem gleichen Ultraschallsensor und oder von weiteren Ultraschallsensoren empfangen werden kann.
Solche Umfelderkennungssysteme liefern somit Informationen über das Umfeld eines Fahrzeugs, d. h. konkret den Abstand eines möglichen Hindernisses, wobei allerdings Informationen über mögliche Fehler bei der Messung nur teilweise berücksichtigt werden können.
Aus der DE 100 20 958 A1 ist es bekannt, dass ein Steuergerät für eine Ein- und/oder Ausparkhilfe bzw. Rangierhilfe für Fahrzeuge so ausgebildet ist, dass eine Temperaturkompensation zentral im Steuergerät vorgenommen wird. Hierzu ist das Steuergerät über einen Datenbus verbunden, auf dem die Außentemperatur des Fahrzeugs verfügbar ist, sodass die Temperaturkompensation der Ultraschallsensoren ohne jeweils zusätzliche Temperaturfühler durchgeführt werden kann.
Aus diesem Stand der Technik ist auch bekannt, dass im Steuergerät eine Kennlinie der Temperaturabhängigkeit oder zumindest mehrere Stützstellen der Temperaturabhängigkeit der Ultraschallsensoren abgespeichert sind, sodass eine einfache Temperaturkompensation der Ultraschallsensoren durchgeführt werden kann.
Da jedoch nicht nur die Temperatur, sondern auch die Luftfeuchtigkeit einen großen Einfluss auf die Systemverfügbarkeit und Messsicherheit eines Ultraschalleinparksystems hat, verbleibt hier ein relativ großes Fehlerpotenzial, da sonst bei besonderen Temperaturen plus Luftfeuchte das System in einem relativ komplexen Zusammenhang unempfindlich wird und dadurch eventuell gefährliche Objekte oder Hindernisse nicht mehr korrekt erkannt und gemeldet werden können. Da auch die temperatur- und feuchteabhängige Luftschalldämpfung einen Einfluss auf die Messsicherheit hat, müssen zusätzliche Maßnahmen getroffen werden, um diesen Einfluss aufzufangen und so die Unabhängigkeit von diesen Einflussfaktoren zu erreichen, wobei die Temperatur und Luftfeuchtigkeit die Luftschalldämpfung verändern können.
Darstellung der Erfindung
Um die zuvor beschriebenen Nachteile des Standes der Technik zu vermeiden, kann es als Aufgabe der Erfindung angesehen werden, die Messsicherheit von Ultraschallsystemen auch bei unterschiedlichen Umweltbedingungen auf einfache Weise zu verbessern und insbesondere eine Empfindlichkeitskompensation zu erreichen.
Die Erfindung geht dabei von einem Verfahren zur Fehlerkompensation von Ultraschallsystemen, vorzugsweise bei Umfelderkennungssystemen für Fahrzeuge aus, die einen Sender und einen Empfänger aufweisen und die die von einem zu erfassenden Objekt reflektierten Ultraschallsignale in einem Steuergerät unter Berücksichtigung der Temperatur des schallübertragenden Mediums auswerten. In vorteilhafter Weise wird dabei zusätzlich zur Temperatur die Luftfeuchte im schallübertragenden Medium erfasst und im Steuergerät zur Kompensation der Signalschwächung bei den Ultraschallsystemen herangezogen.
Gemäß einer vorteilhaften Anordnung zur Durchführung des zuvor beschriebenen Verfahrens ist das Steuergerät über geeignete Datenleitungen mit den Ultraschallsensoren und Sensoren für die Temperatur und die Luftfeuchte des schallübertragenden Mediums zwischen den Ultraschallsensoren und den zu erfassenden Objekten verbunden.
Nach einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung sind in einem elektronischen Speicher im Steuergerät mehrere Schwellwertsätze hinterlegt, die die Anordnung bei Überschreitung von Schwellwerten je nach Temperatur und Luftfeuchte im schallübertragenden Medium durch Auswahl eines bestimmten Schwellwertsatzes zu einer Kompensationsprozedur veranlassen und dadurch die Empfindlichkeit des Ultraschallsystems verändern.
