超声波传感器系统的计算背景噪声补偿技术方案

本发明专利技术涉及一种用于以隐藏方式安装的超声波传感器系统(1)的计算噪声补偿方法，特别是用于具有壁材料(2)的车辆，包括以下步骤：使用超声波传感器系统(1)的超声波传感器(5)检测参考环境信息(100)，该参考环境信息包括与壁材料(2)相关的噪声信号信息(3)和/或空气传播声音信号信息(4)；存储参考环境信息(200)；使用超声波传感器(5)检测实时环境信息(300)，该实时环境信息包括与壁材料(2)相关的噪声信号信息(3)和/或空气传播声音信号信息(4)；以及使用计算单元(6)在参考环境信息和实时环境信息的多条环境信息(400)之间形成差异信号。本发明专利技术还涉及一种用于计算超声补偿的系统，该系统具有用于执行该方法的步骤的装置。本发明专利技术还涉及一种具有用于计算超声补偿的系统的车辆。本发明专利技术还涉及计算机程序、数据载体信号以及计算机可读介质。及计算机可读介质。及计算机可读介质。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】超声波传感器系统的计算背景噪声补偿


[0001]本专利技术涉及一种用于以隐藏或未隐藏方式安装的超声波传感器系统的计算噪声补偿方法，特别是用于车辆。
[0002]本专利技术还涉及一种计算噪声补偿系统，该系统具有用于执行该方法的步骤的装置。
[0003]本专利技术还涉及一种具有计算噪声补偿系统的车辆。
[0004]本专利技术还涉及一种包括命令的计算机程序，该命令在由计算机执行该计算机程序时使计算机执行该方法的步骤。
[0005]本专利技术还涉及一种承载计算机程序的数据载体信号。
[0006]本专利技术还涉及一种包括命令的计算机可读介质，该命令在由计算机执行时使计算机执行该方法的步骤。

技术介绍

[0007]用于环境监测的超声波换能器或超声波传感器系统通常以未隐藏方式安装在车辆中，也就是说车辆的壁材料中的开口存在于超声波换能器的区域中。
[0008]超声波换能器或超声波传感器系统的隐藏安装(因此从外部看不到)在视觉上是优选的，但还没有在很大程度上得到认可，因为在紧邻的车辆结构中特别是在其壁材料中的寄生结构传播声音振幅(其因此在超声波信号传输操作期间出现并且在没有进一步措施的情况下仅缓慢衰减)显著地妨碍了对经由空气传播路径以回波形式耦合进来的超声波信号的可靠检测。
[0009]在这方面，例如在车辆的情况下，以隐藏方式安装的超声波传感器系统意味着一个或多个超声波传感器从外部是不可见的。由超声波传感器系统发射的超声波信号穿透布置有传感器的壁材料。在此过程中，超声波信号两次穿透壁材料以进行超声波检测，特别是在超声波信号由以隐藏方式安装的超声波传感器系统发射和接收的过程中。在此过程中，壁材料产生振动。这些振动持续共振如此长的时间，以至于它们干扰了回波飞行时间的测量。
[0010]从现有技术中已知使用机械装置来抑制这些振动，也称为结构传播声音。
[0011]然而，为了使用隐藏的超声波换能器进行环境检测，最新的现有技术公开了用于衰减所述超声波换能器的紧邻环境中的结构传播声音振幅的材料的附着。换句话说，在相应超声波换能器的邻接区域中的该结构以目标方式被阻尼，超声波换能器膜机械地耦合到该结构以发射和接收空气传播超声。
[0012]公开申请DE102017127587A1公开了一种由丁基橡胶制成的阻尼垫，其与纤维混合以增强阻尼效果并在更大的温度范围内实现阻尼效果。
[0013]公开申请DE102015116442A1公开了一种具有两种不同阻尼元件的阻尼装置，这两种阻尼元件在不同的温度下起作用。
[0014]这种阻尼装置的使用带来了多个问题，特别是高度依赖于温度的阻尼特性、复杂
的安装过程、用于放置换能器的显著受限的空间、由于阻尼材料导致的额外质量、由于每辆车都需要单独的解决方案而在开发方面的巨大支出以及最终的额外成本。
[0015]根据现有技术，用于减少不期望的结构传播声音的另一种可能性是在超声波换能器或超声波传感器系统的紧邻处使用加强元件。因此，结构传播声波在其传播方面受到明显阻碍。
[0016]公开申请DE102012106700A1公开了一种旨在减少壁振动的加强元件。
[0017]这种方法与迄今为止还没有解决方案的问题相关，特别是视觉突出、安装期间增加的支出、用于放置超声波传感器系统的受限空间、由于加强材料导致的额外质量以及额外成本。
[0018]研究的另一个分支涉及阻止来自相邻传感器的超声波信号，这些信号在壁材料上传播。这是作为信号处理的一部分来完成的，例如通过调整阈值或封锁来自相邻传感器的这些干扰信号到达的时间窗口。然而，已经发现，尽管涉及巨大的支出，但该过程导致不准确的结果，因此不能排除事故。
[0019]先前提到的来自现有技术的示例表明，特别是结构传播声音以及一般噪声的补偿提出了仍有待解决的问题。

