DE102020129060B3

DE102020129060B3 - Method for determining a threshold value curve of an ultrasonic sensor device of a motor vehicle, computer program product, computer-readable storage medium and ultrasonic sensor device

Info

Publication number: DE102020129060B3
Application number: DE102020129060.8A
Authority: DE
Inventors: Maximilian Poepperl; Raghavendra Gulagundi; Niko Sommer; Niko Moritz Scholz; Felix Becker
Original assignee: Valeo Schalter und Sensoren GmbH
Current assignee: Valeo Schalter und Sensoren GmbH
Priority date: 2020-11-04
Filing date: 2020-11-04
Publication date: 2021-09-23
Anticipated expiration: 2040-11-05

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bestimmen zumindest einer Schwellwertkurve (12) einer Ultraschallsensorvorrichtung (2), mit den Schritten:- Erzeugen einer Empfangskurve (13) in Abhängigkeit von dem empfangenen Ultraschallsignal (8);- Bestimmen einer Vielzahl von Echosignalen (14) in der Empfangskurve (13) durch Vorgeben eines minimalen Schwellwerts (15) durch zeitliches Verschieben eines vorgegebenen Zeitintervalls (16) über die Empfangskurve (13); (S1)- Erzeugen einer Initialkurve (17), wobei die Initialkurve (17) derart erzeugt wird, dass eine jeweilige Empfangsamplitude (A) der Echosignale (14) unterhalb der Initialkurve (17) liegt; (S2) und- Ausdünnen der Initialkurve (17) zur Schwellwertkurve (12) wobei iterativ Stützpunkte (18) aus der Initialkurve (17) auf Basis einer Vorgabe eines geringsten Flächenzuwachses zwischen der Initialkurve (17) und den Echosignalen (14) und auf Basis einer Vorgabe, dass die Empfangsamplituden (A) aller Echosignale (14) unterhalb der Schwellwertkurve (12) verbleiben, entfernt werden.Ferner betrifft die Erfindung ein Computerprogrammprodukt, ein computerlesbares Speichermedium sowie eine Ultraschallsensorvorrichtung (2).The invention relates to a method for determining at least one threshold value curve (12) of an ultrasonic sensor device (2), with the following steps: - generating a reception curve (13) as a function of the received ultrasonic signal (8); - determining a plurality of echo signals (14) in the reception curve (13) by specifying a minimum threshold value (15) by shifting a predetermined time interval (16) over the reception curve (13); (S1) - generating an initial curve (17), the initial curve (17) being generated in such a way that a respective received amplitude (A) of the echo signals (14) is below the initial curve (17); (S2) and thinning of the initial curve (17) to the threshold value curve (12) with iterative support points (18) from the initial curve (17) based on a specification of the smallest area increase between the initial curve (17) and the echo signals (14) and based on a requirement that the reception amplitudes (A) of all echo signals (14) remain below the threshold value curve (12). The invention also relates to a computer program product, a computer-readable storage medium and an ultrasonic sensor device (2).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bestimmen zumindest einer Schwellwertkurve einer Ultraschallsensorvorrichtung eines Kraftfahrzeugs. Ferner betrifft die Erfindung ein Computerprogrammprodukt, ein computerlesbares Speichermedium sowie eine Ultraschallsensorvorrichtu ng.The invention relates to a method for determining at least one threshold value curve of an ultrasonic sensor device of a motor vehicle. The invention also relates to a computer program product, a computer-readable storage medium and an ultrasonic sensor device.

Aus dem Stand der Technik sind bereits schwellen-basierte Ultraschallsensorvorrichtungen zur Objektdetektion bekannt. Unter schwellen-basierter Objektdetektion ist insbesondere zu verstehen, dass in einem ersten Schritt im Ultraschallsensor selbst ein Ultraschallsignal ausgesendet und, nachdem es von der Umgebung mit unterschiedlicher Amplitude und in unterschiedlichen Abständen reflektiert wurde, und wieder empfangen wird. Um nun solche Signalanteile herauszufinden, die von Objekten kommen, die für die Funktion im Fahrzeug relevant sind, wird eine bestimmte Schwellwertkurve vorgegeben. Alle Signalanteile des empfangenen Signals, die sich über der Schwellwertkurve befinden werden somit als Signalanteile von einem relevanten Objekt erkannt. Vom Ultraschallsensor zur elektronischen Recheneinrichtung werden dann meist nur noch einige wenige Informationen über die wichtigen erkannten Signalanteile übertragen, zum Beispiel die Detektionszeit, welche auch als Time of Flight bezeichnet werden kann, eine Echoamplitude oder eine Länge der Schwellenüberschreitung. Die Schwellwertkurve kann dabei adaptiv sein. Das bedeutet, dass unter Vorgabe gewisser Parameter, eine Anpassung der Schwellwertkurve an die Umgebung, zum Beispiel Temperatur oder Bodenbelag, möglich ist. Dadurch kann prinzipiell die Objektdetektion verbessert werden.Threshold-based ultrasonic sensor devices for object detection are already known from the prior art. Threshold-based object detection is understood to mean, in particular, that in a first step an ultrasonic signal is transmitted in the ultrasonic sensor itself and, after it has been reflected by the surroundings with different amplitudes and at different distances, is received again. In order to find out those signal components that come from objects that are relevant for the function in the vehicle, a certain threshold value curve is specified. All signal components of the received signal that are above the threshold value curve are thus recognized as signal components from a relevant object. From the ultrasonic sensor to the electronic computing device, only a few pieces of information about the important recognized signal components are then usually transmitted, for example the detection time, which can also be referred to as the time of flight, an echo amplitude or the length of the threshold being exceeded. The threshold value curve can be adaptive. This means that by specifying certain parameters, it is possible to adapt the threshold value curve to the environment, for example temperature or floor covering. In principle, this can improve object detection.

Gemäß dem Stand der Technik werden in heutigen Ultraschallsensorvorrichtungen weiterhin feste Schwellwertkurven hinterlegt. Dabei können verschiedene Schwellwertkurven bei unterschiedlichen Temperaturen vorhanden sein. Nachteilig daran ist, dass feste Schwellen vorgegeben sind und dadurch oftmals der Prozess der Definition sehr komplex und kompliziert ist. Um Schwellen für ein bestimmtes Kraftfahrzeug zu ermitteln, müssen verschiedenste Messungen auf unterschiedlichen Oberflächen mit dem Kraftfahrzeug durchgeführt werden und iterativ durch speziell geschultes Personal die Schwellwerte eingestellt werden. Das manuelle Einstellen von Schwellwertkurven ist kosten- und insbesondere zeitintensiv für speziell geschultes Personal. Zudem muss dieser Prozess für jedes Fahrzeugmodell einzeln durchgeführt werden. Durch das manuelle Einstellen der Schwellwertkurve kann es außerdem zu Schwankungen in der Schwellwertkurve kommen, so dass keine reproduzierbaren Ergebnisse erwartet werden können.According to the state of the art, fixed threshold value curves are still stored in today's ultrasonic sensor devices. Different threshold value curves can be present at different temperatures. The disadvantage of this is that fixed thresholds are given, which means that the definition process is often very complex and complicated. In order to determine thresholds for a specific motor vehicle, a wide variety of measurements must be carried out on different surfaces with the motor vehicle and the threshold values must be set iteratively by specially trained personnel. The manual setting of threshold value curves is costly and, in particular, time-consuming for specially trained personnel. In addition, this process must be carried out individually for each vehicle model. Manual setting of the threshold value curve can also lead to fluctuations in the threshold value curve, so that no reproducible results can be expected.

