-
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines Ultraschallsensors, sowie eine Abstandsmessvorrichtung mit mindestens einem Ultraschallsensor, der nach dem erfindungsgemäßen Verfahren betrieben wird.
-
Stand der Technik
-
Ultraschallbasierte Messsysteme werden eingesetzt um eine Distanz zu einem vor einem Ultraschallsensor befindlichen Objekt zu vermessen. Die eingesetzten Sensoren basieren auf dem Puls/Echo-Verfahren. In diesem Betrieb sendet der Ultraschallsensor einen Ultraschallpuls aus und misst die durch ein Objekt hervorgerufene Reflexion des Ultraschallpulses (Echo). Der Abstand zwischen Ultraschallsensor und Objekt errechnet sich über die gemessene Echolaufzeit und der Schallgeschwindigkeit. Der Ultraschallsensor fungiert dabei als Senderum Empfänger. Bekannte Anwendungen sind beispielsweise Abstandswarnsysteme, Parklückendetektoren und Einparkhilfen für Kraftfahrzeuge.
-
Die
DE 10 2007 029 959 A1 offenbart ein derartiges ultraschallbasiertes Messsystem zur Erfassung einer Umgebung. Dabei ist vorgesehen, dass mittels Ultraschallwellen Abstandsmessungen vorgenommen werden können. Um zwei aufeinanderfolgende Pulse unterscheiden zu können, werden diese frequenzmoduliert.
-
Im Sendebetrieb wird das Wandlerelement eines Ultraschallsensors zu mechanischen Schwingungen angeregt. Nach der Anregung ergibt sich bei resonanten, also mit ihrer Resonanzfrequenz betriebenen Wandlern eine exponentielle Abklingphase der Amplitude der mechanischen Schwingung. Aufgrund der wesentlich größeren Abklingamplituden im Vergleich zu den empfangenen Echoamplituden kann in diesem Zeitbereich kein Echo detektiert werden. Diese Abklingzeit wird daher auch als „Totzeit“ bezeichnet.
-
In der Praxis kann es im Ultraschallsensor entweder fertigungsbedingt oder durch den Einbau in einen Halter zur Halterung beispielsweise an einem Kraftfahrzeug, außerdem zu parasitären Schwingungen und damit zu einer Verlängerung der Totzeit kommen. Dadurch kann sich die Nahmessgrenze, also die Fähigkeit Objekte so dicht wie möglich vor dem Ultraschallsensor zu messen, verschlechtern.
-
Treten mehrere parasitärer Schwingungen gleichzeitig auf, so kann es aufgrund von Interferenz zu Aufklingphänomenen kommen, die fälschlicherweise als Echo interpretiert werden und zu einer Objektbildung im Nahbereich führen (False Positive).
-
Der Nahbereich ist dabei insbesondere als der Bereich in der Umgebung des Sensors definiert, in dem ein reflektierendes Objekt zu einer derart kurzen Laufzeit des Echospulses führt, dass mechanischen Schwingung nach der Anregung der Membran des Wandlers bei der Erfassung des Echopulses noch nicht vollständig abgeklungen ist, die Abklingphase also noch nicht beendet ist.
-
Offenbarung der Erfindung
-
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Betrieb eines Ultraschallsensors anzugeben, bei dem der Einfluss parasitärer Schwingungen vermindert ist, so das eine verbesserte Nahmessfähigkeit des Ultraschallsensors erreicht wird und das Auftreten von Fehlmessungen (auch als „False Positives“ bezeichnet), insbesondere im Nahbereich vermindert wird.
-
Der Erfindung basiert auf der Beobachtung, dass die Ausprägung der parasitären Schwingung von der Art der Anregung, insbesondere von der Ausprägung des Sendepulsendes abhängt, und dass die parasitären Schwingungen Frequenzen in bestimmten Frequenzbereichen aufweisen.
-
Die Erfindung sieht daher vor, einen Ultraschallsensor derart zu betreiben, dass die Anregungsmuster (auch als „Codes“) von Schuss zu Schuss derart variiert werden, dass der Frequenzbereich am Ende der Anregung, vorzugsweise der letzten 400us des Anregungspulses, verändert wird.
