DE102009027231B4

DE102009027231B4 - Vorrichtung zur Ortung von Objekten im Umfeld eines Fahrzeuges, insbesondere eines Kraftfahrzeuges, und Verfahren zum Betrieb einer derartigen Vorrichtung

Info

Publication number: DE102009027231B4
Application number: DE102009027231.3A
Authority: DE
Inventors: Matthias Karl
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2009-06-26
Filing date: 2009-06-26
Publication date: 2023-07-27
Anticipated expiration: 2029-06-27
Also published as: DE102009027231A1

Abstract

Verfahren zum Betrieb einer Vorrichtung zur Ortung von Objekten im Umfeld eines Fahrzeuges, insbesondere eines Kraftfahrzeuges, mit mindestens einer an dem Fahrzeug angeordneten Sensoreinrichtung (100), insbesondere einem Ultraschallsensor, zum Aussenden von Sendesignalen und zum Empfangen von an Hindernissen und Hintergrundobjekten reflektierten Echosignalen, mit folgenden Schritten:- Aussenden eines Sendesignals mittels der mindestens einen Sensoreinrichtung (100),- Empfangen des von den Hindernissen und Hintergrundobjekten in der Umgebung des Fahrzeuges reflektierten Echosignals,- Vergleichen der Amplitude des Echosignals oder einer davon abgeleiteten Signalgröße mit einem Detektionsschwellwert und Detektieren eines Hindernisses bei Überschreiten des Detektionsschwellwertes,- mindestens ab einem ersten Überwachungszeitpunkt, welcher der erwarteten Echolaufzeit eines an einem ersten bekannten Hintergrundobjekt reflektierten Echosignals entspricht, für mindestens eine erste Objektbeobachtungszeit, Vergleichen der Amplitude des Echosignals oder einer davon abgeleiteten Signalgröße mit mindestens einem ersten Überwachungsschwellwert und Feststellen der Betriebsbereitschaft der Sensoreinrichtung (100) bei Überschreiten des ersten Überwachungsschwellwertes, wobei während der Objektbeobachtungszeiten der Detektionsschwellwert mittels eines Schwellwertschalters auf mindestens einen der Überwachungsschwellwerte umgeschaltet wird.

Description

Die Erfindung beschreibt eine Vorrichtung zur Ortung von Objekten im Umfeld eines Fahrzeuges, insbesondere eines Kraftfahrzeuges, sowie ein Verfahren zum Betrieb einer derartigen Vorrichtung.
Stand der Technik
Zur Senkung der Unfallhäufigkeit und Unfallschwere und zur Erleichterung der Bedienbarkeit ist es bekannt, an Fahrzeugen Messsysteme vorzusehen, mit deren Hilfe die räumliche Anordnung von Objekten, wie zum Beispiel von anderen Fahrzeugen, Bauwerken, Bordsteinkanten, von Bewuchs oder auch von Menschen oder Tieren bestimmt wird. Wird ein Objekt, welches ein Hindernis darstellt, geortet, so wird der Fahrer des Fahrzeuges gewarnt und/oder unterstützend in das Fahrgeschehen eingegriffen, z.B. durch Lenken, Beschleunigen oder Bremsen. Die Meßsysteme beruhen dabei häufig auf einem Echoverfahren, bei dem ein Sendesignal von einem Hindernis reflektiert wird und in Form eines Echosignals an das Fahrzeug zurückgeworfen wird. Anhand der gemessenen Echolaufzeit wird dann der Abstand des Hindernisses von dem Fahrzeug bestimmt. Diese Information wird dann für verschiedenste Fahrerassistenzsystems, wie Einparkhilfen oder auch Tote-Winkel-Überwachungen eingesetzt.
Die vorliegende Erfindung und die ihr zugrunde liegende Problematik wird im Folgenden in Bezug auf ein mit einem Ultraschallsystem zur Abstandsmessung ausgestattetes Kraftfahrzeug näher erläutert, ist aber auf beliebige Echoverfahren und beliebige Fahrzeuge anwendbar.
Aus der DE 19645339 ist ein Ultraschall-Parkhilfe-System und ein Verfahren zur Abstandsmessung von Hindernissen bekannt, wobei ein Warnsignal ausgegeben wird, wenn ein Echo-Signal innerhalb eines Zeitfensters, welches einen Messbereich festlegt, einen vorgegebenen Schwellwert überschreitet.
Aus der DE 10 2004 006 015 A1 ist es bekannt, bei einem Ultraschallsystem zur Fahrzeugumfeldetektion die Detektionsschwelle abhängig von äußeren Begebenheiten zu variieren und auf diese Weise eine echolaufzeitvariable Detektionsschwelle zu schaffen.
Da Ultraschallsysteme, welche als Umfeldsensorik für ein Fahrzeug eingesetzt werden, sicherheitsrelevant sind, werden hohe Anforderungen an die Systemzuverlässigkeit gestellt. Für den Ausfall der Umfeldsensorik kann es vielfältige Gründe geben. Ein Belag, wie Schnee, Matsch, Eis oder Schmutz auf den Ultraschallsensoren kann die Funktionsfähigkeit ebenso beeinträchtigen wie ein fehlerhafter Verbau des Sensors am Kraftfahrzeug. Auch nachträgliche Verschiebungen der Verbauposition, z.B. in Folge von sogenannten Parkremplern oder ähnlichen Bagatellunfällen können die Funktionsfähigkeit mindern oder sogar zur Funktionsunfähigkeit führen. Auch Steinschlag ist eine häufige Fehlerursache. Es ist daher bekannt, für die jeweilige Umfeldsensorik Funktionsprüfungen in Form von Selbsttests durchzuführen.
Aus der Druckschrift DE 10 2005 057 973 A1 ist beispielsweise ein Verfahren zur Funktionsprüfung eines Ultraschallsensors an einem Kraftfahrzeug bekannt, bei dem der Ultraschallsensor ein Ultraschallsignal abgibt und das Ultraschallsignal von einer Bodenfläche vor dem Fahrzeug reflektiert und von dem Ultraschallsensor oder einem weiteren Ultraschallsensor wieder empfangen wird. Dabei werden die Dauer und/oder die Amplitude des ausgesendeten Ultraschallsignals derart groß gewählt, dass unter herkömmlichen Bedingungen ein Empfangen des von der Bodenfläche reflektierten Signals ermöglicht wird, und dass bei einem Empfangen des reflektierten Signals eine Funktion des Ultraschallsensors festgestellt wird. Im Vergleich mit dem bestimmungsgemäßen Einsatz des Ultraschallsensors zur Abstandsmessung werden demgemäß zur Durchführung der Funktionsprüfung die Dauer und/oder die Amplitude des ausgesendeten Ultraschallsignals explizit verändert.
Aus der Druckschrift DE 10 2005 059 902 A1 ist ein Verfahren zum Betrieb einer Vorrichtung mit Abstandssensoren zur Ortung von Objekten im Umfeld eines Fahrzeuges bekannt.
