【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有降低的最小作用距离的超声波测量系统以及用于探测障碍物的方法
本专利技术涉及一种用于探测障碍物的超声波测量系统,所述超声波测量系统具有用于发送超声波脉冲和用于接收由障碍物反射的超声波回波脉冲的谐振转换器元件。本专利技术也涉及具有这种超声波测量系统的车辆和一种借助超声波探测障碍物的方法。
技术介绍
使用基于超声波的测量系统,以便测量与位于传感器前方的对象的间距。所使用的超声波传感器通常基于脉冲回波方法。在运行中,传感器发送超声波脉冲并且测量通过对象引起的超声波脉冲反射(回波)。传感器与对象之间的间距通过所测量的回波传播时间和声波速度计算出。为了测量间距,如此分析处理模拟的脉冲信号,使得当所测量的回拨脉冲电压在一规定的最小持续时间上超过阈值时,才刚好存在有效的回波。此外,超声波传感器作为发送与接收单元起作用。传感器包括谐振转换器元件,所述谐振转换器元件的发射频率与转换器的谐振频率调谐。由于转换器的谐振特性,在发送激励的情况下发生起振与停振(Ausschwingen)。尤其停振过程导致死区时间,在所述死区时间内不能够探测到回波。所述死区时间相当于用于传感器的最小作用距离。现今不可以低于所述最小作用距离。值得期望的是,降低最小作用距离。也已知的是:当替代借助转换器的谐振频率激励,有针对性地在谐振之外、尤其是在激励结束时进行特殊的激励时,如何通过频率调制的激励来减小死区时间。尤其是在激励结束时借助恒定的、与谐振频率不同的频率对转换器的这种激励例如由文献DE10103936C2已知。由此,用于停振的输出振幅能够减小并且因此衰减时间同样能够减小。在此,缺点是,这种超声 ...
【技术保护点】
一种用于借助超声波传感器探测障碍物的超声波测量系统,所述超声波测量系统具有用于发送超声波脉冲和用于产生接收信号(27)的谐振转换器元件,所述接收信号包括由所述障碍物反射的、称作回波脉冲的超声波脉冲,其中,所述谐振转换器元件在发送所述超声波脉冲之后继续产生具有所述谐振转换器元件的谐振频率的停振信号(26),所述超声波测量系统具有分析处理单元(10),所述分析处理单元具有控制装置(20),所述控制装置被构造用于借助由所述控制装置(20)产生的发送信号(25)控制用于发送所述超声波脉冲的所述谐振转换器元件,其特征在于,所述控制装置(20)被构造用于借助调制信号如此产生频率调制的发送信号(25),使得所述超声波脉冲的符号不同于所述停振信号的符号,所述分析处理单元包括至少一个相关滤波器(50),其中,所述至少一个相关滤波器(50)被构造用于将由所述谐振转换器元件产生的信号(28)与所述发送信号(25)进行相关并且在此产生相应的相关信号(55),并且所述分析处理装置(10)被构造用于在存在超过阈值的电平或所述相关信号(55)的最大值时识别所述回波脉冲以及由所述发送的超声波脉冲与所述接收的回波脉冲之 ...
