(57)【要約】【課題】【解決手段】本発明は、車両（１０）の超音波センサ（１４）を作動させる方法に関し、超音波センサ（１４）は隠されて組み付けられており、それにより超音波センサ（１４）のダイヤフラム（１６）が車両部分（１２）と結合されており、車両部分（１２）の目下の特性が超音波センサ（１４）の指向特性に影響を及ぼし、超音波センサ（１４）を利用したうえでのパルスエコー測定のときに外乱信号をフェードアウトするための閾値が利用される。このとき閾値の適合化は、車両部分（１２）の目下の特性によって設定される超音波センサ（１４）の指向特性に合わせて行われることが意図される。本発明のさらに別の態様は、隠されて組み付けられた少なくとも１つの超音波センサ（１４）を含む走行アシストシステム（６０）に関し、ならびに、本方法を実施するためにセットアップされたコンピュータプログラム製品に関する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両（１０）の超音波センサ（１４）を作動させる方法であって、前記超音波センサ（１４）は隠されて組み付けられており、それにより前記超音波センサ（１４）のダイヤフラム（１６）が車両部分（１２）と結合されており、前記車両部分（１２）の目下の特性が前記超音波センサ（１４）の指向特性に影響を及ぼし、前記超音波センサ（１４）を利用したうえでのパルスエコー測定のときに外乱信号をフェードアウトするための閾値が利用される、そのような方法において、閾値の適合化は前記車両部分（１２）の目下の特性によって設定される前記超音波センサ（１４）の指向特性に合わせて行われ、それは、
ａ）温度の判定と、事前に判定されている温度と指向特性の間の関係を利用したうえでの閾値の決定とによってであり、または、
ｂ）前記ダイヤフラム（１６）および前記車両部分（１２）から形成される振動性システムの共振周波数の決定と、事前に判定されている共振周波数と指向特性の間の関係を利用したうえでの閾値の決定とによってであることを特徴とする方法。
【請求項２】
前記態様ａ）の温度は車両（１０）の温度計（２２）を通じて判定される外部温度であり、または、前記温度は前記車両部分（１２）もしくは前記超音波センサ（１４）に配置された温度センサ（２４）を通じて判定される前記車両部分（１２）の温度であることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
温度と指向特性の間の関係および／または共振周波数と指向特性の間の関係は測定によって事前に判定されることを特徴とする、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
前記態様ｂ）において前記振動性システムの共振周波数は前記超音波センサ（１４）のインピーダンスの測定を通じて行われることを特徴とする、請求項１から３までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
前記態様ａ）において判定された温度に対応する閾値が数値表によって割り当てられ、または、前記態様ｂ）において判定された共振周波数に対応する閾値が数値表によって割り当てられることを特徴とする、請求項１から４までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
外乱信号は地面反射の信号を含んでおり、指向特性の幅広化が生じると地面反射により引き起こされる外乱信号の数が増え、指向特性の狭隘化が生じると地面反射により引き起こされる外乱信号の数が減ることを特徴とする、請求項１から５までのいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
車両（１０）の超音波センサ（１４）を作動させる方法であって、前記超音波センサ（１４）は隠されて組み付けられており、それにより前記超音波センサ（１４）のダイヤフラム（１６）が車両部分（１２）と結合されており、前記車両部分（１２）の目下の特性が前記超音波センサ（１４）の指向特性に影響を及ぼし、前記超音波センサ（１４）を利用したうえでのパルスエコー測定のときに外乱信号をフェードアウトするための閾値が利用される、そのような方法において、パルスエコー測定のときに受信される外乱信号を利用したうえで閾値が制御されることを特徴とする方法。
【請求項８】
閾値は所定の定誤警報率が遵守されるように制御されることを特徴とする、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
コンピュータの上で進行するときに請求項１から８までのいずれか１項に記載の方法を実施するコンピュータプログラム。
