JPH07198828A - 超音波センサの作動方法および作動装置 - Google Patents

超音波センサの作動方法および作動装置

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JPH07198828A
JPH07198828A JP6276635A JP27663594A JPH07198828A JP H07198828 A JPH07198828 A JP H07198828A JP 6276635 A JP6276635 A JP 6276635A JP 27663594 A JP27663594 A JP 27663594A JP H07198828 A JPH07198828 A JP H07198828A
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ultrasonic
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クノル ペーター
Martin Noll
ノル マルティン
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 超音波センサの駆動時に、そのセンサの機能
確実性が検査されるだけでなく、所定の基準マーク（こ
のマークから超音波センサまでの間隔は固定である）を
用いて超音波センサの感度を監視することができるよう
にする 【構成】 超音波センサ（２）の機能監視を実行し、該
機能監視の際に超音波センサ（２）の感度を検査し、お
よび／または超音波信号の周囲温度に依存する伝搬時間
を補正する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、車両に配置された距離
測定のための超音波センサの作動方法であって、超音波
センサを制御し、超音波センサにより受信されたエコー
信号を評価するための制御部と、測定された間隔に対す
る指示器とを使用する形式の作動方法、およびこの方法
を実施するための作動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】ドイツ連邦共和国特許公開公報第３４２
０００４号からすでに、自動車用の間隔測定装置が公知
である。この装置では、２つの送信および受信センサに
より超音波信号が障害物で反射された際の伝搬時間が測
定される。この装置では、反射された信号が同じ超音波
センサからの信号か、または他方の超音波センサからの
信号かが２つの動作形式で区別される。しかし一方の超
音波センサから他方の超音波センサへの切り替えは比較
的面倒である。またこれにより機能監視を実行すること
ができるが、しかしセンサの感度を検査することはでき
ない。さらに別の問題として、測定された超音波信号の
伝搬時間が周囲の信号伝播に依存するとい問題がある。
しかし伝播時間は温度に依存し、そのため周囲空気の温
度が変化する際には相応の測定誤差を勘案しなければな
らない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、超音
波センサの駆動時に、そのセンサの機能確実性が検査さ
れるだけでなく、所定の基準マーク（このマークから超
音波センサまでの間隔は固定である）を用いて超音波セ
ンサの感度を監視することができるように構成すること
である。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記課題は本発明によ
り、超音波センサの機能監視を実行し、該機能監視の際
に超音波センサの感度を検査し、および／または超音波
信号の周囲温度に依存する伝搬時間を補正することによ
り解決される。
【０００５】とくに有利には、超音波信号の伝搬時間か
ら周囲空気の温度を検出することができ、これから補正
係数を形成して、これにより車両の周囲の障害物への測
定値を補正することができる。
【０００６】従属請求項に記載された手段により、本発
明の方法および装置の有利な発展形態が可能である。と
くに有利には、受信されたエコー信号の振幅または送信
信号に対するエコー信号の比を超音波センサの感度に対
する尺度として評価する。エコー信号の振幅またはその
比を記憶された値と比較することができる。記憶された
値とは、所定の温度並びに障害物への固定の所定間隔に
対してあてはまる値である。この種の基準値は実験によ
り、または物理的関係に基づいて算出することができ
る。
【０００７】温度を考慮することにより、温度値を自動
車の指示パネルに表示し、運転者にいつでも周囲温度を
指示することができるという利点が得られる。温度指示
のためにだけ必要となるような別個の温度センサは必要
ない。
【０００８】所定の固定基準マークに対して対称に配置
された複数の超音波センサを使用する場合には、有利に
は、各センサにより測定されたエコー信号の比較を行
い、これにより測定の信頼度を改善することができる。
【０００９】公知の超音波センサは一部で非常に広い検
出領域を有する。これは小さな障害物でも検知すること
ができるようにするためである。この種のセンサを自動
車のバンパーに組み込めば、バンパーにあるナンバープ
レートホルダの前方エッジでもすでに検知することがで
きる。前方エッジと超音波センサとの間隔は既知である
から、これから所望の値を求めることができる。ナンバ
ープレートホルダは比較的目立たないから、プレートホ
ルダのエッジはデザイン的にはじゃまにならない。これ
により超音波センサを監視するための簡単の手段が得ら
れる。付加的なエッジまたはマークは必要ない。
【００１０】有利な適用例は、自動車の駐車および出庫
の際の補助である。というのは駐車過程では通常測定さ
れる間隔が非常に短く、そのため衝突を回避するために
測定結果は非常に信頼度が高くなければならないからで
ある。
【００１１】
【実施例】自動車のバンパー１には、車両中央に対して
対称に２つの超音波センサ２が配置されている。２つの
センサ２間にはナンバープレートホルダ４が配置されて
いる。このホルダのエッジはバンパー１を基準にして隆
起している。超音波センサ２は破線で示した検知領域３
を有し、ナンバープレートホルダ４の側面エッジを検出
する。この側面エッジは超音波センサ４に対して固定の
間隔ｄを有し、基準測定区間ｄを形成する。もちろんナ
ンバープレートホルダの代わりに、測定区間ｄを形成す
るため他の適切な突起をセンサ２の検知領域３に配置す
ることもできる。超音波センサ２は制御部５と接続され
ており、制御部自体は例えばドイツ連邦共和国特許出願
公開第３４２０００４号から公知である。制御部５はメ
モリ６を有し、このメモリには距離ｄの際に測定された
伝搬時間に対する基準値が所定の温度および／または相
応の温度値に関連してファイルされている。センサ２の
配置はバンパー１に制限されるものではなく、センサを
車両のその他の部分に配置することもできる。
【００１２】以下、本発明の作用を詳細に説明する。こ
の種の装置は例えば、自動車の駐車または出庫の補助と
して使用することができる。この装置の動作時にはコン
トロール測定を実行することができ、その際には受信さ
れたエコーの振幅とエコーの伝搬時間とが正確に測定さ
れる。制御部５はセンサ２に対して相応のパルスを送出
し、センサ２により受信されたエコーを検出する。受信
されたエコーの振幅または送信パルスに対するその比か
ら正確に超音波センサの感度を推定することができる。
ここで制御部５は測定された振幅または送信パルスに対
するその比をメモリ６にファイルされている値と比較す
る。測定された値が記憶された値よりも小さければセン
サの感度が低く、例えば送信信号または受信増幅度を相
応に高めることができる。
【００１３】超音波信号の伝搬時間は、既知の間隔ｄの
際に周囲空気の温度に依存する。実際の超音波速度ｃに
対して次式があてはまる。
【００１４】 ｃ＝ｃ0・√（１＋ΔＴ／Ｔ0） （１） ここでｃ0は、温度Ｔ0＝２７３Ｋの際の超音波速度でｃ
0＝３３１．８ｍ／ｓ、またΔＴ＝Ｔ−Ｔ0で、Ｔは瞬時
の温度（周囲温度、Ｋ）。
【００１５】さらにエコー伝搬時間に対しては次式があ
てはまる。
【００１６】２ｄ＝ｃ・ｔ （２） ここでｔは実際の超音波速度ｃの際のエコー伝搬時間で
ある。
【００１７】式（２）を式（１）に代入すると、周囲温
度Ｔに対して次式が得られる。
【００１８】 Ｔ＝（４・ｄ2・Ｔ0）／（ｔ2・ｃ0 2） （３） したがって式（３）から既知の間隔ｄの際に周囲温度を
求めることができ、この値を例えば、計器板の表示器に
指示することができる。
【００１９】また式（１）に代入することにより実際の
伝搬速度ｃを得ることができる。この値により式（２）
に従って間隔ｄに対する測定を補正することができる。
【００２０】超音波速度ｃの変化を数値例に基づき詳細
に説明する。
【００２１】Ｔ＝３００．３Ｋ、したがってＴ0＝２
７．３Ｋの際に、超音波速度ｃは次の通りである。
【００２２】ｃ＝３３１．８ｍ／ｓ・√（１＋２７．３
／２７３）＝３４８ｍ／ｓ この補正はさらなる測定、例えば車両の駐車過程の際に
使用することができ、したがって測定結果は非常に正確
である。
【００２３】相応の表示器での温度値出力は、例えば機
関または排気ガス管の加熱により負の影響を受ける付加
的な温度センサを必要としないという利点がある。
【００２４】
【発明の効果】本発明により、超音波センサの感度が監
視され、さらに付加的な温度センサを使用しなくての周
囲温度を測定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の作用を説明するための概略図である。
【符号の説明】
２ 超音波センサ ３ 検知領域 ４ 障害物 ５ 制御部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 マルティン ノル ドイツ連邦共和国 ムゲンシュトゥルム ハウプトシュトラーセ 43

