DE102010033207A1

DE102010033207A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Umfeldüberwachung für ein Fahrzeug

Info

Publication number: DE102010033207A1
Application number: DE102010033207A
Authority: DE
Inventors: Michael Hallek; Paul-David Rostocki
Original assignee: Valeo Schalter und Sensoren GmbH
Current assignee: Valeo Schalter und Sensoren GmbH
Priority date: 2010-08-03
Filing date: 2010-08-03
Publication date: 2012-02-09
Anticipated expiration: 2030-08-04
Also published as: DE102010033207B4; WO2012016868A1; KR101817819B1; KR20130096702A

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Umfeldüberwachung für ein Fahrzeug (1), wobei zu vorgegebenen Messzeitpunkten von mindestens einem Ultraschallsensor (12) ein Sendesignal ausgesendet und in Reaktion auf das Sendesignal mindesten ein Echosignal empfangen wird, wobei für jedes empfangene Echosignal durch Auswertung einer korrespondierenden Laufzeit eine Abstandsinformation zu einem möglichen Objekt (3, 5) ermittelt wird, und eine korrespondierende Vorrichtung zur Umfeldüberwachung in einem Fahrzeug sowie ein Datenverarbeitungsprogramm und ein Computerprogrammprodukt zur Durchführung des Verfahrens. Um eine Analyse der empfangenen Echosignale zur Erkennung von realen Objekten (5) und/oder von Störquellen (2) als mögliche Objekte zu ermöglichen, wird aus den zu einem Messzeitpunkt ermittelten Abstandsinformationen ein Abstandsmuster der empfangenen Echosignale für den korrespondierenden Messzeitpunkt bestimmt, wobei zur Erkennung eines realen Objekts (5) und/oder einer Störquelle (3) als mögliches Objekt Parameter von Abstandsmustern miteinander verglichen werden, welche zu mindestens zwei aufeinander folgenden Messzeitpunkten erfasst werden.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Umfeldüberwachung für ein Fahrzeug der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art, eine zugehörige Vorrichtung zur Umfelderfassung in einem Fahrzeug sowie ein Datenverarbeitungsprogramm und ein Computerprogrammprodukt zur Durchführung des Verfahrens.
Auf der Ultraschalltechnologie basierende so genannte Blindspotdetectionsysteme verwenden zur Umfeldüberwachung bzw. zur Abstandsmessung zu einem Objekt das Echolotverfahren. Dabei wird eine Sensormembran eines Ultraschallsensors in Resonanzfrequenz angeregt, welche daraufhin Ultraschallwellen aussendet. Diese ausgesendeten Ultraschallwellen werden von einem möglichen Objekt reflektiert und regen wiederum die Sensormembran an. Diese Anregung wird beispielsweise auf ein Piezoelement übertragen, welches diese mechanische Schwingung in ein elektrisches Signal umwandelt. Das elektrische Signal stellt dann in Verbindung mit einem Zeitursprung die Schallaufzeit und somit den Objektabstand dar.
Nach heutigem Stand der Technik beeinflussen viele Neben- bzw. Störgeräusche wie beispielsweise Reifenabrollgeräusche, Spritzwassergeräusche usw. die Ultraschallsensorik. Diese Nebengeräusche können zu Fehlwarnungen führen. Die Folge wäre entweder eine Nichterkennung eines Fremdfahrzeuges im toten Winkel des eigenen Fahrzeuges oder eine Anzeige von Stör- bzw. Nebengeräuschquellen als mögliche Fremdfahrzeuge.
In der Offenlegungsschrift DE 103 23 639 A1 werden beispielsweise ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Erfassung eines Objektes unter adaptiver Anpassung von Erfassungseigenschaften einer Erfassungseinrichtung beschrieben. Bei dem beschriebenen Verfahren werden erste vorbestimmte Erfassungsparameter der Erfassungseinrichtung zu Beginn eines Erfassungsvorgangs eingestellt. Bei stochastisch auftretenden Erfassungssignalen werden die Erfassungsparameter der Erfassungseinrichtung so lange angepasst, bis die stochastisch auftretenden Erfassungssignale nicht mehr detektiert werden oder zweite vorgegebene Erfassungsparameter eingestellt sind. Der Erfassungsvorgang wird mit den gegebenenfalls angepassten Erfassungsparametern der Erfassungseinrichtung durchgeführt. Das beschriebene Verfahren basiert auf einer Änderung der Empfindlichkeit, um beispielsweise Bodenreflektionen auszublenden, eine Analyse der Erfassungssignale wird nicht durchgeführt.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Umfeldüberwachung für ein Fahrzeug der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art und eine korrespondierende Vorrichtung zur Umfeldüberwachung für ein Fahrzeug der im Oberbegriff des Anspruchs 8 genannten Art dahingehend weiterzuentwickeln sowie ein Datenverarbeitungsprogramm und ein Computerprogrammprodukt zur Durchführung des Verfahrens zur Umfeldüberwachung für ein Fahrzeug anzugeben, dass eine Analyse der empfangenen Echosignale zur Erkennung von realen Objekten und/oder von Störquellen als mögliche Objekte ermöglicht wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren zur Umfeldüberwachung für ein Fahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 1, durch eine Vorrichtung zur Umfeldüberwachung für ein Fahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 8 sowie durch ein Datenverarbeitungsprogramm mit den Merkmalen des Anspruchs 12 und ein Computerprogrammprodukt mit den Merkmalen des Anspruchs 13 gelöst. Weitere die Ausführungsformen der Erfindung in vorteilhafter Weise ausgestaltende Merkmale enthalten die Unteransprüche.