Die DE 10 2011 121 000 A1 betrifft ein Verfahren zum Bestimmen einer Schwellwertkurve für einen Sensor eines Kraftfahrzeugs, mit welcher die Amplitude eines Empfangssignals verglichen wird, welches von dem Sensor zur Messung eines Abstands zwischen dem Kraftfahrzeug und einem in seiner Umgebung befindlichen Objekt nach dem Echolaufzeitverfahren empfangen wird, wobei zum Bestimmen der Schwellwertkurve der Sensor in einen Konfigurationsmodus geschaltet wird, in welchem durch den Sensor ein Sendesignal ausgesendet und anschließend ein Empfangssignal empfangen wird, und wobei zumindest ein Amplitudenwert des Empfangssignals ermittelt wird und die Schwellwertkurve anhand des zumindest einen Amplitudenwerts bestimmt wird.the DE 10 2011 121 000 A1 relates to a method for determining a threshold value curve for a sensor of a motor vehicle, with which the amplitude of a received signal is compared, which is received by the sensor for measuring a distance between the motor vehicle and an object in its vicinity according to the echo propagation time method Threshold value curve the sensor is switched to a configuration mode in which a transmission signal is sent out by the sensor and a reception signal is then received, and at least one amplitude value of the reception signal is determined and the threshold value curve is determined on the basis of the at least one amplitude value.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren, ein Computerprogrammprodukt, ein computerlesbares Speichermedium sowie eine Ultraschallsensorvorrichtung zu schaffen, mittels welchen aufwandsreduziert eine Schwellwertkurve für die Ultraschallsensorvorrichtung bestimmt werden kann.The object of the present invention is to create a method, a computer program product, a computer-readable storage medium and an ultrasonic sensor device, by means of which a threshold value curve for the ultrasonic sensor device can be determined with reduced effort.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren, ein Computerprogrammprodukt, ein computerlesbares Speichermedium sowie eine Ultraschallsensorvorrichtung gemäß den unabhängigen Patentansprüchen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungsformen sind in den Unteransprüchen angegeben.This object is achieved by a method, a computer program product, a computer-readable storage medium and an ultrasonic sensor device according to the independent patent claims. Advantageous embodiments are specified in the subclaims.

Ein Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bestimmen zumindest einer Schwellwertkurve einer Ultraschallsensorvorrichtung eines Kraftfahrzeugs. Es erfolgt ein Aussenden und ein Empfangen zumindest eines Ultraschallsignals in eine Umgebung der Ultraschallsensorvorrichtung mittels zumindest eines Ultraschallsensors der Ultraschallsensorvorrichtung. Es wird eine Empfangskurve in Abhängigkeit von dem empfangenen Ultraschallsignal mittels einer elektronischen Recheneinrichtung der Ultraschallsensorvorrichtung erzeugt. Es wird eine Vielzahl von Echosignalen in der Empfangskurve durch Vorgeben eines minimalen Schwellwerts für eine Empfangsamplitude der Echosignale durch zeitliches Verschieben eines vorgegebenen Zeitintervalls der Empfangszeit über die Empfangskurve mittels der elektronischen Recheneinrichtung bestimmt. Es erfolgt ein Erzeugen einer Initialkurve mit einer geringeren Anzahl von Stützpunkten als eine Anzahl bestimmter Echosignale, wobei die Initialkurve derart erzeugt wird, dass eine jeweilige Empfangsamplitude der Echosignale unterhalb der Initialkurve liegt, wobei eine zeitliche Auflösung gegenüber der Empfangskurve verringert wird. Es wird die Initialkurve zur Schwellwertkurve mittels der elektronischen Recheneinrichtung ausgedünnt und wobei bei der Ausdünnung der Initialkurve iterativ Stützpunkte aus der Initialkurve auf Basis einer Vorgabe eines geringsten Flächenzuwachs zwischen der Initialkurve und den Echosignalen und auf Basis einer Vorgabe, dass die Empfangsamplituden aller Echosignale unterhalb der Schwellwertkurve verbleiben, entfernt werden bis eine vorgegebene Anzahl von Stützpunkten erreicht ist.One aspect of the invention relates to a method for determining at least one threshold value curve of an ultrasonic sensor device of a motor vehicle. At least one ultrasonic signal is transmitted and received in the surroundings of the ultrasonic sensor device by means of at least one ultrasonic sensor of the ultrasonic sensor device. A reception curve is generated as a function of the received ultrasonic signal by means of an electronic computing device of the ultrasonic sensor device. A large number of echo signals are determined in the reception curve by specifying a minimum threshold value for a reception amplitude of the echo signals by shifting a predetermined time interval of the reception time over the reception curve by means of the electronic computing device. An initial curve is generated with a smaller number of support points than a number of specific echo signals, the initial curve being generated in such a way that a respective reception amplitude of the echo signals is below the initial curve, with a time resolution being reduced compared to the reception curve. The initial curve for the threshold value curve is thinned out by means of the electronic computing device and, when thinning out the initial curve, iterative support points from the initial curve on the basis of a specification of the smallest area increase between the initial curve and the Echo signals and on the basis of a specification that the received amplitudes of all echo signals remain below the threshold value curve, are removed until a predetermined number of support points is reached.

In der Umgebung ist insbesondere kein Objekt, welches zu einem späteren Zeitpunkt erfasst werden kann/soll, während der Erzeugung der Schwellwertkurve vorhanden. Mit anderen Worten wird die Schwellwertkurve in einer objektlosen Umgebung erzeugt.In particular, there is no object in the environment that can / should be detected at a later point in time while the threshold value curve is being generated. In other words, the threshold value curve is generated in an object-free environment.

Die Initialkurve zur Schwellwertkurve durch Auswertung einer Änderung einer Fläche unterhalb der Initialkurve bis zu einem Echosignal bei einem Weglassen eines jeweiligen Stützpunkts bis eine vorgegebene Anzahl an Stützpunkten bei einem geringsten Flächenzuwachs erreicht ist mittels der elektronischen Recheneinrichtung ausgedünnt.The initial curve for the threshold value curve by evaluating a change in an area below the initial curve up to an echo signal when a respective support point is omitted until a predetermined number of support points is reached with a slight increase in area by means of the electronic computing device.

Somit ist es ermöglicht, dass automatisch eine Schwellwertkurve erzeugt werden kann. Insbesondere entfällt dadurch ein manuelles Auswerten der Schwellwertkurve.This enables a threshold value curve to be generated automatically. In particular, manual evaluation of the threshold value curve is no longer necessary.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren kann das manuelle Einstellen der Schwellwertkurven somit eliminiert werden. Dadurch kann nicht nur ein kosten- und zeitintensiver Prozess eingespart werden, sondern die Schwellwerteinstellung kann in jedem Kraftfahrzeug durchgeführt werden, wodurch auch Fertigungstoleranzen ausgeglichen werden können und somit die Funktion der Ultraschallsensorvorrichtung verbessert werden kann. Des Weiteren kann mit dem Verfahren auch bei einem Austausch der Ultraschallsensorvorrichtung einfach eine neue Schwellwerteinstellung durchgeführt werden, da kein speziell geschultes Personal mehr vorhanden sein muss. Bei geeigneter Implementierung des Verfahrens in einer elektronischen Recheneinrichtung und Integration einer Objekterkennung während einer Kalibrierung der Ultraschallsensorvorrichtung kann das Verfahren selbst zur Anpassung der Schwellwerte im laufenden Betrieb genutzt werden, was zum Beispiel bei Beschädigung von Ultraschallsensoren der Ultraschallsensorvorrichtung sinnvoll sein kann.With the method according to the invention, the manual setting of the threshold value curves can thus be eliminated. This not only saves a costly and time-consuming process, but the threshold value setting can be carried out in every motor vehicle, whereby manufacturing tolerances can also be compensated and the function of the ultrasonic sensor device can thus be improved. Furthermore, a new threshold value setting can simply be carried out with the method even when the ultrasonic sensor device is exchanged, since there is no longer any need for specially trained personnel. With a suitable implementation of the method in an electronic computing device and integration of object recognition during calibration of the ultrasonic sensor device, the method itself can be used to adapt the threshold values during operation, which can be useful, for example, if the ultrasonic sensors of the ultrasonic sensor device are damaged.

