具有降低的最小作用距離的超聲波測量系統(tǒng)以及用于探測障礙物的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種超聲波測量系統(tǒng)，所述超聲波測量系統(tǒng)具有用于發(fā)送超聲波脈沖和用于產(chǎn)生包括由所述障礙物反射的超聲波回波脈沖的接收信號的諧振轉(zhuǎn)換器，其中所述轉(zhuǎn)換器元件在發(fā)送超聲波脈沖后產(chǎn)生具有所述轉(zhuǎn)換器元件的諧振頻率的停振信號。所述超聲波測量系統(tǒng)包括具有控制裝置的分析處理單元，所述控制裝置被構(gòu)造用于，借助由所述控制裝置產(chǎn)生的、頻率調(diào)制的發(fā)送信號控制所述用于發(fā)送所述超聲波脈沖的所述轉(zhuǎn)換器元件，其中借助調(diào)制信號如此實現(xiàn)所述頻率調(diào)制，使得所述超聲波脈沖的符號不同于所述停振信號的符號。所述分析處理單元被構(gòu)造用于，根據(jù)借助至少一個相關濾波器產(chǎn)生的相關信號的分析處理來識別回波脈沖，所述相關信號來自由所述諧振轉(zhuǎn)換器元件產(chǎn)生的信號與所述發(fā)送信號的相關。此外，提供一種用于借助超聲波探測障礙物的相應的方法，以及一種具有所述超聲波測量系統(tǒng)的車輛輔助系統(tǒng)。
【專利說明】具有降低的最小作用距離的超聲波測量系統(tǒng)以及用于探測障礙物的方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于探測障礙物的超聲波測量系統(tǒng)，所述超聲波測量系統(tǒng)具有用于發(fā)送超聲波脈沖和用于接收由障礙物反射的超聲波回波脈沖的諧振轉(zhuǎn)換器元件。本發(fā)明也涉及具有這種超聲波測量系統(tǒng)的車輛和一種借助超聲波探測障礙物的方法。
【背景技術】
[0002]使用基于超聲波的測量系統(tǒng)，以便測量與位于傳感器前方的對象的間距。所使用的超聲波傳感器通?；诿}沖回波方法。在運行中，傳感器發(fā)送超聲波脈沖并且測量通過對象引起的超聲波脈沖反射(回波)。傳感器與對象之間的間距通過所測量的回波傳播時間和聲波速度計算出。
[0003]為了測量間距，如此分析處理模擬的脈沖信號，使得當所測量的回撥脈沖電壓在一規(guī)定的最小持續(xù)時間上超過閾值時，才剛好存在有效的回波。
[0004]此外，超聲波傳感器作為發(fā)送與接收單元起作用。傳感器包括諧振轉(zhuǎn)換器元件，所述諧振轉(zhuǎn)換器元件的發(fā)射頻率與轉(zhuǎn)換器的諧振頻率調(diào)諧。
[0005]由于轉(zhuǎn)換器的諧振特性,在發(fā)送激勵的情況下發(fā)生起振與停振(Ausschwingen)。尤其停振過程導致死區(qū)時間，在所述死區(qū)時間內(nèi)不能夠探測到回波。所述死區(qū)時間相當于用于傳感器的最小作用距離。現(xiàn)今不可以低于所述最小作用距離。
[0006]值得期望的是，降低最小作用距離。
[0007]也已知的是:當替代借助轉(zhuǎn)換器的諧振頻率激勵，有針對性地在諧振之外、尤其是在激勵結(jié)束時進行特殊的激勵時，如何通過頻率調(diào)制的激勵來減小死區(qū)時間。尤其是在激勵結(jié)束時借助恒定的、與諧振頻率不同的頻率對轉(zhuǎn)換器的這種激勵例如由文獻DE10103936C2已知。由此，用于停振的輸出振幅能夠減小并且因此衰減時間同樣能夠減小。在此，缺點是，這種超聲波測量系統(tǒng)被構(gòu)造用于產(chǎn)生非常特殊的發(fā)送方式并且由此限于所述非常特殊的發(fā)送方式。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]根據(jù)本發(fā)明的、用于借助超聲波傳感器探測障礙物的超聲波測量系統(tǒng)具有用于發(fā)送超聲波脈沖和用于產(chǎn)生接收信號的諧振轉(zhuǎn)換器元件，所述接收信號包括由障礙物反射的、稱作“回波脈沖”的超聲波脈沖。