DE102016214571A1 - Method for operating an ultrasonic measuring device - Google Patents

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Robert Bosch GmbH
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb einer Ultraschall-Messeinrichtung (10), welche zumindest einen Schallwandler (12) umfasst, wobei der Schallwandler (12) mit Anregungssignalen zur Aussendung von Ultraschallsignalen (20) beaufschlagt wird, mit dem Schallwandler (12) Ultraschallsignale (20) ausgesandt werden und mit mindestens einem Schallwandler (12) Echos (22) der Ultraschallsignale (20) wieder empfangen werden. Der Schallwandler (12) weist eine Wandlerbandbreite ΔRes auf und es ist vorgesehen, dass die ausgesandten Ultraschallsignale (20) frequenzmoduliert sind, wobei die Anregungssignale eine Mittenfrequenz FCM und eine Modulationsbandbreite von ΔFM aufweist und der Schallwandler (12) eine Wandlerbandbreite ΔRes aufweist, wobei die Modulationsbandbreite ΔFM größer als die Wandlerbandbreite ΔRes ist.The invention relates to a method for operating an ultrasound measuring device (10), which comprises at least one sound transducer (12), wherein the sound transducer (12) is supplied with excitation signals for emitting ultrasound signals (20), with the sound transducer (12) ultrasound signals (12). 20) are emitted and with at least one sound transducer (12) echoes (22) of the ultrasonic signals (20) are received again. The transducer (12) has a transducer bandwidth ΔRes and it is provided that the emitted ultrasonic signals (20) are frequency modulated, wherein the excitation signals has a center frequency FCM and a modulation bandwidth of .DELTA.FM and the transducer (12) has a transducer bandwidth .DELTA.Res, wherein the Modulation bandwidth ΔFM is greater than the transducer bandwidth ΔRes.

Description

Stand der TechnikState of the art

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb einer Ultraschall-Messeinrichtung, welche zumindest einen Schallwandler umfasst, wobei mit dem Schallwandler Ultraschallsignale ausgesandt werden und mit mindestens einem Schallwandler Echos der Ultraschallsignale wieder empfangen werden. Ultraschall-Messeinrichtungen werden im Stand der Technik zur Erfassung von Objekten in der Umgebung von Kraftfahrzeugen im Zusammenhang mit verschiedenen Assistenzsystemen zur Unterstützung des Fahrers eingesetzt. Diese Assistenzsysteme können den Fahrer bei einer Vielzahl von unterschiedlichen Fahrmanövern unterstützen. Beispielsweise wird bei einem Einparkvorgang mit Hilfe eines Ultraschallsensors oder mehrerer Ultraschallsensoren der Nahbereich des Fahrzeugs abgetastet.The invention relates to a method for operating an ultrasound measuring device, which comprises at least one sound transducer, wherein ultrasound signals are emitted with the sound transducer and echoes of the ultrasound signals are received again with at least one sound transducer. Ultrasonic measuring devices are used in the prior art for detecting objects in the vicinity of motor vehicles in connection with various assistance systems to assist the driver. These assistance systems can assist the driver in a variety of different driving maneuvers. For example, in a parking operation with the aid of an ultrasonic sensor or a plurality of ultrasonic sensors, the close range of the vehicle is scanned.

Die im Rahmen der Assistenzsysteme eingesetzten Ultraschall-Messeinrichtungen zur Erfassung der Umgebung des Fahrzeugs arbeiten zum Beispiel nach dem Puls-Echo-Verfahren. Bei diesem Verfahren wird ein Ultraschallsignal ausgesendet und ein von einem Objekt reflektiertes Echo dieses Signals wieder empfangen. Aus der Laufzeit vom Aussenden des Ultraschallsignals bis zum Empfangen des Echos kann bei bekannter Ausbreitungsgeschwindigkeit des Ultraschallsignals, die hier die Schallgeschwindigkeit ist, der Abstand zu dem reflektierenden Objekt bestimmt werden. Wenn darüber hinaus Echos des Objekts von zwei verschiedenen Sensoren erfasst werden, kann aus dem Schnittpunkt der erfassten Abstände und dem bekannten Abstand zwischen den beiden Sensoren auch die Richtung des Objekts bestimmt werden. For example, the ultrasound measuring devices used in the assistance systems for detecting the surroundings of the vehicle work according to the pulse-echo method. In this method, an ultrasonic signal is emitted and an echo of this signal reflected by an object is received again. From the transit time from the emission of the ultrasound signal to the reception of the echo, the distance to the reflecting object can be determined for a known propagation velocity of the ultrasound signal, which is the speed of sound here. In addition, if echoes of the object are detected by two different sensors, the direction of the object can also be determined from the intersection of the detected distances and the known distance between the two sensors.

Die verwendeten Sensoren sind in der Regel in einer Höhe am Fahrzeug befestigt, die in etwa der Höhe des Stoßfängers entspricht. Bei einem offenen Einbau der Sensoren wird dabei der optische Eindruck des Designs des Fahrzeugs beeinträchtigt. Um eine Gestaltungsfreiheit beim Design des Fahrzeugs zu erhalten, sind im Stand der Technik Anordnungen bekannt, bei denen die Sensoren verdeckt eingebaut werden. Eine solche Anordnung ist aus WO 2007/036528 A1 bekannt. Bei dieser Anordnung wird ein elektroakustischer Wandler, insbesondere ein Ultraschallwandler, an einer Innenseite einer Außenwand einer Fahrzeugkomponente angeordnet. Die Fahrzeugkomponente kann beispielsweise ein Stoßfänger sein. The sensors used are usually mounted at a height on the vehicle, which corresponds approximately to the height of the bumper. In an open installation of the sensors while the visual impression of the design of the vehicle is affected. In order to obtain design freedom in the design of the vehicle, arrangements are known in the prior art in which the sensors are installed concealed. Such an arrangement is out WO 2007/036528 A1 known. In this arrangement, an electroacoustic transducer, in particular an ultrasonic transducer, is arranged on an inner side of an outer wall of a vehicle component. The vehicle component may be, for example, a bumper.

Bei dem verdeckten Einbau der Sensoren wird die Fahrzeugkomponente, mit der der Ultraschallwandler verbunden ist, zu einem Teil des schwingenden Systems, so dass die Resonanzfrequenz eines Ultraschallwandlers durch die zusätzliche Masse des Fahrzeugteils verschoben wird. Dabei ist problematisch, dass diese Verschiebung der Resonanzfrequenz von den Materialparametern der Fahrzeugkomponente abhängig ist. Bei Kunststoffen, wie sie typischerweise beispielsweise bei Stoßfängern eingesetzt werden, ändern sich diese Materialparameter außerdem mit der Temperatur, so dass damit die Resonanzfrequenz in Abhängigkeit der Temperatur verschoben wird. In the covert installation of the sensors, the vehicle component to which the ultrasonic transducer is connected becomes a part of the oscillating system, so that the resonance frequency of an ultrasonic transducer is shifted by the additional mass of the vehicle part. It is problematic that this shift of the resonance frequency is dependent on the material parameters of the vehicle component. In the case of plastics, which are typically used, for example, in bumpers, these material parameters also change with the temperature, so that the resonance frequency is shifted as a function of the temperature.

Aus US 2003/0185101 A1 ist ein Ultraschall-Messsystem bekannt, bei dem ein üblicher kurzer Sendepuls auf einen großen Spektralbereich aufgeteilt wird. Hierdurch wirken sich Störungen, die nur bestimmte Frequenzbereiche betreffen, nicht auf das Messergebnis aus. Bei dem Messverfahren wird das ausgesandte Signal mit einer vorgegebenen Sequenz moduliert und an Gegenständen reflektierte Echos des modulierten Signals werden wieder empfangen. Anschließend werden die Echos mit einer zeitverzögerten Sequenz korreliert und das erhaltene Ergebnis ausgewertet. Out US 2003/0185101 A1 An ultrasound measuring system is known in which a common short transmission pulse is split over a large spectral range. As a result, disturbances that affect only certain frequency ranges do not affect the measurement result. In the measuring method, the transmitted signal is modulated with a predetermined sequence, and object-reflected echoes of the modulated signal are received again. Subsequently, the echoes are correlated with a time-delayed sequence and the result obtained evaluated.

Aus US 2007/0157728 A1 ist ein Verfahren zum Festlegen einer Frequenz für ein Anregungssignal bekannt. Mit dem Anregungssignal wird ein Schwingelement eines Ultraschallwandlers eines Kraftfahrzeugs zum Aussenden eines Sendeschalls zum Messen eines Abstands angeregt. Bei dem Verfahren ist vorgesehen, das Schwingelement mit einem Prüfsignal anzuregen und ein Antwortsignal einer Schwingung des Schwingelements zu erfassen. Anhand des Antwortsignals wird die Frequenz des Anregungssignals festgelegt. Durch dieses Verfahren wird die Frequenz des Anregungssignals an veränderte Umgebungsbedingungen wie Temperatur oder eine Alterung der Bauteile angepasst, die eine Verschiebung der Resonanzfrequenz des Ultraschallwandlers bewirken.Out US 2007/0157728 A1 For example, a method for determining a frequency for an excitation signal is known. With the excitation signal, a vibrating element of an ultrasonic transducer of a motor vehicle for emitting a transmission sound for measuring a distance is excited. In the method, it is provided to excite the vibrating element with a test signal and to detect a response signal of a vibration of the vibrating element. Based on the response signal, the frequency of the excitation signal is determined. By this method, the frequency of the excitation signal is adapted to changing environmental conditions such as temperature or aging of the components, which cause a shift of the resonant frequency of the ultrasonic transducer.

