DE102022107381A1 - Adjusting detection of objects based on receiving ultrasonic echo signals with a vehicle's ultrasonic sensors - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Anpassen einer Erkennung von Objekten (18) in einem Umgebungsbereich (20) eines Fahrzeugs (10) basierend auf dem Empfang von Ultraschallechosignalen (26) mit Ultraschallsensoren (14) des Fahrzeugs (10), umfassend die Schritte Empfangen von Bodeninformationen betreffend den Umgebungsbereich (20) des Fahrzeugs (10), und Anpassen der Erkennung von Objekten (18) in dem Umgebungsbereich (20) des Fahrzeugs (10) aus von den Ultraschallsensoren (14) empfangenen Ultraschallechosignalen (26) basierend auf den empfangenen Bodeninformationen. Die Erfindung betrifft außerdem ein System (12) zur Erkennung von Objekten (18) in einem Umgebungsbereich (20) eines Fahrzeugs (10) basierend auf dem Empfang von Ultraschallechosignalen (26) mit Ultraschallsensoren (14) des Fahrzeugs (10), mit einer Mehrzahl Ultraschallsensoren (14), die über eine Datenverbindung (34) miteinander verbunden sind, wobei das System (12) ausgeführt ist, dass obige Verfahren zum Anpassen einer Erkennung von Objekten (18) durchzuführen.The invention relates to a method for adapting a detection of objects (18) in a surrounding area (20) of a vehicle (10) based on the reception of ultrasonic echo signals (26) with ultrasonic sensors (14) of the vehicle (10), comprising the steps of receiving Ground information regarding the surrounding area (20) of the vehicle (10), and adjusting the detection of objects (18) in the surrounding area (20) of the vehicle (10) from ultrasonic echo signals (26) received by the ultrasonic sensors (14) based on the received ground information . The invention also relates to a system (12) for detecting objects (18) in a surrounding area (20) of a vehicle (10) based on the reception of ultrasonic echo signals (26) with ultrasonic sensors (14) of the vehicle (10), with a plurality Ultrasonic sensors (14), which are connected to one another via a data connection (34), the system (12) being designed to carry out the above method for adapting a detection of objects (18).
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft Verfahren zum Anpassen einer Erkennung von Objekten in einem Umgebungsbereich eines Fahrzeugs basierend auf dem Empfang von Ultraschallechosignalen mit Ultraschallsensoren des Fahrzeugs.The present invention relates to methods for adjusting a detection of objects in a surrounding area of a vehicle based on the reception of ultrasonic echo signals with ultrasonic sensors of the vehicle.
Auch betrifft die vorliegende Erfindung ein System zur Erkennung von Objekten in einem Umgebungsbereich eines Fahrzeugs basierend auf dem Empfang von Ultraschallechosignalen mit Ultraschallsensoren des Fahrzeugs, mit einer Mehrzahl Ultraschallsensoren, die über eine Datenverbindung miteinander verbunden sind, wobei das System ausgeführt ist, dass obige Verfahren durchzuführen.The present invention also relates to a system for detecting objects in a surrounding area of a vehicle based on the reception of ultrasonic echo signals with ultrasonic sensors of the vehicle, with a plurality of ultrasonic sensors that are connected to one another via a data connection, the system being designed to carry out the above methods .
Autonomes Fahren ist ein Thema, das für aktuelle Fahrzeuge von größter Bedeutung ist. Autonomes Fahren wird üblicherweise in fünf Stufen eingeteilt, wobei Stufe fünf ein vollständig autonomes Fahren betrifft, das ohne Präsenz einer menschlichen Überwachungsperson oder eines Fahrers in dem Fahrzeug durchgeführt werden kann. Solche Fahrzeuge der Stufe fünf können daher beispielsweise ohne Bedienelemente zum Fahren des Fahrzeugs bereitgestellt werden.Autonomous driving is a topic that is of utmost importance for current vehicles. Autonomous driving is usually divided into five levels, with level five referring to fully autonomous driving that can be performed without the presence of a human supervisor or driver in the vehicle. Such level five vehicles can therefore be provided, for example, without controls for driving the vehicle.
Aktuell sind beispielsweise verschiedene Systeme für Stufe vier für einige Anwendungsfälle verfügbar oder in der Entwicklung. Beispielsweise kann für Funktionen im Zusammenhang mit Langsamfahren in bestimmten, eng umrissenen Anwendungsfällen bereits Stufe vier erreicht werden. Solche Funktionen können beispielsweise verwendet werden zum Parken des Fahrzeugs, z.B. zum Valet Parken, oder allgemein zum Bewegen des Fahrzeugs in einem begrenzten Bewegungsbereich. Essentiell ist dabei, dass das Fahrzeug seine Umgebung zuverlässig erfassen kann. Darüber hinaus ist es erforderlich, dass solche Systeme ermitteln können, wie verlässlich die Erfassung der Umgebung ist, um erforderlichenfalls die Steuerung des Fahrzeugs an den menschlichen Fahrer übergeben zu können. Andere Systeme in diesem Zusammenhang sind beispielsweise als Park4U bekannt, bei denen sich ein Fahrzeug in einem bekannten Umfeld autonom von seiner aktuellen Position zu einer vorgegebenen Zielposition, beispielsweise einem Parkplatz, insbesondere in einer Garage, bewegt. Solche Systeme basieren auf einer trainierten Trajektorie, die von dem Fahrer zunächst mit dem Fahrzeug abgefahren und danach von dem Fahrzeug autonom unter Beachtung von Hindernissen in der Umgebung, insbesondere von beweglichen oder nicht stationären Hindernissen, nachgefahren wird.For example, various systems for level four are currently available or in development for some use cases. For example, for functions related to slow driving, level four can already be reached in certain, narrowly defined use cases. Such functions can be used, for example, to park the vehicle, e.g. for valet parking, or generally to move the vehicle within a limited range of motion. It is essential that the vehicle can reliably detect its surroundings. In addition, it is necessary for such systems to be able to determine how reliable the detection of the environment is in order to be able to hand over control of the vehicle to the human driver if necessary. Other systems in this context are known, for example, as Park4U, in which a vehicle moves autonomously in a known environment from its current position to a predetermined target position, for example a parking space, especially in a garage. Such systems are based on a trained trajectory, which is first traveled by the driver with the vehicle and then followed autonomously by the vehicle, taking into account obstacles in the environment, in particular moving or non-stationary obstacles.
Auch andere Unterstützungsfunktionen für Fahrzeuge erfordern eine zuverlässige Erfassung der Umgebung. Solche Funktionen werden beispielsweise unter dem Stichwort ASP (Advanced Safety Platform) bereitgestellt und können Funktionen wie ACC (Adaptive Cruise Control, Adaptive Geschwindigkeitsregelung), Spurhalteassistent, Spurwechselassistent und andere umfassen.Other support functions for vehicles also require reliable detection of the environment. Such functions are provided, for example, under the keyword ASP (Advanced Safety Platform) and can include functions such as ACC (Adaptive Cruise Control), lane keeping assistant, lane change assistant and others.
