【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
【國(guó)外來(lái)華專利技術(shù)】
本專利技術(shù)涉及一種超聲波傳感器，用于發(fā)射超聲波信號(hào)和用于接收超聲波回波，特別是用在車輛上，該超聲波傳感器具有超聲波膜片（diaphragm）、安裝在超聲波膜片上的壓電元件、放大器電路和電連接壓電元件和放大器電路的連接電路。此外，本專利技術(shù)涉及一種超聲波檢測(cè)系統(tǒng)，該超聲波檢測(cè)系統(tǒng)具有多個(gè)超聲波傳感器，用于基于由超聲波傳感器提供的傳感器信息來(lái)檢測(cè)環(huán)境，尤其是車輛的環(huán)境，該超聲波檢測(cè)系統(tǒng)具有多個(gè)超聲波傳感器，這些超聲波傳感器通過(guò)數(shù)據(jù)鏈路彼此連接，其中所述超聲波傳感器中的一個(gè)是主設(shè)備（master）的形式，以便從至少一個(gè)另外的超聲波傳感器接收傳感器信息，至少一個(gè)另外的超聲波傳感器是從設(shè)備（slave）的形式，并且處理該傳感器信息以便檢測(cè)車輛的環(huán)境。本專利技術(shù)還涉及一種駕駛輔助系統(tǒng)，該駕駛輔助系統(tǒng)具有用于提供傳感器信息的至少一個(gè)超聲波傳感器并具有控制單元，其中至少一個(gè)超聲波傳感器和所述控制單元通過(guò)數(shù)據(jù)鏈路相互連接，并且所述控制單元被設(shè)計(jì)成從至少一個(gè)超聲波傳感器接收傳感器信息并處理該傳感器信息，以便檢測(cè)車輛的環(huán)境。
技術(shù)介紹
1、超聲波傳感器發(fā)射超聲波脈沖，這些超聲波脈沖被環(huán)境中的物體反射為超聲波回波。這些超聲波回波可以被超聲波傳感器接收，以根據(jù)超聲波脈沖的發(fā)射和超聲波回波的接收之間的時(shí)間差來(lái)檢測(cè)從物體到超聲波傳感器的距離。
2、這種超聲波傳感器目前用于車輛中的許多駕駛輔助系統(tǒng)中，以執(zhí)行各種功能，例如檢測(cè)停車空間、測(cè)量停車空間、在停車操縱期間監(jiān)控到障礙物的距離、或者在駕駛時(shí)監(jiān)控車輛的盲點(diǎn)。駕駛輔助系統(tǒng)可以是駕駛員輔助系統(tǒng)的形式，
3、超聲波傳感器包括超聲波膜片，其上安裝有執(zhí)行機(jī)電能量轉(zhuǎn)換并將超聲波信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的壓電元件。這些電信號(hào)經(jīng)由連接電路被饋送到放大器，該放大器從電信號(hào)提供接收信號(hào)，例如作為包絡(luò)（envelope）。在最新的超聲波傳感器中，超聲波脈沖也通過(guò)相同的超聲波膜片發(fā)射。
4、超聲波傳感器通常在位于大約50?khz范圍內(nèi)的窄頻帶中的一個(gè)或多個(gè)通道上工作。當(dāng)有一個(gè)以上的通道時(shí)，這些通道通常位于大約50?khz附近的幾千赫茲的區(qū)域中。例如，單通道超聲波傳感器可以以大約51?khz的中心頻率發(fā)射和接收，而在多通道超聲波傳感器的情況下，第一通道可以位于51?khz的中心頻率，而第二接收通道偏移3?khz，因此例如位于48?khz或54?khz。原則上，也可以使用中心頻率為48?khz和54?khz的兩個(gè)通道。也可以在通道之間切換。
5、超聲波回波的檢測(cè)是數(shù)字執(zhí)行的，即來(lái)自超聲波傳感器的接收信號(hào)在放大后被采樣和量化。根據(jù)采樣定理，這要求采樣頻率至少是信號(hào)頻率的兩倍，因此最低約為100?khz。然而，實(shí)際上，使用高得多的采樣頻率來(lái)檢測(cè)超聲波回波。
6、電磁干擾可能在超聲波傳感器操作期間出現(xiàn)，例如作為電動(dòng)車輛感應(yīng)充電的結(jié)果，這種干擾通常出現(xiàn)在大約150?khz的頻率。此外，無(wú)鑰匙進(jìn)入系統(tǒng)通常以大約125?khz的頻率發(fā)射信號(hào)，這些信號(hào)由安裝在門把手上的鐵氧體天線輻射，會(huì)導(dǎo)致相應(yīng)的干擾。因此，這些干擾示例都高于最小采樣頻率。當(dāng)以高采樣頻率采樣時(shí)，例如在信號(hào)頻率的六倍或八倍的范圍內(nèi)，這種干擾可以被識(shí)別并被適當(dāng)?shù)靥幚怼Ｈ欢@涉及到取樣的高成本。在較低的采樣頻率下，例如在僅僅四倍的采樣頻率下，這種干擾會(huì)導(dǎo)致混疊信號(hào)（alias?signal），該混疊信號(hào)疊加在接收到的超聲波回波上，從而阻止超聲波傳感器正確工作。使用低通濾波器已經(jīng)被證明是不切實(shí)際的，因?yàn)檫@些濾波器要么太貴，要么也過(guò)濾掉接收到的超聲波回波。這降低了可用的接收電平，并減小了超聲波傳感器的最大范圍。
