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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Prüfvorrichtung für einen Prüfstand einer Ultraschallsensorvorrichtung eines Kraftfahrzeugs, wobei die Prüfvorrichtung zum Prüfen der Ultraschallsensorvorrichtung ausgelegt ist und wobei die Prüfvorrichtung eine Halteeinrichtung zum Halten der Ultraschallsensorvorrichtung, zumindest einen Signalwandler zum Aufprägen eines Empfangssignals auf die Ultraschallsensorvorrichtung und eine Recheneinrichtung zum Ansteuern des zumindest einen Signalwandlers aufweist. Die Erfindung betrifft außerdem einen Prüfstand für eine Ultraschallsensorvorrichtung eines Kraftfahrzeugs. Schließlich betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Betreiben eines Prüfstands für eine Ultraschallsensorvorrichtung eines Kraftfahrzeugs.
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Das Interesse richtet sich vorliegend insbesondere auf eine Ultraschallsensorvorrichtung für ein Kraftfahrzeug. Eine solche Ultraschallsensorvorrichtung kann eine Mehrzahl von Ultraschallsensoren aufweisen. Mit den Ultraschallsensoren können Objekte bzw. Hindernisse in dem Umgebungsbereich des Kraftfahrzeugs erfasst werden. Die Ultraschallsensoren können Teil eines Fahrerassistenzsystems sein, das den Fahrer beim Führen des Kraftfahrzeugs unterstützt. Ein solches Fahrerassistenzsystem kann beispielsweise ein Parkhilfeassistent, ein Totwinkel-Assistent oder ein Abstandsregeltempomat sein. Bei der Entwicklung der Ultraschallsensorvorrichtungen bzw. der Fahrerassistenzsysteme werden entsprechende Simulationsprogramme genutzt, mit denen beispielsweise unterschiedliche Verkehrsszenarien untersucht werden können. Weiterhin sind aus dem Stand der Technik sogenannte HIL-Prüstände (HIL – Hardware in the Loop) bekannt. Ein solcher HIL-Prüfstand kann reale Ultraschallsensoren und eine Auswerteeinrichtung aufweisen, mit denen die Messsignale der Ultraschallsensoren ausgewertet werden können.
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In diesem Zusammenhang beschreibt die
DE 10 2009 008 680 A1 eine Anordnung zum Testen von Ultraschallsensorsystemen, welche zumindest einen Ultraschallsensor aufweisen, welcher als Sender und als Empfänger ausgebildet ist. Dabei wird von dem Ultraschallsensor ein Sendesignal zu einem Simulationswandler ausgesendet, wobei das von dem Simulationswandler reflektierte Ultraschallecho im Ultraschallsensor unterdrückt wird. Weiterhin wird nach einer vorgebbaren Zeitspanne, getriggert von dem empfangenen Ultraschallsignal, von dem Simulationswandler ein Simulationsultraschallsignal in Richtung des Ultraschallsensors ausgesendet. In dem zu testenden Ultraschallsensor wird das empfangene Simulationsultraschallsignals als eigenes Ultraschallecho interpretiert.
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Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Lösung aufzuzeigen, wie eine Ultraschallsensorvorrichtung für ein Kraftfahrzeug mit Hilfe eines Prüfstands genauer untersucht werden kann.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Prüfvorrichtung, durch einen Prüfstand sowie durch ein Verfahren mit den Merkmalen gemäß den jeweiligen unabhängigen Patentansprüchen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche, der Beschreibung und der Figuren.