Aus DE 10 2011 016 946 A1 ist ein Ultraschallsensor bekannt, welcher in einem Gehäuse eingebettet ist. Die Temperatur des Gehäuses wird über einen Sensor detektiert. Die Resonanzfrequenz des Ultraschallsensors ist temperaturabhängig. Unter Verwendung der mit dem Sensor gemessenen Temperatur wird die Sendefrequenz so korrigiert, dass diese der Resonanzfrequenz entspricht. Wird der Ultraschallsensor zum Empfangen von Ultraschall verwendet, so wird ein Filter so eingestellt, dass dieser Signale bei der Resonanzfrequenz passieren lässt. Auf diese Weise stimmen die verwendeten Sende- und Empfangsfrequenzen mit der Resonanzfrequenz des Ultraschallsensors überein. Out DE 10 2011 016 946 A1 an ultrasonic sensor is known, which is embedded in a housing. The temperature of the housing is detected by a sensor. The resonance frequency of the ultrasonic sensor is temperature-dependent. Using the temperature measured with the sensor, the transmission frequency is corrected so that it corresponds to the resonance frequency. When the ultrasonic sensor is used to receive ultrasound, a filter is set to allow it to pass signals at the resonant frequency. In this way, the transmission and reception frequencies used coincide with the resonance frequency of the ultrasonic sensor.

Die Amplitude eines durch einen Schallwandler abgegebenen Ultraschallsignals hängt stark von der Differenz der Anregungsfrequenz zu der Resonanzfrequenz des Schallwandlers ab. Die Amplitude des Ultraschallsignals ist am stärksten, wenn die Anregungsfrequenz der Resonanzfrequenz genau entspricht und nimmt bei zunehmender Differenz stark ab. Um eine Amplitudenänderung des Ultraschallsignals zu vermeiden ist bei den aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren daher eine exakte Nachführung der Anregungsfrequenz erforderlich, welche eine aufwendige Bestimmung der tatsächlichen Resonanzfrequenz des Schallwandlers erfordert. The amplitude of an ultrasonic signal emitted by a sound transducer depends strongly on the difference between the excitation frequency and the resonance frequency of the sound transducer. The amplitude of the ultrasonic signal is strongest when the Excitation frequency of the resonant frequency corresponds exactly and decreases sharply with increasing difference. In order to avoid an amplitude change of the ultrasonic signal, an exact tracking of the excitation frequency is therefore required in the methods known from the prior art, which requires a complex determination of the actual resonant frequency of the sound transducer.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Es wird ein Verfahren zum Betrieb einer Ultraschall-Messeinrichtung vorgeschlagen. Die Ultraschall-Messeinrichtung umfasst zumindest einen Schallwandler, wobei der Schallwandler mit Anregungssignalen zur Aussendung von Ultraschallsignalen beaufschlagt wird, mit dem Schallwandler Ultraschallsignale ausgesandt werden und mit mindestens einem Schallwandler Echos der Ultraschallsignale wieder empfangen werden. Der Schallwandler weist eine Wandlerbandbreite ΔRes auf uns es ist vorgesehen, dass die ausgesandten Ultraschallsignale frequenzmoduliert sind, wobei die Anregungssignale eine Mittenfrequenz FCM und eine Modulationsbandbreite ΔFM aufweisen und wobei die Modulationsbandbreite ΔFM größer als die Wandlerbandbreite ΔRes ist.A method for operating an ultrasonic measuring device is proposed. The ultrasound measuring device comprises at least one sound transducer, wherein the sound transducer is supplied with excitation signals for emitting ultrasound signals, are emitted with the transducer ultrasonic signals and are received with at least one transducer echoes of the ultrasound signals again. The transducer has a transducer bandwidth ΔRes on us it is provided that the transmitted ultrasonic signals are frequency-modulated, wherein the excitation signals have a center frequency F CM and a modulation bandwidth .DELTA.FM and wherein the modulation bandwidth .DELTA.FM is greater than the transducer bandwidth .DELTA.Res.

Bei dem vorgeschlagenen Verfahren wird bei einer Ultraschall-Messeinrichtung eine Puls-Echo-Messung durchgeführt, wobei der Sendepuls nicht durch eine Anregung des Schallwandlers mit einer einzigen Anregungsfrequenz erzeugt wird. Vielmehr weist das zur Anregung des Schallwandlers verwendete Anregungssignal eine Frequenzmodulation auf, wodurch sich die zur Anregung des Schallwandlers verwendete Energie nicht auf eine einzige Frequenz konzentriert, sondern auf ein oder mehrere Frequenzbänder aufteilt, bevorzugt auf ein Frequenzband mit einer Modulationsbandbreite ΔFM und einer Mittenfrequenz FCM. In the proposed method, a pulse-echo measurement is performed in an ultrasonic measuring device, wherein the transmission pulse is not generated by excitation of the transducer with a single excitation frequency. Rather, the excitation signal used to excite the transducer on a frequency modulation, whereby the energy used to excite the transducer is not concentrated on a single frequency, but divided into one or more frequency bands, preferably on a frequency band with a modulation bandwidth .DELTA.FM and a center frequency F CM ,

Der zum Aussenden eines Ultraschallsignals verwendete Schallwandler weist eine Resonanzfrequenz FRes auf, wobei die Resonanz des Schallwandlers nicht scharf begrenzt ist, sondern eine als Wandlerbandbreite ΔRes bezeichnete Resonanzbreite aufweist. Wird der vom Schallwandler erzeugte Schalldruck gegen die Frequenz aufgetragen, so ergibt sich eine Emissionskurve mit einem Maximum bei der Resonanzfrequenz FRes. Die Wandlerbandbreite ΔRes entspricht dabei der Breite der Emissionskurve und ist definiert als der Abstand zwischen den beiden Punkten auf der Kurve, bei denen der emittierte Schalldruck auf die Hälfte des maximalen Schalldrucks abgefallen ist. Diese Breite wird auch als volle Halbwertsbreite (Full Width Half Max, FWHM) der Emissionskurve bezeichnet. Eine typische Wandlerbandbreite ΔRes ist beispielsweise 5 kHz.The transducer used to emit an ultrasonic signal has a resonant frequency F Res , wherein the resonance of the transducer is not sharply delimited, but has a resonant width designated transducer bandwidth ΔRes. If the sound pressure generated by the transducer is plotted against the frequency, the result is an emission curve with a maximum at the resonance frequency F Res . The transducer bandwidth ΔRes corresponds to the width of the emission curve and is defined as the distance between the two points on the curve at which the emitted sound pressure has dropped to half the maximum sound pressure. This width is also called the Full Width Half Max (FWHM) of the emission curve. A typical converter bandwidth ΔRes is for example 5 kHz.

Ein Maß für die gesamte vom Schallwandler emittierte Schallenergie kann erhalten werden, indem das Integral über diese Emissionskurve gebildet wird, also die Fläche unter der Kurve bestimmt wird. Dabei wird bei dem vorgeschlagenen Verfahren ausgenutzt, dass die emittierte Schallenergie von der genauen Lage der Resonanzfrequenz FRes unabhängig ist, sofern der durch die Wandlerbandbreite ΔRes und die Resonanzfrequenz FRes gegebene wesentliche Teil der Emissionskurve des Schallwandlers innerhalb des Frequenzbandes des zur Erzeugung des Ultraschallsignals verwendeten Anregungssignals liegt. Um dies zu gewährleisten, wird die Modulationsbandbreite ΔFM größer als die Wandlerbandbreite ΔRes gewählt. Bevorzugt wird die Modulationsbandbreite ΔFM im Bereich von dem 1,5-fachen der Wandlerbandbreite ΔRes und dem Doppelten der Wandlerbandbreite ΔRes gewählt. A measure of the total sound energy emitted by the transducer can be obtained by forming the integral over that emission curve, that is, determining the area under the curve. The proposed method makes use of the fact that the emitted sound energy is independent of the exact position of the resonance frequency F Res , provided that the essential part of the emission curve of the sound transducer given by the transducer bandwidth ΔRes and the resonance frequency F Res is within the frequency band of the signal used to generate the ultrasound signal Excitation signal is. To ensure this, the modulation bandwidth ΔFM is chosen to be greater than the transducer bandwidth ΔRes. Preferably, the modulation bandwidth ΔFM is chosen in the range of 1.5 times the converter bandwidth ΔRes and twice the converter bandwidth ΔRes.

Die Frequenzmodulation des Anregungssignals ist derart ausgestaltet, dass in dem Anregungssignal alle Frequenzen innerhalb der Modulationsbandbreite enthalten sind. Ein Beispiel für ein geeignetes frequenzmoduliertes Anregungssignal ist ein lineares Chirpsignal, welches ein zeitlich variierendes Anregungssignal ist, bei dem die Frequenz des Anregungssignals ausgehend von einer Startfrequenz linear ansteigt oder abfällt.The frequency modulation of the excitation signal is designed such that all frequencies within the modulation bandwidth are contained in the excitation signal. An example of a suitable frequency-modulated excitation signal is a linear chirp signal which is a time varying excitation signal in which the frequency of the excitation signal increases or decreases linearly from a start frequency.