技术实现思路

[0020]从上述现有技术出发，本专利技术因此基于规定克服上述缺点的用于可选地以隐藏或未隐藏方式安装的超声波传感器系统的计算噪声补偿方法、计算超声补偿系统、车辆、计算机程序、数据载体信号和计算机可读介质的目的。
[0021]根据本专利技术，该目的通过独立权利要求的特征来实现。从属权利要求中规定了本专利技术的有利实施例。
[0022]根据本专利技术，因此规定了一种用于安装的超声波传感器系统的计算噪声补偿方法，特别是用于具有壁材料的车辆，包括以下步骤：
[0023]使用超声波传感器系统的超声波传感器检测参考环境信息，该参考环境信息包括与壁材料相关的噪声信号信息和/或空气传播声音信号信息；
[0024]存储参考环境信息；
[0025]使用超声波传感器检测实时环境信息，该实时环境信息包括与壁材料相关的噪声信号信息和/或空气传播声音信号信息；以及
[0026]使用计算单元在参考环境信息和实时环境信息的多条环境信息之间形成差异信号。
[0027]计算噪声补偿方法优选地是用于计算结构传播声音补偿的方法。
[0028]优选地，根据本专利技术的方法的最后步骤在车辆中执行。
[0029]本专利技术还规定了一种计算超声补偿系统，该系统具有用于执行该方法的步骤的装置。计算超声补偿系统可以是用于支持相应的自主或半自主车辆的自主或半自主驾驶的驾驶员辅助系统的一部分，或者是用于在各种驾驶情况下支持车辆驾驶员的驾驶员辅助系统的一部分。
[0030]本专利技术还规定了一种具有计算超声补偿系统的车辆。该车辆优选地是驾驶员的自我车辆。
[0031]本专利技术还规定了一种包括命令的计算机程序，该命令在由计算机执行该计算机程序时使计算机执行该方法的步骤。计算机程序是用于执行特定任务的指令的集合，该特定任务设计用于解决特定类别的问题。程序的指令设计为由计算机执行，其中，计算机必须能够执行程序以起作用。
[0032]本专利技术还规定了一种传输计算机程序的数据载体信号。
[0033]本专利技术还规定了一种包括命令的计算机可读介质，该命令在由计算机执行时使计算机执行该方法的步骤。
[0034]因此，本专利技术的基本概念例如不是机械地衰减壁材料的振动或噪声，特别是结构传播声音，而是作为信号处理操作的一部分考虑并滤除振动。在噪声的计算补偿期间，还可以考虑噪声中的温度相关变化。因此，这种方法允许通过超声波传感器系统进行可靠的检测，其中，例如安装在壁材料下面的超声波传感器系统可以具有大量的超声波传感器，它们可以同时且持久地进行检测，从而实现连续精确的检测结果。所介绍的方法允许显著降低设计和材料的费用，因此可以实现成本和重量的显著降低，而隐藏的超声波检测系统的性能相当或者甚至得到改善。这种用于补偿结构传播声音的方法也可以用在以隐藏方式安装的超声波检测系统中，其中，通过对每次测量的计算来去除由膜的混响产生且同样可被解释为结构传播声音的相应信号。在这种情况下，膜形成例如壁材料。在超声波换能器的未隐藏配置中，在小距离(例如接近10cm)处检测的检测结果的质量提高。
[0035]原则上，可以获得预存的参考环境信本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于以隐藏或未隐藏方式安装的超声波传感器系统(1)的计算噪声补偿方法，特别是用于具有壁材料(2)的车辆，具有以下步骤：
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使用超声波传感器系统(1)的超声波传感器(5)检测参考环境信息(100)，该参考环境信息包括与壁材料(2)相关的噪声信号信息(3)和/或空气传播声音信号信息(4)；
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存储参考环境信息(200)；
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使用超声波传感器(5)检测实时环境信息(300)，该实时环境信息包括与壁材料(2)相关的噪声信号信息(3)和/或空气传播声音信号信息(4)；以及
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使用计算单元(6)在参考环境信息和实时环境信息的多条环境信息(400)之间形成差异信号。2.根据权利要求1所述的计算噪声补偿方法，其特征在于，车辆的壁材料(2)具有至少0.1毫米的材料厚度。3.根据权利要求1或2所述的计算噪声补偿方法，其特征在于，车辆的壁材料(2)的材料厚度至多且包括3.0毫米。4.根据前述权利要求中任一项所述的计算噪声补偿方法，其特征在于，对差异信号进行平滑和/或滤波。5.根据至少一个前述权利要求所述的计算噪声补偿方法，其特征在于，超声波传感器(5)的频率为包括至少40kHz至包括80kHz。6.根据至少一个前述权利要求所述的计算噪声补偿方法，其特征在于，基于原始数据、包络和/或另一个滤波的接收信号，例如与超声波传感器(5)的发射信号的相关性，形成多条环境信息(400)之间的差异信号。7.根据至少一个前述权利要求所述的计算噪声补偿方法，其特征在于，以定义的时间间隔重复参考环境信息(100)的检测。8.根据前一权利要求所述的计...

【专利技术属性】
技术研发人员：S萨洛蒙，M罗格，U库普弗纳格尔，
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：