Der mit der Erfindung erzielte Vorteil besteht darin, dass durch eine Analyse von empfangenen Echosignalen eine Unterscheidung zwischen realen Objekten und sonstigen Störquellen wie beispielsweise Bodenreflektionen, Reifenabrollgeräusche, Spritzwassergeräusche usw. ermöglicht wird. Erfindungsgemäß wird bei der Analyse aus den zu einem Messzeitpunkt ermittelten Abstandsinformationen ein Abstandsmuster der empfangenen Echosignale für den korrespondierenden Messzeitpunkt bestimmt, wobei zur Erkennung eines realen Objekts und/oder einer Störquelle als mögliches Objekt Parameter von Abstandsmustern miteinander verglichen werden, welche zu mindestens zwei aufeinander folgenden Messzeitpunkten erfasst werden. Im Sinne der vorliegenden Erfindung repräsentiert ein Messzeitpunkt eine Abstandsmessung, welche mit dem Aussenden eines Sendesignals zum vorgegebenen Messzeitpunkt beginnt und mit dem Empfang eines letzten Echosignals in Reaktion auf das ausgesendete Sendesignal endet.
Für eine Unterscheidung zwischen einem realen Objekt und einer Neben- bzw. Störgeräuschquelle kann beispielsweise ein Abstand zwischen den einzelnen empfangenen Echosignalen über die Zeit berücksichtigt werden. Bei einem realen Objekt sind die Schwankungen zwischen den Echosignalen von zwei aufeinander folgenden Messzeitpunkten gering. Bei Neben- bzw. Störgeräuschquellen sind diese deutlich größer. Zudem kann die Anzahl der Echowerte von zwei aufeinander folgenden Messzeitpunkten über die Zeit berücksichtigt werden. Bei realen Objekten ist diese Anzahl annähernd konstant, während diese bei Neben- bzw. Störgeräuschquellen deutlich schwankt. Des Weiteren kann die maximale Anzahl der Echowerte für einen Messzeitpunkt berücksichtigt werde. Bei einem realen Objekt ist diese deutlich geringer, als bei Neben- bzw. Störgeräuschquellen.
Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Umfeldüberwachung in einem Fahrzeug umfasst mindestens eine Auswerte- und Steuereinheit und mindestens einen Ultraschallsensor, wobei der mindestens eine Ultraschallsensor zu vorgegebenen Messzeitpunkten ein Sendesignal aussendet und in Reaktion auf das Sendesignal mindesten ein Echosignal empfängt und auswertet, wobei der mindestens eine Ultraschallsensor während der Auswertung für jedes empfangene Echosignal Echoinformationen erzeugt und an die Auswerte- und Steuereinheit überträgt, wobei die Auswerte- und Steuereinheit für jedes empfangene Echosignal durch Auswertung einer korrespondierenden Laufzeit eine Abstandsinformation zu einem möglichen Objekt ermittelt. Erfindungsgemäß bestimmt die Auswerte- und Steuereinheit aus den zu einem Messzeitpunkt ermittelten Abstandsinformationen ein Abstandsmuster der empfangenen Echosignale für den korrespondierenden Messzeitpunkt und vergleicht zur Erkennung eines realen Objekts und/oder einer Störquelle als mögliches Objekt Parameter von Abstandsmustern miteinander, welche zu mindestens zwei aufeinander folgenden Messzeitpunkten erfasst werden.
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ermöglichen in vorteilhafter Weise eine Unterscheidung zwischen einem realen Objekt und einer Neben- bzw. Störgeräuschquelle. Dadurch erzeugen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung in vorteilhafter Weise keine Fehlwarnungen aufgrund von Neben- und/oder Störgeräuschen. Außerdem interpretieren Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung aufgrund der genauen Analyse der Echosignale Neben- und/oder Störgeräusche auch nicht als annäherndes oder entfernendes reales Objekt und können somit auch die Relativgeschwindigkeit zwischen dem Fahrzeug und einem erkannten realen Objekt korrekt ermitteln.
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung bzw. einzelne beschriebene Komponenten können als Schaltung, Vorrichtung, Verfahren, Datenverarbeitungsprogramm mit Programmcodemitteln und/oder als Computerprogrammprodukt realisiert werden. Entsprechend kann die vorliegende Erfindung vollständig als Hardware und/oder als Software und/oder als Kombination aus Hardware- und/oder Softwarekomponenten ausgeführt werden. Zudem kann die vorliegende Erfindung als Computerprogrammprodukt auf einem computernutzbaren Speichermedium mit computerlesbarem Programmcode ausgeführt werden, wobei verschiedene computerlesbare Speichermedien wie Festplatten, CD-ROMs, optische oder magnetische Speicherelemente usw. benutzt werden können. Das Computerprogrammprodukt kann beispielsweise auf einem Prozessor einer elektronischen Auswerte- und Steuereinheit abgearbeitet werden.
Das Datenverarbeitungsprogramm mit Programmcodemitteln kann zur Ausführung des Verfahrens zur Umfeldüberwachung für ein Fahrzeug durch eine elektronische Auswerte- und Steuereinheit mit mindestens einem Prozessor abgearbeitet werden.
In vorteilhafter Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens umfassen die Vergleichsparameter beispielsweise die Abstandsinformation von mindestens einem zu einem Messzeitpunkt empfangenen Echosignal und/oder die Anzahl der zu einem Messzeitpunkt empfangenen Echosignale und/oder Informationen über zeitliche Differenzen zwischen den einzelnen Abstandsinformationen der zu einem Messzeitpunkt empfangenen Echosignale. So kann beispielsweise auf einfache Art und Weise aus den Abstandsinformationen eines ersten zu einem bestimmten Messzeitpunkt empfangenen Echosignals und eines zum bestimmten Messzeitpunkt letzten empfangenen Echosignals ein zugehöriger Abstandsbereich des bestimmten Messzeitpunktes ermittelt werden. Zusätzlich oder alternativ kann aus den Abstandsinformationen des ersten empfangenen Echosignals eines ersten Messzeitpunktes und des ersten empfangenen Echosignals eines zweiten Messzeitpunktes eine zugehörige Differenz der ersten Echosignale ermittelt werden. Analog kann aus den Abstandsinformationen des letzten empfangenen Echosignals des ersten Messzeitpunktes und des letzten empfangenen Echosignals des zweiten Messzeitpunktes eine zugehörige Differenz der letzten Echosignale ermittelt werden.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird ein mögliches Objekt als reales Objekt erkannt, wenn eine vorgegebenen Anzahl von Bedingungen erfüllt wird, wobei eine erste Bedingung erfüllt wird, wenn die Anzahl der zu einem Messzeitpunkt empfangenen Echosignale kleiner als ein vorgegebener erster Schwellwert ist und/oder eine zweite Bedingung erfüllt wird, wenn die Informationen über zeitliche Differenzen zwischen den einzelnen Abstandsinformationen der zu einem Messzeitpunkt empfangenen Echosignale kleiner als ein vorgegebener zweiter Schwellwert sind und/oder eine dritte Bedingung erfüllt wird, wenn der Abstandsbereich des Messzeitpunktes kleiner als ein vorgegebener dritter Schwellwert ist und/oder eine vierte Bedingung erfüllt wird, wenn eine Differenz zwischen den Anzahlen der zu mindestens zwei aufeinanderfolgenden Messzeitpunkten empfangenen Echosignalen kleiner als ein vorgegebener vierter Schwellwert ist und/oder eine fünfte Bedingung erfüllt wird, wenn die Differenz der ersten Echosignale kleiner als ein fünfter Schwellwert ist und/oder eine sechste Bedingung erfüllt wird, wenn die Differenz der letzten Echosignale kleiner als ein sechster Schwellwert ist.
Analog kann ein mögliches Objekt als Störquelle erkannt werden, wenn eine vorgegebenen Anzahl von Bedingungen erfüllt wird, wobei eine siebte Bedingung erfüllt wird, wenn die Anzahl der zu einem Messzeitpunkt empfangenen Echosignale größer als ein vorgegebener siebter Schwellwert ist und/oder eine achte Bedingung erfüllt wird, wenn die Informationen über zeitliche Differenzen zwischen den einzelnen Abstandsinformationen der zu einem Messzeitpunkt empfangenen Echosignale größer als ein vorgegebener achter Schwellwert sind und/oder eine neunte Bedingung erfüllt wird, wenn der Abstandsbereich des Messzeitpunktes größer als ein vorgegebener neunter Schwellwert ist und/oder eine zehnte Bedingung erfüllt wird, wenn die Differenz zwischen den Anzahlen der zu mindestens zwei aufeinanderfolgenden Messzeitpunkten empfangenen Echosignalen größer als ein vorgegebener zehnter Schwellwert ist und/oder eine elfte Bedingung erfüllt wird, wenn die Differenz der ersten Echosignale größer als ein elfter Schwellwert ist und/oder eine zwölfte Bedingung erfüllt wird, wenn die Differenz der letzten Echosignale größer als ein zwölfter Schwellwert ist.
