本发明专利技术涉及一种超声测量装置，其具有接收装置(14)、比较装置和分析装置，所述接收装置设计用于确定关于由车辆自身和/或外部的超声发射器(13)接收的超声信号的周期持续时间的时间变化过程方面的测量序列，所述比较装置确定关于所确定的测量序列的相对于至少一个基准序列的偏差方面的比较信息，所述分析装置在考虑所确定的比较信息的情况下确定关于由所述超声发射器(13)发射的信号波形、接收装置(14)和超声发射器(13)之间的相对速度、至少一个位于接收装置(14)与超声发射器(13)之间的传输路径中的反射物体(16a，16b，16c，18)的相对速度方面的信息和/或至少一个反射物体(16a，16b，16c，18)的形状特征。本发明专利技术还涉及一种用于分析超声信号的方法。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种超声测量装置。本专利技术还涉及一种用于分析超声信号的方法。
技术介绍
车辆通常具有用于确定车辆周围环境中的物体的位置的超声系统。DE3813083A1 公开了一种这样的超声系统。这种超声系统具有安装在车辆上的至少一个发射装置和接收装置。超声系统尤其也可以包括分散地设置在车辆上的多个发射和接收装置。发射和接收装置通常安装在一个设备中并且使用同一电/声转换器(膜片)作为双向激励的天线装置。在这种情况下天线装置不仅可以用作发射器而且也可以用作超声信号的接收器。通常如此进行具有多个天线装置的超声系统的激励，使得在某一时刻仅仅一些天线装置发射超声信号作为发射信号。为了避免探测模糊性，在发出脉冲状的发射信号之后等待称作回波周期的时间段，直至发出下一发射脉冲。超声系统的所有天线装置至少发射一次发射信号所需的时间段通常称作超声系统的发射周期。由天线装置发出的发射信号可能射到至少一个反射物体点上并且在所述反射物体点上被至少部分地反射。随后，接收器的天线装置接收反射的超声信号，并且确定发出发射信号与接收反射的超声波信号之间的持续时间。随后，超声系统的分析装置可以根据至少一个所确定的持续时间来确定车辆周围环境中的至少一个反射物体点的位置。
技术实现思路
本专利技术提供一种具有权利要求1的特征的超声测量装置以及一种具有权利要求8 的特征的用于分析超声信号的方法。在从属权利中描述了本专利技术的有利扩展方案。通过超声测量装置的实施方式的特征实现的优点在相应的方法中也可以保证。本专利技术基于所接收的超声波信号的周期持续时间的测量序列与指纹类似地分别不仅是所发出的发射脉冲的特征而且是去往接收装置的传输路径的特征，其中，传输路径例如不仅通过进行发射和/或进行接收的天线的方向特性而且通过物体(所发出的脉冲在其去往接收装置的路径上在所述物体上被反射)和通过其相互间的相对运动来确定。如果分析装置识别到表征传输场景的指纹(所述指纹优选通过基准周期持续时间序列代表)， 则在接收器侧可以探测到对于所接收的超声信号存在哪一种场景。超声信号是零均值的交变信号，因此可以描述为具有时间可变的信号强度的周期持续时间序列。周期持续时间可以理解为超声信号在两个彼此相继的过零之间的区段，其通常也称作半周期持续时间，或者理解为两次相邻的从负/正信号状态到正/负信号状态的变换之间的持续时间，也称作正/负周期持续时间。但替代周期持续时间也可以确定和分析等效参量。在此明确指出所确定的测量序列可以包括正周期持续时间序列、负周期持续时间序列、相对于正基准周期持续时间的正周期持续时间偏差的序列、相对于负基准周期持续时间的负周期持续时间偏差的序列、时间可变的频率和/或相对于基准频率的时间可变的频率偏差。作为替代或者作为补充，所述信息也可以包括与接收信号的至少一个周期持续时间的偏差相关的周期持续时间参量或者频率参量。例如，所述信息可以是正/负周期持续时间差和/或接收信号与发射信号之间的频率差。所述方法例如可以包括用于获得测量装置的接收信号固有特征的方法。借助于本专利技术能够以较少的时间开销和工作开销来确定周期持续时间序列和/ 或时间可变的频率变化。随后，可以将所述周期持续时间和/或所述频率变化用于确定反射物体的至少一个形状特征和/或速度特征。借助于至少一个所识别的形状特征和/或速度特征可以实施改进的环境检测。