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Eine erfindungsgemäße Prüfvorrichtung dient der Verwendung in einem Prüfstand für eine Ultraschallsensorvorrichtung eines Kraftfahrzeugs. Ferner ist die Prüfvorrichtung zum Prüfen einer Ultraschallsensorvorrichtung ausgelegt. Die Prüfvorrichtung weist eine Halteeinrichtung zum Halten der Ultraschallsensorvorrichtung während des Prüfens auf. Zudem weist die Prüfvorrichtung zumindest einen Signalwandler zum Aufprägen eines Empfangssignals auf die Ultraschallsensorvorrichtung auf. Darüber hinaus umfasst die Prüfvorrichtung eine Recheneinrichtung zum Ansteuern des zumindest einen Signalwandlers. Dabei ist die Halteeinrichtung dazu ausgelegt, eine Mehrzahl von Ultraschallsensoren der Ultraschallsensorvorrichtung während des Prüfens zu halten. Zudem weist die Prüfvorrichtung jeweils einen korrespondierenden Signalwandler für jeden Ultraschallsensor der Mehrzahl von Ultraschallsensoren auf und die Recheneinrichtung ist dazu ausgelegt, die Signalwandler zum jeweils Aussenden des Empfangssignals unabhängig voneinander anzusteuern.
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Die Prüfvorrichtung kann in einem Prüfstand für eine Ultraschallsensorvorrichtung eines Kraftfahrzeugs eingesetzt werden. Beispielsweise kann die Prüfvorrichtung in einem Hardware-in-the-Loop-Prüfstand eingesetzt werden. Dabei weist die Ultraschallsensorvorrichtung eine Mehrzahl von Ultraschallsensoren auf. Die Ultraschallsensoren sind dazu ausgelegt, ein Sendesignal in Form eines Ultraschallsignals auszusenden. Ferner sind die Ultraschallsensoren dazu ausgelegt, ein Empfangssignal zu empfangen. Ein solches Empfangssignal bzw. Echosignal ergibt sich in einer realen Anwendung des Ultraschallsensors beispielsweise dadurch, dass das Sendesignal von einem Objekt reflektiert wird und wieder auf den Ultraschallsensor trifft. Die Prüfvorrichtung weist eine entsprechende Halteeinrichtung auf, mit der die Mehrzahl von Ultraschallsensoren der Ultraschallsensorvorrichtung während eines Prüfvorgangs gehalten werden können. Die Halteeinrichtung kann beispielsweise entsprechende Aussparungen aufweisen, in denen die jeweiligen Ultraschallsensoren bereichsweise eingebracht werden können.
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Die Prüfvorrichtung weist für jeden der Ultraschallsensoren, die an der Prüfvorrichtung angeordnet werden können, einen Signalwandler auf. Der Signalwandler ist dazu ausgelegt, ein Empfangssignal auszusenden. Das Empfangssignal stellt insbesondere ein nachgebildetes Echosignal eines Ultraschallsensors dar. Dieses Empfangssignal kann zu dem korrespondierenden Ultraschallsensor ausgesendet werden. Das Empfangssignal bildet also das Echosignal nach, welches in Folge eines ausgesendeten Sendesignals von einem Objekt reflektiert wird. Der Signalwandler kann ein entsprechendes Wandlerelement, beispielsweise ein piezoelektrisches Element, aufweisen, mit dem ein Ultraschallsignal erzeugt werden kann. Der Signalwandler kann beispielsweise ein modifizierter Ultraschallsensor sein. Darüber hinaus weist die Prüfvorrichtung eine Recheneinrichtung auf, die beispielsweise einen oder mehrere Mikorcontroller umfassen kann.
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Mit der Recheneinrichtung können die einzelnen Signalwandler einzeln und unabhängig voneinander angesteuert werden. Hierzu kann beispielsweise mittels der Recheneinrichtung ein entsprechendes Steuersignal an die jeweiligen Signalwandler ausgesendet werden. In Folge der Ansteuerung der Signalwandler mittels der Recheneinrichtung wird mit den jeweiligen Signalwandlern das Empfangssignal ausgesendet. Das Empfangssignal wird insbesondere in Richtung des korrespondierenden Ultraschallsensors ausgesendet, so dass dieses mit dem korrespondierenden Ultraschallsensor empfangen werden kann. Mit der Prüfvorrichtung können für eine Mehrzahl von Ultraschallsensoren unabhängig voneinander Empfangssignale, also nachgebildete Echosignale, erzeugt werden. Somit können beispielsweise unterschiedliche Fahrsituationen nachgebildet werden.