Mit anderen Worten ist ein Verfahren zur automatischen Schwellwertbestimmung für die Ultraschallsensorvorrichtung beziehungsweise für einen Ultraschallsensor der Ultraschallsensorvorrichtung, wobei die Ultraschallsensorvorrichtung beispielsweise mehr als zwei Ultraschallsensoren aufweisen kann, vorgeschlagen. Insbesondere wird für jeden Stützpunkt innerhalb der Initialkurve analysiert, wie bei einem Weglassen des Stützpunkts der Flächenzuwachs unter der Schwellwertkurve, insbesondere Initialkurve, ist, und ob sich die Schwellwertkurve so verschiebt, dass einer der gemessenen Amplitudenwerte, insbesondere der Echosignale, oberhalb der Schwellwertkurven liegen würde. Diese Informationen werden genutzt, um den Stützpunkt zu identifizieren, der den geringsten Einfluss auf die Initialkurve hat. Insbesondere ist dabei von Bedeutung, dass nach dem Weglassen eines Stützpunkts keiner der Echoamplitudenwerte oberhalb der Initialkurve liegt. Dadurch können die Stützpunkte identifiziert werden, die nicht weggelassen werden können. Von den verbleibenden Stützpunkten wird derjenige Stützpunkt entfernt, bei dem der Flächenzuwachs unterhalb der Schwellwertkurve am geringsten ist. Diese Auswahl wird iterativ durchgeführt, bis die gewünschte Anzahl an Stützpunkten erreicht ist.In other words, a method is proposed for automatic threshold value determination for the ultrasonic sensor device or for an ultrasonic sensor of the ultrasonic sensor device, wherein the ultrasonic sensor device can have more than two ultrasonic sensors, for example. In particular, it is analyzed for each interpolation point within the initial curve how, if the interpolation point is omitted, the area increase is below the threshold value curve, in particular the initial curve, and whether the threshold value curve shifts in such a way that one of the measured amplitude values, in particular the echo signals, would lie above the threshold value curves . This information is used to identify the support point that has the least influence on the initial curve. In particular, it is important that, after a support point has been omitted, none of the echo amplitude values is above the initial curve. This makes it possible to identify the support points that cannot be left out. From the remaining support points, that support point is removed at which the increase in area is lowest below the threshold value curve. This selection is carried out iteratively until the desired number of support points is reached.

Mit nochmals anderen Worten ist insbesondere vorgesehen, dass eine Methode zum automatischen Einstellen von der Schwellwertkurve vorgeschlagen ist, wobei prinzipiell drei Schritte durchgeführt werden. Es erfolgt ein Aufzeichnen aller vorhandenen Echos, wobei unter Echos insbesondere die Echosignale zu verstehen sind, sowie ein Erstellen der Initialkurve aus den vorhandenen Echos. Im Anschluss daran erfolgt ein flächenspezifisches Ausdünnen der Initialkurve. Wie bereits erwähnt, wird bei Ultraschallsensoren häufig nur eine begrenzte Anzahl an Objekten mit Attributen übertragen. Dabei werden die zu übertragenden Objekte meist nach ihrer Ankunftszeit ausgewählt, zum Beispiel die ersten fünf Echos werden übertragen. Diese Limitierung verhindert, dass alle Echos und insbesondere solche mit hoher Laufzeit zu der elektronischen Recheneinrichtung übertragen werden. Um dennoch alle vorhandenen Echosignale aufzeichnen zu können, wird daher ein spezielles Abtastverfahren angewendet. Dazu werden in einem ersten Schritt alle Schwellwerte auf ihren Maximalwert gesetzt. Anschließend wir ein Bereich mit minimalem Schwellwert festgelegt vor-zugsweise durch Setzen mindestens eines Schwellwertes auf seinen Minimal-wert und die empfangenen Echosignale übertragen. Auf diese Weise können Schritt für Schritt alle Echosignale aufgezeichnet werden, da nur Echosignale übertragen werden, die über den Schwellen liegen und das hier im Idealfall nur in dem Bereich des Minimums der Fall sein kann.In yet other words, it is provided in particular that a method for automatically setting the threshold value curve is proposed, three steps being carried out in principle. All echoes present are recorded, echoes in particular being understood to mean the echo signals, and the initial curve is generated from the echoes present. This is followed by an area-specific thinning of the initial curve. As already mentioned, with ultrasonic sensors often only a limited number of objects with attributes is transmitted. The objects to be transmitted are usually selected according to their arrival time, for example the first five echoes are transmitted. This limitation prevents all echoes, and in particular those with a long transit time, from being transmitted to the electronic computing device. In order to still be able to record all existing echo signals, a special scanning method is used. For this purpose, all threshold values are set to their maximum value in a first step. A range with a minimum threshold value is then defined, preferably by setting at least one threshold value to its minimum value, and the received echo signals are transmitted. In this way, all echo signals can be recorded step by step, since only echo signals are transmitted which are above the thresholds and which in the ideal case can only be the case in the area of the minimum.

In einem zweiten Schritt werden die einzelnen, aufgezeichneten Echos zu der Initialkurve zusammengefasst. Diese Kurve wird so gewählt, dass sie einen minimalen Abstand zu den Echosignalen aufweist, wobei kein Echosignal über dieser Initialkurve liegt. Des Weiteren wird die Initialkurve so gewählt, dass sie nur die Punkte, sowohl in ihrer Amplitude als auch zeitlich, enthält auf denen Schwellwerte platziert werden können. Dies ist insbesondere von Bedeutung, da in den meisten Fällen nur eine - durch Quantisierung - begrenzte Anzahl an Schwellwertamplituden möglich ist.In a second step, the individual recorded echoes are combined to form the initial curve. This curve is chosen so that it has a minimum distance from the echo signals, with no echo signal lying above this initial curve. Furthermore, the initial curve is selected in such a way that it only contains the points, both in amplitude and in time, on which threshold values can be placed. This is particularly important since in most cases only a number of threshold amplitudes that is limited by quantization is possible.

In einem dritten Schritt wird nun die eigentliche Bestimmung der Schwellwertkurve durchgeführt. Typischerweise ist nur eine eingeschränkte Anzahl an Schwellwerten in der Ultraschallsensorvorrichtung, insbesondere in einem ASIC (Application specific integrated circuit - Anwendungsspezifische integrierte Schaltung), einstellbar. Die Initialkurve enthält jedoch deutlich mehr Abtastpunkte, so dass diese nicht direkt als Schwellwertkurve genutzt werden kann. Um die Abtastpunkte/Stützpunkte zu reduzieren, ist das Ausdünnen der Initialkurve notwendig. Dazu wird für jeden Abtastpunkt überprüft, welche Fläche zwischen der Empfangskurve und der Schwellwertkurve hinzugefügt wird, wenn dieser Punkt entfernt wird. Bei einer Entfernung des Punktes wird zwischen den benachbarten Punkten insbesondere linear interpoliert. In jedem Iterationsschritt wird dann der Punkt entfernt, der die kleinste zusätzliche Fläche erzeugt und gleichzeitig kein Überschreiten der Empfangskurve über die Schwellwertkurve hervorruft. Im nächsten Iterationsschritt werden wieder alle Punkte bezüglich der zusätzlichen Fläche überprüft und ein weiterer Punkt entfernt. Dies wird solange fortgesetzt, bis nur noch die gewünschte Anzahl an Schwellwerten vorhanden ist. Das Ausdünnen kann natürlich durch weitere Vorgaben, wie zum Beispiel den maximalen Abstand zwischen zwei Abtastpunkten, weiter eingeschränkt werden.In a third step, the actual determination of the threshold value curve is now carried out. Typically, only a limited number of threshold values can be set in the ultrasonic sensor device, in particular in an ASIC (application specific integrated circuit). However, the initial curve contains significantly more sampling points so that it cannot be used directly as a threshold value curve. In order to reduce the sampling points / interpolation points, the initial curve must be thinned out. For this purpose, it is checked for each sampling point which area is added between the reception curve and the threshold value curve when this point is removed. When the point is removed, interpolation is particularly linear between the neighboring points. In each iteration step, the point is then removed that creates the smallest additional area and at the same time does not cause the reception curve to exceed the threshold value curve. In the next iteration step, all points relating to the additional area are checked again and another point is removed. This is continued until only the desired number of threshold values is available. The thinning can of course be further restricted by further specifications, such as the maximum distance between two scanning points.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltungsform wird die Initialkurve mit einer geringeren Anzahl von Stützpunkte als eine Anzahl bestimmter Echosignale und/oder es wird die Initialkurve derart erzeugt, dass eine zeitliche Auflösung gegenüber der Empfangskurve verringert wird. Beispielsweise werden als vorgegebene Anzahl von Stützpunkten für die Schwellwertkurve zwölf Stützpunkte vorgegeben. Insbesondere bei heutigen Ultraschallsensoren wird lediglich eine geringe Anzahl von Stützpunkten, beispielsweise zehn Stützpunkte, wobei dies rein beispielhaft und keinesfalls abschließend zu betrachten ist, an die elektronische Recheneinrichtung übertragen. Dies ist insbesondere ausreichend, um eine zuverlässige Schwellwertkurve erzeugen zu können und gleichzeitig kann diese zuverlässig genutzt werden, um Objekte in der Umgebung erfassen zu können. Somit kann aufwandsreduziert eine Objektdetektion durchgeführt werden.According to an advantageous embodiment, the initial curve is generated with a smaller number of support points than a number of specific echo signals and / or the initial curve is generated in such a way that a temporal resolution is reduced compared to the reception curve. For example, twelve support points are specified as the specified number of support points for the threshold value curve. In particular, with today's ultrasonic sensors, only a small number of support points, for example ten support points, this being purely exemplary and by no means conclusive, is transmitted to the electronic computing device. This is particularly sufficient to be able to generate a reliable threshold value curve and at the same time this can be used reliably in order to be able to detect objects in the environment. Object detection can thus be carried out with reduced effort.