例如可以通过所确定的相对速度将接收信号的强度变化以较大概率对应于一物体。同样可通过确定物体的空间构型更好地识别物体类型。通过所述方式可以使用不同的发射信号在进行发射和进行接收的超声装置之间传输信息。因此，本专利技术提供一种用于确定相对运动、用于实施反射物体的物体分类和/或用于区别所发出的不同发射信号波形的脉内分析。附加地，借助于本专利技术可以更精确地预测回波的可能接收时间。通过所述方式获得的更高测量精度可以用于缩短反应时间和/或用于增大测量范围。此外，还可以将在超声系统的发射周期内在不同时间获得的物体信息(例如物体距离)归一化到基准时刻上， 由此可实施车辆周围的物体场景的更精确分析。此外，如果发出可由接收装置区分的发射信号，则可以附加地改善测量精度和反应时间。借助于本专利技术，接收装置能够根据接收信号的时间变化过程识别所发出的发射信号具有一组可能的信号波形中的哪一个信号波形。在此，在本专利技术的所述实施方式中，不(仅仅)如在现有技术中那样根据信号强度来检查接收信号与发射脉冲的相似性。取而代之地，所述实施方式能够确定接收信号的频率和/或周期持续时间的时间变化过程与发射脉冲的相似性。这确保其他系统改进，例如以更短的脉冲重复持续时间发射和/或脉冲分离。此外，通过所述方式可容易地实现车辆/车辆通信中进行发射的超声装置与进行接收的超声装置之间的信息传输的改进。迄今常见的纯粹面向振幅分析的用于运行超声系统的方法的缺点是根据一个单独的回波不可识别物体相对于超声系统的相对运动。在迄今的测量方法中，根据彼此相继的发射周期中物体的多个回波的传播时间差的分析才能够实现物体的相对速度。在此，测量误差的重要来源是在两个彼此相继的发射脉冲之间的时间间隔期间的相对运动。由于相对运动，物体上的反射点在空间上可能如此变化，使得出现仅仅由反射点的移动引起的传播时间差，所述传播时间差不是相对运动的后果。这也往往在将接收信号对应于确定物体时导致误差。如果通过针对每一可能的接收脉冲波形计算相应的模拟值与接收信号的互相关来解决接收脉冲与各物体和/或发射信号波形的对应，可能需要多高的开销。互相关的计算开销很高并且通过可能的回波信号的数量而倍增。因此期望为了克服传统限制开发一种方法，借助所述方法可在不需要附加测量的情况下预测反射时刻的时间发展趋势。尤其是期望提供探测反射点相对于例如固定地设置在车辆上的超声天线装置的相对速度。这通过本专利技术可以实现。特别地，本专利技术能够实现正周期持续时间和负周期持续时间的同时/时间并行的分析。通过所述方式获得可用于相互可信度检验的冗余分析结果。可通过如下方式实施可信度检验考虑在几乎无误差地实施正周期持续时间和负周期持续时间的测量和分析时由负周期持续时间获得的分析结果相应于由正周期持续时间获得的分析结果。在此，例如可以通过求平均值来改进从脉内分析获得的分析结果。通过本专利技术也可以更好分离紧密相邻的反射点上的反射。在根据本专利技术的方法中，尤其可以通过在对测量时基的要求较小的情况下在一个以上的周期持续时间上的测量来实现较高的超声波测量时间精度要求，例如对于每lkm/h 相对速度变化0. 16%的测量分辨率。根据本专利技术的超声测量装置和相应的方法例如可以用于安全系统、驾驶员辅助系统和/或用于信息输出和/或报警设备。适当的驾驶员辅助系统的示例例如是自动化的制动、转向和/或加速系统。对于本专利技术而言优选的安全系统例如是安全气囊系统、可调节的发动机罩、安全带拉紧器、车窗升降器和/或主动式头枕。因此，本专利技术能够提供具有信号波形识别、物体探测和/或相对速度估计的车辆周围环境超声探测。除分析测量序列以外，可以同时分析瞬时信号强度的时间变化过程。因此可以在本专利技术中集成传统的分析方法。超声测量装置的可能使用的阈值开关可以输出关于回波传播时间变化可调的阈值。作为确定测量序列的补充，也可以多个测量装置时间并行地或者准时间并行地工作，以确定本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：M·卡尔，
申请(专利权)人：罗伯特·博世有限公司，
类型：发明
国别省市：
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