[go: up one dir, main page]

DE102011083337A1 - A method for detecting the vehicle environment of a vehicle by means of ultrasound and apparatus for carrying out the method - Google Patents

A method for detecting the vehicle environment of a vehicle by means of ultrasound and apparatus for carrying out the method Download PDF

Info

Publication number
DE102011083337A1
DE102011083337A1 DE102011083337A DE102011083337A DE102011083337A1 DE 102011083337 A1 DE102011083337 A1 DE 102011083337A1 DE 102011083337 A DE102011083337 A DE 102011083337A DE 102011083337 A DE102011083337 A DE 102011083337A DE 102011083337 A1 DE102011083337 A1 DE 102011083337A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
pulse
amplifier
ultrasonic
ultrasonic sensor
signal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE102011083337A
Other languages
German (de)
Inventor
Matthias Karl
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Priority to DE102011083337A priority Critical patent/DE102011083337A1/en
Priority to EP12746077.2A priority patent/EP2758797A1/en
Priority to CN201280046426.XA priority patent/CN103827689B/en
Priority to PCT/EP2012/065356 priority patent/WO2013041294A1/en
Publication of DE102011083337A1 publication Critical patent/DE102011083337A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S15/00—Systems using the reflection or reradiation of acoustic waves, e.g. sonar systems
    • G01S15/88—Sonar systems specially adapted for specific applications
    • G01S15/93—Sonar systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes
    • G01S15/931—Sonar systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes of land vehicles
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/52—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S15/00

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erfassung der Fahrzeugumgebung eines Fahrzeuges mittels Ultraschall, bei dem ein Ultraschallsensor mittels eines Sendepulses zur Ausendung eines Ultraschallpulses angeregt wird, mindestens ein Messsignal mittels des Ultraschallsensors aus einem gesendeten, an einem Objekt aus der Fahrzeugumgebung reflektierten und von dem Ultraschallsensor empfangenen Ultraschallpuls erzeugt wird und das Messsignal vor einer Signalauswertung mittels eines Verstärkers verstärkt wird, wobei die Impulsenergie des Sendepulses derart niedrig ausgewählt wird, dass eine Übersteuerungszeit des Verstärkers und/oder eine Nachschwingzeit eines Wandlers des Ultraschallsensors verkürzt wird.The present invention relates to a method for detecting the vehicle surroundings of a vehicle by means of ultrasound, in which an ultrasound sensor is excited by means of a transmission pulse for emitting an ultrasound pulse, at least one measurement signal by means of the ultrasound sensor from a transmitted, reflected at an object from the vehicle surroundings and by the ultrasound sensor received ultrasonic pulse is generated and the measurement signal is amplified before a signal evaluation by means of an amplifier, wherein the pulse energy of the transmission pulse is selected so low that an overdrive time of the amplifier and / or a Nachschwingzeit a transducer of the ultrasonic sensor is shortened.

Description

Bereich der ErfindungField of the invention

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erfassung der Fahrzeugumgebung eines Fahrzeuges mittels Ultraschall und eine Vorrichtung zum Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens. Auch betrifft die Erfindung ein Fahrzeugassistenzsystem mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung.The invention relates to a method for detecting the vehicle environment of a vehicle by means of ultrasound and a device for carrying out the method according to the invention. The invention also relates to a vehicle assistance system with a device according to the invention.

Stand der TechnikState of the art

Heutige Sensoren zur Beobachtung des Umfelds von Fahrzeugen im Ultraschallbereich nutzen den Wandler eines einzigen Ultraschallsensors sowohl zum Senden als auch zum Empfangen. Today's sensors for monitoring the environment of vehicles in the ultrasonic range use the transducer of a single ultrasonic sensor both for sending and for receiving.

In der 1 ist ein Blockschaltbild eines aus dem Stand der Technik bekannten Ultraschallmesssystems 10 dargestellt. Das von einem Signalgenerator 20 erzeugte Sendesignal wird bei diesem System 10 mittels des Wandlers 30 eines Ultraschallsensors 40 ausgesendet. Über den gleichen Wandler 30 werden die Echos empfangen. Da diese Echos sehr leise sind, müssen sie verstärkt werden. Bei den heutigen Systemen werden Verstärker 50 mit sehr hoher und fester Verstärkung V verwendet. Das verstärkte Messsignal U wird weiter an eine Signalauswerteeinheit 60 übertragen.In the 1 is a block diagram of an ultrasonic measuring system known from the prior art 10 shown. That of a signal generator 20 generated transmission signal is in this system 10 by means of the converter 30 an ultrasonic sensor 40 sent out. About the same converter 30 the echoes are received. Since these echoes are very quiet, they must be amplified. In today's systems become amplifiers 50 used with very high and fixed gain V. The amplified measurement signal U is passed on to a signal evaluation unit 60 transfer.