7、在此背景下，ep?1?617?752?b1公開了一種用于確定具有至少一個(gè)可振動(dòng)部件的無(wú)源超聲波傳感器的諧振頻率的方法。
8、wo?2011/163475?a1公開了成像系統(tǒng)中的模擬信號(hào)處理，例如超聲波醫(yī)學(xué)成像系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括多個(gè)可控輸入處理塊，每個(gè)塊實(shí)現(xiàn)離散時(shí)間模擬信號(hào)處理級(jí)，例如分?jǐn)?shù)時(shí)間延遲的時(shí)域?yàn)V波、抗混疊濾波或匹配濾波。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、因此，從上述現(xiàn)有技術(shù)出發(fā)，本專利技術(shù)的目的是要提出一種超聲波傳感器以及一種具有至少一個(gè)超聲波傳感器的駕駛輔助系統(tǒng)，該超聲波傳感器不易受干擾并且允許接收到的超聲波回波的高接收水平。
2、根據(jù)本專利技術(shù)，該目的通過(guò)獨(dú)立權(quán)利要求的特征來(lái)實(shí)現(xiàn)。從屬權(quán)利要求中詳述了本專利技術(shù)的有利實(shí)施例。
3、因此，根據(jù)本專利技術(shù)，詳述了一種用于發(fā)射超聲波信號(hào)和接收超聲波回波的超聲波傳感器，特別是用于車輛上的超聲波傳感器，具有超聲波膜片、安裝在超聲波膜片上的壓電元件、放大器電路和電連接壓電元件和放大器電路的連接電路，其中連接電路包括具有濾波器頻率的可激活陷波濾波器，并且超聲波傳感器被設(shè)計(jì)成在超聲波回波接收期間在濾波器頻率范圍內(nèi)發(fā)生干擾的情況下激活陷波濾波器。
4、此外，根據(jù)本專利技術(shù)，詳述了一種超聲波檢測(cè)系統(tǒng)，該超聲波檢測(cè)系統(tǒng)具有多個(gè)超聲波傳感器，用于基于由超聲波傳感器提供的傳感器信息來(lái)檢測(cè)環(huán)境，尤其是車輛的環(huán)境，該超聲波檢測(cè)系統(tǒng)具有多個(gè)超聲波傳感器，這些超聲波傳感器通過(guò)數(shù)據(jù)鏈路相互連接，其中所述超聲波傳感器中的一個(gè)是主設(shè)備的形式，以便從至少一個(gè)另外的超聲波傳感器接收傳感器信息，至少一個(gè)另外的超聲波傳感器是從設(shè)備的形式，并且處理該傳感器信息以便檢測(cè)車輛的環(huán)境，其中所述超聲波傳感器如上所述實(shí)施。
5、根據(jù)本專利技術(shù)，還詳述了一種駕駛輔助系統(tǒng)，其具有至少一個(gè)用于提供傳感器信息的超聲波傳感器并具有控制單元，其中至少一個(gè)超聲波傳感器和所述控制單元通過(guò)數(shù)據(jù)鏈路相互連接，并且所述控制單元被設(shè)計(jì)成從至少一個(gè)超聲波傳感器接收傳感器信息并處理該傳感器信息，以便檢測(cè)車輛的環(huán)境，其中至少一個(gè)超聲波傳感器如上所述地實(shí)施。
6、因此，本專利技術(shù)的基本思想是要設(shè)計(jì)具有可激活陷波濾波器的超聲波傳感器，使得在濾波器頻率下出現(xiàn)的干擾仍可以被濾除，而無(wú)需激活陷波濾波器，在系統(tǒng)中不會(huì)出現(xiàn)額外的衰減。因此，當(dāng)干擾發(fā)生時(shí)，這種超聲波傳感器可以激活陷波濾波器，從而可以濾除干擾，以允許繼續(xù)接收超聲波回波。在沒(méi)有干擾發(fā)生的情況下，陷波濾波器不被激活并因此被禁用，結(jié)果是，在該正常操作期間，接收到的超聲波回波不會(huì)被陷波濾波器額外衰減。這種陷波濾波器圍繞濾波器頻率ff具有較窄的阻帶，因此深陷波的頻率響應(yīng)相當(dāng)于高選擇性，使得陷波濾波器非常適合濾除窄帶干擾，僅略微衰減所需信號(hào)。因此，陷波濾波器特別擅長(zhǎng)濾除特定干擾頻率下的已知干擾源。