EP4655614A1 - VERFAHREN UND VORRICHTUNG ZUR VERMESSUNG EINER ÄUßEREN UMGEBUNG EINES FAHRZEUGS MITTELS ULTRASCHALLS - Google Patents

VERFAHREN UND VORRICHTUNG ZUR VERMESSUNG EINER ÄUßEREN UMGEBUNG EINES FAHRZEUGS MITTELS ULTRASCHALLS

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Publication number
EP4655614A1
EP4655614A1 EP24700147.2A EP24700147A EP4655614A1 EP 4655614 A1 EP4655614 A1 EP 4655614A1 EP 24700147 A EP24700147 A EP 24700147A EP 4655614 A1 EP4655614 A1 EP 4655614A1
Authority
EP
European Patent Office
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ultrasonic
ultrasonic transceiver
vehicle
carrier frequency
temperature
Prior art date
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Pending
Application number
EP24700147.2A
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English (en)
French (fr)
Inventor
Fabian Haag
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Valeo Schalter und Sensoren GmbH
Original Assignee
Valeo Schalter und Sensoren GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Valeo Schalter und Sensoren GmbH filed Critical Valeo Schalter und Sensoren GmbH
Publication of EP4655614A1 publication Critical patent/EP4655614A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W30/00—Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units
    • B60W30/08—Active safety systems predicting or avoiding probable or impending collision or attempting to minimise its consequences
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    • G01S15/88—Sonar systems specially adapted for specific applications
    • G01S15/93—Sonar systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes
    • G01S15/931—Sonar systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes of land vehicles
    • G—PHYSICS
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    • G01S7/52006—Means for monitoring or calibrating with provision for compensating the effects of temperature
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    • G01S7/524—Transmitters
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
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    • G01S2007/52007—Means for monitoring or calibrating involving adjustment of transmitted power
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    • G01S15/93—Sonar systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes
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    • G01S2015/937—Sonar systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes of land vehicles sensor installation details

Definitions

  • the present invention relates to a method and a device for measuring an external environment of a vehicle using ultrasound.
  • the present invention further relates to a computer program product.
  • Vehicles in particular motor vehicles, are equipped with ultrasonic transceivers that transmit ultrasonic signals into the environment of the vehicle and receive ultrasonic signals from the environment of the vehicle.
  • a distance to the object in the environment of the motor vehicle is determined based on a signal propagation time between the transmission of an ultrasonic signal and the occurrence of an ultrasonic echo in the ultrasonic signal, which is due to a reflection of the ultrasonic signal from an object in the environment of a vehicle.
  • the actual position of the reflection point can be determined by trilateration or the like. With trilateration, an object such as a post appears essentially as a point when viewed in two dimensions.
  • an object of the present invention is to further improve the measurement of an external environment of a motor vehicle by means of ultrasound.
  • a method for measuring an external environment of a vehicle comprising the following steps: determining an ambient temperature of an ultrasonic transceiver of the vehicle; selecting a carrier frequency of an ultrasonic transmission signal of the ultrasonic transceiver depending on the determined ambient temperature of the ultrasonic transceiver; transmitting the ultrasonic transmission signal with the selected carrier frequency by means of the ultrasonic transceiver into the external environment of the vehicle; and receiving an ultrasonic reception signal by means of the ultrasonic transceiver.
  • a change in the ambient temperature changes the wavelength of the ultrasonic transmission signal.
  • the change in wavelength results in a change in the directional characteristic of the ultrasonic transmission signal.
  • the wavelength of the ultrasonic transmission signal can be kept constant at different ambient temperatures or at least a change in wavelength depending on the ambient temperature can be reduced.
  • the directional characteristic of the ultrasonic transceiver can be kept constant or at least the change in the directional characteristic due to the ambient temperature can be reduced.
  • a temperature that is crucial for the propagation of the ultrasonic transmission signal is the temperature of a medium in which the ultrasonic transmission signal propagates, usually the surrounding air in which the ultrasonic transmission signal propagates.
  • the temperature of the air in which the ultrasonic transmission signal propagates is therefore measured and used as the ambient temperature.
  • a temperature of a sensor, a temperature of a bumper or a temperature at another location e.g. when ultrasonic signals are sent in the front area of the vehicle, a temperature in the rear area of the vehicle, can also be measured and used as the ambient temperature.
  • the distance of an object from the ultrasonic transceiver can be calculated from ultrasonic echoes in the ultrasonic reception signal, which are the result of a reflection of the ultrasonic transmission signal from an object in the vehicle's external environment. If several ultrasonic transceivers are used, the position of the object can be determined by trilateration.
  • the choice of carrier frequency depending on the ambient temperature can be made using a look-up table in which values for carrier frequencies for ambient temperatures and/or ranges of ambient temperatures are stored. Alternatively or in combination, the choice of carrier frequency can be calculated using a formula that is stored in a processor with memory. The carrier frequencies of the look-up table or the formula can be determined mathematically, by simulation or by measurements.
  • An ultrasonic transceiver is often optimized for a specific optimal transmission carrier frequency or a narrow frequency band around this optimal transmission carrier frequency.
  • a membrane particularly made of metal, is excited with a piezo element.
  • the piezo element is excited electrically.
  • This type of electroacoustic transducer represents a resonant system. If a carrier frequency different from the optimal transmission carrier frequency is selected to excite the piezo element, the output power of the ultrasonic transmission signal is reduced.
  • the ultrasonic transceiver is often also optimized for a specific receiving optimal carrier frequency or a narrow frequency band around this receiving optimal carrier frequency. If the ultrasonic transceiver receives an ultrasonic receiving signal with a carrier frequency different to the receiving Optimal carrier frequency reduces electrical power when converting the ultrasonic reception signal into an electrical signal.
  • an ultrasonic transceiver is sought with a transmission function in which an attenuation of the ultrasonic transmission signal, in particular the sound pressure, by 3 dB compared to the maximum of the ultrasonic transmission signal at the optimal carrier frequency only occurs at a deviation of 3 kHz, preferably 5 kHz. If the optimal carrier frequency is 52 kHz, for example, an attenuation of the ultrasonic transmission signal by 3 dB should preferably only occur at carrier frequencies greater than 57 kHz or less than 47 kHz.
  • the carrier frequency for the ultrasonic transceiver is between 42 and 62 kHz, preferably between 45 and 59 kHz, more preferably between 48 and 56 kHz.
  • a supplied electrical power for generating the ultrasonic transmission signal and/or an amplification of an electrical signal into which the ultrasonic reception signal is converted by the ultrasonic transceiver is selected depending on the selected carrier frequency of the ultrasonic transmission signal.
  • the selected carrier frequency deviates from the optimal carrier frequency, less electrical power is converted into mechanical power in different types of ultrasonic transceivers. This can be compensated for by increasing the electrical power supplied to generate the ultrasonic transmission signal.
  • different carrier frequencies are used, thereby achieving a constant wavelength. If the same electrical power is used for a transfer function from electrical to mechanical power that is not constant, directional characteristics are obtained for the different carrier frequencies in which the angular dependence of the ultrasonic transmission signal is the same, since they have the same wavelength. However, the directional characteristics have different absolute values. This means that a reflection by an object at the same position in the ultrasonic reception signal would be stronger or weaker depending on the ambient temperature.
  • the electrical power used to generate the ultrasonic transmission signal can be adjusted.
  • values for both the carrier frequency and the power can be stored in a look-up table depending on the ambient temperature, for example, or formulas for calculating the carrier frequency and the power depending on the temperature can be stored in a processor with memory.
  • ultrasonic reception signals When receiving the ultrasonic reception signals, they essentially have the carrier frequency of the ultrasonic transmission signals. Since ultrasonic reception signals with different carrier frequencies can be converted into electrical signals in different ways, equally strong ultrasonic reception signals could be converted into electrical signals of different strengths depending on their carrier frequency, which was selected depending on the ambient temperature. To compensate for this, the amplification of the electrical signal can be adjusted. For example, values depending on the ambient temperature and/or the carrier frequency can be stored in a look-up table, or formulas for calculating the amplification depending on the ambient temperature and/or the carrier frequency can be stored in a processor with memory.
  • a directional characteristic of the ultrasonic transceiver at a first ambient temperature and a correspondingly selected carrier frequency differs from the directional characteristic of the ultrasonic transceiver at a different second ambient temperature and a correspondingly selected carrier frequency in terms of propagation angle and/or signal strength less than the directional characteristic of the ultrasonic transceiver at the first ambient temperature differs from the directional characteristic of the ultrasonic transceiver at the second ambient temperature, each time when using the same carrier frequency. Changes in the carrier frequency depending on the temperature should result in a directional characteristic of the ultrasonic transceiver that is as temperature-independent as possible.
  • the electrical ical power for the ultrasonic transmission signal is as temperature-independent as possible.
  • a temperature-constant directivity is sometimes not possible over the entire desirable temperature range of -40 °C to 60 °C or up to 80 °C due to the properties of the ultrasonic transceiver, but even a directivity that changes less with temperature can improve the method for measuring the external environment of a vehicle.
  • the carrier frequency is selected depending on the air humidity, air pressure or composition of the air.
  • the ambient temperature is usually the most important parameter for the wavelength assigned to a carrier frequency; other factors such as air humidity, air pressure or composition of the air can also influence the wavelength at a carrier frequency. If data is available, e.g. from a corresponding sensor, these influences can also be taken into account when selecting the carrier frequency.
  • the electrical power supplied to generate the ultrasonic transmission signal is selected depending on the air humidity, air pressure or composition of the air.
  • Other influences such as air humidity, air pressure or composition of the air can also be taken into account in the power used to generate the ultrasonic transmission signal in order to compensate for influences on the conversion of electrical power into mechanical power of the ultrasonic transmission signal.
  • the ambient temperature of the ultrasonic transceiver is determined using a temperature sensor of the vehicle and/or from external data, e.g. from the Internet, and/or using a temperature sensor of the ultrasonic transceiver, in particular a temperature sensor of an ASIC of the ultrasonic transceiver.
  • Temperature sensors are often present in vehicles that measure the outside temperature of the vehicle, e.g. for warnings about ice formation. The data from such a temperature sensor can be used to determine the ambient temperature.
  • ASICS as are often present in the module that includes the ultrasonic transceiver, can also contain temperature sensors, and this data can also be used to determine the ambient temperature.
  • Vehicles are often equipped with data access to the Internet, via which information about the local temperature can be retrieved and used to determine the ambient temperature.
  • An ambient temperature suitable for carrying out the method is the temperature of the air directly at the ultrasonic transceiver.
  • the ambient temperature is determined from measurements of the ultrasonic transceiver, in particular from measuring temperature-dependent changes in the piezo effect of the membrane of the ultrasonic transceiver or from runtime measurements, in particular between two adjacent ultrasonic transceivers with a known distance.
  • the received signal strength at the ultrasonic transceiver is often very low, but can still be sufficient for the specific task of the runtime measurement.
  • Such measurements can enable direct access to the ambient temperature of the air or of the ultrasonic transceiver.
  • the ultrasonic transceiver is arranged on a front apron, a rear apron or a bumper.
  • ultrasonic transceivers are mounted at such suitable locations on the vehicle. This results in technical requirements, e.g. for the robustness of the ultrasonic transceiver, and aesthetic requirements for the ultrasonic transceivers.