In der 2 ist der Verlauf der Signalamplitude des Messsignals U am Verstärkerausgang in Abhängigkeit der Laufzeit τ des Ultraschallpulses zur Objektdetektierung exemplarisch dargestellt. Während des Aussendens des Sendesignals im Zeitbereich 0 ≤ τ ≤ T1 ist der Verstärker 50 aufgrund der sehr hohen Sendeamplitude übersteuert. Die Signalamplitude an seinem Ausgang nimmt dabei den maximal vom Verstärker erzeugbaren Wert Umax ein. Nach Abschalten des Sendesignals muss die im Wandler 30 gespeicherte Schwingungsenergie abgebaut werden. Dabei erzeugt der Wandler hohe Ausgangssignale. Nachteilig ist, dass bei heutigen Sensoren mit hoher fester Verstärkung diese hohen Ausgangssignale (Messsignale) U trotz ihrer Höhe verstärkt werden, bevor sie zur weiteren Verarbeitung zur der Signalauswerteeinheit 60 geleitet werden. In der Praxis führt dies zur Übersteuerung des Verstärkers 50, so dass am Verstärkerausgang auch in der Zeit des Nachschwingens des Wandlers T1 < τ ≤ TN eine Signalamplitude größer als die heute üblicherweise verwendete Auswerteschwelle US und in der längsten Zeit T1 < τ ≤ TÜ sogar gleich dem oberen Verstärkerlimit Umax ist.In the 2 the course of the signal amplitude of the measuring signal U at the amplifier output as a function of the transit time τ of the ultrasonic pulse for object detection is shown by way of example. During transmission of the transmission signal in the time domain 0 ≦ τ ≦ T 1 is the amplifier 50 overloaded due to the very high transmission amplitude. The signal amplitude at its output assumes the maximum value U max that can be generated by the amplifier. After switching off the transmission signal in the converter 30 stored vibrational energy are degraded. The converter generates high output signals. The disadvantage is that in today's sensors with high fixed amplification, these high output signals (measuring signals) U are amplified despite their height, before being sent to the signal evaluation unit for further processing 60 be directed. In practice, this leads to overloading of the amplifier 50 , so that at the amplifier output even during the ringing of the transducer T 1 <τ ≤ T N a signal amplitude greater than the evaluation threshold U S commonly used today and in the longest time T 1 <τ ≤ T Ü even equal to the upper amplifier limit U max is.

Bisher wurde dieser nachteilige Effekt, dass im Entfernungsmessbereich 0 ≤ d ≤ dN mit dN = 0,5·c·TN auf diese Weise keine Objektdetektierung möglich ist, weitgehend akzeptiert und hingenommen. Heute übliche Werte sind:
T1 = 0,3ms, TN = 1,2ms und TÜ ≈ 1,13 ms. In diesem Zusammenhang ergibt sich bei einer Schallgeschwindigkeit c von ca. 331 m/s ein Entfernungsmessbereich dN von etwa 20 cm, in dem keine Objektdetektierung möglich ist. Von zukünftigen Systemen wird hingegen ein Nahmessbereich von dN < 15 cm erwartet.So far, this disadvantageous effect that in the distance measuring range 0 ≤ d ≤ d N with d N = 0.5 · c · T N in this way no object detection is possible, widely accepted and accepted. Today's usual values are:
T 1 = 0.3 ms, T N = 1.2 ms and T Ü ≈ 1.13 ms. In this context, at a sound velocity c of about 331 m / s, a distance measuring range d N of about 20 cm results in which no object detection is possible. However, a Nahmessbereich of d N are expected <15 cm of future systems.

Aus dem Dokument DE 10 2008 054 789 A1 ist ein Verfahren zum Verstärken eines zur Fahrzeugumfelderfassung geeigneten Echosignals bekannt, bei dem das Echosignal mit einem von einer Laufzeit des Echosignals abhängigen Verstärkungsfaktor verstärkt wird. Aus demselben Dokument ist weiterhin bekannt, wie der Auswerteaufwand auch bei moderneren Systemen mittels laufzeitabhängiger Verstärkung reduziert werden kann.From the document DE 10 2008 054 789 A1 A method is known for amplifying a vehicle environment detection suitable echo signal, in which the echo signal is amplified with a dependent of a transit time of the echo signal amplification factor. It is also known from the same document how the evaluation effort can be reduced even with more modern systems by means of runtime-dependent amplification.

Aus dem Dokument DE 10 2009 002 870 A1 ist eine Ultraschallobjekterfassung mittels einer Variierung einer durch Impulsdauer und Impulsstärke definierten Impulsenergie bekannt. Aus dem Stand der Technik ist weiterhin bekannt, wie die Sendepulsdauer T1 mittels Fern-Nah-Modulation variiert werden kann.From the document DE 10 2009 002 870 A1 For example, ultrasonic object detection is known by varying a pulse energy defined by pulse duration and pulse strength. From the prior art is also known how the transmission pulse duration T 1 can be varied by means of far-near modulation.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Erfindungsgemäß wird ein Verfahren zur Erfassung der Fahrzeugumgebung eines Fahrzeuges mittels Ultraschall bereitgestellt, bei dem ein Ultraschallsensor mittels eines Sendepulses zur Ausendung eines Ultraschallpulses angeregt wird, mindestens ein Messsignal mittels des Ultraschallsensors aus einem gesendeten, an einem Objekt aus der Fahrzeugumgebung reflektierten und von dem Ultraschallsensor empfangenen Ultraschallpuls erzeugt wird und das Messsignal vor einer Signalauswertung mittels eines Verstärkers verstärkt wird. Dabei wird die Impulsenergie des Sendepulses derart niedrig ausgewählt, dass eine Übersteuerungszeit des Verstärkers während der Laufzeit des Ultraschallpulses und/oder eine Nachschwingzeit eines Wandlers des Ultraschallsensors verkürzt wird.According to the invention, a method is provided for detecting the vehicle surroundings of a vehicle by means of ultrasound, in which an ultrasound sensor is excited by means of a transmission pulse to emit an ultrasound pulse, at least one measurement signal by means of the ultrasound sensor from a transmitted, reflected at an object from the vehicle environment and received by the ultrasound sensor Ultrasonic pulse is generated and the measurement signal is amplified before a signal evaluation by means of an amplifier. In this case, the pulse energy of the transmission pulse is selected to be so low that an overdrive time of the amplifier during the duration of the ultrasonic pulse and / or a ringing time of a transducer of the ultrasonic sensor is shortened.