【請求項１０】
車両（１０）の運転者をサポートするための走行アシストシステム（６０）において、隠されて組み付けられた少なくとも１つの超音波センサ（１４）と制御装置（２０）とを含んでおり、前記超音波センサ（１４）のダイヤフラム（１６）が車両部分（１２）とともに振動性システムを構成する、そのような走行アシストシステムにおいて、前記制御装置（２０）は請求項１から８までに記載の方法のうちいずれか１つを実施するためにセットアップされることを特徴とする走行アシストシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の超音波センサを作動させる方法に関し、超音波センサは隠されて組み付けられており、それにより超音波センサのダイヤフラムが車両部分と結合されており、車両部分の目下の特性が超音波センサの指向特性に影響を及ぼす。本発明のさらに別の態様は、隠されて組み付けられた少なくとも１つの超音波センサを含む車両システムを含んでおり、ならびに、この方法を実施するためにセットアップされたコンピュータプログラム製品を含んでいる。
【背景技術】
【０００２】
現代の車両は、車両の周辺に関するデータを用いて、さまざまな走行操作を実行するときに運転者をサポートする数多くの走行アシストシステムを装備している。このような種類の走行アシストシステムはその役割を果たすために、車両の周辺の可能な限り正確な結像を必要とする。車両の周辺の結像はさまざまなセンサによって、たとえば超音波センサを用いて生成される。このとき超音波センサによって信号が発信され、障害物で反射されたときのそのエコーが再び超音波センサによって、すなわち発信をするものと同一または別個の超音波センサによって、車両で記録される。信号の発信から受信までの間に経過した時間から、信号の伝搬速度が既知であれば、車両と反射をした障害物との間の距離を計算することができる。このような種類の超音波センサは視界を備えていて、その内部でこのような障害物を認知することができる。このとき超音波センサの感度は、その視界の縁部に向かって低下していく。たとえば発信された信号を地面が部分的に反射する、地面の起伏によって生じる外乱信号をフェードアウトするために、閾値が設定される。そして受信されたエコー信号の信号強度が閾値よりも高い場合にのみ、障害物があると推定される。
【０００３】
外観上の理由から、超音波センサを隠れるように車両に配置することが好まれる。そのために超音波センサは、たとえばバンパーまたはその他の車両部分の背後に組み付けられ、それによって超音波センサが見えなくなる。その場合、車両部分の特性が超音波センサの特性に、特にその視界にも影響を及ぼすことに留意しなくてはならない。
【０００４】
特許文献１より、超音波センサの感度を調整する方法および装置が公知である。外乱をフェードアウトするために、超音波センサの作動中に判定される外乱閾値が意図される。強い外乱に基づいて、フィールドオブビュー（視界範囲）が有意に変化するように閾値が無感度に調整されるのを回避するために、最大の閾値が設定される。判定された外乱閾値が最大の閾値よりも高いときには、最大の閾値が適用される。判定された外乱閾値が最大の閾値よりも低いときには、判定された外乱閾値が適用される。最大の閾値は、参照物体を一貫して検知範囲内で判定することができるように決定される。
【０００５】
特許文献２より、調整可能な検出範囲を有する超音波センサが公知である。検出範囲は、閾値曲線に影響を及ぼすことによる超音波センサの切換点曲線の変更によって行われる。これに加えて、温度などの環境条件に依存して閾値を自動的に調整することが可能である。
【０００６】
隠されて組み付けられた超音波センサでは、超音波センサのダイヤフラムが車両部分と結合され、それにより、車両部分ならびにダイヤフラムが共同で、超音波信号を放射して反射されたエコーを再び受信する振動性システムを構成する。それに応じてこの振動性システムの特性は、超音波センサないしそのダイヤフラムによって設定されるだけでなく、車両部分の材料特性にも依存する。したがって、超音波センサの作動時にこのような車両部分の目下の材料特性を一緒に考慮するのが望ましい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】独国特許発明第１０２０１５２１１４６７号明細書
【特許文献２】独国特許出願公開第１０２００４０３７７２３号明細書
【発明の概要】
【０００８】