Durch die Modulationsbandbreite ΔFM, die größer gewählt ist als die Wandlerbandbreite ΔRes, wird die emittierte Schallenergie von der genauen Lage der Resonanzfrequenz des Schallwandlers FRes unabhängig, solange das Modulationsfrequenzband die Frequenz umfasst, die im Bereich von –1/2 ΔRes bis +1/2 ΔRes um die Resonanzfrequenz FRes des Schallwandlers liegen. Je größer die Modulationsbandbreite ΔFM gewählt ist, desto stärker kann dabei die Mittenfrequenz FCM von der Resonanzfrequenz FRes des Schallwandlers abweichen. Dennoch sollte die Mittenfrequenz FCM soweit möglich der Resonanzfrequenz des Schallwandlers FRes angenähert werden. Bevorzugt ist daher vorgesehen, dass die Mittenfrequenz FCM der Frequenzmodulation einer vorgegebenen Soll-Resonanzfrequenz des Schallwandlers entspricht. Diese Soll-Resonanzfrequenz ist beispielsweise eine unter normierten Bedingungen durch den Hersteller des Schallwandlers ermittelte Resonanzfrequenz. Due to the modulation bandwidth ΔFM chosen to be greater than the transducer bandwidth ΔRes, the emitted sound energy will be independent of the exact location of the resonant frequency of the transducer F Res as long as the modulation frequency band comprises the frequency ranging from -1/2 ΔRes to + 1 / 2 ΔRes are around the resonant frequency F Res of the transducer. The larger the modulation bandwidth .DELTA.FM is selected, the stronger the center frequency F CM can deviate from the resonant frequency F Res of the sound transducer. Nevertheless, the center frequency F CM should as far as possible be approximated to the resonant frequency of the sound transducer F Res . It is therefore preferably provided that the center frequency F CM corresponds to the frequency modulation of a predetermined nominal resonance frequency of the sound transducer. This nominal resonance frequency is, for example, a resonant frequency determined by the manufacturer of the sound transducer under normalized conditions.

Beträgt die Modulationsbandbreite ΔFM beispielsweise 20 kHz, die Wandlerbandbreite ΔRes beispielsweise 5 kHz und ist die Mittenfrequenz FCM so gewählt, dass sie bei Normalbedingungen der Resonanzfrequenz des Schallwandlers entspricht, so sind Abweichungen von dieser nominellen Resonanzfrequenz um ±7,5 kHz von dieser nominellen Resonanzfrequenz möglich, ohne dass es zu einer nennenswerten Veränderung bei der emittierten Schallenergie und damit bei dem emittierten Schalldruck kommt. For example, if the modulation bandwidth ΔFM is 20 kHz, the transducer bandwidth ΔRes is 5 kHz, and if the center frequency F CM is chosen to be the resonant frequency of the transducer at normal conditions, then deviations from this nominal resonant frequency are ± 7.5 kHz from this nominal resonant frequency possible, without causing a significant change in the emitted Sound energy and thus comes at the emitted sound pressure.

Vorteilhafterweise ist zum Erreichen dieser Stabilisierung des emittierten Schalldrucks keine Kenntnis der momentanen tatsächlichen Resonanzfrequenz FRes des Wandlers erforderlich. Advantageously, to achieve this stabilization of the emitted sound pressure, no knowledge of the instantaneous actual resonant frequency F Res of the converter is required.

Bei nur geringen erwarteten Veränderungen der tatsächlichen Resonanzfrequenz FRes des Schallwandlers, beispielsweise von weniger als ΔFM/2 – ΔRes/2, sind somit bei Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens keine weiteren Maßnahmen erforderlich, um zu gewährleisten, dass die emittierten Ultraschallsignale immer den gleichen Schalldruck bzw. die gleiche emittierte Schallenergie aufweisen. Je nach verwendeten Materialien kann es insbesondere im Zusammenhang mit verdeckt eingebauten Ultraschallsensoren innerhalb des großen für den Automobilbereich relevanten Temperaturbereichs von –40°C bis etwa 95°C zu Veränderungen bei der Resonanzfrequenz FRes des Schallwandlers kommen, die größer sind, als die halbe Modulationsbandbreite ΔFM. In diesen Fällen ist es bevorzugt, eine Nachführung der Mittenfrequenz FCM vorzunehmen. Bevorzugt wird hierbei eine Temperaturmessung durchgeführt und die Mittenfrequenz FCM der Frequenzmodulation wird abhängig von der gemessenen Temperatur eingestellt. Hierbei wird ausgenutzt, dass die Temperaturveränderung der Resonanzfrequenz für die gegebenen Materialien zumindest näherungsweise bestimmbar ist, so dass bei Kenntnis der Temperatur eine Abschätzung der Resonanzfrequenz des Schallwandlers erfolgen kann. Für solche Abschätzungen können beispielsweise Labortests herangezogen werden, bei denen für verschiedene Temperaturen die Resonanzfrequenz gemessen wird und anschließend eine Näherungsformel oder eine Wertetabelle bereitgestellt wird. Das Messen der Temperatur kann beispielsweise periodisch oder kontinuierlich erfolgen.With only slight expected changes of the actual resonance frequency F Res of the sound transducer, for example of less than ΔFM / 2 - ΔRes / 2, no further measures are required when using the method according to the invention, in order to ensure that the emitted ultrasonic signals always have the same sound pressure or sound pressure have the same emitted sound energy. Depending on the materials used, changes in the resonant frequency F Res of the transducer, which are greater than half the modulation bandwidth, can occur, in particular in connection with concealed ultrasound sensors within the large temperature range from -40.degree. C. to about 95.degree ΔFM. In these cases, it is preferable to perform a tracking of the center frequency F CM . In this case, a temperature measurement is preferably carried out and the center frequency F CM of the frequency modulation is set as a function of the measured temperature. In this case, use is made of the fact that the temperature change of the resonance frequency for the given materials can be determined at least approximately, so that an estimate of the resonance frequency of the sound transducer can take place when the temperature is known. For such estimates, for example, laboratory tests can be used in which the resonance frequency is measured for different temperatures and then an approximate formula or a table of values is provided. The measuring of the temperature can be carried out, for example, periodically or continuously.

Typischerweise sind die Schallwandler der Ultraschall-Messeinrichtung an einem Fahrzeug verbaut. Bevorzugt erfolgt dann die Temperaturmessung am Einbauort des Schallwandlers. Hierzu kann entweder in direkter Nachbarschaft des Schallwandlers ein Temperatursensor am Fahrzeug angeordnet sein, oder der Schallwandler selbst kann einen Temperatursensor beinhalten. Auf diese Weise kann die für die Berechnung der Resonanzfrequenz relevante Temperatur des Schallwandlers direkt bestimmt werden. Typically, the sound transducer of the ultrasonic measuring device are installed on a vehicle. The temperature measurement then preferably takes place at the installation location of the sound transducer. For this purpose, either in the immediate vicinity of the sound transducer, a temperature sensor may be arranged on the vehicle, or the sound transducer itself may include a temperature sensor. In this way, the relevant for the calculation of the resonance frequency temperature of the transducer can be determined directly.

Alternativ ist es möglich, die Temperaturmessung an einem vom Einbauort des Schallwandlers abweichenden Ort und Fahrzeug durchzuführen. Hierzu können bereits ohnehin für andere Zwecke an dem Fahrzeug angeordnete Temperatursensoren eingesetzt werden, die beispielsweise über einen CAN-Bus ihre Messwerte auch anderen Systemen im Fahrzeug zur Verfügung stellen. Hierbei ist vorteilhaft, dass auf die Anordnung zusätzlicher Temperatursensoren verzichtet werden kann, da auf bereits ohnehin am Fahrzeug vorhandene Sensoren zurückgegriffen wird. Insbesondere dann, wenn die Daten der Sensoren über ein Bus-System wie beispielsweise dem CAN-Bus bereitgestellt werden, sind für das Durchführen der Temperaturmessung keinerlei Änderungen am Fahrzeug erforderlich. Bei dieser Variante kann es je nach Einbauort des Schallwandlers bzw. je nach Einbauort des Temperatursensors zu deutlichen Abweichungen der durch den Temperatursensor ermittelten Temperatur und der tatsächlichen Temperatur des Schallwandlers kommen. Im Rahmen des vorgeschlagenen Verfahrens ist dies jedoch unkritisch, da für das Einstellen der Mittenfrequenz der Frequenzmodulation die Resonanzfrequenz FRes des Schallwandlers nur näherungsweise bekannt sein muss. Alternatively, it is possible to carry out the temperature measurement at a location and vehicle deviating from the installation location of the sound transducer. For this purpose, already arranged for other purposes on the vehicle temperature sensors can be used, for example, via a CAN bus their measurements also other systems in the vehicle available. It is advantageous that can be dispensed with the arrangement of additional temperature sensors, as already existing on the vehicle sensors is used. In particular, when the data of the sensors are provided via a bus system such as the CAN bus, no changes to the vehicle are required for performing the temperature measurement. In this variant, depending on the installation location of the sound transducer or depending on the installation location of the temperature sensor, significant deviations of the temperature determined by the temperature sensor and the actual temperature of the sound transducer may occur. In the proposed method, however, this is not critical, since the resonant frequency F Res of the sound transducer only needs to be approximately known for setting the center frequency of the frequency modulation.

Eine weitere Möglichkeit zur näherungsweisen Bestimmung der Resonanzfrequenz des Schallwandlers ist eine Impedanzmessung am Schallwandler durchzuführen. Die Mittenfrequenz FCM der Frequenzmodulation wird dann auf die über die Messung bestimmte Resonanzfrequenz des Schallwandlers eingestellt. Die Bestimmung der Resonanzfrequenz durch die Impedanzmessung kann beispielsweise periodisch oder kontinuierlich durchgeführt werden.Another possibility for determining the approximate resonance frequency of the sound transducer is to perform an impedance measurement on the sound transducer. The center frequency F CM of the frequency modulation is then set to the resonance frequency of the transducer determined by the measurement. The determination of the resonance frequency by the impedance measurement can be carried out, for example, periodically or continuously.

Zur Durchführung der Impedanzmessung wird der Schallwandler bevorzugt mit elektrischen Signalen verschiedener Frequenz angeregt, wobei jeweils der elektrische Widerstand gemessen wird. Im Bereich der Resonanzfrequenz sinkt der elektrische Widerstand des Schallwandlers.To carry out the impedance measurement, the sound transducer is preferably excited with electrical signals of different frequency, the electrical resistance being measured in each case. In the region of the resonance frequency, the electrical resistance of the sound transducer decreases.