所述諧振轉(zhuǎn)換器元件在發(fā)送超聲波脈沖后繼續(xù)產(chǎn)生具有所述諧振轉(zhuǎn)換器元件的諧振頻率的停振信號。超聲波測量系統(tǒng)也包括具有控制裝置的分析處理單元，所述控制裝置被構(gòu)造用于借助由控制裝置產(chǎn)生的發(fā)送信號控制用于發(fā)送超聲波脈沖的諧振轉(zhuǎn)換器元件。此外，超聲波測量系統(tǒng)的控制單元被構(gòu)造用于借助調(diào)制信號如此產(chǎn)生頻率調(diào)制的發(fā)送信號，使得超聲波脈沖的符號不同于停振信號的符號。分析處理單元具有至少一個相關濾波器，其中，所述至少一個相關濾波器被構(gòu)造用于將由諧振轉(zhuǎn)換器產(chǎn)生的信號與發(fā)送信號進行相關并且產(chǎn)生相應的相關信號。此外，分析處理單元被構(gòu)造用于在存在超過閾值的電平或存在相關信號的最大值時，識別由障礙物產(chǎn)生的回波脈沖，并且借助發(fā)送的超聲波脈沖與接收的回波脈沖之間的時間段計算與障礙物的間距。
[0009]此外，根據(jù)本發(fā)明提供一種用于借助超聲波探測障礙物的方法。在根據(jù)本發(fā)明的方法中，借助諧振轉(zhuǎn)換器元件發(fā)送超聲波脈沖，借助諧振轉(zhuǎn)換器元件產(chǎn)生包括由障礙物反射的、稱作“回波脈沖”的超聲波脈沖的接收信號，其中，在由諧振轉(zhuǎn)換器元件發(fā)送超聲波脈沖后產(chǎn)生具有諧振轉(zhuǎn)換器元件的諧振頻率的停振信號，并且產(chǎn)生發(fā)送信號，借助所述發(fā)送信號控制用于發(fā)送超聲波脈沖的諧振轉(zhuǎn)換器元件。此外，借助調(diào)制信號如此調(diào)制發(fā)送信號的頻率，使得超聲波脈沖的符號不同于停振信號的符號。為了得到相應的相關信號，借助相關濾波器的相關函數(shù)將由諧振轉(zhuǎn)換器元件產(chǎn)生的信號與發(fā)送信號進行相關。在此，在存在超過閾值的電平或存在相關信號的最大值時識別回波脈沖，并且由發(fā)送的超聲波脈沖與接收的回波脈沖之間的時間段和超聲波速度計算與障礙物的間距。
[0010]從屬權利要求示出本發(fā)明的優(yōu)選擴展方案。
[0011]在根據(jù)本發(fā)明的超聲波測量系統(tǒng)中，如此選擇控制頻率，使得發(fā)送信號包含適當?shù)仡l率調(diào)制的編碼、即符號。已經(jīng)根據(jù)本發(fā)明如此選擇頻率調(diào)制的編碼，使得發(fā)送信號與停振信號之間存在盡可能大的差異。
[0012]在本發(fā)明的一種特別有利的實施方式中，借助調(diào)制信號調(diào)制發(fā)送信號，在所述調(diào)制信號中頻率在包括分別不同于諧振轉(zhuǎn)換器元件的諧振頻率的一些頻率值的頻域中變化。此外，優(yōu)選地，調(diào)制信號具有隨時間連續(xù)變化的頻率。與借助恒定頻率的控制相比，在本發(fā)明的所述優(yōu)選實施方式中如此運行超聲波傳感器，使得獨特的頻率混合(Frequenzgemisch)被發(fā)射。此外，優(yōu)選使用調(diào)頻信號、尤其是線性的或非線性的調(diào)頻信號作為調(diào)制信號。
[0013]在本發(fā)明的一種非常有利的實施方式中，至少一個相關濾波器被構(gòu)造為數(shù)字的相關濾波器，并且分析處理單元包括一個模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器或至少一個用于將由諧振轉(zhuǎn)換器元件產(chǎn)生的信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號并且將該數(shù)字信號傳輸給數(shù)字的相關濾波器的比較器。