車両の超音波センサを作動させる方法が提案され、超音波センサは隠されて組み付けられており、それにより超音波センサのダイヤフラムが車両部分と結合されており、車両部分の目下の特性が超音波センサの指向特性に影響を及ぼす。超音波センサの作動中にパルスエコー測定が超音波センサを利用したうえで実行され、パルスエコー測定のときに外乱信号をフェードアウトするための閾値が利用される。このとき、車両部分の目下の特性によって設定される超音波センサの指向特性に合わせて閾値の適合化が行われることが意図される。
【０００９】
第１の態様ａ）では、目下の指向特性に合わせた閾値の適合化は、温度の判定と、事前に判定されている温度と指向特性の間の関係を利用したうえでの閾値の決定とによって行われる。
【００１０】
第２の態様ｂ）では、目下の指向特性に合わせた閾値の適合化は、ダイヤフラムおよび車両部分から形成される振動性システムの共振周波数の決定と、事前に判定されている共振周波数と指向特性の間の関係を利用したうえでの閾値の決定とによって行われる。
【００１１】
超音波センサの隠された組付けのために、超音波センサは車両部分の外壁の内面に配置されるのが好ましい。このとき通常、超音波センサのダイヤフラムがこの車両部分の外壁と結合される。この車両部分は、たとえばバンパーであってよい。結合はたとえば接着によって行うことができる。
【００１２】
超音波センサの作動中にパルスエコー測定が実行され、超音波センサを用いて超音波信号が発信されて、周辺にある物体からのエコーが再び受信される。物体のエコーと外乱信号との間の区別をするために閾値が適用される。受信されたエコー信号の信号強度が閾値よりも高いとき、受信されたエコー信号が、周囲にある物体のエコーとして解釈される。信号振幅が閾値よりも小さいとき、受信されたエコー信号は外乱信号として把握されてフェードアウトされる。
【００１３】
使用される超音波センサは視界範囲を有していて、その内部でこのような物体を検知することができる。このとき超音波センサの感度は視界範囲の縁部に向かって低下していく。視界範囲は超音波センサの指向特性に依存する。指向特性は音響放射の方向依存性を表し、垂直方向または水平方向の開口角を通じて特徴づけることができる。このとき開口角は、通常、発信される超音波信号の振幅が所定の値まで低下することによって定義される。さらにこの振幅は、適用される超音波信号の周波数、音響変換器の特性、超音波センサのダイヤフラムが結合されている車両部分の材料特性に依存し、ならびに、ダイヤフラムと車両部分の間の結合の特性に依存する。このような材料特性は、目下の環境条件に依存して、特に目下の温度に依存して変化することがある。特に、バンパーなどの車両部分の材料として典型的に使用されるプラスチックでは、温度に伴って材料パラメータの変化が起こる。たとえば超音波センサと車両部分の間の結合の特性、たとえば接着結合の材料特性も、温度に伴って変化することがある。このような材料パラメータの変化は、特に、車両部分とダイヤフラムとで構成される振動性システムの共振周波数のシフトを引き起こす。このとき、場合により超音波センサと車両部分の間の結合のために使用される材料、たとえば接着剤なども、同じく振動性システムの一部となる。このとき指向特性を表す目安となる開口角は、特に、振動性システムの共振周波数に依存する。開口角は、波長とダイヤフラム直径の商に依存するからである。温度変化が生じたとき、ダイヤフラム直径は近似的に一定のままに保たれるので、温度変化が生じたときに指向特性は実質的に共振周波数の変化によって規定される。温度が下がると共振周波数は高い周波数のほうへシフトし、このことは水平方向および垂直方向の開口角の縮小につながる。温度が高くなると共振周波数が低下し、水平方向および垂直方向の開口角の拡大が起こる。
【００１４】
開口角が、特に垂直方向の開口角が拡大すると、超音波センサの指向特性は、車両に配置された超音波センサの発信される超音波信号がいっそう早期に、すなわち車両に対していっそう短い距離で、かついっそう高い強度で、地面に当たるように変化する。すなわち、地面での反射によって引き起こされる外乱信号の強度が上昇することが予想される。したがって、隠されて組み付けられた超音波センサとの関連において従来技術では、予想される最高の温度のときでも外乱信号が確実にフェードアウトされるように、外乱信号をフェードアウトするための閾値を選択するのが普通であった。しかしこのことは、水平方向および垂直方向の開口角の縮小およびこれに伴って指向特性の低下につながる低い温度のときに、低い環境温度での超音波センサの視界範囲が、高い環境温度のときよりも小さくなるという帰結をもたらす。したがって本方法の提案される各態様に基づき、環境条件の変化に基づいて指向特性が変化して、水平方向および／または垂直方向の開口角が縮小している場合には閾値を引き下げ、逆に、環境条件の変化によって指向特性が変化して、超音波センサの垂直方向および／または水平方向の開口角が拡大している場合には閾値を引き上げるのが好ましい。
