[发明专利]具有超声波传感器的驾驶员辅助装置、机动车辆和用于操作超声波传感器的方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于机动车辆的驾驶员辅助装置，该驾驶员辅助装置具有超声波传感器和用于致动超声波传感器的控制装置。超声波传感器包括用于传递超声波的膜片(diaphragm)和设计为产生振荡信号或时钟信号以激励膜片的振荡器。此外，本发明涉及具有这样的驾驶员辅助装置的机动车辆，和用于操作机动车辆中的超声波传感器的方法。

背景技术

在机动车辆中使用超声波传感器已经是现有技术。超声波传感器一方面用于测量与机动车辆之间的间距，另一方面用于测量与其周围环境中的障碍物的间距。超声波传感器通常是已知为泊车辅助系统的一部分，所述泊车辅助系统用于辅助驾驶员操作机动车辆，即特定地在泊车位中泊车时辅助驾驶员操作车辆。测量的间距通过泊车辅助系统或驾驶员辅助装置输出给驾驶员，例如，借助于显示的方式或另外地借助于扬声器的方式。

为了测量机动车辆和障碍物之间的间距的目的，这涉及测量超声波的延迟时间。超声波传感器传递超声波，该超声波然后被障碍物反射并且返回至超声波传感器。超声波传感器因而接收反射的超声波并且检测接收到的超声波的幅值是否高于规定的阈值。如果高于规定的阈值，则确定超声波的延迟时间，并且该延迟时间用于推测与障碍物的间距。这个延迟时间也已知为随着环境温度而变化，因为声音的速度取决于温度。因此，需要基于相应的当前环境温度补偿检测的延迟时间，从而间距能够被测量地更准确。在现代的车辆中，环境温度借助于一个或多个温度传感器感测，所述温度传感器然后将测量的温度值传递给控制装置。控制装置通过将环境温度考虑在内而补偿测量的延迟时间。换句话说，测量的间距因而被补偿。

在机动车辆中没有温度传感器存在、或另外地在温度传感器与超声波传感器的控制装置之间没有提供通信链的情况下会出现问题。因此，控制装置没有可用于校正延迟时间的可用的测量的温度值。例如，在这种情况下，通过从感测的膜片的振荡行为的变化而确定环境温度的方法提供补救措施。

发明内容

本发明的目的是展示在本文开始引用的通用类型的驾驶员辅助装置的情况下，温度补偿如何在低的技术复杂度、尤其是在不需要使用温度传感器的情况下进行的解决方法。

本发明借助于驾驶员辅助装置、机动车辆并还借助于具有根据各自的独立权利要求的特征的方法而实现。本发明的有利实施例是从属权利要求、说明书和附图的主题。

用于机动车辆的具有创造性的驾驶员辅助装置具有超声波传感器和设计为致动所述超声波传感器的控制装置。超声波传感器具有用于传递超声波的膜片和提供用于激励膜片的振荡信号的振荡器。振荡信号因而是用于激励膜片的时钟信号。振荡器是基于温度的振荡器，在该情况下，振荡信号的频率取决于超声波传感器的环境温度或随着环境温度而变化。控制装置能够使用来自超声波传感器的传感器信号以确定环境温度，所述传感器信号基于振荡信号产生。

根据本发明，因此特别地对于没有借助于温度传感器获得环境温度的测量而制定措施，环境温度将从基于温度的振荡信号或时钟信号获得。本发明使用了超声波传感器的膜片通常是基于温度的这个事实，这意味着膜片的共振频率取决于环境温度，并且意味着能够使用基于温度的振荡器以首先将振荡信号的频率和膜片的共振频率匹配。因此，如往常一样为了实现最大传输声音水平，因而传输频率被追踪为膜片的基于环境温度的相应的共振频率。这还能够被使用使得基于根据共振信号产生的并且从超声波传感器传递至控制装置的传感器信号确定环境温度。理由是，这个基于来自于振荡器的振荡信号或时钟信号的传感器信号的频率随着环境温度而改变。这可由控制装置检测并用于确定环境温度。因此，本发明使得环境温度能够以最低的技术复杂度确定，即特别地不需要单独的温度传感器。这是因为环境温度能够通过计算专门地确定。在这种情况下，温度的确定也是特别精确地，这意味着超声波的延迟时间也能够基于环境温度以最大精度被补偿。

优选地，传感器信号是讯息(message)信号或已知为从超声波传感器传递至控制装置的电报。这样的讯息信号包含储存在超声波传感器中的传感器相关的信息。例如，这样的一条信息现在可设定阈值，超声波传感器接收的超声波的幅值与该阈值进行比较。无论如何，这样的讯息信号在机动车辆中从超声波传感器传递至控制装置。这意味着控制装置能够从无论如何通常存在的讯息信号确定环境温度，使得特别地超声波传感器与控制装置之间的通信通道的带宽不被额外的信号不利地影响。

然而，传感器信号可基本上为来自超声波传感器的任何信号，该信号由振荡信号产生并且传递至控制装置。