DE102017104148B4

DE102017104148B4 - Ultraschallsensorvorrichtung für ein Kraftfahrzeug mit elektrischer Schaltungseinrichtung zum Bestimmen eines Frequenzsignals, Fahrerassistenzsystem, Kraftfahrzeug sowie Verfahren

Info

Publication number: DE102017104148B4
Application number: DE102017104148.6A
Authority: DE
Inventors: Heinrich Gotzig; Urs Luebbert; Christian Sturm; Fabian Haag; Mathieu BAICRY
Original assignee: Valeo Schalter und Sensoren GmbH
Current assignee: Valeo Schalter und Sensoren GmbH
Priority date: 2017-02-28
Filing date: 2017-02-28
Publication date: 2018-09-27
Anticipated expiration: 2037-03-01
Also published as: DE102017104148A1

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Ultraschallsensor (4) für ein Kraftfahrzeug (1), mit einer Membran (11) zum Empfangen eines in einem Umgebungsbereich (9) des Kraftfahrzeugs (1) reflektierten Ultraschallsignals, mit einem Wandlerelement (12) zum Bereitstellen eines Rohsignals (15), welches das empfangene Ultraschallsignal beschreibt, und mit einer Auswerteeinrichtung (13), welche dazu eingerichtet ist, ein Sensorsignal zu bestimmen, welches das Rohsignal (15) beschreibt, wobei die Auswerteeinrichtung (13) eine elektrische Schaltungseinrichtung (18) aufweist, welche dazu eingerichtet ist, das Sensorsignal in ein Frequenzsignal (19) umzusetzen, welches ein Frequenzspektrum (20) des Sensorsignals beschreibt.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Ultraschallsensor für ein Kraftfahrzeug mit einer Membran zum Empfangen eines in einem Umgebungsbereich des Kraftfahrzeugs reflektierten Ultraschallsignals, mit einem Wandlerelement zum Bereitstellen eines Rohsignals, welches das empfangene Ultraschallsignal beschreibt, und mit einer Auswerteeinrichtung, welche dazu eingerichtet ist, ein Sensorsignal zu bestimmen, welches das Rohsignal beschreibt. Zudem betrifft die vorliegende Erfindung eine Ultraschallsensorvorrichtung für ein Kraftfahrzeug sowie ein Fahrerassistenzsystem mit einer solchen Ultraschallsensorvorrichtung. Ferner betrifft die vorliegende Erfindung ein Kraftfahrzeug mit einem derartigen Fahrerassistenzsystem. Schließlich betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Betreiben eines Ultraschallsensors für ein Kraftfahrzeug.
Das Interesse richtet sich vorliegend auf Ultraschallsensorvorrichtungen für Kraftfahrzeuge. Derartige Ultraschallsensorvorrichtungen können beispielsweise dazu verwendet werden, ein Objekt in einem Umgebungsbereich des Kraftfahrzeugs zu erfassen. Eine solche Ultraschallsensorvorrichtung umfasst üblicherweise mehrere Ultraschallsensoren, mit denen jeweils ein Abstand zu dem Objekt bestimmt werden kann. Die Ultraschallsensoren umfassen meist eine Membran, die zum Aussenden des Ultraschallsignals mit einem entsprechenden Wandlerelement zu mechanischen Schwingungen angeregt wird. Das von dem Ultraschallsensor ausgesendete Ultraschallsignal wird dann von dem Objekt reflektiert und trifft wieder auf die Membran des Ultraschallsensors auf. Infolge des auftreffenden Ultraschallsignals wird die Membran zu mechanischen Schwingungen angeregt. Diese mechanischen Schwingungen können mit dem Wandlerelement erfasst werden und in Form eines Rohsignals, beispielsweise einer elektrischen Spannung, bereitgestellt werden. Dieses Rohsignal kann dann mit einer Auswerteeinrichtung des Ultraschallsensors entsprechend bearbeitet werden und als Sensorsignals an ein Steuergerät der Ultraschallsensorvorrichtung übertragen werden.
Aus dem Stand der Technik ist es bekannt, dass die Signalverarbeitung innerhalb des Ultraschallsensors beziehungsweise innerhalb der Auswerteeinrichtung durchgeführt wird. Beispielsweise kann das Rohsignal mit einer vorbestimmten Schwellwertkurve verglichen werden. Dabei können nur Anteile des Rohsignals berücksichtigt werden, welche die Schwellwertkurve überschreiten. Somit können beispielsweise die Signalanteile des Rohsignals, welche das reflektierte Ultraschallsignal beschreiben, von den Rauschanteilen sowie nichtrelevanten Informationen des Rohsignals unterschieden werden. In diesem Fall beschreibt das Sensorsignal, welches von dem Ultraschallsensor an das Steuergerät übertragen wird, lediglich Informationen, zu welchem Zeitpunkt das Rohsignal den Schwellwert überschreitet. Somit kann das übertragene Sensorsignal bezüglich der Datenmenge reduziert werden. Es ergibt sich aber der Nachteil, dass eine weitere Signalanalyse innerhalb des Ultraschallsensors oder des Steuergeräts nicht mehr vorgesehen ist.
Hierzu beschreibt die DE 10 2004 006 015 A1 ein Verfahren zur Anpassung eines Schwellwerts einer Detektionseinrichtung. Hierbei wird ein Empfangssignal empfangen und aufbereitet. Dies kann insbesondere durch Verstärkung, Filterung und Demodulation zur Rückgewinnung einer Einhüllenden erfolgen. Weiterhin kann es vorgesehen sein, dass im Sinne eines Optimalempfängers die Signalaufbereitung eine I/Q-Demodulation umfasst.
Darüber hinaus beschreibt die DE 10 2008 044 088 A1 ein Verfahren zur dynamischen Anpassung eine Schwellwerts einer Detektionseinrichtung, insbesondere eines Sensors zur Abstandsmessung mittels eines Echoverfahrens. Hierbei kann durch die Modulation einer Einhüllenden eines an einem Detektoreingang anliegenden Signals berechnet werden. Diese Amplituden-Demodulation kann beispielsweise mittels I-Q-Demodulation, Tiefpassfilterung, oder ähnlichem realisiert werden.
