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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung
zum Plausibilisieren von Echosignalen, wobei diese von einem Objekt
reflektierte Echosignale eines ausgesendeten Entfernungsmesssignals eines
Entfernungsmesssystems mit einem Steuergerät für ein Kraftfahrzeug sind.
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Obwohl
auf beliebige Entfernungsmesssysteme anwendbar, werden die vorliegende
Erfindung und die ihr zugrundeliegende Problematik in Bezug auf
ein in einem Kraftfahrzeug befindliches Entfernungsmesssystem zur
Einparkhilfe beschrieben.
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Eine
Einparkhilfe dient der optischen und/oder akustischen Anzeige von
Hindernissen in einem so genannten „Fahrschlauch" vor bzw. hinter
dem Fahrzeug. Zur Erkennung der Objekte werden vorzugsweise Sensoren
am Fahrzeug eingesetzt, die mit Hilfe von Ultraschall das Vorhandensein
von Objekten berührungslos detektieren
und auch den Abstand zu den Objekten messen können. Der Fahrer wird über den
Abstand zwischen seinem Fahrzeug und dem Hindernis informiert, wodurch
u.a. ein komfortableres Einparken und Rangieren, Nutzung engerer
Parklücken
auch für
ungeübte
Fahrer und die Vermeidung von so genannten „Parkremplern" ermöglicht wird.
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Die
Einparkhilfe nutzt eine Reihe von im Stossfänger des Fahrzeugs eingebauten
Ultraschallsensoren, um Ultraschallimpulse einer bestimmten Trägerfrequenz
auszusenden und um dann durch die Laufzeitauswertung von Reflexionen
an Hindernissen auf die Entfernung derselben zu schließen.
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Im
Allgemeinen werden solche ultraschallbasierten Einparkhilfen durch
fremderzeugten Ultraschall gleicher Frequenz gestört, da sie
durch die Laufzeitauswertung der selbst ausgesendeten Ultraschallimpulse auf
den Abstand und das Vorhandensein von Objekten im Umfeld schließen. Dieser
verfrüht
eintreffende Schall führt
dann zur Anzeige eines geringeren Abstandes, also zu einer Fehlanzeige.
Des weiteren können Echos „verloren" gehen, da der Ultraschall
abgelenkt wird, beispielsweise durch wärmebedingte Dichteänderungen
der Luft oder instabile Hindernisse wie Laub im Wind.
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Die
Druckschrift
EP 0 935
765 B1 beschreibt ein Verfahren zur Abstandsmessung von
Hindernissen aus einem Fahrzeug mit Hilfe eines Echoverfahrens,
vorzugsweise eines Ultraschallverfahrens, wobei das Echo im Fahrzeug
während
eines zeitlichen Hörfensters
in Abhängigkeit
vom Schwellwert des Empfängers
ein Warnsignal auslöst,
und wobei die zeitliche Lage und/oder Dauer des Sendesignals und/oder
der zeitliche Verlauf des Schwellwertes während des Hörfensters von den Daten des
Fahrzeugs abhängt.
Hierbei sind die einbezogenen Fahrzeugdaten dessen Abmessungen,
seine Bewegung und/oder sein Beladungszustand, seine Neigung und
dergleichen. Auch ein Einbeziehen des Lenkwinkels des Fahrzeugs
wird beschrieben.
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VORTEILE DER
ERFINDUNG
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Das
erfindungsgemäße Verfahren
und die erfindungsgemäße Vorrichtung
haben den Vorteil, dass eine Plausibilisierung der reflektierten
Echosignale ohne nennenswerte Verzögerung durchgeführt wird
und eine Vielzahl von bekannten Einflussparametern mit einbezogen
werden.
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Daraus
ergibt sich der Vorteil, dass auftretende akustische Störungen weitestgehend
von objektbedingten Echosignalen unterschieden werden können. Des
weiteren wird die Anzeige bei „verloren" gegangenen Echosignalen
stabilisiert.
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Die
Grundidee der Erfindung wird im Folgenden erläutert.
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Die
Erfindung beruht auf einer dynamischen Plausibilisierung von Echosignalen,
wobei das Hauptkriterium für
die Plausibilität
die Differenz eines aktuellen aufgenommenen Echosignals zu einem
vorhergehenden ist. Das erfindungsgemäße Verfahren realisiert dies
unter Einbeziehung einer Reihe von relevanten Parametern und zwar
ohne nennenswerte Verzögerungen,
das heißt
mit maximaler Folgefähigkeit
bei langsamer Daten-Update-Rate.
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Im
Algorithmus des Verfahrens werden folgende Parameter mit einbezogen,
beziehungsweise ist deren Berücksichtigung
generell nach einem ähnlichen
Schema möglich:
- – der
zwei aufeinanderfolgenden Echosignalen zugeordnete Entfernungsunterschied;
- – die
dem Echosignal zugeordnete Entfernungszone (Nahbereich, Bodenbereich,
Fernbereich...)
