DE102018117516B3

DE102018117516B3 - Detection and elimination of interference signals by coded ultrasonic emissions on an ultrasonic sensor

Info

Publication number: DE102018117516B3
Application number: DE102018117516.7A
Authority: DE
Inventors: Maximilian Poepperl; Raghavendra Gulagundi; Johannes Petzold
Original assignee: Valeo Schalter und Sensoren GmbH
Current assignee: Valeo Schalter und Sensoren GmbH
Priority date: 2018-07-19
Filing date: 2018-07-19
Publication date: 2019-11-28
Anticipated expiration: 2038-07-20

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erkennung von Störsignalen an einem Ultraschallsensor (16) eines Fahrunterstützungssystems (12) eines Fahrzeugs (10), umfassend die Schritte Erzeugen eines Ultraschallpulses mit dem Ultraschallsensor (16), Empfangen eines Ultraschallsignals mit dem Ultraschallsensor (16), Durchführen einer Mustererkennung basierend auf dem empfangenen Ultraschallsignal (16), und Erkennen von kodierten Ultraschallemissionen anderer Ultraschallsensoren (16) in dem empfangenen Ultraschallsignal als Störsignale basierend auf der Mustererkennung. Die Erfindung betrifft außerdem ein Verfahren zur Eliminierung von Störsignalen an einem Ultraschallsensor (16) eines Fahrunterstützungssystems (12) eines Fahrzeugs (10), umfassend einen zusätzlichen Schritt zum Ausblenden des erkannten Störsignals. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Fahrunterstützungssystem (12) mit wenigstens einem Ultraschallsensor (16) und einer Steuerungseinheit (14), wobei das Fahrunterstützungssystem (12) ausgeführt ist, das obige Verfahren durchzuführen. Die Erfindung betrifft auch ein Computerprogrammprodukt zur Durchführung des obigen Verfahrens.

The invention relates to a method for detecting interference signals on an ultrasound sensor (16) of a driving support system (12) of a vehicle (10), comprising the steps of generating an ultrasound pulse with the ultrasound sensor (16), receiving an ultrasound signal with the ultrasound sensor (16), performing pattern recognition based on the received ultrasound signal (16), and detecting encoded ultrasound emissions of other ultrasound sensors (16) in the received ultrasound signal as spurious signals based on pattern recognition. The invention also relates to a method for eliminating interference signals at an ultrasonic sensor (16) of a driving assistance system (12) of a vehicle (10), comprising an additional step for masking out the detected interference signal. The invention further relates to a driving support system (12) having at least one ultrasonic sensor (16) and a control unit (14), wherein the driving support system (12) is adapted to perform the above method. The invention also relates to a computer program product for carrying out the above method.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erkennung von Störsignalen an einem Ultraschallsensor eines Fahrunterstützungssystems eines Fahrzeugs.The present invention relates to a method for detecting interference signals on an ultrasonic sensor of a driving support system of a vehicle.

Die vorliegende Erfindung betrifft außerdem ein Verfahren zur Eliminierung von Störsignalen an einem Ultraschallsensor eines Fahrunterstützungssystems eines Fahrzeugs, umfassend das obige Verfahren zur Erkennung von Störsignalen an einem Ultraschallsensor eines Fahrunterstützungssystems eines Fahrzeugs und einen zusätzlichen Schritt zum Ausblenden des erkannten Störsignals.The present invention also relates to a method of eliminating spurious signals on an ultrasonic sensor of a driving assist system of a vehicle, comprising the above method of detecting spurious signals on an ultrasonic sensor of a driving assist system of a vehicle and an additional step of masking the detected spurious signal.

Auch betrifft die vorliegende Erfindung ein Fahrunterstützungssystem mit wenigstens einem Ultraschallsensor und einer Steuerungseinheit, wobei das Fahrunterstützungssystem ausgeführt ist, das obige Verfahren durchzuführen.Also, the present invention relates to a drive assisting system having at least an ultrasonic sensor and a control unit, wherein the drive assisting system is configured to perform the above method.

Des Weiteren betrifft die vorliegende Erfindung ein Computerprogrammprodukt zur Durchführung des obigen Verfahrens.Furthermore, the present invention relates to a computer program product for carrying out the above method.

In der Fahrzeugtechnik und insbesondere bei Fahrunterstützungssystem, die eine Überwachung einer Umgebung eines Fahrzeugs durchführen, werden häufig Ultraschallsensoren verwendet, um Hindernisse in der Umgebung des Fahrzeugs zu detektieren und zu lokalisieren. Entsprechend werden Abstandsmessungen basierend auf Ultraschallsignalen, die von Ultraschallsensoren abgestrahlt werden, durchgeführt, wobei Abstände von Objekten in der Umgebung basierend auf Reflektionen der Ultraschallsignale ermittelt werden. Die Reflektionen der abgestrahlten Ultraschallsignale können dabei mit demselben Ultraschallsensor, der das Ultraschallsignal abgestrahlt hat, oder auch mit anderen Ultraschallsensoren des Fahrzeugs empfangen werden. Entsprechend können auch empfangene Ultraschallsignale entweder in dem Ultraschallsensor oder zentral, beispielsweise in einer Steuerungseinheit des Fahrunterstützungssystems verarbeitet werden.In vehicle technology, and in particular in driving assistance systems that monitor a surrounding environment of a vehicle, ultrasonic sensors are often used to detect and locate obstacles in the surroundings of the vehicle. Accordingly, distance measurements based on ultrasonic signals radiated by ultrasonic sensors are performed, whereby distances of objects in the environment are determined based on reflections of the ultrasonic signals. The reflections of the emitted ultrasonic signals can be received with the same ultrasonic sensor that has emitted the ultrasonic signal, or with other ultrasonic sensors of the vehicle. Accordingly, received ultrasound signals can also be processed either in the ultrasound sensor or centrally, for example in a control unit of the driving assistance system.

Dabei haben sich im Laufe der Entwicklung signifikante Änderungen in Bezug auf die abgestrahlten Ultraschallsignale ergeben. Ursprünglich wurde bei früheren Fahrunterstützungssystemen mit den Ultraschalsensoren jeweils ein einzelner Ultraschallpuls als Ultraschallsignal abgestrahlt. Dabei können verschiedene Arten von Störungen auftreten, wie z.B. ein Rauschen durch Bodenbeläge wie Schotter oder Lärm von Kehrmaschinen. Es wird meist lediglich detektiert, ob eine Störung vorliegt. In diesem Fall kommt es zum Verwerfen des empfangenen Ultraschallsignals. In sicherheitsrelevanten Szenarien kann dies sogar zum Abschalten der Überwachung der Umgebung basierend auf den Ultraschallsensoren führen.In the course of development, significant changes have occurred with respect to the emitted ultrasound signals. Originally, a single ultrasonic pulse was emitted as an ultrasonic signal in the case of earlier driving support systems with the ultrasound sensors. There may be various types of disturbances such as e.g. noise from floor coverings such as gravel or noise from sweepers. It is usually only detected whether a fault exists. In this case, the received ultrasonic signal is discarded. In safety-relevant scenarios, this may even lead to the shutdown of monitoring the environment based on the ultrasonic sensors.

Bei neueren Fahrunterstützungssystemen werden statt eines einzelnen Ultraschallpulses Ultraschallsignale mit einer Mehrzahl einzelner Ultraschallpulse verwendet. Diese Ultraschallsignale können darüber hinaus unterschiedlich kodiert sein, so dass von verschiedenen Fahrzeugen bzw. Ultraschallsensoren unterscheidbare Ultraschallsignale abgestrahlt werden können. Dadurch können die obigen Störungen teilweise erkannt werden, wodurch die Umgebung des Fahrzeugs zuverlässiger erfasst werden kann. Eine Kodierung nach dem BPSK-Standard (Binary Phase-Shift Keying) ist dabei verbreitet.In newer driving support systems, ultrasonic signals having a plurality of individual ultrasonic pulses are used instead of a single ultrasonic pulse. In addition, these ultrasound signals can be coded differently so that ultrasound signals that can be distinguished from different vehicles or ultrasound sensors can be emitted. Thereby, the above disturbances can be partially recognized, whereby the environment of the vehicle can be detected more reliably. Coding according to the BPSK standard (Binary Phase-Shift Keying) is widespread.