DE 10 2010 020 023 A1 offenbart ein Verfahren zur Rauschoptimierung eines Echosignals zur Fahrzeugumfelderfassung. Um eine besonders einfache und wirksame Verbesserung des Rauschverhaltens zu erzielen, werden ein Frequenzspektrum des empfangenen Echosignals und ein aktuelles Rauschspektrum im Fahrzeugumfeld ermittelt, wobei ein Differenzfrequenzspektrum durch Subtraktion des ermittelten aktuellen Rauschspektrums vom Frequenzspektrum des empfangenen Echosignals berechnet wird, aus welchem ein weiter auswertbares rauschkorrigiertes Echosignal erzeugt wird.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Lösung aufzuzeigen, wie die Signalauswertung innerhalb eines Ultraschallsensors auf zuverlässige Weise verbessert werden kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Ultraschallsensorvorrichtung, durch ein Fahrerassistenzsystem, durch ein Kraftfahrzeug sowie durch ein Verfahren mit den Merkmalen gemäß den jeweiligen unabhängigen Ansprüchen gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Gemäß einer Ausführungsform umfasst ein Ultraschallsensor für ein Kraftfahrzeug bevorzugt eine Membran zum Empfangen eines in einem Umgebungsbereich des Kraftfahrzeugs reflektierten Ultraschallsignals. Zudem umfasst der Ultraschallsensor insbesondere ein Wandlerelement zum Bereitstellen eines Rohsignals, welches insbesondere das empfangene Ultraschallsignal beschreibt. Ferner weist der Ultraschallsensor insbesondere eine Auswerteeinrichtung auf, welche dazu eingerichtet ist, ein Sensorsignal zu bestimmen, welches das Rohsignal beschreibt. Außerdem weist die Auswerteeinrichtung bevorzugt eine elektrische Schaltungseinrichtung auf, welche insbesondere dazu eingerichtet ist, das Sensorsignal in ein Frequenzsignal umzusetzen, wobei das Frequenzsignal bevorzugt ein Frequenzspektrum des Sensorsignals beschreibt. Das Rohsignal kann insbesondere die (zeitlich veränderliche) elektrische Spannung sein, welche direkt von Wandlerelement ausgeben wird.
Eine erfindungsgemäße Ultraschallsensorvorrichtung für ein Kraftfahrzeug umfasst zumindest einen Ultraschallsensor für ein Kraftfahrzeug und ein Steuergerät. Der Ultraschallsensor für das Kraftfahrzeug umfasst eine Membran zum Empfangen eines in einem Umgebungsbereich des Kraftfahrzeugs reflektierten Ultraschallsignals. Darüber hinaus umfasst der Ultraschallsensor ein Wandlerelement zum Bereitstellen eines Rohsignals, welches das empfangene Ultraschallsignal beschreibt. Des Weiteren weist der Ultraschallsensor eine Auswerteeinrichtung auf, welche dazu eingerichtet ist, ein Sensorsignal zu bestimmen, welches das Rohsignal beschreibt. Dabei weist die Auswerteeinrichtung eine elektrische Schaltungseinrichtung auf, welche dazu eingerichtet ist, das Sensorsignal in ein Frequenzsignal umzusetzen, welches ein Frequenzspektrum des Sensorsignals beschreibt. Die Auswerteeinrichtung des Ultraschallsensors ist dazu eingerichtet, das Frequenzsignal über eine Datenleitung an das Steuergerät zu übertragen.
Die Ultraschallsensorvorrichtung kann Teil eines Fahrerassistenzsystems sein, welches dazu dient, einen Fahrer beim Führen des Kraftfahrzeugs zu unterstützen. Mithilfe des Ultraschallsensors können insbesondere Objekte beziehungsweise Hindernisse in einem Umgebungsbereich des Kraftfahrzeugs erfasst werden. Hierzu kann mit dem Ultraschallsensor ein Ultraschallsignal ausgesendet werden. Zu diesem Zweck wird die Membran des Ultraschallsensors mit dem Wandlerelement, beispielsweise einem piezoelektrischen Element, zu mechanischen Schwingungen angeregt. Hierzu kann das Wandlerelement insbesondere mit einem Spannungssignal beziehungsweise einer zeitlich veränderlichen elektrischen Spannung beaufschlagt werden. Das ausgesendete Ultraschallsignal wird an dem Objekt in dem Umgebungsbereich des Kraftfahrzeugs reflektiert und trifft wieder auf die Membran des Ultraschallsensors auf. Dadurch wird die Membran des Ultraschallsensors zu mechanischen Schwingungen angeregt. Diese mechanischen Schwingungen der Membran können mit dem Wandlerelement erfasst werden und in Form des Rohsignals, welches insbesondere als zeitlich veränderliche elektrische Spannung bereitgestellt wird, ausgegeben werden. Dieses Rohsignal kann dann mithilfe der Auswerteeinrichtung bearbeitet werden. Die Auswerteeinrichtung kann dabei aus dem Rohsignal das Sensorsignal bestimmen.
Gemäß einem wesentlichen Aspekt der vorliegenden Erfindung ist es vorgesehen, dass die Auswerteeinrichtung eine elektrische Schaltungseinrichtung aufweist, mittels welcher aus dem Sensorsignal das Frequenzsignal erzeugt werden kann. Dieses Frequenzsignal beschreibt das Frequenzspektrum des Sensorsignals. Die elektrische Schaltungseinrichtung kann einen Eingang aufweisen, an welchem der elektrischen Schaltungseinrichtung das Sensorsignal zugeführt wird. Zudem kann die elektrische Schaltungseinrichtung einen Ausgang aufweisen, an welchem das Frequenzsignal ausgegeben wird. Insbesondere kann die elektrische Schaltungseinrichtung zwei Ausgänge aufweisen, wobei an dem einen Ausgang der Realteil des Frequenzsignals bzw. Frequenzspektrums ausgegeben wird und an dem anderen Ausgang der Imaginärteil des Frequenzsignals bzw. Frequenzspektrums ausgegeben wird. Es ist insbesondere vorgesehen, dass das Sensorsignal zur Bestimmung des Frequenzsignals mittels der elektrischen Schaltungseinrichtung schaltungstechnisch umgesetzt wird. Insbesondere soll es nicht vorgesehen sein, dass das Frequenzsignal aus dem Sensorsignal mittels der elektrischen Schaltungseinrichtung berechnet wird. Die elektrische Schaltungseinrichtung kann bevorzugt mehrere elektronische Bauelemente umfassen, die derart miteinander verschaltet sind, dass das Sensorsignal in das Frequenzsignal umgesetzt wird. Die elektrische Schaltungseinrichtung kann beispielsweise als integrierte Schaltung ausgebildet sein. Es kann auch vorgesehen sein, dass die elektrische Schaltungseinrichtung einen Halbleiterchip umfasst. Erfindungsgemäß ist es also vorgesehen, dass die Bestimmung des Frequenzspektrums Hardware-technisch umgesetzt wird. Somit liegen in Form des Frequenzsignals, welches innerhalb des Ultraschallsensors bestimmt wurde, präzise Informationen über das Frequenzspektrum des empfangenen Ultraschallsignals vor. Anhand des Frequenzspektrums kann das Rohsignal beziehungsweise das von dem Objekt reflektierte Ultraschallsignal auf einfache und schnelle Weise charakterisiert werden. Da das Frequenzsignal Hardware-technisch beziehungsweise schaltungstechnisch bereitgestellt wird, ist es nicht erforderlich, das Frequenzspektrum zu berechnen, wodurch bei der Signalauswertung Zeit eingespart werden kann.
