DE102010033213A1 - Verfahren zur Auswertung von Signalen eines Ultraschallsensors und Vorrichtung zur Umfelderfassung - Google Patents

Verfahren zur Auswertung von Signalen eines Ultraschallsensors und Vorrichtung zur Umfelderfassung Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Auswertung von Signalen eines Ultraschallsensors (10.1 bis ein Messsignal ausgesendet und in Reaktion auf das Messsignal mindesten ein Echosignal empfangen und ausgewertet wird, wobei während der Auswertung für jedes empfangene Echosignal Echoinformationen erzeugt werden, welche einen zeitlichen Abstand des korrespondierenden empfangenen Echosignals zum definierten Sendezeitpunkt und eine zeitliche Dauer des korrespondierenden empfangenen Echosignals umfassen. Um eine Reduzierung der zu übertragenden Echoinformationen zu ermöglichen, wird aus den zeitlichen Abständen zum definierten Sendezeitpunkt von mindestens zwei aufeinander folgenden empfangenen Echosignalen eine Zeitdifferenz gebildet und mit einem vorgegebenen Sollwert verglichen, wobei die mindestens zwei aufeinander folgenden empfangenen Echosignale zu einem Echocluster mit korrespondierenden Clusterinformationen zusammengefasst werden, wenn die ermittelte Zeitdifferenz den vorgegebenen Sollwert unterschreitet.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Auswertung von Signalen eines Ultraschallsensors der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art, sowie eine zugehörige Vorrichtung zur Umfelderfassung zur Durchführung des Verfahrens.
  • Die Abstandsmessung in der Ultraschalltechnologie erfolgt mittels Echolotverfahren. Dabei werden kontinuierlich Echodaten zwischen dem eigentlichen Ultraschallsensor und einem zugehörigen elektronischen Steuergerät (ECU) ausgetauscht. Dieser Datenaustausch erfolgt in herkömmlicher Weise über eine direkte Übertragungsleitung zwischen dem Ultraschallsensor und dem elektronischen Steuergerät. Sobald ein Ultraschallsensor in Reaktion auf ein Messsignal Echosignale empfangen hat, wird zur Übertragung der Echoinformation ein Leitungspegel der Übertragungsleitung für eine Zeitdauer des anliegenden Echosignals geändert. Dabei spielt die Anzahl der Echosignale keine Rolle, da jedes Echosignal eine entsprechende Pegeländerung auf der Übertragungsleitung bewirkt, und die Echoinformation der Auswerte- und Steuereinheit in Echtzeit zur Verfügung gestellt wird.
  • Bei dem Einsatz einer Mehrzahl von Ultraschallsensoren in einer Fahrzeuganwendung, wie beispielsweise in einer Vorrichtung zur Fahrzeugumfelderfassung, welche Teil einer Einparkhilfeapplikation sein kann und beispielsweise zwölf oder mehr Ultraschallsensoren umfassen kann, wird eine Vereinfachung der Schaltung und insbesondere eine Reduzierung der Übertragungsleitungen zwischen den einzelnen Ultraschallsensoren und dem Steuergerät angestrebt. Als mögliche Vereinfachung können die Echoinformationen über einen Datenbus von den Ultraschallsensoren zum Steuergerät übertragen werden. Bei einer solchen Datenbusübertragung gibt es jedoch immer mehr als einen Teilnehmer. Bei dem o. g. Beispiel einer Einparkhilfeapplikation sind dies beispielsweise dreizehn oder mehr Busteilnehmer. Dabei können nicht alle Busteilnehmer gleichzeitig auf den Datenbus zugreifen, sondern der Buszugriff muss nach strikten Regeln erfolgen. Ferner muss die Datenrate und somit die maximale Anzahl von übertragbaren Echoinformationen je Ultraschallsensor reduziert werden, um eine Busüberlastung zu vermeiden. Dabei kann es durchaus vorkommen, dass die ersten Echosignale Störechosignale darstellen und die eigentlichen Nutzechosignale erst später folgen.