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Bevorzugt ist jeder der Signalwandler dazu ausgelegt, ein von dem korrespondierenden Ultraschallsensor ausgesendetes Sendesignal zu empfangen, einen Empfangszeitpunkt des empfangenen Sendesignals zu bestimmen und den bestimmten Empfangszeitpunkt an die Recheneinrichtung zu übertragen. Wenn ein oder mehrere Ultraschallsensoren an der Prüfvorrichtung angeordnet sind, können diese zum Aussenden des Sendesignals bzw. des Ultraschallsignals entsprechend angesteuert werden. Mit den korrespondierenden Signalwandlern können nun die von den Ultraschallsensoren ausgesendeten Sendesignale empfangen werden. Zudem kann ein Empfangszeitpunkt mit den jeweiligen Signalwandlern bestimmt werden und an die Recheneinrichtung übertragen werden. Es kann auch vorgesehen sein, dass der Empfangszeitpunkt mittels der Recheneinrichtung bestimmt wird. Somit kann auf einfache Weise bestimmt werden, wann ein Ultraschallsignal von einem der Ultraschallsensoren, die an der Prüfvorrichtung angeordnet sind, ausgesendet wird. Beim Bestimmen des Empfangszeitpunkts kann auch der räumliche Abstand zwischen dem Ultraschallsensor und dem korrespondierenden Signalwandler berücksichtigt werden.
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In einer weiteren Ausführungsform ist die Recheneinrichtung dazu ausgelegt, anhand des Empfangszeitpunkts eine erste Zeitdauer zu bestimmen und einen ersten der Signalwandler nach Ablauf der ersten Zeitdauer anzusteuern. Die erste Zeitdauer kann beispielsweise vorbestimmt sein und in einer Speichereinheit der Recheneinrichtung hinterlegt sein. Anhand der ersten Zeitdauer kann beispielsweise ein zeitlicher Versatz zwischen dem Aussenden des Sendesignals und dem Empfangen des Empfangssignals mit dem Ultraschallsensor nachgebildet werden. Somit kann die Situation nachgebildet werden, bei der mit dem Ultraschallsensor das Sendesignal ausgesendet wird und dieses von einem Objekt reflektiert wird, wobei das Empfangssignal bzw. Echosignal wieder direkt auf den Ultraschallsensor trifft. Durch die Anpassung der ersten Zeitdauer können beispielsweise Objekte in unterschiedlichen Entfernungen zu dem Ultraschallsensor nachgebildet werden.
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In einer weiteren Ausgestaltung ist die Recheneinrichtung dazu ausgelegt, anhand des Empfangszeitpunkts eine zweite Zeitdauer zu bestimmen und einen vom ersten der Signalwandler verschiedenen zweiten der Signalwandler nach Ablauf der zweiten Zeitdauer anzusteuern. Mit anderen Worten kann die Recheneinrichtung die Signalwandler so ansteuern, dass ein erster Signalwandler nach Ablauf der ersten Zeitdauer und ein zweiter Signalwandler nach Ablauf der zweiten Zeitdauer das Empfangssignal aussendet. Dabei kann der erste Signalwandler dem Ultraschallsensor zugeordnet sein, welcher das Sendesignal ausgesendet hat. Der zweite Signalwandler kann einem Ultraschallsensor zugeordnet sein, der neben dem Ultraschallsensor angeordnet ist, welcher das Sendesignal ausgesendet hat. Damit kann die Situation nachgestellt werden, bei der der Ultraschallsensor, der das Sendesignal ausgesendete hat, das direkte Echo von dem Sendesignal empfängt und der neben diesem Ultraschallsensor angeordnete dritte Ultraschallsensor ein indirektes Echo des Sendesignals empfängt.