Vorteilhafterweise muss auch hier die Bestimmung der Resonanzfrequenz nicht exakt sein, es reicht für das Ausführen des vorgeschlagenen Verfahrens aus, wenn die Resonanzfrequenz des Schallwandlers näherungsweise bestimmt wird. Advantageously, the determination of the resonant frequency does not have to be exact here either, it is sufficient for carrying out the proposed method if the resonance frequency of the sound transducer is approximately determined.

Das vorgeschlagene Verfahren wirkt sich zudem vorteilhaft aus, wenn die Ultraschall-Messeinrichtung mehrere Schallwandler umfasst, wobei Echos eines von einem Schallwandler ausgesandten Ultraschallsignals von mindestens zwei verschiedenen Schallwandlern wieder empfangen werden. Bei dieser Ausführungsform der Ultraschall-Messeinrichtung werden nicht nur Direktechos empfangen, wobei ein Direktecho ein Echo bezeichnet, welches von dem Schallwandler empfangen wird, welcher das Ultraschallsignal ursprünglich ausgesandt hat, sondern es werden auch Kreuzechos empfangen. Kreuzechos sind Echos, die von einem Schallwandler empfangen werden, der das ursprüngliche Ultraschallsignal nicht ausgesandt hat. Durch den Empfang von Ultraschallechos eines reflektierenden Objekts durch mindestens zwei Schallwandler kann durch die jeweilige Bestimmung der Signallaufzeit nicht nur die Entfernung des Objekts zu dem jeweiligen Schallwandler berechnet werden, sondern es kann durch Bestimmen des Schnittpunkts zweier Kreise, deren Radius der durch den jeweiligen Sensor bestimmten Entfernung entspricht, auch die Position des Objekts relativ zu dem Fahrzeug bzw. relativ zu den beiden Schallwandlern bestimmt werden. The proposed method also has an advantageous effect if the ultrasonic measuring device comprises a plurality of sound transducers, whereby echoes of an ultrasound signal emitted by a sound transducer are received again by at least two different sound transducers. In this embodiment of the ultrasonic measuring device, not only direct echoes are received, with a direct echo denoting an echo received from the sound transducer which originally transmitted the ultrasonic signal, but also cross echoes are received. Cross echoes are echoes received by a transducer that did not transmit the original ultrasound signal. By receiving ultrasonic echoes of a reflective Not only the distance of the object to the respective sound transducer can be calculated by the respective determination of the signal propagation time by at least two sound transducers, but also by determining the intersection of two circles whose radius corresponds to the distance determined by the respective sensor, the position of the Object relative to the vehicle or relative to the two sound transducers are determined.

Für die Verwendung von Kreuzechos ist es erforderlich, dass der das Kreuzecho empfangende Schallwandler für die eingehenden Echos empfindlich ist. Die Sensitivität eines Schallwandlers kann als Kurve gegenüber der Frequenz des Echos aufgetragen werden, wobei die Form dieser Kurve der Emissionskurve des Schallwandlers entspricht. Das heißt die Sensitivitätskurve weist ihr Maximum bei der Resonanzfrequenz auf und hat eine Breite, die der Wandlerbandbreite ΔRes entspricht. Um für den Empfang von Kreuzechos sensitiv zu sein, weisen bevorzugt alle Schallwandler der Ultraschall-Messeinrichtung die gleiche nominelle Resonanzfrequenz auf. Jedoch kann auch bei ursprünglich gleicher Wahl der Resonanzfrequenzen ein Unterschied auftreten, beispielsweise wenn nicht beide beteiligten Ultraschallsensoren die gleiche Temperatur aufweisen. Des Weiteren kann insbesondere das Temperaturverhalten der einzelnen Schallwandler stark voneinander abweichen, wenn in einer Ultraschall-Messeinrichtung sowohl verdeckt an einem Fahrzeug angeordnete Schallwandler als auch offen an dem Fahrzeug angeordnete Schallwandler eingesetzt werden. Unter einem offen angeordneten Schallwandler wird hierbei ein Schallwandler verstanden, der nicht durch ein Fahrzeugteil abgedeckt ist. For the use of cross echoes, it is necessary that the transducer receiving the cross echo be sensitive to the incoming echoes. The sensitivity of a sound transducer can be plotted as a curve versus the frequency of the echo, the shape of this curve corresponding to the emission curve of the sound transducer. That is, the sensitivity curve has its maximum at the resonance frequency and has a width corresponding to the transducer bandwidth ΔRes. In order to be sensitive to the reception of cross-echoes, preferably all transducers of the ultrasonic measuring device have the same nominal resonance frequency. However, a difference may also occur with originally the same choice of resonant frequencies, for example, if not both involved ultrasonic sensors have the same temperature. Furthermore, in particular the temperature behavior of the individual sound transducers can deviate greatly from one another if sonic transducers arranged concealed on a vehicle and sound transducers arranged openly on the vehicle are used in an ultrasound measuring device. In this case, an open-type sound transducer is understood to mean a sound transducer which is not covered by a vehicle part.

Bei dem erfindungsgemäß vorgeschlagenen Verfahren strahlt der sendende Schallwandler ein Ultraschallsignal aus, welches bei der jeweiligen Resonanzfrequenz des sendenden Schallwandlers ein Schalldruckmaximum aufweist und eine Frequenzbandbreite aufweist, die der Wandlerbandbreite ΔRes entspricht. Sofern die Resonanzfrequenzen des sendenden Schallwandlers und des das Kreuzecho empfangenden Schallwandlers um nicht mehr als die halbe Wandlerbandbreite voneinander abweichen, kommt es bei Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens zu keiner nennenswerten Änderung in der Stärke des empfangenen Signals. Gegenüber den aus dem Stand der Technik bekannten Nachführungen der Anregungsfrequenz ergibt sich hierbei der Vorteil, dass auch bei Abweichung der Resonanzfrequenzen des sendenden Schallwandlers und des das Kreuzecho empfangenden Schallwandlers eine Stabilisierung der empfangenen Signalstärke möglich ist. Wird hingegen lediglich die Anregungsfrequenz nachgeführt, so ist eine Stabilisierung nicht möglich, da aufgrund unterschiedlicher Resonanzfrequenzen des sendenden Schallwandlers und des empfangenden Schallwandlers eine optimale Anpassung der Anregungsfrequenz an beide beteiligte Schallwandler nicht möglich ist. In the method proposed according to the invention, the transmitting sound transducer emits an ultrasonic signal which has a sound pressure maximum at the respective resonance frequency of the transmitting sound transducer and has a frequency bandwidth which corresponds to the transducer bandwidth ΔRes. If the resonant frequencies of the transmitting transducer and the cross echo receiving transducer differ by not more than half the transducer bandwidth, there is no significant change in the strength of the received signal when using the method according to the invention. Compared with the tracking of the excitation frequency known from the prior art, this results in the advantage that stabilization of the received signal strength is possible even if the resonance frequencies of the transmitting sound transducer and the sound transducer receiving the cross echo are different. If, however, only the excitation frequency tracked, so a stabilization is not possible because due to different resonant frequencies of the transmitting transducer and the receiving transducer optimal matching of the excitation frequency to both involved sound transducer is not possible.

Bevorzugt wird bei dem vorgeschlagenen Verfahren ein Empfangsfilter verwendet, um die empfangenen Echos zu filtern. Der Empfangsfilter weist bevorzugt ein Frequenzfenster auf, wobei Signale bzw. Signalkomponenten innerhalb dieses Frequenzfensters den Eingangsfilter passieren können und Signale mit abweichenden Frequenzen unterdrückt werden. Das Frequenzfenster des Empfangsfilters ist bevorzugt so eingestellt, dass es zumindest die für die Frequenzmodulation des Anregungssignals verwendeten Frequenzen umfasst. Das heißt, dass bevorzugt die Breite des Frequenzfensters der Modulationsbandbreite ΔFM und die Mitte des Frequenzfensters der Mittenfrequenz FCM entspricht. Des Weiteren kann vorgesehen sein, dass das Frequenzfenster des Empfangsfilters breiter gewählt wird, um auch durch den Dopplereffekt verschobene Echos noch passieren zu lassen. Diese Verbreiterung des Fensters ist dabei abhängig von der größten bei einer Ultraschallmessung erwarteten Relativgeschwindigkeit des Fahrzeugs zu einem reflektierenden Objekt gewählt. Preferably, in the proposed method, a receive filter is used to filter the received echoes. The receive filter preferably has a frequency window, wherein signals or signal components can pass through the input filter within this frequency window and signals with different frequencies are suppressed. The frequency window of the reception filter is preferably set so that it comprises at least the frequencies used for the frequency modulation of the excitation signal. This means that preferably the width of the frequency window corresponds to the modulation bandwidth ΔFM and the center of the frequency window corresponds to the center frequency F CM . Furthermore, it can be provided that the frequency window of the reception filter is chosen to be broader in order to allow echoes shifted even by the Doppler effect to pass. This broadening of the window is chosen as a function of the largest expected in an ultrasonic measurement relative speed of the vehicle to a reflective object.