- – Fahrzeuggeschwindigkeit;
- – Messrichtung
der Sensoren;
- – Beladungszustand
des Fahrzeugs;
- – Bodenbeschaffenheit;
- – prädizierte
Temperaturunterschiede der Luft vor dem Fahrzeug;
- – fahrzeugspezifische
Einbauhöhen
und -winkel der Sensoren;
- – Störbelastung
der Umgebung durch beispielsweise elektromagnetische und akustische
Störungen.
- – Signale
eines Regensensors
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Speziell
das aktuell aufgenommen Echosignal kann ohne aufwendige Speicherung
der Historie plausibilisiert und wenn plausibel direkt weiterverarbeitet
bzw. angezeigt werden. Das heißt,
die Plausibilisierung der empfangenen Echosignale findet ohne nennenswerte
Verzögerung
statt und gewährleistet
dadurch die maximale Folgefähigkeit
des Systems bei gleichzeitiger Störresistenz.
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Nach
dem erfindungsgemäßen Verfahren
erfolgt ein Berücksichtigen
(S1) von gespeicherten und/oder aktuellen Daten des Betriebszustands
des Entfernungsmesssystems und des Betriebszustands und/oder der Umgebung
des Kraftfahrzeugs zum dementsprechenden Bestimmen oder Ändern mindestens
eines vorgebbaren ersten und zweiten Schwellwertes; ein erstes Auswerten
(S2) einer Entfernungsinformation eines aufgenommenen aktuellen
Echosignals in Bezug auf ein vorhergehendes Echosignal zum Beeinflussen
eines ersten und eines zweiten Steuerparameters, wenn der erste
Steuerparameter einen vorgebbaren ersten Wert aufweist; ein zweites
Auswerten (S3) der Entfernungsinformation des aufgenommenen aktuellen
Echosignals in Bezug auf das vorhergehende aufgenommene Echosignal
zum Beeinflussen des ersten und/oder zweiten Steuerparameters sowie
des ersten und zweiten Schwellwertes, wenn der erste Steuerparameter
einen vorgebbaren zweiten Wert aufweist; und ein Plausibilisieren
(S4) des aufgenommenen aktuellen Echosignals, wenn der erste Steuerparameter
den vorgebbaren zweiten Wert aufweist, oder Wiederholen der obigen
Verfahrensschritte (S1) bis (S3), wenn der erste Steuerparameter
den vorgebbaren ersten Wert aufweist.
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Es
ist vorteilhaft, dass der Verfahrensschritt (S2) folgende Teilschritte
aufweist: (S2.1) Einteilen der Entfernungsinformation des aktuellen
Echosignals in eine vorgebbare Anzahl von Entfernungssegmenten; (S2.2)
Bestimmen der Differenz der Entfernungen in Entfernungssegmenten
des aktuellen Echosignals und des vorhergehenden Echosignals, wenn
der zweite Steuerparameter einen Wert verschieden von Null aufweist,
oder Verzweigen zu Teilschritt (S2.6), wenn der zweite Steuerparameter
den Wert Null aufweist; (S2.3) Vergleichen der Differenz der Entfernungen
in Entfernungssegmenten mit dem ersten Schwellwert; (S2.4) Ändern des
vorgebbaren ersten Wertes des ersten Steuerparameters auf den vorgebbaren
zweiten Wert und Verzweigen zu Verfahrensschritt (S3), wenn die
Differenz der Entfernungen in Entfernungssegmenten größer als der
erste Schwellwert ist; oder (S2.5) Verringern des Wertes des zweiten
Steuerparameters und Verzweigen zu Teilschritt (S2.6), wenn die
Differenz der Entfernungen in Entfernungssegmenten kleiner oder
gleich dem ersten Schwellwert ist; und (S2.6) Verzweigen zu Verfahrensschritt
(S3), wenn der zweite Steuerparameter einen Wert verschieden von
Null aufweist, oder Akzeptieren des aktuellen Echosignals und Ändern des
ersten Wertes des ersten Steuerparameters auf den vorgebbaren zweiten
Wert. Hierbei sind die Teilschritte (S2.3) und (S2.4) ausschlaggebend
für eine
besonders vorteilhafte Folgefähigkeit
des Algorithmus. Das aktuelle Echosignal wird mit einem vorherigen
auf eine Entfernungssegmentbasis verglichen, wodurch eine schnelle Einstufung
des aktuellen Signals erfolgt. Ein Störsignal wird hierbei ermittelt
und durch eine weitere Plausibilisierung nicht angezeigt.