[0014]根據(jù)本發(fā)明，在接收信號中通過適當?shù)臄?shù)字處理、尤其是通過使用數(shù)字的相關濾波器來探測發(fā)送信號的編碼并且將其與具有轉(zhuǎn)換器的本征頻率(諧振頻率)的停振信號分離。
[0015]模擬的接收信號(A/D:模擬/數(shù)字)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號并且隨后通過信號匹配的數(shù)字濾波器。所述濾波器實現(xiàn)為數(shù)字的相關濾波器、尤其實現(xiàn)為互相關濾波器或最優(yōu)濾波器。
[0016]當發(fā)送信號與包含接收信號的、由諧振轉(zhuǎn)換器產(chǎn)生的信號之間的相關值最大或超過確定的閾時，才剛好存在回波脈沖。由此，也可以將相對較小的回波脈沖從停振信號的明顯更大的振幅中分離。信號頻率作為回波脈沖和停振信號之間的差別特征?；夭}沖的頻率反映調(diào)制的發(fā)送頻率，轉(zhuǎn)換器的停振在其本征頻率上實現(xiàn)。
[0017]借助根據(jù)本發(fā)明的超聲波測量系統(tǒng)也能夠探測與轉(zhuǎn)換器的停振疊加的回波。因此，死區(qū)時間范圍進一步減小。通過在此提出的在諧振轉(zhuǎn)換器的殘余震蕩區(qū)域(Nachschwingbereich)中的測量,超聲波傳感器的最小作用距離能夠進一步減小。
[0018]能夠與所選擇的發(fā)送脈沖持續(xù)時間和發(fā)送振幅無關地應用本發(fā)明。本發(fā)明在任何情形中導致停振窗口的縮小。
[0019]在本發(fā)明的一個有利的實施中，如此選擇頻率調(diào)制的發(fā)送信號，使得截止頻率盡可能遠尚諧振頻率，以便減小最初的裳減振幅并且因此振湯更快地裳減。
[0020]在本發(fā)明的一種特別優(yōu)選的、其中使用調(diào)頻信號作為發(fā)送信號的調(diào)制信號的實施方式中，根據(jù)本發(fā)明的超聲波測量系統(tǒng)被構(gòu)造用于在在超聲波測量系統(tǒng)和障礙物之間存在以至少一個相對速度進行的相對運動時探測障礙物。此外，分析處理單元被構(gòu)造用于借助由至少一個用作相關濾波器的最優(yōu)濾波器產(chǎn)生的相關信號識別回波脈沖。
[0021]如果發(fā)送方和/或可選地存在的、反射信號的對象和/或接收方相對彼此運動，則發(fā)生稱為術語“多普勒效應”的信號頻譜變化。多普勒偏移也發(fā)生在使用調(diào)頻信號作為調(diào)制信號的情況下，所述調(diào)制信號的載波頻率與時間不成比例地變化。因此，所述調(diào)頻信號被稱為非線性的調(diào)頻信號。當使用非線性的調(diào)頻信號作為調(diào)制信號時，需要多個與相應的相對速度對應的最優(yōu)濾波器(匹配濾波器)用于可靠地探測相關最大值。當使用線性的調(diào)頻信號作為調(diào)制信號時，盡管多普勒偏移，還是可以在同一數(shù)字的最優(yōu)濾波器(匹配濾波器)中確定相關最大值，這使得這種發(fā)送信號方式的應用在這特殊的觀點下是特別有利的。
[0022]優(yōu)選地，分析處理單元包括用于放大由諧振轉(zhuǎn)換器產(chǎn)生的信號的放大器，其中所述放大器被構(gòu)造用于在諧振轉(zhuǎn)換器的衰減窗中產(chǎn)生由諧振轉(zhuǎn)換器產(chǎn)生的信號的如此的放大、尤其是由諧振轉(zhuǎn)換器產(chǎn)生的信號的如此減小了的恒定的放大、或者由諧振轉(zhuǎn)換器產(chǎn)生的信號的如此隨時間增加的放大、優(yōu)選如此隨時間而線性增加的放大，使得由諧振轉(zhuǎn)換器產(chǎn)生的并且放大的信號在諧振轉(zhuǎn)換器的衰減窗中不出現(xiàn)過調(diào)，或使得由諧振轉(zhuǎn)換器產(chǎn)生的并且放大的信號在諧振轉(zhuǎn)換器的停振窗中以減小了的振幅出現(xiàn)過調(diào)，或使得由諧振轉(zhuǎn)換器產(chǎn)生的并且放大的信號在諧振轉(zhuǎn)換器的衰減窗中在一較小的持續(xù)時間上出現(xiàn)過調(diào)。