-
Es wird demnach ein Verfahren zum Betrieb eines Ultraschallsensors vorgeschlagen, wobei eine Mehrzahl von Messzyklen nacheinander durchgeführt werden. In jedem Messzyklus wird
- - ein elektroakustischer Wandler des Ultraschallsensors mit einem frequenzmodulierten Anregungspuls zu mechanischen Schwingungen angeregt wird, wodurch ein Messsignal durch den Wandler gesendet wird,
- - ein Echosignal durch den Wandler empfangen, und
- - aus dem Echosignal eine Objektinformation ermittelt.
-
Der Frequenzverlauf des Anregungspulses unterscheidet sich dabei erfindungsgemäß in zeitlich nacheinander ausgeführten Messzyklen zumindest am Ende des Frequenzverlaufs. Es werden mindestens zwei Messzyklen durchgeführt, bevorzugt mindestens vier.
-
Erfindungsgemäß werden die ermittelten Objektinformationen aus mindestens zwei Messzyklen miteinander verglichen und abhängig von dem Ergebnis des Vergleichs wird eine Störung erkannt. Unter einer Störung wird dabei insbesondere eine Fehlmessung verstanden, die durch eine parasitäre Schwingung verursacht wird, welche wiederum aus Fertigungstoleranzen und/oder dem Einbau des Sensors in einen Halter resultieren können.
-
Mit anderen Worten ist demnach erfindungsgemäß vorgesehen, einen Ultraschallsensor zum Messen einer Distanz mit einem speziellen Code zu betreiben. Jeder Code entspricht einem bestimmten Anregungsmuster, wobei vorgesehen ist, dass nach jeder Anregung für eine erneute Anregung ein anderes Anregungsmuster bzw. ein anderer Code verwendet wird.
-
Auf diese Weise lassen sich Totzeiten aufgrund von Abklingphänomenen verringern. So zeigen sich potentielle Störungen aufgrund der unterschiedlichen Anregungspulse (Codes) jeweils unterschiedlich stark ausgeprägt. Gleichzeitig führen echte Objekte bei allen Anregungspulsen (Codes) zu stabilen Echos und damit zu übereinstimmenden Objektinformationen. Somit lassen sich Störungen zuverlässig von echten Objekten unterscheiden.
-
Bevorzugt unterscheiden sich die Anregungspulse innerhalb der letzten 400 µs des jeweiligen Anregungspulses, wobei sich der Frequenzverlauf der Anregungspulse zweier Messzyklen, insbesondere zweier unmittelbar aufeinander folgenden Messzyklen, zumindest während der letzten 400µs der Dauer des jeweiligen Anregungspulses unterscheiden. Die Anregungspulse weisen dabei bevorzugt eine Gesamtdauer von 100µs bis 3000µs, bevorzugt 1600µs, auf. Ein vollständiger Messzyklus kann beispielsweise eine Gesamtdauer von 40 ms aufweisen.
-
In einer bevorzugten Ausführung unterscheidet sich die Dauer eines ersten Anregungspulses eines ersten Messzyklus von der Dauer eines zweiten Anregungspulses eines zweiten Messzyklus, wobei der zweite Messzyklus zeitlich auf den ersten Messzyklus folgt. Dabei kann der zweite Messzyklus unmittelbar auf den ersten Messzyklus folgen. Das heißt, dass zwischen dem ersten und dem zweiten Messzyklus kein weiteres Signal ausgesendet wird, es kann jedoch eine Pause zwischen dem ersten und dem zweiten Messzyklus vorhanden sein, in der keine Anregung erfolgt. Alternativ kann der zweite Messzyklus nicht unmittelbar auf den ersten Messzyklus folgen, sondern zwischen dem ersten und dem zweiten Messzyklus eine weitere Anregung erfolgen.
-
Alternativ oder zusätzlich kann die Amplitude eines ersten Anregungspulses eines ersten Messzyklus sich von der Amplitude eines zweiten Anregungspulses eines zweiten Messzyklus unterscheiden. Damit wird bewirkt, dass der Schalldruck der jeweiligen ausgesandten Signale unterschiedlich ist. Dabei kann der zweite Messzyklus unmittelbar auf den ersten Messzyklus folgen. Das heißt, dass zwischen dem ersten und dem zweiten Messzyklus kein weiteres Signal ausgesendet wird, es kann jedoch eine Pause zwischen dem ersten und dem zweiten Messzyklus vorhanden sein, in der keine Anregung erfolgt. Alternativ kann der zweite Messzyklus nicht unmittelbar auf den ersten Messzyklus folgen, sondern zwischen dem ersten und dem zweiten Messzyklus eine weitere Anregung erfolgen.