Offenbarung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung stellt ein Verfahren zum Betrieb einer Vorrichtung zur Ortung von Objekten im Umfeld eines Fahrzeuges, insbesondere eines Kraftfahrzeuges, bereit, bei dem mittels mindestens einer an dem Fahrzeug angeordneten Sensoreinrichtung, insbesondere einem Ultraschallsensor, ein Sendesignal ausgesendet wird, ein von einem Hindernis und Hintergrundobjekten in der Umgebung des Fahrzeuges reflektiertes Echosignal empfangen wird, die Amplitude des Echosignals oder eine davon abgeleitete Signalgröße mit einem Detektionsschwellwert verglichen wird und bei Überschreiten des Detektionsschwellwertes ein Hindernis detektiert wird, und mindestens ab einem ersten Überwachungszeitpunkt, welcher der erwarteten Echolaufzeit eines an einem ersten Hintergrundobjekt reflektierten Echosignals entspricht, für mindestens eine erste Objektbeobachtungszeit, die Amplitude des Echosignals oder eine davon abgeleitete Signalgröße mit mindestens einem ersten Überwachungsschwellwert verglichen wird und bei Überschreiten des ersten Überwachungsschwellwertes die Betriebsbereitschaft der Sensoreinrichtung festgestellt wird.
Die vorliegende Erfindung schafft außerdem eine Vorrichtung zur Ortung von Objekten im Umfeld eines Fahrzeuges, insbesondere eines Kraftfahrzeuges, mit mindestens einer an dem Fahrzeug angeordneten Sensoreinrichtung, insbesondere einem Ultraschallsensor, zum Aussenden von Sendesignalen und zum Empfangen von an Hindernissen und Hintergrundobjekten reflektierten Echosignalen, einer Vergleichseinheit zum Vergleichen der Amplitude des Echosignals oder einer davon abgeleiteten Signalgröße mit einem Detektionsschwellwert, einer Eigenüberwachungseinheit zum Vergleichen der Amplitude des Echosignals oder einer davon abgeleiteten Signalgröße mit mindestens einem ersten Überwachungsschwellwert für mindestens eine erste Objektbeobachtungszeit, welche spätestens zu einem Zeitpunkt beginnt, welcher der erwarteten Echolaufzeit eines an einem ersten bekannten Hintergrundobjekt reflektierten Echosignals entspricht, und einer Systemsteuerung zum Detektieren eines Hindernisses bei Überschreiten des Detektionsschwellwertes und zum Feststellen der Betriebsbereitschaft der Sensoreinrichtung bei Überschreiten des ersten Überwachungsschwellwertes.
Das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung haben den Vorteil, dass die Funktionsprüfung keine negativen Auswirkungen auf den bestimmungsgemäßen Einsatz des Ultraschallsensors zur Abstandsmessung hat und daher nicht in einem gesonderten Betriebsmodus ausgeführt werden muss. Die Funktionsprüfung kann somit zeitlich parallel oder zumindest quasizeitparallel zum Nutzbetrieb des Ultraschallsensors ausgeführt werden und die Verfügbarkeit der Fahrerassistenz-Funktionen, welche den Ultraschallsensor verwenden, wird durch die Funktionsprüfung nicht beeinträchtigt. Damit ergeben sich keinerlei Ausfallzeiten, in denen ein Fahrerassistenz-System aufgrund eines Prüfbetriebs der Ultraschallsensoren nicht zur Verfügung steht. Da sich eine eingeschränkte Funktionsfähigkeit oder Funktionsunfähigkeit des Ultraschallsensors auch während des Betriebs einstellen kann, ist eine Funktionsprüfung auch während des laufenden Betriebs sinnvoll. Insbesondere dann ist es von großem Vorteil, dass die Fahrerassistenzsysteme auch während der Funktionsprüfung zur Verfügung stehen, da es durch die funktionale Weiterentwicklung von Ultraschallsensoren, zum Beispiel die Verwendung für Parkstopp-Funktionen oder auch Tote-Winkel-Überwachungen, zunehmend schwieriger wird, Betriebsbedingungen und damit Betriebszeiten zu finden, in denen eine Fahrerassistenz-Funktion nicht verfügbar sein muss.
Vorteilhaft dient als bekanntes Hintergrundobjekt die Fahrbahnoberfläche oder ein an dem Kraftfahrzeug angeordnetes Anbauteil, wie zum Beispiel ein Teil des Nummerschildes oder eine Anhängerkupplung. Ein Anbauteil eines Kraftfahrzeuges hat den Vorteil, dass sich die erwartete Echolaufzeit und eine erwartete Echoamplitude und damit der erste Überwachungsschwellwert, welcher abhängig von der erwarteten Echoamplitude festgelegt wird, sehr genau bestimmen lassen. Die Fahrbahnoberfläche bietet den Vorteil, dass sie unabhängig von dem Fahrzeugmodell und der jeweiligen Fahrsituation nahezu ständig als Hintergrundobjekt zur Verfügung steht. Auch für die Fahrbahnoberfläche lässt sich relativ einfach eine erwartete Echolaufzeit und eine erwartete Echoamplitude und damit ein erster Überwachungsschwellwert bestimmen.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung werden mindestens ab einem zweiten Überwachungszeitpunkt, welcher der erwarteten Echolaufzeit eines an einem zweiten bekannten Hintergrundobjekt reflektierten Empfangssignals entspricht, für mindestens eine zweite Objektbeobachtungszeit die Amplitude des Echosignals oder eine davon abgeleitet Signalgröße mit mindestens einem zweiten Überwachungsschwellwert verglichen und bei Überschreiten des ersten Überwachungsschwellwertes und/oder Unterschreiten des zweiten Überwachungsschwellwertes die Betriebsbereitschaft der Sensoreinrichtung festgestellt.
Die Berücksichtigung eines zweiten Überwachungsschwellwertes unterhalb dessen die Amplitude des Echosignals oder eine davon abgeleitete Signalgröße liegen muss, führt zu einer weiteren Erhöhung der Qualität der Funktionsüberwachung. Auf diese Weise wird nicht nur geprüft, ob ein für ein bekanntes Hintergrundobjekt mindestens erwarteter Signalpegel überschritten wird, sondern auch, ob der Signalpegel unterhalb eines maximal zu erwartenden Signalpegels liegt. Insbesondere gegen Ende eines Echozyklus, das heißt kurz bevor ein neues Ultraschallsignal in Form eines Sendeimpulses ausgesendet wird, sollte die Echoamplitude unterhalb eines vorgegebenen Wertes liegen. Auch dabei wird vorteilhaft die Fahrbahnoberfläche als Hintergrundobjekt gewählt.
Um Kosten für zusätzliche Hardwarekomponenten, wie zum Beispiel einen weiteren Schwellwertschalter zum Vergleichen der Echoamplitude mit dem zweiten Überwachungsschwellwert, einzusparen, ist es auch möglich den zweiten Überwachungsschwellwert wertemäßig gleich dem Detektionsschwellwert zur Detektion eines Hindernisses zu setzen.