Erfindungsgemäß wird eine Vorrichtung zum Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens bereitgestellt. Die erfindungsgemäße Vorrichtung umfasst einen Ultraschallsensor, der dazu ausgebildet ist, einen Ultraschallpuls auszusenden und ein Messsignal aus einem an einem Objekt aus der Fahrzeugumgebung reflektierten und von dem Ultraschallsensor empfangenen Ultraschallpuls zu erzeugen. Die Vorrichtung umfasst ferner einen Verstärker zum Verstärken des Messsignals, eine Signalauswerteeinheit zum Auswerten eines verstärkten Messsignals, und einen Signalgenerator, der dazu ausgebildet ist, einen Sendepuls zu erzeugen, den Ultraschallsensor mittels des erzeugen Sendepulses zum Aussenden des Ultraschallpulses anzuregen und die Impulsenergie des Sendepulses derart niedrig einzustellen, dass eine verkürzte Übersteuerungszeit des Verstärkers während der Laufzeit des Ultraschallpulses und/oder eine verkürzte Nachschwingzeit eines Wandlers des Ultraschallsensors auftritt.According to the invention, an apparatus for carrying out the method according to the invention is provided. The device according to the invention comprises an ultrasound sensor which is designed to emit an ultrasound pulse and to generate a measurement signal from an ultrasound pulse reflected by an object from the vehicle environment and received by the ultrasound sensor. The apparatus further comprises an amplifier for amplifying the measurement signal, a signal evaluation unit for evaluating an amplified measurement signal, and a signal generator, which is designed to generate a transmit pulse, the ultrasonic sensor to stimulate by means of the generated transmission pulse to emit the ultrasonic pulse and to set the pulse energy of the transmission pulse so low that a shortened overdrive time of the amplifier during the duration of the ultrasonic pulse and / or a shortened ringing time of a transducer of the ultrasonic sensor occurs.

Durch die erfindungsgemäße Senkung der Energie des Sendepulses erfolgt eine Reduktion der zuvor angegebenen üblichen Werte der Übersteuerungszeit und/oder der Nachschwingzeit von bis zu 0,35 ms, insbesondere um 0,25 ms bis 0,35 ms, weiter insbesondere um 0,3 ms. Es wurden also Werte von TN < 1,2 ms und TÜ < 1,13 ms erreicht, insbesondere TN = 0,85 ms bis TN = 0,95 ms und TÜ = 0,78 ms bis TÜ = 0,88 ms, weiter insbesondere TN ≈ 0,9 ms und TÜ ≈ 0,83 ms.The reduction of the energy of the transmission pulse according to the invention results in a reduction of the above-mentioned usual values of the overmodulation time and / or the ringing time of up to 0.35 ms, in particular by 0.25 ms to 0.35 ms, more particularly by 0.3 ms , Thus, values of T N <1.2 ms and T Ü <1.13 ms were achieved, in particular T N = 0.85 ms to T N = 0.95 ms and T Ü = 0.78 ms to T Ü = 0.88 ms, more particularly T N ≈ 0.9 ms and T Ü ≈ 0.83 ms.

Die Unteransprüche zeigen bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung. Mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens wird in einfacher Weise eine deutlich verkürzte Übersteuerungszeit des Verstärkers und/oder eine deutlich verkürzte Nachschwingzeit des Wandlers des Ultraschallsensors erreicht, wodurch ein Entfernungsmessbereich, in der keine Objektdetektierung möglich ist, von deutlich unter 15 cm erreicht wird.The dependent claims show preferred developments of the invention. By means of the method according to the invention a significantly shortened overdrive time of the amplifier and / or a significantly reduced ringing time of the transducer of the ultrasonic sensor is achieved in a simple manner, whereby a distance measuring range in which no object detection is possible, is achieved by well below 15 cm.

Insbesondere wird die Impulsenergie des Sendepulses mittels einer Reduzierung der Sendedauer, bevorzugt um 0,15 ms bis 0,25 ms, weiter bevorzugt um 0,2 ms, wodurch bevorzugt Werte von T1 = 0,05 ms bis T1 = 0,15 ms und weiter bevorzugt ein Wert von T1 = 0,1 ms erreicht werden, und/oder der Amplitude des Sendepulses eingestellt. Dadurch können in einfacher Weise Sendesignale mit niedriger Impulsenergie erzeugt werden.In particular, the pulse energy of the transmission pulse is reduced by means of a reduction of the transmission duration, preferably by 0.15 ms to 0.25 ms, more preferably by 0.2 ms, whereby values of T 1 = 0.05 ms to T 1 = 0.15 are preferred ms and more preferably a value of T 1 = 0.1 ms can be achieved, and / or the amplitude of the transmission pulse is set. As a result, transmission signals with low pulse energy can be generated in a simple manner.