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 車両に配置された距離測定のための超音
    波センサの作動方法であって、 超音波センサを制御し、超音波センサにより受信された
    エコー信号を評価するための制御部と、 測定された間隔に対する指示器とを使用する形式の作動
    方法において、 超音波センサ（２）の機能監視を実行し、該機能監視の
    際に超音波センサ（２）の感度を検査し、および／また
    は超音波信号の周囲温度に依存する伝搬時間を補正す
    る、ことを特徴とする超音波センサの作動方法。
  2. 【請求項２】 機能監視のために、超音波センサ（２）
    に対して既知の間隔（ｄ）を有する固定障害物（４）が
    有利には車両に設けられており、受信されたエコー信号
    の振幅を超音波センサ（２）の感度に対する尺度として
    評価する、請求項１記載の方法。
  3. 【請求項３】 エコー信号に対する送信信号の比を、超
    音波センサ（２）の感度に対する尺度として使用する、
    請求項２記載の方法。
  4. 【請求項４】 固定障害物（４）までの超音波信号の伝
    搬時間を周囲温度に対する尺度として評価する、請求項
    １から３までのいずれか１項記載の方法。
  5. 【請求項５】 温度を指示器に出力する、請求項４記載
    の方法。
  6. 【請求項６】 固定障害物（４）に対して対称に配置さ
    れた同一形式の複数の超音波センサ（２）が設けられて
    おり、これらセンサの測定値を相互に比較する、請求項
    １から５までのいずれか１項記載の方法。
  7. 【請求項７】 少なくとも１つの超音波センサ（２）が
    車両のバンパー（１）領域に配置されており、 前記車両は障害物（４）として作用する固定のマーク、
    例えば突起を有しており、 前記障害物は少なくとも１つの超音波センサ（２）の検
    知領域（（３）にあり、 制御部（５）はメモリ（６）を有し、 該メモリ（６）には、受信された超音波信号の振幅およ
    び／または伝搬時間ないし相応する周囲温度に対する基
    準値がファイルされており、 制御部（５）は、前記基準値およびエコー信号の振幅か
    ら超音波センサ（２）の感度を検出し、および／または
    伝搬時間から周囲温度を検出するように構成されてい
    る、ことを特徴とする請求項１から６までのいずれか１
    項に記載された方法を実施するための作動装置。
  8. 【請求項８】 障害物（４）は、車両のナンバープレー
    トホルダまたは隆起した突起である請求項７記載の装
    置。
  9. 【請求項９】 装置は車両の駐車または出庫の補助とし
    て使用される、請求項７または８記載の装置。
JP6276635A 1993-11-12 1994-11-10 超音波センサの作動方法および作動装置 Pending JPH07198828A (ja)

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