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Der
Verfahrensschritt (S3) weist folgende Teilschritte auf: (S3.1) Verzweigen
nach Verfahrensschritt (S4), wenn der erste Steuerparameter den
vorgebbaren ersten Wert aufweist, oder Berechnen einer Differenz der
Entfernungsinformationen in einer Längenmaßeinheit des aktuellen Echosignals
und des vorhergehenden Echosignals, wenn der erste Steuerparameter
den vorgebbaren zweiten Wert aufweist; (S3.2) Vergleichen der Differenz
der Entfernungsinformationen in einer Längenmaßeinheit mit dem zweiten Schwellwert
und Verzweigen nach Verfahrensschritt (S4), wenn die Differenz der
Entfernungsinformationen in einer Längenmaßeinheit kleiner als der zweite
Schwellwert ist, oder (S3.3) Berücksichtigen
von gespeicherten und/oder aktuellen Daten des Betriebszustands
des Entfernungsmesssystems und des Betriebszustands und/oder der
Umgebung des Kraftfahrzeugs zum dementsprechenden Anpassen des ersten
und zweiten Schwellwertes, zum Ändern
des ersten Steuerparameters auf den vorgebbaren ersten Wert und
zum Bestimmen eines neuen Wertes für den zweiten Steuerparameter,
wobei der Wert des zweiten Steuerparameters zusätzlich in Abhängigkeit
von der Entfernungsinformation des aktuellen Echosignals verändert wird.
Vorteilhafterweise wird in Abhängigkeit
von nur zwei Steuerparametern schnell entschieden, ob das aktuelle
Echosignal als ein mögliches
Störsignal
eine neue Einstellung der Steuerparameter für eine Plausibilisierung auslöst, oder
ob es als ein reales Entfernungssignal mit seiner Entfernungsinformation
plausibel ist und angezeigt wird. Der Teilschritt (S3.3) ist ausschlaggebend
für die
große
Flexibilität
bei der Berücksichtigung
relevanter. Parameter, wobei vorteilhaft ein Störsignal eine weitere Plausibilisierung
auslöst,
die eine Verzögerung
seiner Anzeige bewirkt.
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Es
ist weiterhin von Vorteil, dass im Teilschritt (S3.3) der Wert des
zweiten Steuerparameters in Abhängigkeit
von der aktuellen Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs und auch zusätzlich in
Abhängigkeit
von der Entfernungsinformation des aktuellen Echosignals verändert wird.
So können
auch weitere Parameter in einfacher Weise durch Veränderung
bzw. Anpassung eines Steuerparameters mit einbezogen werden.
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Im
Verfahrensschritt (S4) erfolgt ein Speichern der aktuellen Entfernungsinformation
des aktuellen Echosignals. Diese gespeicherte Entfernungsinformation
wird beim Plausibilisieren zur Weiterleitung an eine Anzeigeeinheit
freigegeben. Dabei ist es von besonderem Vorteil, dass der erste
und zweite Steuerparameter von einem Zähler gebildet werden, welcher
gleichzeitig einen ersten Speicher für die Entfernungsinformation des
Echosignals bildet, und dass der erste Steuerparameter mit seinem
vorgebbaren ersten Wert den aktiven und mit seinem vorgebbaren zweiten
Wert den inaktiven Zustand des Zählers
kennzeichnet, wobei der zweite Steuerparameter den Zählerstand
dieses Zählers
darstellt. Dieses ist besonders vorteilhaft, da es Ressourcen einspart.
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Vor
dem Aufnehmen eines ersten Echosignals und vor dem ersten Verfahrensschritt
(S1) wird eine Entfernungsinformation mit dem größtmöglichen Wert gespeichert, und
der erste Steuerparameter wird auf den vorgebbaren zweiten Wert
gesetzt. Dadurch wird zu Beginn vorteilhaft ermöglicht, dass ein aktuelles
erstes Echosignal im Teilschritt (S33) eine entsprechende sofortige
Einstellung der Steuerparameter zur Plausibilisierung auslöst, wobei
vorteilhaft Zeit eingespart wird.
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Eine
Vorrichtung zum Plausibilisieren von Echosignalen, die von einem
Objekt reflektierte Echosignale eines ausgesendeten Entfernungsmesssignals
eines Entfernungsmesssystem mit einer Steuereinrichtung für ein Kraftfahrzeug
sind, weist Folgendes auf:
- – eine Einrichtung zur Berücksichtigung
von Daten des Betriebszustands des Entfernungsmesssystems und des
Betriebszustands und/oder der Umgebung des Kraftfahrzeugs;
- – eine
Auswerteeinrichtung zur ersten Auswertung des aufgenommenen Echosignals
in Bezug auf ein vorhergehendes aufgenommenes Echosignal und zur
zweiten Auswertung des aufgenommenen Echosignals in Bezug auf ein
vorhergehendes aufgenommenes Echosignal;
- – mindestens
einen ersten Speicher zur Speicherung von Entfernungsinformationen
eines Echosignals;
- – mindestens
einen zweiten Speicher zur Speicherung von Tabellenwerten und/oder
Mustern;
- – eine
Steuereinrichtung zur Steuerung der Vorrichtung; und eine Einrichtung
zum Plausibilisieren.
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Besonders
vorteilhaft ist es, dass die Steuereinrichtung einen Zähler aufweist,
der gleichzeitig den ersten und zweiten Steuerparameter und den
ersten Speicher zur Speicherung von Entfernungsinformationen eines
Echosignals bildet. Damit ergibt sich eine besondere Ressourceneinsparung.
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In
einer weiteren Ausführungsform
weist die Einrichtung zur Berücksichtigung
von Daten einen Sensor zur Ermittlung von Temperaturunterschieden
zwischen Umgebungsluft und Kühlerluft
des Kraftfahrzeugs aufweist, wodurch es vorteilhaft ermöglicht wird,
durch die Einbeziehung der von diesem Sensor gelieferten Informationen
Störsignale
aufgrund von Luftschichten mit unterschiedlichen Temperaturen, insbesondere
vor dem Kühler
eines Fahrzeugs zu ermitteln.
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Weiterhin
ist es vorteilhaft, dass der Speicher bzw. die Speichereinrichtungen
zum Speichern von Tabellen bzw. Zuordnungstabellen für die Zuordnung
von fahrzeugspezifischen Parametern zu den jeweiligen Betriebszuständen aufweisen.
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In
weiterer Ausgestaltung sind die Einrichtungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung
zentral in der Steuereinrichtung und/oder dezentral angeordnet.
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Vorteilhafte
Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen und
der Beschreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen entnehmbar.
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ZEICHNUNGEN
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Die
Erfindung wird nachfolgend anhand des in den Figuren der Zeichnung
angegebenen Ausführungsbeispiels
näher erläutert.
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Es
zeigt dabei:
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1 eine
schematische Darstellung eines Aufbaus eines Abstandmesssystems
in einem Kraftfahrzeug;
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2 ein
Flussdiagramm einer beispielhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens;
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3a–3c eine
beispielhafte aufgenommene und mit einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens
plausibilisierten Echosignalen in einer Auftragung von Entfernung über der
Zeit;
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4 eine
beispielhafte Blockdarstellung einer Ausführung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung; und
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5 eine
schematische Darstellung von Speichersegmenten für Echosignale gemäß einer
erfindungsgemäßen Ausführungsform.
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BESCHREIBUNG
DES AUSFÜHRUNGSBEISPIELS
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Die
Funktion eines Entfernungsmesssystems besteht darin, dass ein Signal
von einem Sender ausgesandt und von einem Hindernis oder Gegenstand
als ein reflektiertes Echosignal aufgenommen wird, wobei aus dem
Echosignal anhand seiner Laufzeit eine Information über die
Entfernung zu dem Hindernis ermittelt wird. Dieses ist bekannt und
wird nicht weiter erläutert.
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Das
Entfernungsmesssystem kann beispielsweise RADAR-, LIDAR-, Ultraschall-Signale
verwenden.
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1 zeigt
eine schematische Darstellung eines Aufbaus eines Abstandmesssystems
in einem Kraftfahrzeug. Hierbei wird das Abstandsmesssystem als
ein so genanntes Einparkhilfe-System mit Ultraschallsignalen verwendet,
bei welchem der Frontbereich eines Kraftfahrzeugs 18 mit
Frontsensoren 1 und der Heckbereich mit Hecksensoren 2 versehen
ist. Die Sensoren 1, 2 sind mit einem Steuergerät 3 verbunden,
welches auch die Auswertung der Echosignale durchführt. Eine
Einbeziehung von fahrzeugspezifischen Parametern, wie beispielsweise
der Fahrzeuggeschwindigkeit, erfolgt zum Beispiel über den
so genannten CAN-Bus 4, mit dem das Steuergerät verbunden
ist.
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Das
Ausführungsbeispiel
wird nun anhand des Einparkhilfe-Systems näher erläutert.
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In
einer Einparksituation bewegt sich das Fahrzeug 18 in so
genannten „quasi-statischen
Objektszenen", das
heißt,
dass die Rate von aufgenommenen Echosignalen höher ist als die Änderungsrate
der Objekte bzw. der zugeordneten Echosignale. Die Objekte sind
beispielsweise parkende Fahrzeuge vor und hinter einer Parklücke.
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Wenn
dieses Verhältnis
verschoben wird, zum Beispiel beim schnellen Ein- und Ausparken
oder durch störungsbedingtes
Absinken der effektiven Datenrate, ist es notwendig, die Objektdaten
bzw. Echosignale mit minimaler Verzögerung zu plausibilisieren
bzw. zu bearbeiten und den plausibilisierten Informationsgehalt über die
Entfernung zu einem Objekt als entsprechende Entfernungsinformation
an den Fahrer weiterzuleiten. Dabei bedeutet eine Plausibilisierung
von Echosignalen, dass diese überprüft werden,
ob sie von einem Hindernis stammen oder beispielsweise andere Störsignale
sind, wie beispielsweise Reflexionen an unterschiedlichen Luftschichten
oder an am Fahrzeug befindlichen Teilen.
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Das
erfindungsgemäße Verfahren
zur Plausibilisierung von Echosignalen wird nun mit Bezug auf 2,
die ein Flussdiagramm einer Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Verfahrens
darstellt, beschrieben.
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Das
hier zugrundeliegende Prinzip der Plausibilisierung von Echosignalen
ist das Folgende:
Ein aktuelles Echosignal wird plausibilisiert
und als Entfernungsinformation weitergegeben, wenn dieses aktuelle
Echosignal zu einem zuletzt akzeptierten Echosignal passt, das heißt, dass
seine Entfernungsinformation mit der zuletzt akzeptierten in gewissen
Grenzen übereinstimmt,
und gleichzeitig zwei Steuerparameter 16, 17 jeweils
einen bestimmten Wert aufweisen.
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Diese
Steuerparameter 16, 17 werden abhängig von
fahrzeugspezifischen Parametern und Entfernungszonen, in die das
Echosignal eingeordnet wird, zu Beginn und im Ablauf des Verfahrens
vorgegeben und entsprechend der jeweiligen Situation dynamisch angepasst
bzw. verändert.
Bei diesen Steuerparametern 16, 17 handelt es
sich um einen Zähler;
wobei der erste Steuerparameter 16 angibt, ob der Zähler gesetzt
ist oder nicht, das heißt,
ob er einen Zählwert
größer als
Null oder nicht aufweist, und wobei der zweite Steuerparameter 17 den
jeweiligen Zählwert
repräsentiert.
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Der
erste Steuerparameter 16 wird auch als „Plausibilisierungszähler" bezeichnet, der
in seinem gesetzten Zustand angibt, dass das aufgenommene Echosignal
durch ein weiteres plausibilisiert werden muss, um endgültig als
ein plausibilisiertes weitergeleitet zu werden.
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Der
zweite Steuerparameter 17 wird als „Rundenzähler" des Plausibilisierungszählers bezeichnet, dessen
Wert angibt, wie oft das aufgenommene Echosignal durch ein weiteres
plausibilisiert werden muss, um endgültig als ein plausibilisiertes
weitergeleitet zu werden.
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In
einem ersten Verfahrensschritt S1 werden Informationen und Parameter
des Betriebszustands des Entfernungsmesssystems 1, 2, 3 und
des Betriebszustands und/oder der Umgebung des Kraftfahrzeugs 18 aufbereitet,
um einen ersten und zweiten Schwellwert 14, 15 festzulegen.
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Informationen
und Parameter des Betriebszustands des Entfernungsmesssystems 1, 2, 3 sind
beispielsweise die Messrichtung und fahrzeugspezifischen Einbauhöhen und
-winkel der Sensoren 1, 2. Die Parameter des Betriebszustands
und/oder der Umgebung des Kraftfahrzeugs 18 sind zum Beispiel
die Fahrzeuggeschwindigkeit, sowie der Beladungszustand, die Bodenbeschaffenheit,
wenn diese letzteren Parameterwerte im Kraftfahrzeug vorhanden sind.
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Ein
vorher aufgenommenes und akzeptiertes Echosignal ist mit seiner
Entfernungsinformation ED in einem Speicher 9 (siehe 5)
in beispielsweise acht Segmenten SE (8-Bit-Wort) gespeichert. Zum
Bereich der Entfernungsinformation ED gehören u.a. auch Differenzwerte
von Entfernungen. Der Fall, bei dem noch kein vorheriges Echosignal
vorliegt, wird später
beschrieben. Der erste Schwellwert 14 ist hierbei eine
kleinste zulässige
Echosignalwertdifferenz in Entfernungssegmenten, wobei die Differenz
zwischen einem vorherigen und dem aktuellen Echosignal gebildet
wird.
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Die
Entfernungsinformation ED wird gestaffelt in so genannten Entfernungszonen
betrachtet, beispielsweise Nahbereich, Bodenechobereich, Fernbereich,
maximal sichtbarer Entfernungsbereich. Dementsprechend wird der
erste Steuerparameter 16 gesetzt und abhängig von
der Entfernungszone ein Zählerwert für den zweiten
Steuerparameter 17 gesetzt. Diese Zoneneinteilung und Zuordnung
erfolgt anhand von in einem Speicher gespeicherten vorgebbaren Tabellen,
wie die folgende Tabelle 1 beispielhaft veranschaulicht. Die Werte
sind jeweils vorgebbar, wobei auch fahrzeugspezifische Eigenschaften
berücksichtig
werden.