-
Die Anregungspulse sind bevorzugt als frequenzmodulierte Pulse ausgeführt. Als ein frequenzmodulierter Anregungspuls ist im Sinne dieser Erfindung jeder Anregungspuls zu verstehen, dessen Frequenz sich während der Pulsdauer ändert. Dabei können stetige oder/oder unstetige Änderungen der Frequenz vorgesehen sein. Alternativ oder zusätzlich können auch Pulse mit durchgehend konstanter Anregungsfrequenz verwendet werden.
-
In einer bevorzugten Ausführung der Erfindung werden die jeweiligen Anregungspulse, durch einen, insbesondere linearen, Frequenzverlauf, moduliert, insbesondere in einem Frequenzbereich zwischen 40 kHz und 60 kHz. Dies bedeutet, dass die Frequenz des jeweiligen Anregungspulses von einer Startfrequenz ausgehend stetig und insbesondere linear ansteigt oder abfällt bis eine Endfrequenz erreicht ist. Eine derartige Anregung wird auch als „Chirp“ bezeichnet. Die Start- und die Endfrequenz werden dabei bevorzugt aus dem Frequenzbereich von 40 kHz bis 60 kHz ausgewählt.
-
In einer besonders bevorzugten Ausführung der Erfindung werden die empfangenen Echosignale mittels eines Matched Filters (auch als Optimalfilter oder Korrelationsfilter bezeichnet) gefiltert. Dadurch kann in vorteilhafter Weise das Signal-zu-Rausch Verhältnis verbessert werden indem in bekannter Weise die bekannte Signalform des Anregungspulses bei der Wahl des Filters verwendet wird, Abhängig von dem Filterergebnis wird eine Objektinformation mit höherer Genauigkeit ermittelt.
-
In einer besonders bevorzugten Ausführung der Erfindung wird abhängig vom Ergebnis des Vergleichs der Objektinformationen aus mindestens zwei Messzyklen eine Wahrscheinlichkeit berechnet, dass ein erfasstes Objekt tatsächlich vorhanden ist oder dass eine Fehlmessung vorliegt. Damit kann besonders effizient eine Unterdrückung von Sensorfertigungs- und/oder halterungsbedingten Störungen im Sinne von Fehlmessungen („False Positives“), insbesondere im Nahbereich erreicht werden.
-
In einer bevorzugten Ausführung der Erfindung ist sind im Betrieb des Ultraschallsensors mindestens vier Messzyklen vorgesehen, wobei einer der Messzyklen einen Anregungspuls mit einer konstanten Frequenz aufweist.
-
Nach einem zweiten Aspekt der Erfindung ist Abstandsmessvorrichtung, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, vorgesehen, welches mindestens einen Ultraschallsensor umfasst, der gemäß einem der oben beschriebenen Verfahren betrieben wird.
-
Insbesondere ist eine Abstandsmessvorrichtung vorgesehen, die eine Mehrzahl von Ultraschallsensoren, die gemäß einem wie oben beschrieben ausgeführten Verfahren betrieben werden, wobei die Ultraschallsensoren an einem Karosserieteil eines Kraftfahrzeugs in einer Reihe angeordnet sind. Dabei werden die Ultraschallsensoren derart betrieben, dass benachbart zueinander angeordnete Ultraschallsensoren zeitlich nicht überlappende Messzyklen aufweisen.
-
Figurenliste
-
- 1 zeigt schematisch eine Abstandsmessvorrichtung mit einer Mehrzahl von Ultraschallsensoren nach einer Ausführung der Erfindung.
- 2 zeigt vier Diagramme möglicher Frequenzverläufe für Anregungspulse.