Dieses Frequenzsignal, welches mittels der elektrischen Schaltungseinrichtung der Auswerteeinrichtung anhand des Rohsignals bestimmt wird, wird dann an ein Steuergerät der Ultraschallsensorvorrichtung beziehungsweise des Fahrerassistenzsystems übertragen. Das Frequenzsignal kann mit dem Steuergerät entsprechend ausgewertet werden. Somit kann innerhalb des Steuergeräts beispielsweise überprüft werden, ob sich ein Objekt in dem Umgebungsbereich des Kraftfahrzeugs befindet. Ferner kann eine relative Lage des Objekts zu dem Kraftfahrzeug bestimmt werden.
In einer Ausführungsform ist die Auswerteeinrichtung dazu eingerichtet, das Rohsignal zum Bestimmen des Sensorsignals mit einer vorbestimmten Abtastrate abzutasten. Die Auswerteeinrichtung kann beispielsweise einen Analog-Digital-Wandler aufweisen, mittels welchem das Rohsignal abgetastet beziehungsweise digitalisiert werden kann. Dabei ist die Abtastrate, mittels welcher das Rohsignal abgetastet wird, in Abhängigkeit von der Frequenz des empfangenen Ultraschallsignals bestimmt. Insbesondere ist die Abtastrate so gewählt, dass eine Unterabtastung des Rohsignals verhindert wird. Somit liegen nach der Abtastung des Rohsignals diskrete Werte vor, die dann mit der elektrischen Schaltungseinrichtung umgesetzt werden können. Beispielsweise kann anhand der digitalen Werte das Frequenzspektrum nach Art einer diskreten Fourier-Transformation (DFT) umgesetzt werden. Diese ermöglicht eine zuverlässige Bestimmung des Frequenzspektrums.
Dabei kann es vorgesehen sein, dass das Rohsignal vor der Abtastung mit zumindest einem Mischsignal gemischt wird. Bevorzugt kann das zumindest eine Mischsignal so bestimmt sein, dass ein vorbestimmtes Frequenzband beziehungsweise ein Frequenzbereich des Rohsignals, welches das empfangene Ultraschallsignal beschreibt, auf ein niedrigeres Frequenzband umgesetzt wird. Mit anderen Worten kann die Auswerteeinrichtung einen Mischer umfassen, mittels welchem das Rohsignal gemischt werden kann. Insbesondere ist es vorgesehen, dass das vorbestimmte Frequenzband des Rohsignals herabgemischt wird. Die Sendefrequenz des ausgesendeten Ultraschallsignals kann beispielsweise etwa 50 kHz betragen. Durch die Reflexion des ausgesendeten Ultraschallsignals an dem Objekt kann sich eine geringfügige Verschiebung beziehungsweise Veränderung der Frequenz ergeben. Diese Veränderung der Frequenz ist bekannt beziehungsweise kann bestimmt werden. Somit kann das Frequenzband des Rohsignals bestimmt werden, welches das empfangene beziehungsweise das von dem Objekt reflektierte Ultraschallsignal beschreibt. Bevorzugt entspricht eine Frequenz des zumindest einen Mischsignals, mit welchem das Rohsignal gemischt wird, einer Resonanzfrequenz der Membran des Ultraschallsensors. Dies ist üblicherweise auch die Frequenz, mittels welcher Membran zum Aussenden des Ultraschallsignals angeregt wird. Das Frequenzband wird nun auf eine niedrigere Frequenz herabgemischt. Dies bringt den Vorteil mit sich, dass für die Abtastung des gemischten Rohsignals eine geringere Abtastrate verwendet werden kann, als bei einer vergleichbaren Abtastung des reinen Rohsignals. Auf diese Weise kann die Datenmenge des Sensorsignals reduziert werden.
In einer weiteren Ausführungsform ist die Auswerteeinrichtung dazu eingerichtet, das Rohsignal zum Bestimmen des Sensorsignals mit einem ersten Mischsignal, welches zu dem Rohsignal einen Phasenunterschied von 0° aufweist, und mit einem zweiten Mischsignal, welches zu dem Rohsignal einen Phasenunterschied von 90° aufweist, zu mischen. Durch die Mischung des Rohsignals mit dem ersten Mischsignal kann ein sogenannter I-Anteil des Rohsignals bestimmt werden, welcher insbesondere den Realteil des Rohsignals beschreibt. Durch die Mischung des Rohsignals mit dem zweiten Mischsignal kann ein sogenannter Q-Anteil bestimmt werden, welche insbesondere den Imaginärteil des Rohsignals beschreibt. Somit liegen Informationen über den Realteil und über den Imaginärteil des Rohsignals vor. Der Realteil beschreibt insbesondere die Amplituden des empfangenen Ultraschallsignals. Auf Grundlage des Imaginärteils kann eine Phaseninformation des empfangenen Ultraschallsignals bestimmt werden. Somit kann beispielsweise eine Doppler-Verschiebung zwischen dem ausgesendeten und dem empfangenen Ultraschallsignal bestimmt werden, insbesondere auch das Vorzeichen (+/) der Doppler-Verschiebung, d.h. ob sich das Objekt auf den Ultraschallsensor zu bewegt oder vom Objekt wegbewegt. Auf Grundlage des I-Anteils und des Q-Anteils kann dann das Frequenzspektrum des gemischten Rohsignals bestimmt werden.
Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn die elektrische Schaltungseinrichtung dazu eingerichtet ist, das Sensorsignal in das Frequenzsignal gemäß einem vorbestimmten Algorithmus umzusetzen. Mithilfe der elektrischen Schaltungseinrichtung kann die Umsetzung des Sensorsignals in das Frequenzsignal auf Grundlage eines vorbestimmten Algorithmus durchgeführt werden. Insbesondere ist es vorgesehen, dass die Umsetzung des Sensorsignals in das Frequenzsignal nach Art einer schnellen Fourier-Transformation (FFT - Fast Fourier Transform) durchgeführt wird. Beispielsweise kann die Umsetzung auf Grundlage des Cooley-Tukey-Algorithmus erfolgen. Alternativ dazu kann die elektrische Schaltungseinrichtung das Frequenzspektrum auf Grundlage des Görtzel-Algorithmus umsetzen. Des Weiteren ist es denkbar, dass weitere effiziente Sparse-Fourier-Transformationen durchgeführt werden. Innerhalb der elektrischen Schaltungseinrichtung kann auch eine Integraltransformation durchgeführt werden. Beispielsweise kann das Frequenzspektrum auf Grundlage einer Fourier-Reihe bestimmt werden. Dies eignet sich insbesondere, wenn zuvor mittels des Mischers der Auswerteeinrichtung der I-Anteil und der Q-Anteil des Rohsignals bestimmt wurden, welche den Realteil und den Imaginärteil des Rohsignals beschreiben. Durch die Verwendung eines Algorithmus kann die Bestimmung des Frequenzsignals mit der geringen Rechenleistung erfolgen.
In einer weiteren Ausgestaltung umfasst die elektrische Schaltungseinrichtung eine Mehrzahl von Filtern, welche dazu eingerichtet sind, das Sensorsignal zum Bestimmen des Frequenzsignals zu filtern. Mit anderen Worten kann die elektrische Schaltungseinrichtung eine Filterbank umfassen, mittels welcher das Sensorsignal zur Bestimmung des Frequenzsignals entsprechend gefiltert werden kann. Die Filterbank kann mehrere Filter umfassen, mit denen jeweils ein bestimmter Frequenzbereich beziehungsweise ein bestimmtes Frequenzband des Rohsignals beziehungsweise des Sensorsignals bestimmt werden kann. Ferner kann die Amplitude des Rohsignals beziehungsweise des Sensorsignals für die jeweiligen Frequenzbänder bestimmt werden. Somit kann das Frequenzspektrum schaltungstechnisch auf präzise und zuverlässige Weise umgesetzt werden.
Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn die elektrische Schaltungseinrichtung dazu eingerichtet ist, vorbestimmte Frequenzanteile des Rohsignals bei der Bestimmung des Frequenzsignals zu gewichten. Wie bereits erläutert, kann das Rohsignal entsprechend abgetastet werden. Im Anschluss daran erfolgt die Bestimmung des Frequenzspektrums, welche bezüglich der benötigten Frequenzauflösung, beispielsweise der Länge der Zeitinformation, und dem Frequenzbereich, beispielsweise der Abtastrate, optimiert ist. Das empfangene Ultraschallsignal weist Frequenzen im Bereich von etwa 50 kHz auf. In diesem Fall kann eine Frequenzauflösung von 50 Hz gewählt werden. Dabei kann es ferner vorgesehen sein, dass vorbestimmte Frequenzanteile des Rohsignals gewichtet werden. Beispielsweise können sich diese Frequenzanteile von einer ersten Frequenz, welche 20 kHz unterhalb der Resonanzfrequenz liegt, zu einer zweiten Frequenz, welche 20 kHz oberhalb der Frequenz liegt, erstrecken. Dieser Wert von 20 kHz kann durch die Dopplerverschiebung des Ultraschallsignals zwischen dem Aussenden und Empfangen sowie der Bandbreite des Sensorsignals beziehungsweise der Membran des Ultraschallsensors bestimmt sein. Durch dieses Systemverständnis kann eine Frequenzgewichtung eingeführt werden, die es weiterhin ermöglicht, die zu übertragende Datenmenge zu reduzieren und/oder die benötigte Rechenleistung zu verringern, ohne dass wesentliche Informationen verloren gehen. Weiterhin lassen sich durch nicht-lineare Transformationen nicht-lineare Bewertungen der spektralen Leistungsdichte einführen, um die Datenmenge unter nur geringen Einbußen der relevanten Informationen weiter zu reduzieren.
In einer weiteren Ausführungsform ist die elektrische Schaltungseinrichtung dazu eingerichtet, das Frequenzsignal derart zu bestimmen, dass diesen nur einen vorbestimmen Frequenzbereich des Rohsignals umfasst, welcher das empfangene Ultraschallsignal beschreibt. Es kann also vorgesehen sein, dass zunächst das Frequenzspektrum bestimmt wird und von diesem Frequenzspektrum zum Bestimmen des Frequenzsignals ein vorbestimmter Anteil ausgewählt wird, welcher das Rohsignal tatsächlich beschreibt. Beispielsweise kann sich dieser Anteil beziehungsweise Frequenzbereich von einer ersten Grenzfrequenz, welche beispielsweise 4 kHz unterhalb der Resonanzfrequenz liegt, zu einer zweiten Grenzfrequenz, welche beispielsweise 4 kHz oberhalb der Resonanzfrequenz liegt, erstrecken. Es hat sich herausgestellt, dass dieser Frequenzbereich das von dem Objekt reflektierte beziehungsweise das empfangene Ultraschallsignal ausreichend beschreibt. Wie bereits erläutert, kann das Frequenzsignal zur weiteren Auswertung an das Steuergerät übertragen werden. Wenn das Frequenzsignal nur diesen Frequenzbereich umfasst, kann die Datenmenge des Frequenzsignals deutlich reduziert werden. Somit kann auch die Datenrate, die beispielsweise bei der Übertragung des Frequenzsignals von dem Ultraschallsensor zu dem Steuergerät erforderlich ist, deutlich reduziert werden.