Vorzugsweise nimmt die Verstärkung während der Laufzeit des Ultraschallpulses derart zu, insbesondere kontinuierlich, dass eine Übersteuerungszeit des Verstärkers während der Laufzeit des Ultraschallpulses und/oder eine Nachschwingzeit eines Wandlers des Ultraschallsensors weiter verkürzt wird. Hier wird erfindungsgemäß eine weitere Verkürzung der Nachschwingzeit TN und/oder der Übersteuerungszeit TÜ um bis zu 0,5 ms erreicht, wodurch in dieser bevorzugten Ausführungsform Werte von TN ≤ 0,7 ms und TÜ ≤ 0,63 ms, insbesondere TN ≈ 0,4 ms und TÜ ≈ 0,33 ms erreicht werden.During the transit time of the ultrasound pulse, the amplification preferably increases in such a way, in particular continuously, that an overdrive time of the amplifier during the transit time of the ultrasound pulse and / or a reverberation time of a transducer of the ultrasound sensor is further shortened. Here, according to the invention, a further shortening of the ringing time T N and / or the overdrive time T Ü is achieved by up to 0.5 ms, whereby in this preferred embodiment values of T N ≦ 0.7 ms and T Ü ≦ 0.63 ms, in particular T N ≈ 0.4 ms and T Ü ≈ 0.33 ms can be achieved.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren werden Sendepulse mit kurzer Sendedauer und bevorzugt reduzierter Signalamplitude verwendet und/oder die Verstärkung des Messsignals vor einer Signalaufbereitung mit der Echolaufzeit variiert, wobei die Verstärkung insbesondere wegen des Ausschwingens des Wandlers anfangs sehr klein ist und langsam zunimmt. Insbesondere kann während des Aussendens des Schallpulses und weiter bevorzugt auch unmittelbar danach der Wert der Verstärkung auch kleiner 1 betragen.In the method according to the invention, transmission pulses with a short transmission duration and preferably reduced signal amplitude are used and / or the amplification of the measurement signal varies with the echo propagation time before signal processing, the gain initially being very small and slowly increasing, in particular due to the transducer swinging out. In particular, the value of the amplification may also be less than 1 during the transmission of the sound pulse and more preferably also immediately afterward.

Dadurch kann in einfacher Weise eine weitere Reduzierung der Übersteuerungszeit des Verstärkers und/oder der Nachschwingzeit des Wandlers des Ultraschallsensors erreicht werden, wodurch ein weitere Reduzierung des Entfernungsmessbereichs, in dem keine Objektdetektierung möglich ist, erzielt werden kann.Thereby, a further reduction of the overdrive time of the amplifier and / or the ringing time of the transducer of the ultrasonic sensor can be achieved in a simple manner, whereby a further reduction of the distance measuring range, in which no object detection is possible, can be achieved.

In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung wird das Zunehmen der Verstärkung mit lediglich sehr geringem Aufwand durch Umschalten zwischen mindestens zwei verschiedenen festen Verstärkungswerten erreicht, insbesondere beim Vorliegen eines verstärkten, einen Nachschwingschwellwert unterschreitenden, Messsignals.In a particularly advantageous embodiment of the invention, the increase in gain is achieved with only very little effort by switching between at least two different fixed amplification values, in particular in the presence of an amplified, a Nachschwingschwellwert undershot, measuring signal.

Erfindungsgemäß wird insbesondere das Zunehmen der Verstärkung in einfacher Weise durch Umschalten zwischen verschiedenen festen Verstärkungswerten erreicht.In particular, according to the invention, the increase in gain is easily achieved by switching between different fixed gain values.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird insbesondere nach dem Unterschreiten eines Nachschwingschwellwertes (Auswerteschwellwertes) bei einer Empfangsverstärkung auf eine von dieser abweichende und für die weitere Auswertung (Signalaufbereitung) geeignete Verstärkung umgeschaltet.In the method according to the invention, in particular after falling below a reverberation threshold value (evaluation threshold value) at a reception amplification, a change is made to a gain which deviates from that and is suitable for further evaluation (signal processing).

Weiterhin wird erfindungsgemäß ein Fahrzeugassistenzsystem mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung bereitgestellt.Furthermore, according to the invention, a vehicle assistance system with a device according to the invention is provided.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitenden Figuren im Detail beschrieben. Dabei ist:Hereinafter, embodiments of the invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Where:

1 ein Blockschaltbild eines Ultraschallmesssystems nach dem Stand der Technik, 1 a block diagram of an ultrasonic measuring system according to the prior art,

2 der Verlauf der Signalamplitude des von dem Ultraschallmesssystem aus der 1 erzeugten und verstärkten Messsignals in Abhängigkeit der Laufzeit eines Ultraschallpulses zur Objektdetektierung nach dem Stand der Technik, 2 the course of the signal amplitude of the of the ultrasonic measuring system of the 1 generated and amplified measurement signal as a function of the transit time of an ultrasonic pulse for object detection according to the prior art,

3 ein Blockschaltbild eines Ultraschallmesssystems nach einer ersten Ausführungsform der Erfindung, und 3 a block diagram of an ultrasonic measuring system according to a first embodiment of the invention, and

4 der Verlauf der Signalamplitude des von dem Ultraschallmesssystem nach der ersten Ausführungsform der Erfindung erzeugten und verstärkten Messsignals in Abhängigkeit der Laufzeit eines Ultraschallpulses zur Objektdetektierung. 4 the course of the signal amplitude of the generated by the ultrasonic measuring system according to the first embodiment of the invention and amplified measurement signal as a function of the transit time of an ultrasonic pulse for object detection.