  • In der bisherigen Übertragungsweise stellt dies durch die direkte Übertragungsleitung kein Problem dar, da alle Echosignale dem Steuergerät zur Verfügung stehen, und das Steuergerät die Unterscheidung zwischen einem Störechosignal und einem Nutzechosignal treffen kann. Bei einer limitierten Datenbuskommunikation der einzelnen Ultraschallsensoren besteht diese Möglichkeit jedoch nicht mehr.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Auswertung von Signalen eines Ultraschallsensors der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art und eine korrespondierende Vorrichtung zur Umfelderfassung der im Oberbegriff des Anspruchs 7 genannten Art dahingehend weiterzuentwickeln, dass eine Reduzierung der zu übertragenden Echoinformationen ermöglicht wird.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren zur Auswertung von Signalen eines Ultraschallsensors mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch eine Vorrichtung zur Umfelderfassung mit den Merkmalen des Anspruchs 7 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 Clusterbildung die Anzahl der von einem Ultraschallsensor zu übertragenden Echoinformationen reduziert wird und somit auch bei der Verwendung eines Datenbusses die korrespondierende Buslast reduziert werden kann, da weniger Echoinformationen übertragen werden. Zudem ergeben sich schnellere Reaktionszeiten für das System, in welchem die Ultraschallsensoren eingesetzt werden, da die Echoinformationen von allen Ultraschallsensoren im System nach kürzerer Zeit zur Verfügung stehen.
  • Der Grundgedanke der Erfindung basiert darauf, dass aus zeitlichen Abständen zu einem definierten Sendezeitpunkt von mindestens zwei aufeinander folgenden empfangenen Echosignalen eine Zeitdifferenz gebildet und mit einem vorgegebenen Sollwert verglichen wird, wobei die mindestens zwei aufeinander folgenden empfangenen Echosignale zu einem Echocluster mit korrespondierenden Clusterinformationen zusammengefasst werden, wenn die ermittelte Zeitdifferenz den vorgegebenen Sollwert unterschreitet. Hierbei sendet ein zugehöriger Ultraschallsensor zu dem vorgegebenen Sendezeitpunkt ein Messsignal aus und empfängt in Reaktion auf das Messsignal mindesten ein Echosignal und wertet dieses aus. Während der Auswertung werden für jedes empfangene Echosignal Echoinformationen erzeugt, welche den zeitlichen Abstand des korrespondierenden empfangenen Echosignals zum definierten Sendezeitpunkt und eine zeitliche Dauer des korrespondierenden empfangenen Echosignals umfassen.
  • In vorteilhafter Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens umfassen die Clusterinformationen einen zeitlichen Abstand des zuerst empfangenen Echosignals des korrespondierenden Echoclusters. Zusätzlich oder alternativ können die Clusterinformationen eine zeitliche Gesamtdauer des Echoclusters mit den korrespondierenden mindestens zwei empfangenen Echosignalen umfassen. Bei der Clusterbildung ist in erster Linie der erste Reflexionspunkt, d. h. eine kürzeste Laufzeit (Time of Flight) der Echosignale des Echoclusters entscheidend, da der erste Reflexionspunkt den kürzesten Abstand zwischen einem korrespondierenden Objekt und dem Ultraschallsensor darstellt. Die Zeitdauer des Echoclusters kann bei einer nachfolgenden Auswertung, beispielsweise in einer Auswerte- und Steuereinheit, als charakteristisches Merkmal zur Unterscheidung zwischen Nutzechosignalen und Störechosignalen verwendet werden.
  • In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die ermittelten Clusterinformationen in übertragbare Sensordaten umgewandelt. Des Weiteren werden die Echoinformationen der mindestens zwei aufeinander folgenden empfangenen Echosignale in übertragbare Sensordaten umgewandelt, wenn die ermittelte Zeitdifferenz zwischen den zwei aufeinander folgenden empfangenen Echosignalen den vorgegebenen Sollwert erreicht oder überschreitet. Durch die Umwandlung in Sensordaten können die Clusterinformationen und/oder die Echoinformationen an das Übertragungsprotokoll des verwendeten Datenbusses angepasst werden. Somit werden die Sensordaten über eine Kommunikationsverbindung von dem korrespondierenden Ultraschallsensor zu einer korrespondierenden Auswerte- und Steuereinheit übertragen, wobei aus den Sensordaten ein räumlicher Abstand zwischen dem Fahrzeug und einem zugehörigen erkannten Objekt ermittelt und/oder Störquellen ermittelt werden können.
  • Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Umfelderfassung in einem Fahrzeug insbesondere zur Durchführung des oben beschriebenen Verfahrens, umfasst mindestens einen Ultraschallsensor und eine Auswerte- und Steuereinheit, wobei der mindestens eine Ultraschallsensor zu einem vorgegebenen Zeitpunkt ein Messsignal aussendet und in Reaktion auf das Messsignal mindesten ein Echosignal empfängt und auswertet, wobei der mindestens eine Ultraschallsensor während der Auswertung für jedes empfangene Echosignal Echoinformationen erzeugt, welche einen zeitlichen Abstand des korrespondierenden empfangenen Echosignals zum definierten Sendezeitpunkt und eine zeitliche Dauer des korrespondierenden empfangenen Echosignals umfassen. Erfindungsgemäß bildet der mindestens eine Ultraschallsensor aus den zeitlichen Abständen von mindestens zwei aufeinander folgenden empfangenen Echosignalen eine Zeitdifferenz und vergleicht die Zeitdifferenz mit einem vorgegebenen Sollwert, wobei der korrespondierende Ultraschallsensor die mindestens zwei aufeinander folgenden empfangenen Echosignale zu einem Echocluster mit korrespondierenden Clusterinformationen zusammenfasst, wenn die ermittelte Zeitdifferenz den vorgegebenen Sollwert unterschreitet.
  • In vorteilhafter Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung umfassen die Clusterinformationen einen zeitlichen Abstand des zuerst empfangenen Echosignals des Echoclusters und/oder eine zeitliche Gesamtdauer des Echoclusters mit den korrespondierenden mindestens zwei empfangenen Echosignalen, wobei der mindestens eine Ultraschallsensor die ermittelten Clusterinformationen in übertragbare Sensordaten umwandelt.
  • In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung wandelt der mindestens eine Ultraschallsensor die Echoinformationen der mindestens zwei aufeinander folgenden empfangenen Echosignale in übertragbare Sensordaten um, wenn die ermittelte Zeitdifferenz zwischen den zwei aufeinander folgend empfangenen Echosignale den vorgegebenen Sollwert erreicht oder überschreitet.
  • In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung überträgt der mindestens eine Ultraschallsensor die Sensordaten über eine Kommunikationsverbindung zu der korrespondierenden Auswerte- und Steuereinheit, welche aus den Sensordaten einen räumlichen Abstand zwischen dem Fahrzeug und einem zugehörigen erkannten Objekt ermittelt und/oder Störquellen ermittelt. Hierbei kommunizieren der mindestens eine Ultraschallsensor und die Auswerte- und Steuereinheit vorzugsweise über einen Datenbus miteinander.
  • In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist die maximale Anzahl von Übertragungsvorgängen von übertragbaren Sensordaten innerhalb einer vorgegebenen Zeitspanne zwischen einem der Ultraschallsensoren und der Auswerte- und Steuereinheit begrenzt. Zusätzlich oder alternativ kann die maximale Anzahl von Übertragungsvorgängen von Sensordaten, welche in Reaktion auf ein ausgesendetes Messsignal zwischen einem der Ultraschallsensoren und der Auswerte- und Steuereinheit übertragbar sind, begrenzt werden.
  • Durch Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können neben den Stördaten auch Nutzdaten übertragen werden. So können die sehr dicht hintereinander empfangenen Echosignale von Objekten, welche sehr viele Reflexionspunkte aufweisen, zu einem Echocluster zusammengefasst und als Clusterinformationen von „einem” Objekt übertragen werden und nicht als viele Echoinformationen einzeln übertragen werden. Bei der Clusterbildung ist in erster Linie der erste Reflexionspunkt entscheidend, da dieser den kürzesten Abstand zwischen dem Objekt und dem Ultraschallsensor darstellt. Die Echodauer dient dabei als charakteristisches Merkmal zur Unterscheidung von Störquellen und erkannten Objekten. Über die korrespondierende Echodauer der empfangenen Echosignale können Informationen zur Erstellung von Charakteristiken über die Art des Objektes abgeleitet werden. So bewirken beispielsweise Störsignale wie Pressluft, Auspuffgeräusche usw. oftmals sehr viele unmittelbar hintereinander liegende Echosignale mit jeweils einer sehr kurzen Echodauer und einem kurzen zeitlichen Abstand zum Sendezeitpunkt.
  • 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 Umfelderfassung.
  • 2 ein Kennliniendiagramm zur Darstellung eines ersten Auswertesignals mit Echoinformationen von zwei in Reaktion auf ein Messsignal empfangenen Echosignalen.