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In einer weiteren Ausgestaltung weist die Recheneinrichtung eine Schnittstelle zum Empfangen eines Verzögerungswerts auf und ist dazu ausgelegt, die erste und/oder die zweite Zeitdauer anhand des empfangenen Verzögerungswerts zu bestimmen. Über eine solche Schnittstelle kann beispielsweise der Verzögerungswert von einer Simulationseinrichtung empfangen werden. Auf der Simulationseinrichtung kann die Reflexion eines Sendesignals virtuell nachgebildet werden. Damit können für verschiedene Verkehrssituationen verschiedene Verzögerungswerte bestimmt werden, welche jeweils beschreiben, nach welcher zeitlichen Dauer nach dem Aussenden des Sendesignals die jeweiligen Ultraschallsensoren das Empfangssignal empfangen würden. Anhand dieses Verzögerungswerts kann die Recheneinrichtung die jeweiligen Zeitdauern bestimmen, nach deren Ablauf die jeweiligen Signalwandler angesteuert werden.
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In einer weiteren Ausgestaltung weist die Prüfvorrichtung ein Gehäuse auf, in welchem die Halteeinrichtung, die Recheneinrichtung und/oder die Signalwandler angeordnet sind. Durch das Gehäuse können insbesondere die Signalwandler vor äußeren Einflüssen geschützt werden. In dem Gehäuse können entsprechende Aussparungen bzw. Bohrungen vorgesehen sein, welche einen Teil der Halteeinrichtung bilden. Das Gehäuse kann zudem einen Deckel aufweisen, mit dem die in die Aussparungen eingebrachten Ultraschallsensoren in den Aussparungen gehalten werden. Durch die Prüfvorrichtung bzw. durch das Gehäuse der Prüfvorrichtung kann also eine Box bereitgestellt werden, die in einem Prüfstand eingebunden werden kann.
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Ein erfindungsgemäßer Prüfstand für eine Ultraschallsensorvorrichtung eines Kraftfahrzeugs umfasst eine erfindungsgemäße Prüfvorrichtung. Der Prüfstand kann insbesondere ein sogenannter Hardware-in-the-Loop-Prüfstand sein.
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Bevorzugt umfasst der Prüfstand eine Simulationseinrichtung, welche dazu ausgelegt ist, den Verzögerungswert anhand eines virtuellen ausgesendeten Sensorsignals und/oder anhand eines von einem virtuellen Objekt virtuell reflektierten Empfangssignals zu bestimmen. Die Simulationseinrichtung kann ein Computer sein, auf dem ein entsprechendes Simulationsprogramm zum Ablauf gebracht wird. Mit Hilfe des Simulationsprogramms kann der Umgebungsbereich des Kraftfahrzeugs virtuell nachgebildet werden. Insbesondere kann das von einem virtuellen Ultraschallsensor ausgesendete Sendesignal und dessen Ausbreitung im virtuellen Umgebungsbereich nachgebildet werden. Zudem kann die Reflexion des ausgesendeten Sendesignals an zumindest einem virtuellen Objekt nachgebildet werden. Somit kann das virtuell reflektierte Sendesignal bzw. das virtuelle Empfangssignal bestimmt werden. Auf diese Weise kann die zeitliche Dauer zwischen dem Aussenden des virtuellen Sendesignals und dem Empfangen des virtuellen Empfangssignals ermittelt werden. Anhand dieser zeitlichen Dauer kann mittels der Simulationseinrichtung der Verzögerungswert bestimmt werden und an die Recheneinrichtung übertragen werden.
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Bevorzugt ist die Simulationseinrichtung dazu ausgelegt, den Verzögerungswert anhand des von einem ersten virtuellen Ultraschallsensor ausgesendeten Sendesignals und anhand des von einem zweiten virtuellen Ultraschallsensor empfangenen virtuellen Empfangssignals zu bestimmen. Somit kann in der Simulationsumgebung der Fall nachgebildet werden, bei dem das Ultraschallsignal von einem ersten virtuellen Ultraschallsensor ausgesendet wird und dieses von einem zweiten virtuellen Ultraschallsensor empfangen wird. Von dem zweiten virtuellen Ultraschallsensor wird also ein indirektes Echo empfangen. In der Simulationsumgebung kann die zeitliche Dauer zwischen dem Aussenden des Sendesignals und dem Empfangen des indirekten Echos bzw. des Empfangssignals bestimmt werden und hieraus der Verzögerungswert ermittelt werden. Dabei ist es auch denkbar, dass in der Simulationsumgebung Mehrfachreflexionen, die beispielsweise durch die Reflexion des virtuell ausgesendeten Sendesignals in mehreren Objekten entsteht, berücksichtigt werden.
