具有超声波传感器的驾驶员辅助装置、机动车辆和用于操作超声波传感器的方法制造方法及图纸

技术编号:10564462 阅读:117 留言:0更新日期:2014-10-22 16:28
本发明专利技术涉及用于机动车辆的驾驶员辅助装置(2),其具有超声波传感器(3)且具有用于致动超声波传感器(3)的控制装置(4),所述传感器具有用于发出超声波的膜片(7)和用于产生用于激励所述膜片(7)的振荡器信号(9)的振荡器(10),其中振荡器(10)是基于温度的振荡器,导致所述振荡信号(9)的频率是取决于超声波传感器(3)的环境温度的,并且控制装置(4)被设计为基于超声波传感器(3)的传感器信号(12)以确定环境温度,所述传感器信号(12)是基于振荡信号(9)产生的。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术涉及用于机动车辆的驾驶员辅助装置(2),其具有超声波传感器(3)且具有用于致动超声波传感器(3)的控制装置(4),所述传感器具有用于发出超声波的膜片(7)和用于产生用于激励所述膜片(7)的振荡器信号(9)的振荡器(10),其中振荡器(10)是基于温度的振荡器,导致所述振荡信号(9)的频率是取决于超声波传感器(3)的环境温度的,并且控制装置(4)被设计为基于超声波传感器(3)的传感器信号(12)以确定环境温度,所述传感器信号(12)是基于振荡信号(9)产生的。【专利说明】具有超声波传感器的驾驶员辅助装置、机动车辆和用于操 作超声波传感器的方法
本专利技术涉及用于机动车辆的驾驶员辅助装置,该驾驶员辅助装置具有超声波传 感器和用于致动超声波传感器的控制装置。超声波传感器包括用于传递超声波的膜片 (diaphragm)和设计为产生振荡信号或时钟信号以激励膜片的振荡器。此外,本专利技术涉及具 有这样的驾驶员辅助装置的机动车辆,和用于操作机动车辆中的超声波传感器的方法。
技术介绍
在机动车辆中使用超声波传感器已经是现有技术。超声波传感器一方面用于测 量与机动车辆之间的间距,另一方面用于测量与其周围环境中的障碍物的间距。超声波传 感器通常是已知为泊车辅助系统的一部分,所述泊车辅助系统用于辅助驾驶员操作机动车 辆,即特定地在泊车位中泊车时辅助驾驶员操作车辆。测量的间距通过泊车辅助系统或驾 驶员辅助装置输出给驾驶员,例如,借助于显示的方式或另外地借助于扬声器的方式。 为了测量机动车辆和障碍物之间的间距的目的,这涉及测量超声波的延迟时间。 超声波传感器传递超声波,该超声波然后被障碍物反射并且返回至超声波传感器。超声波 传感器因而接收反射的超声波并且检测接收到的超声波的幅值是否高于规定的阈值。如果 高于规定的阈值,则确定超声波的延迟时间,并且该延迟时间用于推测与障碍物的间距。这 个延迟时间也已知为随着环境温度而变化,因为声音的速度取决于温度。因此,需要基于相 应的当前环境温度补偿检测的延迟时间,从而间距能够被测量地更准确。在现代的车辆中, 环境温度借助于一个或多个温度传感器感测,所述温度传感器然后将测量的温度值传递给 控制装置。控制装置通过将环境温度考虑在内而补偿测量的延迟时间。换句话说,测量的 间距因而被补偿。 在机动车辆中没有温度传感器存在、或另外地在温度传感器与超声波传感器的控 制装置之间没有提供通信链的情况下会出现问题。因此,控制装置没有可用于校正延迟时 间的可用的测量的温度值。例如,在这种情况下,通过从感测的膜片的振荡行为的变化而确 定环境温度的方法提供补救措施。
技术实现思路
本专利技术的目的是展示在本文开始引用的通用类型的驾驶员辅助装置的情况下,温 度补偿如何在低的技术复杂度、尤其是在不需要使用温度传感器的情况下进行的解决方 法。 本专利技术借助于驾驶员辅助装置、机动车辆并还借助于具有根据各自的独立权利要 求的特征的方法而实现。本专利技术的有利实施例是从属权利要求、说明书和附图的主题。 用于机动车辆的具有创造性的驾驶员辅助装置具有超声波传感器和设计为致动 所述超声波传感器的控制装置。超声波传感器具有用于传递超声波的膜片和提供用于激励 膜片的振荡信号的振荡器。振荡信号因而是用于激励膜片的时钟信号。振荡器是基于温度 的振荡器,在该情况下,振荡信号的频率取决于超声波传感器的环境温度或随着环境温度 而变化。控制装置能够使用来自超声波传感器的传感器信号以确定环境温度,所述传感器 信号基于振荡信号产生。 根据本专利技术,因此特别地对于没有借助于温度传感器获得环境温度的测量而制定 措施,环境温度将从基于温度的振荡信号或时钟信号获得。