Der Detektionsschwellwert und/oder der erste und/oder der zweite Überwachungsschwellwert Schwellwerte können auch echolaufzeitvariabel festgelegt werden. Dabei können sich verändernde Rausch- und Störeinflüsse berücksichtigt werden.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung wird die Betriebsbereitschaft der Sensoreinrichtung dann festgestellt, wenn die Echoamplituden oder davon abgeleitete Signalgrößen innerhalb der Objektbeobachtungszeiten zumindest zeitweise über dem ersten und/oder unter dem zweiten Überwachungsschwellwert liegen.
Als von der Echoamplitude abgeleitete Signalgröße kann zum Beispiel eine zumindest tiefpassgefilterte Echoamplitude verwendet werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird mindestens einer der Überwachungsschwellwerte verändert, falls die Bedingungen zur Feststellung der Betriebsbereitschaft nicht erfüllt sind, und aufgrund dieser Veränderung wird auf besondere Umweltbedingungen, wie Belag der Sensoreinrichtungen durch Schnee, Eis und/oder Matsch geschlussfolgert.
Vorteilhaft können die Echoamplituden oder davon abgeleitete Signalgrößen während der ersten Objektbeobachtungszeit, der zweiten Objektbeobachtungszeit und/oder weiterer Objektbeobachtungszeiten mit weiteren Überwachungsschwellwerten verglichen werden und die Betriebsbereitschaft der Sensoreinrichtung in Abhängigkeit des Über- oder Unterschreitens von mindestens einem der Überwachungsschwellwerte festgestellt werden.
Eine weitere Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass während der Objektbeobachtungszeiten die Amplitude des an einem bekannten Hintergrundobjekt reflektierten Echosignals ermittelt und ausgewertet wird. So ist es beispielsweise möglich, über mehrere Echozyklen hinweg die Amplitude des an einem bekannten Hintergrundobjekt reflektierten Echosignals zu ermitteln und daraus einen Mittelwert zu bilden. Auf diese Weise wird die Basis für die Feststellung der Betriebsbereitschaft verbreitert und damit die Qualität der Aussage erhöht.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung sind mehrere Sensoreinrichtungen zum Aussenden eines Sendesignals und zum Empfangen des von Hindernissen und Hintergrundobjekten in der Umgebung des Fahrzeuges reflektierten Echosignals am Fahrzeug angeordnet und die Überwachungszeitpunkte und/oder die Objektbeobachtungszeiten und/oder die Überwachungsschwellwerte werden abhängig von der räumlichen Anordnung der empfangenden Sensoreinrichtung im Verhältnis zur aussendenden Sensoreinrichtung eingestellt.
Je nachdem, ob das Echosignal auf einem von der empfangenden Sensoreinrichtung selbst oder von einer benachbarten Sensoreinrichtung ausgesendeten Ultraschallsignal basiert, ergeben sich unterschiedliche Werte für die erwartete Echolaufzeit und die erwartete Echoamplitude. Diese Unterschiede können durch Einstellung der Parameter in Abhängigkeit von der räumlichen Anordnung der empfangenden Sensoreinrichtung im Verhältnis zur aussendenden Sensoreinrichtung berücksichtigt werden.
Die Schwellwerte zur Überwachung der Betriebsbereitschaft der Sensoreinrichtung können auch in Abhängigkeit von dem Detektionsschwellwert zum Detektieren eines Hindernisses festgelegt werden. Werden mehrere Überwachungsschwellwerte eingesetzt können diese auch gegenseitig von einander abhängig festgelegt werden.
Um Kosten für zusätzliche Hardwarekomponenten, wie zum Beispiel weitere Schwellwertschalter zum Vergleichen der Echoamplitude mit den Überwachungsschwellwerten einzusparen, kann der Detektionsschwellwert während der Objektbeobachtungszeiten mittels eines Schwellwertschalters auf mindestens einen der Überwachungsschwellwerte umgeschaltet werden.
Schließlich ist es vorteilhaft, Zusatzinformationen über die jeweilige Fahrsituation bei der Feststellung der Betriebsbereitschaft der Sensoreinrichtung zu berücksichtigen. Häufig sind an einem Kraftfahrzeug weitere Sensorsysteme vorgesehen, welche Zusatzinformationen über die jeweilige Fahrsituation geben können. Das gilt beispielsweise für Geschwindigkeitssensoren, Wegsensoren, Sensoren, welche die Auslenkung der Federbeine oder die Fahrzeugbeschleunigung messen, Raddrucksensoren oder sonstige Umfeldsensoren, wie optische Sensoren oder Radarsensoren. Durch Berücksichtigung dieser Zusatzinformationen ist es beispielsweise möglich, eine Fehlermeldung zu unterdrücken, die ausschließlich darauf beruht, das das Kraftfahrzeug vor einer glatten Fläche steht und daher die Fahrbahnoberfläche zu diesem Betriebszeitpunkt kein geeignetes Hintergrundobjekt darstellt.
Weitere Merkmale und Vorteile von Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung mit Bezug auf die beigefügten Figuren.
Figurenliste
Es zeigen:

1 ein schematisches Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Ortung von Objekten im Umfeld eines Fahrzeuges,
2 ein schematisches Blockschaltbild einer Einheit zur Eigenüberwachung,
3 ein schematisches Blockschaltbild einer Einheit zur Informationsgewinnung,
4 eine schematische Darstellung des Verlaufes einer Echoamplitude über der Echolaufzeit mit einem Detektionsschwellwert und Überwachungsschwellwerten gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung,
5 eine schematische Darstellung des Verlaufes einer Echoamplitude über der Echolaufzeit mit einem Detektionsschwellwert und Überwachungsschwellwerten gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung,
6 eine schematische Darstellung des Verlaufes einer Echoamplitude über der Echolaufzeit mit einem Detektionsschwellwert und Überwachungsschwellwerten gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung,
7 eine schematische Darstellung des Verlaufes einer Echoamplitude über der Echolaufzeit mit einem Detektionsschwellwert und Überwachungsschwellwerten gemäß einer vierten Ausführungsform der Erfindung,
8 eine schematische Darstellung des Verlaufes einer Echoamplitude über der Echolaufzeit mit einem Detektionsschwellwert und Überwachungsschwellwerten gemäß einer fünften Ausführungsform der Erfindung,
9 eine schematische Darstellung des Verlaufes einer Echoamplitude über der Echolaufzeit mit einem Detektionsschwellwert und Überwachungsschwellwerten gemäß einer sechsten Ausführungsform der Erfindung,
Fi. 10a - 10d schematische Blockschaltbilder von Einheiten zur Signalaufbereitung und
11a - 11d schematische Blockschaltbilder von Einheiten zur Informationsgewinnung und Speicherung.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele
In den Figuren bezeichnen dieselben Bezugszeichen gleiche oder funktionsgleiche Komponenten, soweit nichts Gegenteiliges angegeben ist.
