DE102009008680A1

DE102009008680A1 - Verfahren und Anordnung zum Testen von Ultraschallsensorsystemen

Info

Publication number: DE102009008680A1
Application number: DE200910008680
Authority: DE
Inventors: Tilo Jähnig; Erich Mok; Volker Übele
Original assignee: Valeo Schalter und Sensoren GmbH
Current assignee: Valeo Schalter und Sensoren GmbH
Priority date: 2009-02-12
Filing date: 2009-02-12
Publication date: 2010-08-19

Abstract

Es wird ein Verfahren und eine Anordnung zum Testen von Ultraschallsensorsystemen mit mindestens einem Ultraschallsensor (1) als Sender und Empfänger vorgeschlagen, bei dem in einem ersten Verfahrenssdler (7) ausgesendet wird, wobei das vom Simulationswandler (7) reflektierte Ultraschallecho im Ultraschallsensor (1) unterdrückt wird. In einem zweiten Verfahrensschritt wird nach einer vorgebbaren Zeitspanne, getriggert vom empfangenen Ultraschallsignal, vom Simulationswandler (7) ein Simulationsultraschallsignal (9) in Richtung des Ultraschallsensors (1) ausgesendet und im zu testenden Ultraschallsensor (1) wird das empfangene Simulationsultraschallsignal (9) als eigenes Ultraschallecho interpretiert.