Allerdings können die von neueren Fahrunterstützungssystemen abgestrahlten Ultraschallsignale mit einer Mehrzahl einzelner Ultraschallpulse bei den früheren Fahrunterstützungssystemen zusätzliche Störungen hervorrufen. Dies Problem tritt beispielsweise auf, wenn Fahrzeuge mit neueren Fahrunterstützungssystemen, die über Ultraschallsensoren verfügen, die kodierte Ultraschallsignale abstrahlen, an einem Fahrzeug mit einem früheren Fahrunterstützungssystem vorbeifahren oder sich in dessen Nähe aufhalten. Dies ist insbesondere bei automatischen Parkvorgängen, bei denen häufig andere Fahrzeuge am eigenen Fahrzeug vorbeifahren, kritisch, da dann ein Abbruch des Parkvorgangs erfolgen kann.However, the ultrasound signals radiated by newer driving assistance systems with a plurality of individual ultrasound pulses may cause additional disturbances in the prior driving assistance systems. This problem occurs, for example, when vehicles with newer driving assistance systems having ultrasonic sensors emitting coded ultrasonic signals pass by or are in proximity to a vehicle having an earlier driving assistance system. This is especially for automatic parking operations, in which often other vehicles drive past the own vehicle, critical, since then a termination of the parking process can take place.

Die Erkennung von Störungen durch die von neueren Fahrunterstützungssystemen abgestrahlten Ultraschallsignale mit einer Mehrzahl einzelner Ultraschallpulse wird dadurch erschwert, dass Ultraschallsensoren in Fahrzeugen aufgrund beschränkter Datenraten in eingesetzten Bussystemen meist nur verlustbehaftete Daten an die Steuerungseinheit (ECU) übertragen. Diese Daten bestehen in den meisten Fällen lediglich aus der Information ob der Schallpegel, der an einer Membran des Ultraschallsensors zu einem bestimmten Zeitpunkt gemessen wurde, einen Schwellwert überschritten hat oder nicht. Daraus ergibt sich ein binäres Signal, das nur eingeschränkt Rückschlüsse auf den tatsächlichen Signalverlauf des empfangenen Ultraschallsignals zulässt. Eine Auswertung einer Hüllkurve oder eines komplexen Signalverlaufs an einer Membran des Ultraschallsensors ist daher nicht möglich, da diese Daten verloren sind. Diese Einschränkung erschwert die Unterscheidung verschiedener Störungen, so dass mit bisherigen Ansätzen keine ausreichende Bestimmung der Störungsursache erfolgen kann. Außerdem verfügen die früheren Fahrunterstützungssysteme nur über beschränkte Rechenleistung, um die empfangenen Ultraschallsignale zu verarbeiten.The detection of disturbances by the ultrasound signals radiated by newer driving support systems with a plurality of individual ultrasound pulses is made more difficult because ultrasound sensors in vehicles usually transmit only lossy data to the control unit (ECU) due to limited data rates in bus systems. These data consist in most cases only of the information whether the sound level, which was measured on a membrane of the ultrasonic sensor at a certain time, has exceeded a threshold value or not. This results in a binary signal that allows only limited conclusions about the actual waveform of the received ultrasonic signal. An evaluation of an envelope or a complex signal waveform on a membrane of the ultrasonic sensor is therefore not possible because these data are lost. This restriction makes it difficult to distinguish between different disturbances, so that it is not possible to adequately determine the cause of the disturbance with previous approaches. In addition, the earlier driving support systems have limited computing power to process the received ultrasound signals.

In diesem Zusammenhang sind aus der DE 199 01 847 A1 ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Erfassung von Objekten, insbesondere als Einparkhilfe-Assistenz-Vorrichtung in einem Kraftfahrzeug, umfassend eine Anzahl von Abstands-Sensoren, mindestens einen die Abstands-Sensoren ansteuernden Mikrocontroller und eine Ausgabeeinheit, wobei die Abstands-Sensoren mit einer zeitlich veränderlichen Kennung durch den Mikrocontroller beaufschlagbar sind.In this context are from the DE 199 01 847 A1 a method and a device for detecting objects, in particular as a parking aid assistance device in a motor vehicle, comprising a number of distance sensors, at least one microcontroller controlling the distance sensors and an output unit, wherein the distance sensors can be acted upon by the microcontroller with a time-variable identifier are.

Die DE 10 2015 200 200 A1 betrifft ein Ultraschallmesssystem, ein Fortbewegungsmittel sowie ein Verfahren zum Betrieb einer Ultraschallsendeempfangseinrichtung. Das Verfahren umfasst die Schritte: Aussenden eines ersten Signals repräsentierend ein erstes Codewort mittels eines ersten Ultraschallsensors einer ersten Gruppe von Ultraschallsensoren in einem ersten Messzyklus, Aussenden eines zweiten Signals mittels eines zweiten Ultraschallsensors der ersten Gruppe, Empfangen von Echos des ersten Signals und des zweiten Signals mittels eines dritten Ultraschallsensors, und Unterscheiden von dem ersten Signal stammender Anteile des Echos von vom zweiten Signal stammender Anteile mittels einer Dekodierung des Codewortes.The DE 10 2015 200 200 A1 relates to an ultrasound measuring system, a means of locomotion, and a method of operating an ultrasound transceiver. The method comprises the steps of emitting a first signal representing a first codeword by means of a first ultrasound sensor of a first group of ultrasound sensors in a first measurement cycle, emitting a second signal by means of a second ultrasound sensor of the first group, receiving echoes of the first signal and the second signal by means of a third ultrasound sensor, and distinguishing portions of the echo originating from the first signal from portions derived from the second signal by means of a decoding of the codeword.

Bei einem Verfahren und einer Vorrichtung zur Erfassung einer Umgebung mittels durch wenigstens einen Wandler ausgesandter Trägerwellen in Form von Sendepulsen und Erfassung von Reflexionen der Pulse im Puls-Echo-Verfahren, die aus der DE 10 2007 029 959 A1 bekannt sind, wird eine größere Messdichte und eine verbesserte Qualität der Messergebnisse dadurch erreicht, dass die aufeinanderfolgenden Sendepulse eines Wandlers oder verschiedener gleichzeitig betriebener Wandler durch individuelle Modulation der Signale unterscheidbar sind.In a method and a device for detecting an environment by means of at least one transducer emitted carrier waves in the form of transmit pulses and detection of reflections of the pulses in the pulse-echo method, from the DE 10 2007 029 959 A1 are known, a larger measurement density and an improved quality of the measurement results is achieved in that the successive transmission pulses of a transducer or different simultaneously operated converter by individual modulation of the signals are distinguishable.

Die DE 10 2012 202 975 A1 betrifft ein Verfahren zur Umfelderkennung mit mindestens einem Abstandsensor umfassend folgende Schritte: Aussenden mindestens eines Impulses mit einem definierten Sendespektrum; Empfangen zumindest eines Signals in einem Messzyklus; Klassifizieren des empfangenen Signals als Echosignal oder als Störsignal, wobei basierend auf einer Amplitude und einer Phaseninformation des empfangenen Signals eine Plausibilitätsprüfung durchgeführt wird.The DE 10 2012 202 975 A1 relates to a method for environment detection with at least one distance sensor comprising the following steps: emitting at least one pulse having a defined transmission spectrum; Receiving at least one signal in a measurement cycle; Classifying the received signal as an echo signal or as an interference signal, wherein based on an amplitude and a phase information of the received signal, a plausibility check is performed.

