JP6903760B2 - 超音波センサの機能状態を超音波センサの伝達関数により決定する方法、超音波センサ装置、及び自動車両 - Google Patents
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Claims (19)
- 超音波信号(8)を自動車両(1)の周囲に送信する、及び/又は前記超音波信号(8)のエコー信号(9)を受信するように設計された、自動車両(1)用の超音波センサ装置(5)の超音波センサ(5a)の機能状態を決定するための方法において、
電気試験信号(P)が生成されて前記超音波センサ(5a)に適用され、前記電気試験信号(P)の作用を受けた前記超音波センサ(5a)の少なくとも1つの電気特性パラメータ(K)が評価され、これに応じて前記超音波センサ(5a)の伝達関数(13)が決定され、前記伝達関数(13)は基準伝達関数(11)と比較され、この比較に基づいて前記超音波センサ(5a)の機能状態が決定され、
前記電気試験信号(P)は、送信される超音波信号(8)を生成することによる励起信号とは異なっている、ことを特徴とする方法。 - 前記電気試験信号(P)は、制御装置(S)によって、高調波信号として、又はステップ信号として、又はパルス信号として生成される、
ことを特徴とする請求項1に記載の方法。 - 前記伝達関数(13)は、インピーダンス周波数応答(14)に応じて決定される、
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の方法。 - 前記インピーダンス周波数応答(14)は、前記電気試験信号(P)としての印加電流に応じて、これに依存する電気特性パラメータ(K)としての測定電圧に応じて、及び、電気特性パラメータ(K)として実現される前記測定電圧に対する前記印加電流の位相角(α)に応じて、決定される、
ことを特徴とする請求項3に記載の方法。 - 前記インピーダンス周波数応答(14)は、前記電気試験信号(P)としての印加電圧に応じて、これに依存する電気特性パラメータ(K)としての測定電流に応じて、及び、電気特性パラメータ(K)として実現される前記測定電流に対する前記印加電圧の位相角(α)に応じて、決定される、
ことを特徴とする請求項3に記載の方法。 - 前記伝達関数(13)は、前記超音波センサ(5a)の共振周波数(R)において決定される、
請求項1乃至5のいずれか一項に記載の方法。 - 複数の伝達関数(13)が複数の音響周波数において決定され、前記複数の音響周波数は、共振周波数(R)を中心とした+Δfと−Δfとの間の周波数帯域において生成される、
請求項1乃至5のいずれか一項に記載の方法。 - 前記超音波センサ(5a)の電気モデル(15)が、複数の電気コンポーネント(16)を有して生成され、
前記電気モデル(15)は、機械的な前記超音波センサ(5a)を電気的に表し、
前記電気モデル(15)のパラメータ値は、前記伝達関数(13)によって特徴付けられる、
ことを特徴とする請求項1乃至7のいずれかに記載の方法。 - 前記超音波センサ(5a)の前記電気モデル(15)、及び/又は、前記基準伝達関数(11)を生成する基準超音波センサの前記電気モデル(15)は、第1キャパシタ(17)と、前記第1キャパシタ(17)とは別の第2キャパシタ(18)と、インダクタ(19)と、オーム抵抗(20)と、から形成され、
前記第2キャパシタ(19)と、前記インダクタ(18)と、前記オーム抵抗(20)とは、直列回路として直列に接続されるとともに、前記第1キャパシタ(17)は前記直列回路に並列に接続される、
ことを特徴とする請求項8に記載の方法。 - 前記超音波センサ(5a)の物理的キャパシタンスは前記第1キャパシタ(17)によって表され、前記超音波センサ(5a)のダイアフラムの機械的コンプライアンスは前記第2キャパシタ(18)によって表され、前記ダイアフラムの移動質量は前記インダクタ(19)によって表され、前記超音波信号(8)の減衰は前記オーム抵抗(20)によって表される、
ことを特徴とする請求項9に記載の方法。 - 前記超音波センサ(5a)の前記第1キャパシタ(17)と前記第2キャパシタ(18)と前記インダクタ(19)と前記オーム抵抗(20)の関連するパラメータ値が、パラメータ値フィッティングによって、これらの調整したパラメータ値を使用して前記伝達関数(13)がモデルの形式で得られるように、決定される、
ことを特徴とする請求項9又は10に記載の方法。 - 前記基準伝達関数(11)及び/又は前記基準伝達関数(11)を生成する基準超音波センサのパラメータ値は、複数の潜在的な機能状態のために、前記超音波センサ装置(5)の記憶媒体に記憶される、
ことを特徴とする請求項1乃至11のいずれか一項に記載の方法。 - 当該方法は、前記自動車両(1)の運転動作中に、前記自動車両(1)の複数の動作モードにおいて実施可能である、
請求項1乃至12のいずれか一項に記載の方法。 - 前記超音波センサ(5a)の機能状態は、前記超音波センサの内部で決定される、請求項1乃至13のいずれか一項に記載の方法。
- 少なくとも1つの超音波信号(8)が送信され、エコー信号(9)が前記超音波センサ(5a)の第1動作状態にて受信され、前記電気試験信号(P)を印加することにより、前記超音波センサ(5a)の前記第1動作状態とは異なる第2動作状態にて、前記超音波センサ(5a)の自己診断が実行される、請求項1乃至14のいずれか一項に記載の方法。
- 前記電気試験信号(P)の振幅は、前記励起信号の振幅よりも小さい、請求項1に記載の方法。
- 前記電気試験信号(P)のバンド幅は、前記励起信号のバンド幅よりも大きい、請求項1又は16に記載の方法。
- 少なくとも1つの超音波センサ(5a)を有する自動車両(1)用超音波センサ装置(5)であって、
超音波信号(8)を送信するための送信装置(6)と、
前記超音波信号(8)のエコー信号(9)を受信するための受信装置(7)と、
請求項1乃至17のいずれか一項に記載の方法を実施するように設計された、前記超音波センサ(5a)の制御装置(S)と、
を有する超音波センサ装置(5)。 - 請求項18に記載の超音波センサ装置(5)を有する自動車両(1)。
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