Mit der Erfindung kann auf einfache Weise der Umstand ausgenutzt werden, dass beispielsweise auch Ultraschall-Einparkhilfen vom das Fahrzeug umgebenden Medium Luft beeinflusst werden, dessen physikalische Eigenschaften auch in andern Komponenten des Fahrzeugs erfasst werden. Somit kann in einem zentralen Steuergerät durch eine entsprechende Steuerung der Einfluss von Temperatur und Luftfeuchtigkeit in vorteilhafter Weise kompensiert werden. Diese beiden Größen haben Einfluss auf die Dichte bzw. Luftschalldämpfung und bewirken beispielsweise eine deutliche Verschlechterung des Detektionsfelds eines Parkhilfesystems bei bestimmter Temperatur und Luftfeuchtigkeit, wobei die Temperatur auch einen Einfluss auf die Sensor-Hardware, insbesondere bei großer Kälte, hat.
Kurze Beschreibung der Zeichnung
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Figuren der Zeichnung erläutert. Es zeigen:
1 eine Prinzipdarstellung einer Anordnung eines Steuergeräts für Ultraschallsysteme eines Umfelderkennungssystem bei Fahrzeugen mit Eingängen für die Daten eines Temperatur- und/oder Luftfeuchtsensors und
2 ein Diagramm der Temperatur über der Luftfeuchte mit Schwellwertsätzen zur Kompensation der Ultraschallsysteme.
Wege zur Ausführung der Erfindung
Aus 1 ist eine Anordnung mit Ultraschallsensoren 1 mit einen Sender und einen Empfänger an einem hier nicht näher erläuterten Fahrzeug als Bestandteil eines Umfelderkennungssystems für ein Parkhilfssystem zu entnehmen, die die von einem zu erfassenden Objekt reflektierten Ultraschallsignale in einem Steuergerät 2 auswerten.
Das Steuergerät 2 nach der 1 weist dabei neben sonstigen Eingängen 3 auch Eingänge eines Temperatursensors 4 und eines Luftfeuchtesensors 5 auf, mit denen die Temperatur und die Luftfeuchte im schallübertragenden Medium zwischen den Ultraschallsensoren 1 und dem Objekt erfasst und ausgewertet wird. Im Steuergerät 2 sind dazu zur Fehlerkompensation der Ultraschallsensoren 1 entsprechende Routinen hinterlegt. Über Signalleitungen 6 oder über hier nicht dargestellte Busleitungen kann beispielsweise eine Anzeige oder sonstige Signalisierung der gemessenen Werte erfolgen.
In 2 ist in einer vereinfachten schematischen Darstellung, ohne auf den relativ komplexen Einfluss von Temperatur und Luftfeuchte näher einzugehen, gezeigt, dass im Steuergerät 2 entsprechende Schwellwertsätze 7, 8, 9, 10 in entsprechend gekennzeichneten Feldern des Koordinatensystems für die Auswertung der gemessenen Daten hinterlegt werden können, die in Abhängigkeit von der Temperatur, hier in einem Bereich von –40°C bis +85°C, und der Luftfeuchte, hier von 0% bis 100%, liegen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 10020958 A1 [0004]

Claims

Verfahren zur Fehlerkompensation von Ultraschallsystemen, vorzugsweise bei Umfelderkennungssystemen für Fahrzeuge, die einen Sender und einen Empfänger aufweisen und die von einem zu erfassenden Objekt reflektierten Ultraschallsignale in einem Steuergerät (2) unter Berücksichtigung der Temperatur des schallübertragenden Mediums auswerten, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich zur Temperatur die Luftfeuchte im schallübertragenden Medium erfasst wird und im Steuergerät (2) zur Kompensation der Signalschwächung herangezogen wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Fahrzeug gemessene Luftfeuchte herangezogen wird.
Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät über geeignete Datenleitungen mit den Ultraschallsensoren (1) und Temperatursensoren (4) für die Temperatur und Luftfeuchtesensoren (5) für die Luftfeuchte des schallübertragenden Mediums zwischen den Ultraschallsensoren (1) und den zu erfassenden Objekten verbunden ist.
Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Datenleitungen Bestandteil eines Bussystems in einem Kraftfahrzeug unter Einbeziehung des Steuergeräts (2), der Klimaanlage und eines Fahrassistenzsystems, vorzugsweise eines Parkhilfesystems, sind.
Anordnung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass in einem elektronischen Speicher im Steuergerät (2) mehrere Schwellwertsätze (7, 8, 9, 10) hinterlegt sind, die die Anordnung abhängig von der Temperatur und/oder der Luftfeuchte im schallübertragenden Medium oder Kombinationen dieser Werte zu einer Kompensationsprozedur veranlassen.