Ferner hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn zum Erzeugen der Schwellwertkurve zwischen den Stützpunkten linear interpoliert wird. Mit anderen Worten ist vorgesehen, sollte einer der Stützpunkte aus der Initialkurve entfernt werden, so wird zwischen den benachbarten Stützpunkten linear interpoliert, wodurch eine einfache Schwellwertkurve erzeugt werden kann. Insbesondere ist nun erfindungsgemäß vorgesehen, dass auch bei der linearen Interpolation zwischen den beiden Stützpunkten kein Echosignal oberhalb dieser linearen Interpolation liegt. Somit kann zuverlässig die Schwellwertkurve erzeugt werden.It has also proven to be advantageous if linear interpolation is carried out between the interpolation points in order to generate the threshold value curve. In other words, it is provided that if one of the interpolation points should be removed from the initial curve, linear interpolation is carried out between the adjacent interpolation points, as a result of which a simple threshold value curve can be generated. In particular, it is now provided according to the invention that even with the linear interpolation between the two support points, no echo signal is above this linear interpolation. The threshold value curve can thus be reliably generated.

Weiterhin vorteilhaft ist, wenn zum Erzeugen der Empfangskurve im Zeitintervall der minimale Schwellwert vorgegeben wird und außerhalb des Zeitintervalls der Schwellwert als maximal vorgegeben wird. Insbesondere werden somit in einem ersten Schritt alle Schwellwerte auf ihren Maximalwert gesetzt und nur innerhalb des vorgegebenen Zeitintervalls auf das Minimum reduziert. Das vorgegebene Zeitintervall wird nun zeitlich über die Empfangskurve geschoben und es werden immer ein Teil der Echosignale an die elektronische Recheneinrichtung übertragen. Insbesondere wird dabei bei jeder Minimumstelle innerhalb des vorgegebenen Zeitintervalls mindestens eine Messung durchgeführt. Voraussetzung ist hierfür insbesondere ein statisches Messszenario, in welchem insbesondere keine bewegten Objekte, bevorzugt keine Objekte je nach Anwendung, in der Umgebung sind und das Kraftfahrzeug sich im Stillstand befindet. Nach dem „Durchschieben“ des Minimums ist dann die gesamte Empfangskurve innerhalb der elektronischen Recheneinrichtung verfügbar. Dadurch ist es ermöglicht, dass für die gesamte Empfangskurve die Echosignale zuverlässig bestimmt werden können. Insbesondere werden alle Echosignale in der Empfangskurve dadurch aufgezeichnet und nicht nur lediglich fünf Stück, wodurch eine präzise Erzeugung der Schwellwertkurve realisiert werden kann.It is also advantageous if the minimum threshold value is specified in the time interval for generating the reception curve and the threshold value is specified as the maximum outside the time interval. In particular, in a first step, all threshold values are set to their maximum value and only reduced to the minimum within the specified time interval. The predefined time interval is now shifted in time over the reception curve and some of the echo signals are always transmitted to the electronic computing device. In particular, at least one measurement is carried out at each minimum point within the specified time interval. A prerequisite for this is, in particular, a static measurement scenario in which in particular no moving objects, preferably no objects, depending on the application, are in the vicinity and the motor vehicle is at a standstill. After “pushing through” the minimum, the entire reception curve is available within the electronic computing device. This enables the echo signals to be reliably determined for the entire reception curve. In particular, all echo signals are recorded in the reception curve and not just five, so that a precise generation of the threshold value curve can be realized.

Weiterhin vorteilhaft ist, wenn innerhalb jedes Zeitintervalls zumindest drei Echosignale, insbesondere fünf Echosignale, bestimmt werden. Dadurch ist eine präzise Auswertung der Empfangskurve ermöglicht. Insbesondere können dadurch jegliche Echosignale innerhalb der Umgebung erfasst werden, wodurch eine präzise Erzeugung der Schwellwertkurve realisiert werden kann.It is also advantageous if at least three echo signals, in particular five echo signals, are determined within each time interval. This enables a precise evaluation of the reception curve. In particular, any echo signals within the environment can thereby be recorded, as a result of which a precise generation of the threshold value curve can be realized.

Ferner hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn eine Empfangskurve viermal so hoch aufgelöst wird, wie die Initialkurve. Beispielsweise kann die zeitliche Auflösung in der Empfangskurve mit 100 µs vorgegeben wird und eine zeitliche Auflösung der Initialkurve mit 400 µs vorgegeben wird. Insbesondere handelt es sich bei den vorgegebenen Auflösungen lediglich um Auflösungsbereiche. Insbesondere ist somit die Auflösung der Initialkurve gegenüber der Empfangskurve um das Vierfache verkleinert. Somit können bereits innerhalb der Initialkurve weniger Stützpunkte gegenüber der Empfangskurve erzeugt werden, sodass ein zuverlässiges Ausdünnen und Erzeugen der Schwellwertkurve durchgeführt werden kann.It has also proven to be advantageous if a reception curve is resolved four times as high as the initial curve. For example, the temporal resolution in the reception curve can be specified with 100 μs and a temporal resolution of the initial curve can be specified with 400 μs. In particular, the specified resolutions are only resolution ranges. In particular, the resolution of the initial curve is thus four times smaller than that of the reception curve. In this way, fewer interpolation points can be generated in relation to the reception curve within the initial curve, so that the threshold value curve can be reliably thinned out and generated.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltungsform werden bei der erreichten Anzahl an Stützpunkten die Stützpunkte in Abhängigkeit von einem Flächenzuwachs innerhalb eines vorgegebenen Zeitbereichs verschoben. Insbesondere kann somit vorgesehen sein, sollten die Stützpunkte ermittelt werden, dass diese innerhalb eines vorgegebenen Zeitbereichs noch verschoben werden können. Das Verschieben des Stützpunktes ermöglicht, sollten die Punkte sowohl in ihrer Amplitude als auch in ihrem Zeitpunkt quantisiert sein, dass dies berücksichtigt werden kann. Das Verschieben wird dann dazu verwendet um die Punkte auf mögliche Zeitpunkte zu verschieben, die durch die Quantisierung möglich sind.According to a further advantageous embodiment, when the number of support points reached is reached, the support points are dependent on an increase in area within a given time range. In particular, it can thus be provided, should the interpolation points be determined, that they can still be shifted within a predetermined time range. Moving the support point enables the points to be quantized both in their amplitude and in their point in time so that this can be taken into account. The shift is then used to shift the points to possible points in time that are possible through the quantization.