So ist die Anzahl von Echosignalen eines realen Objekts geringer als die Anzahl von Echosignalen einer Störquelle. Auch die Differenz der ersten Echosignale und/oder die Differenz der letzten Echosignale sind bei einem realen Objekt deutlich geringer als bei einer Störquelle. Des Weiteren ist der Abstandbereich zwischen dem ersten Echosignal und dem letzten Echosignal zu einem Messzeitpunkt bei einem realen Objekt deutlich geringer als bei einer Störquelle.
Weitere vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den weiteren Unteransprüchen und aus der Beschreibung.
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer zeichnerischen Darstellung näher erläutert.
In der Darstellung zeigt:
1 ein Blockdiagramm eines Fahrzeugs mit einem Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Umfeldüberwachung.
2 eine Darstellung von Abstandsmustern eines realen Objekts, welche zu zwei aufeinander folgenden Messzeitpunkten ermittelt wurden.
3 eine Darstellung von Abstandsmustern einer Störquelle, welche zu zwei aufeinander folgenden Messzeitpunkten ermittelt wurden.
Wie aus 1 ersichtlich ist, umfasst ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Umfelderfassung in einem Fahrzeug 1 mehrere Ultraschallsensoren 12 mit einem zugehörigen Überwachungsbereich 14 und eine Auswerte- und Steuereinheit 10.
Wie aus 1 bis 3 ersichtlich ist, sendet der mindestens eine Ultraschallsensor 12 zu vorgegebenen Messzeitpunkten T1, T2 ein Sendesignal aus und empfängt in Reaktion auf das Sendesignal mehrere Echosignale E1_T1 bis En_T1, E1_T2 bis En_T2 und wertet diese aus. Während der Auswertung erzeugt der mindestens eine Ultraschallsensor 12 für jedes empfangene Echosignal E1_T1 bis En_T1, E1_T2 bis En_T2 Echoinformationen und überträgt diese an die Auswerte- und Steuereinheit 10. Die Auswerte- und Steuereinheit 10 ermittelt für jedes empfangene Echosignal E1_T1 bis En_T1, E1_T2 bis En_T2 durch Auswertung einer korrespondierenden Laufzeit eine Abstandsinformation zu einem möglichen Objekt 3, 5.
Erfindungsgemäß bestimmt die Auswerte- und Steuereinheit 10 aus den zu einem Messzeitpunkt T1, T2 ermittelten Abstandsinformationen ein Abstandsmuster P_T1, P_T2 der empfangenen Echosignale E1_T1 bis En_T1, E1_T2 bis En_T2 für den korrespondierenden Messzeitpunkt T1, T2 und vergleicht zur Erkennung eines realen Objekts 5 und/oder einer Störquelle 3 als mögliches Objekt Parameter A_T1, A_T2, ΔA1, ΔAn von Abstandsmustern P_T1, P_T2 miteinander, welche zu mindestens zwei aufeinander folgenden Messzeitpunkten T1, T2 erfasst werden.
Als Vergleichsparameter A_T1, A_T2, ΔA1, ΔAn wertet die Auswerte- und Steuereinheit 10 die Abstandsinformation von mindestens einem zu einem Messzeitpunkt T1, T2 empfangenen Echosignal E1_T1 bis En_T1, E1_T2 bis En_T2 und/oder die Anzahl der zu einem Messzeitpunkt T1, T2 empfangenen Echosignale E1_T1 bis En_T1, E1_T2 bis En_T2 und/oder Informationen über zeitliche Differenzen zwischen den einzelnen Abstandsinformationen der zu einem Messzeitpunkt T1, T2 empfangenen Echosignale E1_T1 bis En_T1, E1_T2 bis En_T2 aus. Die Auswerte- und Steuereinheit 10 erkennt ein mögliches Objekt als reales Objekt 5 bzw. als Störquelle 3, wenn eine vorgegebene Anzahl von korrespondierenden vorgegebenen Bedingungen erfüllt ist.
Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Umfeldüberwachung für ein Fahrzeug 1, werden zu vorgegebenen Messzeitpunkten T1, T2 von mindestens einem Ultraschallsensor 12 ein Sendesignal ausgesendet und in Reaktion auf das Sendesignal mindesten ein Echosignal E1_T1 bis En_T1, E1_T2 bis En_T2 empfangen, wobei für jedes empfangene Echosignal E1_T1 bis En_T1, E1_T2 bis En_T2 durch Auswertung einer korrespondierenden Laufzeit eine Abstandsinformation zu einem möglichen Objekt 5, 3 ermittelt wird.
Erfindungsgemäß wird aus den zu einem Messzeitpunkt T1, T2 ermittelten Abstandsinformationen ein Abstandsmuster PT1, PT2 der empfangenen Echosignale E1_T1 bis En_T1, E1_T2 bis En_T2 für den korrespondierenden Messzeitpunkt T1, T2 bestimmt, wobei zur Erkennung eines realen Objekts 5 und/oder einer Störquelle 3 als mögliches Objekt Parameter A_T1, A_T2, ΔA1, ΔAn von Abstandsmustern P_T1, P_T2 miteinander verglichen werden, welche zu mindestens zwei aufeinander folgenden Messzeitpunkten T1, T2 erfasst werden.
Die Vergleichsparameter A_T1, A_T2, ΔA1, ΔAn umfassen wie oben bereits ausgeführt ist, die Abstandsinformation von mindestens einem zu einem Messzeitpunkt T1, T2 empfangenen Echosignal E1_T1 bis En_T1, E1_T2 bis En_T2 und/oder die Anzahl der zu einem Messzeitpunkt T1, T2 empfangenen Echosignale E1_T1 bis En_T1, E1_T2 bis En_T2 und/oder Informationen über zeitliche Differenzen zwischen den einzelnen Abstandsinformationen der zu einem Messzeitpunkt T1, T2 empfangenen Echosignale E1_T1 bis En_T1, E1_T2 bis En_T2. Wie aus 2 und 3 ersichtlich ist, wird aus den Abstandsinformationen eines ersten zu einem bestimmten Messzeitpunkt T1, T2 empfangenen Echosignals E1_T1, E1_T2 und eines zum bestimmten Messzeitpunkt letzten empfangenen Echosignals En_T1, En_T2 ein zugehöriger Abstandsbereich A_T1, A_T2 des bestimmten Messzeitpunktes T1, T2 ermittelt. Aus den Abstandsinformationen des ersten empfangenen Echosignals E1_T1 eines ersten Messzeitpunktes T1 und des ersten empfangenen Echosignals E1_T2 eines zweiten Messzeitpunktes T2 wird eine zugehörige Differenz ΔA1 der ersten Echosignale E1_T1, E1_T2 ermittelt. Analog wird aus den Abstandsinformationen des letzten empfangenen Echosignals En_T1 des ersten Messzeitpunktes T1 und des letzten empfangenen Echosignals En_T2 des zweiten Messzeitpunktes T2 eine zugehörige Differenz ΔAn der letzten Echosignale En_T1, En_T2 ermittelt.
Zur Unterscheidung eines realen Objekts 5 und einer Störquelle 3 als mögliches Objekt kann eine vorgegebenen Anzahl von Bedingungen überprüft und ausgewertet werden. Als mögliche Bedingungen können dabei die Anzahl der zu einem Messzeitpunkt T1, T2 empfangenen Echosignale E1_T1, En_T1, E1_T2, En_T2 und/oder die Informationen über zeitliche Differenzen zwischen den einzelnen Abstandsinformationen der zu einem Messzeitpunkt T1, T2 empfangenen Echosignale E1_T1, En_T1, E1_T2, En_T2 und/oder der Abstandsbereich A_T1, A_T2 des Messzeitpunktes T1, T2 und/oder eine Differenz zwischen den Anzahlen der zu mindestens zwei aufeinanderfolgenden Messzeitpunkten T1, T2 empfangenen Echosignale E1_T1, En_T1, E1_T2, En_T2 und/oder die Differenz ΔA1 der ersten Echosignale E1_T1, E1_T2 und/oder die Differenz ΔAn der letzten Echosignale En_T1, En_T2 ermittelt und ausgewertet bzw. mit entsprechenden Schwellwerten verglichen werden.
Die Auswerte- und Steuereinheit 10 unterscheidet ein reales Objekt 5 beispielsweise unter Verwendung einer vereinfachten Form eines Partikelfilters von Neben- bzw. Störgeräuschquellen 3. Mit dem Partikelfilter ermittelt die Auswerte- und Steuereinheit 10 das Abstandsmuster P_T1, P_T2 der zu einem Messzeitpunkt T1, T2 empfangenen Echosignale und vergleicht dieses mit mindestens einem zu einem anderen Messzeitpunkt T1, T2 ermittelten Abstandsmuster.
Für eine Unterscheidung zwischen einem realem Objekt 5 und einer Neben- bzw. Störgeräuschquelle 3 wird ein ermitteltes Abstandsmuster P_T1, P_T2 über einen zeitlichen Verlauf mit einem zuvor ermittelten Abstandsmuster P_T1, PT2 betrachtet. Eine Unterscheidung über nur eine Messung ist nicht möglich. Zudem wird der Abstand zwischen den einzelnen Echosignalen E1_T1, En_T1, E1_T2, En_T2 über die Zeit berücksichtigt. Bei einem realen Objekt 5 sind die Schwankungen der zeitlichen Abstände zwischen den einzelnen Echosignalen E1_T1, En_T1, E1_T2, En_T2 von zwei aufeinander folgend ermittelten Abstandsmustern P_T1, P_T2 gering, wie aus 2 ersichtlich ist. Bei Neben- bzw. Störgeräuschquellen 3 sind diese deutlich größer, wie aus 3 ersichtlich ist. Des Weiteren wird die Anzahl der Echosignale E1_T1, En_T1, E1_T2, En_T2 der Abstandsmuster P_T1, P_T2 über die Zeit berücksichtigt. Bei realen Objekten 5 ist diese Anzahl annähernd konstant, hier jeweils vier Echosignale wie aus 2 ersichtlich ist, während diese bei Nebengeräuschen deutlich schwankt, hier 14 Echosignale im Abstandsmuster P_T1 und 10 Echosignale im Abstandsmuster P_T2. Außerdem kann die maximale Anzahl der Echosignale E1_T1, En_T1, E1_T2, En_T2 für einen Messzeitpunkt T1, T2 berücksichtigt werden. Bei einem realen Objekt 5 ist diese deutlich geringer, hier beispielsweise 4 Echosignale, als bei den Neben- bzw. Störgeräuschquellen 3, hier beispielsweise 14 Echosignale.
Wie aus 2 und 3 weiter ersichtlich ist, ist die Differenz ΔA1 der ersten Echosignale E1_T1, E1_T2 eines ersten Messzeitpunktes T1 zum nächsten Messzeitpunkt T2 bei einem realen Objekt 5 deutlich geringer als bei einer Neben- bzw. Störgeräuschquelle 3, wie durch einen Vergleich von 2 mit 3 ersichtlich ist. Gleiches gilt auch für die Differenz ΔAn der letzten Echosignale En_T1, En_T2 des ersten Messzeitpunktes T1 zum nächsten Messzeitpunkt T2. Zudem ist der Abstandbereich A_T1, A_T2 zwischen dem ersten Echosignal E1_T1, E1_T2 und dem letzten Echosignal En_T1, En_T2 eines korrespondierenden Abstandsmusters P_T1, P_T2 zu einem Messzeitpunkt T1, T2 bei einem realen Objekt 5 deutlich geringer als bei einer Neben- bzw. Störgeräuschquelle, wie ebenfalls durch den Vergleich von 2 mit 3 ersichtlich ist.
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können als Schaltung, Vorrichtung, Verfahren, Datenverarbeitungsprogramm mit Programmcodemitteln und/oder als Computerprogrammprodukt realisiert werden. Entsprechend kann die vorliegende Erfindung vollständig als Hardware und/oder als Software und/oder als Kombination aus Hardware- und/oder Softwarekomponenten ausgeführt werden. Zudem kann die vorliegende Erfindung als Computerprogrammprodukt auf einem computernutzbaren Speichermedium mit computerlesbarem Programmcode ausgeführt werden, wobei verschiedene computerlesbare Speichermedien wie Festplatten, CD-ROMs, optische oder magnetische Speicherelemente usw. benutzt werden können.
Die computernutzbaren oder computerlesbaren Medien können beispielsweise elektronische, magnetische, optische, elektromagnetische Infrarot- oder Halbleitersysteme, Vorrichtungen, Geräte oder Verbreitungsmedien umfassen. Zudem können die computerlesbaren Medien eine elektrische Verbindung mit einer oder mehreren Leitungen, eine tragbare Computerdiskette, einen Speicher mit direktem Zugriff (RAM), einen Nur-Lese-Speicher (ROM), einen löschbaren und programmierbaren Nur-Lese-Speicher (EPROM oder Flashspeicher, eine optischen Leitung und eine tragbare CD-ROM umfassen. Das computernutzbare oder das computerlesbare Medium kann sogar Papier oder ein anderes geeignetes Medium sein, auf welchem das Programm geschrieben ist, und von welchem es, beispielsweise durch einen optischen Abtastvorgang des Papiers oder des anderen Mediums elektrisch erfassbar ist, dann kompiliert, interpretiert oder falls erforderlich auf andere Weise verarbeitet und dann im Computerspeicher gespeichert werden kann.
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ermöglichen in vorteilhafter Weise eine Unterscheidung zwischen realen Objekten und Neben- bzw. Störgeräuschquellen, so dass das Risiko von ausgegebenen Fehlwarnungen aufgrund von Neben- bzw. Störgeräuschen deutlich reduziert werden kann.