[0023]在一些實現(xiàn)中選擇恒定的放大。根據(jù)放大器設計或模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器(模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器設計)的構(gòu)造，這可能導致在衰減窗中飽和或者過調(diào)。信號分析由此受到干擾。本發(fā)明的一個有利的實施或者通過在衰減窗中選擇恒定的但減小了的放大，或者通過選擇與運行時間有關的放大、尤其是隨時間而線性增加的放大。根據(jù)本發(fā)明如此選擇所述放大，使得避免或至少在振幅方面減小過調(diào)或?qū)⑦^調(diào)限制在一較小的持續(xù)時間上。
[0024]本發(fā)明的另一個有利的效果是，在所謂的測量窗中信號背景比的改善，即在衰減窗之外信號背景比也得到改善。因此不僅可以改善弱反射的對象的識別，而且可以提高最大的作用距離。
[0025]根據(jù)本發(fā)明，尤其提供具有一種車輛輔助系統(tǒng)的車輛，所述車輛輔助系統(tǒng)具有根據(jù)本發(fā)明的超聲波測量系統(tǒng)。這種車輛的駕駛員然后在識別障礙物時能夠及早被警告。根據(jù)本發(fā)明的車輛輔助系統(tǒng)尤其被構(gòu)造用于在識別障礙物時干預車輛動態(tài)性。由此，根據(jù)本發(fā)明的車輛尤其在泊車時的碰撞危險得到明顯減小。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0026]以下參考附圖詳細描述本發(fā)明的實施例。其中:
[0027]圖1:根據(jù)本發(fā)明第一實施方式的、具有諧振轉(zhuǎn)換器的超聲波系統(tǒng)的分析處理單元的框圖，其中，分析處理單元包括控制裝置、放大器、互相關濾波器，
[0028]圖2:由根據(jù)本發(fā)明的第一實施方式的超聲波系統(tǒng)產(chǎn)生的發(fā)送信號，其具有相應的停振階段，
[0029]圖3:由根據(jù)本發(fā)明第一實施方式的超聲波系統(tǒng)產(chǎn)生的發(fā)送信號連同在停振階段具有疊加的、包括回波脈沖的接收信號的示意圖，
[0030]圖4:由根據(jù)本發(fā)明第一實施方式的超聲波系統(tǒng)的相關濾波器產(chǎn)生的相關信號，所述相關信號表示由諧振轉(zhuǎn)換器元件產(chǎn)生的在與發(fā)送信號進行相關之后的信號。
【具體實施方式】
[0031]圖1示出根據(jù)本發(fā)明的第一實施方式的、具有諧振轉(zhuǎn)換器元件(未示出)的超聲波測量系統(tǒng)(未示出)的分析處理單元10的框圖，所述分析處理單元包括控制裝置20、放大器30、模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器40和互相關濾波器50，其中，在控制裝置中存儲頻率調(diào)制的發(fā)送脈沖的模式(Muster)。
[0032]超聲波測量系統(tǒng)的超聲波傳感器(未示出)借助諧振轉(zhuǎn)換器元件發(fā)送超聲波脈沖，所述超聲波脈沖在障礙物(未示出)上反射并且作為回波脈沖由超聲波傳感器接收。在此，諧振轉(zhuǎn)換器元件產(chǎn)生包括回波脈沖的接收信號。由于在發(fā)送發(fā)送脈沖之后超聲波傳感器處于具有其諧振頻率的停振階段中并且產(chǎn)生相應的停振信號，因此包括回波脈沖的接收信號與諧振轉(zhuǎn)換器的停振信號疊加。由諧振轉(zhuǎn)換器產(chǎn)生的信號借助存在于回波路徑中的放大器30 (AMP:放大器)放大并且然后經(jīng)過也存在于回波路徑中的模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器(ADC:模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器)，所述模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器將由諧振轉(zhuǎn)換器元件產(chǎn)生的模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號。