Zur Erfassung der Umgebung werden Umgebungserfassungssensoren in unterschiedlicher Art, Anzahl und Anordnung an dem Fahrzeug verwendet. Übliche Umgebungserfassungssensoren können optische Kameras, LiDAR-basierte Umgebungssensoren, Radarsensoren und/oder Ultraschallsensoren umfassen, wobei jede Art der Sensoren bestimmte Vor- und Nachteile aufweist. Insbesondere für Funktionen zum Langsamfahren haben sich Ultraschallsensoren bewährt, da diese zuverlässig und kostengünstig sind und mit einer Reichweite von typischerweise fünf bis sechs Metern einen Umgebungsbereich ausreichend abdecken können. Derartige Ultraschallsensoren werden heutzutage vielfach für Fahrunterstützungssysteme in Fahrzeugen eingesetzt, um verschiedene Funktionen zu übernehmen, beispielsweise um Parklücken zu erfassen, Parklücken zu vermessen, Abstände zu Hindernissen während eines Parkvorgangs zu überwachen, oder auch um einen toten Winkel des Fahrzeugs zu überwachen. Daher können auf der Verwendung von Ultraschallsensoren basierende System heutzutage weitgehend ohne zusätzliche Sensoren und damit ohne zusätzliche Hardwarekosten bereitgestellt werden.To detect the environment, environmental detection sensors of different types, numbers and arrangements are used on the vehicle. Common environmental sensing sensors may include optical cameras, LiDAR-based environmental sensors, radar sensors, and/or ultrasonic sensors, with each type of sensor having certain advantages and disadvantages. Ultrasonic sensors have proven particularly useful for slow driving functions, as they are reliable and cost-effective and can adequately cover an environmental area with a range of typically five to six meters. Such ultrasonic sensors are now often used for driving support systems in vehicles to take on various functions, for example to detect parking spaces, measure parking spaces, monitor distances to obstacles during a parking process, or to monitor a blind spot in the vehicle. Therefore, systems based on the use of ultrasonic sensors can now largely be provided without additional sensors and therefore without additional hardware costs.
Probleme können bei Ultraschallsensoren auftreten, wenn Echos empfangen werden, die zur Erkennung von nicht vorhandenen Objekten als Hindernissen führen. Solche Erkennungen werden auch als „false positives“ bezeichnet, also als falsche Erkennung von in der Umgebung nicht vorhandenen Hindernissen. Solche Fehler können auftreten, wenn beispielsweise ein Boden in dem Umgebungsbereich eine Beschaffenheit aufweist, die zu Reflektionen der von den Ultraschallsensoren ausgesendeten Ultraschallpulse führt, oder wenn Reflektionen der von den Ultraschallsensoren ausgesendeten Ultraschallpulse an anderen Objekten auftreten. Auch im Bereich von Rampen kann es vorkommen, dass diese zur Erkennung von falschen Objekten führen, obwohl das Fahrzeug die Rampen prinzipiell befahren kann und diese keine Hindernisse darstellen.Problems can arise with ultrasonic sensors when echoes are received that cause non-existent objects to be recognized as obstacles. Such detections are also referred to as “false positives”, i.e. incorrect detection of obstacles that do not exist in the environment. Such errors can occur if, for example, a floor in the surrounding area has a condition that leads to reflections of the ultrasonic pulses emitted by the ultrasonic sensors, or if reflections of the ultrasonic pulses emitted by the ultrasonic sensors occur on other objects. It can also happen in the area of ramps that incorrect objects are detected, even though the vehicle can in principle drive on the ramps and they do not represent any obstacles.
Zwar sind in diesem Zusammenhang auch infrastrukturbasierte Systeme und kombinierte Systeme bekannt, bei denen von einer Infrastruktur Informationen über die Umgebung erfasst und bereitgestellt werden, um das Fahrzeug von außen zu steuern oder um die Steuerung des Fahrzeugs basierend auf den zusätzlichen Informationen zuverlässiger zu gestalten. Fehlerhafte Erfassungen von Objekten bleiben aber auch dabei ein großes Problem, das die Realisierung autonomer Fahrfunktionen beeinträchtigt oder verhindert.In this context, infrastructure-based systems and combined systems are also known in which information about the environment is recorded and provided by an infrastructure in order to control the vehicle from the outside or to make the control of the vehicle more reliable based on the additional information. However, incorrect detection of objects remains a major problem lem that impairs or prevents the implementation of autonomous driving functions.
Das Dokument
Das Dokument
Ausgehend von dem oben genannten Stand der Technik liegt der Erfindung somit die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Anpassen einer Erkennung von Objekten in einem Umgebungsbereich eines Fahrzeugs sowie ein System zur Erkennung von Objekten in einem Umgebungsbereich eines Fahrzeugs anzugeben, die eine Reduzierung von fehlerhaften Erfassungen von Objekten basierend auf von den Ultraschallsensoren empfangenen Ultraschallechosignalen ermöglichen und damit die Fahrsicherheit des Fahrzeugs und die allgemeine Verkehrssicherheit verbessern.Based on the above-mentioned prior art, the invention is therefore based on the object of specifying a method for adapting a detection of objects in a surrounding area of a vehicle and a system for detecting objects in a surrounding area of a vehicle, which reduce incorrect detections of Objects based on ultrasonic echo signals received by the ultrasonic sensors, thereby improving the driving safety of the vehicle and general traffic safety.
Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.The problem is solved according to the invention by the features of the independent claims. Advantageous embodiments of the invention are specified in the subclaims.
Erfindungsgemäß ist somit ein Verfahren zum Anpassen einer Erkennung von Objekten in einem Umgebungsbereich eines Fahrzeugs basierend auf dem Empfang von Ultraschallechosignalen mit Ultraschallsensoren des Fahrzeugs angegeben, umfassend die Schritte Empfangen von Bodeninformationen betreffend den Umgebungsbereich des Fahrzeugs, und Anpassen der Erkennung von Objekten in dem Umgebungsbereich des Fahrzeugs aus von den Ultraschallsensoren empfangenen Ultraschallechosignalen basierend auf den empfangenen Bodeninformationen.According to the invention, a method for adjusting a detection of objects in a surrounding area of a vehicle based on the reception of ultrasonic echo signals with ultrasonic sensors of the vehicle is thus specified, comprising the steps of receiving ground information relating to the surrounding area of the vehicle, and adjusting the detection of objects in the surrounding area of the vehicle Vehicle from ultrasonic echo signals received by the ultrasonic sensors based on the received ground information.
Erfindungsgemäß ist außerdem ein System zur Erkennung von Objekten in einem Umgebungsbereich eines Fahrzeugs basierend auf dem Empfang von Ultraschallechosignalen mit Ultraschallsensoren des Fahrzeugs, mit einer Mehrzahl Ultraschallsensoren, die über eine Datenverbindung miteinander verbunden sind, angegeben, wobei das System ausgeführt ist, das obige Verfahren durchzuführen.According to the invention, a system for detecting objects in a surrounding area of a vehicle based on the reception of ultrasonic echo signals with ultrasonic sensors of the vehicle, with a plurality of ultrasonic sensors that are connected to one another via a data connection, is also specified, the system being designed to carry out the above method .
Grundidee der vorliegenden Erfindung ist es also, die Erkennung von Objekten in einem Umgebungsbereich eines Fahrzeugs basierend auf dem Empfang von Ultraschallechosignalen mit Ultraschallsensoren des Fahrzeugs dadurch zu verbessern, dass die Erkennung von Objekten aus den Ultraschallechosignalen angepasst wird, ohne eine Veränderung beim Aussenden der Ultraschallsignale oder beim Empfang der Ultraschallechosignale mit den Ultraschallechos von Objekten in der Umgebung des Fahrzeugs durchzuführen. Diese Anpassung erfolgt basierend den empfangenen Bodeninformationen für den Umgebungsbereich des Fahrzeugs, da sich in der Praxis herausgestellt hat, dass der Bodenbereich einen besonders großen Einfluss auf die empfangenen Ultraschallechosignale und die darin enthaltenen Ultraschallechos hat. Es wird bewusst keine Kalibrierung der Ultraschallsensoren durchgeführt, d.h. es erfolgt keine Anpassung beim Empfang der Ultraschallechosignale, da eine solche Kalibrierung dazu führen kann, dass die Erkennung von real vorhandenen Objekten verschlechtert wird, d.h. die in der Umgebung vorhandenen Objekte werden nicht mehr zuverlässig als Hindernisse erkannt. Durch die Anpassung im Bereich der Erkennung der Objekte kann die Anpassung auf einer - gegenüber der Kalibrierung der Ultraschallsensoren - höheren Ebene der Signalverarbeitung erfolgen, was zusätzlich einfach realisiert werden kann. Eingriffe in Basisfunktionen der Ultraschallsensoren sind nicht erforderlich.The basic idea of the present invention is therefore to improve the detection of objects in a surrounding area of a vehicle based on the reception of ultrasonic echo signals with ultrasonic sensors of the vehicle by adapting the detection of objects from the ultrasonic echo signals without changing the transmission of the ultrasonic signals or when receiving the ultrasonic echo signals with the ultrasonic echoes from objects in the vicinity of the vehicle. This adjustment is made based on the received ground information for the surrounding area of the vehicle, since in practice it has been found that the ground area has a particularly large influence on the received ultrasonic echo signals and the ultrasonic echoes contained therein. The ultrasonic sensors are deliberately not calibrated, i.e. there is no adjustment when receiving the ultrasonic echo signals, since such a calibration can lead to the detection of real objects being deteriorated, i.e. the objects present in the environment no longer become reliable as obstacles recognized. By adapting in the area of object recognition, the adaptation can be carried out at a higher level of signal processing than the calibration of the ultrasonic sensors, which can also be easily implemented. Interventions in the basic functions of the ultrasonic sensors are not necessary.