In einer weiteren Ausführungsform ist die elektrische Schaltungseinrichtung dazu eingerichtet, ein Frequenzspektrum eines Rauschanteils des Rohsignals, welcher ein Rauschen beschreibt, zu bestimmen und das Frequenzsignal in Abhängigkeit von dem Frequenzspektrum des Rauschanteils zu bestimmen. Mit anderen Worten soll also ein Rauschanteil innerhalb des Rohsignals ermittelt werden, welcher nur das Rauschen beschreibt. Hierzu kann eine Referenzmessung durchgeführt werden, bei welcher sichergestellt ist, dass sich keine Objekte in dem Umgebungsbereich des Kraftfahrzeugs befinden, welche das Ultraschallsignal reflektieren können. Somit kann der Rauschanteil auf zuverlässige Weise bestimmt werden. Dabei ist es vorgesehen, dass dieser Rauschanteil bei der Bestimmung des Frequenzsignals berücksichtigt wird. Beispielsweise kann der Rauschanteil von dem Rohsignal abgezogen werden. Dies ermöglicht eine zuverlässige Bestimmung des Anteils des Rohsignals, welcher das von dem Objekt reflektierte Ultraschallsignal beschreibt.
Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn das Wandlerelement dazu eingerichtet ist, beim Aussenden des Ultraschallsignals mit dem Ultraschallsensor ein Senderohsignal bereitzustellen, welches das ausgesendete Ultraschallsignal beschreibt, und die Schaltungseinrichtung dazu eingerichtet ist, anhand des Senderohsignal ein Sendefrequenzsignal zu bestimmen, welches das Frequenzspektrum des Senderohsignals beschreibt. Nicht nur beim Empfangen des Ultraschallsignals, sondern auch beim Aussenden des Ultraschallsignals kann ein Frequenzspektrum bestimmt werden. Bei dem Aussenden des Ultraschallsignals wird das Senderohsignal bestimmt, welches die Schwingung der Membran des Ultraschallsensors beim Aussenden des Ultraschallsignals beschreibt. Dies ermöglicht es, die mechanischen Eigenschaften der Membran, welche das ausgesendete Ultraschallsignal beeinflussen, bestimmen zu können. Zudem kann es der Fall sein, dass die Membran fertigungstechnischen Toleranzen unterliegt, welche somit bestimmt werden können. Es kann auch vorgesehen sein, dass das Ultraschallsignal beim Aussenden entsprechend codiert wird. Durch die Bestimmung des Sendefrequenzsignals kann beispielsweise die Codierung auf genau Weise ermittelt werden.
Eine erfindungsgemäße Ultraschallsensorvorrichtung für ein Kraftfahrzeug umfasst einen erfindungsgemäßen Ultraschallsensor und ein Steuergerät. Zudem umfasst die Ultraschallsensorvorrichtung eine Datenleitung, mittels welcher der Ultraschallsensor und das Steuergerät zur Datenübertragung verbunden sind. Somit kann das Frequenzsignal über die Datenleitung von dem Ultraschallsensor beziehungsweise der Auswerteeinrichtung zu dem Steuergerät übertragen werden. Es kann auch vorgesehen sein, dass die Ultraschallsensorvorrichtung eine Mehrzahl von Ultraschallsensoren aufweist. Diese Ultraschallsensoren können dann verteilt an dem Kraftfahrzeug angeordnet werden. Insbesondere können die Ultraschallsensoren an den Stoßfängern des Kraftfahrzeugs angeordnet werden. Es kann auch vorgesehen sein, dass die Ultraschallsensoren an den Türen des Kraftfahrzeugs angeordnet werden.
Dabei ist es bevorzugt vorgesehen, dass die Steuereinrichtung dazu eingerichtet ist, aus dem empfangenen Frequenzsignal das Rohsignal zu rekonstruieren. Innerhalb des Steuergeräts kann eine Rücktransformation des Frequenzsignals in den Zeitbereich durchgeführt werden. Wenn als das Frequenzsignal nur einen Frequenzbereich des Frequenzspektrums beschreibt, können in dem Steuergerät Informationen über diesen Frequenzbereich hinterlegt sein. Alternativ dazu können die Informationen über den Frequenzbereich zusammen mit dem Frequenzsignal übertragen werden. Somit kann das Steuergerät eine Signalverarbeitung im Zeitbereich durchführen. Es kann auch vorgesehen sein, dass die Signalverarbeitung im Frequenzbereich durchgeführt wird.
Ferner ist es insbesondere vorgesehen, dass die Auswerteeinrichtung als anwendungsspezifische integrierte Schaltung beziehungsweise als ASIC (Application-Specific Integrated Circuit) ausgebildet ist. Somit kann die Auswerteeinrichtung besonders kostensparend und Bauraum sparend ausgebildet werden. Das Steuergerät kann ein elektronisches Steuergerät (ECU - Electronic Control Unit) des Kraftfahrzeugs sein. Das Steuergerät kann Teil des Ultraschallsensors sein. Insbesondere ist das Steuergerät separat zu dem Ultraschallsensor ausgebildet. Die Datenleitung kann als Datenbus ausgebildet sein. Die Datenleitung kann auch als Punkt-zu-Punkt-Verbindung ausgebildet sein. Beispielsweise kann die Datenleitung als CAN-Bus, DSI-Bus (insbesondere DSI3-Bus), als Powerline-Verbindung, als Flexray-Verbindung oder dergleichen ausgebildet sein.
Ein erfindungsgemäßes Fahrerassistenzsystem für ein Kraftfahrzeug umfasst eine erfindungsgemäße Ultraschallsensorvorrichtung. Grundsätzlich können mithilfe des Fahrerassistenzsystems Objekt in dem Umgebungsbereich des Kraftfahrzeugs erkannt werden. Falls erkannt wird, dass eine Kollision mit dem Objekt droht, kann eine entsprechende Warnung an den Fahrer ausgegeben werden. Es kann auch vorgesehen sein, dass das Fahrerassistenzsystem das Kraftfahrzeug in Abhängigkeit von der relativen Lage zwischen dem Kraftfahrzeug und dem Objekt zumindest semi-autonom manövriert. Beispielsweise kann das Fahrerassistenzsystem als Parkhilfesystem ausgebildet sein.
Ein erfindungsgemäßes Kraftfahrzeug umfasst ein erfindungsgemäßes Fahrerassistenzsystem. Das Kraftfahrzeug ist insbesondere als Personenkraftwagen ausgebildet. Es kann auch vorgesehen sein, dass das Kraftfahrzeug als Nutzfahrzeug ausgebildet ist.