替代ADC40，可以設置一個或多個比較器，以便將由諧振轉(zhuǎn)換器元件產(chǎn)生的模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號。數(shù)字化的信號然后到達數(shù)字的互相關濾波器50，由互相關濾波器50將所述數(shù)字化的信號與頻率調(diào)制的發(fā)送脈沖相關。
[0033]諧振轉(zhuǎn)換器具有如下缺點:其具有相當長的停振階段并且根據(jù)現(xiàn)有技術在所述停振階段期間不能接收信號。通過現(xiàn)有放大器電路尤其將測量的振幅在停振階段飽和，也即將其切削。通過選擇具有不同于諧振符號的符號的發(fā)送信號，并且通過在接收路徑上使用適當?shù)南嚓P濾波器50 (最優(yōu)濾波器)可以在飽和區(qū)中純粹測量，從而盡管使用相對于【背景技術】已知的脈沖更長的脈沖，最小作用距離明顯改善。由【背景技術】已知具有300 μ s的脈沖持續(xù)時間及20cm的最小作用距離的超聲波傳感器。已經(jīng)在根據(jù)本發(fā)明的超聲波傳感器上證明了 500 μ s的脈沖持續(xù)時間及15cm的最小作用距離。
[0034]圖2示出由根據(jù)本發(fā)明第一實施方式的超聲波測量系統(tǒng)產(chǎn)生的具有相應停振階段的發(fā)送信號25的時間相關性。此外，借助調(diào)頻信號調(diào)制發(fā)送信號25，所述調(diào)頻信號具有在包括分別不同于諧振轉(zhuǎn)換器的諧振頻率的頻率值的頻域中的隨時間連續(xù)變化的頻率。
[0035]發(fā)送信號25連同相應的停振信號26表不為與時間t相關的電壓U。在時間段At1期間發(fā)送發(fā)送信號25。停振信號26在時間段At2上延伸。
[0036]圖3以示意圖示出由根據(jù)本發(fā)明第一實施方式的超聲波系統(tǒng)產(chǎn)生的發(fā)送信號25和停振信號26連同疊加的、包括回波脈沖的接收信號27。發(fā)送信號25連同相應的停振信號26如圖1中那樣表示為與時間t相關的電壓U。在時間段At1期間發(fā)送發(fā)送信號25。停振信號26在時間段At2期間延伸。在處于時間段At2內(nèi)的時間段At3期間，包括回波脈沖的接收信號27與停振信號26疊加并且因此產(chǎn)生由轉(zhuǎn)換器產(chǎn)生的信號28。
[0037]圖4中示出由根據(jù)本發(fā)明的第一實施方式的超聲波系統(tǒng)的相關濾波器50產(chǎn)生的相關信號55，所述相關信號相應于由諧振轉(zhuǎn)換器產(chǎn)生的在與發(fā)送信號25相關之后的信號28。[0038]由諧振轉(zhuǎn)換器產(chǎn)生的信號28包括:包括回波脈沖的接收信號27和停振信號26。
[0039]圖4中，相關信號55 (K)表示為時間t的函數(shù)。相關信號55示出兩個最大值點。在第一最大值點處可以發(fā)現(xiàn)信號25，在第二最值點處可以發(fā)現(xiàn)包括回波脈沖的接收信號27。兩個最大值點之間的時間間距At表示發(fā)送的超聲波脈沖與接收的回波脈沖之間經(jīng)歷的時間。
[0040]除上述的書面公開以外，在此對于本發(fā)明的其他公開，補充地參考圖1至4中的示圖。
【權利要求】