Als Ultraschallsensoren können an sich bekannte Sensoren verwendet werden. Die Ultraschallsensoren senden Ultraschallpulse aus, die von den Objekten in der Umgebung als Ultraschallechos reflektiert werden. Die Ultraschallsensoren empfangen das dazugehörende Ultraschallechosignal mit den Ultraschallechos, um aus einer Zeitdifferenz zwischen dem Aussenden der Ultraschallpulse und dem Empfang der Ultraschallechos Abstände der Objekte zu den Ultraschallsensoren zu erfassen.Known sensors can be used as ultrasonic sensors. The ultrasonic sensors emit ultrasonic pulses that are reflected by the surrounding objects as ultrasonic echoes. The ultrasonic sensors receive the associated ultrasonic echo signal with the ultrasonic echoes in order to record distances between the objects and the ultrasonic sensors from a time difference between the emission of the ultrasonic pulses and the reception of the ultrasonic echoes.
Die Ultraschallechosignale sind Signale, die auf dem Empfang von Ultraschallsignalen basieren. Die Ultraschallechosignale sind typischerweise verarbeitet, insbesondere zumindest teilweise verstärkt, um Ultraschallechos zuverlässig empfangen und erkennen zu können. Die Ultraschallechosignale können beispielsweise nach der Art einer Hüllkurve bereitgestellt werden. Alternativ können die Ultraschallechosignale für verschiedene Abstände von dem Ultraschallsensor diskrete Ultraschallpegel angeben. Dadurch kann die Hüllkurve abhängig von der Anzahl der diskrete Ultraschallpegel angenähert werden.The ultrasonic echo signals are signals based on the reception of ultrasonic signals. The ultrasonic echo signals are typically processed, in particular at least partially amplified, in order to be able to reliably receive and detect ultrasonic echoes. The ultrasonic echo signals can be provided, for example, in the manner of an envelope curve. Alternatively, the ultrasonic echo signals may indicate discrete ultrasonic levels for different distances from the ultrasonic sensor. This allows the envelope to be approximated depending on the number of discrete ultrasound levels.
Die Ultraschallsensoren arbeiten typischerweise auf einem Kanal oder mehreren Kanälen in einem engen Frequenzband, welches im Bereich von etwa 50 kHz liegt. Bei mehreren Kanälen liegen die Kanäle typischerweise in einem Bereich von wenigen Kilohertz um etwa 50 kHz. Beispielsweise kann ein einkanaliger Ultraschallsensor bei einer Mittenfrequenz von etwa 51 kHz senden und empfangen, während bei einem mehrkanaligen Ultraschallsensor ein erster Kanal bei einer Mittenfrequenz von 51 kHz liegen kann, während ein zweiter Empfangskanal um 3 kHz verschoben ist, also beispielsweise bei 48 kHz oder 54 kHz liegt.The ultrasonic sensors typically operate on one channel or multiple channels in a narrow frequency band, which is in the range of approximately 50 kHz. With multiple channels, the channels are typically in a range of a few kilohertz around 50 kHz. For example, a single-channel ultrasonic sensor can transmit and receive at a center frequency of approximately 51 kHz, while in a multi-channel ultrasonic sensor a first channel can be at a center frequency of 51 kHz, while a second receiving channel is shifted by 3 kHz, for example at 48 kHz or 54 kHz.
Das Empfangen von Bodeninformationen betreffend den Umgebungsbereich des Fahrzeugs betrifft ein Bereitstellen der Bodeninformationen zur Verwendung für die Anpassung der Erkennung von Objekten in dem Umgebungsbereich des Fahrzeugs aus von den Ultraschallsensoren empfangenen Ultraschallechosignalen. Die Bodeninformationen können auf beliebige Weise von außerhalb des Fahrzeugs, von einem beliebigen System des Fahrzeugs oder auch von dem vorliegenden System zur Erkennung von Objekten in dem Umgebungsbereich des Fahrzeugs aus von den Ultraschallsensoren empfangenen Ultraschallechosignalen empfangen werden. Die Bodeninformationen enthalten Informationen, auf deren Basis die Anpassung durchgeführt wird, beispielsweise über die Art des Bodens, woraus sich entsprechende Informationen in Bezug auf die empfangenen Ultraschallechosignale ergeben, sodass darauf basierend die Anpassung der Erkennung der Objekte in dem Umgebungsbereich des Fahrzeugs aus den Ultraschallechosignalen durchgeführt werden kann.Receiving ground information regarding the area surrounding the vehicle involves providing the ground information for use in adjusting the detection of objects in the area surrounding the vehicle from ultrasonic echo signals received from the ultrasonic sensors. The ground information can be received in any way from outside the vehicle, from any system of the vehicle or even from the present system for detecting objects in the surrounding area of the vehicle from ultrasonic echo signals received by the ultrasonic sensors. The ground information contains information on the basis of which the adaptation is carried out, for example about the type of ground, which results in corresponding information in relation to the received ultrasonic echo signals, so that the adaptation of the detection of the objects in the surrounding area of the vehicle from the ultrasonic echo signals is carried out based on this can be.
Die Ultraschallsensoren können beispielsweise an einer Vorderseite und/oder einer Rückseite des Fahrzeugs angebracht sein. Zusätzliche Ultraschallsensoren können an den Fahrzeuglängsseiten angeordnet sein. Die Ultraschallsensoren an jeder Fahrzeugseite können jeweils eigene Systeme bilden oder ein Gemeinsames.The ultrasonic sensors can be attached, for example, to a front and/or a rear of the vehicle. Additional ultrasonic sensors can be arranged on the long sides of the vehicle. The ultrasonic sensors on each side of the vehicle can form their own systems or a common one.