Description

Stand der Technik
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anordnung zum Testen von Ultraschallsensorsystemen, vorzugsweise für Umfelderkennungssysteme in Fahrzeugen, nach der Gattung des Haupt- und der Nebenansprüche.
Bei bisher üblichen ultraschallbasierenden Umfelderkennungssystemen, zum Beispiel für Einparkhilfen für Fahrzeuge, werden mehrere Ultraschallsensoren beispielsweise in der vorderen und/oder hinteren Stoßstange eines Kraftfahrzeuges verbaut. Jeder Ultraschallsensor sendet dabei ein Ultraschallsignal aus, welches von einem möglichen Hindernis oder Objekt reflektiert wird und von dem gleichen Ultraschallsensor und oder von weiteren Ultraschallsensoren empfangen werden kann.
Beispielsweise ist es aus der DE 101 44 829 A1 bekannt, dass Ultraschallsensoren, die Bestandteil eines solchen Sensorsystems für ein Umfelderkennungssystem sind, über ein Bussystem mit einem zentralen Steuergerät und einem Signalgeber kommunizieren.
Zur Sicherstellung einer einwandfreien Funktion von solchen Umfelderkennungssystemen, zum Beispiel bei Einparkhilfen für Fahrzeuge, ist es notwendig, bestimmte Tests mit den Ultraschallsensoren insbesondere vor dem Einbau in das Fahrzeug durchzuführen. Hierbei muss berücksichtigt werden, dass bei gegenwärtigen und zukünftigen Umfelderkennungssystemen mit Ultraschallsensoren, die Ultraschallsensoren auch mehr als ein Ultraschallecho auswerten müssen, was mit den bisher bekannten Messanordnung nicht in jedem Fall realisierbar ist.
An sich bekannt ist es bisher, dass bei solchen Tests der Ultraschallsensor auf eine Anfrage des Steuergeräts (ECU = Electronic Control Unit) ein Ultraschallsignal aussendet. Dieses Ultraschallsignal wird dann durch ein oder mehrere Hindernisse reflektiert und die Laufzeit des Ultraschallechos ergibt den Abstand des Hindernisses. Hierbei kann beispielsweise das Hindernis während des Tests durch ein Rohr mit einem angebauten Pneumatikzylinder simuliert werden und mit dem veränderlichen Kolben des Pneumatikzylinders kann auch eine zeitliche Änderung des Abstands simuliert werden.
Diese an sich bekannten Messanordnungen haben den Nachteil, dass die Geschwindigkeit des Kolbens durch den maximalen Luftdruck begrenzt ist, sodass bei zu geringem Luftdruck die Bewegung unstetig wird und auch keine beliebigen Abstandsprofile möglich werden sowie mehrfache Ultraschallechos auch nicht erzeugbar sind.
Darstellung der Erfindung
Die Erfindung geht von einem Verfahren zum Testen von Ultraschallsensorsystemen mit mindestens einem Ultraschallsensor als Sender und Empfänger aus, bei dem erfindungsgemäß in vorteilhafter Weise in einem ersten Verfahrensschritt ein Sendesignal zu einem Simulationswandler ausgesendet wird, wobei das vom Simulationswandler reflektierte Ultraschallecho im Ultraschallsensor unterdrückt wird. In einem zweiten Verfahrensschritt wird nach einer vorgebbaren Zeitspanne, getriggert vom empfangenen Ultraschallsignal, vom Simulationswandler ein Simulationsultraschallsignal in Richtung des Ultraschallsensors ausgesendet und im zu testenden Ultraschallsensor wird das empfangene Simulationsultraschallsignal als eigenes Ultraschallecho interpretiert.
Die vorgebbare Zeitspanne zwischen dem Empfang des vom Ultraschallsensor ausgesendeten Ultraschallsignal und dem Aussenden des Simulationsultraschallsignal korrespondiert dabei in vorteilhafter Weise zu einem vorgebbaren Abstand zwischen dem senden Ultraschallsensor und dem Simulationswandler. Durch eine Aussendung von mehreren Simulationsultraschallsignalen, getriggert vom empfangenen Ultraschallsignal, können auf einfache Weise damit auch mit unterschiedlichen vorgebbaren Zeitspannen unterschiedliche Abstände zwischen dem sendenden Ultraschallsensor und dem Simulationswandler simuliert werden.
Insbesondere bei einem Ultraschallsensorsystem für ein Parkhilfesystem in einem Fahrzeug kann zum Beispiel eine Liste von Zeitabständen im Simulationswandler abgearbeitet werden, die den geometrischen Abmessungen einer Parklücke für das Fahrzeug entsprechen. Mit dieser erfindungsgemäßen Simulation während eines Testverfahrens für Ultraschallsensoren lässt sich damit in besonders vorteilhafter Weise die Simulation von Ultraschallechos mit realen Daten verwirklichen. Zum Beispiel lassen sich bereits gewonnene Parklückendaten in Form von Abstandsdaten aus einer realen Straßenerprobung in das System einspeisen und zur Simulation verwenden.
Bei einer erfindungsgemäßen Anordnung zur Durchführung des zuvor beschriebenen Verfahrens enthält ein Simulationswandler einen Simulationsultraschallsensor, der mit einer Steuerelektronik verbunden ist, die beim Empfang eines Ultraschallsignals ein Triggersignal erzeugt, mit dem die vorgebbare Zeitspanne bis zur Aussendung mindestens eines Simulationsultraschallsignals generierbar ist.
Die Steuerelektronik kann dabei auf einfache Weise mit einem Mikrocontroller oder einem Arbeitsplatzcomputer verbunden sein, mit dem die Zeitspanne steuerbar ist. Hierbei können die Steuerelektronik und/oder der Mikrocontroller oder der Arbeitsplatzcomputer über ein Bussystem miteinander verbunden sein.
Das Bussystem kann aus einem Lichtwellenleiter, insbesondere für EMV-Prüfungen mit einem Simulationswandler in einer elektromagnetisch abge schirmten Simulationsbox, bestehen. Die Simulationsbox kann aber auch für alle anderen Tests aus einem Kunststoffgehäuse mit einem normalen Bussystem aus Mehrfachleitern bestehen.
Vorteilhaft kann auch ein Softwaremodul zur Programmierung des zuvor beschriebenen Verfahrens oder der Anordnung mit vorgegebenen Programmschritten versehen werden, mit denen der Empfangs- und Sendemodus im Simulationswandler und der Sende- und Empfangsmodus sowie die Auswertung im zu testenden Ultraschallsensor gesteuert wird.
Kurze Beschreibung der Zeichnung
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Figur der Zeichnung erläutert. Es zeigt:
1 ein Prinzipbild einer Anordnung zum Testen eines Ultraschallsensorsystems in Fahrzeugen für ein Parkhilfesystem.
Weg zur Ausführung der Erfindung
1 zeigt ein Ultraschallsensorsystem beispielhaft mit einem Ultraschallsensor 1 als Sender und Empfänger für ein ultraschallbasierendes Parkhilfesystem, das mit an Stoßfängern eines hier nicht weiter erläuterten Fahrzeugs angebrachten Ultraschallsensoren versehen ist.
Der Ultraschallsensor 1 ist über ein Mehrleiterkabel oder Bussystem 2 mit einem Steuergerät 3 (ECU) verbunden, das wiederum mit weiteren Ultraschallsensoren 4, Schaltern 5 und einem Tongeber 6 als weitere Peripherieinheit verbunden ist.
Vom Ultraschallsensor 1 wird ein Sendesignal 6 zu einem Simulationswandler 7 ausgesendet, wobei das vom Simulationswandler 7 direkt reflektierte Ultraschallecho im Ultraschallsensor 1 unterdrückt wird. Diese Unterdrückung erfolgt durch eine geeignete Konstruktion bzw. eine Abstimmung von Abstand, Winkel und Dämpfungsmaterial.
Der Simulationswandler 7 empfängt das Sendesignal 6 und löst in einer Steuerelektronik 8 ein Triggersignal aus, wodurch nach einer vorgebbaren Zeitspanne vom Simulationswandler 7 ein Simulationsultraschallsignal 9 von einem Simulationsultraschallsensor 10 mittels der Steuerelektronik 8 in Richtung des Ultraschallsensors 1 ausgesendet wird und hier das Simulationsultraschallsignal 9 als eigenes Ultraschallecho interpretiert wird.
Die vorgebbare Zeitspanne zwischen dem Empfang des vom Ultraschallsensor 1 ausgesendeten Ultraschallsignal und dem Aussenden des Simulationsultraschallsignal 9 korrespondiert dabei zu einem vorgebbaren Abstand zwischen dem senden Ultraschallsensor 1 und dem Simulationswandler 7. Durch eine Aussendung von mehreren Simulationsultraschallsignalen 9 können dabei unterschiedlichen vorgebbaren Zeitspannen unterschiedliche Abstände zwischen dem sendenden Ultraschallsensor 1 und dem Simulationswandler 7 simuliert werden.
Die Steuerelektronik 8 kann dabei über eine Schnittstelle 11 mit einem Mikrocontroller oder einem Arbeitsplatzcomputer 12 verbunden sein, mit dem die Zeitspanne steuerbar ist. Hierbei können die Steuerelektronik 8 und/oder der Mikrocontroller oder der Arbeitsplatzcomputer 12 über ein Bussystem 13 miteinander verbunden sein und der Simulationsultraschallsensor 10, die Steuerelektronik 8 und die Schnittstelle 11 können in einer abgeschirmten Simulationsbox 13 untergebracht werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 10144829 A1 [0003]