  • the ultrasonic transceivers used should, for example, be suitable for being mounted on the front of a vehicle at speeds of over 100 km/h and/or up to 250 km/h and should be able to withstand impacting raindrops; the ultrasonic For example, sound transceivers should be able to dry out as quickly as possible after the vehicle has been driven through rain or snow and should be functional again; for example, ultrasonic transceivers should have as little impact on the aerodynamics of the vehicle as possible.
  • Such requirements are poorly met by an ultrasonic horn, for example, whose opening and shape lead to turbulence and are accompanied by a deterioration in aerodynamics and would direct snowflakes, rain or spray into the horn.
  • the ultrasonic transceiver is designed with a membrane that is flat towards the outside environment of the vehicle.
  • a flat membrane is designed without attachments or structures such as horns, adaptation layers, e.g. A/4 layers and/or is arranged flat in the surface of a front apron, a rear apron or a bumper.
  • a flat membrane fits well into the view of a vehicle. Water drops or melting snow can easily drip off a flat membrane that is mounted in particular perpendicular to the horizontal plane of the vehicle.
  • a flat membrane only slightly disrupts the aerodynamics of the vehicle and offers little surface area for wind forces to attack.
  • the flat membrane of the ultrasonic transceiver is in direct contact with the air of the external environment of the vehicle and/or is painted.
  • a membrane e.g. a metal membrane, in particular a painted membrane, is resistant to impacting raindrops and/or wind.
  • Omitting adaptation layers, e.g. A/4 layers, can reduce the efficiency when converting electrical power into mechanical power, but can increase the robustness of the ultrasonic transceiver against environmental influences.
  • a device for measuring an external environment of a vehicle comprising: an ultrasonic transceiver, designed to transmit ultrasonic transmission signals into the external environment of the vehicle and to receive ultrasonic reception signals from the external environment of the vehicle; a temperature Determination unit for determining the ambient temperature of the ultrasonic transceiver; a selection unit for selecting a carrier frequency of the ultrasonic transmission signals of the ultrasonic transceiver depending on the ambient temperature of the ultrasonic transceiver.
  • the units described here can be implemented by hardware and/or software.
  • the units can be implemented on a microprocessor including associated storage means.
  • the microprocessor including storage means can be designed, for example, on a central control unit of the motor vehicle or as an ASIC near the ultrasonic transceiver.
  • the microprocessor can receive external data, e.g. from the Internet, on the ambient temperature, e.g. via a data bus.
  • the ultrasonic transceiver is designed with a membrane that is flat towards the external environment of the vehicle.
  • the flat membrane of the ultrasonic transceiver is in direct contact with the air in the external environment of the vehicle or is painted.
  • a painted, flat membrane that is arranged flush with a vehicle part can blend in well with the appearance of the vehicle, a deterioration in the aerodynamics of the vehicle can be avoided and/or rain and snow can be removed from the ultrasonic transceiver by the wind.
  • a bumper, a front apron, a rear apron, a sill, a door, a tailgate, a roof, or a motor vehicle comprise the device for measuring an external environment of a vehicle or it is attached to the underbody.
  • the device for measuring an external environment of a vehicle can, for example, be integrated in a component that is then mounted in the bumper, in the front apron or in the rear apron.
  • the device can also be distributed across several components of the motor vehicle, eg on a control unit that is located in the engine compartment and an ultrasonic transceiver located on the bumper, front apron or rear apron.
  • a computer program product which comprises instructions which, when the program is executed by a computer, cause the computer to carry out the method described above.
  • Fig. 1 shows a schematic plan view of a motor vehicle with ultrasonic transceivers and an obstacle
  • Fig. 2 shows a diagram showing the dependence of a sound velocity c of an ultrasonic transmission signal in air on a temperature T;
  • Fig. 3 shows a diagram showing the dependence of a wavelength A of the ultrasonic transmission signal on the temperature T;
  • Fig. 4 shows a polar diagram showing the influence of temperature T on a directional characteristic of an ultrasonic transceiver
  • Fig. 5 shows a diagram showing a reflection of the ultrasonic transmission signal of the ultrasonic transceiver by an obstacle outside the sensor axis at different temperatures
  • Fig. 6 is a diagram showing an adjustment of a carrier frequency of the ultrasonic transmission signal as a function of the temperature T in order to compensate for the effect of the temperature on the wavelength A;
  • Fig. 7 is a diagram illustrating the compensation of the effect of temperature T on the wavelength A in air by adjusting the carrier frequency of the ultrasonic transmission signal;
  • Fig. 8 shows a polar diagram showing a compensated influence of temperature T on the directional characteristic of an ultrasonic transceiver
  • Fig. 9 shows a flow chart for a method for measuring an external environment of a vehicle with an ambient temperature-dependent carrier frequency of an ultrasonic transceiver; and Fig. 10 shows schematically a device for measuring an external environment of a vehicle.
  • Fig. 1 shows an example vehicle, a motor vehicle 10, with several ultrasonic transceivers 20, 21.
  • the several ultrasonic transceivers 20, 21 are arranged in a front apron and in a rear apron, both of which are not visible in the top view, of the motor vehicle 10.
  • the ultrasonic transceivers 20, 21 are shown mounted for better visibility.
  • the ultrasonic transceivers 20, 21 are flush-mounted so that they do not protrude from the front apron or rear apron or only protrude minimally.
  • the ultrasonic transceivers 20, 21 are often designed with a pot-shaped membrane, the flat side of which can be painted in the color of the motor vehicle 10.
  • the flat area of the membrane is fitted into the plane of the front apron or rear apron.
  • a cylindrical area adjoins the flat area of the membrane.
  • the cylindrical area can have a greater wall thickness than the flat area.
  • the membrane can be connected to the cylindrical area with a housing of the ultrasonic transceiver 20, 21.
  • the ultrasonic transceivers 20, 21 are often only recognizable by a silicone decoupling between the front apron or rear apron and the ultrasonic transceiver 20, 21, which is shown as a circle.
  • the membrane of the ultrasonic transceivers 20, 21 is excited with a piezo element.
  • the ultrasonic transceiver 20, 21 is an electroacoustic transducer that converts electrical signals into sound and vice versa.
  • the ultrasonic transceiver 21 emits the ultrasonic
  • the ultrasonic transmitter-receiver 21 emits the transmitted signal into an external environment 40 of the motor vehicle 10.
  • the ultrasonic transmitter-receiver 21 is an anisotropic radiator.
  • the ultrasonic transmitter-receiver 21 emits its maximum power perpendicular to the flat side of the membrane.
  • the ultrasonic transmitter signal In the horizontal plane through the main beam direction 30, the ultrasonic transmitter signal has an opening angle of approximately 150°. In the vertical plane through the main beam direction 30, the opening angle is approximately 90°.
  • An obstacle 50 is shown in the periphery of the propagation of the ultrasonic transmission signal. If the opening angle of the ultrasonic transmission signal in the horizontal plane decreases, the obstacle 50 may no longer be hit by the ultrasonic transmission signal of the ultrasonic transceiver 21 or may no longer be hit with sufficient signal strength. If the obstacle 50 is not hit by ultrasonic transmission signals from another ultrasonic transceiver 20, it can no longer be detected by the ultrasonic transceivers 20, 21. Such a change in the opening angle can be caused by a change in the ambient temperature of the ultrasonic transceivers 20, 21.
  • a directional characteristic of the ultrasonic transceiver 21 for the transmission of ultrasonic transmission signals is significantly influenced by the ratio of the wavelength in the propagation medium air and the geometric dimensions of the membrane, in particular the flat side of the membrane, and/or the bending vibration. This applies in a similar way to the directional characteristic when receiving ultrasonic reception signals, i.e. the angle-dependent sensitivity of the ultrasonic transceiver 21.
  • Fig. 2 shows a diagram showing the dependence of a speed of sound c in m/s of an ultrasonic transmission signal in air on a temperature T of the air.
  • the speed of sound varies between about 305 m/s and about 375 m/s, with temperatures up to about 60°C being more relevant.
  • Fig. 3 shows a diagram with a representation of the dependence of a wavelength A of the ultrasonic transmission signal in arbitrary units, arb. units, on the temperature T of the air.
  • the wavelength decreases by more than 10% when the air in the environment 40 of the ultrasonic transceiver 21 cools from 20°C to -40°C and increases by more than 5% when the temperature increases from 20°C to 60°C.
  • Fig. 4 shows a polar diagram with a representation of the influence of the temperature T on the field of view or the directional characteristics 61, 62, 63 of an ultrasonic transceiver 21.
  • the polar diagram shows a vertical section through the angle-dependent distribution of the intensity of the radiation of the ultrasonic transceiver 21.
  • the ultrasonic transceiver 21 is aligned with its main beam direction towards 0° in the representation plane. If one now moves in the vertical plane on a circle around the ultrasonic transceiver 21, the radiation power received at a detector decreases with increasing angle until, after the maximum opening angle is reached, there is no, or only a very low, sound pressure on one side.
  • the opening angle can be defined as the angular range in which the sound pressure or level of the ultrasonic transmission signals drops by 3 dB in both directions from the main beam direction; in Fig. 4 this is the case at around 80° to 100°.
  • a horizontal section through the angle-dependent distribution of the intensity of the radiation of the ultrasonic transceiver 21 would have an opening angle of approximately 140° to 160° for the directional characteristics 61, 62, 63 of the ultrasonic transceiver 21.
  • the polar diagram now shows the directional characteristic 61 for 60 °C, the directional characteristic 62 for 20 °C and the directional characteristic 63 for -40 °C.
  • the opening angle of the directional characteristics 61, 62, 63 increases with increasing temperature.
  • the flat side of the membrane of the ultrasonic transceiver 21 is a membrane area with a diameter of approx. 15 mm, which radiates ultrasonic transmission signals directly into the environment 40 of the motor vehicle 10.
  • the directional characteristics 61, 62, 63 now change with the change in the wavelength A due to the temperature-dependent speed of sound c, while the excitation frequency remains the same.
  • Fig. 5 shows a diagram with a representation of a reflection 71, 72 of the ultrasonic transmission signal of the ultrasonic transceiver 21 by an obstacle 50 at different temperatures.
  • the diagram shows the course of the ultrasonic reception signal, as amplitude A in arbitrary units, arb. units, against the time after the ultrasonic transmission signal is sent, the time of flight - ToF. If an obstacle 50 is not in the main beam direction of the ultrasonic transceiver 21, but at the edge of the opening angle, it can happen that the obstacle 50 is hit by the ultrasonic transmission signal at a temperature of 60 °C with such a signal strength that the reflection 71 of the ultrasonic transmission signal in the ultrasonic reception signal exceeds a threshold value 80 for detecting obstacles.
  • the obstacle 50 is outside the opening angle or in the outer area of the opening angle, so that the reflection 72 of the ultrasonic transmission signal in the ultrasonic reception signal remains below the threshold value 80 for detecting obstacles.
  • the obstacle 50 would then be detected at 60 °C, but at -40 °C the obstacle would no longer be detected.
  • the threshold value 80 can be varied within a time interval after the ultrasonic transmission signal has been transmitted; in the diagram in Fig. 5, this can be seen as a reduction.
