超声测量系统、运动机构和用于运行超声发送接收装置的方法制造方法及图纸

本发明专利技术提出一种超声测量系统，一种运动机构以及一种用于运行超声发送接收装置的方法。所述方法包括以下步骤：借助第一组超声传感器的第一超声传感器在第一测量周期中发送代表第一代码字的第一信号；借助所述第一组的第二超声传感器发送第二信号；借助第三超声传感器接收所述第一信号的和所述第二信号的回波；借助所述代码字的解码区分所述回波的来自于所述第一信号的部分与来自于所述第二信号的部分。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种超声测量系统、一种运动机构以及一种用于运行用于运动机构的超声发送接收装置的方法。本专利技术尤其还涉及在信号识别和预处理中通过编码的改进。
技术介绍
多年来，在汽车工程中超声发送接收装置(简称“超声传感器”)的应用因环境识别和距离测量而众所周知。驾驶员辅助功能同样经常基于超声传感器，所述超声传感器通常对于每个保险杆4至6个一组地设置在运动机构(在下文中为了简单起见“车辆”)上。DE102008007667A1公开一种用于运行泊车辅助系统的方法，其中，以两种不同模式以时间上不同的发送顺序激活基于超声的距离传感器。尤其对于转换提出，考虑车辆速度的相关性。EP1105749B1示出一种用于借助超声发送接收器检测对象的设备，通过所述设备使发送信号设有时间上变化的标识符，所述标识符尤其根据随机函数发生变化。为了防止对于所接收的回波的分析处理估算的等待时间不导致多个系统的同时中断和随后的重新叠加而进一步提出，在两个系统的所探测的叠加之后设置一个随机控制的等待时间。用于防止两个系统的干扰的重新的载波频率的选择也应随机进行，以便防止两个系统在载波频率变化后也互相干扰。DE102011109830A1公开一种用于确定由机动车辆的超声传感器接收的接收信号的来源的方法，其中，在接收其反射后研究经不同地编码的发送信号并且提取所含有的代码字。随后将所提取的代码字与应用于发送信号编码的代码字进行比较。因此可以忽略相关性。现今的超声系统对于发送与接收运行通常以固定的在40kHz到50kHz的范围中的工作频率工作。对于全部传感器相同的工作频率确保，能够实现交叉回波运行，也就是说，传感器可以在进行发送的相邻传感器的频率上接收回波。为了在泊车辅助系统中正确使用交叉回波信息，至进行发送的传感器的明确分配是必要的。传感器的具有回波至传感器的明确分配的多重发送仅仅当这基于传感器安装位置的几何关系——例如前/尾或中间传感器相对于在侧面安装的传感器——能够被保证时才是可能的。这在现今系统中限制了系统的测量更新率(每单位时间的测量周期)，因为通常四个前或尾传感器具有重叠的“可见区域”或者检测区域并且因此不能够同时在一个测量周期中进行发送。此外，通过仅仅一个固定的工作频率的使用，产生了在探测稳健性方面的限制，例如基于相对于其他车辆的超声信号的低的抗干扰性。因此，本专利技术的一个任务是，减轻或者消除先前所认识的缺点。
技术实现思路
根据本专利技术，先前所认识的任务通过一种用于运行超声发送接收装置的方法解决。所述超声发送接收装置尤其可以构型用于在车辆(汽车等)中的应用。所述超声发送接收装置如上所述包括多个超声传感器，所述多个超声传感器如此相互布置，使得至少其检测区域(接收来自相邻的传感器的回波信号的可能性)部分地相互重叠。在第一步骤中借助第一组超声传感器的第一超声传感器在第一测量周期中发送代表第一代码字的第一信号。第一测量周期应理解为这样的时间段，在该时间段中由超声发送接收装置发送超声信号并且在超声发送接收装置中接收来自周围环境的信号的第一回波。根据本专利技术，如此调制所述第一信号，使得可识别和可重建地改变其在时间上的信号特性。换言之，第一信号承载一种“指纹”，所述“指纹”能够实现将基于其的回波明确地分配至原始超声传感器。随后借助所述第一组的或者另一组的第二超声传感器发送第二信号到周围环境中。第二信号同样可以具有一个代码字，但其区别于所述第一信号。随后借助第三超声传感器接收所述第一信号的和所述第二信号的回波，其中，第三传感器例如可以是第一和/或第二超声传感器。替代地，第一和第二超声传感器参考接收过程也可以分别理解为第三超声传感器。替代地，第三超声传感器可以是相对于所述第一和第二超声传感器附加地存在的超声传感器。可选地，至少第一信号的回波和/或第二信号的回波可以附加地由第四超声传感器接收。随后借助所述代码字的解码区分来自于所述第一信号的部分与来自于所述第二信号的部分。这例如可以借助经匹配的滤波(英语“matchedfilter”)实现。在此，使所述滤波器的时间变化曲线匹配于所预期的信号的时间变化曲线，由此在滤波器输出信号中抑制与第一信号强烈不同的回波信号部分。