1.一種用于借助超聲波傳感器探測障礙物的超聲波測量系統(tǒng)，所述超聲波測量系統(tǒng)具有用于發(fā)送超聲波脈沖和用于產(chǎn)生接收信號(27)的諧振轉(zhuǎn)換器元件，所述接收信號包括由所述障礙物反射的、稱作回波脈沖的超聲波脈沖，其中，所述諧振轉(zhuǎn)換器元件在發(fā)送所述超聲波脈沖之后繼續(xù)產(chǎn)生具有所述諧振轉(zhuǎn)換器元件的諧振頻率的停振信號(26)，所述超聲波測量系統(tǒng)具有分析處理單元(10)，所述分析處理單元具有控制裝置(20)，所述控制裝置被構(gòu)造用于借助由所述控制裝置(20 )產(chǎn)生的發(fā)送信號(25 )控制用于發(fā)送所述超聲波脈沖的所述諧振轉(zhuǎn)換器元件，其特征在于，所述控制裝置(20)被構(gòu)造用于借助調(diào)制信號如此產(chǎn)生頻率調(diào)制的發(fā)送信號(25)，使得所述超聲波脈沖的符號不同于所述停振信號的符號，所述分析處理單元包括至少一個相關濾波器(50)，其中，所述至少一個相關濾波器(50)被構(gòu)造用于將由所述諧振轉(zhuǎn)換器元件產(chǎn)生的信號(28)與所述發(fā)送信號(25)進行相關并且在此產(chǎn)生相應的相關信號(55)，并且所述分析處理裝置(10)被構(gòu)造用于在存在超過閾值的電平或所述相關信號(55)的最大值時識別所述回波脈沖以及由所述發(fā)送的超聲波脈沖與所述接收的回波脈沖之間的時間段(At)和超聲波速度計算與所述障礙物的間距。
2.根據(jù)權利要求1所述的超聲波測量系統(tǒng)，其特征在于，所述調(diào)制信號的頻率在包括分別不同于所述諧振轉(zhuǎn)換器元件的諧振頻率的一些頻率值的頻域內(nèi)變化。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的超聲波測量系統(tǒng)，其特征在于，所述調(diào)制信號的頻率隨時間連續(xù)變化。
4.根據(jù)權利要求1至3中任一項所述的超聲波測量系統(tǒng)，其特征在于，至少一個相關濾波器(50)被構(gòu)造為數(shù)字的相關濾波器(50)，并且所述分析處理單元(10)此外包括一個模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器(40)或至少一個比較器，其中，所述模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器(40)或者所述至少一個比較器被構(gòu)造用于將由所述諧振轉(zhuǎn)換器元件產(chǎn)生的信號(28)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號并且將所述數(shù)字信號傳輸給所述數(shù)字的相關濾波器(50 )。
5.根據(jù)以上權利要求中任一項所述的超聲波測量系統(tǒng)，其特征在于，至少一個相關濾波器(50 )是互相關濾波`器(50 )、尤其是最優(yōu)濾波器(50 )。
6.根據(jù)以上權利要求中任一項所述的超聲波測量系統(tǒng)，其特征在于，所述控制裝置(20)被構(gòu)造用于借助作為調(diào)制信號的調(diào)頻信號產(chǎn)生頻率調(diào)制的發(fā)送信號(25)。
7.根據(jù)權利要求6所述的超聲波測量系統(tǒng)，其特征在于，所述分析處理單元(10)被構(gòu)造用于當在所述超聲波測量系統(tǒng)與所述障礙物之間存在以至少一個相對速度進行的相對運動時借助由至少一個相關濾波器(50)產(chǎn)生的相關信號(55)探測所述障礙物。
8.根據(jù)以上權利要求中任一項所述的超聲波測量系統(tǒng)，其特征在于，所述分析處理單元(10)包括用于放大由所述諧振轉(zhuǎn)換器元件產(chǎn)生的信號(28)的放大器(30)，其中，所述放大器(30)被構(gòu)造用于在所述諧振轉(zhuǎn)換器的衰減窗(At2)中產(chǎn)生由所述諧振轉(zhuǎn)換器產(chǎn)生的信號(28)的如此的放大、尤其是由所述諧振轉(zhuǎn)換器產(chǎn)生的信號(28)的如此減小了的恒定的放大、或者由所述諧振轉(zhuǎn)換器產(chǎn)生的信