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.05.09 DE 10201075484.91.一种用于借助超声波传感器探测障碍物的超声波测量系统,所述超声波测量系统具有用于发送超声波脉冲和用于产生接收信号(27)的谐振转换器元件,所述接收信号包括由所述障碍物反射的、称作回波脉冲的超声波脉冲,其中,所述谐振转换器元件在发送所述超声波脉冲之后继续产生具有所述谐振转换器元件的谐振频率的停振信号(26),所述超声波测量系统具有分析处理单元(10),所述分析处理单元具有控制装置(20),所述控制装置被构造用于借助由所述控制装置(20)产生的发送信号(25)控制用于发送所述超声波脉冲的所述谐振转换器元件,其特征在于,所述控制装置(20)被构造用于借助调制信号产生频率调制的发送信号(25),使得所述超声波脉冲的符号不同于所述停振信号的符号,所述分析处理单元包括至少一个相关滤波器(50),其中,所述至少一个相关滤波器(50)被构造用于将由所述谐振转换器元件产生的信号(28)与所述发送信号(25)进行相关并且在此产生相应的相关信号(55),并且所述分析处理单元(10)被构造用于在存在超过阈值的电平或所述相关信号(55)的最大值时识别所述回波脉冲以及由所述发送的超声波脉冲与所述接收的回波脉冲之间的时间段(Δt)和超声波速度计算与所述障碍物的间距。2.根据权利要求1所述的超声波测量系统,其特征在于,所述调制信号的频率在包括分别不同于所述谐振转换器元件的谐振频率的一些频率值的频域内变化。3.根据权利要求1或2所述的超声波测量系统,其特征在于,所述调制信号的频率随时间连续变化。4.根据权利要求1或2所述的超声波测量系统,其特征在于,至少一个相关滤波器(50)被构造为数字的相关滤波器(50),并且所述分析处理单元(10)此外包括一个模拟/数字转换器(40)或至少一个比较器,其中,所述模拟/数字转换器(40)或者所述至少一个比较器被构造用于将由所述谐振转换器元件产生的信号(28)转换成数字信号并且将所述数字信号传输给所述数字的相关滤波器(50)。5.根据权利要求1或2所述的超声波测量系统,其特征在于,至少一个相关滤波器(50)是互相关滤波器。6.根据权利要求1或2所述的超声波测量系统,其特征在于,所述控制装置(20)被构造用于借助作为调制信号的调频信号产生频率调制的发送信号(25)。7.根据权利要求6所述的超声波测量系统,其特征在于,所述分析处理单元(10)被构造用于当在所述超声波测量系统与所述障碍物之间存在以至少一个相对速度进行的相对运动时借助由至少一个相关滤波器(50)产生的相关信号(55)探测所述障碍物。8.根据权利要求1或2所述的超声波测量系统,其特征在于,所述分析处理单元(10)包括用于放大由所述谐振转换器元件产生的信号(28)的放大器(30),其中,所述放大器(30)被构造用于在谐振转换器的衰减窗(Δt2)中产生由所述谐振转换器元件产生的信号(28)的放大,使得由所述谐振转换器元件产生的并且放大的信号在所述谐振转换器元件的衰减窗(Δt2)中不出现过调,或使得由所述谐振转换器元件产生的并且放大的信号在所述谐振转换器元件的所述衰减窗(Δt2)中以减小了的振幅出现过调,或使得由所述谐振转换器元件产生的并且放大的信号在所述谐振转换器元件的所述衰减窗(Δt2)中在一较小的持续时间上出现过调。9.根据权利要求1或2所述的超声波测量系统,其特征在于,至少一个相关滤波器(50)是最优滤波器。10.根据权利要求8所述的超声波测量系统,其特征在于,所述放大器(30)被构造用于在所述谐振转换器的衰减窗(Δt2)中产生由所述谐振转换器元件产生的信号(28)的减小了的恒定的放大,使得由所述谐振转换器元件产生的并且放大的信号在所述谐振转换器元件的衰减窗(Δt2)中不出现过调,或使得由所述谐振转换器元件产生的并且放大的信号在所述谐振转换器元件的所述衰减窗(Δt2)中以减小了的振幅出现过调,或使得由所述谐振转换器元件产生的并且放大的信号在所述谐振转换器元件的所述衰减窗(Δt2)中在一较小的持续时间上出现过调。11.根据权利要求8所述的超声波测量系统,其特征在于,所述放大器(30)被构造用于在所述谐振转换器的衰减窗(Δt2)中产生由所述谐振转换器元件产生的信号(28)的随时间增加的放大,使得由所述谐振转换器元件产生的并且放大的信号在所述谐振转换器元件的衰减窗(Δt2)中不出现过调,或使得由所述谐振转换器元件产生的并且放大的信号在所述谐振转换器元件的所述衰减窗(Δt2)...
【专利技术属性】
技术研发人员:A·克洛茨,D·施密德,M·舒曼,M·卡尔,
申请(专利权)人:罗伯特·博世有限公司,
类型:
国别省市:
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