【００１５】
態様ａ）の温度は、車両の温度計を通じて判定される外部温度であるのが好ましい。このとき、車両は通常は外部温度を決定するための温度計を備えているという利点があり、それにより別のセンサを配置しなくてよい。別案として、追加の温度センサを車両部分に配置することができ、または超音波センサに統合することができ、それにより、態様ａ）の温度はこのような温度センサを通じて判定される車両部分の温度となる。この別案では、別のセンサの配置が必要になるものの、車両部分の温度の直接的な決定のほうが外部温度の測定よりも正確である。
【００１６】
温度と指向特性の間の関係、および／または共振周波数と指向特性の間の関係は、測定によって事前に判定されるのが好ましい。そのために、たとえば車両部分に隠されて組み付けられた超音波センサを人工気候室の中に配置することができ、さまざまな温度について、指向特性を定義する開口角が、特に水平方向および垂直方向の開口角が決定される。温度と指向特性の間の関係を判定する場合、調整された各々の温度について超音波センサの共振周波数を決定する必要はない。共振周波数と指向特性の間の関係の決定については、振動性システムの共振周波数が、たとえばさまざまな温度の調整によって変えられ、たとえば温度の変更によって調整されるさまざまな共振周波数について、指向特性を定義する開口角が、特に水平方向および垂直方向の開口角が決定される。
【００１７】
本方法の１つの変化実施態様では、実施された測定を参照して、所定の温度ないし共振周波数について判定された水平方向および／または垂直方向の開口角を含んでいる数値表が決定される。その代替または追加として、温度または共振周波数に対して最善の所定の閾値を含んでいる数値表を決定することが可能である。後者のケースでは、超音波センサの作動中に最善の閾値を決定するための高いコストのかかる計算が不要となり、そのつど最善の閾値を、決定された温度ないし決定された共振周波数を参照して数値表から直接読み取ることができる。
【００１８】
事前に決定された数値表は制御装置のメモリに保存されるのが好ましく、それにより、これを超音波センサの作動中に利用することができる。
【００１９】
その代替または追加として、たとえばカーブフィッティング法により、指向特性またはこれを定義する水平方向および／もしくは垂直方向の開口角の、温度または共振周波数に対する依存性を表す近似式を決定することができる。その代替または追加として、たとえばカーブフィッティング法を通じて、温度ないし共振周波数に依存して最善の閾値を決定することができる近似式を決定することができる。このような事前に判定された近似式は、たとえば制御装置のメモリに保存しておくことができ、それにより、これを本方法の実施時に利用することができる。
【００２０】
方法の態様ｂ）に準ずる共振周波数の決定については、超音波センサのインピーダンスの測定が実行されるのが好ましい。インピーダンス測定を実施するために、超音波センサの音響変換器が好ましくはさまざまな周波数の電気信号によって励起されて、そのつど電気抵抗が測定される。共振周波数の領域では音響変換器の電気抵抗が低下し、それにより共振周波数を推定することができる。
【００２１】
さらに別の態様ｃ）として、車両の超音波センサを作動させる方法が提案され、超音波センサは隠されて組み付けられており、それにより超音波センサのダイヤフラムが車両部分と結合されており、車両部分の目下の特性が超音波センサの指向特性に影響を及ぼす。超音波センサの作動中にパルスエコー測定が超音波センサを利用したうえで実行され、パルスエコー測定のときに外乱信号をフェードアウトするための閾値が利用される。このとき超音波センサの閾値の適合化は、パルスエコー測定のときに受信された外乱信号を利用したうえで閾値の制御に基づいて行われることが意図される。
【００２２】
本方法の態様ｃ）に基づく制御により、所定の定誤警報率が遵守されるように閾値が制御されるのが好ましい。ここで誤警報とは、閾値を上回っていて、そのために物体のエコー信号であると誤ってみなされる振幅を有する外乱信号である。誤警報率が上昇すると閾値が引き上げられ、逆に、誤警報率が低下すると閾値が引き下げられる。この実施態様では、閾値の制御のために信号連鎖全体が考慮されるので、変化した環境条件に基づいて変化する指向特性に加えて、たとえば材料の経年劣化などの他の要因も考慮されるという利点がある。
【００２３】