號(28)的如此隨時間增加的放大、優(yōu)選如此隨時間線性增加的放大，使得由所述諧振轉(zhuǎn)換器元件產(chǎn)生的并且放大的信號在所述諧振轉(zhuǎn)換器元件的衰減窗(At2)中不出現(xiàn)過調(diào)，或使得由所述諧振轉(zhuǎn)換器元件產(chǎn)生的并且放大的信號在所述諧振轉(zhuǎn)換器元件的所述衰減窗(At2)中以減小了的振幅出現(xiàn)過調(diào)，或使得由所述諧振轉(zhuǎn)換器元件產(chǎn)生的并且放大的信號在所述諧振轉(zhuǎn)換器元件的所述衰減窗(At2)中在一較小的持續(xù)時間上出現(xiàn)過調(diào)。
9.一種用于借助超聲波探測障礙物的方法，其中，借助諧振轉(zhuǎn)換器元件發(fā)送超聲波脈沖，借助所述諧振轉(zhuǎn)換器元件產(chǎn)生包括由所述障礙物反射的、稱作回波脈沖的超聲波脈沖的接收信號(27)，其中，在由所述諧振轉(zhuǎn)換器元件發(fā)送所述超聲波脈沖之后產(chǎn)生具有所述諧振轉(zhuǎn)換器元件的諧振頻率的停振信號(26)，并且產(chǎn)生發(fā)送信號(25)，借助所述發(fā)送信號控制用于發(fā)送所述超聲波脈沖的所述諧振轉(zhuǎn)換器元件，其特征在于，借助調(diào)制信號如此調(diào)制所述發(fā)送信號(25)，使得所述超聲波脈沖的符號不同于所述停振信號的符號，將由所述諧振轉(zhuǎn)換器元件產(chǎn)生的信號(28)與所述發(fā)送信號進行相關，以便得到相應的相關信號(55)，并且在存在超過閾值的電平或者存在所述相關信號的最大值時識別所述回波脈沖并且由所述發(fā)送的超聲波脈沖與所述接收的回波脈沖之間的時間段(At)和超聲波速度計算與所述障礙物的間距。
10.根據(jù)權利要求9所述的方法，其特征在于，所述調(diào)制信號的頻率在包括分別不同于所述諧振轉(zhuǎn)換器元件的諧振頻率的一些頻率值的頻域內(nèi)變化。
11.根據(jù)權利要求9或10所述的方法，其特征在于，所述調(diào)制信號的頻率隨時間連續(xù)變 化。
12.根據(jù)權利要求8至11中任一項所述的方法，其特征在于，所述頻率調(diào)制的發(fā)送信號(25)借助作為調(diào)制信號的調(diào)頻信號產(chǎn)生。
13.根據(jù)權利要求12所述的方法，其特征在于，當在所述超聲波測量系統(tǒng)與所述障礙物之間存在以至少一個相對速度進行的相對運動時，根據(jù)借助至少一個相關濾波器(50)的相關函數(shù)產(chǎn)生的相關信號(55)探測所述障礙物。
14.根據(jù)權利要求9至13中任一項所述的方法，其特征在于，借助如此的放大、尤其是減小了的恒定的放大或隨時間增大的、尤其是隨時間線性增大的放大來放大由所述諧振轉(zhuǎn)換器元件產(chǎn)生的信號(28)，使得由所述諧振轉(zhuǎn)換器元件產(chǎn)生的并且放大的信號在所述諧振轉(zhuǎn)換器元件的衰減窗(At2)中不出現(xiàn)過調(diào)，或使得由所述諧振轉(zhuǎn)換器元件產(chǎn)生的并且放大的信號在所述諧振轉(zhuǎn)換器元件的所述衰減窗(△ t2)中以減小了的振幅出現(xiàn)過調(diào)，或使得由所述諧振轉(zhuǎn)換器元件產(chǎn)生的并且放大的信號在所述諧振轉(zhuǎn)換器元件的所述衰減窗(At2)中在一較小的持續(xù)時間上出現(xiàn)過調(diào)。
15.—種車輛，其具有車輛輔助系統(tǒng)，所述車輛輔助系統(tǒng)具有根據(jù)權利要求1至8中任一項所述的超聲波測量系統(tǒng)。
【文檔編號】G01S7/52GK103534603SQ201280022368
【公開日】2014年1月22日 申請日期:2012年3月20日 優(yōu)先權日:2011年5月9日
【發(fā)明者】A·克洛茨, D·施密德, M·舒曼, M·卡爾 申請人:羅伯特·博世有限公司