Ein erfindungsgemäßes Verfahren dient zum Betreiben einer Ultraschallsensorvorrichtung für ein Kraftfahrzeug. Hierbei wird mittels eines Wandlerelements ein Rohsignal bereitgestellt wird, welches das in einem Umgebungsbereich des Kraftfahrzeugs reflektierte und mittels einer Membran empfangene Ultraschallsignals beschreibt. Darüber hinaus wird mittels einer Auswerteeinrichtung, ein Sensorsignal bestimmt, welches das Rohsignal beschreibt. Ferner wird das Sensorsignal mittels einer elektrische Schaltungseinrichtung der Auswerteeinrichtung in ein Frequenzsignal umgesetzt, welches ein Frequenzspektrum des Sensorsignals beschreibt. Mittels der Auswerteeinrichtung des Ultraschallsensors wird das Frequenzsignal über eine Datenleitung an das Steuergerät übertragen.
Die mit Bezug auf die erfindungsgemäße Ultraschallsensorvorrichtung vorgestellten bevorzugten Ausführungsformen und deren Vorteile gelten entsprechend für das erfindungsgemäße Fahrerassistenzsystem, für das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug sowie das erfindungsgemäße Verfahren.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, den Figuren und der Figurenbeschreibung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Es sind somit auch Ausführungen von der Erfindung als umfasst und offenbart anzusehen, die in den Figuren nicht explizit gezeigt und erläutert sind, jedoch durch separierte Merkmalskombinationen aus den erläuterten Ausführungen hervorgehen und erzeugbar sind. Es sind auch Ausführungen und Merkmalskombinationen als offenbart anzusehen, die somit nicht alle Merkmale eines ursprünglich formulierten unabhängigen Anspruchs aufweisen. Es sind darüber hinaus Ausführungen und Merkmalskombinationen, insbesondere durch die oben dargelegten Ausführungen, als offenbart anzusehen, die über die in den Rückbezügen der Ansprüche dargelegten Merkmalskombinationen hinausgehen oder von diesen abweichen.
Die Erfindung wird nun anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen sowie unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert.
Dabei zeigen:

1 ein Kraftfahrzeug gemäß einer Ausführungsform der Erfindung, welches ein Fahrerassistenzsystem mit einer Ultraschallsensorvorrichtung aufweist;
2 eine schematische Darstellung einer Ultraschallsensorvorrichtung, welche einen Ultraschallsensor und ein Steuergerät aufweist;
3 ein Rohsignal, welches dem Ultraschallsensor bereitgestellt wird, in Abhängigkeit von der Zeit; und
4 ein Frequenzsignal, welches in Abhängigkeit von dem Rohsignal bestimmt wird.

In den Figuren werden gleiche und funktionsgleiche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
1 zeigt ein Kraftfahrzeug 1 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in einer Draufsicht. Das Kraftfahrzeug 1 ist vorliegend als Personenkraftwagen ausgebildet. Das Kraftfahrzeug 1 umfasst ein Fahrerassistenzsystem 2, welches dazu dient, einen Fahrer beim Führen des Kraftfahrzeugs 1 zu unterstützen. Insbesondere kann das Fahrerassistenzsystem 2 als Parkhilfesystem ausgebildet sein, mittels welchem der Fahrer beim Einparken des Kraftfahrzeugs 1 in eine Parklücke und/oder beim Ausparken aus der Parklücke unterstützt werden kann.
Das Fahrerassistenzsystem 2 umfasst wiederum eine Ultraschallsensorvorrichtung 3. Die Ultraschallsensorvorrichtung 3 weist zumindest einen Ultraschallsensor 4 auf. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel umfasst die Ultraschallsensorvorrichtung 3 zwölf Ultraschallsensoren 4. Dabei sind sechs Ultraschallsensoren 4 in einem Frontbereich 6 des Kraftfahrzeugs 1 und sechs Ultraschallsensoren 4 in einem Heckbereich 7 des Kraftfahrzeugs 1 angeordnet. Die Ultraschallsensoren 4 können insbesondere an den Stoßfänger des Kraftfahrzeugs 1 montiert sein. Dabei können die Ultraschallsensoren 4 zumindest bereichsweise in entsprechenden Ausnehmungen beziehungsweise Durchgangsöffnungen der Stoßfänger angeordnet sein. Es kann auch vorgesehen sein, dass die Ultraschallsensoren 4 verdeckt hinter den Stoßfänger angeordnet sind. Grundsätzlich können die Ultraschallsensoren 4 auch an weiteren Verkleidungsteilen des Kraftfahrzeugs 1 angeordnet sein. Beispielsweise können die Ultraschallsensoren 4 an oder verdeckt hinter den Türen des Kraftfahrzeugs 1 angeordnet sein.
Mithilfe der jeweiligen Ultraschallsensoren 4 können Sensorsignale bereitgestellt werden, welche zumindest ein Objekt 8 in einem Umgebungsbereich 9 des Kraftfahrzeugs 1 beschreiben. Vorliegend ist schematisch ein Objekt 8 in dem Umgebungsbereich 9 gezeigt. Zum Bestimmen des Sensorsignals kann mit jedem der Ultraschallsensoren 4 ein Ultraschallsignal ausgesendet werden. Im Anschluss daran kann das von dem Objekt 8 reflektierte Ultraschallsignal wieder empfangen werden. Anhand der Laufzeit zwischen dem Aussenden des Ultraschallsignals und dem Empfangen des von dem Objekt 8 reflektierten Ultraschallsignals kann dann ein Abstand zwischen dem Ultraschallsensor 4 und dem Objekt 8 bestimmt werden. Es kann auch vorgesehen sein, dass die jeweiligen Abstände, die mit unterschiedlichen Ultraschallsensoren 4 bestimmt werden, berücksichtigt werden. Somit kann mittels Trilateration die relative Lage zwischen dem Kraftfahrzeug 1 und dem Objekt 8 bestimmt werden. Es kann auch vorgesehen sein, dass das Ultraschallsignal, das von einem der Ultraschallsensoren 4 ausgesendet wurde, mit einem benachbarten Ultraschallsensor 4 empfangen wird. Dies wird auch als Kreuzmessung bezeichnet.