- 3 zeigt eine Tabelle mit einer Abfolge von Messzyklen für verschieden Ultraschallsensoren einer Abstandsmessvorrichtung mit einer Mehrzahl von Ultraschallsensoren nach einer Ausführung der Erfindung.
-
Ausführungen der Erfindung
-
In der nachfolgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele der Erfindung werden gleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet, wobei auf eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente gegebenenfalls verzichtet wird. Die Figuren stellen den Gegenstand der Erfindung nur schematisch dar.
-
1 zeigt schematisch in Draufsicht das Heck eines Kraftfahrzeugs 8 mit einer Stoßstange 7, an der Ultraschallsensoren 1, 2, 3, 4, 5, 6 in einer Reihe angeordnet sind. Die Ultraschallsensoren 1, 2, 3, 4, 5, 6 sind Teil einer Abstandsmessvorrichtung zur Erfassung des Umfelds des Kraftfahrzeugs 8. Weiterhin ist ein mittels der Ultraschallsensoren zu erfassendes Objekt 9 in der Umgebung des Kraftfahrzeugs 8 dargestellt. Es kann sich dabei beispielsweise um ein Verkehrshindernis, wie einen Kübel, ein Straßenschild oder eine Laterne sowie auch um ein weiteres Fahrzeug handeln.
-
Jeder der Ultraschallsensoren 1, 2, 3, 4, 5 und 6 weist einen elektroakustischen Wandler auf, der durch einen frequenzmodulierten Anregungspuls zu mechanischen Schwingungen angeregt wird, wodurch ein Messsignal 10 durch den Wandler ausgesendet wird. Die Erfindung ist nicht darauf beschränkt, dass die Ultraschallsensoren am Heck eines Kraftfahrzeugs 8 angeordnet sind. Alternativ oder zusätzlich können weitere Ultraschallsensoren beispielsweise im Bereich der Front des Fahrzeugs und/oder an den Seiten des Kraftfahrzeugs 8 angeordnet sein.
-
Im Zusammenhang mit dem Ultraschallsensor 3 ist beispielhaft ein Sendekegel eines ausgesendeten Messsignals 10 sowie ein Richtungspfeil 11 dargestellt, der die Senderichtung andeutet. Es ist zu erkennen, dass der Sendekegel das Objekt 9 trifft, so dass das Messsignal 10 teilweise von dem Objekt 9 in Richtung auf den Ultraschallsensor 3 hin in einem zweiten Sendekegel (Echo) 12 reflektiert wird.
-
Der Ultraschallsensor 3 registriert die Reflexion und es wird die insgesamt zwischen Aussenden des Sendepulses und dem Empfangen der Reflexion verstrichene Zeit bestimmt. Aus der verstrichenen Zeit lässt sich bei bekannter Signalgeschwindigkeit, beispielsweise der Schallgeschwindigkeit in Luft von ca. 343 m/s, der Abstand des Objekts 9 von dem Ultraschallsensor 3 berechnen.
-
Für die anderen Ultraschallsensoren 1, 2, 4, 5 und 6 gilt dasselbe Messprinzip.
-
Nun kann es in dem Ultraschallsensor 3 entweder fertigungsbedingt oder durch die Befestigung des jeweiligen Ultraschallsensors an der Stoßstange 7, beispielsweise durch einen entsprechenden Halter, zu parasitären Schwingungen kommen. Durch diese Schwingungen können Objekte 9 die sich sehr nahe an dem Ultraschallsensor 3 befinden unter Umständen nicht mehr zuverlässig erkannt werden, da zum Zeitpunkt an dem das reflektierte Messsignal 12 den Ultraschallsensor 3 erreicht, die Schwingung des elektroakustischen Wandlers aufgrund der parasitären Schwingung noch nicht in ausreichendem Maße abgeklungen ist. Dadurch verschlechtert sich die Nahmessgrenze, also die Fähigkeit Objekte 9 so dicht wie möglich vor dem jeweiligen Ultraschallsensor zu messen. Es ist auch möglich, dass mehrere parasitäre Schwingungen gleichzeitig auftreten, und es durch Interferenzeffekte zu sogenannten zu Aufklingphänomenen kommt, die fälschlicherweise als Echo interpretiert werden, obwohl gar kein Objekt 9 vorhanden ist („False Positive“). Wie sehr sich derartige parasitäre Schwingungen auf die Abstandsmessung auswirken, hängt von der Form des Anregungspulses mit dem der elektroakustische Wandler des Ultraschallsensors angeregt wird ab.