Ausführungsformen der ErfindungEmbodiments of the invention

In der 3 ist ein Blockschaltbild eines Ultraschallmesssystems 11 nach einer ersten Ausführungsform der Erfindung dargestellt. Das von einem Signalgenerator 21 erzeugte Sendesignal wird bei dem Ultraschallmesssystem 11 mittels des Wandlers 30 eines Ultraschallsensors 40 ausgesendet. Über den gleichen Wandler 30 des Sensors 40 werden Echos empfangen. Da diese Echos sehr leise sind, müssen sie verstärkt werden. Mittels des Verstärkers 51 wird das Messsignal U1 verstärkt und weiter an eine Signalauswerteeinheit 60 übertragen. Die Verstärkungssteuerung 52 variiert die Verstärkung des Verstärkers 51 mit einer zeitabhängigen Verstärkung V(τ).In the 3 is a block diagram of an ultrasonic measuring system 11 illustrated according to a first embodiment of the invention. That of a signal generator 21 generated transmission signal is in the ultrasonic measuring system 11 by means of the converter 30 an ultrasonic sensor 40 sent out. About the same converter 30 of the sensor 40 echoes are received. Since these echoes are very quiet, they must be amplified. By means of the amplifier 51 the measurement signal U1 is amplified and passed on to a signal evaluation unit 60 transfer. The gain control 52 varies the gain of the amplifier 51 with a time-dependent gain V (τ).

In der 4 ist der Verlauf der Signalamplitude des von dem Ultraschallmesssystem 11 nach der ersten Ausführungsform der Erfindung am Verstärkerausgang erzeugten Messsignals U1 in Abhängigkeit der Laufzeit τ des zur Objektdetektierung verwendeten Ultraschallpulses dargestellt. Während des Aussendens des Sendesignals im Zeitbereich 0 ≤ τ ≤ T1 nimmt die Messsignalamplitude an dem Verstärkerausgang den maximal vom Verstärker 51 erzeugbaren Wert Umax an. Nach Abschalten des Sendesignals muss die im Wandler 30 gespeicherte Schwingungsenergie abgebaut werden. Das Messsignal U1 wird erfindungsgemäß mit der zeitabhängigen Verstärkung V(τ) verstärkt. Die Verstärkungssteuerung 52 erhält von der Sendesignalerzeugung 21 die Information des Sendestopps und optional des Sendebeginns bzw. der Sendedauer und optional der Sendesignalstärke und variiert die Verstärkung des Verstärkers 51 mit der einstellbaren bzw. umschaltbaren Verstärkung V(τ) derart, dass sich eine verkürzte Nachschwingzeit TN2 sowie eine verkürzte Übersteuerungszeit TÜ2 ergibt. Je nach Ausgestaltung der nachfolgenden Auswertetechnik kann insbesondere während des Aussendens des Schallpulses und unmittelbar danach der Wert der Verstärkung auch kleiner als 1 betragen. Der Fachmann bezeichnet eine Verstärkung mit einem Wert kleiner 1 auch als Bedämpfung eines Signals.In the 4 is the course of the signal amplitude of the of the ultrasonic measuring system 11 illustrated according to the first embodiment of the invention at the amplifier output generated measurement signal U1 as a function of the transit time τ of the ultrasonic pulse used for object detection. During the transmission of the transmission signal in the time domain 0 ≦ τ ≦ T 1 , the measurement signal amplitude at the amplifier output takes the maximum from the amplifier 51 can be generated value U max . After switching off the transmission signal in the converter 30 stored vibrational energy are degraded. The measurement signal U1 is amplified according to the invention with the time-dependent gain V (τ). The gain control 52 receives from the transmission signal generation 21 the information of the transmission stop and optionally the transmission start or the transmission duration and optionally the transmission signal strength and varies the gain of the amplifier 51 with the adjustable or switchable gain V (τ) such that there is a shortened ringing time T N2 and a shortened overdrive time T Ü2 . Depending on the configuration of the subsequent evaluation technique, the value of the amplification may also be less than 1, in particular during the transmission of the sound pulse and immediately thereafter. The person skilled in the art refers to a gain with a value less than 1 as well as attenuation of a signal.

In der 4 ist zu Vergleichzwecken auch der zeitabhängige Verlauf des aus dem Stand der Technik bekannten Messsignals U mit den entsprechenden Werten der Nachschwingzeit TN und der Übersteuerungszeit TÜ dargestellt.In the 4 For comparison purposes, the time-dependent course of the measurement signal U known from the prior art with the corresponding values of the ringing time T N and the overdrive time T Ü is also shown.

Dabei ist zu erkennen, dass mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens und der erfindungsgemäßen Vorrichtung gegenüber den aus dem Stand der Technik bekannten Werten der Übersteuerungszeit TÜ und der Nachschwingzeit TN deutlich verkürzte Werte der Übersteuerungszeit TÜ2 und der Nachschwingzeit TN2 erzielt werden.It can be seen that by means of the method according to the invention and the device according to the invention, markedly shortened values of the overdrive time T Ü2 and the ringing time T N2 are achieved in comparison with the values of the overdrive time T Ü and the ringing time T N which are known from the prior art.