Die EP 1 619 518 A1 betrifft ein Hindernisdetektionssystem, aufweisend: einen Ultraschallsensor mit einer Ultraschallsignal-Übertragungseinrichtung zum Übertragen eines Ultraschallsignals, einer Wellenübertragungs- und Empfangseinrichtung zum Übertragen einer Ultraschallwelle in Reaktion auf das Ultraschallsignal und Empfangen einer reflektierten Welle; und eine Steuerungseinheit, die mit dem Ultraschallsensor durch Datenübertragungsleitungen verbunden ist. Die Steuerungseinheit ist mit einer Verarbeitungseinrichtung ausgestattet zum Ausführen einer Verarbeitung von eine vorbestimmte Übertragungsfrequenz des Ultraschallsignals und eine vorbestimmte Mittenfrequenz beinhaltenden Übertragungsfrequenz-Einstellungsinformationen während der Filterverarbeitung für den Ultraschallsensor durch die Datenübertragungsleitung. Die Ultraschallsignal-Übertragungseinrichtung weist eine Übertragungsfrequenz-Einstellungseinrichtung zum Einrichten einer Übertragungsfrequenz des Ultraschallsignals gemäß der vorbestimmten Übertragungsfrequenz auf, die in den Frequenzeinstellungsinformationen beinhaltet ist. Der Ultraschallsensor weist ferner eine Empfangsfiltereinrichtung zum Ausführen einer Filterverarbeitung an dem empfangenen Signal des Ultraschallsignals auf, wobei die Empfangsfiltereinrichtung mit einer Mittenfrequenz-Einstellungseinrichtung zum Einrichten einer Mittenfrequenz in der Filterverarbeitung gemäß der vorbestimmten Mittenfrequenz ausgestattet ist, die in den Frequenzeinstellungsinformationen enthalten ist.The EP 1 619 518 A1 relates to an obstacle detection system, comprising: an ultrasonic sensor having ultrasonic signal transmission means for transmitting an ultrasonic signal, wave transmission and reception means for transmitting an ultrasonic wave in response to the ultrasonic signal, and receiving a reflected wave; and a control unit connected to the ultrasonic sensor through data transmission lines. The control unit is provided with processing means for executing processing of a predetermined transmission frequency of the ultrasonic signal and transmission frequency setting information including a predetermined center frequency during the filter processing for the ultrasonic sensor through the data transmission line. The ultrasonic signal transmission means comprises transmission frequency adjustment means for establishing a transmission frequency of the ultrasonic signal according to the predetermined transmission frequency included in the frequency setting information. The ultrasonic sensor further comprises reception filter means for performing filter processing on the received signal of the ultrasonic signal, the reception filter means being provided with center frequency adjustment means for establishing a center frequency in the filter processing according to the predetermined center frequency included in the frequency setting information.

Die DE 101 06 142 A1 beschreibt ein Verfahren zum Betrieb eines Ultraschall-Multisensor-Arrays einer Einparkhilfe eines Kraftfahrzeugs mit mehreren Sendeeinheiten und mindestens einer Empfangseinheit, wobei die Sendeeinheiten zeitgleich unterschiedlich frequenzmoduliert kodierte Ultraschallpulse senden und die Empfangseinheit die empfangenen kodierten Ultraschallpulse anhand ihrer Codierung den Sendeeinheiten zuordnet.The DE 101 06 142 A1 describes a method for operating an ultrasonic multi-sensor array of a parking aid of a motor vehicle having a plurality of transmitting units and at least one receiving unit, wherein the transmitting units simultaneously transmit different frequency-coded coded ultrasonic pulses and the receiving unit assigns the received coded ultrasonic pulses based on their coding to the transmitting units.

Ausgehend von dem oben genannten Stand der Technik liegt der Erfindung somit die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Erkennung von Störsignalen an einem Ultraschallsensor eines Fahrunterstützungssystems eines Fahrzeugs, ein Verfahren zur Eliminierung von solchen Störsignalen, ein Fahrunterstützungssystem zur Durchführung eines der obigen Verfahren sowie ein Computerprogrammprodukt zur Durchführung des obigen Verfahrens, jeweils der oben genannten Art, anzugeben, die eine verbesserte Identifikation von Hindernissen mit einem Ultraschallsensor ermöglichen.Based on the above-mentioned prior art, the invention is thus based on the object, a method for detecting interference signals on an ultrasonic sensor of a driving support system of a vehicle, a method for eliminating such interference signals, a driving support system for performing one of the above methods and a computer program product for Implementation of the above method, in each case of the above-mentioned type, to provide an improved identification of obstacles with an ultrasonic sensor.

Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.The object is achieved by the features of the independent claims. Advantageous embodiments of the invention are specified in the subclaims.

Erfindungsgemäß ist somit ein Verfahren zur Erkennung von Störsignalen an einem Ultraschallsensor eines Fahrunterstützungssystems eines Fahrzeugs angegeben, umfassend die Schritte Erzeugen eines Ultraschallpulses mit dem Ultraschallsensor, Empfangen eines Ultraschallsignals mit dem Ultraschallsensor, Durchführen einer Mustererkennung basierend auf dem empfangenen Ultraschallsignal, und Erkennen von kodierten Ultraschallemissionen anderer Ultraschallsensoren in dem empfangenen Ultraschallsignal als Störsignale basierend auf der Mustererkennung.The invention thus provides a method for detecting interference signals on an ultrasonic sensor of a driving support system of a vehicle, comprising the steps of generating an ultrasonic pulse with the ultrasonic sensor, receiving an ultrasonic signal with the ultrasonic sensor, performing pattern recognition based on the received ultrasonic signal, and detecting encoded ultrasonic emissions of others Ultrasonic sensors in the received Ultrasonic signal as spurious signals based on pattern recognition.

Erfindungsgemäß ist außerdem ein Fahrunterstützungssystem mit wenigstens einem Ultraschallsensor und einer Steuerungseinheit angegeben, wobei das Fahrunterstützungssystem ausgeführt ist, das obige Verfahren durchzuführen.According to the invention, there is also provided a drive assisting system having at least one ultrasonic sensor and a control unit, wherein the drive assisting system is configured to perform the above method.

Weiter ist erfindungsgemäß ein Computerprogrammprodukt zur Durchführung des obigen Verfahrens angegeben.Furthermore, according to the invention, a computer program product for carrying out the above method is specified.

Grundidee der vorliegenden Erfindung ist es also, Störungen beim Empfang von Ultraschallsignalen durch kodierte Ultraschallemissionen anderer Ultraschallsensoren durch eine Mustererkennung zu erkennen, um so die Ultraschallsensoren zuverlässig verwenden zu können. Dies betrifft insbesondere eine Verwendung der Ultraschallsensoren im Automobilbereich, wo die Ultraschallsensoren zur Erfassung einer Umgebung des Fahrzeugs in verschiedenartigen Fahrunterstützungssystemen Verwendung finden. Dies gilt insbesondere für Fahrunterstützungssysteme mit Ultraschallsensoren, die selber jeweils einen einzelnen Ultraschallpuls emittieren, um Echos dieses einen Ultraschallpulses zu empfangen. Insbesondere in diesem Fall können kodierte Ultraschallemissionen anderer Ultraschallsensoren eine Störung des Empfangs des Echos des einen Ultraschallpulses bewirken, wobei nicht unmittelbar zu erkennen ist, ob hier ein Störsignal vorliegt, oder ob ein Objekt in der Umgebung erfasst wurde. Durch die Mustererkennung kann dieses Problem überwunden werden. Dabei kann eine Mustererkennung meist einfach und mit geringen Ressourcen durchgeführt werden kann, so dass das erfindungsgemäße Verfahren auch zur Verbesserung von bestehenden Fahrunterstützungssystemen, die nicht nachträglich in Bezug auf ihre Hardware angepasst werden können, bestens geeignet ist. Das Verfahren kann somit beispielsweise durch ein einfaches Softwareupdate auch für bestehende Fahrzeuge bereitgestellt werden.The basic idea of the present invention is therefore to detect interference in the reception of ultrasound signals by coded ultrasound emissions of other ultrasound sensors by pattern recognition so as to be able to reliably use the ultrasound sensors. This particularly relates to a use of the ultrasonic sensors in the automotive field, where the ultrasonic sensors are used for detecting an environment of the vehicle in various driving support systems. This applies in particular to driving support systems with ultrasonic sensors, which in each case emit a single ultrasonic pulse in each case in order to receive echoes of this one ultrasonic pulse. In particular, in this case, coded ultrasonic emissions of other ultrasonic sensors can cause a disturbance in the reception of the echo of the one ultrasonic pulse, wherein it is not immediately apparent whether there is an interference signal here, or whether an object has been detected in the environment. Pattern recognition can overcome this problem. In this case, pattern recognition can usually be carried out simply and with low resources, so that the method according to the invention is also ideally suited for improving existing driving support systems which can not be subsequently adapted with respect to their hardware. The method can thus also be provided for existing vehicles, for example by a simple software update.

Die Verwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann prinzipiell verschiedenartige Fahrunterstützungsfunktionen betreffen, die durch entsprechende Fahrunterstützungssysteme bereitgestellt werden. Eine besonders verbreitete Fahrunterstützungsfunktion betrifft ein Parken von Fahrzeugen in einer Parklücke. Dabei kann es beispielsweise vorkommen, dass andere Fahrzeuge sich am eigenen Fahrzeug vorbei bewegen. Dabei können diese Fahrzeuge mit ihren Ultraschallsensoren kodierte Ultraschallsignale abstrahlen, um selber die Umgebung ihres eigenen Fahrzeugs zu überwachen, beispielsweise um eine Notbremsfunktion oder eine dynamische Abstandskontrolle durchzuführen. Typischerweise treten Störungen in solchen Fällen nur für eine kurze Dauer auf, so dass z.B. ein Einparkvorgang lediglich unterbrochen oder sogar gar nicht beeinträchtigt wird, wenn die Störung als solche erkannt wird. Darüber hinaus kann basierend auf den verwendeten Kodes der kodierten Ultraschallsignale der anderen Fahrzeuge eine genaue Zuordnung von Störungen zu Fahrzeugen erfolgen. Entsprechend können solche Störungen zusätzlich von anderen Ursachen getrennt werden, was für weitere Szenarien wie beispielsweise ein Fahren in einer Fahrzeugkolonne wie auch für andere Funktionen genutzt werden kann.The use of the method according to the invention may in principle relate to various types of driving assistance functions provided by corresponding driving support systems. A particularly widespread driving assistance function relates to parking vehicles in a parking space. It may happen, for example, that other vehicles move past the own vehicle. These vehicles can emit encoded ultrasonic signals with their ultrasonic sensors in order to monitor themselves the environment of their own vehicle, for example to perform an emergency braking function or a dynamic distance control. Typically, interference in such cases only occurs for a short duration, so that e.g. a parking operation is only interrupted or even not affected if the fault is recognized as such. Moreover, based on the codes used of the coded ultrasonic signals of the other vehicles, an accurate assignment of disturbances to vehicles can be made. Accordingly, such disturbances can be additionally separated from other causes, which can be used for other scenarios such as driving in a vehicle convoy as well as for other functions.

Das Erzeugen des Ultraschallpulses mit dem Ultraschallsensor umfasst typischerweise ein Erzeugen eines einzelnen Ultraschallpulses. Prinzipiell können auch Sequenzen von gleichartigen oder auch unterschiedlichen Ultraschallpulsen verwendet werden. Unter Kenntnis der Eigenschaften dieser Sequenzen kann eine zusätzliche Erkennung von Störungen in dem empfangenen Ultraschallsignal durchgeführt werden.Generating the ultrasonic pulse with the ultrasonic sensor typically involves generating a single ultrasonic pulse. In principle, sequences of identical or different ultrasound pulses can also be used. Knowing the properties of these sequences, additional detection of perturbations in the received ultrasound signal can be performed.

Das Empfangen eines Ultraschallsignals mit dem Ultraschallsensor erfolgt im Anschluss an das Erzeugen und Aussenden des Ultraschallpulses. Das Empfangen des Ultraschallsignals dauert einen vorgegebenen Zeitraum, der beispielsweise auf einer maximalen Reichweite des entsprechenden Ultraschallsensors basiert, und wodurch sich eine maximale Signallaufzeit von dem Ultraschallsensor zu einem Objekt und wieder zu dem Ultraschallsensor zurück ergibt.The reception of an ultrasound signal with the ultrasound sensor takes place after the generation and emission of the ultrasound pulse. The reception of the ultrasound signal lasts for a predetermined period of time, which is based for example on a maximum range of the corresponding ultrasound sensor, and which results in a maximum signal transit time from the ultrasound sensor to an object and back to the ultrasound sensor.