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Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn die Simulationseinrichtung und die Recheneinrichtung über einen Datenbus, insbesondere einen CAN-Bus, miteinander verbunden sind. Über einen CAN-Bus können die ermittelten Verzögerungswerte dynamisch und störsicher von der Simulationseinrichtung zu der Recheneinrichtung übertragen werden. Hier kann beispielsweise vorgesehen sein, dass der Verzögerungswert in zeitlichen Abständen von zehn Millisekunden aktualisiert und über den Datenbus übertragen wird. Somit können Daten von der Simulationseinrichtung zu der Recheneinrichtung insbesondere in Echtzeit übertragen werden.
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In einer weiteren Ausführungsform weist der Prüfstand eine Auswerteeinrichtung zum jeweiligen Auswerten der von den Ultraschallsensoren empfangenen Empfangssignale auf. Eine solche Auswerteeinrichtung kann beispielsweise durch ein Steuergerät (ECU – Electronic Control Unit) des Kraftfahrzeugs bereitgestellt werden. Die Ultraschallsensoren können mit der Auswerteeinrichtung über einen entsprechenden Datenbus gekoppelt sein. Somit kann die Reaktion der jeweiligen Ultraschallsensoren auf das mit den jeweiligen Signalwandlern ausgesendete Empfangssignal bzw. nachgebildete Echosignal untersucht werden. Somit kann der Einfluss des Datenbusses berücksichtigt werden.
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Ein erfindungsgemäßes Verfahren dient zum Betreiben eines Prüfstands für eine Ultraschallsensorvorrichtung eines Kraftfahrzeugs. Dabei wird die Ultraschallsensorvorrichtung während des Prüfens mittels einer Halteeinrichtung einer Prüfvorrichtung gehalten, mittels zumindest eines Signalwandlers der Prüfvorrichtung wird ein Empfangssignal auf die Ultraschallsensorvorrichtung aufgeprägt und mittels einer Recheneinrichtung der Prüfvorrichtung wird der zumindest eine Signalwandler angesteuert. Dabei werden eine Mehrzahl von Ultraschallsensoren der Ultraschallsensorvorrichtung mittels der Halteeinrichtung gehalten, die Prüfeinrichtung weist jeweils einen korrespondierenden Signalwandler für jeden der Mehrzahl der Ultraschallsensoren auf und mittels der Recheneinrichtung werden die Signalwandler zum jeweiligen Aussenden des Empfangssignals unabhängig voneinander angesteuert.
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Die mit Bezug auf die erfindungsgemäße Prüfvorrichtung vorgestellten bevorzugten Ausführungsformen und deren Vorteile gelten entsprechend für den erfindungsgemäßen Prüfstand sowie für das erfindungsgemäße Verfahren.
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Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, den Figuren und der Figurenbeschreibung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen, sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Es sind somit auch Ausführungen von der Erfindung als umfasst und offenbart anzusehen, die in den Figuren nicht explizit gezeigt und erläutert sind, jedoch durch separierte Merkmalskombinationen aus den erläuterten Ausführungen hervorgehen und erzeugbar sind. Es sind auch Ausführungen und Merkmalskombinationen als offenbart anzusehen, die somit nicht alle Merkmale eines ursprünglich formulierten unabhängigen Anspruchs aufweisen.
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Die Erfindung wird nun anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert.