Neben der obigen schriftlichen Offenbarung wird hiermit explizit auf deren zeichnerische Darstellung in den 1 bis 4 verwiesen.In addition to the above written disclosure is hereby explicitly on their graphic representation in the 1 to 4 directed.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102008054789 A1 [0006] DE 102008054789 A1 [0006]
  • DE 102009002870 A1 [0007] DE 102009002870 A1 [0007]

Claims (10)

Verfahren zur Erfassung der Fahrzeugumgebung eines Fahrzeuges mittels Ultraschall, bei dem ein Ultraschallsensor (40) mittels eines Sendepulses zur Aussendung eines Ultraschallpulses angeregt wird, mindestens ein Messsignal (U) mittels des Ultraschallsensors (40) aus einem gesendeten, an einem Objekt aus der Fahrzeugumgebung reflektierten und von dem Ultraschallsensor empfangenen Ultraschallpuls erzeugt wird und das Messsignal (U) vor einer Signalauswertung mittels eines Verstärkers (50) verstärkt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Impulsenergie des Sendepulses derart niedrig ausgewählt wird, dass eine verkürzte Übersteuerungszeit (TÜ2) des Verstärkers (50, 51) und/oder eine verkürzte Nachschwingzeit (TN2) eines Wandlers (30) des Ultraschallsensors (40) erreicht wird.Method for detecting the vehicle surroundings of a vehicle by means of ultrasound, in which an ultrasonic sensor ( 40 ) is excited by means of a transmission pulse for emitting an ultrasonic pulse, at least one measurement signal (U) by means of the ultrasonic sensor ( 40 ) is generated from a transmitted ultrasonic pulse which is reflected at an object from the vehicle surroundings and received by the ultrasonic sensor, and the measurement signal (U) before a signal evaluation by means of an amplifier ( 50 ) is amplified, characterized in that the pulse energy of the transmission pulse is selected so low that a shortened overdrive time (T Ü2 ) of the amplifier ( 50 . 51 ) and / or a shortened ringing time (T N2 ) of a transducer ( 30 ) of the ultrasonic sensor ( 40 ) is achieved. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Impulsenergie des Sendepulses mittels einer Reduzierung der Sendedauer und/oder der Amplitude des Sendepulses eingestellt wird.A method according to claim 1, characterized in that the pulse energy of the transmission pulse by means of a reduction of the transmission duration and / or the amplitude of the transmission pulse is set. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstärkung (V(τ)) während der Laufzeit des Ultraschallpulses (τ) derart zunimmt, dass eine weiter verkürzte Übersteuerungszeit (TÜ2) des Verstärkers (51) und/oder eine weiter verkürzte Nachschwingzeit (TN2) des Wandlers (30) des Ultraschallsensors (40) erreicht wird.Method according to Claim 1 or 2, characterized in that the gain (V (τ)) increases during the transit time of the ultrasonic pulse (τ) in such a way that a further shortened overdrive time (T Ü2 ) of the amplifier ( 51 ) and / or a further shortened ringing time (T N2 ) of the converter ( 30 ) of the ultrasonic sensor ( 40 ) is achieved. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Zunehmen der Verstärkung (V(τ)) durch Umschalten zwischen zwei unterschiedlich gewählten festen Verstärkungswerten erreicht wird.Method according to Claim 3, characterized in that the increase in gain (V (τ)) is achieved by switching between two differently chosen fixed amplification values. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem einen Nachschwingschwellwert (Us) von dem mit einer Empfangsverstärkung verstärkten Messsignal (U1) unterschritten wird, auf eine davon abweichende und für die weitere Signalauswertung geeignete Verstärkung eingestellt wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that after the one Nachschwingschwellwert (U s ) is exceeded by the amplified with a reception gain measurement signal (U1) is set to a different and suitable for the further signal evaluation gain. Vorrichtung (10) zum Durchführen eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch einen Ultraschallsensor (40), der dazu ausgebildet ist, einen Ultraschallpuls auszusenden und ein Messsignal (U1) aus einem an einem Objekt aus der Fahrzeugumgebung reflektierten und von dem Ultraschallsensor (40) empfangenen Ultraschallpuls zu erzeugen, ein Verstärker zum Verstärken des Messsignals (U1), eine Signalauswerteeinheit (60), die dazu ausgebildet ist, ein verstärktes Messsignal (U1) auszuwerten, und ein Signalgenerator (21), der dazu ausgebildet ist, einen Sendepuls zu erzeugen, den Ultraschallsensor (40) mittels des erzeugen Sendepulses zum Aussenden des Ultraschallpulses anzuregen und die Impulsenergie des Sendepulses derart niedrig einzustellen, dass eine verkürzte Übersteuerungszeit (TÜ2) des Verstärkers (50, 51) und/oder eine verkürzte Nachschwingzeit (TÜ2) des Wandlers (30) des Ultraschallsensors (40) auftritt.Contraption ( 10 ) for carrying out a method according to one of claims 1 to 4, characterized by an ultrasonic sensor ( 40 ), which is designed to emit an ultrasonic pulse and to generate a measurement signal (U1) from a signal reflected at an object from the vehicle surroundings and from the ultrasonic sensor ( 40 ), an amplifier for amplifying the measurement signal (U1), a signal evaluation unit ( 60 ), which is designed to evaluate an amplified measurement signal (U1), and a signal generator ( 21 ), which is designed to generate a transmission pulse, the ultrasonic sensor ( 40 ) by means of the generated transmit pulse for emitting the ultrasonic pulse and to set the pulse energy of the transmit pulse so low that a shortened overdrive time (T Ü2 ) of the amplifier ( 50 . 51 ) and / or a shortened ringing time (T Ü2 ) of the converter ( 30 ) of the ultrasonic sensor ( 40 ) occurs. Vorrichtung (10) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Signalgenerator (20) dazu ausgebildet ist, die Impulsenergie des Sendepulses mittels einer Reduzierung der Sendedauer und/oder der Amplitude des Sendepulses einzustellen.Contraption ( 10 ) according to claim 6, characterized in that the signal generator ( 20 ) is adapted to adjust the pulse energy of the transmission pulse by means of a reduction of the transmission duration and / or the amplitude of the transmission pulse. Vorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 6 oder 7, gekennzeichnet durch eine Verstärkersteuerung (52) zum Variieren der Verstärkung (V(τ)) des Verstärkers (51), die dazu ausgebildet ist, während der Laufzeit (τ) des Ultraschallpulses eine derartige Zunahme der Verstärkung (V(τ)) des Messsignals zu erzeugen, dass eine weiter verkürzte Übersteuerungszeit (TÜ2) und/oder eine weiter verkürzte Nachschwingzeit (TN2) des Wandlers (30) des Ultraschallsensors (40) auftritt.Contraption ( 10 ) according to one of claims 6 or 7, characterized by an amplifier control ( 52 ) for varying the gain (V (τ)) of the amplifier ( 51 ), which is designed to generate during the transit time (τ) of the ultrasonic pulse such an increase in the gain (V (τ)) of the measurement signal, that a further shortened overdrive time (T Ü2 ) and / or a further shortened ringing time (T N2 ) of the converter ( 30 ) of the ultrasonic sensor ( 40 ) occurs. Vorrichtung (10) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstärkersteuerung (52) dazu ausgebildet ist, das Zunehmen der Verstärkung (V(τ)) durch Umschalten zwischen mindestens zwei verschiedenen festen Verstärkungswerten, insbesondere beim Vorliegen eines verstärkten, einen Nachschwingschwellwert (Us) unterschreitenden Messsignals (U1) zu erzeugen. Contraption ( 10 ) according to claim 8, characterized in that the amplifier control ( 52 ) is adapted to generate the increase in gain (V (τ)) by switching between at least two different fixed amplification values, in particular in the presence of a amplified measurement signal (U1) which undershoots a resuscitation threshold value (U s ). Fahrzeugassistenzsystem mit einer Vorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 5 bis 8.Vehicle assistance system with a device ( 10 ) according to any one of claims 5 to 8.
DE102011083337A 2011-09-23 2011-09-23 A method for detecting the vehicle environment of a vehicle by means of ultrasound and apparatus for carrying out the method Withdrawn DE102011083337A1 (en)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102011083337A DE102011083337A1 (en) 2011-09-23 2011-09-23 A method for detecting the vehicle environment of a vehicle by means of ultrasound and apparatus for carrying out the method
EP12746077.2A EP2758797A1 (en) 2011-09-23 2012-08-06 Method for detecting the environment around a vehicle by means of ultrasound and device for carrying out the method
CN201280046426.XA CN103827689B (en) 2011-09-23 2012-08-06 Method and apparatus for implementing the method for the vehicle-periphery by ultrasound detection vehicle
PCT/EP2012/065356 WO2013041294A1 (en) 2011-09-23 2012-08-06 Method for detecting the environment around a vehicle by means of ultrasound and device for carrying out the method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102011083337A DE102011083337A1 (en) 2011-09-23 2011-09-23 A method for detecting the vehicle environment of a vehicle by means of ultrasound and apparatus for carrying out the method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102011083337A1 true DE102011083337A1 (en) 2013-03-28