Die Datenverbindung kann als gemeinsamer Datenbus ausgeführt sein, an den alle Ultraschallsensoren angeschlossen sind. Dabei können für die Datenverbindung unterschiedliche Topologien und für die Datenübertragung darüber unterschiedliche Protokolle verwendet werden, die als solche im Stand der Technik bekannt sind. Die Datenverbindung kann beispielsweise nach einem der Standards CAN, FlexRay, oder LIN ausgeführt sein.The data connection can be designed as a common data bus to which all ultrasonic sensors are connected. Different topologies can be used for the data connection and different protocols can be used for data transmission, which are known as such in the prior art. The data connection can, for example, be designed according to one of the CAN, FlexRay, or LIN standards.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung umfasst das Empfangen von Bodeninformationen betreffend den Umgebungsbereich des Fahrzeugs ein Empfangen einer Bodenbeschaffenheit und/oder einer Bodenform. Die Bodenbeschaffenheit kann beispielsweise angeben, ob der Boden Schotter, Kies oder ähnliches aufweist, die beispielsweise eine Streuung von mit den Ultraschallsensoren ausgesendeten Ultraschallpulsen bewirken können und somit ein Grundrauschen in den mit den Ultraschallsensoren empfangenen Ultraschallechosignalen erzeugen können. Demgegenüber kann eine Bodenbeschaffenheit als Beton beispielsweise anzeigen, dass ein besonders niedriges Grundrauschen zu erwarten ist. Die Bodenform kann beispielsweise zwischen einer ebenen Bodenform, einer Rampe nach oben und einer Rampe nach unten unterscheiden, so dass abhängig davon die Erkennung von Objekten angepasst werden kann. So kann beispielsweise eine Erkennung der Rampe als Objekt vermieden werden.In an advantageous embodiment of the invention, receiving ground information regarding the surrounding area of the vehicle includes receiving a ground condition and/or a ground shape. The ground condition can, for example, indicate whether the ground has gravel, gravel or the like, which can, for example, cause a scattering of ultrasonic pulses emitted by the ultrasonic sensors and thus generate a background noise in the ultrasonic echo signals received by the ultrasonic sensors. In contrast, a floor condition such as concrete can indicate, for example, that a particularly low background noise is to be expected. The floor shape can, for example, distinguish between a flat floor shape, an upward ramp and a downward ramp, so that the detection of objects can be adjusted depending on this. For example, recognition of the ramp as an object can be avoided.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung umfasst das Empfangen von Bodeninformationen betreffend den Umgebungsbereich des Fahrzeugs ein Empfangen von richtungsspezifischen Bodeninformationen betreffend den Umgebungsbereich des Fahrzeugs. Basierend auf den richtungsspezifischen Bodeninformationen kann die Anpassung der Erkennung von Objekten aus den empfangenen Ultraschallechosignalen für die verschiedenen Ultraschallsensoren unterschiedlich durchgeführt werden. In Übereinstimmung mit der Anordnung der Ultraschallsensoren an dem Fahrzeug kann somit die Anpassung der Erkennung von Objekten aus den empfangenen Ultraschallechosignalen unterschiedlich durchgeführt werden.In an advantageous embodiment of the invention, receiving ground information relating to the surrounding area of the vehicle includes receiving direction-specific ground information relating to the surrounding area of the vehicle. Based on the direction-specific ground information, the adjustment of the detection of objects from the received ultrasonic echo signals can be performed differently for the different ultrasonic sensors. In accordance with the arrangement of the ultrasonic sensors on the vehicle, the adaptation of the detection of objects from the received ultrasonic echo signals can be carried out differently.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung umfasst das Empfangen von Bodeninformationen betreffend den Umgebungsbereich des Fahrzeugs ein Empfangen von entfernungsspezifischen Bodeninformationen betreffend den Umgebungsbereich des Fahrzeugs. Durch die entfernungsspezifischen Bodeninformationen können beispielsweise einzelne Ultraschallechos in den empfangenen Ultraschallechosignalen individuell als zu dem Boden gehörend erkannt werden, so dass diese Informationen bei der Anpassung der Erkennung von Objekten entsprechend berücksichtigt werden können.In an advantageous embodiment of the invention, receiving ground information relating to the surrounding area of the vehicle includes receiving distance-specific ground information relating to the surrounding area of the vehicle. For example, the distance-specific ground information allows individual Ultrasonic echoes in the received ultrasonic echo signals are individually recognized as belonging to the ground, so that this information can be taken into account accordingly when adjusting the detection of objects.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung umfasst das Empfangen von Bodeninformationen betreffend den Umgebungsbereich des Fahrzeugs ein Empfangen der Bodeninformationen von einer Infrastruktur, die den Umgebungsbereich des Fahrzeugs erfasst. Die Bodeninformationen werden über ein Kommunikationsmodul empfangen und entsprechend bereitgestellt für die Anpassung der Erkennung von Objekten in dem Umgebungsbereich des Fahrzeugs aus von den Ultraschallsensoren empfangenen Ultraschallechosignalen. Die Bodeninformationen können von der Infrastruktur auf unterschiedliche Weise bereitgestellt werden, beispielsweise durch einen Vergleich der Position des Fahrzeugs mit einer entsprechenden Karte, oder die Infrastruktur umfasst entsprechende Sensoren, um die Bodeninformationen für den jeweiligen Umgebungsbereich des Fahrzeugs bereitzustellen und an das Fahrzeug zu übertragen. Auch kann die Infrastruktur die Bodeninformationen von anderen Fahrzeugen empfangen, sammeln und dem Fahrzeug basierend auf seiner Position übermitteln.In an advantageous embodiment of the invention, receiving ground information regarding the surrounding area of the vehicle includes receiving the ground information from an infrastructure that detects the surrounding area of the vehicle. The ground information is received via a communication module and provided accordingly for adapting the detection of objects in the surrounding area of the vehicle from ultrasonic echo signals received by the ultrasonic sensors. The ground information can be provided by the infrastructure in different ways, for example by comparing the position of the vehicle with a corresponding map, or the infrastructure includes corresponding sensors to provide the ground information for the respective surrounding area of the vehicle and transmit it to the vehicle. The infrastructure can also receive and collect ground information from other vehicles and transmit it to the vehicle based on its position.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung umfasst das Empfangen von Bodeninformationen betreffend den Umgebungsbereich des Fahrzeugs ein Empfangen von Sensorinformationen von wenigstens einem Umgebungssensor des Fahrzeugs und ein Ermitteln der Bodeninformationen basierend auf den empfangenen Sensorinformationen. Die Bodeninformationen werden also in dem Fahrzeug selbst erzeugt und bereitgestellt. Es können zusätzliche Sensorinformationen von optischen Kameras und/oder LiDAR-basierten Umgebungssensoren und/oder Radarsensoren wie auch von prinzipiell anderen Umgebungssensoren empfangen und ausgewertet werden, um die Bodeninformationen zu erzeugen. Insbesondere können die zusätzliche Sensorinformationen mit einem neuronalen Netz verarbeitet werden, um die Bodeninformationen zu erzeugen.In an advantageous embodiment of the invention, receiving ground information regarding the surrounding area of the vehicle includes receiving sensor information from at least one surrounding sensor of the vehicle and determining the ground information based on the received sensor information. The ground information is therefore generated and provided in the vehicle itself. Additional sensor information from optical cameras and/or LiDAR-based environmental sensors and/or radar sensors as well as fundamentally other environmental sensors can be received and evaluated in order to generate the ground information. In particular, the additional sensor information can be processed with a neural network to generate the ground information.