Bei entsprechender Wahl des Frequenzfensters des Empfangsfilters ist die am Ausgang des Filters vorliegende Signalintensität bei Anwendung des vorgeschlagenen Verfahrens im Wesentlichen konstant und hängt nicht von der temperaturabhängigen Verschiebung der Resonanzfrequenz FRes des sendenden Schallwandlers ab. With a suitable choice of the frequency window of the reception filter, the signal intensity present at the output of the filter is substantially constant when using the proposed method and does not depend on the temperature-dependent shift of the resonant frequency F Res of the transmitting sound transducer.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung ist es, eine Ultraschall-Messeinrichtung bereitzustellen, welche zur Durchführung der hierin beschriebenen Verfahren ausgebildet und/oder eingerichtet ist. Dementsprechend werden im Rahmen des Verfahrens beschriebenen Merkmale entsprechend für die Ultraschall-Messeinrichtung offenbart und umgekehrt im Rahmen der Ultraschall-Messeinrichtung offenbarte Merkmale entsprechend für die Verfahren offenbart. A further aspect of the invention is to provide an ultrasonic measuring device which is designed and / or set up for carrying out the methods described herein. Accordingly, features described in the context of the method are correspondingly disclosed for the ultrasonic measuring device and, conversely, features disclosed in the context of the ultrasonic measuring device are correspondingly disclosed for the methods.

Die vorgeschlagene Ultraschall-Messeinrichtung umfasst mindestens einen Schallwandler sowie ein Steuergerät, wobei die Ultraschall-Messeinrichtung zur Ausführung eines der hierin beschriebenen Verfahren eingerichtet ist. The proposed ultrasonic measuring device comprises at least one sound transducer as well as a control device, wherein the ultrasonic measuring device is set up to carry out one of the methods described herein.

Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention

Bei dem vorgeschlagenen Verfahren zum Betreiben einer Ultraschall-Messeinrichtung wird ein Schallwandler mit einem Anregungssignal beaufschlagt, welches frequenzmoduliert ist, wobei das Anregungssignal eine Modulationsbandbreite aufweist, die größer als die Wandlerbandbreite des Schallwandlers ist. Da ferner vorgesehen ist, dass die Mittenfrequenz der Frequenzmodulation im Wesentlichen der Resonanzfrequenz des Schallwandlers entspricht, emittiert der Schallwandler ein Ultraschallsignal, dessen emittierte Energie bzw. dessen emittierter Schalldruck von der genauen Lage der Resonanzfrequenz des Schallwandlers unabhängig ist. Daher ist es im Gegensatz zu den aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren, bei dem ein monochromatisches Anregungssignal verwendet wird, das heißt ein Anregungssignal, welches nur eine Anregungsfrequenz umfasst, nicht erforderlich, die Anregungsfrequenz exakt der sich mit der Temperatur ändernden Resonanzfrequenz des Schallwandlers nachzuführen. In the proposed method for operating an ultrasonic measuring device, a sound transducer is supplied with an excitation signal which is frequency-modulated, wherein the excitation signal has a modulation bandwidth which is greater than the transducer bandwidth of the Sound transducer is. Since it is further provided that the center frequency of the frequency modulation essentially corresponds to the resonant frequency of the sound transducer, the sound transducer emits an ultrasonic signal whose emitted energy or its emitted sound pressure is independent of the exact position of the resonance frequency of the sound transducer. Therefore, in contrast to the methods known from the prior art, in which a monochromatic excitation signal is used, that is, an excitation signal which comprises only one excitation frequency, it is not necessary to track the excitation frequency exactly to the temperature-changing resonant frequency of the transducer ,

Auch ohne eine Nachführung der Anregungsfrequenz haben die mit dem erfindungsgemäßen Verfahren emittierten Ultraschallsignale immer im Wesentlichen die gleiche Energie. Da die Reichweite der Ultraschallmesseinrichtung in der diese noch Objekte erkennen kann von der Energie abhängig ist, wird hierdurch die Zuverlässigkeit der Ultraschallmesseinrichtung gesteigert.Even without a tracking of the excitation frequency, the ultrasonic signals emitted by the method according to the invention always have essentially the same energy. Since the range of the ultrasonic measuring device in which these can still detect objects depends on the energy, thereby the reliability of the ultrasonic measuring device is increased.

Das vorgeschlagene Verfahren ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn mehrere Schallwandler eingesetzt werden und Kreuzechos empfangen werden sollen. Da das ausgesandte Ultraschallsignal ebenfalls frequenzmoduliert ist und sämtliche Frequenzen innerhalb eines Bereichs von ± der halben Wandlerbandbreite um die Resonanzfrequenz des Schallwandlers umfasst, können die Kreuzechos durch den weiteren Schallwandler auch dann gut empfangen werden, wenn die Resonanzfrequenz des das Kreuzecho empfangenden Schallwandlers von der Resonanzfrequenz des sendenden Schallwandlers abweicht. Dies ist insbesondere dann wichtig, wenn aufgrund unterschiedlicher Einbauweisen der Schallwandler diese betreffend ihre Resonanzfrequenz ein unterschiedliches Temperaturverhalten zeigen. Beispielsweise ist die Resonanzfrequenz eines verdeckt eingebauten Schallwandlers deutlich von den Materialeigenschaften des Fahrzeugbauteils beeinflusst, an dem der Schallwandler angeordnet ist. Im Vergleich dazu weist ein offen eingebauter Schallwandler, der nicht durch ein Fahrzeugbauteil abgedeckt ist, eine geringe Temperaturabhängigkeit seiner Resonanzfrequenz auf. Im Gegensatz zu den aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren, bei der lediglich eine Anregungsfrequenz versendet wird, die bestmöglich an die Resonanzfrequenz des sendenden Schallwandlers angepasst wird, wird erfindungsgemäß ein breitbandiges Signal zur Anregung verwendet, welches entsprechend ein breitbandiges Ultraschallsignal erzeugt, dessen Mittenfrequenz der Resonanzfrequenz des sendenden Schallwandlers entspricht und dessen Bandbreite der Wandlerbandbreite des Schallwandlers entspricht. Solange die Emissionskurve des sendenden Schallwandlers einen Überlapp zu der Sensitivitätskurve des empfangenden Schallwandlers aufweist, ist der Empfang von Kreuzechos problemlos möglich. The proposed method is particularly advantageous if several sound transducers are used and cross echoes are to be received. Since the transmitted ultrasonic signal is also frequency modulated and includes all frequencies within a range of ± half the transducer bandwidth around the resonant frequency of the transducer, the cross echoes can be well received by the further transducer even if the resonant frequency of the cross echo receiving transducer from the resonant frequency of the transducer differs from transmitting transducer. This is particularly important if due to different ways of installing the sound transducer they show a different temperature behavior with respect to their resonance frequency. For example, the resonant frequency of a concealed built-in sound transducer is significantly influenced by the material properties of the vehicle component, to which the sound transducer is arranged. In comparison, an open-built sound transducer, which is not covered by a vehicle component, has a low temperature dependence of its resonance frequency. In contrast to the known from the prior art method in which only one excitation frequency is sent, which is best adapted to the resonant frequency of the transmitting transducer, a broadband signal for excitation is used according to the invention, which generates a correspondingly broadband ultrasonic signal whose center frequency of the Resonant frequency of the transmitting transducer corresponds and whose bandwidth corresponds to the transducer bandwidth of the transducer. As long as the emission curve of the transmitting sound transducer has an overlap with the sensitivity curve of the receiving sound transducer, the reception of cross-echoes is easily possible.

Kurze Beschreibung der FigurenBrief description of the figures

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.Embodiments of the invention are illustrated in the drawings and explained in more detail in the following description.

Es zeigen:Show it:

1 das Anregen eines Schallwandlers gemäß dem Stand der Technik, 1 the excitation of a sound transducer according to the prior art,

2 das Anregen eines Schallwandlers gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren, 2 the excitation of a sound transducer according to the method of the invention,

3 das Nachführen der Mittenfrequenz, 3 tracking the center frequency,

4 eine Ultraschall-Messeinrichtung mit einem Schallwandler und 4 an ultrasonic measuring device with a sound transducer and

5 eine Ultraschall-Messeinrichtung mit drei Schallwandlern. 5 an ultrasonic measuring device with three sound transducers.

In der 1 ist die Schallemissionsamplitude A eines Schallwandlers gegen die Frequenz F dargestellt. Der Schallwandler weist eine nominelle Resonanzfrequenz FR1 und eine Wandlerbandbreite ΔRes auf. Der Verlauf der dargestellten Schallemissionsamplitude gegen die Frequenz entspricht näherungsweise einer Lorentz-Funktion deren Maximum bei der Resonanzfrequenz FR1 liegt und deren volle Halbwertsbreite (FWHM) die Wandlerbandbreite ΔRes ist. Die Kurve ist in der 1 mit Bezugszeichen 30 markiert. In the 1 is the sound emission amplitude A of a transducer against the frequency F shown. The transducer has a nominal resonant frequency F R1 and a transducer bandwidth ΔRes. The course of the illustrated acoustic emission amplitude against the frequency corresponds approximately to a Lorentz function whose maximum lies at the resonance frequency F R1 and whose full half width (FWHM) is the transducer bandwidth ΔRes. The curve is in the 1 marked with reference number 30.

Zum Aussenden eines Ultraschallsignals wird der Schallwandler gemäß dem Verfahren des Standes der Technik mit einem Anregungssignal beaufschlagt, welches monochromatisch ist, also nur ein Signal mit der Sendefrequenz FS enthält. In der in 1 dargestellten Situation stimmt die Sendefrequenz FS mit der Resonanzfrequenz FR1 überein, so dass Schall mit der Amplitude A1 emittiert wird. Die Amplitude A1 entspricht hier dem Maximum der Emissionskurve 30, da die Sendefrequenz mit der Resonanzfrequenz übereinstimmt. For emitting an ultrasonic signal, the sound transducer is acted upon according to the method of the prior art with an excitation signal which is monochromatic, that contains only one signal with the transmission frequency F S. In the in 1 illustrated situation, the transmission frequency F S coincides with the resonance frequency F R1 , so that sound with the amplitude A 1 is emitted. The amplitude A 1 here corresponds to the maximum of the emission curve 30 because the transmission frequency coincides with the resonance frequency.