  • peak heights are also relevant for the classification of objects such as the obstacle 50, e.g. distinguishing whether it is a low or a high object.
  • Fig. 6 shows a diagram with an illustration of an adjustment of a carrier frequency of the ultrasonic transmission signal as a function of the temperature T in order to compensate for the effect of the temperature on the wavelength A.
  • the carrier frequency f of the ultrasonic transmission signal is shown in arbitrary units, arb. units, as a function of the temperature T in °C.
  • a temperature-dependent carrier frequency f 92 can be selected instead of a fixed, non-temperature-dependent, uncorrected carrier frequency f 91 , so that the wavelength A remains constant, or at least changes less than with a fixed carrier frequency f 91 .
  • Fig. 7 shows a diagram with an illustration of the compensation of the effect of the temperature T on the wavelength A in the air by adjusting the temperature-dependent carrier frequency f 92 of the ultrasonic transmission signal.
  • the wavelength A in the air is shown in arbitrary units, arb. units, as a function of the temperature T in °C.
  • the diagram shows the uncorrected curve of the wavelength A as a function of the temperature 101 known from Fig. 3 at the fixed, non-temperature-dependent, uncorrected carrier frequency f 91 . If, however, the temperature-dependent carrier frequency f 92 is used, the corrected curve of the wavelength A as a function of the temperature 102 results.
  • the carrier frequency f 92 as a function of the temperature, a constant wavelength A can be achieved.
  • Fig. 8 shows a polar diagram with a representation of the compensated influence of the temperature T on the directional characteristic of the ultrasonic transceiver 21.
  • the polar diagram of Fig. 8 corresponds to the polar diagram of Fig. 4, whereby instead of the constant carrier frequency in Fig. 4 with the resulting change in the wavelength A due to the temperature-dependent speed of sound c, the temperature-dependent carrier frequency f 92 from Fig. 6 was used. Due to the temperature-dependent carrier frequency f 92, the wavelength A is kept constant, as shown in the corrected curve of the wavelength A as a function of the temperature in Fig. 7.
  • the curves for the directional characteristic 11 1 for 60 ° C, the directional characteristic 112 for 20 ° C and the directional characteristic 113 for -40 ° C lie on top of each other.
  • the opening angles of the directional characteristics 11 1 , 112 and 113 are the same and an effect as shown in Fig. 5 can be avoided.
  • the power for the ultrasonic transmission signals can be adjusted in addition to the carrier frequency if a transfer function for the conversion of electrical to mechanical power is not constant in the range of the carrier frequencies used.
  • the necessary values for the electrical power to generate the ultrasonic transmission signal can, for example, come from a stored sensor model; be measured and stored individually for each sensor on the production line; be determined on the vehicle by determining the transfer function from electrical to acoustic power, e.g. from the electrical or acoustic data.
  • Values for the temperature-dependent carrier frequency f 92 and, if applicable, also for the power of the ultrasonic transmission signal at the respective selected carrier frequency f 92 can be stored in a look-up table so that temperatures or temperature ranges are assigned carrier frequencies as well as signal strengths, powers or powers of the ultrasonic transmission signal so that the selection achieves a directional characteristic that does not change with the temperature.
  • formulas for the calculation can be stored in a microprocessor with a memory. Both a look-up table and a calculation can also be implemented in hardware, e.g. ASICs. It is not always possible to achieve a completely temperature-independent directional characteristic over the desired temperature range.
  • the transfer function of electrical power to sound power of the ultrasonic transceiver 21 can mean that the carrier frequency cannot be changed so far that the wavelength A remains constant in temperature without the sound power being reduced.
  • partial compensation for the temperature effects also represents an improvement.
  • Fig. 7 shows how the constant wavelength A 102 is achieved with a temperature-dependent carrier frequency f 92.
  • a wavelength A that lies between the constant wavelength A 102 and the uncorrected curve of the wavelength A also brings an improvement.
  • the temperature-dependent carrier frequency f 92 is selected, the directional characteristics of the ultrasonic transceiver 21 at two different temperatures differ less in terms of propagation angle and/or signal strength than the directional characteristics when using the same carrier frequency at the two (different) temperatures.
  • the amplification of an electrical signal can also be adjusted in the reception path depending on the ambient temperature or the carrier frequency used.
  • formulas for calculation can also be stored in a microprocessor with a memory, either alternatively or in combination. Both a look-up table and a calculation can also be implemented in hardware, e.g. ASICs.
  • the necessary values for the amplification can, for example, come from a stored sensor model; be measured and stored for each sensor individually on the production line; be determined on the motor vehicle by determining the transfer function from electrical to acoustic power, e.g. from the electrical or acoustic data.
  • Fig. 9 shows a flow chart for a method for measuring an external environment of a vehicle with an ambient temperature-dependent carrier frequency of an ultrasonic transceiver.
  • a step S1 the ambient temperature of the ultrasonic transceiver 21 is determined. The determination can be made using an outside temperature sensor present in the motor vehicle 10. However, these sensors or their evaluation are often slow.
  • An ASIC that is arranged on the ultrasonic transceiver 21 and has its own temperature sensor can also be used to determine the temperature. Temperature data obtained from the Internet and combinations of different methods for determining the ambient temperature can also be used. To carry out the method as best as possible, an air temperature directly on the membrane, in particular the flat side of the membrane, of the ultrasonic transceiver 21 is desirable.
  • the carrier frequency of the ultrasonic transmission signal of the ultrasonic transceiver 21 is selected depending on the ambient temperature of the ultrasonic transceiver 21.
  • the selection can be made using a look-up table.
  • formulas or algorithms can be stored in a processor with a memory, with which the carrier frequency is calculated from the ambient temperature.
  • the ultrasonic transmission signal is sent to the outside environment of the vehicle using the ultrasonic transceiver 21.
  • the ultrasonic transmission signal is sent with the selected carrier frequency and can be coded in a variety of ways, e.g. amplitude or frequency modulation, frequency or phase shift keying, or a multiplexing method such as time-division multiplexing. As a rule, a large number of ultrasonic pulses are sent out one after the other, with pauses between them.
  • the ultrasonic transmission signal The receiver is sensitive to the received ultrasound signal for a short time after the transmission of an ultrasound pulse in the pause between the pulses.
  • the ultrasonic reception signal is received with the ultrasonic transceiver 21.
  • reflections of the ultrasonic transmission signal on objects, e.g. obstacle 50, can be searched for and the distance from the objects to the ultrasonic transceiver 21 can be deduced from runtime calculations.
  • Fig. 10 schematically shows a device 120 for measuring an external environment of a vehicle.
  • the ultrasonic transceiver 21 is designed to send ultrasonic transmission signals into the external environment 40 of the vehicle 10.
  • the ultrasonic transceiver 21 is an electroacoustic transducer.
  • a piezo element is excited by an electrical signal with a carrier frequency.
  • the piezo element excites a membrane to vibrate, which is transmitted to the air as ultrasound.
  • the membrane can be pot-shaped, with a cylindrical area followed by a flat, round area with a diameter of approximately 15 mm.
  • Ultrasonic transmission signals are generated in the air as ultrasonic waves in particular by the flat area. Ultrasonic waves striking the membrane can excite the piezo element as ultrasonic reception signals and generate a piezo voltage that can be measured.
  • a temperature determination unit 130 is set up to determine the ambient temperature of the ultrasonic transceiver 21.
  • the temperature determination unit 130 can comprise, for example, a thermocouple and its evaluation electronics.
  • the temperature determination unit can also comprise a data input and evaluation electronics.
  • Vehicle-external data e.g. from temperature data from the Internet, or vehicle-internal data, e.g. from a temperature sensor of the motor vehicle 10, can be received via the data input and evaluated in the temperature determination unit 130.
  • the Temperature detection unit 130 can be implemented, for example, with a microprocessor with a memory, e.g. by an ASIC.
  • a selection unit 140 is used to select the carrier frequency of the ultrasonic transmission signals of the ultrasonic transceiver 21 depending on the ambient temperature of the ultrasonic transceiver 21.
  • the selection unit 140 can, for example, be implemented with a microprocessor with a memory, e.g. by an ASIC.
  • the selection unit 140 can also be implemented using the same microprocessor as the temperature determination unit 130.
  • the ultrasonic transceiver 21, the temperature detection unit 130 and the selection unit 140 can be arranged in or on a housing.

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Abstract

Verfahren zum Vermessen einer äußeren Umgebung (40) eines Fahrzeugs (10), umfassend folgende Schritte: Ermitteln (S1) einer Umgebungstemperatur eines Ultraschallsendeemp- fängers (20, 21) des Fahrzeugs (10), Auswählen (S2) einer Trägerfrequenz eines Ultraschall-Sendesignals des Ultraschallsendeempfängers (20, 21) in Abhängigkeit der ermittelten Umgebungstemperatur des Ultraschallsendeempfängers (20, 21), Senden (S3) des Ultraschall-Sendesignals mit der gewählten Trägerfrequenz mittels des Ultraschallsendeempfängers (20, 21) in die äußere Umgebung (40) des Fahrzeugs (10), und Empfangen (S4) eines Ultraschall-Empfangssignals mittels des Ultraschallsendeempfängers (20, 21).

Description

VERFAHREN UND VORRICHTUNG ZUR VERMESSUNG EINER ÄUßEREN UMGEBUNG
EINES FAHRZEUGS MITTELS ULTRASCHALLS
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Vermessung einer äußeren Umgebung eines Fahrzeugs mittels Ultraschalls. Die vorliegende Erfindung betrifft ferner ein Computerprogrammprodukt.
Fahrzeuge, insbesondere Kraftfahrzeuge, werden mit Ultraschallsendeempfängern ausgestattet, die Ultraschall-Sendesignale in eine Umgebung des Fahrzeugs aussenden und Ultraschall-Empfangssignale aus der Umgebung des Fahrzeugs empfangen. Anhand einer Signallaufzeit zwischen Aussenden eines Ultraschall-Sendesignals und Auftreten eines Ultraschallechos in dem Ultraschall-Empfangssignal, das auf eine Reflexion des Ultraschall- Sendesignals an einem Objekt in der Umgebung eines Fahrzeugs zurückgeht, wird ein Abstand zu dem Objekt in der Umgebung des Kraftfahrzeugs ermittelt. Die tatsächliche Position des Reflexionspunkts kann durch Trilateration oder dergleichen bestimmt werden. Bei der Trilateration stellt sich ein Objekt wie ein Pfosten bei zweidimensionaler Betrachtung im Wesentlichen punktförmig dar.
Insbesondere beim automatisierten Fahren, z.B. beim automatisierten Einparken oder beim automatisierten Anfahren, müssen auch kleine oder schmale Hindernisse wie Pfosten oder waagrechte Stangen sicher erkannt werden. Die temperaturabhängige Richtcharakteristik der Ultraschallsendeempfänger kann ein solches Erkennen bei unterschiedlichen Temperaturen erschweren.
Aus der US 8,054,20, 213 B2 ist zur Bestimmung, ob sich ein Objekt im Innenraum eines Fahrzeugs befindet, ein Verfahren bekannt, bei dem die Frequenz eines Ultraschallhorns in Abhängigkeit von der Temperatur verändert wird, um die Wellenlänge konstant zu halten. Vor diesem Hintergrund besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, die Vermessung einer äußeren Umgebung eines Kraftfahrzeugs mittels Ultraschalls weiter zu verbessern.