随后可以将信号的每一个在所接收的回波中包含的部分分配给对应的发送过程或者作为原始传感器的超声传感器并且根据现有技术实施周围环境的研究，例如基于信号传播时间、回波强度等。通过这种方式，对于每单位时间可以发送更多超声信号并且接收更多回波，由此相对于现有技术显著提高根据本专利技术的超声发送接收装置在空间和时间上的分辨率。在此，关于周围环境的信息变得更准确和更可靠。从属权利要求示出本专利技术的优选的扩展方案。优选地，所述第一组的超声传感器在空间上如此布置，使得它们设置用于互相接收交叉回波。这尤其可以适用于一组的所有超声传感器。换言之，该组的一个成员可以至少接收该组的另一个成员的、优选地该组的所有成员的回波，只要反射对象适合于此。第二信号可以代表第二代码字。为了在相对于回波的来自于第二信号的部分区分来自于第一信号的部分时获得良好的识别安全性，第一代码字的标记可以分别由这样的信号段组成，所述时间信号段在时间上的特性始终能够借助经匹配的滤波与所述第二信号进行区分。通过这种方式排除：可能使其回波潜在地射在同一超声传感器中的代码字的标记互相如此叠加使得阻止至原始超声传感器的明确分配。这样的码字的一个例子是正交代码。例如两个相互分离的信号也可以用于第一和第二代码字。这大大提高了所接收的回波的识别和分配并且能够实现面对超声传感器的相互干扰的更好免疫。尤其可以确保，关于基本频率和/或基本频率变化曲线、尤其关于开始频率和/或目标频率和/或关于频率变化方向和/或关于频率变化速度和/或关于频率范围(例如通过下边界频率和上边界频率或者通过开始频率和目标频率标示)互相区分相继的时间信号段，以便在接收回波之后所述时间信号段能够通过经匹配的滤波来辨识。基于单个的信号特性或者上述信号特性的组合，可以明确地标示并且通过合适的(数字和/或模拟)滤波互相区分用于在根据本专利技术的超声发送接收装置中应用的信号的不同的标识符或代码字。所述第二信号的特征可以在于例如显著更短的持续时间和/或与第一信号的幅度显著不同的幅度。尤其更短的持续时间可以导致，在近区域识别的情况下对于对应回波信号的明确辨识存在更快的结果并且近区本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于运行超声发送接收装置(20)的方法，其包括以下步骤：借助第一组(G12)超声传感器(1‑6)的第一超声传感器(1)在第一测量周期中发送(100)代表第一代码字的第一信号；借助所述第一组(G12)的第二超声传感器(2)发送(200)第二信号；借助第三超声传感器(1，2)接收(300)所述第一信号的和所述第二信号的回波；借助所述代码字的解码区分(400)所述回波的来自于所述第一信号的部分与来自于所述第二信号的部分。

【技术特征摘要】
2015.01.09 DE 102015200200.41.一种用于运行超声发送接收装置(20)的方法，其包括以下步骤：
借助第一组(G12)超声传感器(1-6)的第一超声传感器(1)在第一
测量周期中发送(100)代表第一代码字的第一信号；
借助所述第一组(G12)的第二超声传感器(2)发送(200)第二信号；
借助第三超声传感器(1，2)接收(300)所述第一信号的和所述第二
信号的回波；
借助所述代码字的解码区分(400)所述回波的来自于所述第一信号的
部分与来自于所述第二信号的部分。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一组(G12)的超声传
感器(1，2)在空间上如此布置，使得它们设置成适合于互相接收交叉回
波。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述第二信号代表第二代
码字。
4.根据以上权利要求中任一项所述的方法，其中，所述第一代码字的
标记分别由这样的时间信号段组成，所述时间信号段在时间上的特性始终
能够借助经匹配的滤波与所述第二信号进行区分。
5.根据权利要求4所述的方法，其中，关于
基本频率；和/或
基本频率变化曲线、尤其关于
开始频率和/或目标频率和/或
频率变化方向；和/或
频率变化速度；和/或
频率范围
互相区分相继的时间信号段。
6.根据以上权利要求中任一项所述的方法，其中，所述第二信号相比
所述第一信号具有显著更短的持续时间和/或幅度。
7.根据以上权利要求中任一项所述的方法，其中，在还分析处理所述
第一信号的一个时刻已经结束来自于所述第二信号的回波的分...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·克洛茨，T·赖纳，M·舒曼，
申请(专利权)人：罗伯特·博世有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE