Potlačení dozvuků u beztransformátorových ultrazvukových snímačů pro parkovací účely

Abstract

Parkovací asistenty jsou dnes běžnou výbavou moderního automobilu. Tato funkce přímo závisí na schopnostech použitých ultrazvukových snímačů. Schopnost měřit krátké vzdálenosti bývá u těchto snímačů omezena reverberacemi (dozvukem). Tyto reverberace jsou nežádoucí jev a tato práce se zabývá možnostmi, jak je potlačit. Záměrně je hledáno řešení pro nově vznikající beztransformátorové snímače. Pro potlačení reverberací je zapotřebí použití tlumících obvodu. V této práci se probírají zejména elektrické tlumící obvody a metody. Na základě rozboru teorie tlumících metod bylo zjištěno, že praktická realizace bude vyžadovat kombinaci více metod. Kombinace sekvence nelineárního tlumení a lineárního tlumení s automaticky doladěným tlumicím obvodem se jevila jako nejlepší volba. Automatické dolaďování zajištuje spolehlivě nastavení tlumícího obvodu bez ohledu na rozptyl obvodových parametrů. Navržený koncept byl rovněž obvodově realizován a vlastnosti tlumících metod byly potvrzeny.

A common feature of modern car is a parking assistant that typically depends on performance of ultrasonic sensors. This doctoral thesis opens question of reverberation reduction in these sensors. Reverberation is unwanted phenomenon that prevents the sensor in short distance ranging, which is crucial in a parking application. The thesis intentionally aims on emerging transformer-less sensor solution. To address the reverberation problem different types of electric damping are studied. From the theory review it became apparent that a combination of multiple damping methods is needed. The proposed practical solution utilizes a nonlinear damping followed by a linear damping. For the linear damping an adaptive shunt tuning method was proposed to address variation in transducer parameters, which enables the system to achieve the fastest damping. To prove viability of this concept a hardware implementing the proposed damping method was developed and using this hardware the methods were evaluated.