In der 1 ist des Weiteren eine zu der Emissionskurve 30 verschobene Emissionskurve 32 dargestellt, deren Maximum bei der verschobenen Resonanzfrequenz FR2 liegt. Die Breite der Emissionskurve 30 ist in dem dargestellten Beispiel unverändert. Die Verschiebung der Emissionskurve 30 und damit die Veränderung der Resonanzfrequenz von der nominellen Resonanzfrequenz FR1 zu der verschobenen Resonanzfrequenz FR2 kann beispielsweise durch eine Temperaturänderung des Schallwandlers verursacht sein. Wird nun, wie im Stand der Technik üblich, der Schallwandler wiederum mit dem Anregungssignal bei der Sendefrequenz Fs beaufschlagt, so wird ein Ultraschallsignal mit wesentlich geringerer Amplitude A2 emittiert. Zum Stabilisieren der Stärke des ausgesandten Ultraschallpulses ist bei den Verfahren des Standes der Technik demnach eine exakte Nachführung der Sendefrequenz FS erforderlich. In the 1 is also one to the emission curve 30 shifted emission curve 32 represented, whose maximum is at the shifted resonant frequency F R2 . The width of the emission curve 30 is unchanged in the example shown. The shift of the emission curve 30 and thus the change in the resonant frequency from the nominal resonant frequency F R1 to the shifted resonant frequency F R2 can be achieved, for example, by a temperature change of the Sound transducer caused. If, as usual in the prior art, the sound transducer is in turn subjected to the excitation signal at the transmission frequency F s , then an ultrasound signal with a substantially lower amplitude A 2 is emitted. To stabilize the strength of the emitted ultrasonic pulse, an exact tracking of the transmission frequency F S is therefore required in the prior art methods.

In der nachfolgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele der Erfindung werden gleiche Komponenten und Elemente mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet, worauf auf eine wiederholte Beschreibung der Komponenten oder Elemente in Einzelfällen verzichtet wird. Die Figuren stellen den Gegenstand der Erfindung nur schematisch dar. In the following description of the embodiments of the invention, the same components and elements are designated by the same reference numerals, followed by a repeated description of the components or elements is dispensed with in individual cases. The figures illustrate the subject matter of the invention only schematically.

2 zeigt eine Emissionskurve 30 eines Schallwandlers gegen die Frequenz F. Die Emissionskurve 30 hat, wie mit Bezug zu der 1 beschrieben, eine näherungsweise lorentzkurvenförmige Form mit einem Maximum bei der nominellen Resonanzfrequenz FR1 des Schallwandlers und weist eine volle Halbwertsbreite (FWHM) auf, die als Wandlerbandbreite ΔRes bezeichnet wird. Die volle Halbwertsbreite ist so definiert, dass diese den Abstand der Punkte auf der Emissionskurve 30 angibt, bei denen der Wert der Kurve auf die Hälfte des Maximalwerts abgefallen ist. 2 shows an emission curve 30 of a sound transducer versus frequency F. The emission curve 30 has, as related to the 1 described, an approximately Lorentzkurvenförmige shape with a maximum at the nominal resonant frequency F R1 of the transducer and has a full width at half maximum (FWHM), which is referred to as transducer bandwidth ΔRes. The full half width is defined to be the distance of the points on the emission curve 30 indicates that the value of the curve has dropped to half the maximum value.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist vorgesehen, den Schallwandler mit einem Anregungssignal zu beaufschlagen, welches frequenzmoduliert ist, wobei das Anregungssignal eine Modulationsbandbreite ΔFM aufweist, die größer ist als die Wandlerbandbreite ΔRes. Die Mittenfrequenz FCM des Anregungssignals ist dabei so gewählt, dass dieses näherungsweise der nominellen Resonanzfrequenz FR1 des Schallwandlers entspricht, die Mittenfrequenz FCM muss jedoch nicht exakt der nominellen Resonanzfrequenz entsprechen. In the method according to the invention, it is provided that the sound transducer is supplied with an excitation signal which is frequency-modulated, the excitation signal having a modulation bandwidth ΔFM which is greater than the transducer bandwidth ΔRes. The center frequency F CM of the excitation signal is chosen so that this approximately corresponds to the nominal resonant frequency F R1 of the transducer, the center frequency F CM must not exactly correspond to the nominal resonant frequency.

Bei einer Anregung des Schallwandlers mit dem beschriebenen frequenzmodulierten Anregungssignal, bestimmt sich die Gesamtenergie des emittierten Ultraschallpulses als das Integral über die in der 2 dargestellte Emissionskurve 30 von der kleinsten Frequenz des Anregungssignals bis zur größten Frequenz des Anregungssignals. Upon excitation of the sound transducer with the described frequency-modulated excitation signal, the total energy of the emitted ultrasound pulse is determined as the integral over that in the 2 illustrated emission curve 30 from the smallest frequency of the excitation signal to the highest frequency of the excitation signal.

Bei einer Temperaturänderung des Schallwandlers kommt es zu einer Verschiebung der Resonanzfrequenz, wobei sich in dem in 2 dargestellten Beispiel die Resonanzfrequenz des Schallwandlers von der nominellen Resonanzfrequenz FR1 zu einer verschobenen Resonanzfrequenz FR2 ändert und die Wandlerbandbreite ΔRes gleich bleibt. In anderen Situationen kann sich aufgrund veränderter Bedingungen, wie beispielsweise der Temperatur, auch die Wandlerbandbreite ΔRes verändern. Wie aus der Darstellung der 2 ersichtlich, liegt die sich dabei ergebene verschobene Emissionskurve 32 innerhalb eines durch die kleinste Frequenz des frequenzmodulierten Signals und der größten Frequenz des frequenzmodulierten Anregungssignals vorgegebenen Intervall, so dass ein Integral über die verschobene Emissionskurve 32 im Wesentlichen das gleiche Ergebnis liefert wie das Integral über die ursprüngliche Emissionskurve 30. Somit ist die Gesamtenergie eines entsprechenden Ultraschallpulses, welche durch den Schallwandler aufgrund des Anregungssignals ausgesandt wird, in beiden Fällen im Wesentlichen identisch. Mit im Wesentlichen ist hier gemeint, dass geringe Schwankungen im Bereich von weniger als 30% und bevorzugt weniger als 20% aufgrund der Tatsache, dass die äußersten Enden der Emissionskurven 30, 32 jeweils bei der Integration abgeschnitten werden, toleriert werden. With a change in temperature of the sound transducer, there is a shift in the resonance frequency, wherein in the in 2 As illustrated, the resonant frequency of the transducer changes from the nominal resonant frequency F R1 to a shifted resonant frequency F R2 and the transducer bandwidth ΔRes remains the same. In other situations, the transducer bandwidth ΔRes may change due to changing conditions, such as temperature. As from the representation of 2 it can be seen that the resulting shifted emission curve lies 32 within an interval predetermined by the smallest frequency of the frequency modulated signal and the largest frequency of the frequency modulated excitation signal, such that an integral over the shifted emission curve 32 gives essentially the same result as the integral over the original emission curve 30 , Thus, the total energy of a corresponding ultrasonic pulse emitted by the transducer due to the excitation signal is substantially identical in both cases. By essence, here is meant that small fluctuations in the range of less than 30% and preferably less than 20% due to the fact that the outermost ends of the emission curves 30 . 32 each be cut off during integration, be tolerated.

Wird die Mittenfrequenz des Anregungssignals FCM im Wesentlichen identisch zu der nominellen Resonanzfrequenz FR1 gewählt, so führt eine Veränderung der Resonanzfrequenz um weniger als ΔFM/2 – ΔRes/2 zu keiner nennenswerten Veränderung der emittierten Pulsenergie und damit zu keiner nennenswerten Veränderung des Schalldrucks des Ultraschallsignals. Somit ist, sofern die erwartete Veränderung der Resonanzfrequenz kleiner als dieser Wert ist, keine Nachführung der Mittenfrequenz FCM des Anregungssignals erforderlich. If the center frequency of the excitation signal F CM is chosen to be substantially identical to the nominal resonant frequency F R1 , a change in the resonant frequency by less than ΔFM / 2-ΔRes / 2 does not result in any significant change in the emitted pulse energy and thus no significant change in the sound pressure of the ultrasonic signal. Thus, if the expected change in the resonant frequency is less than this value, no tracking of the center frequency F CM of the excitation signal is required.

Des Weiteren ist in dem in 2 dargestellten Beispiel ein Frequenzfenster 34 eines Empfangsfilters dargestellt. Ein Empfangsfilter mit dem Frequenzfenster 34 kann optional verwendet werden. Der Empfangsfilter lässt lediglich Signale bzw. Signalkomponenten passieren, die innerhalb des durch das Frequenzfenster 34 definierten Frequenzbereichs liegen. Das Zentrum des Frequenzfensters 34 entspricht bevorzugt der Mittenfrequenz FCM des Anregungssignals und die Breite des Frequenzfensters 34 ist bevorzugt gleich der Modulationsbandbreite ΔFM gewählt.Furthermore, in the in 2 example shown a frequency window 34 a receive filter shown. A receive filter with the frequency window 34 can be used optionally. The receive filter only passes signals or signal components that pass through the frequency window 34 defined frequency range. The center of the frequency window 34 preferably corresponds to the center frequency F CM of the excitation signal and the width of the frequency window 34 is preferably selected equal to the modulation bandwidth ΔFM.