Family

ID=46650533

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102011083337A Withdrawn DE102011083337A1 (en) 2011-09-23 2011-09-23 A method for detecting the vehicle environment of a vehicle by means of ultrasound and apparatus for carrying out the method

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP2758797A1 (en)
CN (1) CN103827689B (en)
DE (1) DE102011083337A1 (en)
WO (1) WO2013041294A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105899968A (en) * 2013-11-11 2016-08-24 罗伯特·博世有限公司 Method for detecting the environment around the vehicle

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102014213359A1 (en) * 2014-07-09 2016-01-14 Robert Bosch Gmbh Apparatus and method for the acoustic examination of environmental objects of a means of locomotion

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3405915A1 (en) * 1984-02-18 1985-08-22 Bayerische Motoren Werke AG, 8000 München SWITCHING ARRANGEMENT FOR AN ULTRASONIC DISTANCE METER
DE3937585A1 (en) * 1989-11-11 1991-05-16 Swf Auto Electric Gmbh DEVICE FOR DISTANCE MEASUREMENT
DE102006041529A1 (en) * 2006-09-05 2008-03-27 Siemens Ag Distance determination method for monitoring motor vehicle speed characteristics, involves determining distance measuring signal and transmitting acoustic signals with parameters suitable for close-up range and far field measurements
US20080279044A1 (en) * 2005-03-16 2008-11-13 Ametek, Inc. Ultrasonic Ranging in the Near Zone
DE102008054789A1 (en) 2008-12-17 2010-07-15 Robert Bosch Gmbh Method and apparatus for amplifying a signal suitable for vehicle environment detection
DE102009002870A1 (en) 2009-05-06 2010-11-18 Robert Bosch Gmbh Ultrasonic object detection system and method of detecting objects using ultrasound