In 1 ist ein Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Ortung von Objekten im Umfeld eines Fahrzeuges dargestellt. Eine Systemsteuerung 1 des Ultraschallsystems veranlasst einen Pulsgenerator 2 ein Ultraschallsignal über eine Sendeeinheit 3 auszusenden. Ein Sendezeitpunkt t_s des Ultraschallsignals wird zur Triggerung eines Schwellwertgenerators 4 genutzt, welcher einen pulslaufzeitabhängigen Detektionsschwellwert GO (τ) mit τ = t - t_s generiert. Die Erzeugung eines derartigen pulslaufzeitabhängigen Schwellwertes ist beispielsweise aus der DE 10 2004 006 015 A1 bekannt. Eine Amplitudenbestimmungseinheit 5 bestimmt die Amplitude r̂(τ) eines durch eine Empfangseinheit 6 empfangenen, von einem Hindernis reflektierten Ultraschallsignals. Das empfangene Ultraschallsignal wird im Folgenden als Echosignal und dessen Amplitude als Echoamplitude bezeichnet. Eine der Empfangseinheit 6 zugeordnete Vergleichseinheit 7, die zum Beispiel als Schwellwertschalter ausgestaltet ist, vergleicht die Echoamplitude r̂(τ) mit dem Detektionsschwellwert GO (τ) und übermittelt bei Überschreiten des Schwellwertes für mindestens eine vorgegebene Zeitdauer Δτ_{GO min} eine gemessene Echolaufzeit an die Systemsteuerung 1. Die Echolaufzeit kann dabei entweder als Binärinformation auf einer separaten Leitung oder als Digitalinformation über einen Datenbus an die Systemsteuerung 1 übertragen werden. Die von der Systemsteuerung 1 auf Basis der übertragenen Daten gewonnen Informationen über das Hindernis können schließlich zur Ausgabe eines Warnhinweises an den Fahrer über eine Ausgabeeinheit 8 oder auch zu direkten, den Fahrer unterstützenden Eingriffen auf die Lenkung 9, das Gas 10 oder die Bremseinrichtung 11 genutzt werden. Neben den dargestellten Fahrzeugkomponenten, kann die Systemsteuerung 1 aber auch auf weitere Fahrzeugkomponenten, wie zum Beispiel Rückhaltesystemen in Form von Airbags, einwirken.
Die Echoamplitude r̂(r) wird auch einer Signalaufbereitungseinheit 12 zugeführt, die der Aufbereitung der Echoamplitude r̂(τ) und damit der Erzeugung des Eingangssignal i'(r) einer Eigenüberwachungseinheit 13 dient. Das Eingangssignal i'(r) entspricht im einfachsten Fall der Echoamplitude r̂(τ) selbst. Alternativ dazu können der Eigenüberwachungseinheit 13 aber auch von der Echoamplitude r̂(r) abgeleitete Signalgrößen zugeführt werden. Einige Alternativen werden unter Bezugnahme auf die 10a bis 10d näher erläutert. Durch die Eigenüberwachungseinheit 13 wird das Eingangssignal r̂'(r), also die Echoamplitude r̂(r) oder eine davon abgeleitete Signalgröße, mit einem ersten Überwachungsschwellwert a_{lim_A} und optional zusätzlich mit einem zweiten Überwachungsschwellwert a_{lim_B} verglichen. Die Überwachungsschwellwerte a_{lim_A} und a_{lim_B} werden dabei beispielsweise aus einem nicht dargestellten Sollwertregister entnommen und der Eigenüberwachungseinheit 13 zugeführt. Außerdem ist es möglich, die Überwachungsschwellwerte auch echolaufzeitvariabel, also über die Echolaufzeit veränderlich festzulegen. Dazu kann der Eigenüberwachungseinheit 13 optional auch der Sendezeitpunkt t_s des Ultraschallsignals übermittelt werden. Auf einige Varianten zur Erzeugung der Überwachungsschwellwerte wird unter Bezugnahme auf die 11a bis 11d noch näher eingegangen.
Die dargestellten Sende- und Empfangseinheiten 3 bzw. 6 können als getrennte Einheiten oder auch in Form eines Ultraschallwandlers realisiert sein, der eine Umschaltung zwischen Sende- und Empfangsbetrieb erlaubt. In 1 istjeweils nur eine Sende- und Empfangseinheit 3 bzw. 6 dargestellt. Vorzugsweise jedoch mehrere dieser Einheiten an einem Kraftfahrzeug angeordnet. Sende-und Empfangseinheit gemeinsam werden im Folgenden als Sensoreinrichtung bezeichnet. Diese ist in 1 allgemein mit dem Bezugszeichen 100 bezeichnet.
In 2 ist eine mögliche Ausführungsform der Eigenüberwachungseinheit 13 in Form eines Blockschaltbildes schematisch dargestellt. Das Eingangssignal r̂'(r) der Eigenüberwachungseinheit 13 wird in einer ersten Informationsgewinnungseinheit 20 mit dem ersten Überwachungsschwellwert a_{lim_A} verglichen und das Vergleichsergebnis in einem Ergebnisregister der ersten Informationsgewinnungseinheit 20 gespeichert. In einer optionalen zweiten Informationsgewinnungseinheit 21 wird das Eingangssignal r̂'(r) mit dem zweiten Überwachungsschwellwert a_{lim_B} verglichen. Das Ergebnis dieses Vergleichs wird in einem Ergebnisregister der zweiten Informationsgewinnungseinheit 21 gespeichert. Beiden Informationsgewinnungseinheiten 20 und 21 ist gemäß 2 auch der Sendezeitpunkt t_s des Ultraschallsignals zugeführt, so dass die Überwachungsschwellwerte a_{lim_A} und a_{lim_B} echolaufzeitvariabel festgelegt werden können. Dies ist aber lediglich optional, alternativ können auch konstante Überwachungsschwellwerte verwendet werden.
Mit Hilfe einer Kombinationslogik, beispielhaft in Form eines Inverters 22 und einer UND-Verknüpfung 23 dargestellt, können die in den Ergebnisregistern der Informationsgewinnungseinheiten 20 und 21 gespeicherten Vergleichsergebnisse verknüpft werden und zu einer einzigen Betriebsbereitschaftsinformation verdichtet werden, welche dann an die Systemsteuerung 1 zur weiteren Verwendung weitergegeben wird.
In 3 ist eine mögliche Ausführungsform einer Informationsgewinnungseinheit am Beispiel der ersten Informationsgewinnungseinheit 20 dargestellt. In einer Vergleichseinheit 30, die beispielsweise als Schwellwertschalter ausgestaltet sein kann, wird das Eingangssignal r̂'(r) mit dem ersten Überwachungsschwellwert a_{lim_A} verglichen und in einen Binärwert, der das Über- oder Unterschreiten des Schwellwertes wiedergibt, gewandelt. Für Ausführungsformen der Erfindung, bei denen mehrere zu überschreitende Überwachungsschwellwerte verwendet werden und die unter Bezugnahme auf die 5 und 6 noch detailliert erläutert werden, kann in einer nachfolgenden optionalen Zeitverlaufsbewertung 31 eine Bewertung des Zeitverlaufes des Eingangssignals bezüglich der Überwachungsschwellwerte erfolgen. Ein aus dem Sendezeitpunkt t_s abgeleiteter Überwachungszeitpunkt τ_A bestimmt, wann das Analyseergebnis in ein für den jeweiligen Echozyklus gültiges Ergebnisregister 32 übernommen wird.