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Dabei zeigen:
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1 eine Prüfvorrichtung für einen Prüfstand einer Ultraschallsensorvorrichtung eines Kraftfahrzeugs in einer schematischen Darstellung;
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2 eine schematische Darstellung eines Prüfstands, der die Prüfvorrichtung gemäß 1 umfasst;
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3 Verläufe von virtuellen Sendesignalen und virtuellen Empfangssignalen von virtuellen Ultraschallsensoren, welche mit einer Simulationseinrichtung des Prüfstands bestimmt werden; und
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4 eine ausschnittsweise Darstellung der Prüfvorrichtung gemäß 1, wobei die Übertragung der Sendesignale und Empfangssignale verdeutlicht ist.
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1 zeigt eine schematische Darstellung einer Prüfvorrichtung 1 für einen Prüfstand 10 einer Ultraschallsensorvorrichtung 2. Die Prüfvorrichtung 1 umfasst eine Mehrzahl von Ultraschallsensoren 3, die vorliegend in bzw. an der Prüfvorrichtung 1 angeordnet sind. Die Prüfvorrichtung 1 umfasst eine entsprechende Halteeinrichtung 6, mittels welcher die Ultraschallsensoren 3 gehalten werden können. Die hier nicht näher dargestellte Halteeinrichtung 6 kann beispielsweise entsprechende Aussparungen aufweisen, in welche die Ultraschallsensoren 3 zumindest bereichsweise eingebracht werden können.
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Die Prüfvorrichtung 1 umfasst zudem eine Mehrzahl von Signalwandlern 4. Vorliegend ist für jeden der Ultraschallsensoren 3 ein Signalwandler 4 vorgesehen. Die Ultraschallsensoren 3 und die korrespondierenden Signalwandler 4 sind so zueinander angeordnet, dass jeweils ein von einem Signalwandler 4 ausgesendetes Empfangssignal R1, R2, R3 von dem korrespondierenden Ultraschallsensor 3 empfangen werden kann. Dabei sind die Signalwandler 4 und die Ultraschallsensoren 3 so zueinander angeordnet, dass das von dem Signalwandler 4 ausgesendete Empfangssignal R1, R2, R3 jeweils nur von dem zu dem Signalwandler 4 korrespondierenden Ultraschallsensor 3 empfangen werden kann. Die Signalwandler 4 sind in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel als modifizierte Ultraschallsensoren ausgebildet.
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Mit den Signalwandlern 4 kann jeweils das Empfangssignal R1, R2, R3 in Form eines Ultraschallsignals ausgesendet werden. Mit diesen Empfangssignalen R1, R2, R3 kann jeweils das Echosignal nachgebildet werden, das der jeweilige Ultraschallsensor 4 nach dem Aussenden eines Sendesignals T1, T2, T3 bzw. Ultraschallsignals empfängt, wenn dieses an einem Objekt reflektiert wird. Die Prüfvorrichtung 1 umfasst zudem eine Recheneinrichtung 8, die vorliegend zwei Mikrocontroller 9 umfasst. Die Recheneinrichtung 8 ist über entsprechenden Datenleitungen mit den Signalwandlern 4 zur Datenübertragung verbunden. Die Datenleitungen sind vorliegend der Übersichtlichkeit halber nicht dargestellt. Mit der Recheneinrichtung 8 können die einzelnen Signalwandler 4 unabhängig voneinander angesteuert werden.
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Mit den Ultraschallsensoren können entsprechende Sendesignale T1, T2, T3 ausgesendet werden. Die korrespondierenden Signalwandler 4 sind dazu ausgebildet, dieses ausgesendete Sendesignal T1, T2, T3 zu empfangen. Mittels der Signalwandler 4 und/oder der Recheneinrichtung 8 kann jeweils ein Empfangszeitpunkt bestimmt werden, welcher den Zeitpunkt beschreibt, an dem das von dem Ultraschallsensor 3 ausgesendete Sendesignal T1, T2, T3 von dem korrespondierenden Signalwandler 4 empfangen wird. Mit der Recheneinrichtung 8 kann dann eine zeitliche Dauer bestimmt werden, nach welcher die jeweiligen Signalwandler 4 nach dem Empfangen des Sendesignals T1, T2, T3 angesteuert werden.