Das Durchführen der Mustererkennung erfolgt basierend auf dem empfangenen Ultraschallsignal. Die Mustererkennung kann also prinzipiell basierend auf Rohdaten, wie sie von den entsprechenden Ultraschallsensoren erzeugt werden, oder basierend auf Daten, die in einem Verarbeitungsschritt aus den Rohdaten gewonnen wurden, durchgeführt werden. Eine solche Verarbeitung der Rohdaten kann in dem entsprechenden Ultraschallsensor oder einer Steuerungseinheit des Fahrunterstützungssystems durchgeführt werden.The pattern recognition is performed based on the received ultrasonic signal. The pattern recognition can thus be carried out in principle based on raw data, as generated by the corresponding ultrasonic sensors, or based on data obtained from the raw data in a processing step. Such processing of the raw data may be performed in the corresponding ultrasonic sensor or a control unit of the drive assisting system.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung umfasst das Verfahren einen zusätzlichen Schritt zum Erzeugen eines binären Signals, das ein Überschreiten eines Schwellwerts des empfangenen Ultraschallsignals als zeitlichen Verlauf angibt, und der Schritt des Durchführens einer Mustererkennung basierend auf dem empfangenen Ultraschallsignal umfasst ein Durchführen der Mustererkennung in dem binären Signal. Das binäre Signal stellt eine Verarbeitung des mit dem entsprechenden Ultraschallsensor empfangenen Ultraschallsignals dar. Ein Überschreiten des Schwellwerts zeigt dabei typischerweise ein empfangenes Echo an. Ein zeitlicher Verlauf dieses Signals zeigt somit Abstände von Hindernissen von dem entsprechenden Ultraschallsensor an. Das binäre Signal kann in dem Ultraschallsensor selber mit geringem Aufwand erzeugt werden, da es als Schwellwertsignal keine aufwändige Verarbeitung erfordert. Prinzipiell kann das binäre Signal aber auch in einer Steuerungseinheit des Fahrunterstützungssystems generiert werden. Prinzipiell kann ein beliebiger Zustand des binären Signals das Überschreiten des Schwellwerts anzeigen.In an advantageous embodiment of the invention, the method comprises an additional step for generating a binary signal that indicates exceeding a threshold value of the received ultrasound signal as time characteristic, and the step of performing pattern recognition based on the received ultrasound signal comprises performing pattern recognition in the binary Signal. The binary signal represents a processing of the ultrasound signal received with the corresponding ultrasound sensor. Exceeding the threshold value typically indicates a received echo. A time course of this signal thus indicates distances of obstacles from the corresponding ultrasonic sensor. The binary signal may be in the ultrasonic sensor can be generated even with little effort, since it requires no elaborate processing as a threshold signal. In principle, however, the binary signal can also be generated in a control unit of the driving assistance system. In principle, any state of the binary signal may indicate that the threshold has been exceeded.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung umfasst das Verfahren einen zusätzlichen Schritt zum Übertragen des binären Signals an eine Steuerungseinheit, und der Schritt des Durchführens der Mustererkennung erfolgt in der Steuerungseinheit. Das binäre Signal kann einfach von dem Ultraschallsensor an die Steuerungseinheit übertragen werden, da es nur ein geringes Datenvolumen aufweist. Somit kann die Steuerungseinheit die binären Signale verschiedener Ultraschallsensoren gemeinsam verarbeiten. Dies betrifft sowohl die Erkennung und Eliminierung von Störsignalen wie auch die eigentliche Bestimmung von Abständen zu Objekten in der Umgebung des Fahrzeugs.In an advantageous embodiment of the invention, the method comprises an additional step for transmitting the binary signal to a control unit, and the step of performing the pattern recognition takes place in the control unit. The binary signal can be easily transmitted from the ultrasonic sensor to the control unit because it has only a small volume of data. Thus, the control unit can process the binary signals of different ultrasonic sensors together. This applies both to the detection and elimination of interfering signals as well as the actual determination of distances to objects in the vicinity of the vehicle.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung umfasst der Schritt des Durchführens einer Mustererkennung basierend auf dem empfangenen Ultraschallsignal ein Erkennen von einer Anzahl einzelner Signalpulse, insbesondere in einem vorgegebenen Zeitintervall. Eine Abfolge einzelner Signalpulse ist ein typisches Merkmal von kodierten Ultraschallemissionen anderer Ultraschallsensoren. Die Anzahl und Dauer der Pulse kann dabei prinzipiell unterschiedlich sein. Insbesondere kann eine solche kodierte Ultraschallemission innerhalb einer typischen Signaldauer erfolgen, so dass die Anzahl der Signalpulse innerhalb dieser typischen Signaldauer besonders aussagekräftig ist in Bezug auf das Empfangen einer solchen kodierten Ultraschallemission als Störsignal.In an advantageous embodiment of the invention, the step of performing pattern recognition based on the received ultrasound signal comprises detecting a number of individual signal pulses, in particular in a predetermined time interval. A sequence of individual signal pulses is a typical feature of coded ultrasound emissions from other ultrasonic sensors. The number and duration of the pulses can be different in principle. In particular, such a coded ultrasound emission can take place within a typical signal duration, so that the number of signal pulses within this typical signal duration is particularly meaningful with regard to receiving such a coded ultrasound emission as interference signal.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung umfasst der Schritt des Durchführens einer Mustererkennung basierend auf dem empfangenen Ultraschallsignal ein Erkennen von einer Breite einzelner Signalpulse. In Bezug auf die Breite einzelner Signalpulse können beispielsweise eine minimale, eine mittlere und/oder eine maximale Breite einzelner Signalpulse ausgewertet werden. Des Weiteren können analog zu der Breite der einzelnen Signalpulse auch Bereiche ohne Signalpulse beschrieben werden, d.h. Signalpausen zwischen den Signalpulsen. Auch hier können entsprechend eine minimale, eine mittlere und/oder eine maximale Breite der Signalpausen ausgewertet werden. Die kodierten Ultraschallemissionen anderer Ultraschallsensoren weisen typischerweise eine feste Pulsdauer für einzelne Signalpulse auf, so dass eine Erkennung von Pulsen mit einer solchen Pulsdauer ein Muster zur Erkennung von kodierten Ultraschallemissionen anderer Ultraschallsensoren darstellen kann. Vorzugsweise wird eine Mehrzahl von Einzelpulsen in Bezug auf ihre Breite erkannt. Bei den kodierten Ultraschallemissionen anderer Ultraschallsensoren wird typischerweise eine konstante Pulsbreite für Einzelpulse verwendet, so dass eine mehrfache Erkennung von Pulsen mit einer solchen typischen Breite eine weitere verbesserte Erkennung von kodierten Ultraschallemissionen anderer Ultraschallsensoren als Störsignale ermöglicht.In an advantageous embodiment of the invention, the step of performing pattern recognition based on the received ultrasound signal comprises detecting a width of individual signal pulses. With regard to the width of individual signal pulses, for example, a minimum, a mean and / or a maximum width of individual signal pulses can be evaluated. Furthermore, analogous to the width of the individual signal pulses, regions without signal pulses can also be described, i. Signal pauses between the signal pulses. Again, a minimum, a medium and / or a maximum width of the signal pauses can be evaluated accordingly. The coded ultrasound emissions of other ultrasound sensors typically have a fixed pulse duration for individual signal pulses, so that detection of pulses having such a pulse duration can represent a pattern for the detection of coded ultrasound emissions of other ultrasound sensors. Preferably, a plurality of individual pulses are recognized with respect to their width. The coded ultrasound emissions of other ultrasound sensors typically use a constant pulse width for individual pulses, so that multiple detection of pulses having such a typical width enables further improved detection of coded ultrasound emissions of other ultrasound sensors as interference signals.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung umfasst der Schritt des Durchführens einer Mustererkennung basierend auf dem empfangenen Ultraschallsignal ein Erkennen statistischer Momente basierend auf dem empfangenen Ultraschallsignal. Die statistischen Momente betreffen Signalinformationen, die eine statistische Unterscheidung der kodierten Ultraschallemissionen von anderen Ultraschallsensoren von anderen Störsignalen oder auch regulären Echos ermöglichen. Statistische Momente sind beispielsweise Kenngrößen, die eine Amplitudenverteilung in dem Ultraschallsignal beschreiben. Abhängig von einem oder mehreren Parametern aus einer Gruppe umfassend wie viele Echos aufgetreten sind, wie oft der Schwellwert überschritten wurde oder wie lang die Echos waren, ergeben sich für die statistischen Momente unterschiedliche Werte. Bekannte statistische Momente sind beispielsweise ein Mittelwert (1. Moment) oder eine Varianz (2. Moment). Solche statistischen Momente treten bei Störungen, die auf kodierten Ultraschallemissionen anderer Ultraschallsensoren beruhen, typischerweise auf, wodurch sich diese Störungen von anderen Störungen beispielsweise durch Reflektionen am Boden oder Lärm Beispielsweise von Kehrmaschinen unterscheiden. Dieser Unterschied kann dazu genutzt werden, um die Störungen durch kodierte Ultraschallemissionen anderer Ultraschallsensoren als solche zu identifizieren.In an advantageous embodiment of the invention, the step of performing pattern recognition based on the received ultrasound signal comprises detecting statistical moments based on the received ultrasound signal. The statistical moments concern signal information which allows a statistical distinction of the coded ultrasonic emissions from other ultrasonic sensors from other interference signals or even regular echoes. Statistical moments are, for example, characteristics which describe an amplitude distribution in the ultrasonic signal. Depending on one or more parameters from a group comprising how many echoes have occurred, how often the threshold has been exceeded or how long the echoes have been, different values result for the statistical moments. For example, known statistical moments are an average (1st moment) or a variance (2nd moment). Such statistical moments typically occur with disturbances based on coded ultrasound emissions of other ultrasonic sensors, thereby distinguishing these disturbances from other disturbances such as ground reflections or noise such as sweepers. This difference can be used to identify the interference from coded ultrasound emissions of other ultrasonic sensors as such.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung umfasst der Schritt des Durchführens einer Mustererkennung basierend auf dem empfangenen Ultraschallsignal ein Erfassen einer Zeit bis zum Auftreten eines ersten Signalpulses, einer Zeit bis zum Auftreten eines letzten Signalpulses und/oder einer Pulslänge bestimmter Signalpulse, z.B. des ersten und des letzten Signalpulses einer kodierten Ultraschallemissionen anderer Ultraschallsensoren.In an advantageous embodiment of the invention, the step of performing a pattern recognition based on the received ultrasound signal comprises detecting a time until the occurrence of a first signal pulse, a time until the occurrence of a last signal pulse and / or a pulse length of certain signal pulses, e.g. the first and the last signal pulse of a coded ultrasonic emissions of other ultrasonic sensors.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung umfasst der Schritt des Durchführens einer Mustererkennung basierend auf dem empfangenen Ultraschallsignal ein Durchführen der Mustererkennung mit einem Klassifikator. Der Klassifikator kann genutzt werden, um basierend auf dem empfangenen Ultraschallsignal eine Kategorisierung durchzuführen, ob kodierte Ultraschallemissionen anderer Ultraschallsensoren empfangen wurden oder nicht. Prinzipiell können auch weitere Kategorien von Störungen erkannt werden. Dabei wird typischerweise ein Merkmalsraum auf eine Menge von Klassen abgebildet.In an advantageous embodiment of the invention, the step of performing pattern recognition based on the received ultrasound signal comprises performing the pattern recognition with a classifier. The classifier may be used to categorize based on the received ultrasound signal whether encoded ultrasound emissions from other ultrasound sensors have been received or not. In principle, other categories of disturbances can also be used be recognized. Typically, a feature space is mapped to a set of classes.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung umfasst der Schritt des Durchführens der Mustererkennung mit einem Klassifikator ein Durchführen der Mustererkennung mit wenigstens einem Klassifikator aus einer Gruppe umfassend eine lineare Support-Vector-Machine, eine baumbasierte Klassifikation, ein k-nearest neighors Verfahren oder Ensemble Algorithmen wie z.B. AdaBoost. Ensemble Algorithmen kombinieren mehrere Klassifikatoren. Entsprechende Klassifikatoren sind als solche an sich bekannt. Sie sind effizient anzuwenden und zuverlässig in der Klassifizierung.In an advantageous embodiment of the invention, the step of performing the pattern recognition with a classifier comprises performing the pattern recognition with at least one classifier from a group comprising a linear support vector machine, a tree-based classification, a k-nearest neighors method or ensemble algorithms such as e.g. AdaBoost. Ensemble algorithms combine several classifiers. Corresponding classifiers are known per se. They are efficient to use and reliable in classification.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung umfasst das Verfahren einen zusätzlichen Schritt zum Trainieren des Klassifikators. Der Klassifikator wird vorzugsweise mit verschiedenartigen Ultraschallsignalen trainiert, die zumindest teilweise kodierte Ultraschallemissionen von Ultraschallsensoren umfassen. Die Ultraschallsignale umfassen Messdaten aus verschiedene Szenarien und Umgebungsbedingungen, um den Klassifikator unabhängig von solchen Faktoren machen zu können. Das Trainieren des Klassifikators kann einmalig durchgeführt werden, um einen fertig trainierten Klassifikator für einen Mehrzahl Fahrzeuge bereitstellen zu können. Insbesondere erfolgt das Training dabei außerhalb des jeweiligen Fahrzeugs, beispielsweise als Teil eines Bereitstellungsprozesses oder eines Entwicklungsprozesses.In an advantageous embodiment of the invention, the method comprises an additional step for training the classifier. The classifier is preferably trained with various types of ultrasound signals that include at least partially encoded ultrasound emissions from ultrasound sensors. The ultrasound signals include measurement data from various scenarios and environmental conditions to make the classifier independent of such factors. The training of the classifier can be performed once to be able to provide a fully trained classifier for a plurality of vehicles. In particular, the training takes place outside the respective vehicle, for example as part of a provisioning process or a development process.