-
Um diesen Problemen zu begegnen wird der Ultraschallsensor 3 derart betrieben, dass nacheinander mehrere Messzyklen durchgeführt werden. In jedem Messzyklus wird ein anderer Anregungspuls zur Anregung des elektroakustischen Wandlers verwendet als im vorhergehenden Messzyklus. Insbesondere unterscheiden sich die Anregungspulse während der jeweils letzten 400 µs.
-
Insbesondere werden frequenzmodulierte Anregungspulse (Codes) als Anregungsmuster gewählt, die als sogenannte „lineare FM Chirps“ ausgebildet sind. Das bedeutet, dass die Anregungsfrequenz während des Anregungspulses linear von einer Startfrequenz zu einer Zielfrequenz verändert wird. Die Erfindung ist jedoch nicht auf diese Art der Frequenzmodulation beschränkt, es sind auch andere Anregungsmuster denkbar, wie etwa auf und dann wieder absteigende Frequenzen während eines Anregungspulses. Weiterhin können beispielsweise auch zumindest abschnittsweise konstante Frequenzverläufe verwendet werden. Dem Fachmann sind hierzu vielfältige weitere Ausgestaltungsmöglichkeiten bekannt.
-
Gemäß einer bevorzugten Ausführung der Erfindung ist nun vorgesehen für jeden der Ultraschallsensoren 1, 2, 3, 4, 5 und 6 die Anregungsmuster (Anregungspulse, Codes) von Schuss zu Schuss derart zu variieren, dass der Frequenzbereich der Frequenzmodulation am Ende der Anregung, vorzugsweise der letzten 400us des Anregungspulses, verändert wird.
-
Beispielhafte Anregungsmuster für die frequenzmodulierten Anregungspulse sind in den 2 a)-d) in Diagrammen 20-23 aufgezeigt. Dabei ist jeweils die Frequenz (in kHz) gegen die Zeit (in µs) aufgetragen.
-
In einer beispielhaften Ausführung ist vorgesehen, dass
- - in einem 1. Zyklus der Anregungspuls als ein linearer Chirp von 54 kHz nach 45 kHz mit einer Dauer von 1,6 ms (=1600µs) ausgeführt ist. Das bedeutet, dass der Frequenzbereich der letzten 400µs einem linearen Frequenzverlauf von 47,25 kHz bis 45 kHz entspricht (siehe Diagramm 22 in 2 c)). Diese Form eines Anregungspulses wird im Folgenden mit dem Symbol C3 bezeichnet.
- - In einem 2. Zyklus ist der Anregungspuls als ein linearer Chirp von 43,5 kHz nach 52,5 kHz mit einer Dauer von 1,6ms. Das bedeutet, dass der Frequenzbereich der letzten 400µs einem linearen Frequenzverlauf von 50,25 kHz bis 52,5 kHz entspricht (siehe Diagramm 23 in 2 d)). Diese Form eines Anregungspulses wird im Folgenden mit dem Symbol C4 bezeichnet.
- - In einem 3. Zyklus ist der Anregungspuls als ein linearer Chirp von 60 kHz nach 52 kHz mit einer Dauer von 0,4 ms. Das bedeutet, dass der Frequenzbereich der letzten 400µs einem linearen Frequenzverlauf von 60 kHz bis 52 kHz entspricht (siehe Diagramm 21 in 2 b)). Diese Form eines Anregungspulses wird im Folgenden mit dem Symbol C2 bezeichnet.
- - In einem weiteren Zyklus ist eine konstante Frequenz des Anregungspulses von 48 kHz bei einer Dauer von 170 µs vorgesehen (siehe Diagramm 20 in 2 a)). Diese Form eines Anregungspulses wird im Folgenden mit dem Symbol C1 bezeichnet.
-
Diese Zyklen können nun bei jedem der Ultraschallsensoren in einer bestimmten Reihenfolge ausgeführt werden, wobei bei einem Ultraschallsensor sich jeweils zeitlich aufeinanderfolgende Zyklen erfindungsgemäß unterscheiden.