Demgemäß wird ein Verfahren zum Vermessen einer äußeren Umgebung eines Fahrzeugs vorgeschlagen, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst: Ermitteln einer Umgebungstemperatur eines Ultraschallsendeempfängers des Fahrzeugs; Auswählen einer Trägerfrequenz eines Ultraschall-Sendesignals des Ultraschallsendeempfängers in Abhängigkeit der ermittelten Umgebungstemperatur des Ultraschallsendeempfängers; Senden des Ultraschall- Sendesignals mit der gewählten Trägerfrequenz mittels des Ultraschallsendeempfängers in die äußere Umgebung des Fahrzeugs; und Empfangen eines Ultraschall-Empfangssignals mittels des Ultraschallsendeempfängers.
Bei einer temperaturkonstanten Trägerfrequenz ändert sich durch eine Änderung der Umgebungstemperatur die Wellenlänge des Ultraschall-Sendesignals. Die Änderung der Wellenlänge resultiert in einer veränderten Richtcharakteristik des Ultraschall-Sendesignals. Durch die Wahl der Trägerfrequenz des Ultraschall-Sendesignals in Abhängigkeit der Umgebungstemperatur kann die Wellenlänge des Ultraschall-Sendesignals bei unterschiedlichen Umgebungstemperaturen konstant gehalten werden oder zumindest eine Wellenlängenänderung in Abhängigkeit der Umgebungstemperatur reduziert werden. Durch eine bei unterschiedlichen Umgebungstemperaturen konstante Wellenlänge oder zumindest eine reduzierte Wellenlängenänderung kann die Richtcharakteristik des Ultraschallsendeempfängers konstant gehalten werden oder zumindest die Änderung der Richtcharakteristik durch die Umgebungstemperatur reduziert werden.
Eine für die Ausbreitung des Ultraschall-Sendesignals entscheidende Temperatur ist die Temperatur eines Mediums, in dem sich das Ultraschall-Sendesignal ausbreitet, im Regelfall die umgebende Luft in der sich das Ultraschall-Sendesignal ausbreitet. In Ausführungsformen wird daher insbesondere die Temperatur der Luft, in der sich das Ultraschall- Sendesignal ausbreitet, gemessen und als Umgebungstemperatur verwendet. Es kann je- doch auch z.B. eine Temperatur eines Sensors, eine Temperatur eines Stoßfängers oder eine Temperatur an einer anderen Stelle, z.B. bei einem Senden von Ultraschall- Sendesignalen im Frontbereich des Fahrzeugs eine Temperatur vom Heckbereich des Fahrzeugs, gemessen und als Umgebungstemperatur verwendet werden.
Aus Ultraschallechos in dem Ultraschall-Empfangssignal, die auf eine Reflexion des Ultraschall-Sendesignals an einem Objekt in der äußeren Umgebung des Fahrzeugs zurückgehen, kann ein Abstand eines Objekts vom Ultraschallsendeempfänger berechnet werden. Werden mehrere Ultraschallsendeempfänger eingesetzt, so kann durch Trilateration die Position des Objekts bestimmt werden.
Die Wahl der Trägerfrequenz in Abhängigkeit der Umgebungstemperatur kann durch eine Look-Up-Tabelle geschehen, in die Werte für Trägerfrequenzen für Umgebungstemperaturen und/oder Bereiche von Umgebungstemperaturen abgelegt sind. Alternativ oder kombiniert kann die Wahl der T rägerfrequenz mit einer Formel berechnet werden, die in einem Prozessor mit Speicher hinterlegt ist. Die Trägerfrequenzen der Look-Up-Tabelle oder der Formel können rechnerisch, durch Simulationen oder durch Messungen ermittelt werden.
Häufig ist ein Ultraschallsendeempfänger für eine bestimmte Sende-Optimalträgerfrequenz oder ein schmales Frequenzband um diese Sende-Optimalträgerfrequenz optimiert. Bei häufig bei Fahrzeugen eingesetzten Ultraschallsendeempfängern wird eine Membran, insbesondere aus Metall, mit einem Piezoelement angeregt. Das Piezoelement wird elektrisch angeregt. Diese Art von elektroakustischem Wandler stellt ein resonantes System dar. Wird eine Trägerfrequenz unterschiedlich zur Sende-Optimalträgerfrequenz zur Anregung des Piezoe- lements gewählt, so reduziert sich die ausgekoppelte Leistung des Ultraschall-Sendesignals.
Im Empfangspfad ist der Ultraschallsendeempfänger häufig ebenfalls auf eine bestimmte Empfangs-Optimalträgerfrequenz oder ein schmales Frequenzband um diese Empfangs- Optimalträgerfrequenz optimiert. Empfängt der Ultraschallsendempfänger ein Ultraschall- Empfangssignal mit einer Trägerfrequenz unterschiedlich zur Empfangs- Optimalträgerfrequenz so reduziert sich eine elektrische Leistung bei der Umwandlung des Ultraschall-Empfangssignals in ein elektrisches Signal.
In Ausführungsformen wird ein Ultraschallsendeempfänger mit einer Übertragungsfunktion angestrebt, bei der eine Abschwächung des Ultraschall-Sendesignals, insbesondere des Schalldrucks, um 3 dB gegenüber dem Maximum des Ultraschall-Sendesignals bei der Optimalträgerfrequenz erst bei einer Abweichung von 3 kHz, bevorzugt 5 kHz auftritt. Liegt die Optimalträgerfrequenz z.B. bei 52 kHz, so soll eine Abschwächung des Ultraschall- Sendesignals um 3 dB bevorzugt erst bei Trägerfrequenzen größer als 57 kHz oder kleiner als 47 kHz auftreten.
Die Trägerfrequenz für den Ultraschallsendeempfänger liegt in Ausführungsformen zwischen 42 und 62 kHz, bevorzugt zwischen 45 und 59 kHz, weiter bevorzugt zwischen 48 und 56 kHz.
Gemäß Ausführungsformen wird eine zugeführte elektrische Leistung zur Erzeugung des Ultraschall-Sendesignals und/oder eine Verstärkung eines elektrischen Signals, in welches das Ultraschall-Empfangssignal durch den Ultraschallsendeempfänger umgewandelt wird, in Abhängigkeit der gewählten Trägerfrequenz des Ultraschall-Sendesignals gewählt.
Weicht die gewählte Trägerfrequenz von der Optimalträgerfrequenz ab, so wird bei verschiedenen Arten von Ultraschallsendeempfängern weniger elektrische Leistung in mechanische Leistung umgewandelt. Dies kann durch eine Erhöhung der zugeführten elektrischen Leistung zur Erzeugung des Ultraschall-Sendesignals kompensiert werden. Zur Kompensation der temperaturabhängigen Schallgeschwindigkeit werden unterschiedliche Trägerfrequenzen verwendet und dadurch eine gleichbleibende Wellenlänge erzielt. Verwendet man dieselbe elektrische Leistung bei einer Übertragungsfunktion von elektrischer in mechanische Leistung, die nicht konstant ist, so erhält man dabei für die verschiedene Trägerfrequenzen Richtcharakteristiken, bei denen die Winkelabhängigkeit des Ultraschall-Sendesignals gleich verläuft, da sie die gleiche Wellenlänge aufweisen. Jedoch weisen die Richtcharakteristiken unterschiedliche absolute Werte auf. Damit würde eine Reflexion durch ein Objekt an gleicher Position im Ultraschall-Empfangssignal in Abhängigkeit von der Umgebungstemperatur stärker oder schwächer. Um dies auszugleichen, kann die elektrische Leistung zur Erzeugung des Ultraschall-Sendesignals angepasst werden. Hierzu können z.B. in einer Look-up- Tabelle Werte in Abhängigkeit der Umgebungstemperatur sowohl für die Trägerfrequenz als auch für die Leistung hinterlegt sein oder es sind in einem Prozessor mit Speicher Formeln zu Berechnung der Trägerfrequenz und der Leistung in Abhängigkeit von der Temperatur hinterlegt.
Beim Empfang der Ultraschall-Empfangssignale weisen diese im Wesentlichen die Trägerfrequenz der Ultraschall-Sendesignale auf. Da Ultraschall-Empfangssignale unterschiedlicher Trägerfrequenz unterschiedlich in elektrische Signale umgewandelt werden können, könnten gleich starke Ultraschall-Empfangssignale in Abhängigkeit ihrer Trägerfrequenz, die in Abhängigkeit der Umgebungstemperatur ausgewählt wurde, in unterschiedlich starke elektrische Signale umgewandelt werden. Um dies auszugleichen, kann die Verstärkung des elektrischen Signals angepasst werden. Hierzu können z.B. in einer Look-up-Tabelle Werte in Abhängigkeit der Umgebungstemperatur und/oder der Trägerfrequenz hinterlegt sein oder es sind in einem Prozessor mit Speicher Formeln zu Berechnung der Verstärkung in Abhängigkeit von der Umgebungstemperatur und/oder der Trägerfrequenz hinterlegt.
Gemäß einer Ausführungsform unterscheidet sich eine Richtcharakteristik des Ultraschallsendeempfängers bei einer ersten Umgebungstemperatur und einer entsprechend gewählten Trägerfrequenz von der Richtcharakteristik des Ultraschallsendeempfängers bei einer unterschiedlichen zweiten Umgebungstemperatur und einer entsprechend gewählten Trägerfrequenz hinsichtlich Ausbreitungswinkel und/oder Signalstärke weniger als die Richtcharakteristik des Ultraschallsendeempfängers bei der ersten Umgebungstemperatur von der Richtcharakteristik des Ultraschallsendeempfängers bei der zweiten Umgebungstemperatur jeweils bei Verwendung derselben Trägerfrequenz. Aus Änderungen der Trägerfrequenz in Abhängigkeit der Temperatur soll eine möglichst temperaturunabhängige Richtcharakteristik des Ultraschallsendeempfängers resultieren. Hierzu kann auch die elekt- rische Leistung für das Ultraschall-Sendesignal angepasst werden. Eine temperaturkonstante Richtcharakteristik ist manchmal aufgrund der Eigenschaften des Ultraschallsendeempfängers nicht im gesamten wünschenswerten Temperaturbereich von -40 °C bis 60 °C oder bis 80 °C möglich, jedoch kann bereits die sich weniger stark mit der Temperatur ändernde Richtcharakteristik das Verfahren zur Vermessung der äußeren Umgebung eines Fahrzeugs verbessern.
Gemäß einer Ausführungsform wird die Trägerfrequenz in Abhängigkeit von Luftfeuchtigkeit, Luftdruck oder Zusammensetzung der Luft gewählt. Die Umgebungstemperatur ist meist der wichtigste Parameter für die einer Trägerfrequenz zugeordnete Wellenlänge, weitere Faktoren wie Luftfeuchtigkeit, Luftdruck oder Zusammensetzung der Luft können die Wellenlänge bei einer Trägerfrequenz auch beeinflussen. Sind Daten, z.B. von einem entsprechenden Sensor, vorhanden, so können diese Einflüsse bei der Wahl der Trägerfrequenz auch berücksichtigt werden.