フェードアウトされるべき外乱信号は特に地面反射の信号を含んでおり、特に水平方向および／または垂直方向の開口角が拡大する指向特性の幅広化が生じると、地面反射により引き起こされる外乱信号の数が増え、特に水平方向および／または垂直方向の開口角が縮小する指向特性の狭隘化が生じると、地面反射により引き起こされる外乱信号の数が減る。
【００２４】
さらに本発明によるとコンピュータプログラムが提案され、これに基づき、コンピュータプログラムがプログラミング可能なコンピュータ装置で進行するときに、ここで説明している方法のうちの１つが実施される。コンピュータプログラムは、たとえば車両の走行アシストシステムまたはそのサブシステムを実装するためのモジュールであってよい。コンピュータプログラムは、たとえば永久記憶媒体や再書込み可能な記憶媒体などの機械可読の記憶媒体に保存することができ、または、コンピュータ装置への割り当てとして保存することができ、または、取外し可能なＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ、ブルーレイディスク、もしくはＵＳＢスティックなどに保存することができる。その追加または代替として、コンピュータプログラムをサーバなどのコンピュータ装置でダウンロードのために提供することもでき、たとえばインターネットなどのデータネットワークで、あるいは電話回線などの通信接続や無線接続で提供することができる。
【００２５】
さらに本発明によると、車両の運転者をサポートするための走行アシストシステムが提案される。走行アシストシステムは、隠されて組み付けられた少なくとも１つの超音波センサと制御装置とを含んでおり、超音波センサのダイヤフラムが車両部分とともに振動性システムを構成する。制御装置は、ここで説明している方法のうちの１つを実施するためにセットアップされる。したがって、方法のうちの１つの枠内で説明されている構成要件は走行アシストシステムにも相応に該当し、逆に、走行アシストシステムの枠内で説明されている構成要件は方法にも相応に該当する。
【００２６】
走行アシストシステムは、たとえば車両の周辺にある駐車スペースが判定され、場合により判定された駐車余地へと車両が案内される駐車アシストとして構成されていてよい。別の構成可能性は、たとえば死角にある物体について車両の運転者に警告をする死角アシストであり、あるいは、車両の後退走行のときに運転者をサポートする後退走行アシストである。
【００２７】
走行アシストシステムは、少なくとも１つの超音波センサが結合されている車両部分の温度を決定するための温度センサを追加的に含むのが好ましい。その代替または追加として、車両の外部温度を判定するために、走行アシストシステムを車両の外部温度計と接続することが意図されていてよい。そして外部温度計ないしセンサにより判定された温度が、方法の態様ａ）の実施との関連で利用されるのが好ましい。
【発明の効果】
【００２８】
隠されて組み付けられた超音波センサを作動させる提案される方法により、外乱信号をフェードアウトするためにパルスエコー測定で適用される閾値が、超音波センサの目下の指向特性に合わせて適合化される。指向特性は、隠されて組み付けられた超音波センサでは環境条件に強く依存する。指向特性は、超音波センサの特性のほか、車両部分の特性にも依存するからである。温度が上昇すると、超音波センサによって信号が放射される水平方向および垂直方向の開口角が広がるように指向特性が変化する。それにより、発信される超音波信号がすでに車両からいっそう短い距離の後で、かついっそう高い強度で地面に当たり、それにより、地面から反射された地面エコーも同じくいっそう高い信号強度で超音波センサによって受信される。このような指向特性の温度依存性が提案されるように考慮されなければ、閾値は、車両部分の予想される最高温度のときでも、地面エコーが確実にフェードアウトされるように選択されるほかない。しかしその欠点は、その場合に反対に低い温度に付随して狭い視界範囲が生じることにある。低い温度は、超音波センサから信号が放射される小さい水平方向および／または垂直方向の開口角につながり、高い閾値との関連で狭い視界範囲が付随する。提案される閾値のアダプティブな調整により、これを低い温度のときに引き下げることができ、それにより、信号強度が比較的低い物体の反射も記録される。センサの視界範囲すなわちセンサが車両の周囲にある物体を認識できる範囲が、それによって拡大されるという利点がある。センサの視界範囲が、指向特性に合わせて適合化された閾値の選択によって周囲温度に依存しなくなり、それにより、特に超音波センサの視界範囲の縁部にある物体を目下の周囲温度に依存せずに、およびこれに伴ってセンサの目下の指向特性に依存せずに、認識することができる。
