[發明專利]耐用性提高的超聲波系統

有效

• 申請號: 201310384754.7
• 申請日: 2013-08-29
• 公開（公告）號: CN103675822B
• 公開（公告）日: 2018-08-03
• 發明（設計）人: 蔡旌;D·施密德
• 申請（專利權）人: 羅伯特·博世有限公司
• 主分類號: G01S15/08
• 分類號: G01S15/08;G01S15/93;G01S7/524;G01S7/526
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 曾立

本發明涉及一種適用于基于汽車的距離測量系統（10）的超聲波傳感器，包括溫度傳感器，其設置為測量所述超聲波傳感器（1）的溫度。本發明還提出一種距離測量系統，其具有用于分析距離信號的控制儀、超聲波傳感器及在控制儀和超聲波傳感器之間的通信通道。此外，本發明提出一種汽車，其包括超聲波傳感器和/或前述距離測量系統。所述距離測量系統和所述汽車在這里都具有根據本發明提出的超聲波傳感器。

技術領域

本發明涉及一種超聲波系統，例如現有技術中很久以來就已知的停車距離控制裝置。

背景技術

超聲波傳感器的功能常常基于反射波探測原理，即它不僅作為發射機工作，還作為接收機工作。在這里，控制儀向超聲波傳感器(超聲波發射接收機)發射指令。此外在這個接收時間期間，在設置連接中不控制相鄰的傳感器。現在根據反射原理進行距離測量。超聲波經過的行程對應每個傳感器和也許存在的障礙物之間的兩倍距離，發出的超聲波信號在障礙物上反射。在傳感器中，模擬信號的幅值與閾值(所謂的比較閾值)比較。如果對應反射信號的模擬信號低于所述閾值，則所屬數字信號等于傳感器電壓供應(高)。如果所屬模擬信號超過所述比較閾值，所述數字信號代替傳感器值(低)。從電壓級的這個代替推論接收的反射波。在傳感器中，所述比較閾值(對應傳感器的靈敏度)根據反射波的運行時間進行調整。這是需要的，以便通過提高的探測靈敏度考慮因為提高的運行距離而減小的反射波信號幅值。靈敏度的時間變化曲線命名為特性曲線，并且保存在系統內部。它可由控制儀編程到傳感器中并且在需要時改變它。如眾所周知的，超聲波傳感器的靈敏度根據環境溫度和空氣濕度變敏感。兩個值影響在環境中波的吸收和因而提高反射波的幅值。為了使所述靈敏度不依賴于這些值而盡可能地保持恒定，目前，汽車的空氣溫度信號(例如來自發動機控制器或組合儀器)通過總線系統(例如CAN-或LIN總線)，提供給停車輔助控制儀。對于空氣濕度而言，具有很少例外，已知能夠不使用連續汽車中的傳感器。如果通告空氣溫度傳感器的確定的溫度范圍，則所屬的、存儲在控制儀中的特性曲線通過所述控制儀選擇并且編程到超聲波傳感器中。尤其對于反射波運行時間(例如，對于當時最大的有效半徑約4.5m)，傳感器靈敏度隨空氣溫度的這種跟蹤有益于計算結果。然而，通過汽車CAN提供的中心測定溫度信號通常只是外部空氣溫度的標準值，它通過另一控制儀的過濾和滯后處理。此外，超聲波傳感器的靈敏度不僅依賴于空氣溫度，還依賴于超聲波傳感器的溫度或在超聲波傳感器中包含的變換器的溫度，因為確定的傳感器模塊本身固有一溫度相關性。在現有技術中，在通過控制儀選擇適當的特性曲線的過程中，從超聲波傳感器具有與環境空氣幾乎相同的溫度出發。然而，在保持相同的空氣溫度和更長的發動機運行時間時，阻塞在發動機附近的傳感器比背離發動機的、布置在汽車冷卻側的傳感器更溫暖。基于已知的空氣溫度測量值的特性曲線轉移在這種情形下能夠不考慮另外的傳感器溫度。因此，所述更溫暖的傳感器的靈敏度顯著降低，但這通過選擇合適的特性曲線平衡。在這里，在傳感器加熱40°時，例如探測區域通過另外的傳感器溫度在沒有改變的靈敏度特性曲線從距離圓形支柱形式的障礙物大約1m減小到80cm。對行車安全的影響明顯提高。還有當汽車在冬天從供暖的車庫行駛到道路上時，已知的系統僅僅考慮環境空氣的空氣溫度而可能產生不利的結果。按照空氣溫度的這種陡降，現有技術的系統立即載入敏感度的特性曲線。然而，傳感器在從供暖的車庫駛出時僅僅延遲地變冷。對應地，它的靈敏度只是慢慢降低。在與因環境溫度而載入的特性曲線相關聯中，許多干擾反射波是因傳感器的超靈敏度而產生的結果。

發明內容

本發明的任務在于克服前述缺點。