Gemäß einer Ausführungsform wird die zugeführte elektrische Leistung zur Erzeugung des Ultraschall-Sendesignals in Abhängigkeit von Luftfeuchtigkeit, Luftdruck oder Zusammensetzung der Luft gewählt. Auch bei der Leistung zur Erzeugung des Ultraschall-Sendesignals können weitere Einflüsse wie Luftfeuchtigkeit, Luftdruck oder Zusammensetzung der Luft berücksichtigt werden, um Einflüsse auf die Umwandlung elektrischer in mechanische Leistung des Ultraschall-Sendesignals zu kompensieren.
Gemäß einer Ausführungsform wird die Umgebungstemperatur des Ultraschallsendeempfängers mit einem Temperatursensor des Fahrzeugs und/oder aus externen Daten, z.B. aus dem Internet, und/oder mit einem Temperatursensor des Ultraschallsendeempfängers, insbesondere einem Temperatursensor eines ASICs des Ultraschallsendeempfängers, ermittelt. In Fahrzeugen sind häufig Temperatursensoren vorhanden, die die Außentemperatur des Fahrzeugs messen, z.B. für Warnungen vor Eisbildung. Die Daten eines solchen Temperatursensors können für die Ermittlung der Umgebungstemperatur herangezogen werden. ASICS, wie sie im Baumodul, das den Ultraschallsendeempfänger umfasst, häufig vorhan- den sind, können ebenfalls Temperatursensoren enthalten, auch diese Daten können zur Ermittlung der Umgebungstemperatur herangezogen werden. Fahrzeuge sind häufig mit Datenzugängen ins Internet ausgestattet über die Informationen über die lokale Temperatur abgerufen werden und für die Ermittlung der Umgebungstemperatur verwendet werden. Eine für die Durchführung des Verfahrens geeignete Umgebungstemperatur ist die Temperatur der Luft unmittelbar am Ultraschallsendeempfänger.
Gemäß einer Ausführungsform wird die Umgebungstemperatur aus Messungen des Ultrasschallsendeempfängers ermittelt, insbesondere aus Messung temperaturabhängiger Änderungen des Piezoeffekts der Membran des Ultraschallsendeempfängers oder aus Laufzeitmessungen, insbesondere zwischen zwei benachbarten Ultraschallsendeempfängern mit bekanntem Abstand. Bei einer solchen Messung zwischen zwei benachbarten Ultraschallsendeempfängern ist die empfangene Signalstärke am Ultraschallsendeempfänger häufig sehr niedrig, kann aber für die spezielle Aufgabe der Laufzeitmessung dennoch ausreichen. Derartige Messungen können einen direkten Zugriff auf die Umgebungstemperatur der Luft oder des Ultraschallsendeempfängers ermöglichen.
Verschiedene Methoden zur Temperaturmessung sowie Daten und Information über Temperaturen können zur Ermittlung der Umgebungstemperatur auch kombiniert werden.
Gemäß einer Ausführungsform ist der Ultraschallsendeempfänger an einer Frontschürze, einer Heckschürze oder einem Stoßfänger angeordnet. Für Anwendungen bei einem Fahrzeug wie z.B. Einparkhilfen oder automatisiertes Ein- oder Ausparken, sind Ultraschallsendeempfänger an derartigen, geeigneten Stellen des Fahrzeugs angebracht. Hieraus ergeben sich technische Anforderungen, z.B. an die Robustheit des Ultraschallsendeempfängers, und ästhetische Anforderungen an die Ultraschallsendeempfänger.
Die eingesetzten Ultraschallsendeempfänger sollen z.B. geeignet sein, bei Geschwindigkeiten eines Fahrzeugs über 100 km/h und/oder bis zu 250 km/h an der Vorderseite des Fahrzeugs angebracht zu sein und aufprallenden Regentropfen standzuhalten; die Ultra- schallsendeempfänger sollen z.B. geeignet sein nach einer Fahrt des Fahrzeugs durch Regen- oder Schneefall möglichst schnell wieder abzutrocknen und funktionsfähig zu sein; die Ultraschallsendeempfänger sollen z.B. die Aerodynamik des Fahrzeugs möglichst wenig verschlechtern. Derartige Anforderungen werden z.B. durch ein Ultraschallhorn schlecht erfüllt, dessen Öffnung und Form zu Verwirbelungen führt und mit einer Verschlechterung der Aerodynamik einhergeht und Schneeflocken, Regen oder Gischt in das Horn hineinleiten würde.
Gemäß einer Ausführungsform ist der Ultraschallsendeempfänger mit einer zur äußeren Umgebung des Fahrzeugs hin flachen Membran ausgeführt. Beispielsweise ist eine flache Membran ohne An- oder Aufbauten, wie Hörner, Anpassungsschichten, z.B. A/4-Schichten ausgeführt und/oder ist eben in die Fläche einer Frontschürze, einer Heckschürze oder eines Stoßfängers angeordnet. Eine flache Membran passt sich gut in die Ansicht eines Fahrzeugs ein. Von einer flachen Membran, die insbesondere senkrecht zur Horizontalebene des Fahrzeugs montiert ist, können Wassertropfen oder tauender Schnee leicht abtropfen. Eine flache Membran stört die Aerodynamik des Fahrzeugs nur wenig und bietet Windkräften wenig Angriffsfläche.
Gemäß einer Ausführungsform ist die flache Membran des Ultraschallsendeempfängers unmittelbar mit der Luft der äußeren Umgebung des Fahrzeugs in Kontakt und/oder ist lackiert. Eine Membran, z.B. eine Metallmembran, insbesondere eine lackierte Membran, ist widerstandsfähig gegen aufprallende Regentropfen und/oder Wind. Ein Verzicht auf Anpassungsschichten, z.B. A/4-Schichten, kann bei der Wandlung elektrischer in mechanische Leistung die Effizienz verringern, kann aber die Robustheit des Ultraschallsendeempfängers gegenüber Umwelteinflüssen erhöhen.
Weiterhin wird eine Vorrichtung zum Vermessen einer äußeren Umgebung eines Fahrzeugs vorgeschlagen, aufweisend: einen Ultraschallsendeempfänger, dazu eingerichtet in die äußere Umgebung des Fahrzeugs Ultraschall-Sendesignale zu senden und aus der äußeren Umgebung des Fahrzeugs Ultraschall-Empfangssignale zu empfangen; eine Temperatur- Ermittlungseinheit zur Ermittlung der Umgebungstemperatur des Ultraschallsendeempfängers; eine Auswahleinheit zur Auswahl einer Trägerfrequenz der Ultraschall-Sendesignale des Ultraschallsendeempfängers in Abhängigkeit der Umgebungstemperatur des Ultraschallsendeempfängers.
Die vorliegend beschriebenen Einheiten, beispielsweise die Temperatur-Ermittlungseinheit oder Auswahleinheit, können durch Hardware und/oder Software implementiert sein. Beispielsweise können die Einheiten auf einem Mikroprozessor samt zugeordneten Speichermitteln implementiert sein. Der Mikroprozessor samt Speichermitteln kann beispielsweise auf einem zentralen Steuergerät des Kraftfahrzeugs ausgebildet sein oder als ASIC nahe des Ultraschallsendeempfängers. Der Mikroprozessor kann, z.B. über einen Datenbus, externe Daten, z.B. aus dem Internet, zur Umgebungstemperatur empfangen.
Gemäß einer Ausführungsform ist der Ultraschallsendeempfänger mit einer zur äußeren Umgebung des Fahrzeugs hin flachen Membran ausgeführt. Insbesondere ist hierbei die flache Membran des Ultraschallsendeempfängers unmittelbar mit einer Luft der äußeren Umgebung des Fahrzeugs in Kontakt oder ist lackiert. Eine lackierte, flache Membran, die flächenbündig an einem Fahrzeugteil angeordnet ist, kann sich in das Erscheinungsbild des Fahrzeugs gut einfügen, eine Verschlechterung der Aerodynamik des Fahrzeugs kann vermieden werden und/oder Regen und Schnee können durch den Fahrtwind vom Ultraschallsendeempfänger entfernt werden.
Gemäß einer Ausführungsform umfassen ein Stoßfänger, eine Frontschürze, eine Heckschürze, ein Schweller, eine Türe, eine Heckklappe, ein Dach, oder ein Kraftfahrzeug die Vorrichtung zum Vermessen einer äußeren Umgebung eines Fahrzeugs oder sie ist am Unterboden angebracht. Die Vorrichtung zum Vermessen einer äußeren Umgebung eines Fahrzeugs kann z.B. in einem Bauteil integriert sein, das dann im den Stoßfänger, in der Frontschürze oder in der Heckschürze montiert vorliegt. Die Vorrichtung kann auch auf mehrere Komponenten des Kraftfahrzeugs verteilt sein, z.B. auf ein Steuergerät, das sich z.B. im Motorraum befindet, und einen Ultraschallsendeempfänger, der am Stoßfänger, an der Frontschürze oder an der Heckschürze angeordnet ist.
Weiterhin wird ein Computerprogrammprodukt vorgeschlagen, welches Befehle umfasst, die bei der Ausführung des Programms durch einen Computer diesen veranlassen, das vorstehend beschriebene Verfahren auszuführen.
Ein Computerprogrammprodukt, wie z.B. ein Computerprogramm-Mittel, kann beispielsweise als Speichermedium, wie z.B. Speicherkarte, USB-Stick, CD-ROM, DVD, oder auch in Form einer herunterladbaren Datei von einem Server in einem Netzwerk bereitgestellt oder geliefert werden. Dies kann zum Beispiel in einem drahtlosen Kommunikationsnetzwerk durch die Übertragung einer entsprechenden Datei mit dem Computerprogrammprodukt oder dem Computerprogramm-Mittel erfolgen.
Die für die vorgeschlagene Vorrichtung beschriebenen Ausführungsformen und Merkmale gelten für das vorgeschlagene Verfahren entsprechend und umgekehrt gelten auch die für das vorgeschlagene Verfahren beschriebenen Ausführungsformen und Merkmale für die vorgeschlagene Vorrichtung.
Weitere mögliche Implementierungen der Erfindung umfassen auch nicht explizit genannte Kombinationen von zuvor oder im Folgenden bezüglich der Ausführungsbeispiele beschriebenen Merkmale oder Ausführungsformen. Dabei wird der Fachmann auch Einzelaspekte als Verbesserungen oder Ergänzungen zu der jeweiligen Grundform der Erfindung hinzufügen.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Aspekte der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche sowie der im Folgenden beschriebenen Ausführungs-beispiele der Erfindung. Im Weiteren wird die Erfindung anhand von bevorzugten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigelegten Figuren näher erläutert. Fig. 1 zeigt eine schematische Aufsicht auf ein Kraftfahrzeug mit Ultraschallsendeempfängern und einem Hindernis;
Fig. 2 zeigt ein Diagramm mit einer Darstellung der Abhängigkeit einer Schallgeschwindigkeit c eines Ultraschall-Sendesignals in Luft von einer Temperatur T;
Fig. 3 zeigt ein Diagramm mit einer Darstellung der Abhängigkeit einer Wellenlänge A des Ultraschall-Sendesignals von der T emperatur T ;
Fig. 4 zeigt ein Polardiagramm mit einer Darstellung des Einflusses der Temperatur T auf eine Richtcharakteristik eines Ultraschallsendeempfängers;
Fig. 5 zeigt ein Diagramm mit einer Darstellung einer Reflexion des Ultraschall- Sendesignals des Ultraschallsendeempfängers durch ein Hindernis außerhalb der Sensorachse bei unterschiedlichen Temperaturen;
Fig. 6 zeigt ein Diagramm mit einer Darstellung einer Anpassung einer Trägerfrequenz des Ultraschall-Sendesignals in Abhängigkeit der Temperatur T, um die Auswirkung der Temperatur auf die Wellenlänge A zu kompensieren;
Fig. 7 zeigt ein Diagramm mit einer Darstellung der Kompensierung der Auswirkung der Temperatur T auf die Wellenlänge A in der Luft durch Anpassung der Trägerfrequenz des Ultraschall-Sendesignals;
Fig. 8 zeigt ein Polardiagramm mit einer Darstellung eines kompensierten Einflusses der Temperatur T auf die Richtcharakteristik eines Ultraschallsendeempfängers;
Fig. 9 zeigt ein Flussdiagramm für ein Verfahren zur Vermessung einer äußeren Umgebung eines Fahrzeugs mit einer umgebungstemperaturabhängigen Trägerfrequenz eines Ultraschallsendeempfängers; und Fig. 10 zeigt schematisch eine Vorrichtung zum Vermessen einer äußeren Umgebung eines Fahrzeugs.