Ferner hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn das Bestimmen der Schwellwertkurve während einer Kalibrierungsphase der Ultraschallsensorvorrichtung durchgeführt wird. Mit anderen Worten kann beispielsweise vor einem Serienfahrzeugbau die Ultraschallsensorvorrichtung kalibriert werden. Insbesondere findet die Kalibrierungsphase lediglich einmal für die Ultraschallsensorvorrichtung statt. Die Schwellwertkurve wird dann insbesondere in der elektronischen Recheneinrichtung abgespeichert und kann beispielsweise für Kraftfahrzeuge derselben Art beziehungsweise derselben Baureihe verwendet werden. Somit ist lediglich eine Kalibrierungsphase für eine Vielzahl von Kraftfahrzeugen notwendig.Furthermore, it has proven to be advantageous if the threshold value curve is determined during a calibration phase of the ultrasonic sensor device. In other words, for example, the ultrasonic sensor device can be calibrated before a series vehicle is built. In particular, the calibration phase takes place only once for the ultrasonic sensor device. The threshold value curve is then stored, in particular, in the electronic computing device and can be used, for example, for motor vehicles of the same type or the same series. Thus, only one calibration phase is necessary for a large number of motor vehicles.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltungsform wird das Bestimmen der Schwellwertkurve in einem angeordneten Zustand der Ultraschallsensorvorrichtung an einem Kraftfahrzeugbauteil des Kraftfahrzeugs durchgeführt. Insbesondere können somit Besonderheiten am Kraftfahrzeug bereits bei der Kalibrierungsphase berücksichtigt werden. Insbesondere ist die Ultraschallsensorvorrichtung beispielsweise an einer Stoßstange des Kraftfahrzeugs als Kraftfahrzeugbauteil angeordnet. Echosignale, welche auf Grundlage der Stoßstange innerhalb der Empfangskurve entstehen, können dadurch berücksichtigt werden und insbesondere bereits bei der Schwellwertkurve berücksichtigt werden. Dadurch ist eine verbesserte Objektdetektion der Ultraschallsensorvorrichtung im verbauten Zustand am Kraftfahrzeug ermöglicht, sodass eine verbesserte Objektdetektion mittels des Kraftfahrzeugs realitätsnah realisiert werden kann.According to a further advantageous embodiment, the threshold value curve is determined in an arranged state of the ultrasonic sensor device on a motor vehicle component of the motor vehicle. In particular, special features on the motor vehicle can thus already be taken into account in the calibration phase. In particular, the ultrasonic sensor device is arranged, for example, on a bumper of the motor vehicle as a motor vehicle component. Echo signals that arise on the basis of the bumper within the reception curve can thereby be taken into account and, in particular, already taken into account in the threshold value curve. This enables an improved object detection of the ultrasonic sensor device in the installed state on the motor vehicle, so that an improved object detection can be realized realistically by means of the motor vehicle.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltungsform wird die Schwellwertkurve bei einem ersten Umgebungsparameter erzeugt und zumindest eine weitere Schwellwertkurve wird bei einem zum ersten Umgebungsparameter unterschiedlichen weiteren Umgebungsparameter erzeugt. Als Umgebungsparameter kann beispielsweise eine unterschiedliche Temperatur beziehungsweise eine unterschiedliche Luftfeuchtigkeit angesehen werden. Insbesondere werden dabei während der Kalibrierungsphase unterschiedliche Temperaturen und unterschiedliche Luftfeuchtigkeit simuliert und es wird zu jedem Umgebungsparameter eine Schwellwertkurve erzeugt und diese innerhalb der elektronischen Recheneinrichtung abgespeichert. Insbesondere können auch mehr als zwei Umgebungsparameter simuliert werden, wodurch eine präzise Erzeugung von Schwellwertkurven bei unterschiedlichen Umgebungsbedingungen realisiert werden kann. Dadurch kann eine präzise Objektdetektion bei unterschiedlichen Umgebungsbedingungen mittels der Ultraschallsensorvorrichtung durchgeführt werden.In a further advantageous embodiment, the threshold value curve is generated for a first environmental parameter and at least one further threshold value curve is generated for a further environmental parameter that differs from the first environmental parameter. For example, a different temperature or a different air humidity can be viewed as an environmental parameter. In particular, different temperatures and different humidity levels are simulated during the calibration phase and a threshold value curve is generated for each environmental parameter and this is stored within the electronic computing device. In particular, more than two environmental parameters can also be simulated, whereby a precise generation of threshold value curves can be realized under different environmental conditions. As a result, a precise object detection can be carried out under different environmental conditions by means of the ultrasonic sensor device.

Es hat sich weiterhin als vorteilhaft erwiesen, wenn die bestimmte Schwellwertkurve in einer Speichereinrichtung der elektronischen Recheneinrichtung abgespeichert wird und für einen zukünftigen Gebrauch der bestimmten Schwellwertkurve zur Verfügung gestellt wird. Insbesondere weist somit die Ultraschallsensorvorrichtung eine elektronische Recheneinrichtung mit einer Speichereinrichtung auf. Die bestimmte Schwellwertkurve wird dann innerhalb der Speichereinrichtung abgespeichert. Es kann beispielsweise vorgesehen sein, dass dann die abgespeicherte Schwellwertkurve an eine kraftfahrzeugexterne, elektronische Recheneinrichtung übertragen wird. Diese Schwellwertkurve kann dann für eine Vielzahl von Kraftfahrzeugen zur Verfügung gestellt werden. Somit ist lediglich eine einzige Kalibrierungsphase bei einer einzigen Ultraschallsensorvorrichtung notwendig, um die Schwellwertkurve für eine Vielzahl von unterschiedlichen Kraftfahrzeugen zur Verfügung zu stellen.It has also proven to be advantageous if the determined threshold value curve is stored in a storage device of the electronic computing device and is made available for future use of the determined threshold value curve. In particular, the ultrasonic sensor device thus has an electronic computing device with a storage device. The determined threshold value curve is then stored within the memory device. It can be provided, for example, that the stored threshold value curve is then transmitted to an electronic computing device external to the vehicle. This threshold value curve can then be made available for a large number of motor vehicles. Thus, only a single calibration phase is necessary for a single ultrasonic sensor device in order to provide the threshold value curve for a large number of different motor vehicles.

Es hat sich weiterhin als vorteilhaft erwiesen, wenn die Schwellwertkurve in Abwesenheit eines Objekts in der Umgebung erzeugt wird. Insbesondere ist somit kein Objekt, insbesondere kein dauerhaftes beziehungsweise statisches Objekt, in der Umgebung vorhanden. Dadurch ist es ermöglicht, dass zukünftig Objekte, welche sich in der Umgebung des Kraftfahrzeugs befinden, detektiert werden können. Durch die Abwesenheit des Objekts kann insbesondere die Schwellwertkurve für die Ultraschallsensorvorrichtung, wie sie am Kraftfahrzeug angeordnet ist, bestimmt werden. Somit kann eine präzise Bestimmung der Schwellwertkurve realisiert werden, wodurch verbessert eine Objektdetektion durchgeführt werden kann.It has also proven to be advantageous if the threshold value curve is generated in the absence of an object in the vicinity. In particular, there is therefore no object, in particular no permanent or static object, in the environment. This enables objects that are in the vicinity of the motor vehicle to be detected in the future. Due to the absence of the object, in particular the threshold value curve for the ultrasonic sensor device, as it is arranged on the motor vehicle, can be determined. A precise determination of the threshold value curve can thus be realized, as a result of which an object detection can be carried out in an improved manner.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Computerprogrammprodukt mit Programmcodemitteln, welche in einem computerlesbaren Medium gespeichert sind, um das Verfahren zum Erzeugen einer Schwellwertkurve nach dem vorhergehenden Aspekt durchzuführen, wenn das Computerprogrammprodukt auf einem Prozessor einer elektronischen Recheneinrichtung abgearbeitet wird.Another aspect of the invention relates to a computer program product with program code means which are stored in a computer-readable medium in order to carry out the method for generating a threshold value curve according to the preceding aspect when the computer program product is processed on a processor of an electronic computing device.

Ein nochmals weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein computerlesbares Speichermedium mit einem Computerprogrammprodukt nach dem vorhergehenden Aspekt. Das Computerlesbare Speichermedium kann insbesondere als Teil einer elektronischen Recheneinrichtung ausgebildet sein.Yet another aspect of the invention relates to a computer-readable storage medium a computer program product according to the preceding aspect. The computer-readable storage medium can in particular be designed as part of an electronic computing device.

Ein nochmals weiterer Aspekt der Erfindung betrifft eine Ultraschallsensorvorrichtung für ein Kraftfahrzeug, mit zumindest einem Ultraschallsensor und mit einer elektronischen Recheneinrichtung, wobei die Ultraschallsensorvorrichtung zum Durchführen eines Verfahrens nach dem vorhergehenden Aspekt ausgebildet ist. Insbesondere wird das Verfahren mittels der Ultraschallsensorvorrichtung durchgeführt.Yet another aspect of the invention relates to an ultrasonic sensor device for a motor vehicle, with at least one ultrasonic sensor and with an electronic computing device, the ultrasonic sensor device being designed to carry out a method according to the preceding aspect. In particular, the method is carried out by means of the ultrasonic sensor device.

Ein nochmals weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug mit einer Ultraschallsensorvorrichtung. Das Kraftfahrzeug ist insbesondere als Personenkraftwagen ausgebildet.Yet another aspect of the invention relates to a motor vehicle with an ultrasonic sensor device. The motor vehicle is designed in particular as a passenger vehicle.