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung umfasst das Empfangen von Bodeninformationen betreffend den Umgebungsbereich des Fahrzeugs ein Ermitteln der Bodeninformationen basierend auf den empfangenen Ultraschallechosignalen. Das Ermitteln der Bodeninformationen erfolgt somit basierend auf mit den Ultraschallsensoren empfangenen Ultraschallechosignalen. Dabei kann die Anpassung vorzugsweise derart durchgeführt werden, dass die Bodeninformationen für jeden der Ultraschallsensoren basierend auf den mit diesem Ultraschallsensor empfangenen Ultraschallechosignalen ermittelt werden, so dass die Bodeninformationen unmittelbar den entsprechenden Ultraschallsensoren zugeordnet werden können. Für das Ermitteln der Bodeninformationen basierend auf den empfangenen Ultraschallechosignalen kann ein neuronales Netz trainiert und entsprechend verwendet werden, um beispielsweise unterschiedliche Bodenbeschaffenheiten basierend auf den empfangenen Ultraschallechosignalen zu ermitteln.In an advantageous embodiment of the invention, receiving ground information regarding the surrounding area of the vehicle includes determining the ground information based on the received ultrasonic echo signals. The ground information is thus determined based on ultrasonic echo signals received by the ultrasonic sensors. The adaptation can preferably be carried out in such a way that the ground information for each of the ultrasonic sensors is determined based on the ultrasonic echo signals received with this ultrasonic sensor, so that the ground information can be assigned directly to the corresponding ultrasonic sensors. To determine the ground information based on the received ultrasonic echo signals, a neural network can be trained and used accordingly, for example, to determine different ground conditions based on the received ultrasonic echo signals.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung umfasst das Empfangen von Bodeninformationen betreffend den Umgebungsbereich des Fahrzeugs ein Bestimmen einer Position des Fahrzeugs auf einer Bodeninformationskarte und ein Ermitteln der Bodeninformationen basierend auf der Position des Fahrzeugs in der Bodeninformationskarte. Die Position des Fahrzeugs kann basierend auf Satellitenpositionssignalen ermittelt werden. Entsprechende Systeme sind beispielsweise unter den Namen GPS, Galileo, GLONASS oder Beidou bekannt. Auch kann die Position des Fahrzeugs von einer Infrastruktur für den Umgebungsbereich erfasst und an das Fahrzeug übermittelt werden. Andere Verfahren, beispielsweise basierend auf einer Erfassung von statischen Objekten in dem Umgebungsbereich und einem Vergleich mit einer entsprechenden Karte, sind ebenfalls möglich. Die Bodeninformationskarte enthält die entsprechenden Bodeninformationen, die abhängig von der Position des Fahrzeugs aus der Bodeninformationskarte extrahiert und verwendet werden können zur Anpassung der Erkennung von Objekten in dem Umgebungsbereich des Fahrzeugs aus von den Ultraschallsensoren empfangenen Ultraschallechosignalen.In an advantageous embodiment of the invention, receiving ground information regarding the area surrounding the vehicle includes determining a position of the vehicle on a ground information map and determining the ground information based on the position of the vehicle in the ground information map. The position of the vehicle can be determined based on satellite position signals. Corresponding systems are known, for example, under the names GPS, Galileo, GLONASS or Beidou. The position of the vehicle can also be recorded by an infrastructure for the surrounding area and transmitted to the vehicle. Other methods, for example based on a detection of static objects in the surrounding area and a comparison with a corresponding map, are also possible. The ground information map contains the corresponding ground information that can be extracted from the ground information map depending on the position of the vehicle and used to adjust the detection of objects in the surrounding area of the vehicle from ultrasonic echo signals received by the ultrasonic sensors.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung umfasst das Anpassen der Erkennung von Objekten in dem Umgebungsbereich des Fahrzeugs aus von den Ultraschallsensoren empfangenen Ultraschallechosignalen basierend auf den ermittelten Bodeninformationen ein Anpassen eines Schwellwertes zur Erkennung eines Objekts in den empfangenen Ultraschallechosignalen basierend auf den empfangenen Bodeninformationen. Der Schwellwert definiert, bei welchem Signalpegel des Ultraschallechosignals ein Ultraschallecho vorliegt. Der Schwellwert ist typischerweise nicht konstant, sondern ändert sich abhängig von der Entfernung des jeweiligen Objekts von dem Ultraschallsensor. Der Schwellwert kann als Schwellwertkurve vorliegen, die zur Anpassung verschoben werden kann. Vorzugsweise ist sind abschnittsweise Schwellwerte für verschiedenen Abstände von dem Ultraschallsensor definiert, die eine entsprechende Kurve nachbilden. Die Schwellwerte können dann vorzugsweise einzeln angepasst werden, so dass beispielsweise nur Ultraschallechos in einem Bereich, für den der entsprechende Schwellwert anwendbar ist, den angepassten Schwellwert erreichen müssen, um zu eines Objekterkennung zu führen. Andere Bereiche können dann unverändert bleiben und wie gewohnt zur Erkennung von Objekten in dem Umgebungsbereich des Fahrzeugs beitragen.In an advantageous embodiment of the invention, adjusting the detection of objects in the surrounding area of the vehicle from ultrasonic echo signals received by the ultrasonic sensors based on the determined ground information includes adjusting a threshold value for detecting an object in the received ultrasonic echo signals based on the received ground information. The threshold value defines at which signal level of the ultrasonic echo signal an ultrasonic echo is present. The threshold value is typically not constant, but changes depending on the distance of the respective object from the ultrasonic sensor. The threshold can be in the form of a threshold curve that can be shifted for adjustment. Preferably, threshold values are defined in sections for different distances from the ultrasonic sensor, which simulate a corresponding curve. The threshold values can then preferably be adjusted individually, so that, for example, only ultrasonic echoes in an area for which the corresponding threshold value is applicable are the adjusted ones Threshold must be reached to lead to object detection. Other areas can then remain unchanged and contribute as usual to the detection of objects in the area surrounding the vehicle.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung umfasst das Anpassen der Erkennung von Objekten in dem Umgebungsbereich des Fahrzeugs aus von den Ultraschallsensoren empfangenen Ultraschallechosignalen basierend auf den ermittelten Bodeninformationen ein Markieren von in den empfangenen Ultraschallechosignalen erkannten Objekten als nicht relevante, zu dem Boden gehörende Objekte basierend auf den empfangenen Bodeninformationen. Diese nicht relevanten Objekte können somit maskiert bzw. ausgeblendet werden, so dass die übrigen Objekte wie gewohnt erkannt und weiter verarbeitet werden können.In an advantageous embodiment of the invention, adjusting the detection of objects in the surrounding area of the vehicle from ultrasonic echo signals received by the ultrasonic sensors based on the determined ground information includes marking objects recognized in the received ultrasonic echo signals as irrelevant objects belonging to the ground based on the received ones Soil information. These irrelevant objects can therefore be masked or hidden so that the remaining objects can be recognized and further processed as usual.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung umfasst das Anpassen der Erkennung von Objekten in dem Umgebungsbereich des Fahrzeugs aus von den Ultraschallsensoren empfangenen Ultraschallechosignalen basierend auf den ermittelten Bodeninformationen ein semantisches Klassifizieren von in den empfangenen Ultraschallechosignalen erkannten Objekten basierend auf den empfangenen Bodeninformationen. Entsprechend kann beispielsweise eine nachgelagerte Verarbeitung der erfassten Objekte angepasst werden abhängig von der semantischen Art des entsprechenden Objekts.In an advantageous embodiment of the invention, adjusting the detection of objects in the surrounding area of the vehicle from ultrasonic echo signals received by the ultrasonic sensors based on the determined ground information includes a semantic classification of objects recognized in the received ultrasonic echo signals based on the received ground information. Accordingly, for example, downstream processing of the detected objects can be adapted depending on the semantic type of the corresponding object.