【００２９】
本発明の実施例が図面に示されており、以下の記述において詳しく説明する。図面は次のものを示す。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】隠されて組み付けられた超音波センサを有する車両である。
【図２ａ】水平方向の開口角のシミュレーションである。
【図２ｂ】垂直方向の開口角のシミュレーションである。
【図３】超音波センサからの距離に対する地面エコー信号の振幅のグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
図１には、本発明による走行アシストシステム６０を有する車両１０が模式的に示されている。走行アシストシステム６０は、超音波センサ１４と、温度センサ２４と、制御装置２０とを含んでいる。
【００３２】
車両１０は、バンパー１３として構成された車両部分１２を含んでいる。バンパー１３は、低減された壁厚を有する領域１１を有している。低減された壁厚を有する領域１１には、バンパー１３の外壁の内面に超音波センサ１４が配置されている。バンパー１３の外壁の内面への配置によって、超音波センサ１４は外から見ることができず、このように超音波センサ１４は車両１０に隠されて組み付けられている。
【００３３】
超音波センサ１４はそのダイヤフラム１６をもって接着結合部１８を通じて、低減された壁厚を有する領域１１でバンパー１３の外壁と結合されている。それにより、ダイヤフラム１６ならびにバンパー１３は共同で１つの振動性システムを構成する。開口角７０，７１に影響を及ぼすこの振動性システムの共振周波数は、特に、車両部分１２ないしバンパー１３の材料特性に依存する。温度が高くなると共振周波数が低下し、このことは開口角の拡大を帰結し、逆に温度の低下は共振周波数の増大につながり、このことは開口角の縮小を帰結する。
【００３４】
図１には、２つの異なる水平方向の開口角７０，７１が略示されている。大きいほうの開口角７０は温度が高いときに得られ、小さいほうの開口角７１は温度が低いときに得られる。
【００３５】
車両１０の周囲の物体３０，３１を認識するために、走行アシストシステム６０により超音波センサ１４を用いて送信信号３２が放射され、物体３０，３１で反射されたエコー３４が再び受信される。その際に、地面による送信信号３２の反射によって発生する外乱信号をフェードアウトするために、閾値が設けられる。振幅がこの閾値を上回っている信号だけが、物体３０，３１のエコー３４として解釈される。
【００３６】
周囲温度が高いとき、超音波センサ１４は大きい開口角７０を有しており、それにより高い振幅をもつ送信信号３２が、中央に位置する物体３０だけでなく、周辺に位置する別の物体３１にも当たる。それに応じて、物体３０および３１から反射されるエコー３４も同じく高い振幅を有しており、それにより所定の閾値を上回っている。
【００３７】
低い周囲温度のときには超音波センサ１４の指向特性が変化し、それにより小さい開口角７１だけを有している。信号振幅の低下によって定義される小さい開口角７１の内部にあるのは、中央に位置する物体３０だけとなる。周辺に位置する別の物体３１は小さい開口角７１の外部にあり、大幅に低下した振幅をもつ送信信号３２しか当たらなくなり、それにより、別の物体３１のエコー３４もその振幅に関して大幅に減少する。閾値の適合化がなされなければ、別の物体３１のエコー３４の振幅は閾値を下回ることになり、それによりこの物体は認識されなくなる。このように別の物体３１は、閾値の適合化がなされなければ、超音波センサ１４の視界範囲の外部に位置することになる。
【００３８】
しかし開口角７０，７１の縮小に基づき、外乱信号として受信される地面エコーの振幅も低下する。図１には示さない垂直方向の開口角もそれに応じて縮小しており、送信信号３２は車両１０からの距離がさらに遠いときに初めて、低下した振幅をもって地面に当たるからである。したがって本発明では、センサの目下の指向特性に依存して閾値を適合化し、図１との関連で説明する状況に応じて引き下げることが意図される。閾値の引き下げによって、別の物体３１のエコー３４もその減少した振幅にもかかわらず引き続き検出することができ、それにより、温度が下がったときの超音波センサ１４の視界範囲が、閾値の適合化のなされない動作に比べて広くなる。
【００３９】
