[发明专利]用于借助超声检测车辆的车辆周围环境的方法和用于实施所述方法的装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于借助超声检测车辆的车辆周围环境的方法以及一种用于实施根据本发明的方法的装置。本发明还涉及一种具有根据本发明的装置的车辆辅助系统。

背景技术

用于观察车辆在超声区域中的周围环境的当今传感器将一些超声传感器的转换器不仅用于发射而且用于接收。

在图1中示出由背景技术已知的超声测量系统10的框图。在该系统10中，借助超声传感器40的转换器30发射由信号发生器20产生的发射信号。通过相同的转换器30接收回波。因为所述回波非常小，所以必须放大所述回波。在当今的系统中使用具有非常高的且固定的增益V的放大器50。将经放大的测量信号U继续传输给信号分析处理单元60。

在图2中根据用于对象探测的超声脉冲的传输时间τ示例性地示出放大器输出端上的测量信号U的信号振幅的变化曲线。在时间区间0≤τ≤T₁中发射发射信号期间，放大器50由于非常高的发射振幅是过载的。其输出端上的信号振幅在此取最大可由放大器产生的值U_max。在关断发射信号之后，必须减小在转换器30中存储的振荡能量。在此，转换器产生大的输出信号。不利的是，在具有高的、固定的增益的当今传感器中，在为了进一步处理将输出信号传导至信号分析处理单元60之前放大所述大的输出信号，而不顾其大小。这在实际中导致放大器50的过载，从而在放大器输出端上在转换器的暂态振荡时间T₁<τ≤T_N中信号振幅也大于当今通常所使用的分析处理阈值U_S并且在最长的时间中甚至等于上面的放大器极限U_max。

到目前为止，在很大程度上接受并且容忍以下不利效应：通过这种方式不能在距离测量范围0≤d≤d_N（其中d_N=0.5×c×T_N）中实现对象探测。当今通常的值为：T₁=0.3毫秒、T_N=1.2毫秒并且毫秒。在此，在声速c大约为331米/秒的情况下得到大约20厘米的距离测量范围d_N，在所述距离测量范围中不能实现对象探测。与此相反，未来的系统期望d_N<15厘米的近测量范围。

由文献DE102008054789A1已知一种用于放大适合于车辆周围环境检测的回波信号的方法，其中以取决于回波信号的传输时间的增益因数来放大所述回波信号。此外，由相同的文献已知，在现代系统中也如何能够借助取决于传输时间的增益来减小分析处理开销。

由文献DE102009002870A1已知一种借助通过脉冲持续时间和脉冲强度限定的脉冲能量的变化的超声对象检测。此外由背景技术已知，如何能够借助远近调制来改变发射脉冲持续时间T₁。

发明内容

根据本发明提供一种用于借助超声检测车辆的车辆周围环境的方法，其中借助发射脉冲激励超声传感器以发射超声脉冲，借助超声传感器由所发射的、在车辆周围环境中的对象上反射的且由超声传感器接收的超声脉冲产生至少一个测量信号，以及在信号分析处理之前借助放大器放大所述测量信号。在此，如此低地选择发射脉冲的脉冲能量，使得在超声脉冲的传输时间期间缩短放大器的过载时间和/或缩短超声传感器的转换器的暂态振荡时间。

根据本发明提供一种用于实施根据本发明的方法的装置。根据本发明的装置包括超声传感器，所述超声传感器构造用于发射超声脉冲并且由在车辆周围环境中的对象上反射的且由超声传感器接收的超声脉冲来产生测量信号。所述装置还包括用于放大测量信号的放大器、用于分析处理所放大的测量信号的信号分析处理单元以及信号发生器，所述信号发生器构造用于产生发射脉冲、借助所产生的发射脉冲激励超声传感器以发射超声脉冲以及如此低地调节发射脉冲的脉冲能量，使得在超声脉冲的传输时间期间出现放大器的缩短的过载时间和/或出现超声传感器的转换器的缩短的暂态振荡时间。

通过发射脉冲的能量的根据本发明的下降实现过载时间和/或暂态振荡时间的以上说明的通常值直至0.35毫秒的减小、尤其减小0.25毫秒至0.35毫秒、进一步尤其减小0.3毫秒。因此实现了值T_N<1.2毫秒且毫秒、尤其T_N=0.85毫秒至T_N=0.95毫秒且毫秒至毫秒、进一步尤其T_N≈0.9毫秒且毫秒。

从属权利要求示出本发明的优选扩展方案。