In den Figuren sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit denselben Bezugszeichen versehen worden, sofern nichts anderes angegeben ist.
Fig. 1 zeigt ein beispielhaftes Fahrzeug, ein Kraftfahrzeug 10, mit mehreren Ultraschallsendeempfängern 20, 21. Die mehreren Ultraschallsendeempfänger 20, 21 sind in einer Frontschürze und in einer Heckschürze, beide in der Aufsicht nicht sichtbar, des Kraftfahrzeugs 10 angeordnet. In der schematischen Darstellung sind die Ultraschallsendeempfänger 20, 21 zur besseren Erkennbarkeit aufgesetzt dargestellt. Bei den meisten Kraftfahrzeugen 10 sind die Ultraschallsendeempfänger 20, 21 flächenbündig ausgeführt, sodass sie nicht oder nur minimal aus der Frontschürze oder Heckschürze hervorstehen.
Die Ultraschallsendeempfänger 20, 21 sind häufig mit einer topfförmigen Membran ausgeführt, deren flache Seite in der Farbe des Kraftfahrzeugs 10 lackiert sein kein. Der flache Bereich der Membran ist in die Ebene der Frontschürze oder Heckschürze eingepasst. Ein zylinderförmiger Bereich schließt sich an den flachen Bereich der Membran an. Der zylinderförmige Bereich kann eine größere Wandstärke als der flache Bereich aufweisen. Die Membran kann mit dem zylinderförmigen Bereich mit einem Gehäuse des Ultraschallsendeempfängers 20, 21 verbunden sein. Häufig sind die Ultraschallsendeempfänger 20, 21 nur durch eine Silikonentkoppelung zwischen der Frontschürze oder Heckschürze und dem Ultraschallsendeempfänger 20, 21 erkennbar, die sich als Kreis abzeichnet. Die Membran der Ultraschallsendeempfänger 20, 21 wird mit einem Piezoelement angeregt. Der Ultraschallsendeempfänger 20, 21 ist hierbei ein elektroakustischer Wandler, der elektrische Signale in Schall umwandelt und umgekehrt.
Für den Ultraschallsendeempfänger 21 ist eine Hauptausstrahlrichtung 30 für ein Ultraschall-
Sendesignal eingezeichnet. Der Ultraschallsendeempfänger 21 strahlt das Ultraschall- Sendesignal in eine äußere Umgebung 40 des Kraftfahrzeugs 10 ab. Bei dem Ultraschallsendeempfänger 21 handelt es sich um einen anisotropen Strahler. Der Ultraschallsendeempfänger 21 strahlt seine maximale Leistung senkrecht zur flachen Seite der Membran ab. In der Horizontalebene durch die Hauptstrahlrichtung 30 weist das Ultraschall- Sendesignal einen Öffnungswinkel von etwa 150° auf. In der Vertikalebene durch die Hauptstrahlrichtung 30 ist der Öffnungswinkel etwa 90°.
Ein Hindernis 50 ist in der Peripherie der Ausbreitung des Ultraschall-Sendesignals eingezeichnet. Verringert sich nun der Öffnungswinkel des Ultraschall-Sendesignals in der Horizontalebene, so kann es sein, dass das Hindernis 50 nicht mehr oder nicht mehr mit ausreichender Signalstärke des Ultraschall-Sendesignals des Ultraschallsendeempfängers 21 getroffen wird. Wird das Hindernis 50 auch nicht durch Ultraschall-Sendesignale eines anderen Ultraschallsendeempfängers 20 getroffen, so kann es durch die Ultraschallsendeempfänger 20, 21 nicht mehr erkannt werden. Eine solche Änderung des Öffnungswinkels kann durch eine Änderung der Umgebungstemperatur der Ultraschallsendeempfänger 20, 21 bewirkt werden.
Eine Richtcharakteristik des Ultraschallsendeempfängers 21 für die Aussendung von Ultraschall-Sendesignalen wird wesentlich durch das Verhältnis der Wellenlänge im Ausbreitungsmedium Luft und der geometrischen Dimensionen der Membran, insbesondere der flachen Seite der Membran, und/oder der Biegeschwingung beeinflusst. Dies gilt in ähnlicher Form für die Richtcharakteristik beim Empfang von Ultraschall-Empfangssignalen, d.h. die winkelabhängige Empfindlichkeit des Ultraschallsendeempfängers 21.
Fig. 2 zeigt ein Diagramm mit einer Darstellung der Abhängigkeit einer Schallgeschwindigkeit c in m/s eines Ultraschall-Sendesignals in Luft von einer Temperatur T der Luft. Im für Fahrzeuge relevanten Bereich der Umgebungstemperatur zwischen etwa -40° C und 80 °C variiert die Schallgeschwindigkeit zwischen etwa 305 m/s und etwa 375 m/s, wobei meist eher Temperaturen bis etwa 60°C relevant sind. Bei einer konstanten Trägerfrequenz des Ultraschall-Sendesignals erhöht sich also die Wellenlänge. Fig. 3 zeigt ein Diagramm mit einer Darstellung der Abhängigkeit einer Wellenlänge A des Ultraschall-Sendesignals in willkürlichen Einheiten, arb. units, von der Temperatur T der Luft. Ist eine feste Trägerfrequenz für ein Ultraschall-Sendesignal des Ultraschallsendeempfängers 21 eingestellt, so verringert sich die Wellenlänge bei einer Abkühlung der Luft in der Umgebung 40 des Ultraschallsendeempfängers 21 von 20°C auf -40°C um über 10 % und steigt bei einer Erhöhung von 20°C auf 60°C um über 5%.
Die Zusammenhänge zwischen der Schallgeschwindigkeit c und verschiedenen Bedingungen der Luft wie Temperartur, Druck, Luftfeuchtigkeit, CO2 Konzentration sind bekannt, siehe z.B. Bohn, Dennis A. “Environmental Effects on the Speed of Sound.” Journal of The Audio Engineering Society 36 (1988): 223-231 oder Cramer, Owen P. “The variation of the specific heat ratio and the speed of sound in air with temperature, pressure, humidity, and CO2 concentration.” Journal of the Acoustical Society of America 93 (1993): 2510-2516. Neben der Temperatur der Luft können also auch weitere Faktoren und Parameter berücksichtigt werden, die Einfluss auf die Wellenlänge des Ultraschall-Sendesignals haben.
Fig. 4 zeigt ein Polardiagramm mit einer Darstellung des Einflusses der Temperatur T auf das Sichtfeld oder die Richtcharakteristik 61 , 62, 63 eines Ultraschallsendeempfängers 21 . Das Polardiagramm zeigt einen vertikalen Schnitt durch die winkelabhängige Verteilung der Stärke der Abstrahlung des Ultraschallsendeempfängers 21. Der Ultraschallsendeempfänger 21 ist mit seiner Hauptstrahlrichtung in Richtung 0° in der Darstellungsebene ausgerichtet. Bewegt man sich nun in der vertikalen Ebene auf einem Kreis um den Ultraschallsendeempfänger 21 , so nimmt die an einem Detektor empfangene Strahlungsleistung mit zunehmendem Winkel ab, bis nach Erreichen des maximalen Öffnungswinkels zu einer Seite hin kein, oder nur noch ein sehr geringer, Schalldruck vorhanden ist. Als Öffnungswinkel kann der Winkelbereich definiert werden, bei dem der Schalldruck oder Pegel der Ultraschall- Sendesignale in beide Richtungen zur Hauptstrahlrichtung um 3 dB abfällt, in Fig. 4 ist das bei etwa 80° bis 100° der Fall. Ein horizontaler Schnitt durch die winkelabhängige Verteilung der Stärke der Abstrahlung des Ultraschallsendeempfängers 21 würde einen Öffnungswinkel von etwa 140° bis 160° für die Richtcharakteristik 61 , 62, 63 des Ultraschallsendeempfängers 21 ergeben.
Im Polardiagramm ist nun für 60 ° C die Richtcharakteristik 61 , für 20 °C die Richtcharakteristik 62 und für -40 °C die Richtcharakteristik 63 dargestellt. Der Öffnungswinkel der Richtcharakteristiken 61 , 62, 63 nimmt mit zunehmender Temperatur zu. Bei der flachen Seite der Membran des Ultraschallsendeempfängers 21 handelt es sich um einen Membranbereich mit einem Durchmesser von ca. 15 mm, der direkt in die Umgebung 40 des Kraftfahrzeugs 10 Ultraschall-Sendesignale abstrahlt. Die Richtcharakteristik 61 , 62, 63 ändert sich nun bei gleichbleibender Anregungsfrequenz mit der Änderung der Wellenlänge A durch die temperaturabhängige Schallgeschwindigkeit c.
Fig. 5 zeigt ein Diagramm mit einer Darstellung einer Reflexion 71 , 72 des Ultraschall- Sendesignals des Ultraschallsendeempfängers 21 durch ein Hindernis 50 bei unterschiedlichen Temperaturen. Im Diagramm ist der Verlauf des Ultraschall-Empfangssignals, als Amplitude A in willkürlichen Einheiten, arb. units, gegenüber der Zeit nach dem Senden des Ultraschall-Sendesignals, der Time of Flight - ToF, dargestellt. Befindet sich ein Hindernis 50 nicht in Hauptstrahlrichtung des Ultraschallsendeempfängers 21 , sondern am Rand des Öff- nungswinkels, so kann es vorkommen, dass das Hindernis 50 bei einer Temperatur von 60 °C vom Ultraschall-Sendesignal noch mit einer solchen Signalstärke getroffen wird, dass die Reflexion 71 des Ultraschall-Sendesignals im Ultraschall-Empfangssignal einen Schwellwert 80 zur Erkennung von Hindernissen überschreitet. Bei einer Temperatur von - 40 °C liegt das Hindernis 50 jedoch außerhalb des Öffnungswinkels oder im äußeren Bereich des Öff- nungswinkels, sodass die die Reflexion 72 des Ultraschall-Sendesignals im Ultraschall- Empfangssignal unterhalb des Schwellwerts 80 zur Erkennung von Hindernissen verbleibt. Das Hindernis 50 würde dann bei 60 °C erkannt werden, bei -40 °C würde das Hindernis jedoch nicht mehr erkannt werden. Der Schwellwert 80 kann innerhalb eines Zeitintervalls nach Aussenden des Ultraschall-Sendesignals variiert werden, im Diagramm der Fig. 5 ist dies als Absenkung erkennbar. Auch wenn zur Vereinfachung das Beispiel anhand einer einfachen Peak-Detektion, dem Feststellen, ob eine Reflexion im Ultraschall-Empfangssignal als Echo erkennbar ist, so sind auch Peakhöhen relevant für die Klassifikation von Objekten wie dem Hindernis 50, z.B. der Unterscheidung, ob es sich um ein niedriges oder ein hohes Objekt handelt.
Fig. 6 zeigt ein Diagramm mit einer Darstellung einer Anpassung einer Trägerfrequenz des Ultraschall-Sendesignals in Abhängigkeit der Temperatur T, um die Auswirkung der Temperatur auf die Wellenlänge A zu kompensieren. In Abhängigkeit der Temperatur T in °C ist in willkürlichen Einheiten, arb. units, die Trägerfrequenz f des Ultraschall-Sendesignals dargestellt. Um den in Fig. 4 und Fig. 5 dargestellten Effekt der Änderung der Richtcharakteristik und der Folgen auf die Erkennung von Hindernissen zu vermeiden, kann anstelle einer festen, nicht-temperaturabhängigen, nicht korrigierten Trägerfrequenz f 91 eine temperaturabhängige Trägerfrequenz f 92 gewählt werden, sodass die Wellenlänge A konstant bleibt, oder sich zumindest weniger ändert als bei einer festen Trägerfrequenz f 91 .
Fig. 7 zeigt ein Diagramm mit einer Darstellung der Kompensierung der Auswirkung der Temperatur T auf die Wellenlänge A in der Luft durch Anpassung der temperaturabhängigen Trägerfrequenz f 92 des Ultraschall-Sendesignals. In Abhängigkeit der Temperatur T in °C ist in willkürlichen Einheiten, arb. units, die Wellenlänge A in der Luft dargestellt. Das Diagramm zeigt die aus Fig. 3 bekannte unkorrigierte Kurve der Wellenlänge A in Abhängigkeit der Temperatur 101 bei der festen, nicht-temperaturabhängigen, nicht korrigierten Trägerfrequenz f 91 . Verwendet man jedoch die temperaturabhängige Trägerfrequenz f 92, so ergibt sich die korrigierte Kurve der Wellenlänge A in Abhängigkeit der Temperatur 102. Durch die Änderung der Trägerfrequenz f 92 in Abhängigkeit der Temperatur kann eine konstante Wellenlänge A erzielt werden.
Fig. 8 zeigt ein Polardiagramm mit einer Darstellung des kompensierten Einflusses der Temperatur T auf die Richtcharakteristik des Ultraschallsendeempfängers 21. Das Polardiagramm der Fig. 8 entspricht dem Polardiagramm der Fig. 4, wobei anstelle der gleichbleibenden Trägerfrequenz in Fig. 4 mit der daraus resultierenden Änderung der Wellenlänge A durch die temperaturabhängige Schallgeschwindigkeit c die temperaturabhängige Trägerfrequenz f 92 aus Fig. 6 verwendet wurde. Durch die temperaturabhängige Trägerfrequenz f 92 wird die Wellenlänge A, wie in der korrigierten Kurve der Wellenlänge A in Abhängigkeit der Temperatur der Fig. 7 dargestellt, konstant gehalten. Hierdurch liegen die Kurven für die Richtcharakteristik 11 1 für 60 ° C, die Richtcharakteristik 112 für 20 °C und die Richtcharakteristik 113 für -40 °C übereinander. Die Öffnungswinkel der Richtcharakteristiken 11 1 , 112, und 113 sind gleich und ein Effekt wie in Fig. 5 dargestellt, kann vermieden werden.
Damit die Richtcharakteristiken 1 11 , 1 12, und 113 für die unterschiedlichen Umgebungstemperaturen gleich sind, kann zusätzlich zur Trägerfrequenz auch die Leistung für die Ultraschall-Sendesignale angepasst werden, wenn eine Übertragungsfunktion für die Umwandlung von elektrischer zu mechanischer Leistung im Bereich der verwendeten Trägerfrequenzen nicht konstant ist.
Die notwendigen Werte für die elektrische Leistung zur Erzeugung des Ultraschall- Sendesignals können z.B. aus einem hinterlegten Sensormodel stammen; sensorindividuell an der Fertigungslinie gemessen und gespeichert werden; am Kraftfahrzeug durch Ermittlung der Übertragungsfunktion von elektrischer auf akustischer Leistung, z.B. aus der elektrischen oder aus akustischen Daten bestimmt werden.
Werte für die temperaturabhängige Trägerfrequenz f 92 und gegebenenfalls auch für die Leistung des Ultraschall-Sendesignals bei der jeweiligen gewählten Trägerfrequenz f 92 können in einer Look-Up-Tabelle hinterlegt sein, sodass Temperaturen oder Temperaturbereichen jeweils Trägerfrequenzen sowie Signalstärken, Leistungen oder Leistungen des Ultraschall-Sendesignals zugeordnet sind, sodass durch die Auswahl eine sich nicht mit der Temperatur ändernde Richtcharakteristik erreicht wird, alternativ oder kombiniert können in einem Mikroprozessor mit einem Speicher Formeln zur Berechnung hinterlegt sein. Sowohl eine Look-Up-Tabelle als auch eine Berechnung können auch in Hardware, z.B. ASICs, implementiert sein. Nicht immer lässt sich eine völlig temperaturunabhängige Richtcharakteristik über den gewünschten Temperaturbereich erreichen. Z.B. kann die Übertragungsfunktion von elektrischer Leistung in Schallleistung des Ultraschallsendeempfängers 21 dazu führen, dass die Trägerfrequenz nicht so weit verändert werden kann, dass die Wellenlänge A temperaturkonstant bleibt, ohne dass die Schallleistung vermindert ist. Auch eine teilweise Kompensation der Temperatureffekte stellt jedoch eine Verbesserung dar. In Fig. 7 ist gezeigt, wie mit einer temperaturabhängigen Trägerfrequenz f 92 die konstante Wellenlänge A 102 erreicht wird. Auch eine Wellenlänge A, die zwischen der konstanten Wellenlänge A 102 und der unkorrigierte Kurve der Wellenlänge A liegt, bringt eine Verbesserung. Bei Wahl der temperaturabhängigen Trägerfrequenz f 92 unterscheiden sich die Richtcharakteristiken des Ultraschallsendeempfängers 21 bei zwei unterschiedlichen Temperaturen hinsichtlich Ausbreitungswinkel und/oder Signalstärke weniger als die Richtcharakteristiken bei Verwendung derselben Trägerfrequenz bei den beiden (unterschiedlichen) Temperaturen.
Alternativ oder zusätzlich zur Anpassung der elektrischen Leistung zur Erzeugung der Ultraschall-Sendesignale kann auch im Empfangspfad die Verstärkung eines elektrischen Signals, das durch eine Umwandlung des Ultraschall-Empfangssignals in das elektrische Signal entsteht, in Abhängigkeit der Umgebungstemperatur oder der verwendeten Trägerfrequenz eingestellt werden. Auch hierfür können alternativ oder kombiniert in einem Mikroprozessor mit einem Speicher Formeln zur Berechnung hinterlegt sein. Sowohl eine Look-Up-Tabelle als auch eine Berechnung können auch in Hardware, z.B. ASICs, implementiert sein. Die notwendigen Werte für die Verstärkung können z.B. aus einem hinterlegten Sensormodel stammen; sensorindividuell an der Fertigungslinie gemessen und gespeichert werden; am Kraftfahrzeug durch Ermittlung der Übertragungsfunktion von elektrischer auf akustischer Leistung, z.B. aus der elektrischen oder aus akustischen Daten bestimmt werden.
Fig. 9 zeigt ein Flussdiagramm für ein Verfahren zur Vermessung einer äußeren Umgebung eines Fahrzeugs mit einer umgebungstemperaturabhängigen Trägerfrequenz eines Ultraschallsendeempfängers. In einem Schritt S1 wird die Umgebungstemperatur des Ultraschallsendeempfängers 21 ermittelt. Die Ermittlung kann über einen im Kraftfahrzeug 10 vorhandenen Außentemperatursensor erfolgen. Häufig sind diese Sensoren oder ihre Auswertung allerdings träge. Es kann zur Ermittlung der Temperatur auch ein ASIC der am Ultraschallsendeempfänger 21 angeordnet ist, und einen eigenen Temperatursensor besitzt, verwendet werden. Es können auch aus dem Internet bezogene Temperaturdaten und Kombinationen von verschiedenen Methoden zur Ermittlung der Umgebungstemperatur eingesetzt werden. Für eine bestmögliche Durchführung des Verfahrens ist eine Temperatur der Luft unmittelbar an der Membran, insbesondere der flachen Seite der Membran, des Ultraschallsendeempfängers 21 wünschenswert.
Die Temperaturermittlung kann auch aus Messungen an und mit dem Ultraschallsendeempfänger 21 erfolgen. Der Piezoeffekt des Piezoelements, mit dem die Membran angeregt wird, ist temperaturabhängig. Durch diese Temperaturabhängigkeit ändert sich die elektrische Charakteristik des elektroakustischen Wandlers. Mit einer Ansteuerelektronik kann die elektrische Charakteristik gemessen werden und so die Temperatur bestimmt werden.
In einem Schritt S2 wird die Trägerfrequenz des Ultraschall-Sendesignals des Ultraschallsendeempfängers 21 in Abhängigkeit der Umgebungstemperatur des Ultraschallsendeempfängers 21 ausgewählt. Die Auswahl kann durch ein Look-up-Tabelle geschehen. Alternativ können in einem Prozessor mit einem Speicher auch Formeln oder Algorithmen hinterlegt sein, mit denen die Trägerfrequenz aus der Umgebungstemperatur berechnet wird.
In einem Schritt S3 wird das Ultraschall-Sendesignal mit dem Ultraschallsendeempfänger 21 in die äußere Umgebung des Fahrzeugs gesendet. Das Ultraschall-Sendesignal wird mit der ausgewählten Trägerfrequenz gesendet und kann in unterschiedlichster Form kodiert sein, z.B. Amplituden- oder Frequenzmodulation, Frequenz- oder Phasenumtastung, oder ein Mul- tiplexverfahren wie Zeitmultiplexverfahren. Im Regelfall wird eine Vielzahl von Ultraschall- Pulsen hintereinander ausgesendet, zwischen denen es Pausen gibt. Der Ultraschallsende- empfänger ist kurze Zeit nach dem Aussenden eines Ultraschallpulses in der Pause zwischen den Pulsen empfindlich für das Ultraschall-Empfangssignal.
In einem Schritt S4 wird das Ultraschall-Empfangssignal mit dem Ultraschallsendeempfänger 21 empfangen. Im empfangenen Ultraschall-Empfangssignal kann nach Reflexionen des Ultraschall-Sendesignals an Objekten, z.B. Hindernis 50, gesucht werden und aus Laufzeitberechnungen auf die Entfernung von den Objekten zum Ultraschallsendeempfänger 21 geschlossen werden.