Erfindungsgemäß ist außerdem ein Verfahren zur Eliminierung von Störsignalen an einem Ultraschallsensor eines Fahrunterstützungssystems eines Fahrzeugs angegeben, umfassend das obige Verfahren zur Erkennung von Störsignalen an einem Ultraschallsensor eines Fahrunterstützungssystems eines Fahrzeugs und einen zusätzlichen Schritt zum Ausblenden des erkannten Störsignals.According to the invention, there is also provided a method of eliminating spurious signals on an ultrasonic sensor of a driving support system of a vehicle, comprising the above method of detecting spurious signals on an ultrasonic sensor of a driving support system of a vehicle and an additional step of masking the detected spurious signal.

Grundidee ist dabei, das empfangene Ultraschallsignal weiter nutzen zu können, indem es entsprechend bearbeitet wird. Entsprechend wird die Klassifikation zunächst dazu genutzt um herauszufinden, ob eine Störung durch kodierte Ultraschallemissionen anderer Ultraschallsensoren vorliegt oder nicht. Darüber hinaus ist in dem empfangenen Ultraschallsignal zu ermitteln, an welcher Position im empfangenen Ultraschallsignal die Störung vorliegt. Die Störung kann z.B. durch ein sogenanntes „Sliding Window“ gefunden werden. Dabei wird ein bestimmter Zeitausschnitt des Ultraschallsignals ausgewählt und auf die Anwesenheit einer Störung überprüft. Im nächsten Schritt wird ein weiterer Zeitausschnitt ausgewählt der sich meist zum Teil mit dem vorherigen überlappt. Es wird in dem weiteren Zeitausschnitt dieselbe Überprüfung durchgeführt. Das Zeitfenster wird solange weiter nach hinten verschoben bis man das ganze Signal überprüft hat. Dadurch können solche gestörten Bereiche ausgeblendet werden und das verbleibende Ultraschallsignal kann wie in einer ungestörten Signalantwort verarbeitet werden.The basic idea is to be able to continue to use the received ultrasound signal by processing it accordingly. Accordingly, the classification is first used to find out whether there is interference by coded ultrasonic emissions of other ultrasonic sensors or not. In addition, it must be determined in the received ultrasound signal at which position the interference is present in the received ultrasound signal. The disturbance may e.g. be found by a so-called "sliding window". In this case, a specific time segment of the ultrasound signal is selected and checked for the presence of a fault. In the next step, another time segment is selected, which usually overlaps in part with the previous one. The same check is carried out in the further time segment. The time window is moved further back until you have checked the whole signal. As a result, such disturbed areas can be hidden and the remaining ultrasonic signal can be processed as in an undisturbed signal response.

Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die anliegende Zeichnung anhand bevorzugter Ausführungsformen näher erläutert. Die dargestellten Merkmale können sowohl jeweils einzeln als auch in Kombination einen Aspekt der Erfindung darstellen. Merkmale verschiedener Ausführungsbeispiele sind übertragbar von einem Ausführungsbeispiel auf ein anderes.The invention will be explained in more detail with reference to the accompanying drawings with reference to preferred embodiments. The illustrated features may represent an aspect of the invention both individually and in combination. Features of various embodiments are transmittable from one embodiment to another.