Vorteilhafte Ausgestaltungsformen des Verfahrens sind als vorteilhafte Ausgestaltungsformen des Computerprogrammprodukts, des computerlesbaren Speichermediums, der Ultraschallsensorvorrichtung sowie des Kraftfahrzeugs anzusehen. Die Ultraschallsensorvorrichtung sowie das Kraftfahrzeug weisen dazu gegenständliche Merkmale auf, welche eine Durchführung des Verfahrens oder eine vorteilhafte Ausgestaltungsform davon ermöglichen.Advantageous embodiments of the method are to be regarded as advantageous embodiments of the computer program product, the computer-readable storage medium, the ultrasonic sensor device and the motor vehicle. For this purpose, the ultrasonic sensor device and the motor vehicle have objective features which enable the method or an advantageous embodiment thereof to be carried out.

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 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. Es sind darüber hinaus Ausführungen und Merkmalskombinationen, insbesondere durch die oben dargelegten Ausführungen, als offenbart anzusehen, die über die in den Rückbezügen der Ansprüche dargelegten Merkmalskombinationen hinausgehen oder abweichen.Further features of the invention emerge from the claims, the figures and the description of the figures. The features and combinations of features mentioned above in the description, as well as the features and combinations of features mentioned below in the description of the figures and / or shown alone in the figures, can be used not only in the specified combination, but also in other combinations without falling within the scope of the invention leaving. There are thus also embodiments of the invention to be regarded as encompassed and disclosed, which are not explicitly shown and explained in the figures, but emerge and can be generated from the explained embodiments by means of separate combinations of features. Designs and combinations of features are also to be regarded as disclosed, which therefore do not have all the features of an originally formulated independent claim. In addition, designs and combinations of features, in particular through the statements set out above, are to be regarded as disclosed, which go beyond or differ from the combinations of features set forth in the back-references of the claims.

Die Erfindung wird nun anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen sowie unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert.The invention will now be explained in more detail on the basis of preferred exemplary embodiments and with reference to the accompanying drawings.

Dabei zeigen:

1 eine schematische Draufsicht auf eine Ausführungsform eines Kraftfahrzeugs mit einer Ausführungsform einer Ultraschallsen sorvo rrichtu n g;
2 ein schematisches Ablaufdiagramm des Verfahrens;
3 ein schematisches Diagramm zur Erzeugung einer Empfangskurve;
4 ein schematisches Diagramm zur Erzeugung einer Initialkurve aus der Empfangskurve gemäß 3; und
5 ein schematisches Diagramm zur Erzeugung einer Schwellwertkurve aus der Initialkurve gemäß 4.

Show:

1 a schematic plan view of an embodiment of a motor vehicle with an embodiment of an ultrasonic sensor device;
2 a schematic flow diagram of the method;
3 a schematic diagram for generating a reception curve;
4th a schematic diagram for generating an initial curve from the reception curve according to FIG 3 ; and
5 a schematic diagram for generating a threshold value curve from the initial curve according to FIG 4th .

In den Fig. sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen.Identical or functionally identical elements are provided with the same reference symbols in the figures.

1 zeigt in einer schematischen Draufsicht eine Ausführungsform eines Kraftfahrzeugs 1 mit einer Ausführungsform einer Ultraschallsensorvorrichtung 2. Die Ultraschallsensorvorrichtung 2 weist vorliegend zumindest einen Ultraschallsensor 3 auf. Insbesondere kann die Ultraschallsensorvorrichtung 2 auch mehr als einen Ultraschallsensor 3 aufweisen. 1 shows an embodiment of a motor vehicle in a schematic plan view 1 with an embodiment of an ultrasonic sensor device 2 . The ultrasonic sensor device 2 in the present case has at least one ultrasonic sensor 3 on. In particular, the ultrasonic sensor device 2 also more than one ultrasonic sensor 3 exhibit.

Der Ultraschallsensorvorrichtung 3 weist eine Sendeeinrichtung 4 sowie eine Empfangseinrichtung 5 auf. Insbesondere kann die Ultraschallsensorvorrichtung 3 monostatisch ausgebildet sein und einen piezoelektrischen Effekt nutzen, so dass die Sendeeinrichtung 4 und die Empfangseinrichtung 5 in dem gleichen Bauteil ausgebildet sind. Mittels der Sendeeinrichtung 4 kann ein Ultraschallsignal 6 ausgesendet werden und ein in einer Umgebung 7 reflektiertes Ultraschallsignal 8 empfangen werden. Hierzu weist der Ultraschallsensor 3 insbesondere die Empfangseinrichtung 5 auf mit einer Membran 9. Ferner weist der Ultraschallsensor 3 eine elektronische Recheneinrichtung 10 auf. Die elektronische Recheneinrichtung 10 ist dabei bevorzugt extern zur Ultraschallsensorvorrichtung 3 ausgebildet kann aber alternativ auch als Teil der Ultraschallsensorvorrichtung 2 ausgebildet sein. Die Ultraschallsensorvorrichtung 2 ist beispielsweise für ein Fahrerassistenzsystem 11 ausgebildet.The ultrasonic sensor device 3 has a transmitting device 4th as well as a receiving device 5 on. In particular, the ultrasonic sensor device 3 Be monostatic and use a piezoelectric effect, so that the transmission device 4th and the receiving device 5 are formed in the same component. By means of the transmitting device 4th can be an ultrasonic signal 6th be sent out and one in an environment 7th reflected ultrasonic signal 8th be received. The ultrasonic sensor 3 especially the receiving device 5 on with a membrane 9 . Furthermore, the ultrasonic sensor 3 an electronic computing device 10 on. The electronic computing device 10 is preferably external to the ultrasonic sensor device 3 but can alternatively also be designed as part of the ultrasonic sensor device 2 be trained. The ultrasonic sensor device 2 is for a driver assistance system, for example 11 educated.

Mit anderen Worten können Informationen, welche mittels der Ultraschallsensorvorrichtung 2 empfangen wurden, an das Fahrerassistenzsystem 11 übertragen werden, wodurch eine Unterstützung eines Fahrers realisiert werden kann. Sollte das Kraftfahrzeug 1 beispielsweise als vollautonomes Kraftfahrzeug 1 ausgebildet sein, so kann das Fahrerassistenzsystem 11 auch als elektronisches Fahrunterstützungssystem bezeichnet werden und den autonomen Betrieb des Kraftfahrzeugs 1 unterstützen.In other words, information obtained by means of the ultrasonic sensor device 2 received to the driver assistance system 11 can be transmitted, whereby a driver can be supported. Should the motor vehicle 1 for example as a fully autonomous motor vehicle 1 be designed, so the driver assistance system 11 can also be referred to as an electronic driving support system and the autonomous operation of the motor vehicle 1 support.