Das System zur Erkennung von Objekten in einem Umgebungsbereich eines Fahrzeugs basierend auf dem Empfang von Ultraschallechosignalen mit Ultraschallsensoren des Fahrzeugs kann auf unterschiedliche Weisen bereitgestellt werden, wie nachstehend beispielhaft ausgeführt istThe system for detecting objects in a surrounding area of a vehicle based on the reception of ultrasonic echo signals with ultrasonic sensors of the vehicle can be provided in different ways, as exemplified below
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung sind die Ultraschallsensoren ausgeführt, Objekte in den von ihnen empfangenen Ultraschallechosignalen zu erkennen, und die Ultraschallsensoren sind weiter ausgeführt, die Erkennung von Objekten in den von ihnen empfangenen Ultraschallechosignalen basierend auf den empfangenen Bodeninformationen anzupassen. Dieses System kann lediglich mit über die Datenverbindung verbundenen Ultraschallsensoren realisiert werden. Die Ultraschallsensoren können die Bodeninformationen unmittelbar empfangen und die Erkennung von Objekten in den von ihnen empfangenen Ultraschallechosignalen anpassen. Alternativ kann einer der Ultraschallsensoren als Master die Bodeninformationen empfangen und Signale an die anderen Ultraschallsensoren senden, um die Erkennung von Objekten in den von diesen empfangenen Ultraschallechosignalen anzupassen. Weiter alternativ kann eine übergeordnete Steuereinheit, die über die Datenverbindung mit den Ultraschallsensoren verbunden ist, die Bodeninformationen empfangen und Signale an die Ultraschallsensoren senden, um die Erkennung von Objekten in den von diesen empfangenen Ultraschallechosignalen anzupassen. Jeder der Ultraschallsensoren kann Informationen über die von ihm erkannten Objekte an einen als Master ausgeführten Ultraschallsensor oder die übergeordnete Steuereinheit übertragen für die weitere Verarbeitung. Vorzugsweise sind die Ultraschallsensoren gleichartig bzw. baugleich ausgeführt und unterschieden sich - soweit erforderlich - lediglich in ihrer Konfiguration.In an advantageous embodiment of the invention, the ultrasonic sensors are designed to detect objects in the ultrasonic echo signals received by them, and the ultrasonic sensors are further designed to adapt the detection of objects in the ultrasonic echo signals received by them based on the ground information received. This system can only be implemented with ultrasonic sensors connected via the data connection. The ultrasonic sensors can receive the ground information immediately and adjust the detection of objects in the ultrasonic echo signals they receive. Alternatively, one of the ultrasonic sensors can receive the ground information as a master and send signals to the other ultrasonic sensors to adjust the detection of objects in the ultrasonic echo signals received by them. Further alternatively, a higher-level control unit, which is connected to the ultrasonic sensors via the data connection, can receive the ground information and send signals to the ultrasonic sensors in order to adjust the detection of objects in the ultrasonic echo signals received by them. Each of the ultrasonic sensors can transmit information about the objects it detects to an ultrasonic sensor designed as a master or the higher-level control unit for further processing. The ultrasonic sensors are preferably of the same type or have the same construction and differ - if necessary - only in their configuration.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist einer der Ultraschallsensoren als Master ausgeführt, der die Ultraschallechosignale von den weiteren Ultraschallsensoren, die als Slaves ausgeführt sind, empfängt und Objekte in den empfangenen Ultraschallechosignalen erkennt, und der als Master ausgeführte Ultraschallsensor ist weiter ausgeführt, die Erkennung von Objekten in den empfangenen Ultraschallechosignalen basierend auf den empfangenen Bodeninformationen anzupassen. Auch dieses System kann lediglich mit über die Datenverbindung verbundenen Ultraschallsensoren realisiert werden. Der als Master ausgeführte Ultraschallsensor kann die Bodeninformationen unmittelbar empfangen und die Erkennung von Objekten in den empfangenen Ultraschallechosignalen anpassen. Alternativ kann eine übergeordnete Steuereinheit, die über die Datenverbindung mit dem als Master ausgeführten Ultraschallsensor verbunden ist, die Bodeninformationen empfangen und Signale an den als Master ausgeführten Ultraschallsensor senden, um die Erkennung von Objekten in den empfangenen Ultraschallechosignalen anzupassen. Vorzugsweise sind die Ultraschallsensoren gleichartig bzw. baugleich ausgeführt und unterschieden sich - soweit erforderlich - lediglich in ihrer Konfiguration, beispielsweise als Master und Slave. Die empfangenen Ultraschallechosignale schließen Ultraschallechosignale des als Master ausgeführten Ultraschallsensors ein.In an advantageous embodiment of the invention, one of the ultrasonic sensors is designed as a master, which receives the ultrasonic echo signals from the other ultrasonic sensors, which are designed as slaves, and detects objects in the received ultrasonic echo signals, and the ultrasonic sensor designed as a master is further designed to detect objects in the received ultrasonic echo signals based on the received ground information. This system can also only be implemented with ultrasonic sensors connected via the data connection. The ultrasonic sensor designed as a master can immediately receive the ground information and adjust the detection of objects in the received ultrasonic echo signals. Alternatively, a higher-level control unit, which is connected to the master ultrasonic sensor via the data connection, can receive the ground information and send signals to the master ultrasonic sensor in order to adjust the detection of objects in the received ultrasonic echo signals. The ultrasonic sensors are preferably of the same type or have the same construction and differ - if necessary - only in their configuration, for example as master and slave. The received ultrasonic echo signals include ultrasonic echo signals from the ultrasonic sensor designed as a master.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung weist das System eine übergeordnete Steuereinheit auf, die über die Datenverbindung mit den Ultraschallsensoren verbunden ist und die Ultraschallechosignale von den Ultraschallsensoren empfängt sowie Objekte in den empfangenen Ultraschallechosignalen erkennt, und die Steuereinheit ist weiter ausgeführt, die Erkennung von Objekten in den empfangenen Ultraschallechosignalen basierend auf den empfangenen Bodeninformationen anzupassen. Entsprechend empfängt die Steuereinheit die Bodeninformationen, um die Erkennung von Objekten in den empfangenen Ultraschallechosignalen anzupassen. Vorzugsweise sind die Ultraschallsensoren gleichartig bzw. baugleich ausgeführt und unterschieden sich - soweit erforderlich - lediglich in ihrer Konfiguration.In an advantageous embodiment of the invention, the system has a higher-level control unit which is connected to the ultrasonic sensors via the data connection and which receives the ultrasonic echo signals from the ultrasonic sensors and detects objects in the received ultrasonic echo signals, and the control unit is further designed to detect objects in the received ultrasonic echo signals based on the received ground information. Accordingly, the control unit receives the ground information to adjust the detection of objects in the received ultrasonic echo signals. Preferably, the ultrasonic sensors are of the same type or have the same construction differed - where necessary - only in their configuration.
Die Ultraschallsensoren können einzeln oder in Gruppen über eine Datenverbindung oder über mehrere Datenverbindungen mit der Steuereinheit verbunden sein. Prinzipiell ist es auch möglich, dass Gruppen von Ultraschallsensoren unabhängig von anderen Ultraschallsensoren mit der Steuereinheit verbunden sind. In dem Fall können also mehrere Systeme mit jeweils einer Gruppe von Ultraschallsensoren an dem Fahrzeug installiert sein. Die Steuereinheit ist eine Datenverarbeitungseinheit mit einem Prozessor und einem Speicher, um ein darin gespeichertes Programm auszuführen. Solche Steuereinheiten sind im Automobilbereich auch als „electronic control unit“ (ECU) bekannt.The ultrasonic sensors can be connected to the control unit individually or in groups via a data connection or via multiple data connections. In principle, it is also possible for groups of ultrasonic sensors to be connected to the control unit independently of other ultrasonic sensors. In this case, several systems, each with a group of ultrasonic sensors, can be installed on the vehicle. The control unit is a data processing unit with a processor and a memory to execute a program stored therein. Such control units are also known in the automotive sector as “electronic control units” (ECU).
Merkmale wie auch Vorteile des beschriebenen Verfahrens lassen sich ohne Weiteres auf das beschriebene System übertragen und umgekehrt. Auch können einzelne Schritte des Verfahrens in einer abweichenden Reihenfolge durchgeführt werden. Das Verfahren ist nicht auf die beispielhaft beschriebene Abfolge der Verfahrensschritte beschränkt, wie sich für den Fachmann offensichtlich aus der Beschreibung ergibt.Features and advantages of the method described can easily be transferred to the system described and vice versa. Individual steps of the process can also be carried out in a different order. The process is not limited to the sequence of process steps described as an example, as is obvious to a person skilled in the art from the description.
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 is explained in more detail below with reference to the accompanying drawing using preferred embodiments. The features shown can represent an aspect of the invention both individually and in combination. Features of different exemplary embodiments can be transferred from one exemplary embodiment to another.