In 4 ist ein beispielhafter Verlauf eines pulslaufzeitabhängigen Detektionsschwellwertes GO (τ) sowie ein beispielhafter Zeitverlauf einer Echoamplitude r̂(τ) dargestellt. Der Detektionsschwellwert ist dabei mit dem Bezugszeichen 40 und der Amplitudenverlauf mit dem Bezugszeichen 41 gekennzeichnet. Der Detektionsschwellwert GO (τ) weist dabei zu Beginn eine Art Sprungfunktion auf, welche dazu dient unerwünschte Echosignale, welche durch Anbauteile des Kraftfahrzeugs verursacht werden, wie z.B. eine Anhängekupplung oder Teile eines Nummerschildes, auszublenden. Die Echoamplitude r̂(r) weist einen ersten Peak, also einen impulsartigen Ausschlag auf, der durch ein Anbauteil des Fahrzeugs begründet sein kann. Die weiteren Peaks deuten auf echte Hindernisse in der Umgebung des Fahrzeugs hin. Der Verlauf der Echoamplitude r̂(τ) zwischen den Peaks wird im wesentlichen bestimmt durch Umgebungsgeräusche und Echosignale, welche an Hintergrundobjekten, die keine echten Hindernisse darstellen, wie zum Beispiel der Fahrbahnoberfläche, reflektiert wurden. Da auch Anbauteile des Fahrzeuges keine Hindernisse im Sinne einer Umfeldsensorik eines Fahrzeuges darstellen, werden auch diese im Folgenden als Hintergrundobjekte bezeichnet.
Neben dem Detektionsschwellwert GO (τ) und der Echoamplitude r̂(r) sind in 4 auch die Überwachungsschwellwerte a_{lim_A} und a_{lim_B} dargestellt. Der erste Überwachungsschwellwert a_{lim_A} ist dabei nur für eine erste Objektbeobachtungszeit Δz_A eingezeichnet, die sich von einem Startzeitpunkt τ_A, der im Folgenden als erster Überwachungszeitpunkt bezeichnet wird, bis zu einem Endzeitpunkt z_{A_max} erstreckt. Der erste Überwachungszeitpunkt τ_A entspricht dabei der erwarteten Echolaufzeit eines an einem bekannten ersten Hintergrundobjekt reflektierten Echosignals. Beispielsweise kann als ein Hintergrundobjekt die Fahrbahnoberfläche gewählt werden, welche den Vorteil hat, dass sie unabhängig von der Fahrsituation nahezu immer als Hintergrundobjekt zur Verfügung steht. Nur für den Fall, dass das Fahrzeug beispielsweise vor einer glatten Wasserfläche parkt, wäre die Fahrbahnoberfläche als Hintergrundobjekt ungeeignet. Alternativ zur Fahrbahnoberfläche können beispielsweise aber auch Anbauteile an dem Fahrzeug, wie z.B. ein Teil des Nummernschildes oder eine Anhängerkupplung als Hintergrundobjekt verwendet werden. In diesem Fall würde die erste Objektbeobachtungszeit Δτ_A etwa im Bereich des ersten Peaks der Echoamplitude r̂(r) liegen. Entscheidend für die Wahl des Hintergrundobjektes ist lediglich, dass es grundsätzlich bekannt ist, so dass eine erwartete Echolaufzeit und auch eine erwartete Echoamplitude bestimmt werden können. Die erwartete Echolaufzeit entspricht dann demjenigen Zeitpunkt τ_A, ab dem die Echoamplitude r̂(τ) spätestens mit dem ersten Überwachungsschwellwert a_{lim_A} verglichen werden muss. Der erste Überwachungsschwellwert a_{lim_A} wird dabei in Abhängigkeit von der erwarteten Echoamplitude des am ersten Hintergrundobjekt reflektierten Echosignals festgelegt.
Zusätzlich oder alternativ kann mit diesem Verfahren die Amplitude r̂(τ) des Übersprechens von einem räumlich getrennt angeordneten Sender hin zum Empfänger untersucht werden, also zum Beispiel von dem Sender der links- oder rechtsseitig benachbarten Sensoreinheit. Die Objektbeobachtungszeit Δτ_A ist dann derart festzulegen, dass die erwartete Signallaufzeit des Übersprechers innerhalb der Obejktbeobachtungszeit Δτ_A liegt.
Ziel des Vergleiches der Echoamplitude r̂(τ) oder auch einer davon abgeleiteten Signalgröße mit dem ersten Überwachungsschwellwert a_{lim_A} ist es nicht, den Abstand zu dem bekannten Hintergrundobjekt zu messen, sondern lediglich zu prüfen, ob die empfangene Echoamplitude über einem erwarteten Mindestwert liegt, so dass die Sensoreinrichtung, also zum Beispiel der Ultraschallsensor, als betriebsbereit eingestuft werden kann. Das hat zur Folge, dass zur Eigenüberwachung eine deutlich ungenauere Ortsauflösung ausreicht und somit der dafür notwendige Informationsfluss reduziert werden kann.
Zur Feststellung der Betriebsbereitschaft wird dabei zum Beispiel geprüft, ob die Echoamplitude r̂(τ) zumindest zeitweise über dem ersten Überwachungsschwellwert a_{lim_A} liegt. Daraus ergibt sich für die Festlegung der ersten Objektbeobachtungszeit Δτ_A die Bedingung, dass diese zumindest so lange sein muss, dass eine verlässliche Aussage über die Betriebsbereitschaft der Sensoreinheit möglich ist. Selbstverständlich kann die Objektbeobachtungszeit aber auch länger sein und auch bereits vor dem ersten Überwachungszeitpunkt τ_A beginnen. Alternativ zu einem einzelnen ersten Überwachungsschwellwert a_{lim_A} können auch zwei Überwachungsschwellwerte festgelegt werden, wobei die die Betriebsbereitschaft der Sensoreinheit dann festgestellt wird, wenn das Echosignal zwischen den beiden Überwachungsschwellwerten liegt.
Analog zum ersten Überwachungsschwellwert a_{lim_A} wird optional ein zweiter Überwachungsschwellwert a_{lim_B} festgelegt. Der zweite Überwachungsschwellwert a_{lim_A} ist dabei in 4 lediglich für eine zweite Objektbeobachtungszeit Δτ_B eingezeichnet, die sich von einem Startzeitpunkt τ_B bis zu einem Endzeitpunkt τ_{B_max} erstreckt. Der Startzeitpunkt τ_B, welcher im Folgenden als zweiter Überwachungszeitpunkt bezeichnet wird, entspricht dabei der erwarteten Echolaufzeit eines bekannten zweiten Hintergrundobjektes, wobei beispielsweise als ein Hintergrundobjekt wiederum die Fahrbahnoberfläche gewählt werden kann.