Des Weiteren umfasst die Ultraschallsensorvorrichtung 3 ein elektronisches Steuergerät 5, welches mit den Ultraschallsensoren 4 zur Datenübertragung mit einer Datenleitung 10 (siehe 2) verbunden ist. Über die Datenleitung 10 können die mit den jeweiligen Ultraschallsensoren 4 bestimmten Sensorsignale an das Steuergerät 5 übertragen werden. Anhand der Sensorsignale kann das Steuergerät 5 überprüfen, ob sich das Objekt 8 in dem Umgebungsbereich 9 befindet und an welcher Position sich das Objekt 8 in dem Umgebungsbereich 9 befindet. Diese Information kann dann von dem Fahrerassistenzsystem 2 genutzt werden, um eine Ausgabe an den Fahrer des Kraftfahrzeugs 1 auszugeben. Zudem kann es vorgesehen sein, dass das Fahrerassistenzsystem 2 in eine Lenkung, ein Bremssystem und/oder einen Antriebsmotor eingreift, um das Kraftfahrzeug 1 in Abhängigkeit von dem zumindest einen erfassten Objekt 8 zumindest semi-autonom zu manövrieren.
2 zeigt eine schematische Darstellung einer Ultraschallsensorvorrichtung 3, welche vorliegend beispielhaft nur einen Ultraschallsensor 4 aufweist. Die Ultraschallsensorvorrichtung 3 umfasst das Steuergerät 5, welche über die Datenleitung 10 mit einem Ultraschallsensor 4 verbunden ist. Hierbei ist zu erkennen, dass der Ultraschallsensor 4 eine Membran 11 aufweist, welche vorliegend topfförmig ausgebildet ist. Die Membran 11 kann aus einem Metall, insbesondere Aluminium, gefertigt sein. Zudem umfasst der Ultraschallsensor 4 ein Wandlerelement 12, welches mit der Membran 11 beziehungsweise einem Membranboden der Membran 11 verbunden ist. Das Wandlerelement 12 kann aus einem piezoelektrischen Material gefertigt sein. Zum Aussenden des Ultraschallsignals kann das Wandlerelement 12 und somit die Membran 11 zu mechanischen Schwingungen angeregt werden. Das von dem Objekt 8 reflektierte Ultraschallsignal trifft wieder auf die Membran 11, wodurch durch diese zu mechanischen Schwingungen angeregt wird. Infolge dieser mechanischen Schwingungen wird mit dem Wandlerelement 12 ein Rohsignal 15 als elektrische Spannung ausgegeben.
Darüber hinaus umfasst der Ultraschallsensor 4 eine Auswerteeinrichtung 13, welche insbesondere als anwendungsspezifische integrierte Schaltung ausgebildet ist. Die Auswerteeinrichtung 13 ist über entsprechende Verbindungsleitungen 14 mit dem Wandlerelement 12 verbunden. Somit kann mittels der Auswerteeinrichtung 13 das Rohsignal 15 empfangen werden, welche das reflektierte Ultraschallsignal beschreibt. Die Auswerteeinrichtung 13 umfasst einen Mischer 16, mittels welchem das Rohsignal 15 gemischt werden kann. Dabei kann das Rohsignal 15 zunächst verstärkt werden. Darüber hinaus umfasst die Auswerteeinrichtung 13 einen Analog-Digital-Wandler 17, mittels welchem das gemischte Rohsignal abgetastet werden kann. Am Ausgang des Analog-Digital-Wandlers 17 wird ein Sensorsignal ausgegeben, welches das abgetastete gemischte Rohsignal beschreibt.
Ferner umfasst die Auswerteeinrichtung 13 eine elektronische Schaltungseinrichtung 18, welche als integrierte Schaltung ausgebildet sein kann. Mittels der elektronischen Schaltungseinrichtung 18 kann aus dem Sensorsignal ein Frequenzsignal 19 bestimmt werden, welches ein Frequenzspektrum 24 des Sensorsignals beschreibt. Mithilfe der elektrischen Schaltungseinrichtung 18 kann das Frequenzspektrum 24 Hardware-technisch bestimmt werden. Hierzu kann innerhalb der elektrischen Schaltungsseinsrichtung 18 ein entsprechender Algorithmus, wie beispielsweise der Cooley-Tukey-Algorithmus oder der Görtzel-Algorithmus verwendet werden.
3 zeigt einen zeitlichen Verlauf des Rohsignals 15. Dabei ist auf der Abszisse die Zeit t und auf der Ordinate die Amplitude A des Rohsignals 15 aufgetragen. Dabei beschreibt ein erster Bereich 20 des Rohsignals 15 die Schwingung der Membran 11 beim Aussenden des Ultraschallsignals. Hierbei weist die Schwingung eine so hohe Amplitude A auf, dass eine Übersteuerung stattfindet. Ein zweiter Bereich 21 des Rohsignals 15 beschreibt die Schwingung der Membran 11 beim Empfangen des von dem Objekt 8 reflektierten Ultraschallsignals. Ein dritter Bereich 22 des Rohsignals 15 beschreibt den Zeitbereich, bei welchem kein Ultraschallsignal beziehungsweise kein Echo empfangen wird.
Wie bereits erläutert, wird das Rohsignal 15 innerhalb der Auswerteeinrichtung 13 mittels des Mischers 16 gemischt. Der Mischer 16 kann insbesondere als I/Q- Mischer ausgebildet sein und das Rohsignal 15 in den Realanteil und Imaginärteil aufspalten. Mithilfe der elektronischen Schaltungseinrichtung 18 wird anschließend das Frequenzspektrum 24 bestimmt, welches bezüglich der benötigten Frequenzauflösung und des Frequenzbereichs optimiert wird. Beispielsweise kann eine Frequenzauflösung von 50 Hz gewählt werden und ein Frequenzbereich von f₀ +/- 20 kHz berücksichtigt werden, wobei f₀ einer Resonanzfrequenz der Membran 11 entspricht. Bei der Bestimmung des Frequenzsignals 19 kann zu dem einer Rauschanteil des Rohsignals 15 bestimmt werden. Hierzu kann ein Frequenzspektrum des dritten Bereichs 22 des Rohsignals bestimmt werden. In dem dritten Bereich 22 wird kein Ultraschallsignal empfangen und das Rohsignal 15 beschreibt im Wesentlichen das Rauschen.
