[发明专利]汽车超声测量系统的啁啾信号的信号成形

说明书

一种汽车超声测量系统的啁啾信号的信号成形。本发明涉及用于操作超声传感器的方法，其包括将超声脉冲串作为一系列具有脉冲长度T₁和脉冲间隔T₂的超声脉冲进行发射。所述脉冲长度T₁和所述脉冲间隔T₂的总和表示脉冲周期长度T＝T₁+T₂。所述超声脉冲串在第一时间t₁开始，并在第二时间t₂结束。瞬时脉冲频率f_m,NL＝1/T对应于瞬时脉冲长度T的倒数。所述瞬时脉冲频率f_m,NL在第一时段Δt_u期间经过第一频率范围Δf_u，在随后的中间时段Δt_c中经过中间频率范围Δf_c，并在随后的第二时段Δt₂中经过第二频率范围Δf_l。所述中间时段Δt_c的时间长度等于或大于所述第一时段Δt_u和所述第二时段Δt_l的总和。

技术领域

本发明涉及用于利用啁啾信号操作超声传感器的方法。

背景技术

DE 10 2017 104 145 A1公开了已知一种用于通过膜片的改变的激励来操作机动车辆的超声传感器装置的方法以及相关的超声传感器装置、驾驶员辅助系统和机动车辆。DE 10 2017 104 145 A1的技术启示涉及一种用于操作机动车辆的超声传感器装置的方法，其中，激励第一超声传感器中的膜片以发射第一超声信号，并激励第二超声传感器中的膜片以发射第二超声信号，其中，第一超声传感器中的膜片和第二超声传感器中的膜片具有相同的谐振频率f，并且其中，利用比谐振频率f低预定频率差Δf的第一频率f₁激励第一超声传感器中的膜片，并且利用比谐振频率f高预定频率差Δf的第二频率f₂激励第二超声传感器中的膜片。此外，DE 10 2017 104 145 A1还公开了如下思想：根据被传送到第一超声传感器和第二超声传感器的控制信号而改变频率差Δf。DE 10 2017 104 145 A1同样公开了如下思想：来自第一超声传感器的第一超声信号的第一编码和/或来自第二超声传感器的第二超声信号的第二编码是通过频移键控、通过作为啁啾的相移键控和/或通过数字调制方法提供的。

DE 10 2017 123 049 B3、DE 10 2017 123 050 B3、DE 10 2017 123 052 B3和DE10 2017 123 051 B3也公开了啁啾信号的使用。在这些文献中，将术语“正啁啾(chirp-up)”解释为超声传输信号从较低的超声传输频率到较高的超声传输频率的严格单调的频率变化，并且将“负啁啾(chirp-down)”理解为超声传输信号从较高的超声传输频率到较低的超声传输频率的严格单调的频率变化。

所有这些文献的共同之处在于它们没有检查或公开啁啾信号的最佳编码。

如文献DE 10 2017 123 049 B3、DE 10 2017 123 050 B3、DE 10 2017 123 052B3和DE 10 2017 123 051 B3所阐释，正啁啾和负啁啾虽然表现出正交信号形状，但仅适用于非常大的带宽-时间乘积。为了改善正交性，啁啾信号也可以在不同的中心频率下操作，然而，这显著增加了带宽需求。

根据DE 10 2017 104 145 A1的技术启示，正啁啾信号和负啁啾信号虽然表现出正交信号形状，但仅适用于非常大的带宽-时间乘积的情况。特别地，由于超声换能器的窄带宽，带宽只能选择为非常小的(通常为7KHz，例如58Hz+/-3.5kHz)。因此，DE 10 2017 104145 A1的发明人在他们的专利申请中提出将两个超声发射器的啁啾信号的中心频率拉开，并从而减少频谱重叠。

在此描述的技术启示的公开的目的为在未将中心频率过远地分开的情况下，使超出现有技术的频谱重叠最小化，以使必要带宽最小化。