本专利技术使用了超声波传感器的 膜片通常是基于温度的这个事实,这意味着膜片的共振频率取决于环境温度,并且意味着 能够使用基于温度的振荡器以首先将振荡信号的频率和膜片的共振频率匹配。因此,如往 常一样为了实现最大传输声音水平,因而传输频率被追踪为膜片的基于环境温度的相应的 共振频率。这还能够被使用使得基于根据共振信号产生的并且从超声波传感器传递至控制 装置的传感器信号确定环境温度。理由是,这个基于来自于振荡器的振荡信号或时钟信号 的传感器信号的频率随着环境温度而改变。这可由控制装置检测并用于确定环境温度。因 此,本专利技术使得环境温度能够以最低的技术复杂度确定,即特别地不需要单独的温度传感 器。这是因为环境温度能够通过计算专门地确定。在这种情况下,温度的确定也是特别精 确地,这意味着超声波的延迟时间也能够基于环境温度以最大精度被补偿。 优选地,传感器信号是讯息(message)信号或已知为从超声波传感器传递至控制 装置的电报。这样的讯息信号包含储存在超声波传感器中的传感器相关的信息。例如,这 样的一条信息现在可设定阈值,超声波传感器接收的超声波的幅值与该阈值进行比较。无 论如何,这样的讯息信号在机动车辆中从超声波传感器传递至控制装置。这意味着控制装 置能够从无论如何通常存在的讯息信号确定环境温度,使得特别地超声波传感器与控制装 置之间的通信通道的带宽不被额外的信号不利地影响。 然而,传感器信号可基本上为来自超声波传感器的任何信号,该信号由振荡信号 产生并且传递至控制装置。 如已经说明的,控制装置将确定的环境温度用作补偿超声波的测量的延迟时间的 基础是特别优选的。这是因为超声波的传播速度随着环境温度而变化。因而,这种补偿允 许获得对一方面与机动车辆间的间距,另一方面与障碍物间的间距的极度精确的测量。 优选地,超声波传感器并不是根据自己的意愿传递传感器信号,而是仅依赖于来 自控制装置的请求。这意味着控制装置能够传递命令至超声波传感器,超声波传感器基于 该命令发送传感器信号至控制装置。因此,传感器信号仅在其被控制装置请求时,即例如当 控制装置意图确定当前环境温度时传递。 例如,控制装置能够以预定的时间间隔,特别地且周期性地发送请求至超声波传 感器。 如果振荡信号的频率取决于环境温度,那么传感器信号的比特的持续时间也随着 环境温度变化。在一个实施例中,因此对于基于传感器信号的至少一个比特的持续时间确 定的环境温度制定措施。这是特别低复杂度的方法,其仅请求要被测量的比特的持续时间, 并且环境温度能够从该持续时间例如通过储存的表或另外地数学公式确定。 为了改善环境温度的确定的精度,控制装置能够从传感器信号的多个比特(特别 是传感器信号的所有比特)的各自的持续时间而计算持续时间平均值。控制装置然后能够 基于持续时间平均值确定环境温度。在这种情况下,环境温度以极高的精度被确定,因为未 使用单个比特而是使用了多个比特以确定环境温度。 替代地,还可对于基于整个传感器信号的持续时间确定的环境温度制定措施。例 如,如果已知特定讯息信号的比特的数量,则整个传感器信号的持续时间的测量对于确定 环境温度来说是最简单的选项。这仅需要确定传感器信号的持续时间,并且环境温度能够 基于该持续时间而被直接确定。 此外,接着,为了增加精度,可对控制装置制定措施,以从来自超声波传感器的多 个相继的传感器信号的各自的持续时间计算平均值并且基于该平均值本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种用于机动车辆(1)的驾驶员辅助装置(2),具有超声波传感器(3)并且具有用于激活所述超声波传感器(3)的控制装置(4),所述超声波传感器具有用于传递超声波的膜片(7)和用于产生激励所述膜片(7)的振荡信号(9)的振荡器(10),其特征在于所述振荡器(10)是基于温度的振荡器(10),这意味着所述振荡信号(9)的频率是取决于所述超声波传感器(3)的环境温度的,并且所述控制装置(4)被设计为使用来自所述超声波传感器(3)的传感器信号(12)以确定所述环境温度,所述传感器信号是基于所述振荡信号(9)产生的。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:A莉莉S祖瑟
申请(专利权)人:法雷奥开关和传感器有限责任公司
类型:发明
国别省市:德国;DE

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