Es zeigt
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1 eine schematische Ansicht eines Fahrzeugs mit einem System zur Erkennung von Objekten in einem Umgebungsbereich basierend auf dem Empfang von Ultraschallechosignalen mit einer Mehrzahl Ultraschallsensoren, die über eine Datenverbindung miteinander und mit einer Steuereinheit verbunden sind, gemäß einer ersten, bevorzugten Ausführungsform, -
2 eine schematische Ansicht eines Empfangs von Ultraschallsignalen mit einem Ultraschallsensor des Systems zur Erkennung von Objekten des Fahrzeugs aus1 , -
3 eine schematische Ansicht des Empfangs von Ultraschallsignalen mit Ultraschallsensoren des Fahrzeugs aus1 bei einer Annäherung an ein Hindernis, -
4 eine schematische Ansicht des Empfangs von Ultraschallsignalen mit Ultraschallsensoren des Fahrzeugs aus1 bei einer Annäherung an eine Rampe nach oben, -
5 eine schematische Ansicht des Empfangs von Ultraschallsignalen mit Ultraschallsensoren des Fahrzeugs aus1 beim Fahren auf einer Rampe nach unten, -
6 einen beispielhaften Verlauf eines mit einem der Ultraschallsensoren des Fahrzeugs aus1 empfangen Ultraschallechosignals mit einem Verlauf eines Schwellwerts, -
7 eine schematische Ansicht eines Systems zur Erkennung von Objekten in einem Umgebungsbereich basierend auf dem Empfang von Ultraschallechosignalen mit einer Mehrzahl Ultraschallsensoren, die über eine Datenverbindung miteinander und mit einer Steuereinheit kaskadenartig verbunden sind, gemäß einer zweiten Ausführungsform, -
8 eine schematische Ansicht eines Systems zur Erkennung von Objekten in einem Umgebungsbereich basierend auf dem Empfang von Ultraschallechosignalen mit einer Mehrzahl Ultraschallsensoren, die über eine Datenverbindung kaskadenartig miteinander verbunden sind, gemäß einer dritten Ausführungsform, -
9 einen beispielhaften Verlauf eines mit einem der Ultraschallsensoren des Fahrzeugs aus1 empfangen Ultraschallechosignals mit Schwellwerten für verschiedene Bereiche und einem Objekterkennungssignal für in dem Ultraschallechosignal erkannte Objekte, -
10 den beispielhaften Verlauf des Ultraschallechosignals aus9 mit Schwellwerten für verschiedene Bereiche und einem Objekterkennungssignal für in dem Ultraschallechosignal erkannte Objekte, wobei ein Objekt maskiert ist, -
11 den beispielhaften Verlauf des Ultraschallechosignals aus9 mit Schwellwerten für verschiedene Bereiche und einem Objekterkennungssignal für in dem Ultraschallechosignal erkannte Objekte, wobei die Schwellwerte teilweise angepasst sind, so dass das Ultraschalecho eines Objekts unterhalb der angepassten Schwellwerte liegt, -
12 eine schematische Ansicht einer Ebene eines Parkhauses als Umgebungsbereich, der eine Infrastruktur aufweist, um Bodeninformationen betreffend den Umgebungsbereich an das Fahrzeug zu übertragen, -
13 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Anpassen einer Erkennung von Objekten in dem Umgebungsbereich des Fahrzeugs aus1 basierend auf dem Empfang von Ultraschallechosignalen mit den Ultraschallsensoren des Fahrzeugs, wobei das Verfahren mit dem Fahrzeug aus1 durchgeführt wird.
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1 a schematic view of a vehicle with a system for detecting objects in a surrounding area based on the reception of ultrasonic echo signals with a plurality of ultrasonic sensors that are connected to one another and to a control unit via a data connection, according to a first, preferred embodiment, -
2 a schematic view of a reception of ultrasonic signals with an ultrasonic sensor of the system for detecting objects of the vehicle1 , -
3 a schematic view of the reception of ultrasonic signals with the vehicle's ultrasonic sensors1 when approaching an obstacle, -
4 a schematic view of the reception of ultrasonic signals with the vehicle's ultrasonic sensors1 when approaching an upward ramp, -
5 a schematic view of the reception of ultrasonic signals with the vehicle's ultrasonic sensors1 when driving down a ramp, -
6 an exemplary course of one with one of the vehicle's ultrasonic sensors1 receive an ultrasonic echo signal with a profile of a threshold value, -
7 a schematic view of a system for detecting objects in an environmental area based on the reception of ultrasonic echo signals with a plurality of ultrasonic sensors which are cascaded to one another via a data connection and to a control unit, according to a second embodiment, -
8th a schematic view of a system for detecting objects in an environmental area based on the reception of ultrasonic echo signals with a plurality of ultrasonic sensors that are connected to one another in a cascade manner via a data connection, according to a third embodiment, -
9 an exemplary course of one with one of the vehicle's ultrasonic sensors1 receive ultrasonic echo signals with threshold values for different areas and an object detection signal for objects recognized in the ultrasonic echo signal, -
10 the exemplary course of the ultrasonic echo signal9 with threshold values for different areas and an object detection signal for objects recognized in the ultrasonic echo signal, an object being masked, -
11 the exemplary course of the ultrasonic echo signal9 with threshold values for different areas and an object detection signal for objects recognized in the ultrasonic echo signal, the threshold values being partially adjusted so that the ultrasonic echo of an object lies below the adjusted threshold values, -
12 a schematic view of a level of a parking garage as a surrounding area that has an infrastructure to transmit ground information regarding the surrounding area to the vehicle, -
13 a flowchart of a method for adjusting a detection of objects in the surrounding area of the vehicle1 based on the reception of ultrasonic echo signals with the ultrasonic sensors of the vehicle, the procedure being carried out with the vehicle1 is carried out.