2 zeigt ein schematisches Ablaufdiagramm einer Ausführungsform des Verfahrens. Die 2 zeigt insbesondere ein Verfahren zum Bestimmen zumindest einer Schwellwertkurve 12 mittels der Ultraschallsensorvorrichtung 2 des Kraftfahrzeugs 1. Es wird zumindest ein Ultraschallsignal 6, 8 in die Umgebung 7 der Ultraschallsensorvorrichtung 2 mittels des zumindest einen Ultraschallsensors 3 ausgesendet. Es erfolgt ein Erzeugen einer Empfangskurve 13 (3) in Abhängigkeit von dem empfangenen Ultraschallsignal 8 mittels der elektronischen Recheneinrichtung 10 der Ultraschallsensorvorrichtung 2. In einem ersten Schritt S1 wird dann eine Vielzahl von Echosignalen 14 (3) in der Empfangskurve 13 durch Vorgeben eines minimalen Schwellwerts 15 (3) für eine Empfangsamplitude A (3) der Echosignale 13 durch zeitliches Verschieben eines vorgegebenen Zeitintervalls 16 (3) der Empfangszeit t über die Empfangskurve 13 mittels der elektronischen Recheneinrichtung 10 bestimmt. In einem zweiten Schritt S2 erfolgt das Erzeugen einer Initialkurve 17 (4) mit einer geringeren Anzahl von Stützpunkten 18 als eine Anzahl bestimmter Echosignale 14, wobei die Initialkurve 17 derart erzeugt wird, dass eine jeweilige Empfangsamplitude A der Echosignale 14 unterhalb der Initialkurve 17 liegt, wobei eine zeitliche Auflösung gegenüber der Empfangskurve 13 verringert wird. In einem dritten Schritt S3 erfolgt das Ausdünnen der Initialkurve 17 zur Schwellwertkurve 12 durch Auswertung einer Änderung einer Fläche 19 unterhalb der Initialkurve 17 bis zu einem Echosignal 14 bei einem Weglassen eines jeweiligen Stützpunkts 18 bis eine vorgegebene Anzahl an Stützpunkten 18 bei einem geringsten Flächenzuwachs erreicht ist mittels der elektronischen Recheneinrichtung 10. 2 shows a schematic flow diagram of an embodiment of the method. the 2 shows in particular a method for determining at least one threshold value curve 12th by means of the ultrasonic sensor device 2 of the motor vehicle 1 . It will at least be an ultrasonic signal 6th , 8th in the nearby areas 7th the ultrasonic sensor device 2 by means of the at least one ultrasonic sensor 3 sent out. A reception curve is generated 13th ( 3 ) depending on the received ultrasonic signal 8th by means of the electronic computing device 10 the ultrasonic sensor device 2 . In a first step S1 then becomes a multitude of echo signals 14th ( 3 ) in the reception curve 13th by specifying a minimum threshold value 15th ( 3 ) for a reception amplitude A ( 3 ) of the echo signals 13th by shifting a specified time interval over time 16 ( 3 ) the reception time t via the reception curve 13th by means of the electronic computing device 10 certainly. In a second step S2 an initial curve is generated 17th ( 4th ) with a smaller number of support points 18th as a number of specific echo signals 14th , where the initial curve 17th is generated in such a way that a respective received amplitude A of the echo signals 14th below the initial curve 17th is, with a time resolution compared to the reception curve 13th is decreased. In a third step S3 the initial curve is thinned out 17th to the threshold value curve 12th by evaluating a change in an area 19th below the initial curve 17th up to an echo signal 14th if a respective support point is omitted 18th up to a specified number of support points 18th with the smallest increase in area is achieved by means of the electronic computing device 10 .

2 zeigt insbesondere, dass ein zusätzlicher Schritt S4 vorgesehen sein kann, um die Schwellwertkurve 12 zu erzeugen, wobei bei der erreichten Anzahl an Stützpunkten 18 die Stützpunkte 18 in Abhängigkeit von einem Flächenzuwachs innerhalb eines vorgegebenen Zeitbereichs verschoben werden. Dies ist insbesondere in der 5 durch eine zeitangepasste Schwellwertkurve 20 gezeigt. 2 in particular shows that an additional step S4 can be provided around the threshold value curve 12th to generate, with the achieved number of support points 18th the bases 18th be shifted depending on an increase in area within a given time range. This is especially true in the 5 through a time-adjusted threshold value curve 20th shown.

Insbesondere ist vorgesehen, dass das Bestimmen der Schwellwertkurve 12 während einer Kalibrierungsphase der Ultraschallsensorvorrichtung 2 durchgeführt wird. Das Bestimmen der Schwellwertkurve 12 wird insbesondere im angeordneten Zustand der Ultraschallsensorvorrichtung 2, wie dies in der 1 gezeigt ist, an dem Kraftfahrzeugbauteil, insbesondere einer Stoßstange, des Kraftfahrzeugs 1 durchgeführt. Ferner ist insbesondere vorgesehen, dass die Schwellwertkurve 12 bei einem ersten Umgebungsparameter erzeugt wird und zumindest eine weitere Schwellwertkurve 12 bei einem zum ersten Umgebungsparameter unterschiedlichen weiteren Umgebungsparameter erzeugt wird. Insbesondere können zum Beispiel unterschiedliche Umgebungsbedingungen, wie beispielsweise Temperaturen, als Umgebungsparameter angesehen werden. Mit anderen Worten wird eine Schwellwertkurve 12 bei einer ersten Umgebungsbedingung, beispielsweise bei einer ersten Temperatur erzeugt und eine zweite Schwellwertkurve 12 wird bei einer zweiten Temperatur erzeugt.In particular, it is provided that the threshold value curve is determined 12th during a calibration phase of the ultrasonic sensor device 2 is carried out. Determining the threshold value curve 12th is particularly in the arranged state of the ultrasonic sensor device 2 like this in the 1 is shown on the motor vehicle component, in particular a bumper, of the motor vehicle 1 carried out. Furthermore, it is provided in particular that the threshold value curve 12th is generated at a first environmental parameter and at least one further threshold value curve 12th is generated in the case of a further environmental parameter that is different from the first environmental parameter. In particular, for example, different environmental conditions, such as temperatures, can be viewed as environmental parameters. In other words, it becomes a threshold value curve 12th generated at a first environmental condition, for example at a first temperature, and a second threshold value curve 12th is generated at a second temperature.

3 zeigt in einem schematischen Diagramm das Verfahren zur Erzeugung der Empfangskurve 13. Insbesondere ist gezeigt, dass bei einem Ultraschallsensor 3 meist nur eine begrenzte Anzahl an Echosignalen 14 und die dazugehörigen Informationen übertragen werden können. Beispielsweise können bei heutigen Ultraschallsensoren 3 lediglich fünf Echosignale 14 übertragen werden. Um nun alle Echosignale 14 aufzeichnen zu können, werden alle Schwellwerte auf ihren Maximalwert 21 gesetzt und nur ein Schwellwert wird, vorliegend insbesondere im vorgegebenen Zeitintervall 16, auf einen Minimalwert, insbesondere dem minimalen Schwellwert 15, reduziert. Wenn eine zeitliche Veränderung der Schwellwertposition möglich ist, wird dieser Bereich des Minimums, wie dies in der 3 dargestellt ist, nach und nach über die Empfangskurve 13 zeitlich verschoben, was insbesondere durch den Pfeil 22 dargestellt ist. Es wird immer ein Teil der empfangenen Echosignale 14 an die elektronische Recheneinrichtung 10 übertragen. Dabei kann an jeder Minimumstelle mindestens eine Messung durchgeführt werden. Nach dem „Durchschieben“ des Minimums ist die komplette Empfangskurve 13 innerhalb der elektronischen Recheneinrichtung 10 verfügbar. Insbesondere ist somit gezeigt, dass zum Erzeugen der Empfangskurve 13 im Zeitintervall 16 der minimale Schwellwert 15 vorgegeben wird und außerhalb des Zeitintervalls 16 der Schwellwert als maximal vorgegeben wird. Ferner ist insbesondere gezeigt, dass innerhalb jedes Zeitintervalls 16 zumindest drei Echosignale 14, insbesondere fünf Echosignale 14, bestimmt werden. 3 shows in a schematic diagram the method for generating the reception curve 13th . In particular, it is shown that in an ultrasonic sensor 3 usually only a limited number of echo signals 14th and the associated information can be transmitted. For example, with today's ultrasonic sensors 3 only five echo signals 14th be transmitted. To now all echo signals 14th to be able to record, all threshold values are at their maximum value 21 is set and only one threshold value is set, in the present case in particular in the specified time interval 16 , to a minimum value, in particular the minimum threshold value 15th , reduced. If a change in the threshold position over time is possible, this area becomes the minimum, as shown in FIG 3 is shown, gradually over the reception curve 13th postponed, as indicated in particular by the arrow 22nd is shown. It always becomes part of the received echo signals 14th to the electronic computing device 10 transfer. At least one measurement can be carried out at each minimum point. After “pushing through” the minimum, the complete reception curve is 13th within the electronic computing device 10 available. In particular, it is thus shown that for generating the reception curve 13th in the time interval 16 the minimum threshold 15th is specified and outside the time interval 16 the threshold value is specified as a maximum. It is also shown in particular that within each time interval 16 at least three echo signals 14th , in particular five echo signals 14th , be determined.