4 zeigt das Frequenzsignal 19, welches auf Grundlage des Rohsignals 15 gemäß 3 bestimmt wurde. Hier ist auf der Abszisse die Frequenz f und auf der Ordinate die Energie E aufgetragen. Dabei entspricht ein Maximum des Frequenzsignals 19 der Resonanzfrequenz f₀ der Membran 11 des Ultraschallsensors 4. Dabei beschreibt das Frequenzsignal nur einen vorbestimmten Frequenzbereich 23 des Frequenzspektrums 24 des Rohsignals 15. Dieser Frequenzbereich 23 kann in einem Bereich von f₀ +/- 4 kHz liegen. Dadurch kann die Datenmenge bei der Bestimmung des Frequenzsignals 19 deutlich reduziert werden. Dieses Frequenzsignals 19 kann dann an das Steuergerät 5 übertragen werden. Mittels des Steuergeräts 5 kann dann die Signalauswertung im Frequenzbereich durchgeführt werden. Es kann auch vorgesehen sein, dass mittels Steuergeräts 5 eine Rücktransformation in den Zeitbereich erfolgt und hier die Signalauswertung durchgeführt wird.

Claims

Ultraschallsensorvorrichtung (3) für ein Kraftfahrzeug (1) mit zumindest einem Ultraschallsensor (4) für ein Kraftfahrzeug (1) und mit einem Steuergerät (5), wobei der Ultraschallsensor (4) aufweist: - eine Membran (11) zum Empfangen eines in einem Umgebungsbereich (9) des Kraftfahrzeugs (1) reflektierten Ultraschallsignals, - ein Wandlerelement (12) zum Bereitstellen eines Rohsignals (15), welches das empfangene Ultraschallsignal beschreibt, und - eine Auswerteeinrichtung (13), welche dazu eingerichtet ist, ein Sensorsignal zu bestimmen, welches das Rohsignal (15) beschreibt, wobei die Auswerteeinrichtung (13) eine elektrische Schaltungseinrichtung (18) aufweist, welche dazu eingerichtet ist, das Sensorsignal in ein Frequenzsignal (19) umzusetzen, welches ein Frequenzspektrum (24) des Sensorsignals beschreibt, und wobei die Auswerteeinrichtung (13) des Ultraschallsensors (4) dazu eingerichtet ist, das Frequenzsignal (19) über eine Datenleitung (10) an das Steuergerät (5) zu übertragen.
Ultraschallsensorvorrichtung (3) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinrichtung (13) dazu eingerichtet ist, das Rohsignal (15) zum Bestimmen des Sensorsignals mit einer vorbestimmten Abtastrate abzutasten.
Ultraschallsensorvorrichtung (3) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinrichtung (13) dazu eingerichtet ist, das Rohsignal (15) zum Bestimmen des Sensorsignals mit einem ersten Mischsignal, welches zu dem Rohsignal (15) einen Phasenunterschied von 0° aufweist, und mit einem zweiten Mischsignal, welches zu dem Rohsignal (15) einen Phasenunterschied von 90° aufweist, zu mischen.
Ultraschallsensorvorrichtung (3) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Schaltungseinrichtung (18) dazu eingerichtet ist, das Sensorsignal in das Frequenzsignal (19) gemäß einem vorbestimmten Algorithmus umzusetzen.
Ultraschallsensorvorrichtung (3) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Schaltungseinrichtung (18) eine Mehrzahl von Filtern umfasst, welche dazu eingerichtet sind, das Sensorsignal zum Bestimmen des Frequenzsignals (19) zu filtern.
Ultraschallsensorvorrichtung (3) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Schaltungseinrichtung (18) dazu eingerichtet ist, vorbestimmte Frequenzanteile des Sensorsignals bei der Bestimmung des Frequenzsignals (19) zu gewichten.
Ultraschallsensorvorrichtung (3) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Schaltungseinrichtung (18) dazu eingerichtet ist, das Frequenzsignal (19) derart zu bestimmen, dass dieses nur einen vorbestimmen Frequenzbereich (23) des Sensorsignals umfasst, welcher das empfangene Ultraschallsignal beschreibt.
Ultraschallsensorvorrichtung (3) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Schaltungseinrichtung (18) dazu eingerichtet ist, ein Frequenzspektrum eines Rauschanteils des Sensorsignals, welcher ein Rauschen beschreibt zu bestimmen und das Frequenzsignal (19) in Abhängigkeit von dem Frequenzspektrum des Rauschanteils zu bestimmen.
Ultraschallsensorvorrichtung (3) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Wandlerelement (12) dazu eingerichtet ist, beim Aussenden des Ultraschallsignals mit dem Ultraschallsensor (4) ein Senderohsignal bereitzustellen, welches das ausgesendete Ultraschallsignal beschreibt, und die elektrische Schaltungseinrichtung (18) dazu eingerichtet ist, anhand des Senderohsignal ein Sendefrequenzsignal zu bestimmen, welches das Frequenzspektrum des Senderohsignals beschreibt.
Ultraschallsensorvorrichtung (3) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät (5) dazu eingerichtet ist, das Rohsignal (15) anhand des empfangenen Frequenzsignals (19) zu rekonstruieren.
Fahrerassistenzsystem (2) für ein Kraftfahrzeug (1) mit einer Ultraschallsensorvorrichtung (3) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
Kraftfahrzeug (1) mit einem Fahrerassistenzsystem (2) nach Anspruch 11.
Verfahren zum Betreiben einer Ultraschallsensorvorrichtung (3) für ein Kraftfahrzeug (1) mit zumindest einem Ultraschallsensor (4) für ein Kraftfahrzeug (1) und mit einem Steuergerät (5), wobei bei dem Ultraschallsensors (4) mittels eines Wandlerelements (12) ein Rohsignal (15) bereitgestellt wird, welches das in einem Umgebungsbereich (9) des Kraftfahrzeugs (1) reflektierte und mittels einer Membran (11) empfangene Ultraschallsignals beschreibt und mittels einer Auswerteeinrichtung (13), ein Sensorsignal bestimmt wird, welches das Rohsignal (15) beschreibt, wobei das Sensorsignal mittels einer elektrischen Schaltungseinrichtung (18) der Auswerteeinrichtung (13) in ein Frequenzsignal (19) umgesetzt wird, welches ein Frequenzspektrum (24) des Sensorsignals beschreibt, und wobei mittels der Auswerteeinrichtung (13) des Ultraschallsensors (4) das Frequenzsignal (19) über eine Datenleitung (10) an das Steuergerät (5) übertragen wird.