Für den zweiten Überwachungszeitpunkt τ_B und die zweite Objektbeobachtungszeit Δτ_B gelten die Aussagen zu dem ersten Überwachungszeitpunkt τ_A und zu der ersten Objektbeobachtungszeit Δτ_A analog.
Auch der Vergleich der Echoamplitude r̂(τ) oder auch einer davon abgeleiteten Signalgröße mit dem zweiten Überwachungsschwellwert a_{lim_B} zielt nicht darauf ab, den Abstand zu dem bekannten Hintergrundobjekt zu messen, sondern dient lediglich der Prüfung, ob die empfangene Echoamplitude unterhalb eines erwarteten Maximalwertes liegt, so dass die Sensoreinrichtung, also zum Beispiel der Ultraschallsensor, als betriebsbereit eingestuft werden kann.
Vorteilhaft wird ein zweites Hintergrundobjekt derart gewählt, dass sich eine zweite Objektbeobachtungszeit Δτ_B am Ende eines Sendezyklus, also kurz vor dem Aussenden eines neuen Sendesignals ergibt. Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung kann mit dem nächsten Sendezyklus, also mit dem Aussenden des nächsten Sendesignals sogar solange gewartet werden, bis der zweite Überwachungsschwellwert a_{lim_B} hinreichend lange unterschritten ist.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass abhängig davon, ob die aussendende und die empfangende Sensoreinheit identisch oder verschieden sind, unterschiedliche Überwachungsschwellwerte a_{lim_A} und a_{lim_B} und/oder Startzeitpunkt τ_A und r_B und/oder Objektbeobachtungszeiten Δτ_B vorgesehen sind, die zum Beispiel durch einen Index-Zusatz „links“, „rechts“ und/ oder „direkt“ und optional sogar durch weiter verfeinerte Richtungsinformationen wie „oben“, „unten“ oder ähnlichem gekennzeichnet sind.
5 zeigt eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens, bei der mehrere mit der Echolaufzeit variierende Überwachungsschwellwerte a_{lim_A1} bis a_{lim_AM} und a_{lim_B1} bis a_{lim_BN} vorgesehen sind, deren Über- bzw. Unterschreiten ein Indiz für die Betriebsbereitschaft der Sensoreinrichtung ist. Mit Hilfe einer auf die zu überschreitenden Überwachungsschwellwerte a_{lim_A1} bis a_{lim_AM} und die zu unterschreitenden Überwachungsschwellwerte a_{lim_B1} bis a_{lim_BN} angewendeten Mittelwertbildung ist jeweils ein mehrstufiger, also nicht nur binärer Wert für das Über- und/oder Unterschreiten der Schwellwerte zu bestimmen und somit die Verlässlichkeit der Funktionsprüfung zu erhöhen. Ein derartiges Verfahren mit mehreren Schwellwerten hat hinsichtlich der zu unterschreitenden Überwachungsschwellwerte a_{lim_B1} bis a_{lim_BN} den Vorteil, dass Fehlreaktionen infolge kurzzeitiger Fremdstörimpulse vermieden werden.
Eine weitere Ausführungsform der Erfindung ist in 6 dargestellt. Dabei sind für die jeweils gleiche Objektbeobachtungszeit Δτ_A und Δτ_B verschiedene Überwachungsschwellwerte a_{lim_A1} bis a_{lim_AM} bzw. a_{lim_B1} bis a_{lim_BN} vorgesehen, die vorzugsweise zwischen zwei aufeinander folgenden Echozyklen verändert werden. Das jeweilige Ergebnis des Vergleiches der Echoamplitude r̂(τ) oder auch einer davon abgeleiteten Signalgröße mit dem Überwachungsschwellwert wird in geeigneter Weise kombiniert, zum Beispiel durch gewichtete Mittelung der Ergebnisse der letzten Prüfungen. Auf diese Weise kann wiederum ein mehrstufiges Maß für die Betriebsbereitschaft der Sensoreinrichtung gebildet werden.
Die ersten und zweiten Überwachungsschwellwerte a_{lim_A} und a_{lim_B} können auch echolaufzeitvariabel festgelegt werden, wie in 7 dargestellt. Dabei ist die Zeitdifferenz Δτ(r̂'(τ_x) mit x = A, B aufgrund der kontinuierlichen Abnahme des Schwellwertes ab dem Überwachungszeitpunkt τ_x jeweils ein Maß für die Höhe des Eingangssignals r̂'(τ) der Eigenüberwachungseinheit 13.
In den Informationsgewinnungseinheiten 20 und 21 wird das Eingangssignal r̂'(r) mit dem ersten Überwachungsschwellwert a_{lim_A} bzw. dem zweiten Überwachungsschwellwert a_{lim_B} verglichen. In 8 ist eine besonders einfache Realisierung eines Vergleichs beispielhaft für den ersten Überwachungsschwellwert a_{lim_A} dargestellt. Dabei wird der Detektionsschwellwert GO (τ) während der ersten Objektbeobachtungszeit Δτ_A auf den ersten Überwachungsschwellwert a_{lim_A} umgeschaltet. Dazu kann die Vergleichseinheit 7, welche zum Beispiel als Schwellwertschalter ausgestaltet ist, genutzt werden, so dass für den Vergleich mit dem ersten Überwachungsschwellwert a_{lim_A} innerhalb der Eigenüberwachungseinheit 13 keine eigene Informationsgewinnungseinheit 20 erforderlich ist. Bei vielen Fahrzeugmodellen ist der Detektionsbereich von Hindernissen auf einen vorgegebenen Bereich im Umfeld des Fahrzeuges beschränkt. In diesem Fall kann der erste Überwachungszeitpunkt τ_A derart festgelegt werden, dass er außerhalb des zu detektierenden Bereiches liegt, so dass auch, wie in 8 dargestellt, Peaks der Echoamplitude, die auf echte Hindernisse hinweisen, innerhalb der ersten Objektbeobachtungszeit Δτ_A liegen können. Das mit Bezugnahme auf 8 beschriebene Verfahren ist selbstverständlich analog auf den zweiten Überwachungsschwellwert a_{lim_B} anwendbar, so dass auch die zweite Informationsgewinnungseinheit 21 eingespart werden kann.
In 9 ist eine der in 8 dargestellten Ausführungsform entsprechende Ausführungsform für mehrere zu überschreitende Überwachungsschwellwerte a_{lim_A1} bis a_{lim_AM} dargestellt. Dabei wird der Detektionsschwellwert GO (τ) mehrfach auf einen Überwachungsschwellwert a_{lim_A1} bis a_{lim_AM} umgeschaltet. Auch dieses Verfahren ist selbstverständlich analog auf mehrere zu unterschreitende Überwachungsschwellwert a_{lim_B1} bis a_{lim_BN} anwendbar.
