具有用于超声波传感器的遮挡识别的机动车的制作方法
【专利说明】具有用于超声波传感器的遮挡识别的机动车
[0001]本发明涉及一种用于检查机动车的超声波传感器的方法，该方法用于检查所述超声波传感器是否被布置在所述机动车自身上的物体遮挡。所述物体例如可以是冰层。所述遮挡根据衰减时间测得，也就是在为发射超声波信号对膜片施加激励脉冲之后，膜片的自振的衰减的持续时间。
[0002]由专利文献DE10 2010 021 960 Al中同样已知，为了识别超声波传感器被遮挡的状态测量减幅振荡持续时间。在现有技术中，当减幅振荡持续时间超过预定的界限值时超声波传感器就被定为被遮挡。由此可以认为在膜片上有冰或污物附着，因为以此增大了膜片的惯性。此外由现有技术中还已知，为了可靠地识别遮挡物，借助超声波传感器测量激励脉冲的回声和由此确定间距值。如果即使在机动车自身运动时间距值也不改变，那么就很有可能在膜片上附着了物体。
[0003]由专利文献DE10 2009 040 992 Al中已知，不测量衰减时间而是测量衰减频率。如果膜片上有冰或附着了污物，膜片的弯曲刚度就会改变，这导致衰减频率的改变。
[0004]由衰减时间超过界限值识别膜片上有积雪在专利文献DE101 42 075 Al也是已知的。为了可靠地识别遮挡还监测了外部温度。
[0005]由专利文献DE101 64 760 B4中已知，在机动车静止和发动机停机时、即在行驶运行结束时，存储借助超声波传感器测量的到车外异物的最后的间距值。如果机动车再次启动、即重新行驶，就重新测量间距值。通过间距值的比较确定在机动车泊车期间是否有雪或泥落到超声波传感器的膜片上。
[0006]在专利文献DE 10 2007 026 033 Al中已知，结合雷达传感器确定机动车到由雷达传感器定位的物体的间距值并在机动车自身运动的情况下虽然有自身的运动但当间距值在多个测量循环后还是不变时，就将雷达传感器定为被冰覆盖。但是为了可靠地识别，机动车必须以最低速度移动。
[0007]由专利文献DE10 2005 057 973 Al中已知一种用于机动车的超声波传感器的功能检查，其中，发射大功率的超声波信号，使得该超声波信号在通常条件下由机动车前的地面反射并被再次接收。如果接收到信号衰减很多的或干脆接收不到地面回声时，就认为超声波传感器被遮挡或是损坏的。
[0008]借助超声波传感器确定的到机动车周围中的异物的间距值可以被记录在数字地图中，以便当异物不再位于传感器的检测范围中时，在考虑到机动车的自身移动的条件下也能确定异物的相对位置，例如为此在专利文献DE 10 2007 030 769 Al中已知了用于车辆的调度方法。由专利文献WO 2009/119577中也已知了这种电子的周围环境地图。
[0009]超声波传感器的膜片的衰减时间可以定义为:衰减时间以通过激励脉冲的作用开始并在自振的振动周期的最大振幅小于预定的界限值时结束。
[0010]不受遮挡、不受阻挡的膜片的衰减时间例如可以是在100ys到1400ys的范围之间。相反地，附着了冰或污物的膜片具有的衰减时间大于2000ys。根据衰减时间的变长识别膜片的遮挡在下面的情况中会产生问题，即异物的回声在自振频率低于所提到的振幅界限值时正好到达超声波传感器。这样就不会识别到自振的结束，而是将自振与到达的回声一同作为延长的衰减被测量。对于这种情况，超声波传感器是不能定为被阻挡或被遮挡的，而是必须发出认为机动车附近有遮挡物的警告信号。否则该系统就是不安全的。
[0011]测量衰减时间的其他问题在于，只有当污物或冰直接附着在膜件自身上改变了其动态性质时衰减时间才会改变。但是已经表明对于特别厚的污物层或冰层的情况下，遮盖层不与膜片一同振动而是从遮盖层上脱落并在此条件下自由地仅以改变很小的衰减时间振动。由此，在遮盖物较厚时根据衰减时间不能识别超声波传感器的遮挡。
[0012]本发明要解决的技术问题在于，可靠地识别机动车的超声波传感器的遮挡。
[0013]所述技术问题通过独立权利要求的内容解决。本发明的有利的改进设计由从属权利要求的特征得出。
[0014]借助按照本发明提供的方法检查机动车的超声波传感器的遮挡，即其膜片被在机动车自身上和在超声波传感器的检测范围内布置的物体、例如冰层或污物层的遮挡。下文中，被检查的超声波传感器被称为第一超声波传感器。
[0015]以已知的方式通过此处称为发送单元的电路以激励脉冲对第一超声波传感器的膜片施加作用，使得膜片向检测区域中发射超声波。然后通过此处称为分析单元的电路检测第一超声波传感器的测量信号，即电的、由膜片振动导出的信号。由所述测量信号确定膜片的由激励脉冲作用的自振的衰减时间。作为开始例如可以确定为膜片施加激励脉冲的时亥|J。作为衰减的结束例如可以确定为，膜片的振动周期的最大振幅小于预设的界限值。
[0016]额外地，通过第一超声波传感器自身的测量信号或由第二超声波传感器的测量信号确定由布置在第一超声波传感器的检测范围中的物体通过激励脉冲的反射形成的回声。然后根据所述回声以已知的方式确定所述物体的间距值。所述间距值表示物体到机动车的估计距离。
[0017]按照根据本发明的方法，对于衰减时间不是大于，而是小于预设的界限值的情况，通过分析单元通知有对第一超声波传感器的遮挡。在此涉及十分确定的界限值。该界限值被规定为如果冰和/或污物直接附着在膜片自身上时就会被超过。换句话说，当根据衰减时间识别到没有冰和/或污物附着在膜片自身上时并且换句话说膜片具有按照规定的或基本按照规定的衰减时间时，就正好通知有遮挡。例如所述界限值可以在ISOOys到2500ys的范围内。尤其可以为约2000ys。优选地，所述界限值可以参数化，因为传感器的衰减时间可以与传感器形状、膜片、所使用的压电元件和其他因素有关。
[0018]不过在此对于通知有遮挡的其他条件是，所确定的间距值小于预设的最高值。换句话说通过分析单元可以识别有物体在机动车附近小于预设的最大距离的距离内。所述最高值例如可以在Ocm到50cm之间的范围内，尤其在Ocm到35cm之间的范围内，优选在Ocm到15cm之间的范围内。所述最高值也是可以参数化的。
[0019]按照本发明的方法具有的优点在于，通知有对第一超声波传感器的遮挡，这种遮挡是由直接附着在机动车上的冰层或污物层引起的、在此情况下膜片还可能自由振动的遮挡。通过确认相比于界限值更小的衰减时间确保了识别的物体不是正好离机动车这么远，以至于出现回声与自振结束的重叠，这如上所述可能导致衰减时间的增大。以此根据通常的衰减时间清楚的是，物体要么离得很远，要么就一定非常近地在机动车旁。通过检查间距值得到的结果是间距值小于最高值，这表明物体一定就直接在机动车自身上。在此可以可靠地断定在机动车上附着有物体或有物体挂在机动车上。
[0020]通过按照本发明的方法有利的是，即使所述机动车在确定所述衰减时间和间距值时是静止的，则也通知有遮挡