3 zeigt eine Emissionskurve 30 eines Schallwandlers mit einer nominellen Resonanzfrequenz FR1 und einer Wandlerbandbreite ΔRes. Des Weiteren ist in der 3 eine verschobene Emissionskurve 32 dargestellt, mit einer verschobenen Resonanzfrequenz FR2 und einer identischen Wandlerbandbreite ΔRes. In der in 3 dargestellten Situation ist die erwartete Verschiebung der nominellen Resonanzfrequenz FR1 so groß, dass die verschobene Emissionskurve 32 nicht mehr vollständig in dem Frequenzbereich liegt, der durch die Mittenfrequenz FCM1 und die Modulationsbandbreite ΔFM definiert ist. In der in 3 dargestellten Situation ist es daher erforderlich, abhängig von einer näherungsweise bestimmten Temperatur oder abhängig von einer näherungsweise gemessenen tatsächlichen Resonanzfrequenz des Schallwandlers die Mittenfrequenz FCM des Anregungssignals nachzuführen. In dem in 3 dargestellten Beispiel wird die Mittenfrequenz FCM von einer ersten Mittenfrequenz FCM1 zu einer zweiten verschobenen Mittenfrequenz FCM2 nachgeführt, so dass die nachgeführte verschobene Mittenfrequenz FCM2 wieder näherungsweise mit der verschobenen Resonanzfrequenz FR2 übereinstimmt. Der auf diese Weise nachgeführte Frequenzbereich des Anregungssignals umfasst die verschobene Emissionskurve 32. 3 shows an emission curve 30 a transducer with a nominal resonant frequency F R1 and a transducer bandwidth ΔRes. Furthermore, in the 3 a shifted emission curve 32 represented with a shifted resonance frequency F R2 and an identical transducer bandwidth ΔRes. In the in 3 the expected shift of the nominal resonance frequency F R1 is so great that the shifted emission curve 32 is no longer completely in the frequency range defined by the center frequency F CM1 and the modulation bandwidth ΔFM. In the in 3 It is therefore necessary, depending on an approximate temperature or depending on an approximately measured actual resonant frequency of the transducer to track the center frequency F CM of the excitation signal. In the in 3 As shown, the center frequency F CM is tracked from a first center frequency F CM1 to a second shifted center frequency F CM2 , so that the tracked shifted center frequency F CM2 again approximately coincides with the shifted resonance frequency F R2 . The frequency range of the excitation signal tracked in this way comprises the shifted emission curve 32 ,

Die Emissionskurve wird als von dem Frequenzbereich umfasst angesehen, wenn der zwischen den beiden Punkten der Emissionskurve, die dem halben Maximum entsprechen, gelegene Bereich vollständig in dem Frequenzbereich des frequenzmodulierten Anregungssignals liegt. The emission curve is considered to be comprised by the frequency range if the range between the two points of the emission curve which corresponds to half the maximum lies completely within the frequency range of the frequency-modulated excitation signal.

Des Weiteren ist in 3 ein Frequenzfenster 34 eines Empfangsfilters dargestellt. Wird ein Empfangsfilter verwendet, der lediglich Signale bzw. Signalkomponenten passieren lässt, die innerhalb des durch das Frequenzfenster 34 definierten Frequenzbereich liegen, so muss bei einer Verschiebung der Mittenfrequenz FCM des Anregungssignals auch das Frequenzfenster 34 des Empfangsfilters nachgeführt werden. In dem in 3 dargestellten Ausführungsbeispiel liegt das Zentrum des Frequenzfensters 34 genau auf der Mittenfrequenz FCM des Anregungssignals und wird entsprechend mit der Mittenfrequenz verschoben, so dass ein verschobenes Frequenzfenster 34‘ entsteht. Furthermore, in 3 a frequency window 34 a receive filter shown. If a receive filter is used, which only allows signals or signal components to pass through within the frequency window 34 defined frequency range, so the excitation signal also needs the frequency window at a shift of the center frequency F CM 34 be tracked to the receive filter. In the in 3 illustrated embodiment is the center of the frequency window 34 exactly at the center frequency F CM of the excitation signal and is correspondingly shifted with the center frequency, so that a shifted frequency window 34 ' arises.

Die Breite des Frequenzfensters 34 ist in dem in 3 dargestellten Beispiel etwas größer gewählt, als die Modulationsbandbreite ΔFM, so dass auch Ultraschallechos empfangen werden können, deren Frequenzen aufgrund des Dopplereffekts verschoben sind. In anderen Ausführungsvarianten kann die Breite des Frequenzfensters 34 aber auch gleich der Modulationsbandbreite ΔFM gewählt werden. The width of the frequency window 34 is in the in 3 selected example slightly larger than the modulation bandwidth .DELTA.FM, so that even ultrasonic echoes can be received, whose frequencies are shifted due to the Doppler effect. In other embodiments, the width of the frequency window 34 but also equal to the modulation bandwidth .DELTA.FM be selected.

4 zeigt die Front eines Fahrzeugs 1 mit einem Stoßfänger 2. Das Fahrzeug 1 umfasst eine Ultraschall-Messeinrichtung 10 mit einem Schallwandler 12 und einem Steuergerät 14. Der Schallwandler 12 ist auf der zum Fahrzeuginneren weisenden Seite des Stoßfängers 2 angeordnet, so dass der Stoßfänger 2 Teil des schwingenden Systems ist, was auch als verdeckten Verbau bezeichnet wird. Änderungen der Materialeigenschaften des Stoßfängers 2, beispielsweise aufgrund einer Temperaturänderung, wirken sich schwingende Systeme aus und führen zu einer Änderung der Resonanzfrequenz des Schallwandlers 12. 4 shows the front of a vehicle 1 with a bumper 2 , The vehicle 1 includes an ultrasonic measuring device 10 with a sound transducer 12 and a controller 14 , The sound transducer 12 is on the inside of the vehicle facing side of the bumper 2 arranged so that the bumper 2 Part of the oscillating system is what is also referred to as concealment. Changes to the material properties of the bumper 2 , For example, due to a change in temperature, oscillating systems affect and lead to a change in the resonant frequency of the transducer 12 ,

Zur Durchführung einer Messung nach dem Puls-Echo-Verfahren wird vom Steuergerät 14 ein Anregungssignal erzeugt und der Schallwandler 12 mit dem Anregungssignal beaufschlagt. Dieser sendet daraufhin ein Ultraschallsignal 20 aus. Das Ultraschallsignal 20 wird von einem Objekt 18 im Umfeld des Fahrzeugs 1 reflektiert und ein Echo 22 wird durch den Schallwandler 12 wieder empfangen. Das Steuergerät 14 übernimmt die Verarbeitung des empfangenen Echos 22. Dabei kann das Steuergerät 14 einen Empfangsfilter implementieren, der nur Frequenzen innerhalb eines vorgegebenen Frequenzfensters passieren lässt. To perform a measurement according to the pulse-echo method is from the control unit 14 generates an excitation signal and the sound transducer 12 subjected to the excitation signal. This then sends an ultrasonic signal 20 out. The ultrasound signal 20 is from an object 18 in the environment of the vehicle 1 reflected and an echo 22 is through the sound transducer 12 received again. The control unit 14 handles the processing of the received echo 22 , In this case, the control unit 14 Implement a receive filter that lets pass only frequencies within a given frequency window.

Das Anregungssignal, mit dem der Schallwandler 12 beaufschlagt wird, ist wie beschrieben frequenzmoduliert mit einer Modulationsbandbreite ΔFM die größer als die Wandlerbandbreite ΔRes ist. Dementsprechend ist auch das Ultraschallsignal 20 frequenzmoduliert, wobei dieses sämtliche Frequenzen umfasst, die in der Emissionskurve 30 des Schallwandlers 12 enthalten sind. Bei einer Verschiebung dieser Emissionskurve 30 aufgrund einer Veränderung der Resonanzfrequenz FRes des Schallwandlers 12 tritt keine Veränderung des Schalldrucks des emittierten Ultraschallsignals 20 auf, solange die Verschiebung kleiner ist als die Differenz der halben Modulationsbandbreite ΔFM und der halben Wandlerbandbreite ΔRes.The excitation signal with which the sound transducer 12 is applied as described frequency modulated with a modulation bandwidth .DELTA.FM which is greater than the converter bandwidth .DELTA.Res. Accordingly, the ultrasonic signal is also 20 frequency modulated, which includes all the frequencies in the emission curve 30 of the sound transducer 12 are included. With a shift of this emission curve 30 due to a change in the resonant frequency F Res of the transducer 12 occurs no change in the sound pressure of the emitted ultrasonic signal 20 on, as long as the shift is smaller than the difference of half the modulation bandwidth .DELTA.FM and the half converter bandwidth .DELTA.Res.

In 5 ist eine Ultraschall-Messeinrichtung 10 dargestellt, die in ein Fahrzeug 1 eingebaut ist. Die skizzierte Ultraschall-Messeinrichtung 10 umfasst drei Schallwandler 12, 16, wobei die Ultraschall-Messeinrichtung 10 zwei verdeckt eingebaute Schallwandler 12 umfasst und einen offen eingebauten Schallwandler 16 umfasst. Die verdeckt eingebauten Schallwandler 12 sind auf der zum Fahrzeuginneren weisenden Seite des Stoßfängers 2 mit diesem fest verbunden. Der offen eingebaute Schallwandler 16 hingegen ist an der Öffnung 4 des Stoßfängers 2 eingesetzt, so dass dieser nicht durch den Stoßfänger 2 abgedeckt ist. In 5 is an ultrasonic measuring device 10 shown in a vehicle 1 is installed. The sketched ultrasonic measuring device 10 includes three sound transducers 12 . 16 , wherein the ultrasonic measuring device 10 two concealed built-in sound transducer 12 includes and an open-built sound transducer 16 includes. The concealed built-in sound transducer 12 are on the vehicle interior facing side of the bumper 2 firmly attached to it. The open sound transducer 16 however, is at the opening 4 of the bumper 2 inserted so that this is not through the bumper 2 is covered.