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2 zeigt eine schematische Darstellung eines Prüfstands 10, der eine Prüfvorrichtung 1 gemäß 1 umfasst. Zudem umfasst der Prüfstand 10 eine Simulationseinrichtung 12. Die Simulationseinrichtung 12 kann beispielsweise ein Computer sein, auf dem ein entsprechendes Simulationsprogramm, beispielsweise für Parkhilfefunktionalitäten, zum Ablauf gebracht wird. Die Simulationseinrichtung 12 und die Prüfvorrichtung 1 sind mittels eines Datenbusses 14 zur Datenübertragung verbunden. Der Datenbus 14 ist insbesondere als CAN-Bus ausgebildet. Ferner umfasst der Prüfstand 10 eine Auswerteeinrichtung 11, die beispielsweise durch ein Steuergerät eines Kraftfahrzeugs gebildet sein kann. Die Auswerteeinrichtung 11 ist zudem über einen entsprechenden Datenbus 13 mit der Simulationseinrichtung 12 verbunden. Ferner ist die Auswerteeinrichtung über entsprechende Datenleitungen mit der Prüfvorrichtung 1 verbunden. Die Auswerteeinrichtung 11 ist dabei mit den Ultraschallsensoren 3 verbunden. Somit können die mit den Ultraschallsensoren 3 bereitgestellten Sensordaten mittels der Auswerteeinrichtung 11 ausgewertet werden. So kann beispielsweise die Reaktion der Ultraschallsensoren 3 auf das von den jeweiligen Signalwandlern 4 ausgesendete Empfangssignal R1, R2, R3 überprüft werden.
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3 zeigt in schematischer Darstellung einen virtuellen Umgebungsbereich der Ultraschallsensorvorrichtung 2, der mit der Simulationseinrichtung 12 berechnet werden kann. Vorliegend sind zwei virtuelle Ultraschallsensoren 3’ dargestellt, welche simulationstechnisch nachgebildet werden. Hierbei können aber auch mehrere virtuelle Ultraschallsensoren 3’ nachgebildet werden. Den virtuellen Ultraschallsensoren 3’ ist ein Erfassungsbereich 18 zugeordnet, der sich beispielsweise über einen Winkel von 90° erstreckt. Innerhalb dieses Erfassungsbereichs 18 bzw. innerhalb dieses Winkelbereichs können virtuelle Sendesignale T1’, T2’, T3’ ausgesendet und virtuelle Empfangssignale R1’, R2’, R3’ empfangen werden. In dem virtuellen Umgebungsbereich befinden sich vorliegend zwei virtuelle Objekte 16 und 17. Mit der Simulationseinrichtung können nun verschiedene Varianten eines virtuell ausgesendeten Sendesignals T1’, T2’, T3’ und von virtuellen empfangenen Empfangssignalen R1’, R2’, R3 nachgebildet werden.
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Vorliegend ist das Beispiel gezeigt, bei welchem mit dem linken virtuellen Ultraschallsensor 3’ ein erstes Sendesignal T1’ ausgesendet wird. Dieses wird direkt an dem ersten virtuellen Objekt 16 reflektiert und gelangt als direktes Echo bzw. als virtuelles Empfangssignal R1’ direkt zu diesem virtuellen Ultraschallsensor 3’ zurück. Zudem ist das Beispiel gezeigt, bei dem ein zweites virtuelles Sendesignal T2’ von dem linken virtuellen Ultraschallsensor 3’ ausgesendet wird, an dem virtuellen Objekt 16 reflektiert wird und als indirektes Echo auf den rechten virtuellen Ultraschallsensor 3’ als virtuelles Empfangssignal R2’ trifft. Weiterhin ist ein drittes virtuelles Sendesignal T3’ gezeigt, welches von dem linken virtuellen Ultraschallsensor 3’ ausgesendet wird, an dem ersten virtuellen Objekt 16 und dem zweiten virtuellen Objekt 17 reflektiert wird und anschließend auf den rechten virtuellen Ultraschallsensor 3’ als virtuelles Empfangssignal R3’ trifft. Es liegt daher ein mehrfach reflektiertes Signal vor, welches als indirektes Echo auf den rechten virtuellen Ultraschallsensor 3’ trifft.