-
Ein mögliches Beispiel für den zeitlichen Ablauf der Ansteuerung der Ultraschallsensoren 1, 2, 3, 4, 5 und 6 ist in 3 tabellarisch dargestellt.
-
Die Zeilen der Tabelle beziehen sich dabei auf Zeitintervalle, die für einen Messzyklus zur Verfügung stehen. In einem solchen Zeitintervall erfolgen sowohl die Anregung des elektroakustischen Wandlers als auch das Empfangen reflektierter Ultraschallsignale und die Ermittlung einer Objektinformation. Diese Zeitintervalle können jeweils die gleiche Länge aufweisen, es können aber auch unterschiedliche Längen vorgesehen sein.
-
Die Spalten der Tabelle beziehen sich jeweils auf einen Ultraschallsensor 1, 2, 3, 4, 5 und 6.
-
In diesem Beispiel wird also der Ultraschallsensor 1 zu Beginn des Betriebs der Abstandsmessvorrichtung in einem ersten Zeitintervall, entsprechend seinem ersten Messzyklus mit einem Anregungspuls der Form C3 angesteuert, der elektroakustische Wandler des Ultraschallsensors 1 wird also mit einem entsprechenden Anregungspuls beaufschlagt uns sendet ein entsprechendes Messsignal aus. Zeitgleich wird der Ultraschallsensor 5 mit einem Anregungspuls der Form C4 angesteuert. Die Tatsache, dass die Ultraschallsensoren 1 und 5 einen relativ großen räumlichen Abstand zueinander aufweisen, erlaubt den zeitgleichen Betrieb, da die Wahrscheinlich einer gegenseitigen Störung durch die räumliche Entfernung der Ultraschallsensoren 1 und 5 reduziert ist. Insbesondere sind die Ultraschallsensoren 1 und 5 nicht benachbart zueinander angeordnet.
-
Zeitlich an das ersten Zeitintervall anschließend werden in einem zweiten Zeitintervall die Ultraschallsensoren 2 und 6, jeweils mit einem Anregungspuls der Form C1 angesteuert. Auch für die Ultraschallsensoren 2 und 6 gilt, dass aufgrund des relativ großen räumlichen Abstands der Ultraschallsensoren 2 und 6 zueinander ein zeitgleicher Betrieb möglich ist, da die Wahrscheinlich einer gegenseitigen Störung reduziert ist.
-
In einem zeitlich anschließenden dritten Zeitintervall wird ausschließlich der Ultraschallsensor 4 mit einem Anregungspuls der Form C3 angesteuert.
-
In einem zeitlich anschließenden vierten Zeitintervall wird ausschließlich der Ultraschallsensor 3 mit einem Anregungspuls der Form C1 angesteuert.
-
In einem zeitlich anschließenden fünften Zeitintervall werden die Ultraschallsensoren 1 und 5 jeweils mit einem Anregungspuls der Form C1 angesteuert.
-
In einem zeitlich anschließenden sechsten Zeitintervall wird der Ultraschallsensor 2 mit einem Anregungspuls der Form C4 angesteuert und der Ultraschallsensor 6 mit einem Anregungspuls der Form C3 angesteuert.
-
In einem zeitlich anschließenden siebten Zeitintervall wird ausschließlich der Ultraschallsensor 4 mit einem Anregungspuls der Form C1 angesteuert.
-
In einem zeitlich anschließenden achten Zeitintervall wird ausschließlich der Ultraschallsensor 3 mit einem Anregungspuls der Form C3 angesteuert.
-
In einem zeitlich anschließenden neunten Zeitintervall wird der Ultraschallsensor 1 mit einem Anregungspuls der Form C4 angesteuert und der Ultraschallsensor 5 wird mit einem Anregungspuls der Form C3 angesteuert.
-
In einem zeitlich anschließenden zehnten Zeitintervall werden die Ultraschallsensoren 2 und 6 jeweils mit einem Anregungspuls der Form C2 angesteuert.
-
In einem zeitlich anschließenden elften Zeitintervall wird ausschließlich der Ultraschallsensor 4 mit einem Anregungspuls der Form C4 angesteuert.