Es zeigt

1 eine schematische Ansicht eines Fahrzeugs mit einem Fahrunterstützungssystem gemäß einer ersten, bevorzugten Ausführungsform zur Durchführung eines Verfahrens zur Erkennung und Eliminierung von Störsignalen an einem Ultraschallsensor des Fah ru nterstützu ng ssystems,
2 eine beispielhafte Darstellung eines binären Signals basierend auf einem mit dem Ultraschallsensor des Fahrunterstützungssystems aus 1 empfangenen Ultraschallsignals,
3 ein Ablaufdiagram zur Durchführung eines Verfahrens zur Erkennung und Eliminierung von Störsignalen an einem Ultraschallsensor des Fahrunterstützungssystems in Übereinstimmung mit dem Fahrzeug mit dem Fahrunterstützungssystem der ersten Ausführungsform,
4 eine beispielhafte Darstellung eines binären Signals basierend auf einem mit dem Ultraschallsensor des Fahrunterstützungssystems aus 1 empfangenen Ultraschallsignals, wobei das binäre Signal eine kodierte Ultraschallemission eines anderen Ultraschallsensors enthält,
5 eine beispielhafte Darstellung eines binären Signals basierend auf einem mit dem Ultraschallsensor des Fahrunterstützungssystems aus 1 empfangenen Ultraschallsignals, wobei das binäre Signal verschiedene Echos von Objekten aber keine kodierte Ultraschallemission eines anderen Ultraschallsensors enthält,
6 eine beispielhafte Darstellung eines binären Signals basierend auf einem mit dem Ultraschallsensor des Fahrunterstützungssystems aus 1 empfangenen Ultraschallsignals, wobei das binäre Signal eine kodierte Ultraschallemission eines anderen Ultraschallsensors enthält,
7 eine beispielhafte Darstellung eines binären Signals basierend auf einem mit dem Ultraschallsensor des Fahrunterstützungssystems aus 1 empfangenen Ultraschallsignals, wobei das binäre Signal verschiedene Echos von Objekten aber keine kodierte Ultraschallemission eines anderen Ultraschallsensors enthält,

It shows

1 1 is a schematic view of a vehicle having a driving assistance system according to a first preferred embodiment for carrying out a method for detecting and eliminating interference signals on an ultrasonic sensor of the driving assistance system;
2 an exemplary representation of a binary signal based on a with the Ultrasonic sensor of the driving support system off 1 received ultrasonic signal,
3 FIG. 8 is a flowchart for carrying out a method for detecting and eliminating noise on an ultrasonic sensor of the drive assisting system in accordance with the vehicle having the drive assisting system of the first embodiment; FIG.
4 an exemplary representation of a binary signal based on a with the ultrasonic sensor of the driving support system 1 received ultrasonic signal, wherein the binary signal contains a coded ultrasonic emission of another ultrasonic sensor,
5 an exemplary representation of a binary signal based on a with the ultrasonic sensor of the driving support system 1 received ultrasonic signal, wherein the binary signal contains different echoes of objects but no coded ultrasound emission of another ultrasonic sensor,
6 an exemplary representation of a binary signal based on a with the ultrasonic sensor of the driving support system 1 received ultrasonic signal, wherein the binary signal contains a coded ultrasonic emission of another ultrasonic sensor,
7 an exemplary representation of a binary signal based on a with the ultrasonic sensor of the driving support system 1 received ultrasonic signal, wherein the binary signal contains different echoes of objects but no coded ultrasound emission of another ultrasonic sensor,

Die 1 zeigt ein Fahrzeug 10 gemäß einer ersten, bevorzugten Ausführungsform der Erfindung. Das Fahrzeug 10 ist in 1 beispielhaft als Personenfahrzeug ausgeführt. Es kann jedoch prinzipiell ein beliebiges Fahrzeug 10 sein.The 1 shows a vehicle 10 according to a first, preferred embodiment of the invention. The vehicle 10 is in 1 exemplified executed as a passenger vehicle. However, it can in principle be any vehicle 10 his.

Das Fahrzeug 10 umfasst ein Fahrunterstützungssystem 12 mit einer Steuerungseinheit 14 und einer Mehrzahl Ultraschallsensoren 16, die in Bezug auf eine Fahrtrichtung 18 an einer Vorderseite 20 des Fahrzeugs 10 bzw. an dessen Rückseite 22 angebracht sind. Jeweils sechs Ultraschallsensoren 24 sind entlang der Vorderseite 20 des Fahrzeugs 10 bzw. an dessen Rückseite 22 angeordnet.The vehicle 10 includes a driving support system 12 with a control unit 14 and a plurality of ultrasonic sensors 16 that relate to one direction of travel 18 on a front side 20 of the vehicle 10 or on its back 22 are attached. Six ultrasonic sensors each 24 are along the front 20 of the vehicle 10 or on its back 22 arranged.

Die Ultraschallsensoren 16 sind als typische Ultraschallsensoren 16 ausgeführt, wie sie im Stand der Technik beispielsweise zur Abstandsmessung beim Parken verwendet werden.The ultrasonic sensors 16 are as typical ultrasonic sensors 16 executed, as used in the prior art, for example, for distance measurement when parking.

Das Fahrunterstützungssystem 12 umfasst weiterhin einen Kommunikationsbus 26, der die Steuerungseinheit 14 mit der Mehrzahl Ultraschallsensoren 16 verbindet.The driving support system 12 further includes a communication bus 26 who is the control unit 14 with the majority of ultrasonic sensors 16 combines.

Nachstehend wird unter Bezug auf 3 ein Verfahren zur Erkennung und zur Eliminierung von Störsignalen an dem Ultraschallsensor 16 des Fahrunterstützungssystems 12 des Fahrzeugs 10 beschrieben. Das Verfahren wird mit dem Fahrunterstützungssystem 12 der ersten Ausführungsform durchgeführt.Hereinafter, referring to 3 a method for detecting and eliminating noise on the ultrasonic sensor 16 of the driving assistance system 12 of the vehicle 10 described. The procedure is with the driving support system 12 of the first embodiment.

Das Verfahren beginnt in Schritt S100 mit einem Erzeugen eines Ultraschallpulses mit dem Ultraschallsensor 16. Es wird ein einzelner Ultraschallpuls erzeugt und von dem Ultraschallsensor 16 abgestrahlt.The procedure begins in step S100 with generating an ultrasonic pulse with the ultrasonic sensor 16 , A single ultrasonic pulse is generated and from the ultrasonic sensor 16 radiated.

In Schritt S110 erfolgt ein Empfangen eines Ultraschallsignals mit dem Ultraschallsensor 16. Das Empfangen des Ultraschallsignals mit dem Ultraschallsensor 16 erfolgt für einen vorgegebenen Zeitraum, der auf einer maximalen Reichweite des Ultraschallsensors 16 basiert, und wodurch sich eine maximale Signallaufzeit von dem Ultraschallsensor 16 zu einem Objekt und wieder zu dem Ultraschallsensor 16 zurück ergibt.In step S110 a receiving of an ultrasonic signal with the ultrasonic sensor 16 , Receiving the ultrasonic signal with the ultrasonic sensor 16 takes place for a given period of time, which is at a maximum range of the ultrasonic sensor 16 based, and resulting in a maximum signal propagation time of the ultrasonic sensor 16 to an object and back to the ultrasonic sensor 16 returns.

In Schritt S120 wird basierend auf dem empfangenen Ultraschallsignal ein binäres Signal erzeugt, das ein Überschreiten eines Schwellwerts des empfangenen Ultraschallsignals als zeitlichen Verlauf angibt. Ein solches binäres Signal ist in 2 dargestellt. Ein Überschreiten des Schwellwerts zeigt dabei ein empfangenes Echo an, so dass ein zeitlicher Verlauf dieses Signals Abstände von Hindernissen von dem jeweiligen Ultraschallsensor 16 anzeigt. Das binäre Signal wird in dem Ultraschallsensor 16 selber erzeugt. Das in 2 dargestellte binäre Signal zeigt eine Überschreitung des Schwellwerts an, indem der Signalwert von eins auf null fällt.In step S120 Based on the received ultrasound signal, a binary signal is generated which indicates that a threshold value of the received ultrasound signal is exceeded as a time characteristic. Such a binary signal is in 2 shown. Exceeding the threshold value indicates a received echo, so that a time course of this signal distances from obstacles of the respective ultrasonic sensor 16 displays. The binary signal is in the ultrasonic sensor 16 produced yourself. This in 2 shown binary signal indicates an exceeding of the threshold by the signal value of one falls to zero.