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3513270A1 (en) * 1985-04-13 1986-10-23 Swf Auto Electric Gmbh Device for distance measurement, in particular for motor vehicles
DE8717553U1 (en) * 1987-12-11 1989-03-02 Siemens Ag, 1000 Berlin Und 8000 Muenchen Device for contactless distance measurement
DE4314247A1 (en) * 1993-04-30 1994-11-03 Bosch Gmbh Robert Circuit arrangement for damping an ultrasonic transducer
DE19921844A1 (en) * 1999-05-11 2000-11-23 Bosch Gmbh Robert Device for the detection of objects in the vicinity of a vehicle

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3405915A1 (en) * 1984-02-18 1985-08-22 Bayerische Motoren Werke AG, 8000 München SWITCHING ARRANGEMENT FOR AN ULTRASONIC DISTANCE METER
DE3937585A1 (en) * 1989-11-11 1991-05-16 Swf Auto Electric Gmbh DEVICE FOR DISTANCE MEASUREMENT
US20080279044A1 (en) * 2005-03-16 2008-11-13 Ametek, Inc. Ultrasonic Ranging in the Near Zone
DE102006041529A1 (en) * 2006-09-05 2008-03-27 Siemens Ag Distance determination method for monitoring motor vehicle speed characteristics, involves determining distance measuring signal and transmitting acoustic signals with parameters suitable for close-up range and far field measurements
DE102008054789A1 (en) 2008-12-17 2010-07-15 Robert Bosch Gmbh Method and apparatus for amplifying a signal suitable for vehicle environment detection
DE102009002870A1 (en) 2009-05-06 2010-11-18 Robert Bosch Gmbh Ultrasonic object detection system and method of detecting objects using ultrasound

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105899968A (en) * 2013-11-11 2016-08-24 罗伯特·博世有限公司 Method for detecting the environment around the vehicle
CN105899968B (en) * 2013-11-11 2019-04-30 罗伯特·博世有限公司 Method for detecting the surroundings of a vehicle

Also Published As

Publication number Publication date
CN103827689A (en) 2014-05-28
EP2758797A1 (en) 2014-07-30
CN103827689B (en) 2018-02-06
WO2013041294A1 (en) 2013-03-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2707746B1 (en) Ultrasonic measurement system having reduced minimum range and method for detecting an obstacle
DE102011085286A1 (en) Method for detecting vicinity of vehicle in parking space, involves detecting and encoding ultrasonic pulses of different frequencies emitted in respective distance range
WO2014108300A1 (en) Device and method for environmental sensing
DE202017107334U1 (en) Reduce or eliminate transient reverberation
EP2715397A1 (en) Environment monitoring device in a motor vehicle and method for monitoring the environment using a correlation
EP2192419A2 (en) Method for dynamic calculation of noise levels
DE102012221591A1 (en) Method and device for detecting the surroundings of a vehicle
DE102016118712A1 (en) Sonar based on ultrasonic noise
EP2512870B1 (en) Method and system for detecting objects taking into account previous detection results
DE3513270A1 (en) Device for distance measurement, in particular for motor vehicles
EP1923716A1 (en) Distance measuring method and distance measuring device
DE102013008235A1 (en) Method for measuring a distance by means of ultrasound
DE102011083337A1 (en) A method for detecting the vehicle environment of a vehicle by means of ultrasound and apparatus for carrying out the method
EP2780735B1 (en) Method and device for detecting the environment of a movement aid, in particular for a vehicle
EP0180652B1 (en) Method for the emission and reception of a periodical pulse train
DE4224035A1 (en) Ultrasound test method for flaw location - using frequency modulated chirp signal whose instantaneous frequency time characteristic is matched to transfer function of transmission path
DE102014107311A1 (en) Method for operating an ultrasonic sensor of a motor vehicle, ultrasonic sensor device, driver assistance system and motor vehicle
DE4232254A1 (en) Ultrasonic testing method for locating material defects - driving ultrasonic transducer with FM chirp signal with instantaneous frequency variation matched to transmission path transfer function
DE102006041529B4 (en) Method for determining distance
DE102012017667A1 (en) Method for generating a threshold curve and method for evaluating signals of an ultrasonic sensor and device for detecting the surroundings
EP2801085B1 (en) Device for detecting analog signals, and method for operating the device
DE3607335A1 (en) Random forming of the monitoring zone of ultrasound measurement and control apparatuses by adapted control of the sensitivity response of the ultrasound receiver
EP2800983B1 (en) Method and surroundings detection device for determining the position of at least one object in the surroundings of a mobility aid using at least one acoustic pulse
DE3032177C2 (en) Method for level measurement by means of a transducer set up for the transmission and reception of sound or ultrasonic waves
WO2021018451A1 (en) Method and apparatus for detecting at least partial flooding of a motor vehicle

Legal Events

Date Code Title Description
R163 Identified publications notified
R005 Application deemed withdrawn due to failure to request examination