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können beispielsweise in Systemen zur Todwinkelüberwachung (Blind-Spot-Detection) eingesetzt werden, um bei einem Wechsel der Fahrspur, beim Abbiegen usw. ein Fremdfahrzeug im toten Winkel des eigenen Fahrzeugs zu erkennen und dem Fahrer anzuzeigen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 10323639 A1 [0004]

Claims

Verfahren zur Umfeldüberwachung für ein Fahrzeug, wobei zu vorgegebenen Messzeitpunkten (T1, T2) von mindestens einem Ultraschallsensor (12) ein Sendesignal ausgesendet und in Reaktion auf das Sendesignal mindesten ein Echosignal (E1_T1, En_T1, E1_T2, En_T2) empfangen wird, wobei für jedes empfangene Echosignal (E1_T1, En_T1, E1_T2, En_T2) durch Auswertung einer korrespondierenden Laufzeit eine Abstandsinformation zu einem möglichen Objekt (3, 5) ermittelt wird, dadurch gekennzeichnet, dass aus den zu einem Messzeitpunkt (T1, T2) ermittelten Abstandsinformationen ein Abstandsmuster (P_T1, P_T2) der empfangenen Echosignale (E1_T1, En_T1, E1_T2, En_T2) für den korrespondierenden Messzeitpunkt (T1, T2) bestimmt wird, wobei zur Erkennung eines realen Objekts (5) und/oder einer Störquelle (3) als mögliches Objekt Parameter·(A_T1, A_T2, ΔA1, ΔAn) von Abstandsmustern (P_T1, P_T2) miteinander verglichen werden, welche zu mindestens zwei aufeinander folgenden Messzeitpunkten (T1, T2) erfasst werden.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vergleichsparameter (A_T1, A_T2, ΔA1, ΔAn) die Abstandsinformation von mindestens einem zu einem Messzeitpunkt (T1, T2) empfangenen Echosignal (E1_T1, E1_T2, En_T1, En_T2) und/oder die Anzahl der zu einem Messzeitpunkt (T1, T2) empfangenen Echosignale (E1_T1, En_T1, E1_T2, En_T2) und/oder Informationen über zeitliche Differenzen zwischen den einzelnen Abstandsinformationen der zu einem Messzeitpunkt (T1, T2) empfangenen Echosignale (E1_T1, En_T1, E1_T2, En_T2) umfassen.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass aus den Abstandsinformationen eines ersten zu einem bestimmten Messzeitpunkt empfangenen Echosignals (E1_T1, E1_T2) und eines zum bestimmten Messzeitpunkt letzten empfangenen Echosignals (En_T1, En_T2) ein zugehöriger Abstandsbereich (A_T1, A_T2) des bestimmten Messzeitpunktes (T1, T2) ermittelt wird.
Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass aus den Abstandsinformationen des ersten empfangenen Echosignals (E1_T1) eines ersten Messzeitpunktes (T1) und des ersten empfangenen Echosignals (E1_T2) eines zweiten Messzeitpunktes (T2) eine zugehörige Differenz (ΔA1) der ersten Echosignale (E1_T1, E1_T2) ermittelt wird.
Verfahren nach einem der vorgehenden Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass aus den Abstandsinformationen des letzten empfangenen Echosignals (En_T1) des ersten Messzeitpunktes (T1) und des letzten empfangenen Echosignals (En_T2) des zweiten Messzeitpunktes (T2) eine zugehörige Differenz (ΔAn) der letzten Echosignale (En_T1, En_T2) ermittelt wird.
Verfahren nach einem der vorgehenden Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein mögliches Objekt als reales Objekt (5) erkannt wird, wenn eine vorgegebenen Anzahl von Bedingungen erfüllt wird, wobei eine erste Bedingung erfüllt wird, wenn die Anzahl der zu einem Messzeitpunkt (T1, T2) empfangenen Echosignale (E1_T1, En_T1, E1_T2, En_T2) kleiner als ein vorgegebener erster Schwellwert ist und/oder eine zweite Bedingung erfüllt wird, wenn die Informationen über zeitliche Differenzen zwischen den einzelnen Abstandsinformationen der zu einem Messzeitpunkt (T1, T2) empfangenen Echosignale (E1_T1, En_T1, E1_T2, En_T2) kleiner als ein vorgegebener zweiter Schwellwert sind und/oder eine dritte Bedingung erfüllt wird, wenn der Abstandsbereich (A_T1, A_T2) des Messzeitpunktes (T1, T2) kleiner als ein vorgegebener dritter Schwellwert ist und/oder eine vierte Bedingung erfüllt wird, wenn eine Differenz zwischen den Anzahlen der zu mindestens zwei aufeinanderfolgenden Messzeitpunkten (T1, T2) empfangenen Echosignalen (E1_T1, En_T1, E1_T2, En_T2) kleiner als ein vorgegebener vierter Schwellwert ist und/oder eine fünfte Bedingung erfüllt wird, wenn die Differenz (ΔA1) der ersten Echosignale (E1_T1, E1_T2) kleiner als ein fünfter Schwellwert ist und/oder eine sechste Bedingung erfüllt wird, wenn die Differenz (ΔAn) der letzten Echosignale (En_T1, En_T2) kleiner als ein sechster Schwellwert ist.