Eine weitere Vereinfachung des erfindungsgemäßen Verfahrens ergibt sich, indem der zweite Überwachungsschwellwert a_{lim_B} gleich dem Detektionsschwellwert GO (τ) gesetzt wird. In diesem Fall kann für den oder die zu unterschreitenden Überwachungsschwellwerte sogar auf eine Umschaltung verzichtet werden. Der Detektionsschwellwert GO (τ) wird in diesem Fall einerseits als Minimalwert verwendet, der überschritten werden muss, um ein Hindernis zu detektieren. Andererseits dient der der Detektionsschwellwert GO (τ) aber auch als Maximalwert, der unterschritten werden muss, um die Betriebsbereitschaft der Sensoreinrichtung festzustellen.
In den 10a bis 10d sind beispielhaft Ausführungsformen der Signalaufbereitungseinheit 12 in Form schematischer Blockschaltbilder dargestellt. 10a zeigt die einfachste Form, bei welcher die Echoamplitude r̂(τ) unverändert weitergeleitet wird, so dass die Echoamplitude r̂(τ) als Eingangssignal r̂'(τ) der Eigenüberwachungseinheit 13 dient. Die in 10b dargestellte Variante stellt einen Tiefpass dar, der mit einer anderen Zeitkonstante geladen als entladen wird. Dabei ergibt sich ein Wertebereich um den Ausgangswert der Signalaufbereitungseinheit 12, welcher dem Eingangswert r̂'(τ) der Eigenüberwachungseinheit 13 entspricht, für den sich nahezu keine Änderung des Ausgangswertes r̂'(τ) ergibt, solange der Eingangswert der Signalaufbereitungseinheit 12, also die Echoamplitude r̂(τ) meistens in der Nähe dieses Wertebereiches liegt. Eine alternative Ausgestaltung der Signalaufbereitungseinheit 12 mit allerdings ähnlicher Wirkung ist in 10c dargestellt. Die in 10d dargestellte Variante der Signalaufbereitungseinheit 12 umfasst eine nichtlineare Eingangsstufe, welche durch den Widerstand R3 und einen oder mehrere Dioden D_1P bis D_NP gebildet wird und die Funktion eines Logarithmierers erfüllt. Dabei bewirkt die nichtlineare Eingangsstufe eine Kompression hoher Eingangsspannungen, so dass kurzzeitige, sehr starke Echoimpulse gegenüber länger anhaltenden Echoimpulsen werten geringer gewichtet werden, was wiederum eine Unterdrückung hoher Impulse durch den nachgeschalteten, durch die Widerstände R1 und R2 sowie die Kapazität C gebildeten Tiefpass bewirkt. Die als Gleichrichter wirkende Diode D_R führt zu unterschiedlichen Lade- und Entladezeitkonstanten.
Mögliche Varianten zur Erzeugung der Überwachungsschwellwerte sind in den 11a bis 11d dargestellt. In einer ersten Variante gemäß 11a wird ein fester Spannungswert bei einer einstellbaren Spannungsquelle 110 mittels eines Sollwertregisters 111 eingestellt. Die in 11b dargestellte Variante unterscheidet sich davon lediglich dadurch, dass zwischen das Sollwertregister 111 und die einstellbare Spannungsquelle 110 ein Zeitverlaufsgenerator 112 geschaltet ist, der eine bezüglich des Sendezeitpunktes t_s variable Einstellung des Schwellwertes ermöglicht. In 11c ist eine Variante dargestellt, bei welcher der Schwellwert als Spannungsdifferenz zum Detektionsschwellwert GO (τ) abgeleitet wird. Bei einer Variante gemäß 11d wird der Schwellwert als Teilspannung des Detektionsschwellwertes GO (τ) generiert. Durch zusätzliche Verwendung eines Zeitverlaufsgenerators analog zu 11b, ist auch für die Varianten gemäß den 11c und 11d eine bezüglich des Sendezeitpunktes t_s variable Einstellung des Schwellwertes möglich.
Werden zur Eigenüberwachung des Sensorsystems besonders lange und damit energiereiche Sendesignale verwendet, können Störungen, wie zum Beispiel Rauschen, besonders gut unterdrückt und damit Hintergrundobjekte auch in Umgebungen mit starken Störungen analysiert werden.
Vorteilhaft können auch noch Zusatzinformationen über die jeweilige Fahrsituation bei der Feststellung der Betriebsbereitschaft der Sensoreinrichtung zu berücksichtigt werden. Dadurch kann beispielsweise vermieden werden, dass in gewissen statischen Situationen, wie dem Stehen vor einer glatten Wasserfläche, Fehlermeldungen erzeugt werden, die ausschließlich auf dieser Situation beruhen. Die Zusatzinformationen können dabei z.B. von einem ohnehin am Fahrzeug vorhandenen Kamerasystem stammen. Aufgrund der starken Querbeschleunigungen und/oder Nickbewegungen und/oder Einfederungen lassen sich mit Hilfe von Beschleunigungs- oder Federbeineinlenksensoren auch sehr unebene Fahrbahnoberflächen erkennen. Auch andere Umfeldsensorsysteme, wie zum Beispiel Videokameras, erlauben die Detektion einer deratigen Information. Wird eine deartige Fahrbahnobergfläche erkannt, kann dieses bei der Feststellung der Betriebsbereitschaft berücksichtigt werden, zum Beispiel dahingehend, dass die Aussage hinsichtlich ihrer Zuverlässigkeit abgemildert wird.
Da die Umfeldsensorik häufig nur bei niedrigen Geschwindigkeiten genutzt wird, ist es auch denkbar, Fehlermeldungen hinsichtlich der Sensorik nur bei niedrigen Geschwindigkeiten auszugeben. Auch diese Funktion lässt sich mit Hilfe einer Zusatzinformation über die Fahrzeuggeschwindigkeit realisieren.
Die Detektion eines Hindernisses mit Hilfe der Detektionsschwelle und die exakte Abstandsbestimmung verursachen einen hohen Informationsfluss. Der zu verarbeitende Informationsfluss vervielfältigt sich mit der Zahl der Sensoren. Um den zusätzlichen Anstieg des zu verarbeitenden Informationsflusses durch die Eigenüberwachung zu begrenzen, wird der dafür notwendige Informationsfluss soweit möglich begrenzt. Ein minimal erforderlicher Informationsfluss wird im Allgemeinen durch die Funktion - Information oder aktive Fahrerunterstützung - und die möglichen Folgeschäden bestimmt. Ein möglicher Wert des notwendigen Informationsflusses zur Eigenüberwachung liegt bei etwa 1 bit/s. Damit wird spätestens 1s nach Ausfall einer Sensoreinrichtung eine Information darüber weitergeleitet.
Zur Reduzierung des Informationsflusses sieht eine Ausführungsform der Erfindung vor, dass die in den Ergebnisregistern der Informationsgewinnungseinheiten 20 und 21 gespeicherten Vergleichsergebnisse verknüpft werden und zu einer einzigen Betriebsbereitschaftsinformation verdichtet werden und in komprimierter Form, zum Beispiel als Flag-Bit, je Echozyklus an die Systemsteuerung 1 zur weiteren Verarbeitung übermittelt werden. Die Systemsteuerung 1 kann dann beispielsweise über mehrere Echozyklen hinweg eine Mittelwertbildung vornehmen und darauf basierend die Betriebsbereitschaft der Sensoreinrichtung bewerten.