  • 3 zwei Kennliniendiagramme zur Darstellung einer Clusterbildung gemäß einem erfindungsgemäßen Verfahren zur Auswertung von Signalen eines Ultraschallsensors, wobei ein erstes Kennliniendiagramm ein zweites Auswertesignal mit Echoinformationen von sieben in Reaktion auf ein Messsignal empfangenen Echosignalen zeigt und ein zweites Kennliniendiagramm ein drittes Auswertesignal mit Clusterinformationen von zwei aus den sieben Echosignalen gebildeten Echoclustern zeigt.
  • Wie aus 1 ersichtlich ist, umfasst ein Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zur Umfelderfassung in einem Fahrzeug 1 mehrere Ultraschallsensoren 10.1 bis 10.12 und eine Auswerte- und Steuereinheit 20, wobei die Ultraschallsensoren 10.1 bis 10.12 und die Auswerte- und Steuereinheit 20 über einen Datenbus 5, beispielsweise einen CAN-Bus, mit einander verbunden sind. Die einzelnen Ultraschallsensoren 10.1 bis 10.12 senden jeweils zu vorgegebenen Zeitpunkten ein Messsignal aus und empfangen in Reaktion auf das Messsignal mindesten ein Echosignal und werten die empfangenen Echosignale aus. Während der Auswertung erzeugt der korrespondierende Ultraschallsensor 10.1 bis 10.12 für jedes empfangene Echosignal Echoinformationen, welche einen zeitlichen Abstand des korrespondierenden empfangenen Echosignals zum definierten Sendezeitpunkt und eine zeitliche Dauer des korrespondierenden empfangenen Echosignals umfassen.
  • In 2 ist beispielhaft ein von einem ersten Ultraschallsensor 10.1 erzeugtes erste Auswertesignal S1 dargestellt. Zur Erzeugung des ersten Auswertesignals S1 legt der erste Ultraschallsensor 10.1 im dargestellten Ausführungsbeispiel zu einem definierten Sendezeitpunkt T0 des Messsignals das erste Auswertesignal S1 auf einen hohen Pegel. Wie aus 2 ersichtlich ist, wechselt der erste Ultraschallsensor 10.1 den hohen Pegel des Auswertesignals S1 bei jedem Empfang eines Echosignals E1, E2 auf einen niedrigen Pegel, um den Ablauf einer korrespondierenden Laufzeit (Time of Flight) ToF1, ToF2 zu repräsentieren. Bei dem dargestellten Beispiel wechselt der Pegel des ersten Auswertesignals S1 nach einer ersten Laufzeit ToF1, nach deren Ablauf ein erstes Echosignal E1 empfangen wird, auf den niedrigen Pegel. Nach Ablauf der ersten Echodauer ET1 wechselt der Pegel des ersten Auswertesignals S1 wieder zurück auf den hohen Pegel. Somit repräsentiert die zeitliche Dauer ET1 das erste empfangene Echosignal E1 im dargestellten ersten Auswertesignal S1. Wie aus 2 weiter ersichtlich ist, wechselt der Pegel des ersten Auswertesignals S1 nach einer zweiten Laufzeit ToF2, nach deren Ablauf ein zweites Echosignal E2 empfangen wird, erneut auf den niedrigen Pegel. Nach Ablauf der zweiten Echodauer ET2 wechselt der Pegel des Auswertesignals S1 wieder zurück auf den hohen Pegel. Somit repräsentiert die zeitliche Dauer ET2 das zweite empfangene Echosignal E2 im dargestellten ersten Auswertesignal S1.
  • In 3 ist in einem oberen Kennliniendiagramm beispielhaft ein von einem zweiten Ultraschallsensor 10.2 erzeugtes zweites Auswertesignal S2 dargestellt. Zur Erzeugung des zweiten Auswertesignals S2 legt der zweite Ultraschallsensor 10.2 analog zum ersten Ultraschallsensor 10.1 im dargestellten Ausführungsbeispiel zum definierten Sendezeitpunkt T0 des Messsignals das zweite Auswertesignal S2 auf einen hohen Pegel. Wie aus 3 ersichtlich ist, wechselt der zweite Ultraschallsensor 10.2 den hohen Pegel des Auswertesignals S2 bei jedem Empfang eines Echosignals E1, E2, E3, E4, E5, E6, E7 auf einen niedrigen Pegel, um den Ablauf der korrespondierenden Laufzeit ToF1 bis ToF7 im zweiten Auswertesignal S2 zu repräsentieren. Nach Ablauf der jeweiligen Echodauer ET1 bis ET7 des korrespondierenden Echosignals E1 bis E7 wechselt das zweite Auswertesignal S2 wieder auf den hohen Pegel zurück. Somit repräsentieren die Zeitdauern ET1 bis ET7 die empfangenen Echosignale E1 bis E7 im dargestellten zweiten Auswertesignal S2.