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Tabelle
1 Konfiguration von Entfernungszonen
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Der
zweite Schwellwert 15 ist eine kleinste zulässige Echosignalwertdifferenz
bzw. -toleranz in einer Längenmaßeinheit.
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Beispielsweise
wird die Fahrzeuggeschwindigkeit gemäß einer vorgebbaren, in einer
Speichereinrichtung gespeicherten Tabelle zur dynamischen Festlegung
des zweiten Schwellwertes 15 verwendet, wie die folgende
Tabelle 2 beispielhaft veranschaulicht.
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Tabelle
2 Konfiguration einer geschwindigkeitsabhängigen Echosignalwerttoleranz
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Dem
zweiten Schwellwert
15 wird in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit
ein Korrekturwert hinzuaddiert, welcher ebenfalls gemäß einer
weiteren Tabelle ermittelt wird, wie die Tabelle 3 beispielhaft
darstellt:
Tabelle
3 Konfiguration von geschwindigkeitsabhängigen Korrekturwerten
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In
einem zweiten Verfahrensschritt S2 wird nun der erste Steuerparameter 16 geprüft, ob der
Zähler gesetzt
ist. Ist dies der Fall, so wird der zweite Steuerparameter 17 geprüft, ob die
Plausibilisierungsrundenzahl bereits abgearbeitet ist oder nicht.
Es wird der Fall betrachtet, dass der Wert des zweiten Steuerparameters 17 ungleich
Null ist, und somit wird das aktuelle aufgenommene Echosignal in
Entfernungssegmente ED aufgeteilt (Teilschritt S2.1) und mit dem
vorherigen Echosignal in einem Teilschritt S2.2 verglichen. Dieses
erfolgt dergestalt, dass eine Differenz der Segmente SE ermittelt
wird. Hierdurch ergibt sich eine schnelle Vergleichsmöglichkeit,
ob das aktuelle Echosignal mit dem vorherigen in Entfernungssegmenten
SE übereinstimmt
bzw. innerhalb einer Toleranz liegt. Dieses erfolgt in einem Teilschritt
S2.3 mittels eines Vergleichs mit dem ersten Schwellwert 14.
Liegt das aktuelle Echosignal in dem Toleranzbereich, den der erste
Schwellwert 14 darstellt, so wird der zweite Steuerparameter 17,
also der Zählerwert,
um eins verringert. Liegt das aktuelle Echosignal außerhalb
des Toleranzbereiches, so wird dieses hier schon vorteilhaft schnell
erkannt und der Zähler
in einem Teilschritt S2.4 zurückgesetzt.
Dadurch werden dann im Verfahrensschritt S3 neue Werte zur Plausibilisierung festgelegt,
wie unten noch beschrieben wird.
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Die
Teilschritte S23 und S2.4 sind ausschlaggebend für eine besonders vorteilhafte
Folgefähigkeit
dieses Verfahrens.
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Nachdem
der zweite Steuerparameter 17 um eins verringert wurde,
wenn das aktuelle Echosignal im Toleranzbereich liegt, wird der
Wert des zweiten Steuerparameters 17 in einem Teilschritt
S2.6 überprüft. Ist dieser
Wert ungleich Null, so erfolgt eine weitere Plausibilisierungsrunde.
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Ist
dieser Wert jedoch Null, das heißt, es ist keine weitere Plausibilisierungsrunde
erforderlich, so wird damit der aktuelle Echowert akzeptiert und
der erste Steuerparameter 16, das heißt der Zähler, zurückgesetzt.
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Im
folgenden Verfahrensschritt S3 wird in einem Teilschritt S3.1 der
erste Steuerparameter 16 wiederum abgefragt, ob er gesetzt
ist oder nicht. Da er bei dem betrachteten aktuellen Echosignal,
welches innerhalb der Entfernungstoleranz liegt, zurückgesetzt
wurde, wird nun die Differenz des aktuellen Echosignals zu dem vorherigen,
akzeptierten Echosignal in einer Längenmaßeinheit ermittelt und in einem
Teilschritt S3.2 mit dem zweiten Schwellwert 15 verglichen.
Ist diese Differenz in einer Längenmaßeinheit
innerhalb der durch den zweiten Schwellwert 15 repräsentierten
Toleranz, so wird das aktuelle Echosignal im Verfahrensschritt S4
plausibilisiert und seine Entfernungsinformation gespeichert und
zur Anzeige für
den Fahrer weitergeleitet.
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Ist
der erste Steuerparameter 16 in diesem Fall im Teilschritt
S3.1 noch gesetzt und der zweite Steuerparameter 17 noch
nicht gleich Null, so werden die Verfahrensschritte S1 bis S3 solange
wiederholt, bis dass der zweite Steuerparameter 17 keine
weitere Plausibilisierungsrunde mehr fordert und das dann aufgenommene
aktuelle Echosignal wie oben beschrieben plausibilisiert wird.