In der in 5 skizzierten Situation wird durch das Steuergerät 14, welches mit den Schallwandlern 12, 16 in Verbindung steht, ein Anregungssignal erzeugt, mit dem der offen eingebaute Schallwandler 16 beaufschlagt wird. Dieser emittiert daraufhin das Ultraschallsignal 20. Das Ultraschallsignal 20 wird von dem Objekt 18 im Fahrzeugumfeld reflektiert und das Echo 22 wird als Direktecho von dem offen eingebauten Schallwandler 16 empfangen. Zusätzlich wird das Echo 22 als Kreuzecho durch einen der verdeckt eingebauten Schallwandler 12 empfangen. In the in 5 sketched situation is by the control unit 14 , which with the sound transducers 12 . 16 is in communication, generates an excitation signal, with which the open-built sound transducer 16 is charged. This then emits the ultrasonic signal 20 , The ultrasound signal 20 gets from the object 18 reflected in the vehicle environment and the echo 22 is used as a direct echo from the open-built sound transducer 16 receive. In addition, the echo 22 as a cross echo through one of the concealed built-in sound transducer 12 receive.

Aufgrund der unterschiedlichen Einbauweise können bei einer Temperaturveränderung die Resonanzfrequenz des offen eingebauten Schallwandlers 16 von der Resonanzfrequenz der verdeckt eingebauten Schallwandler 12 stark abweichen. Die Schallwandler 12, 16 weisen zusätzlich zu der Emissionskurve 30 auch eine Sensitivitätskurve auf, die dem Verlauf der Emissionskurve 30 entspricht. Echos mit einer Frequenz, die außerhalb der Sensitivitätskurve liegt, können nicht empfangen werden. Da bei dem vorgeschlagenen Verfahren ein Ultraschallsignal 20 ausgesendet wird, welches eine Bandbreite aufweist, die größer ist als die Wandlerbandbreite ΔRes, ist gewährleistet, dass das Signal durch die verdeckt eingebauten Schallwandler 12 empfangen werden kann, solange es einen Überlapp zwischen der Emissionskurve 30 des offen eingebauten Schallwandlers 16 mit der Sensitivitätskurve des verdeckt eingebauten Schallwandlers 12 gibt. Due to the different installation method, the resonant frequency of the built-in sound transducer can change at a temperature change 16 from the resonant frequency of the concealed built-in sound transducer 12 vary greatly. The transducer 12 . 16 in addition to the emission curve 30 also a sensitivity curve on the course of the emission curve 30 equivalent. Echoes with a frequency outside the sensitivity curve can not be received. As in the proposed method, an ultrasonic signal 20 is emitted, which has a bandwidth which is greater than the transducer bandwidth ΔRes, it is ensured that the signal through the concealed built-in sound transducer 12 can be received, as long as there is an overlap between the emission curve 30 of the built-in sound transducer 16 with the sensitivity curve of the concealed built-in sound transducer 12 gives.

Die Erfindung ist nicht auf die hier beschriebenen Ausführungsbeispiele und darin hervorgehobenen Aspekte beschränkt. Vielmehr ist innerhalb des durch die Ansprüche angegebenen Bereichs eine Vielzahl von Abwandlungen möglich, die im Rahmen fachmännischen Handelns liegen.The invention is not limited to the embodiments described herein and aspects highlighted therein. Rather, within the scope given by the claims a variety of modifications are possible, which are within the scope of expert action.

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Claims (11)

Verfahren zum Betrieb einer Ultraschall-Messeinrichtung (10), welche zumindest einen Schallwandler (12, 16) umfasst, wobei der Schallwandler (12, 16) mit Anregungssignalen zur Aussendung von Ultraschallsignalen (20) beaufschlagt wird, mit dem Schallwandler (12, 16) Ultraschallsignale (20) ausgesandt werden und mit mindestens einem Schallwandler (12, 16) Echos (22) der Ultraschallsignale (20) wieder empfangen werden, wobei der Schallwandler (12, 16) eine Wandlerbandbreite ΔRes aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die ausgesandten Ultraschallsignale (20) frequenzmoduliert sind, wobei die Anregungssignale eine Mittenfrequenz FCM und eine Modulationsbandbreite ΔFM aufweisen und wobei die Modulationsbandbreite ΔFM größer als die Wandlerbandbreite ΔRes des Schallwandlers (12, 16) ist.Method for operating an ultrasonic measuring device ( 10 ), which at least one sound transducer ( 12 . 16 ), wherein the sound transducer ( 12 . 16 ) with excitation signals for the emission of ultrasound signals ( 20 ) is applied, with the sound transducer ( 12 . 16 ) Ultrasonic signals ( 20 ) and with at least one sound transducer ( 12 . 16 ) Echoes ( 22 ) of the ultrasonic signals ( 20 ) are received again, wherein the sound transducer ( 12 . 16 ) has a transducer bandwidth ΔRes, characterized in that the emitted ultrasonic signals ( 20 ) are frequency-modulated, wherein the excitation signals have a center frequency F CM and a modulation bandwidth .DELTA.FM and wherein the modulation bandwidth .DELTA.FM is greater than the transducer bandwidth .DELTA.Res of the sound transducer ( 12 . 16 ). Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Modulationsbandbreite ΔFM im Bereich vom 1,5-fachen der Wandlerbandbreite ΔRes und dem Doppelten der Wandlerbandbreite ΔRes gewählt ist.Method according to Claim 1, characterized in that the modulation bandwidth ΔFM is selected in the range of 1.5 times the converter bandwidth ΔRes and twice the converter bandwidth ΔRes. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittenfrequenz FCM der Frequenzmodulation einer vorgegebenen Soll-Resonanzfrequenz des Schallwandlers (12, 16) entspricht.A method according to claim 1 or 2, characterized in that the center frequency F CM of the frequency modulation of a predetermined nominal resonance frequency of the sound transducer ( 12 . 16 ) corresponds. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Temperaturmessung erfolgt und die Mittenfrequenz FCM des Anregungssignals abhängig von der gemessenen Temperatur eingestellt wird. A method according to claim 1 or 2, characterized in that a temperature measurement is carried out and the center frequency F CM of the excitation signal is adjusted depending on the measured temperature. Verfahren nach Anspruch 4, wobei der Schallwandler (12, 16) an einem Fahrzeug (1) verbaut ist und die Temperaturmessung an einem vom Einbauort des Schallwandlers (12, 16) abweichenden Ort am Fahrzeug (1) erfolgt.Method according to claim 4, wherein the sound transducer ( 12 . 16 ) on a vehicle ( 1 ) and the temperature measurement at a location of the transducer ( 12 . 16 ) different location on the vehicle ( 1 ) he follows. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zur Kalibrierung oder kontinuierlich eine Impedanzmessung am Schallwandler (12, 16) ausgeführt wird und aus der Impedanzmessung die Resonanzfrequenz des Schallwandlers (12, 16) bestimmt wird, wobei die Mittenfrequenz FCM der Frequenzmodulation auf die mit der Impedanzmessung bestimmte Resonanzfrequenz des Schallwandlers (12, 16) eingestellt wird.The method of claim 1 or 2, characterized in that (for calibration, or continuously measuring an impedance on the transducer 12 . 16 ) is carried out and from the impedance measurement, the resonant frequency of the transducer ( 12 . 16 ), wherein the center frequency F CM of the frequency modulation to the determined by the impedance measurement resonance frequency of the sound transducer ( 12 . 16 ) is set. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die empfangenen Echos (22) mit einem Empfangsfilter gefiltert werden, wobei ein Frequenzfenster (34) des Empfangsfilters zumindest die Frequenzen des Anregungssignals umfasst,Method according to one of claims 1 to 6, characterized in that the received echoes ( 22 ) are filtered with a receive filter, whereby a frequency window ( 34 ) of the reception filter comprises at least the frequencies of the excitation signal, Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Schallwandler (12, 16) verwendet werden, wobei Echos (22) eines von einem Schallwandler (12, 16) ausgesandten Ultraschallsignals (20) von mindestens zwei Schallwandlern (12, 16) empfangen werden.Method according to one of claims 1 to 7, characterized in that a plurality of sound transducers ( 12 . 16 ), where echoes ( 22 ) one of a sound transducer ( 12 . 16 ) emitted ultrasonic signal ( 20 ) of at least two sound transducers ( 12 . 16 ) are received. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Schallwandler (12) verdeckt an einem Fahrzeug (1) angeordnet ist, wobei der Schallwandler (12) mit einem Fahrzeugteil verbunden ist, und dass mindestens ein Schallwandler (16) offen an einem Fahrzeug (1) angeordnet ist, wobei der Schallwandler (16) nicht durch ein Fahrzeugteil abgedeckt ist.Method according to one of claims 1 to 8, characterized in that at least one sound transducer ( 12 ) concealed on a vehicle ( 1 ), wherein the sound transducer ( 12 ) is connected to a vehicle part, and that at least one sound transducer ( 16 ) open on a vehicle ( 1 ), wherein the sound transducer ( 16 ) is not covered by a vehicle part. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass alle Schallwandler (12) der Ultraschall-Messeinrichtung (10) verdeckt an einem Fahrzeug (1) angeordnet sind. Method according to one of claims 1 to 8, characterized in that all sound transducers ( 12 ) of the ultrasonic measuring device ( 10 ) concealed on a vehicle ( 1 ) are arranged. Ultraschall-Messeinrichtung (10) umfassend mindestens einen Schallwandler (12, 16) und ein Steuergerät (14), dadurch gekennzeichnet, dass die Ultraschall-Messeinrichtung (10) zur Ausführung eines der Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10 eingerichtet ist.Ultrasonic measuring device ( 10 ) comprising at least one sound transducer ( 12 . 16 ) and a control unit ( 14 ), characterized in that the ultrasonic measuring device ( 10 ) is arranged to carry out one of the methods according to one of claims 1 to 10.
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