Verfahren nach einem der vorgehenden Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein mögliches Objekt als Störquelle (3) erkannt wird, wenn eine vorgegebenen Anzahl von Bedingungen erfüllt wird, wobei eine siebte Bedingung erfüllt wird, wenn die Anzahl der zu einem Messzeitpunkt (T1, T2) empfangenen Echosignale (E1_T1, En_T1, E1_T2, En_T2) größer als ein vorgegebener siebter Schwellwert ist und/oder eine achte Bedingung erfüllt wird, wenn die Informationen über zeitliche Differenzen zwischen den einzelnen Abstandsinformationen der zu einem Messzeitpunkt (T1, T2) empfangenen Echosignale (E1_T1, En_T1, E1_T2, En_T2) größer als ein vorgegebener achter Schwellwert sind und/oder eine neunte Bedingung erfüllt wird, wenn der Abstandsbereich (A_T1, A_T2) des Messzeitpunktes (T1, T2) größer als ein vorgegebener neunter Schwellwert ist und/oder eine zehnte Bedingung erfüllt wird, wenn die Differenz zwischen den Anzahlen der zu mindestens zwei aufeinanderfolgenden Messzeitpunkten (T1, T2) empfangenen Echosignalen (E1_T1, En_T1, E1_T2, En_T2) größer als ein vorgegebener zehnter Schwellwert ist und/oder eine elfte Bedingung erfüllt wird, wenn die Differenz (ΔA1) der ersten Echosignale (E1_T1, E1_T2) größer als ein elfter Schwellwert ist und/oder eine zwölfte Bedingung erfüllt wird, wenn die Differenz (ΔAn) der letzten Echosignale (E1_T1, E1_T2) größer als ein zwölfter Schwellwert ist.
Vorrichtung zur Umfeldüberwachung in einem Fahrzeug, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 7, mit mindestens einer Auswerte- und Steuereinheit (10) und mindestens einem Ultraschallsensor (12), wobei der mindestens eine Ultraschallsensor (12) zu vorgegebenen Messzeitpunkten (T1, T2) ein Sendesignal aussendet und in Reaktion auf das Sendesignal mindesten ein Echosignal (E1_T1, En_T1, E1_T2, En_T2) empfängt und auswertet, wobei der mindestens eine Ultraschallsensor (12) während der Auswertung für jedes empfangene Echosignal (E1_T1, En_T1, E1_T2, En_T2) Echoinformationen erzeugt und an die Auswerte- und Steuereinheit (10) überträgt, wobei die Auswerte- und Steuereinheit (10) für jedes empfangene Echosignal (E1_T1, En_T1, E1_T2, En_T2) durch Auswertung einer korrespondierenden Laufzeit eine Abstandsinformation zu einem möglichen Objekt (3, 5) ermittelt, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerte- und Steuereinheit (10) aus den zu einem Messzeitpunkt (T1, T2) ermittelten Abstandsinformationen ein Abstandsmuster (P_T1, P_T2) der empfangenen Echosignale (E1_T1, En_T1, E1_T2, En_T2) für den korrespondierenden Messzeitpunkt (T1, T2) bestimmt und zur Erkennung eines realen Objekts (5) und/oder einer Störquelle (3) als mögliches Objekt Parameter (A_T1, A_T2, ΔA1, ΔAn) von Abstandsmustern (P_T1, P_T2) miteinander vergleicht, welche zu mindestens zwei aufeinander folgenden Messzeitpunkten (T1, T2) erfasst werden.
Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerte- und Steuereinheit (10) als Vergleichsparameter (A_T1, A_T2, ΔA1, ΔAn) die Abstandsinformation von mindestens einem zu einem Messzeitpunkt (T1, T2) empfangenen Echosignal (E1_T1, E1_T2, En_T1, En_T2) und/oder die Anzahl der zu einem Messzeitpunkt (T1, T2) empfangenen Echosignale (E1_T1, En_T1, E1_T2, En_T2) und/oder Informationen über zeitliche Differenzen zwischen den einzelnen Abstandsinformationen der zu einem Messzeitpunkt (T1, T2) empfangenen Echosignale (E1_T1, En_T1, E1_T2, En_T2) auswertet.
Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerte- und Steuereinheit (10) ein mögliches Objekt als reales Objekt (5) erkennt, wenn eine vorgegebene Anzahl von vorgegebenen Bedingungen erfüllt ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerte- und Steuereinheit (10) ein mögliches Objekt als Störquelle (3) erkennt, wenn eine vorgegebene Anzahl von vorgegebenen Bedingungen erfüllt ist.
Datenverarbeitungsprogramm mit Programmcodemitteln zur Ausführung des Verfahrens zur Umfeldüberwachung für ein Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 7 durch eine elektronische Auswerte- und Steuereinheit (10) mit mindestens einem Prozessor, wenn das Programm durch die elektronische Auswerte- und Steuereinheit (10) abgearbeitet wird.
Computerprogrammprodukt mit Programmcodemitteln, welche in einem computerlesbaren Medium gespeichert sind, um das Verfahren zur Umfeldüberwachung für ein Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 7 durchzuführen, wenn das Computerprogrammprodukt auf einem Prozessor einer elektronischen Auswerte- und Steuereinheit (10) abgearbeitet wird.