In Schritt S130 wird das binäre Signal an die Steuerungseinheit 14 übertragen. Das binäre Signal wird in der Steuerungseinheit 14 im Anschluss weiterverarbeitet.In step S130 the binary signal is sent to the control unit 14 transfer. The binary signal is in the control unit 14 subsequently processed.

In Schritt S140 wird in der Steuerungseinheit 14 eine Mustererkennung basierend auf dem binären Signal durchgeführt. In diesem Ausführungsbeispiel wird die Mustererkennung basierend auf einer Erkennung von einer Anzahl einzelner Signalpulse in dem binären Signal in einem vorgegebenen Zeitintervall durchgeführt. In einem alternativen Ausführungsbeispiel wird die Mustererkennung alternativ oder zusätzlich basierend auf dem empfangenen Ultraschallsignal ein Erkennen von einer Breite einzelner Signalpulse durchgeführt. Es können beispielsweise eine minimale, eine mittlere und/oder eine maximale Breite einzelner Signalpulse ausgewertet werden.In step S140 is in the control unit 14 a pattern recognition is performed based on the binary signal. In this embodiment, pattern recognition is performed based on detection of a number of individual signal pulses in the binary signal in a predetermined time interval. In an alternative embodiment, the pattern recognition is carried out alternatively or additionally based on the received ultrasonic signal, a recognition of a width of individual signal pulses. For example, a minimum, a mean and / or a maximum width of individual signal pulses can be evaluated.

In einem weiter alternativen Ausführungsbeispiel wird die Mustererkennung basierend auf basierend auf einer Erkennung statistischer Momente basierend auf dem empfangenen Ultraschallsignal durchgeführt. Statistische Momente sind beispielsweise Kenngrößen, die eine Amplitudenverteilung in dem Ultraschallsignal beschreiben. Die statistischen Momente umfassen hier einen Mittelwert oder eine Varianz.In a further alternative embodiment, the pattern recognition is performed based on detection of random moments based on the received ultrasound signal. Statistical moments are, for example, characteristics which describe an amplitude distribution in the ultrasonic signal. The statistical moments here include an average or a variance.

Die Mustererkennung wird mit einem Klassifikator in der Steuerungseinheit 14 durchgeführt. Als Klassifikator wird hier beispielhaft eine lineare Support-Vector-Machine oder eine baumbasierte Klassifikation verwendet.The pattern recognition is done with a classifier in the control unit 14 carried out. The classifier used here by way of example is a linear support vector machine or a tree-based classification.

In Schritt S150 erfolgt eine Erkennung von kodierten Ultraschallemissionen anderer Ultraschallsensoren in dem empfangenen Ultraschallsignal als Störsignale basierend auf der Mustererkennung.In step S150 A detection of coded ultrasonic emissions of other ultrasonic sensors in the received ultrasonic signal takes place as interference signals based on the pattern recognition.

Die 4 bis 7 zeigen diesbezüglich verschiedene Verläufe des binären Signals, die hier für zwei verschiedene Ultraschallsensoren 16 dargestellt sind. Abweichend von der Darstellung in 2 ist in den 4 bis 7 das Überschreiten des Schwellwerts dadurch dargestellt, dass der Wert des binären Signals eins ist, wohingegen das binäre Signal sonst auf null liegt.The 4 to 7 show in this regard different courses of the binary signal, here for two different ultrasonic sensors 16 are shown. Deviating from the illustration in 2 is in the 4 to 7 exceeding the threshold is represented by the value of the binary signal being one, whereas otherwise the binary signal is zero.

4 und 6 zeigen jeweils ein binäres Signal, das eine kodierte Ultraschallemission eines anderen Ultraschallsensors 16 enthält. Es kann eine Überlagerung mit empfangenen Echos von Objekten durch den in Schritt S100 abgestrahlten Ultraschallpuls erfolgen. 4 and 6 each show a binary signal representing an encoded ultrasound emission from another ultrasound sensor 16 contains. It can overlay with received echoes of objects through the in step S100 radiated ultrasonic pulse.

5 und 7 zeigen jeweils ein binäres Signal, das verschiedene Echos von Objekten aber keine kodierte Ultraschallemission eines anderen Ultraschallsensors 16 enthält. 5 and 7 each show a binary signal, the different echoes of objects but no coded ultrasound emission of another ultrasonic sensor 16 contains.

In Schritt S160 erfolgt eine Eliminierung von Störsignalen in dem binären Signal, indem die erkannten kodierten Ultraschallemissionen anderer Ultraschallsensoren als Störsignale ausgeblendet werden. Es wird ermittelt, an welcher Position die Störung vorliegt, um diesen gestörten Bereich auszublenden.In step S160 an elimination of interference signals in the binary signal by the detected coded ultrasonic emissions of other ultrasonic sensors are blanked out as interference signals. It is determined at which position the disturbance is present in order to hide this disturbed area.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1010: Fahrzeugvehicle
1212: FahrunterstützungssystemDriving assistance system
1414: Steuerungseinheitcontrol unit
1616: Ultraschallsensorultrasonic sensor
1818: Fahrtrichtungdirection of travel
2020: Vorderseitefront
2222: Rückseiteback
2424: Kommunikationsbuscommunication

Claims

A method for detecting interference signals on an ultrasonic sensor (16) of a driving support system (12) of a vehicle (10), comprising the steps Generating an ultrasonic pulse with the ultrasonic sensor (16), Receiving an ultrasonic signal with the ultrasonic sensor (16), Performing pattern recognition based on the received ultrasound signal (16), and Detecting encoded ultrasonic emissions of other ultrasonic sensors (16) in the received ultrasonic signal as spurious signals based on the pattern recognition.

Method according to Claim 1 characterized in that the method comprises an additional step of generating a binary signal indicative of exceeding a threshold of the received ultrasound signal as a time history, and the step of performing pattern recognition based on the received ultrasound signal comprises performing pattern recognition in the binary Signal includes.

Method according to Claim 2 characterized in that the method comprises an additional step of transmitting the binary signal to a control unit (14) and the step of performing the pattern recognition in the control unit (14).

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the step of performing a pattern recognition based on the received ultrasonic signal comprises detecting a number of individual signal pulses, in particular in a predetermined time interval.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the step of performing a pattern recognition based on the received ultrasonic signal comprises detecting a width of individual signal pulses.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the step of performing a pattern recognition based on the received ultrasonic signal comprises detecting statistical moments based on the received ultrasonic signal.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the step of performing a pattern recognition based on the received ultrasonic signal comprises performing the pattern recognition with a classifier.

Method according to Claim 7 characterized in that the step of performing pattern recognition with a classifier comprises performing pattern recognition on at least one classifier from a group comprising a linear support vector machine, a tree-based classification, a k-nearest neighbors method, or ensemble algorithms such as AdaBoost includes.

Method according to one of the preceding Claims 7 or 8th , characterized in that the method comprises an additional step of training the classifier.

A method for eliminating spurious signals on an ultrasonic sensor (16) of a driving support system (12) of a vehicle (10), comprising the method for detecting interference signals on an ultrasonic sensor (16) of a driving support system (12) of a vehicle (10) according to one of the preceding claims, and an additional step to hide the detected interference signal.

A driving support system (12) having at least one ultrasonic sensor (16) and a control unit (14), wherein the driving support system (12) is implemented, the method according to any one of the preceding Claims 1 to 10 perform.