[发明专利]传感器系统、机动车辆和用于清洁超声传感器的方法

说明书

技术领域

本发明涉及具有用于自清洁的清洁模式的传感器系统、具有根据本发明的传感器系统的机动车辆以及用于清洁传感器系统的超声传感器的方法。

背景技术

用于机动车辆的已知传感器系统通常包括超声传感器，诸如PDC/PLA传感器，且通常用于各种驾驶员辅助系统中，诸如特别是PDA、PLA、IPA、RPA等。

传统超声传感器具有膜，其能够被带入超声振动，用于通过控制单元发射超声信号。此外，膜被构造为通过超声信号激励进入可被控制单元捕获的振动。就这点而言，被发射的超声信号作为脉冲信号发射，从而被反射的信号能够被膜捕获。以此方式，被超声传感器发射且被物体反射的超声信号可被检测。为了针对外部影响进行保护，例如尘埃、水、雪、冰、机械应力等，超声传感器具有传感器壳体，其包围膜，以及可行地还包围超声传感器的另外的灵敏部件。

在操作中，机动车辆常常暴露于不同环境因素，诸如不同温度、湿度、尘埃等。由此，传感器壳体可被沉积污染，特别是冰、雪、尘埃等。在被雪覆盖的道路上驾驶期间，例如由于尾部扰动，可发生雪在机动车辆尾部保险杠上的沉积。安装在尾部保险杠中的超声传感器可被这些雪沉积污染或阻挡。当随后在前方驾驶的机动车辆后面驾驶时，在前方驾驶的机动车辆的尾部扰动可导致后面的机动车辆的前部保险杠上的雪沉积，且由此污染或阻挡所安装的超声传感器。

超声传感器的这样的污染或阻挡导致超声传感器的向外传播的声压力减小，从而障碍物检测仅限于可行的有限程度，或根本不再可能。此外，这样的污染可导致超声传感器的假象，从而超声传感器例如由于污染检测出近的障碍物，即便这样的障碍物完全不存在。在极端情况下，检测到障碍物的永久存在，而不管障碍物实际上是否存在。

机动车辆的驾驶员通过相应驾驶员辅助系统的可靠支持由此不再被保障。此外，这样的错误信息可混淆或扰乱驾驶员，且明显增加意外风险。

为了在这样的情况下提供解决方案，超声传感器需要被清洁。这可例如通过驾驶员手动实现，或通过清洁装置自动实现。为此，超声传感器已经被开发，其除了发射脉冲信号之外还被构造为发射热。这样的超声传感器从文献DE 10 2013 011 186 A1已知。热可经由加热装置以及通过超声传感器的膜的永久信号的发射而产生。被产生的热导致黏着至传感器壳体的雪或冰熔化。缺点是高的能量消耗和超声传感器上的高热应力。此外，诸如尘埃的各种污染不能通过这样的超声传感器移除。

发明内容

因此，本发明的目的是提出一种传感器系统、机动车辆以及用于清洁用于机动车辆的传感器系统的超声传感器的方法，其消除或至少部分地消除之前提出的缺点。相应地，本发明的任务是提供一种用于机动车辆的传感器系统、机动车辆以及用于清洁用于机动车辆的传感器系统的超声传感器的方法，其以简单和低成本方式允许超声传感器的改进清洁，其涉及减小的能量消耗以及超声传感器上的低应力。

上述任务通过本专利权利要求解决。由此，该任务通过根据独立权利要求1的用于机动车辆的距离测量的传感器系统、根据独立权利要求8的机动车辆、根据独立权利要求9的用于清洁超声传感器的方法实现。此外，本发明的特征和细节由从属权利要求、说明书和附图获得。就这点而言，关于本发明用于机动车辆的距离测量的传感器系统的特征和细节，当然还应用于根据本发明的机动车辆以及根据本发明的方法，且每个情况都反之亦然，从而就所披露内容而言，总是进行引用或可对各个本发明方面相互引用。

根据本发明的第一方面，该任务通过用于机动车辆距离测量的传感器系统解决。该传感器系统包括至少一个超声传感器和一个控制单元。所述至少一个超声传感器包括传感器壳体和具有膜直径的至少一个膜，其能够被激励进入振动。控制单元被构造用于控制所述至少一个膜以及用于检测所述至少一个膜的振动。此外，控制单元被构造为在测量模式中将所述至少一个膜激励进入具有测量频率和测量幅度的振动。根据本发明，该控制单元被进一步构造为在清洁模式中将所述至少一个膜激励进入这样的振动：其使得传感器壳体被带入具有壳体幅度的振动，所述壳体幅度为膜直径的至少1％。