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Mittels der Simulationseinrichtung 12 kann anhand der virtuellen Umgebung der Ultraschallsensorvorrichtung 2 jeweils für unterschiedliche Varianten von Sendesignalen T1’, T2’, T3’ und virtuellen Empfangssignalen R1’, R2’, R3’ jeweils ein Verzögerungswert bestimmt werden. Der Verzögerungswert beschreibt insbesondere die zeitliche Dauer zwischen dem Aussenden des virtuellen Sendesignals T1’, T2’, T3’ und dem Empfangen des virtuellen Empfangssignals R1’, R2’, R3’. Diese jeweiligen Verzögerungswerte werden von der Simulationseinrichtung 12 an die Recheneinrichtung 8 übertragen. Somit können mittels der Recheneinrichtung 8 die jeweiligen Signalwandler 4 entsprechend angesteuert werden.
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Die Ansteuerung der jeweiligen Signalwandler 4 durch die Recheneinrichtung 8 ist in 4 beispielhaft dargestellt. Dort ist eine ausschnittsweise Darstellung einer der Prüfvorrichtung gemäß 1 gezeigt, wobei zwei Ultraschallsensoren 3 und die korrespondierenden Signalwandler 4 gezeigt sind. Vorliegend soll erläutert werden, wie die verschiedenen Beispiele der Ausbreitungen der Signale gemäß 3 mittels der Prüfvorrichtung 1 nachgebildet werden können.
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Für den Fall, dass das Aussenden des ersten virtuellen Sendesignals T1’ und das Empfangen des ersten virtuellen Empfangssignals R1’ nachgebildet werden soll. Kann zunächst mit dem linken Ultraschallsensor 3 ein Sendesignal T1 ausgesendet werden. Dieses ausgesendete Sendesignal T1 wird mit dem Signalwandler 4 empfangen. Dieser ermittelt den Empfangszeitpunkt und überträgt diesen an die Recheneinrichtung 8. Die Recheneinrichtung 8 kann anhand des Verzögerungswerts, den sie von der Simulationseinrichtung 12 empfangen hat, eine zeitliche Dauer nach dem Empfangszeitpunkt bestimmen, nach welcher der Signalwandler 4 angesteuert werden soll. Durch das Ansteuern des linken Signalwandlers 4 sendet dieser das erste Empfangssignal R1 aus. Somit kann ein direktes Echo nachgebildet werden.
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Zum Nachbilden des Aussendens des zweiten virtuellen Sendesignals T2’ und des Empfangens des zweiten virtuellen Empfangssignals R2’ wird ebenfalls mit dem linken Ultraschallsensor 3 ein Sendesignal T2 ausgesendet und von dem korrespondierenden Signalwandler 4 empfangen. Dieser überträgt den Empfangszeitpunk an die Recheneinrichtung 8, welche nach Ablauf einer entsprechenden zeitlichen Dauer den rechten Signalwandler 4 zum Aussenden des zweiten Empfangssignals R2 ansteuert. Auf diese Weise kann ein indirektes Echo nachgebildet werden.
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Für den Fall, dass das Aussenden des dritten virtuellen Sendesignal T3’ und das Empfangen des dritten virtuellen Empfangssignal R3’ nachgebildet werden soll, wird ebenfalls der linke Ultraschallsensor 3 zum Aussenden des Sendesignals T3 angesteuert. Dieses wird von dem korrespondierenden Signalwandler 4 empfangen und mittels der Recheneinrichtung 8 wird der rechte Signalwandler 4 nach Ablauf einer entsprechenden zeitlichen Dauer angesteuert. Somit können mittels der Prüfvorrichtung 1 indirekte Echos und/oder Mehrfachreflexionen nachgebildet werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102009008680 A1 [0003]
