用于识别超声传感器的阻挡状态的方法、超声传感器装置和机动车辆的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种用于检测机动车辆的超声传感器的阻挡状态的方法，其中，超声 传感器的至少一个振荡参数的实际值被传感，且通过评价单元与参考值进行比较，以便检 测阻挡状态。本发明还涉及一种用于机动车辆的超声传感器装置，其被设计用于执行这样 的方法，还涉及一种具有这样的超声传感器装置的机动车辆。
【背景技术】
[0002] 从现有技术已知用于检测超声传感器的阻挡状态的方法。这涉及检测一种情况， 在该情况中，超声传感器被附加质量覆盖，例如被尘埃和/或雪和/或冰覆盖。因为现今超声 传感器还在实际停车辅助功能之外以增加的频率被使用，所述停车辅助功能诸如，例如，用 于在被检测到的碰撞风险的情况下用有效的制动干预来提供驾驶支持，在机动车辆操作 中，应确保存在于机动车辆上的超声传感器能可靠地检测位于机动车辆环境中的障碍物， 且还能可靠地传导直至一预定范围的距离。如果超声传感器覆盖有附加的质量，这应被可 靠地检测。用于检测冰或尘埃的已知方法原理上基于附加质量在超声传感器上导致的副作 用的评价。附加质量例如影响超声传感器的膜片的所谓的最终振荡时间，或产生虚拟回声 或假回声，其可通过超声传感器的被接收电信号的适当评价而被检测。在最不利的情况下， 还可以的是，附加质量可既不导致膜的最终振荡时间的变化，也不产生额外的回声。在这样 的情况下，不能检测超声传感器的被阻挡状态，且传感器不再能够检测实际物体或可靠地 对距离进行传感。
[0003]为了还允许超声传感器的被阻挡状态在这样不利的情况中的检测，在现有技术中 已经提出一种方法，根据该方法，执行验证，使得超声传感器被切换到检查模式，在该检查 模式中，超声传感器的灵敏度与正常操作模式相比明显增加。在该检查模式中，执行检查以 确定超声传感器是否可接收所谓的在其他物体上的一个或多个地面反射，在正常操作模式 中其通常由于减弱的灵敏度而被阻挡。但是，这样的检查模式的缺点是超声传感器在一定 时间段不能用于实际测量，并且因此发生了传感器可用的时间延迟。
[0004] 在文献DE 102 47 971 A1中描述了一种替代方案，其提供了在这方面的一定水平 的改进。在该情况下，超声传感器的特征频率或共振频率被测量且与被存储的参考值进行 比较。该方法基于的事实是，超声传感器的共振频率是污染、或冰或雪层的直接指示器，因 为该额外的层影响了谐振的质量(mass)。原因在于，污染、或冰或雪层的额外质量还导致了 振荡质量的变化，且因此导致了传感器的共振频率的变化。
[0005] 为了允许超声传感器的状态的检测，其中，所述超声传感器被覆盖有尘埃和/或冰 和/或雪，DE 10 2009 040 992 A1提出在激励膜片之后对超声传感器的衰减频率进行传 感，且将所述衰减频率与激励频率比较。取决于该比较的结果，确定超声传感器是否被阻 挡。
[0006] 另外，DE 10 2010 021 960 A1描述了一种方法，其中，为了检测超声传感器的阻 挡状态，膜片的最终振荡时间在超声传感器的多个测量周期上被评价。在该情况下另一验 证可以是，阻挡状态的检测仅在机动车辆的环境温度低于特定极限值时发生。该极限值可 以例如是o°c。可因此减小在检测阻挡状态时的错误率。
【发明内容】
[0007] 通过本发明解决的问题是提出一种方案，该方案关于如何能利用一开始提到类型 的方法特别可靠地检测超声传感器的阻挡状态。
[0008] 根据本发明，该问题通过具有根据相应独立权利要求特征的方法、超声传感器装 置和机动车辆被解决。本发明的有利实施例是从属权利要求、说明书和附图的目的。