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Fällt nun
ein weiteres neues aktuelles Echosignal nicht in den Toleranzbereich
der Entfernungssegmente SE im Teilschritt S2.3, beispielsweise ein
Störsignal
mit einer kleineren Entfernungsinformation, so wird dieses im Teilschritt
S3.2 beim Vergleich mit dem zweiten Schwellwert sofort festgestellt.
Das Flussdiagramm verzweigt hier in einen Teilschritt S3.3, bei
welchem aufgrund des aktuellen Zustands der aktuellen Entfernungsinformation
und der Fahrzeugparameter der erste und zweite Schwellwert 14, 15 sowie
der erste und zweite Steuerparameter 16, 17 entsprechen
dynamisch geändert
werden, zum Beispiel anhand einer Einstufung der jeweiligen Situation
anhand der oben gezeigten Tabellen. Dieser Teilschritt S3.3 ist
ausschlaggebend für
eine vorteilhafte große
Flexibilität
bei der Berücksichtigung
relevanter Parameter. Hier kann zum Beispiel auch mit einbezogen
werden, wenn eine Störbelastung
der Umgebung zum Beispiel durch elektromagnetische Strahlung wie
Funktelefone auftritt, was bei bestimmten Fahrzeugen über den
CAN-Bus ermittelt werden kann.
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Der
Fall, bei welchem noch kein vorheriges Echosignal vorliegt, wird
gesondert behandelt, indem die Entfernungsinformation, die in diesem
Beispiel die Echosignaldifferenz ist, mit dem Wert der weitesten
Entfernungszone gespeichert wird, wobei der erste Steuerparameter 16 nicht
gesetzt bzw. auf den zweiten Wert gesetzt wird, das heißt es wird
keine Plausibisierungsrunde gefordert. Das nun als nächstes aufgenommene
aktuelle Echosignal wird im Verfahrensschritt S2 bei der Abfrage
des Wertes des ersten Steuerparameters 16 sofort zum Verfahrensschritt
S3 weitergeleitet, in welchem dann im Vergleich mit dem zweiten
Schwellwert im Teilschritt S3.2 zum Teilschritt S3.3 verzweigt wird,
wenn das Echosignal den zweiten Schwellwert 15 überschreitet.
Hier werden dann wie oben beschrieben die Schwellwerte 14, 15 und
die Steuerparameter 16, 17 aktuell angepasst.
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Die 3a bis 3c zeigen
beispielhafte Auftragungen von aufgenommenen und mit einer Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Verfahrens
plausibilisierten Echosignalen in einer Entfernung s in Entfernungszonen
A bis C über
der Zeit t. Die Einteilung der Entfernungszonen A bis C kann auch
noch feiner vorgenommen werden, wie beispielsweise im Nahbereich
A durch mehrere waagerechte Linien angedeutet ist. Ein aufgenommenes
aber nicht plausibilisiertes Echosignal ist durch ein Kreuz und
ein plausibilisiertes Echosignal ist durch ein Kreuz in einem Quadrat
gekennzeichnet, wobei ein leeres Quadrat den vorher angezeigten Wert
darstellt, der nicht durch ein nicht plausibilisiertes Echo signal
verändert
wurde. Dazu sind die Kreuze dieser Stör-Echosignale ober- und unterhalb
der leeren Quadrate zu erkennen. 3a zeigt
dazu ein Hindernis in Gestalt von Echosignalen, welches zuerst in
einer nahen Entfernungszone A stand und dann in die Entfernungszone
B wandert. Das oben angegebene Kreuz ist ein Ausreißer und
wurde nicht plausibilisiert. In 3b kommt
ein Hindernis aus Entfernungszone C in die Entfernungszone A näher heran.
Dieses ist im Fall einer Einparksituation so zu verstehen, dass
sich das Fahrzeug bewegt und die Fahrgeschwindigkeit mit einbezogen wird.
Hierbei ist zu erkennen, dass das untenliegende Kreuz ein Stör-Echosignal
darstellt, wobei das obenliegende Kreuz im Verfahrensschritt S3
neue Schwellwerte und Steuerparameterwerte veranlasst hat, wie dann im
Weiteren in der Folge der plausibilisierten Werte zu erkennen ist.
Ein weiteres Beispiel dazu zeigt 3c, bei
welchem ein Echosignal einen Sprung von Entfernungszone A nach C
macht und dann dort bleibt.
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Hieraus
ist weiterhin zu ersehen, dass Echosignale eines Hindernisses, welches
langsam in den Sichtbereich des Systems gelangt, sofort und andere,
die abrupt in diesen Bereich gelangen, erst mit einer gewissen Verzögerung angezeigt
werden. Hierbei hängt
die Anzeigeverzögerung
von Objekten davon ab, in welchem Entfernungsbereich das Objekt
in den Sichtbereich des Systems eintritt. Speziell im Nahbereich
(Entfernungszone A) und in dem Bodenbereich (Entfernungszone B)
wird das Hindernis verzögert
angezeigt, da mindestens zwei Plausibilisierungsrunden gefordert
werden.