-
In einem zeitlich anschließenden zwölften Zeitintervall wird ausschließlich der Ultraschallsensor 3 mit einem Anregungspuls der Form C2 angesteuert.
-
In einem zeitlich anschließenden dreizehnten Zeitintervall werden die Ultraschallsensoren 1 und 5 jeweils mit einem Anregungspuls der Form C2 angesteuert.
-
In einem zeitlich anschließenden vierzehnten Zeitintervall wird der Ultraschallsensor 2 mit einem Anregungspuls der Form C3 angesteuert und der Ultraschallsensor 6 mit einem Anregungspuls der Form C4 angesteuert.
-
In einem zeitlich anschließenden fünfzehnten Zeitintervall wird ausschließlich der Ultraschallsensor 4 mit einem Anregungspuls der Form C2 angesteuert.
-
In einem zeitlich anschließenden sechzehnten Zeitintervall wird ausschließlich der Ultraschallsensor 3 mit einem Anregungspuls der Form C4 angesteuert.
-
Danach kann der Messbetrieb beendet werden oder das in 3 dargestellte Schema wiederholt werden, oder die Abstandsmessvorrichtung mit eine anderen Schema betrieben werden.
-
Betrachtet man einen einzelnen Ultraschallsensor der Ultraschallsensoren 1, 2, 3, 4 und 5, so wird aus der Tabelle nach 3 deutlich, dass jeder Ultraschallsensor für sich betrachtet von Schuss zu Schuss (also in zeitlich aufeinanderfolgenden Messzyklen des jeweiligen Sensors) sein Anregungsmuster ändert. So wird beispielsweise mit den Ultraschallsensor 1 im ersten Zeitintervall eine Messung durchgeführt. Das erste Zeitintervall entspricht also dem ersten Messzyklus des Ultraschallsensors 1. In diesem ersten Messzyklus wird der elektroakustische Wandler des Ultraschallsensors 1 mit einem frequenzmodulierten Anregungspuls der die Form C3 aufweist zu mechanischen Schwingungen angeregt. Nach Abschluss des Messzyklus bleibt der Ultraschallsensor 1 passiv, bis im fünften Zeitintervall der zweite Messzyklus des Ultraschallsensors 1 durchgeführt wird. In diesem zweiten Messzyklus wird der elektroakustische Wandler des Ultraschallsensors 1 mit einem frequenzmodulierten Anregungspuls der die Form C1 aufweist zu mechanischen Schwingungen angeregt. Der dritte Messzyklus des Ultraschallsensors 1 findet im neunten Zeitintervall statt. Der vierte Messzyklus des Ultraschallsensors 1 findet im dreizehnten Zeitintervall statt. In jedem Messzyklus unterscheidet sich damit der Frequenzverlauf des frequenzmodulierten Anregungspulses. Dies gilt auch für alle anderen Ultraschallsensoren 2 bis 6.
-
Ebenfalls wird deutlich, dass benachbart angeordnete Sensoren nicht gleichzeitig betrieben werden.
-
In den, beispielsweise durch einen oder mehrere Matched Filter, gefilterten Empfangsdaten aus jedem Messzyklus zeigen sich potentielle Störungen nun in jedem Messzyklus unterschiedlich stark ausgeprägt oder sind für manche Anregungsmuster gar nicht vorhanden. Echte Objekte 9 hingegen führen bei allen verwendeten Anregungsmustern (Codes) zu stabilen Echos. Somit können Störungen von tatsächlichen Objekten („true positives“) durch eine getrennt werden, zum Beispiel durch entsprechende nachgelagerte Algorithmik, mittels derer überprüft wird, ob jeder bzw. eine Mehrzahl der verwendeten Codes zur Erkennung eines Objektes führen. Beispielsweise kann eine Objekt/Echo-Wahrscheinlichkeit an die Zahl der Code-Bestätigungen gekoppelt werden, also aus mehreren Messzyklen eine Wahrscheinlichkeit berechnet wird, dass ein erfasstes Objekt tatsächlich vorhanden ist oder dass eine Fehlmessung vorliegt, indem beispielsweise bestimmt wird bei wie vielen und welchen Anregungsmustern ein Objekt erkannt wurde.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- DE 102007029959 A1 [0003]