閾値の適合化のために、図１に示す実施形態では、温度センサ２４をバンパー１３に配置することが意図される。それによって制御装置２０は、車両部分１２の正確な温度を決定することができる。そして温度の決定後、たとえば制御装置２０のメモリから、測定された温度について適合化された閾値を呼び出すことができる。別案の実施形態では温度センサ２４を省略し、車両１０の温度計２２を援用することができる。それによって外部温度を測定し、車両部分１２の温度の見積りのために利用することができる。
【００４０】
本方法の別の実施形態では、温度の測定に代えて、バンパー１３の材料特性の変化に基づいて変化する、超音波センサ１４の音響変換器の共振周波数が測定される。このことは、たとえばインピーダンス測定を通じて行うことができる。
【００４１】
別の代替的な実施形態では、閾値の制御のために、超音波センサ１４によって受信された信号が評価される。このとき、誤警報率が所定の値を下回っているときには閾値が引き上げられ、誤警報率が所定の値を上回っているときには閾値が引き下げられる。
【００４２】
図２ａには、水平方向の角度αに依存するエコー信号の振幅のシミュレーションが、３つの異なる共振周波数についてプロットされている。プロットされているエコー信号は正規化されており、たとえば障害物または地面に由来する。第１の曲線４０は４０ｋＨｚの共振周波数についてのエコー振幅の推移を示し、第２の曲線４２は４８ｋＨｚの共振周波数についてのエコー振幅を示し、第３の曲線４４は６０ｋＨｚの共振周波数についてのエコー振幅を示す。
【００４３】
図２ｂには、４０ｋＨｚ、４８ｋＨｚ、および６０ｋＨｚの３つの異なる共振周波数について、垂直方向の開口角βが相応にプロットされている。
【００４４】
図２ａおよび図２ｂから見て取ることができるように、水平方向の開口角αないし垂直方向の開口角βは、共振周波数が増大すると縮小していく。それにより、送信信号は超音波センサからのいっそう大きい距離のときに初めて地面に当たり、それにより、これに対応するエコー信号の振幅も小さくなる。
【００４５】
図３には、パルスエコー測定の受信信号が３つの異なる共振周波数についてプロットされており、Ｙ軸には判定されたエコー振幅、Ｘ軸には信号の進行時間から計算された距離がｍｍで記されている。パルスエコー測定では、時間的に限られた送信信号が超音波センサ１４を通じて発信され、引き続いてエコーが受信される。発信からの時間が長くなるほど、反射をする物体の距離は大きい。図３は第１の曲線４６で４２ｋＨｚの共振周波数についての受信信号を示し、第２の測定曲線４８は４８ｋＨｚの共振周波数についての受信信号を示し、第３の測定曲線５０は５７ｋＨｚの共振周波数についての受信信号を示す。
【００４６】
図３の図面から読み取ることができるように、予想されるとおり、適用されるもっとも大きい周波数に相当する第３の測定曲線５０については開口角がもっとも小さくなり、したがって短い距離で最小のエコー振幅を地面エコーについて供給する。およそ１７５ｃｍを超えて距離が大きくなると、第３の測定曲線５０は第２の測定曲線４８に比べて増大した振幅を有しており、およそ２２５ｃｍを超えると第３の測定曲線５０は最大のエコー振幅を有している。このことは、最小の開口角に基づいて改善された指向作用を通して説明することができる。
【００４７】
図３から明らかなとおり、環境条件に依存する共振周波数の知見を活用したうえで、およびこれに伴って環境条件に依存する指向特性を活用したうえで、地面エコーをフェードアウトするための閾値を大きく引き下げることができる。このとき特に、各々の距離および各々の指向特性について常に最善の閾値を設定できるようにするために、指向特性に依存する閾値を、距離への依存性と組み合わせるのが好ましい。
【００４８】
本発明は、ここに説明した実施例およびその中で強調した態様だけに限定されるものではない。むしろ、特許請求の範囲に記載されている範囲の内部で、当業者の行為の枠内にある数多くの改変が可能である。
【符号の説明】
【００４９】
１０  車両
１２  車両部分
１４  超音波センサ
１６  ダイヤフラム
２０  制御装置
２２  温度計
２４  温度センサ
６０  走行アシストシステム
【図１】
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【図２ａ】
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【図２ｂ】
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【図３】
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【国際調査報告】
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