因此，可以可靠地濾除在已知干擾頻率下出現(xiàn)的干擾，例如作為電動(dòng)車輛感應(yīng)充電的結(jié)果，通常在大約150?khz的干擾頻率下，或者由無(wú)鑰匙進(jìn)入系統(tǒng)引起，通常在來(lái)自安裝在門把手中的鐵氧體天線的大約125?khz的干擾頻率下。然而，即使使用高頻率選擇性陷波濾波器，也只能以很高的成本來(lái)避免延伸到超聲波傳感器的超聲波頻率范圍內(nèi)的衰減。因此，可能發(fā)生想要的信號(hào)也被衰減的情況。這可能涉及所需信號(hào)衰減幾個(gè)db，然而，這仍然會(huì)在正常操作本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種用于發(fā)射超聲波信號(hào)和用于接收超聲波回波的超聲波傳感器(14?),特別用于車輛(10)上，該超聲波傳感器具有：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲波傳感器(14)，其特征在于
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的超聲波傳感器(14)，其特征在于
4.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的超聲波傳感器(14)，其特征在于
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的超聲波傳感器(10)，其特征在于
6.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的超聲波傳感器(14)，其特征在于
7.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的超聲波傳感器(14)，其特征在于
8.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的超聲波傳感器(14)，其特征在于
9.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的超聲波傳感器(14)，其特征在于
10.一種具有多個(gè)超聲波傳感器(14)的超聲波檢測(cè)系統(tǒng)(50)，用于基于由超聲波傳感器(14)提供的傳感器信息來(lái)檢測(cè)環(huán)境(24)，特別是車輛(10)的環(huán)境(24)，該超聲波檢測(cè)系統(tǒng)具有：
11.根據(jù)權(quán)利要求10結(jié)合權(quán)利要求7和/
12.一種駕駛輔助系統(tǒng)(12)，具有：
13.如權(quán)利要求12結(jié)合權(quán)利要求7和/或權(quán)利要求9所述的駕駛輔助系統(tǒng)(12)，其特征在于
...【技術(shù)特征摘要】
【國(guó)外來(lái)華專利技術(shù)】
1.一種用于發(fā)射超聲波信號(hào)和用于接收超聲波回波的超聲波傳感器(14?),特別用于車輛(10)上，該超聲波傳感器具有：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲波傳感器(14)，其特征在于
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的超聲波傳感器(14)，其特征在于
4.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的超聲波傳感器(14)，其特征在于
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的超聲波傳感器(10)，其特征在于
6.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的超聲波傳感器(14)，其特征在于
7.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的超聲波傳感器(14)，其特征在于
8.根...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：P·毛雷爾，M·瓦爾格，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：法雷奧開關(guān)和傳感器有限責(zé)任公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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