Claims

Verfahren zum Testen von Ultraschallsensorsystemen mit mindestens einem Ultraschallsensor (1) als Sender und Empfänger, dadurch gekennzeichnet, dass in einem ersten Verfahrensschritt ein Sendesignal (6) zu einem Simulationswandler (7) ausgesendet wird, wobei das vom Simulationswandler (7) reflektierte Ultraschallecho im Ultraschallsensor (1) unterdrückt wird, in einem zweiten Verfahrensschritt nach einer vorgebbaren Zeitspanne, getriggert vom empfangenen Ultraschallsignal, vom Simulationswandler (7) ein Simulationsultraschallsignal (9) in Richtung des Ultraschallsensors (1) ausgesendet wird und dass im zu testenden Ultraschallsensor (1) das empfangene Simulationsultraschallsignal (9) als eigenes Ultraschallecho interpretiert wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die vorgebbare Zeitspanne zwischen dem Empfang des vom Ultraschallsensor (1) ausgesendeten Ultraschallsignals (6) und dem Aussenden des Simulationsultraschallsignals (9) zu einem vorgebbaren Abstand zwischen dem senden Ultraschallsensor (1) und dem Simulationswandler (7) korrespondiert.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass durch eine Aussendung von mehreren Simulationsultraschallsignalen (9), getriggert vom empfangenen Ultraschallsignal (6), in unterschiedlichen vorgebbaren Zeitspannen unterschiedliche Abstände zwischen dem sendenden Ultraschallsensor (1) und dem Simulationswandler (7) simuliert werden.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem Ultraschallsensorsystem für ein Parkhilfesystem in einem Fahrzeug eine Liste von Zeitabständen im Simulationswandler (7) abgearbeitet wird, die den geometrischen Abmessungen einer Parklücke für das Fahrzeug entsprechen.
Anordnung zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Simulationswandler (7) einen Simulationsultraschallsensor (10) enthält, der mit einer Steuerelektronik (8) verbunden ist, die beim Empfang eines Ultraschallsignals (6) ein Triggersignal erzeugt, mit dem die vorgebbare Zeitspanne bis zur Aussendung mindestens eines Simulationsultraschallsignals (9) generierbar ist.
Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerelektronik (8) mit einem Mikrocontroller oder einem Arbeitsplatzcomputer (12) verbunden ist, mit dem die Zeitspanne steuerbar ist.
Anordnung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerelektronik (8) derart programmierbar ist, dass selbstständig Echos mit einem definierten Timing simulierbar sind.
Anordnung nach Anspruch 5, 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerelektronik (8) und/oder der Mikrocontroller oder der Arbeitsplatzcomputer (12) über ein Bussystem miteinander verbunden sind.
Anordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Bussystem aus einem Lichtwellenleiter gebildet ist.
Anordnung nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Simulationswandler (7) in einer elektromagnetisch abgeschirmten Simulationsbox (13) untergebracht ist.
Softwaremodul zur Programmierung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4 in einer Anordnung nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass mit vorgegebenen Programmschritten der Empfangs- und Sendemodus im Simulationswandler (7) und der Sende- und Empfangsmodus sowie die Auswertung im zu testenden Ultraschallsensor (1) gesteuert wird.