4 zeigt in einer schematischen Ansicht ein Diagramm zur Erzeugung der Initialkurve 17. Insbesondere ist gezeigt, dass die Time of Flight, mit anderen Worten die Empfangszeit t der Echosignale 14 in einem deutlich feineren Raster vorhanden sind als die Schwellen für den Ultraschallsensor 3 gesetzt werden können, wodurch die Erstellung der Initialkurve 17 notwendig ist. Dies wird so gelegt, dass kein Echosignal 14 die Initialkurve 17 überschreitet und das Abtastintervall der Schwellwerte eingehalten wird. Ferner zeigt die 4, dass eine wichtige Eigenschaft der Initialkurve 17 ist, dass kein Echosignal 14 die Initialkurve 17 überschreitet. 4th shows a schematic view of a diagram for generating the initial curve 17th . In particular, it is shown that the time of flight, in other words the reception time t of the echo signals 14th are present in a much finer grid than the thresholds for the ultrasonic sensor 3 can be set, thereby creating the initial curve 17th necessary is. This is placed so that there is no echo signal 14th the initial curve 17th exceeds and the sampling interval of the threshold values is observed. Furthermore, the 4th that an important property of the initial curve 17th is that no echo signal 14th the initial curve 17th exceeds.

5 zeigt in einer schematischen Ansicht ein Diagramm zur Erzeugung der Schwellwertkurve 12 beziehungsweise der zeitverbesserten Schwellwertkurve 20. Insbesondere ist gezeigt, dass die Schwellwertkurve 12 vorliegend die Stützpunkte 18 aufweist, die auch Teil der Initialkurve 17 sind. Dies resultiert aus dem Verfahren zur Erzeugung der Schwellwertkurve 12. Für die Erzeugung der Schwellwertkurve 12 werden in jedem Schritt die verfügbaren Stützpunkte 18 daraufhin untersucht, welche Flächen 19 zwischen der Empfangskurve 13 und der aktuellen Schwellwertkurve 12 zusätzlich entstehen würden, wenn man den entsprechenden Stützpunkt 18 wegnehmen würde. In der ersten Iteration entspricht die aktuelle Schwellwertkurve 12 der Initialkurve 17. Anschließend wird derjenige Stützpunkt 18 entfernt, der den kleinsten Flächenzuwachs hervorruft und dabei die Schwellwertkurve 12 noch so gestaltet, dass kein Echosignal 14 darüber liegt. Die Iteration wird so lange fortgesetzt, bis nur noch die gewünschte Anzahl an Stützpunkten 18 vorhanden ist, beispielsweise zwölf Stück. Dadurch erhält man einen Algorithmus vollautomatisch für die Schwellwertkurve 12 für das gegebene empfangene Ultraschallsignal 8. 5 shows a schematic view of a diagram for generating the threshold value curve 12th or the time-improved threshold value curve 20th . In particular, it is shown that the threshold value curve 12th here the bases 18th which is also part of the initial curve 17th are. This results from the method for generating the threshold value curve 12th . For generating the threshold value curve 12th are the available support points in each step 18th then examined which areas 19th between the reception curve 13th and the current threshold curve 12th would also arise if you had the appropriate base 18th would take away. In the first iteration corresponds to the current threshold value curve 12th the initial curve 17th . Then that base becomes 18th removed, which causes the smallest increase in area and thereby the threshold value curve 12th still designed so that no echo signal 14th above it. The iteration is continued until only the desired number of support points is left 18th is present, for example twelve pieces. This results in a fully automatic algorithm for the threshold value curve 12th for the given received ultrasonic signal 8th .

Insbesondere zeigt somit die 5, dass als vorgegebene Anzahl von Stützpunkten 18 zwölf Stützpunkte 18 vorgegeben werden. Zum Erzeugen der Schwellwertkurve 12 wird zwischen den jeweiligen Stützpunkten 18 linear interpoliert. Des Weiteren werden bei einer erreichten Anzahl an Stützpunkten 18 die Stützpunkte 18 in Abhängig von einem Flächenzuwachs innerhalb eines vorgegebenen Zeitbereichs verschoben. Dies ist insbesondere durch die Unterschiede der Schwellwertkurve 12 und der zeitverschobenen Schwellwertkurve 20 zu sehen.In particular, shows the 5 that as a given number of support points 18th twelve bases 18th can be specified. For generating the threshold value curve 12th is between the respective support points 18th linearly interpolated. Furthermore, when the number of support points is reached 18th the bases 18th shifted in dependence on an increase in area within a given time range. This is particularly due to the differences in the threshold value curve 12th and the time-shifted threshold curve 20th to see.

Des Weiteren ist insbesondere vorgesehen, dass die bestimmte Schwellwertkurve in einer Speichereinrichtung der elektronischen Recheneinrichtung 10 abgespeichert wird und für einen zukünftigen Gebrauch der bestimmten Schwellwertkurve 12 zur Verfügung gestellt wird. Des Weiteren ist insbesondere vorgesehen, dass die Schwellwertkurve 12 in Abwesenheit eines Objekts in der Umgebung 7 erzeugt wird.Furthermore, it is provided in particular that the determined threshold value curve is stored in a storage device of the electronic computing device 10 is stored and for future use of the specific threshold value curve 12th is made available. Furthermore, it is provided in particular that the threshold value curve 12th in the absence of an object in the area 7th is produced.

Weiterhin betrifft die Erfindung auch ein Computerprogrammprodukt sowie ein computerlesbares Speichermedium, welches insbesondere innerhalb der elektronischen Recheneinrichtung 10 abgespeichert werden kann.Furthermore, the invention also relates to a computer program product and a computer-readable storage medium which, in particular, is located within the electronic computing device 10 can be saved.

Claims

Method for determining at least one threshold value curve (12) of an ultrasonic sensor device (2) of a motor vehicle (1), comprising the steps: - Sending and receiving at least one ultrasonic signal (6, 8) in an environment (7) of the ultrasonic sensor device (2) by means of at least one ultrasonic sensor (3) of the ultrasonic sensor device (2); - Generating a reception curve (13) as a function of the received ultrasonic signal (8) by means of an electronic computing device (10) of the ultrasonic sensor device (2); - Determination of a plurality of echo signals (14) in the reception curve (13) by specifying a minimum threshold value (15) within a predetermined time interval (16) of a reception time (t) via the reception curve (13) by means of the electronic computing device (10); (S1) - Generating an initial curve (17) with a plurality of support points (18), the initial curve (17) being generated in such a way that a respective reception amplitude (A) of the echo signals (14) lies below the initial curve (17); (S2) and - Thinning out the initial curve (17) to form the threshold value curve (12) by means of the electronic computing device (10) and with the thinning of the initial curve (17) iteratively supporting points (18) from the initial curve (17) on the basis of a specification of the smallest area increase between the initial curve (17) and the echo signals (14) and on the basis of a specification that the received amplitudes (A) of all echo signals (14) remain below the threshold value curve (12) are removed until a predetermined number of support points (18) is reached.

Procedure according to Claim 1 , characterized in that the initial curve (17) with a smaller number of support points (18) than a number of specific echo signals (14) and / or that the initial curve (17) is generated in such a way that a temporal resolution compared to the reception curve (13) is decreased.

Method according to one of the Claims 1 or 2 , characterized in that the minimum threshold value (15) is specified for generating the reception curve (13) in the time interval (16) and the threshold value is specified as the maximum outside the time interval (16).

Method according to one of the preceding claims, characterized in that at least three echo signals (14), in particular five echo signals (14), are determined within each time interval (16).

Method according to one of the preceding claims, characterized in that, given the number of support points (18) achieved, the support points (18) are shifted within a predetermined time range.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the determination of the threshold value curve (12) during a Calibration phase of the ultrasonic sensor device (2) is carried out.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that when the ultrasonic sensor device (2) is arranged on a motor vehicle component of the motor vehicle (1), the threshold value curve (12) is determined.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the threshold value curve (12) is generated for a first environmental parameter and at least one further threshold value curve (12) is generated for a further environmental parameter different from the first environmental parameter.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the determined threshold value curve (12) is stored in a storage device of the electronic computing device (10) and is made available for future use of the determined threshold value curve (12).

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the threshold value curve (12) is generated in the absence of an object in the environment (7).

Method according to one of the preceding claims, characterized in that, in order to generate the threshold value curve (12), linear interpolation is carried out between the respective support points (18).

Computer program product with program code means with program code means, which are stored in a computer-readable medium, to the method according to one of the preceding Claims 1 until 11 to be carried out when the computer program product is processed on a processor of an electronic computing device (10).

Computer-readable storage medium with a computer program product according to Claim 12 .

Ultrasonic sensor device (2) for a motor vehicle (1), with at least one ultrasonic sensor (3) and with an electronic computing device (10), the ultrasonic sensor device (2) for performing a method according to one of the Claims 1 until 11 is trained.