[0009] 根据本发明的方法用于检测机动车辆的超声传感器的阻挡状态。阻挡状态意图表 示被附加质量覆盖的状态，诸如特别是超声传感器被冰和/或雪和/或尘埃覆盖的超声传感 器的状态。超声传感器的至少一个振荡参数的实际值被传感，诸如，例如，共振频率的实际 值和/或最终振荡时间的实际值和/或振荡幅度的实际值。振荡参数的实际值通过电子评价 单元与参考值比较，且取决于该比较，执行检查，以确定超声传感器是否被阻挡。根据本发 明，设置为，超声传感器被暴露至的当前温度通过机动车辆的温度检测装置被检测，参考值 通过评价单元依据当前温度被确定，且因此在操作期间被限定或设定。
[0010] 本发明基于的发现是，超声传感器的被阻挡状态可被可靠地检测，原理上通过评 价振荡参数而被可靠地检测，且特别地，传感器的共振频率是膜片上的附加质量的可靠测 量，但是在现有技术中，在许多情况下，共振频率评价仅引起不足够的结果。另一发现是，不 足够的结果是由于还存在影响超声传感器的共振频率和其他振荡参数的附加因素。实际 上，超声传感器的共振频率也作为温度改变的结果而变化，这可由于膜片本身和/或相邻部 件的材料刚度(弹性模量)的温度相关而发生。为了补偿由于材料刚度的温度相关性导致的 振荡参数的该改变，参考值(超声传感器的振荡参数的当前实际值与之相比较)依据超声传 感器在该时刻暴露至的当前温度而设定。以该方式，超声传感器的被阻挡状态可被特别可 靠地检测，且必要的话可实施适当的安全措施，诸如，例如发出警告信息给驾驶员和/或去 激活机动车辆中的至少一个驾驶员辅助系统。
[0011] -方面，超声传感器可以是这样的传感器，其膜片被布置在机动车辆的涂覆部分 (例如保险杠）的通孔中，且因此从机动车辆之外可见。另一方面，作为替换例可还设置为， 超声传感器布置在涂覆部分的背侧，以使得膜片搁置在涂覆部分的背侧，并通过涂覆部分 的材料发射和接收超声信号。特别是在超声传感器在涂覆部分上的这种布置的情况下，其 中，超声传感器被覆盖且从外界不可见，由于材料刚度的温度相关性，超声传感器的振荡参 数或振荡特性的变化特别明显。
[0012] 评价单元优选地是中央控制单元，通过其，可控制机动车辆的多个超声传感器。该 控制单元可例如用于控制布置在保险杠上的一组超声传感器。但是，其还可以是对于布置 在前和后保险杠上的所有超声传感器是共用的控制单元。
[0013] 因此，检测超声传感器暴露至的当前温度。关于通过温度检测装置来检测温度，可 设置不同实施例：
[0014] -方面，当前温度可在传感器上和/或传感器中被直接测量。这意味着，当前温度 通过布置在超声传感器上和/或超声传感器中或者在超声传感器的壳体上和/或壳体中的 温度检测装置的温度传感器被检测。该实施例基于的发现是，机动车辆的环境温度的测量 本身不总是反映传感器暴露至的实际温度。这通常是当传感器位于热源附近时的情况，诸 如例如非常靠近排气系统或排气流。正好在传感器处的温度则明显偏离机动车辆的环境温 度。正好在超声传感器上和/或超声传感器中的温度的检测因此使得可以高精确度地确定 参考值，且因此特别可靠地检测超声传感器的被阻挡状态。
[0015] 另一方面，通过布置在超声传感器紧邻附近或区域中的温度检测装置的温度传感 器，超声传感器的当前环境温度可也被检测作为温度。该温度传感器优选地布置在超声传 感器的紧邻附近，即最大距离为10至20cm。这还使得可以在操作期间精确地确定参考值。
[0016] 优选地，超声传感器的共振频率的实际值作为振荡参数被检测。共振频率的理想 值则可依据当前温度被确定，作为共振频率的参考值。换句话说，理论共振频率(