Claims

Verfahren zum Betrieb einer Vorrichtung zur Ortung von Objekten im Umfeld eines Fahrzeuges, insbesondere eines Kraftfahrzeuges, mit mindestens einer an dem Fahrzeug angeordneten Sensoreinrichtung (100), insbesondere einem Ultraschallsensor, zum Aussenden von Sendesignalen und zum Empfangen von an Hindernissen und Hintergrundobjekten reflektierten Echosignalen, mit folgenden Schritten: - Aussenden eines Sendesignals mittels der mindestens einen Sensoreinrichtung (100), - Empfangen des von den Hindernissen und Hintergrundobjekten in der Umgebung des Fahrzeuges reflektierten Echosignals, - Vergleichen der Amplitude des Echosignals oder einer davon abgeleiteten Signalgröße mit einem Detektionsschwellwert und Detektieren eines Hindernisses bei Überschreiten des Detektionsschwellwertes, - mindestens ab einem ersten Überwachungszeitpunkt, welcher der erwarteten Echolaufzeit eines an einem ersten bekannten Hintergrundobjekt reflektierten Echosignals entspricht, für mindestens eine erste Objektbeobachtungszeit, Vergleichen der Amplitude des Echosignals oder einer davon abgeleiteten Signalgröße mit mindestens einem ersten Überwachungsschwellwert und Feststellen der Betriebsbereitschaft der Sensoreinrichtung (100) bei Überschreiten des ersten Überwachungsschwellwertes, wobei während der Objektbeobachtungszeiten der Detektionsschwellwert mittels eines Schwellwertschalters auf mindestens einen der Überwachungsschwellwerte umgeschaltet wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei als bekanntes Hintergrundobjekt die Fahrbahnoberfläche oder ein an dem Fahrzeug befestigtes Anbauteil dient.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, mit folgendem zusätzlichen Schritt: mindestens ab einem zweiten Überwachungszeitpunkt, welcher der erwarteten Echolaufzeit eines an einem zweiten Hintergrundobjekt reflektierten Empfangssignals entspricht, für mindestens eine zweite Objektbeobachtungszeit, Vergleichen der Amplituden des Echosignals oder davon abgeleiteter Signalgrößen mit mindestens einem zweiten Überwachungsschwellwert und Feststellen der Betriebsbereitschaft der Sensoreinrichtung (100) bei Überschreiten des ersten Überwachungsschwellwertes und/oder Unterschreiten des zweiten Überwachungsschwellwertes.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der zweite Überwachungsschwellwert gleich dem Detektionsschwellwert festgelegt wird und/oder als weiteres bekanntes Hintergrundobjekt die Fahrbahnoberfläche dient.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Detektionsschwellwert und/oder der erste Überwachungsschwellwert und/oder der zweite Überwachungsschwellwert echolaufzeitvariabel festgelegt werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Betriebsbereitschaft der Sensoreinrichtung festgestellt wird, wenn die Amplituden des Echosignals oder davon abgeleitete Signalgrößen, insbesondere tiefpass-gefilterte Amplituden, innerhalb der Objektbeobachtungszeiten zumindest zeitweise über dem ersten Überwachungsschwellwert und/oder unterhalb des zweiten Überwachungsschwellwertes liegen.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei mindestens einer der Überwachungsschwellwerte verändert wird, falls die Bedingungen zur Feststellung der Betriebsbereitschaft nicht erfüllt sind, und aufgrund dieser Veränderung auf besondere Umweltbedingungen, wie Belag der Sensoreinrichtungen (100) durch Schnee, Eis und/oder Matsch geschlussfolgert wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Amplituden des Echosignals oder davon abgeleitete Signalwerte während der ersten Objektbeobachtungszeit, der zweiten Objektbeobachtungszeit und/oder weiterer Objektbeobachtungszeiten mit weiteren Überwachungsschwellwerten verglichen werden und die Betriebsbereitschaft der Sensoreinrichtung (100) in Abhängigkeit des Über- oder Unterschreitens von mindestens einem der Überwachungsschwellwerte festgestellt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei während der Objektbeobachtungszeiten die Amplitude des an einem bekannten Hintergrundobjekt reflektierten Echosignals ermittelt und ausgewertet wird.
Verfahren nach Anspruch 9, wobei über mehrere Echozyklen hinweg die Amplitude des an einem bekannten Hintergrundobjekt reflektierten Echosignals ermittelt wird und daraus ein Mittelwert gebildet wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei mehrere Sensoreinrichtungen zum Aussenden eines Sendesignals und zum Empfangen des von Hindernissen und Hintergrundobjekten in der Umgebung des Fahrzeuges reflektierten Echosignals am Fahrzeug angeordnet sind und die Überwachungszeitpunkte und/oder die Objektbeobachtungszeiten und/oder die Überwachungsschwellwerte abhängig von der räumlichen Anordnung der empfangenden Sensoreinrichtung (100) im Verhältnis zur aussendenden Sensoreinrichtung (100) eingestellt werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Überwachungsschwellwerte zur Überwachung der Betriebsbereitschaft der Sensoreinrichtung (100) in Abhängigkeit von dem Detektionsschwellwert zum Detektieren eines Hindernisses und/oder in Abhängigkeit von einem anderen Überwachungsschwellwert festgelegt werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei Zusatzinformationen über die jeweilige Fahrsituation bei der Feststellung der Betriebsbereitschaft der Sensoreinrichtung berücksichtigt werden.
Vorrichtung zur Ortung von Objekten im Umfeld eines Fahrzeuges, insbesondere eines Kraftfahrzeuges, die aufweist - mindestens eine an dem Fahrzeug angeordnete Sensoreinrichtung (100), insbesondere einen Ultraschallsensor, zum Aussenden von Sendesignalen und zum Empfangen von an Hindernissen und Hintergrundobjekten reflektierten Echosignalen, - eine Vergleichseinheit (7) zum Vergleichen der Amplitude des Echosignals oder einer davon abgeleiteten Signalgröße mit einem Detektionsschwellwert, - eine Eigenüberwachungseinheit (13) zum Vergleichen der Amplitude des Echosignals oder einer davon abgeleiteten Signalgröße mit mindestens einem ersten Überwachungsschwellwert für mindestens eine erste Objektbeobachtungszeit, welche spätestens zu einem Zeitpunkt beginnt, welcher der erwarteten Echolaufzeit eines an einem ersten bekannten Hintergrundobjekt reflektierten Echosignals entspricht, wobei während der Objektbeobachtungszeiten der Detektionsschwellwert mittels eines Schwellwertschalters auf mindestens einen der Überwachungsschwellwerte umschaltbar ist, und - eine Systemsteuerung (1) zum Detektieren eines Hindernisses bei Überschreiten des Detektionsschwellwertes und zum Feststellen der Betriebsbereitschaft der Sensoreinrichtung (100) bei Überschreiten des ersten Überwachungsschwellwertes.