Die
Das System 12 umfasst eine Mehrzahl Ultraschallsensoren 14, die als solche an sich bekannt sind. Die Ultraschallsensoren 14 senden Ultraschallpulse 16 aus, die von Objekten 18 in einem Umgebungsbereich 20 um das Fahrzeug 10 als Ultraschallechos 22 reflektiert werden. Die Ultraschallsensoren 14 empfangen ein dazugehörendes Ultraschallechosignal 24 mit den Ultraschallechos 22, wie in
Die Ultraschallechosignale 26, die beispielhaft in den
Die Ultraschallsensoren 14 können als einkanalige oder mehrkanalige Ultraschallsensoren 14 ausgeführt sein. Die Ultraschallsensoren 14 sind in der ersten Ausführungsform beispielhaft an einer Frontseite 28 des Fahrzeugs 10 angeordnet.The
Das System 12 umfasst weiterhin eine Steuereinheit 32. Die Steuereinheit 32 ist eine Datenverarbeitungseinheit mit einem Prozessor und einem Speicher, um ein darin gespeichertes Programm auszuführen. Solche Steuereinheiten 32 sind im Automobilbereich auch als „electronic control unit“ (ECU) bekannt.The
Die Ultraschallsensoren 14 sind über eine gemeinsame Datenverbindung 34 miteinander und mit der Steuereinheit 32 verbunden. In dem ersten Ausführungsbeispiel aus
In einer zweiten Ausführungsform, die in
Das System 12 ist ausgeführt, dass nachstehend beschriebene Verfahren zum Anpassen einer Erkennung von Objekten 18 in dem Umgebungsbereich 20 des Fahrzeugs 10 basierend auf dem Empfang von Ultraschallechosignalen 26 mit den Ultraschallsensoren 14 des Fahrzeugs 10 durchzuführen.The
Das Verfahren beginnt in Schritt S100 mit dem Empfangen von Bodeninformationen betreffend den Umgebungsbereich 20 des Fahrzeugs 10.The method begins in step S100 with receiving ground information regarding the surrounding
Die Bodeninformationen enthalten Informationen beispielsweise über die Art des Bodens 24, woraus sich entsprechende Informationen in Bezug auf die empfangenen Ultraschallechosignale 26 ergeben für die Durchführung des nachfolgenden Schrittes S110, wie dort im Detail beschrieben ist.The soil information contains information, for example, about the type of
Die Bodeninformationen umfassen in diesem Ausführungsbeispiel eine Bodenbeschaffenheit und eine Bodenform. Wie sich bereits aus
Die Bodeninformationen sind darüber hinaus richtungsspezifisch und entfernungsspezifisch, d.h. die Information in Bezug auf die Bodenbeschaffenheit ist Positionen in Bezug auf die Anordnung der Ultraschallsensoren 14 an dem Fahrzeug 10 und die Entfernung davon zugeordnet.The ground information is also direction-specific and distance-specific, i.e. the information relating to the ground condition is assigned to positions in relation to the arrangement of the
Die Bodeninformationen werden in diesem Ausführungsbeispiel von einer Infrastruktur 48, die den Umgebungsbereich 20 des Fahrzeugs 10 erfasst, bereitgestellt und über ein nicht dargestelltes Kommunikationsmodul des Fahrzeugs 10 empfangen. In diesem Ausführungsbeispiel umfasst die Infrastruktur 48 optische Kameras 42 als Sensoren, um die Bodeninformationen für den jeweiligen Umgebungsbereich 20 des Fahrzeugs 10 beim Fahren entlang der in
In einer alternativen Ausführungsform umfasst das Empfangen von Bodeninformationen betreffend den Umgebungsbereich 20 des Fahrzeugs 10 ein Empfangen von Sensorinformationen von wenigstens einem nicht dargestellten Umgebungssensor des Fahrzeugs 10 und ein Ermitteln der Bodeninformationen basierend auf den empfangenen Sensorinformationen. Die Bodeninformationen werden also in dem Fahrzeug 10 selbst erzeugt und bereitgestellt, beispielsweise basierend auf Sensorinformationen von optischen Kameras und/oder LiDAR-basierten Umgebungssensoren und/oder Radarsensoren. Die Sensorinformationen können mit einem neuronalen Netz verarbeitet werden, um die Bodeninformationen zu erzeugen.In an alternative embodiment, receiving ground information regarding the surrounding
In einer weiter alternativen Ausführungsform umfasst das Empfangen von Bodeninformationen betreffend den Umgebungsbereich 20 des Fahrzeugs 10 ein Ermitteln der Bodeninformationen basierend auf den mit den Ultraschallsensoren 14 empfangenen Ultraschallechosignalen 26. Für das Ermitteln der Bodeninformationen kann ein neuronales Netz trainiert und entsprechend verwendet werden, um beispielsweise unterschiedliche Bodenbeschaffenheiten basierend auf den jeweils empfangenen Ultraschallechosignalen 26 zu ermitteln.In a further alternative embodiment, receiving ground information regarding the surrounding
In einer noch weiter alternativen Ausführungsform umfasst das Empfangen von Bodeninformationen betreffend den Umgebungsbereich 20 des Fahrzeugs 10 ein Bestimmen einer Position des Fahrzeugs 10 auf einer Bodeninformationskarte und ein Ermitteln der Bodeninformationen basierend auf der Position des Fahrzeugs 10 in der Bodeninformationskarte. Die Position des Fahrzeugs 10 wird basierend auf Satellitenpositionssignalen ermittelt, beispielsweis basierend auf einem der Systeme GPS, Galileo, GLONASS oder Beidou. Die Bodeninformationskarte enthält die entsprechenden Bodeninformationen, die abhängig von der Position des Fahrzeugs 10 aus der Bodeninformationskarte extrahiert werden.In a still further alternative embodiment, receiving ground information regarding the surrounding
In Schritt S110 erfolgt ein Anpassen der Erkennung von Objekten 18 in dem Umgebungsbereich 20 des Fahrzeugs 10 aus von den Ultraschallsensoren 14 empfangenen Ultraschallechosignalen 26 basierend auf den empfangenen Bodeninformationen.In step S110, the detection of
Das Anpassen der Erkennung von Objekten 18 in dem Umgebungsbereich 20 des Fahrzeugs 10 aus von den Ultraschallsensoren 14 empfangenen Ultraschallechosignalen 26 basierend auf den ermittelten Bodeninformationen erfolgt auf einer gegenüber beispielsweise der Kalibrierung der Ultraschallsensoren 14 höheren Ebene der Signalverarbeitung, wie nachfolgend erläutert wird.The adjustment of the detection of
In den
Ausgehend von den empfangenen Bodeninformation erfolgt in
Alternativ erfolgt ausgehend von den empfangenen Bodeninformation in
In einem anderen Ausführungsbeispiel, das in
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel werden die Ultraschallechosignale 26 von den Ultraschallsensoren 14 über die Datenverbindung 34 an die Steuereinheit 32 übertragen, welche die Erkennung der Objekte 18 in den Ultraschallechosignalen 26 durchführt. Entsprechend wird auch das Anpassen der Erkennung von Objekten 18 wie beschrieben in der Steuereinheit 32 durchgeführt.In the present exemplary embodiment, the ultrasonic echo signals 26 are transmitted from the
In einem alternativen Ausführungsbeispiel sind die Ultraschallsensoren 14 ausgeführt, die Objekte 18 in den von ihnen empfangenen Ultraschallechosignalen 26 zu erkennen. Die Steuereinheit 32 empfängt die Bodeninformationen und sendet Signale an die Ultraschallsensoren 14, um die Erkennung von Objekten 18 in den von diesen empfangenen Ultraschallechosignalen 26 anzupassen. Die Ultraschallsensoren 14 übertragen lediglich das Objekterkennungssignal 52 an die Steuereinheit 32. In beiden Fällen sind die Ultraschallsensoren 14 gleichartig bzw. baugleich ausgeführt.In an alternative exemplary embodiment, the
Ein alternatives System 12 gemäß einer dritten Ausführungsform ist in
BezugszeichenlisteReference symbol list
- 1010
- Fahrzeugvehicle
- 1212
- Systemsystem
- 1414
- UltraschallsensorUltrasonic sensor
- 1616
- UltraschallpulsUltrasonic pulse
- 1818
- Objektobject
- 2020
- UmgebungsbereichSurrounding area
- 2222
- UltraschallechoUltrasound echo
- 2424
- BodenFloor
- 2626
- UltraschallechosignalUltrasonic echo signal
- 2828
- FrontseiteFront
- 3030
- AbklingzeitCooldown time
- 3232
- SteuereinheitControl unit
- 3434
- DatenverbindungData Connection
- 3636
- Ramperamp
- 3838
- EmpfangsbereichReception area
- 4040
- Ebenelevel
- 4242
- optische Kameraoptical camera
- 4444
- TrajektorieTrajectory
- 4646
- Parkplatzparking spot
- 4848
- InfrastrukturInfrastructure
- 5050
- SchwellwertThreshold
- 5252
- ObjekterkennungssignalObject detection signal
- 5454
- ObjekterkennungspegelObject detection level
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- US 10821971 B1 [0009]US 10821971 B1 [0009]
- US 20180127001 A1 [0010]US 20180127001 A1 [0010]
Claims (15)
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102022107381.5A DE102022107381A1 (en) | 2022-03-29 | 2022-03-29 | Adjusting detection of objects based on receiving ultrasonic echo signals with a vehicle's ultrasonic sensors |
PCT/EP2023/057894 WO2023186843A1 (en) | 2022-03-29 | 2023-03-28 | Adjusting identification of objects based on ultrasonic echo signals received by ultrasound sensors of a vehicle |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102022107381.5A DE102022107381A1 (en) | 2022-03-29 | 2022-03-29 | Adjusting detection of objects based on receiving ultrasonic echo signals with a vehicle's ultrasonic sensors |
Publications (1)
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