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Reale
Hindernisse werden trotz vorhandener sporadischer Störungen schnell
und zuverlässig
angezeigt. Hierbei werden sowohl sporadisch verteilte akustische
als auch elektromagnetische Störungen
durch Einsatz des Verfahrens nicht angezeigt.
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Die
Anzeigeverzögerung
von Objekten hängt
von der Fahrzeuggeschwindigkeit und Messrichtung (optional) ab.
Auch die Anzeigeverzögerung
von konstanten Objekten ist vom Beladungszustand des Fahrzeugs abhängig, wenn
entsprechende Informationen vorliegen.
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Durch
Einbeziehen von Untergrundinformationen (optional) werden Hindernisse
auf glattem Untergrund schneller angezeigt als auf rauhen Belägen (Schotter).
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Auch
die Signale und/oder Messwerte eines im Fahrzeug vorhandenen Regensensors
können
mitverarbeitet werden. Bei Regen wird eine größere Verzögerung der Laufzeiten der Echosignale
erwartet, da die Regentropfen die Ausbreitung der Messsignale beeinflussen.
In diesem Fall wird der Rundenzähleranteil
um 1 erhöht.
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Hindernisse
im Bereich großer
Temperaturschwankungen werden verzögert angezeigt im Vergleich
zu Hindernissen in einer homogenen Temperaturverteilung in der Nähe des Fahrzeugs,
wenn die entsprechende Information vorliegt, beispielsweise „Kühlertätigkeit" (optional).
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Eine
mögliche
Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Vorrichtung 5 für das oben
beschriebene Verfahren zeigt 4. Eine
Einrichtung 6 zur Berücksichtigung
von Daten ist mit einer Auswerteeinrichtung 7 zur ersten
Auswerteeinrichtung eines aktuellen Echosignal ES verbunden, welches
mit seiner Entfernungsinformation in einem zweiten Speicher 10 abgelegt
wird. Eine Auswerteeinrichtung 8 zur zweiten Auswertung des
aktuellen Echosignals ES schließt
sich an, deren Ausgang mit einer Einrichtung 12 zur Plausibilisierung verbunden
ist. Die Auswerteeinrichtungen 7, 8 sind zusammen
mit einem Rechner implementiert. Eine Steuereinrichtung 11 steuert
die Auswerteeinrichtungen 7, 8 und die Einrichtung 12 zur
Plausibilisierung, wobei die erforderlichen Steuerparameter in der
Steuereinrichtung 11 gebildet werden und einen Signalfluss
gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren
wie oben beschrieben ermöglichen.
Die Einrichtung 12 zur Plausibilisierung gibt ein plausibilisiertes
Echosignal PES aus zur Weiterleitung an eine nicht dargestellte
Anzeige.
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Die
Steuereinrichtung 11 weist einen Zähler 13 auf, der vorteilhafterweise
gleichzeitig den ersten und zweiten Steuerparameter 16, 17 und
den ersten Speicher 9 zur Speicherung von Entfernungsinformation
ED eines Echosignals bildet.
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Dieser
erste Speicher 9 und der Zähler 13 werden vorteilhafterweise
mittels eines Datenworts, zum Beispiel ein 8-Bit-Wort, gebildet.
Zwei Bits, hier die niederwertigsten, verkörpern den Zähler 13 mit dem ersten Steuerparameter 16 und
dem zweiten Steuerparameter 17. Die anderen höherwertigen
Bits bilden den Speicher 9 für die Entfernungsinformation
ED. Somit wird besonders vorteilhaft Speicherplatz verwendet.
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Die
Vorrichtung kann auch ganz oder teilweise dezentral außerhalb
des Steuergeräts 1 angeordnet sein.
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Die
Erfindung ist nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsbeispiele
beschränkt,
sondern auf vielfältige
Art und Weise modifizierbar.
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Es
ist denkbar, dass weitere Parameter, wie beispielsweise prädizierte
Temperaturunterschiede der Luft vor dem Kraftfahrzeug auch mit einbezogen
werden, so dass Störreflexionen
an unterschiedlichen Luftschichten ebenfalls erkannt werden können.
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Weiterhin
kann das Verfahren sowohl für
Direktechos (Sender und Empfänger
sind am gleichen Ort, bzw. eine Einheit) als auch für Kreuzechos
(Sender und Empfänger
sind an unterschiedlichen Orten, bzw. nicht gleich) verwendet werden.
Tabelle 3 Konfiguration von geschwindigkeitsabhängigen Korrekturwerten