Fig. 10 zeigt schematisch eine Vorrichtung 120 zum Vermessen einer äußeren Umgebung eines Fahrzeugs.
Der Ultraschallsendeempfänger 21 ist dazu eingerichtet, in die äußere Umgebung 40 des Fahrzeugs 10 Ultraschall-Sendesignale zu senden. Der Ultraschallsendeempfänger 21 ist ein elektroakustischer Wandler. Durch ein elektrisches Signal mit einer Trägerfrequenz wird ein Piezoelement angeregt. Das Piezoelement regt eine Membran zu Schwingungen an, die als Ultraschall auf die Luft übertragen werden. Die Membran kann topfförmig ausgeführt sein, an einen zylindrischen Bereich schließt sich ein flacher, runder Bereich an mit einem Durchmesser von etwa 15 mm. Insbesondere durch den flachen Bereich werden Ultraschall- Sendesignale in der Luft als Ultraschallwellen erzeugt. Auf die Membran auftreffende Ultraschallwellen können als Ultraschall-Empfangssignale das Piezoelement anregen und eine Piezospannung erzeugen, die gemessen werden kann.
Eine Temperatur-Ermittlungseinheit 130 ist für die Ermittlung der Umgebungstemperatur des Ultraschallsendeempfängers 21 eingerichtet. Die Temperatur-Ermittlungseinheit 130 kann z.B. ein Thermoelement und dessen Auswerteelektronik umfassen. Die Temperatur- Ermittlungseinheit kann auch einen Dateneingang und eine Auswerteelektronik umfassen. Über den Dateneingang können Fahrzeug-externe Daten, z.B. aus Temperaturdaten aus dem Internet, oder Fahrzeug-interne Daten, z.B. von einem Temperatursensor des Kraftfahrzeugs 10 empfangen und in der Temperatur-Ermittlungseinheit 130 ausgewertet werden. Die Temperatur-Ermittlungseinheit 130 kann z.B. mit einem Mikroprozessor mit einem Speicher realisiert sein, z.B. durch ein ASIC.
Eine Auswahleinheit 140 dient der Wahl der Trägerfrequenz der Ultraschall-Sendesignale des Ultraschallsendeempfängers 21 in Abhängigkeit von der Umgebungstemperatur des Ultraschallsendeempfängers 21. Die Auswahleinheit 140 kann z.B. kann z.B. mit einem Mikroprozessor mit einem Speicher realisiert sein, z.B. durch ein ASIC. Insbesondere kann die Auswahleinheit 140 auch mit Hilfe desselben Mikroprozessors realisiert sein, wie die Temperatur-Ermittlungseinheit 130.
Der Ultraschallsendeempfänger 21 , die Temperatur-Ermittlungseinheit 130 und die Auswahleinheit 140 können in oder an einem Gehäuse angeordnet sein.
Obwohl die vorliegende Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen beschrieben wurde, ist sie vielfältig modifizierbar.
BEZUGSZEICHENLISTE
10 Kraftfahrzeug
20, 21 Ultraschallsendeempfänger
30 Hauptstrahlrichtung
40 äußere Umgebung
50 Hindernis
61 Richtcharakteristik bei 60 °C
62 Richtcharakteristik bei 20 °C
63 Richtcharakteristik bei -40 °C
71 Reflexion im Ultraschall-Empfangssignal bei 60 °C
72 Reflexion im Ultraschall-Empfangssignal bei -40 °C
80 Schwellwert
91 nicht korrigierte T rägerfrequenz f
92 temperaturabhängige T rägerfrequenz f
101 unkorrigierte Kurve der Wellenlänge A in Abhängigkeit der T emperatur
102 korrigierte Kurve der Wellenlänge A in Abhängigkeit der T emperatur
111 korrigierte Richtcharakteristik bei 60 °C
112 korrigierte Richtcharakteristik bei 20 °C
113 korrigierte Richtcharakteristik bei -40 °C
120 Vorrichtung zum Vermessen einer äußeren Umgebung eines Fahrzeugs
130 Temperatur-Ermittlungseinheit
140 Auswahleinheit für die Wahl einer T rägerfrequenz
51 Ermittlung einer Umgebungstemperatur des Ultraschallsendeempfängers
52 Auswahl der Trägerfrequenz des Ultraschall-Sendesignals des Ultraschallsendeempfängers
53 Senden des Ultraschall-Sendesignal mit dem Ultraschallsendeempfänger 21 in die äußere Umgebung des Fahrzeugs
54 Empfangen des Ultraschall-Empfangssignals mit dem Ultraschallsendeempfänger 21 empfangen

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. Verfahren zum Vermessen einer äußeren Umgebung (40) eines Fahrzeugs (10), umfassend folgende Schritte:
Ermitteln (S1 ) einer Umgebungstemperatur eines Ultraschallsendeempfängers (20, 21 ) des Fahrzeugs (10),
Auswählen (S2) einer Trägerfrequenz eines Ultraschall-Sendesignals des Ultraschallsendeempfängers (20, 21 ) in Abhängigkeit der ermittelten Umgebungstemperatur des Ultraschallsendeempfängers (20, 21 ),
Senden (S3) des Ultraschall-Sendesignals mit der gewählten Trägerfrequenz mittels des Ultraschallsendeempfängers (20, 21 ) in die äußere Umgebung (40) des Fahrzeugs (10), und
Empfangen (S4) eines Ultraschall-Empfangssignals mittels des Ultraschallsendeempfängers (20, 21 ).
2. Verfahren nach Anspruch 1 , wobei eine zugeführte elektrische Leistung zur Erzeugung des Ultraschall-Sendesignals und/oder eine Verstärkung eines elektrischen Signals, in welches das Ultraschall-Empfangssignal umgewandelt wird, in Abhängigkeit der gewählten Trägerfrequenz des Ultraschall-Sendesignals gewählt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei sich eine Richtcharakteristik des Ultraschallsendeempfängers (20, 21 ) bei einer ersten Umgebungstemperatur und der entsprechend gewählten Trägerfrequenz von der Richtcharakteristik des Ultraschallsendeempfängers (20, 21 ) bei einer unterschiedlichen zweiten Umgebungstemperatur und der entsprechend gewählten Trägerfrequenz hinsichtlich Ausbreitungswinkel und/oder Signalstärke weniger unterscheidet als die Richtcharakteristik des Ultraschallsendeempfängers (20, 21 ) bei der ersten Umgebungstemperatur von der Richtcharakteristik des Ultraschallsendeempfängers (20, 21 ) bei der zweiten Umgebungstemperatur jeweils bei Verwendung derselben Trägerfrequenz.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Trägerfrequenz in Abhängigkeit von Luftfeuchtigkeit, Luftdruck oder Zusammensetzung der Luft gewählt wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei die zugeführte elektrische Leistung zur Erzeugung des Ultraschall-Sendesignals in Abhängigkeit von Luftfeuchtigkeit, Luftdruck oder Zusammensetzung der Luft gewählt wird.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Umgebungstemperatur des Ultraschallsendeempfängers (20, 21 ) mit einem Temperatursensor des Fahrzeugs (10) und/oder aus Fahrzeug-extern bereitgestellte Daten, z.B. aus dem Internet, und/oder mit einem Temperatursensor des Ultraschallsendeempfängers, insbesondere einem Temperatursensor eines ASICs des Ultraschallsendeempfängers, ermittelt wird.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Umgebungstemperatur aus Messungen des Ultraschallsendeempfängers (20, 21 ) ermittelt wird, insbesondere aus Messung temperaturabhängiger Änderungen des Piezoeffekts der Membran des Ultraschallsendeempfängers (20, 21) oder aus Laufzeitmessungen.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Ultraschallsendeempfänger (20, 21) an einer Frontschürze, einer Heckschürze, einem Schweller, einer Türe, einer Heckklappe, einem Dach, am Unterboden oder einem Stoßfänger angeordnet ist.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Ultraschallsendeempfänger (20, 21) mit einer zur äußeren Umgebung (40) des Fahrzeugs (10) hin flachen Membran ausgeführt ist.
10. Verfahren nach Anspruch 9, wobei ein flacher Bereich der Membran des Ultraschallsendeempfängers (20, 21) unmittelbar mit der Luft der äußeren Umgebung (40) des Fahrzeugs (10) in Kontakt ist und/oder lackiert ist.
11 . Vorrichtung (120) zum Vermessen einer äußeren Umgebung (40) eines Fahrzeugs
(10), insbesondere zur Ausführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 10, umfassend: einen Ultraschallsendeempfänger (20, 21 ), der dazu eingerichtet ist, in die äußere Um- gebung (40) des Fahrzeugs (10) Ultraschall-Sendesignale zu senden und aus der äußeren
Umgebung des Fahrzeugs Ultraschall-Empfangssignale zu empfangen, eine Temperatur-Ermittlungseinheit zur Ermittlung der Umgebungstemperatur des Ultraschallsendeempfängers (20, 21), eine Auswahleinheit zur Auswahl einer Trägerfrequenz der Ultraschall-Sendesignale des Ultraschallsendeempfängers (20, 21) in Abhängigkeit der Umgebungstemperatur des Ultraschallsendeempfängers (20, 21 ).
12. Stoßfänger, Frontschürze, Heckschürze, Schweller, Türe, Heckklappe, Dach, Unterboden oder Kraftfahrzeug (10) mit einer Vorrichtung (120) nach Anspruch 11 .
13. Computerprogrammprodukt, umfassend Befehle, die bei der Ausführung des Programms durch einen Computer diesen veranlassen, das Verfahren nach einem der Ansprüche 1 - 10 auszuführen.
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Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6132978U (ja) * 1984-07-30 1986-02-27 日産自動車株式会社 超音波送波装置
JP2007183185A (ja) * 2006-01-06 2007-07-19 Denso Corp 超音波センサ
DE102006032542A1 (de) * 2006-07-13 2008-01-17 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Abstandsmessung und Ultraschallabstandssensor
US8054202B1 (en) 2009-02-20 2011-11-08 Tomar Electronics, Inc. Traffic preemption system and related methods
US8054213B2 (en) 2009-10-13 2011-11-08 The Boeing Company Multiple beam directed energy system
DE102012002979A1 (de) * 2012-02-15 2013-08-22 Valeo Schalter Und Sensoren Gmbh Fahrerassistenzeinrichtung mit einem Ultraschallsensor, Kraftfahrzeug und Verfahren zum Betreiben eines Ultraschallsensors
JP6874647B2 (ja) * 2017-11-07 2021-05-19 株式会社デンソー 送受信制御装置
DE102018119266B3 (de) * 2018-08-08 2019-09-12 Valeo Schalter Und Sensoren Gmbh Verfahren zum Betreiben eines Ultraschallsensors durch Anregung mit einem frequenz-kodierten Signal, Computerprogrammprodukt sowie Ultraschallsensor
DE102021114989A1 (de) * 2021-06-10 2022-12-15 Valeo Schalter Und Sensoren Gmbh Verfahren zum bestimmen einer temperatur einer membran eines ultraschallsensors, computerprogrammprodukt, ultraschallsensor und fahrzeug

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