  • Erfindungsgemäß bildet der jeweilige Ultraschallsensor 10.1 bis 10.12 aus den zeitlichen Abständen ToF1 bis ToF7 von mindestens zwei aufeinander folgenden empfangenen Echosignalen E1, E2, E3, E4, E5, E6, E7 eine Zeitdifferenz und vergleicht diese mit einem vorgegebenen Sollwert, wobei der korrespondierende Ultraschallsensor 10.1 bis 10.12 die mindestens zwei aufeinander folgenden empfangenen Echosignale E1, E2, E3, E4, E5, E6, E7 zu einem Echocluster EC1, EC2 mit korrespondierenden Clusterinformationen zusammenfasst, wenn die ermittelte Zeitdifferenz den vorgegebenen Sollwert unterschreitet.
  • Bei dem in 3 dargestellten zweiten Auswertesignal S2 schließt der zweite Ultraschallsensor 10.2 aufgrund des vorgegebenen Schwellwerts die ersten vier empfangenen Echosignale E1, E2, E3, E4, welche innerhalb einer vorgegebenen Zeitspanne, d. h. innerhalb des vorgegebenen Sollwerts, empfangen werden, zu einem ersten Cluster EC1 und die drei Echosignale E5, E6, E7, welche ebenfalls innerhalb der vorgegebenen Zeitdifferenz empfangen werden, zu einem zweiten Cluster EC2 zusammen. Das unter Kennliniendiagramm in 3 zeigt das durch Clustern der Echosignale E1 bis E4 und E5 bis E7 vom zweiten Ultraschallsensor 10.2 erzeugte dritte Auswertesignal S2*. Der Schwellwert bzw. die maximale Zeitdifferenz bzw. die maximale Zeitdauer innerhalb der empfangene Echosignale zu einem Cluster zusammengefasst und bei der Auswertung als ein Objekt betrachtet werden, kann in Abhängigkeit von der Einbausituation bzw. von der geplanten Anwendung vorgegeben werden. Zudem kann auch die maximale Anzahl von Echosignalen, welche zu einem Cluster zusammengefasst werden, ebenfalls vorgegeben werden. Wie aus dem unteren Kennliniendiagramm in 3 ersichtlich ist, umfassen die Clusterinformationen des ersten Echoclusters EC1 einen zeitlichen Abstand ToF1* des zuerst empfangenen Echosignals E1 des ersten Echoclusters EC1 und/oder eine zeitliche Gesamtdauer ET1*, welche die vier empfangenen Echosignalen E1, E2, E3, E4 umfasst. Die Clusterinformationen des zweiten Echoclusters EC2 umfassen einen zeitlichen Abstand ToF2* des zuerst empfangenen Echosignals E5 des zweiten Echoclusters EC2 und/oder eine zeitliche Gesamtdauer ET2*, welche die drei empfangenen Echosignalen E5, E6, E7 umfasst. Des Weiteren wandelt der zweite Ultraschallsensor 10.2 das dritte Auswertesignal S2* mit den ermittelten Clusterinformationen in übertragbare Sensordaten um.
  • Im dargestellten Beispiel wandelt der erste Ultraschallsensor 10.1 das erste Auswertesignal S1 mit den ermittelten Echoinformationen der beiden aufeinander folgenden empfangenen Echosignale E1 und E2 aus 2 direkt in übertragbare Sensordaten um, da die ermittelte Zeitdifferenz zwischen den zwei aufeinander folgenden empfangenen Echosignalen E1 und E2 gleich bzw. größer als der vorgegebene Sollwert ist.
  • Die Ultraschallsensoren 10.1 bis 10.12 übertragen die erzeugten Sensordaten über die als Datenbus ausgeführte Kommunikationsverbindung 5 zu der korrespondierenden Auswerte- und Steuereinheit 20, welche aus den Sensordaten einen räumlichen Abstand zwischen dem Fahrzeug 1 bzw. dem korrespondierenden Ultraschallsensor 10.1 bis 10.12 und einem zugehörigen erkannten Objekt ermittelt und/oder Störquellen ermittelt.
  • Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist die maximale Anzahl von Übertragungsvorgängen von Sensordaten, welche in Reaktion auf ein ausgesendetes Messsignal zwischen einem der Ultraschallsensoren 10 und der Auswerte- und Steuereinheit 20 übertragbar sind, auf sechs begrenzt, um eine Überlastung des Datenbusses zu vermeiden. Zusätzlich oder alternativ kann auch die maximale Anzahl von Übertragungsvorgängen von übertragbaren Sensordaten innerhalb einer vorgegebenen Zeitspanne zwischen einem der Ultraschallsensoren 10.1 bis 10.12 und der Auswerte- und Steuereinheit 20 begrenzt werden.
  • Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Auswertung von Signalen eines Ultraschallsensors 10.1 bis 10.12 wird zu einem vorgegebenen Sendezeitpunkt T0 ein Messsignal ausgesendet und in Reaktion auf das Messsignal mindesten ein Echosignal E1 bis E7 empfangen und ausgewertet, wobei während der Auswertung für jedes empfangene Echosignal E1 bis E7 Echoinformationen erzeugt werden, welche einen zeitlichen Abstand ToF1 bis ToF7 des korrespondierenden empfangenen Echosignals E1 bis E7 zum definierten Sendezeitpunkt T0 und eine zeitliche Dauer ET1 bis ET7 des korrespondierenden empfangenen Echosignals E1 bis E7 umfassen. Erfindungsgemäß wird aus den zeitlichen Abständen ToF1 bis ToF7 zum definierten Sendezeitpunkt T0 von mindestens zwei aufeinander folgenden empfangenen Echosignalen E1, E2, E3, E4, E5, E6, E7 eine Zeitdifferenz gebildet und mit einem vorgegebenen Sollwert verglichen, wobei die mindestens zwei aufeinander folgenden empfangenen Echosignale E1, E2, E3, E4, E5, E6, E7 zu einem Echocluster EC1, EC2 mit korrespondierenden Clusterinformationen zusammengefasst werden, wenn die ermittelte Zeitdifferenz den vorgegebenen Sollwert unterschreitet. Hierzu umfassen die Clusterinformationen im dargestellten Ausführungsbeispiel einen zeitlichen Abstand ToF1*, ToF2* des zuerst empfangenen Echosignals E1, E5 des korrespondierenden Echoclusters EC1, EC2 und eine zeitliche Gesamtdauer ET1*, ET2* des Echoclusters EC1, EC2 mit den korrespondierenden mindestens zwei empfangenen Echosignalen E1, E2, E3, E4; E5, E6, E7. Die ermittelten Clusterinformationen werden in übertragbare Sensordaten umgewandelt. Gleiches gilt auch für die Echoinformationen von mindestens zwei aufeinander folgenden empfangenen Echosignalen E1, E2, E3, E4; E5, E6, E7, welche nicht in einem Echocluster zusammengefasst werden. Die Sensordaten werden dann über die als Datenbus ausgeführte Kommunikationsverbindung 5 von dem korrespondierenden Ultraschallsensor 10.1 bis 10.12 zur Auswerte- und Steuereinheit 20 übertragen, wobei aus den Sensordaten ein räumlicher Abstand zwischen dem Fahrzeug 1 bzw. dem korrespondierenden Ultraschallsensor 10.1 bis 10.12 und einem zugehörigen erkannten Objekt ermittelt und/oder Störquellen ermittelt werden.
  • Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Ultraschallsensoren 10.1 bis 10.12 mit der Auswerte- und Steuereinheit 20 Teil eines Einparkhilfesystems, welches die von den Ultraschallsensoren 10.1 bis 10.12 erfassten Abstandsdaten zur Erzeugung einer Einparkstrategie und/oder zur Abstandswarnung und/oder zur Durchführung eines automatischen Einparkvorgangs verwendet.
  • Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ermöglichen in vorteilhafter Weise eine Reduzierung der Buslast, da weniger Echoinformationen übertragen werden, und schnellere Reaktionszeiten des Systems, da die Informationen von allen Ultraschallsensoren nach kürzerer Zeit zur Verfügung stehen.

Claims (13)

  1. Verfahren zur Auswertung von Signalen eines Ultraschallsensors, wobei zu einem vorgegebenen Sendezeitpunkt (T0) ein Messsignal ausgesendet und in Reaktion auf das Messsignal mindesten ein Echosignal (E1 bis E7) empfangen und ausgewertet wird, wobei während der Auswertung für jedes empfangene Echosignal (E1 bis E7) Echoinformationen erzeugt werden, welche einen zeitlichen Abstand (ToF1 bis ToF7) des korrespondierenden empfangenen Echosignals (E1 bis E7) zum definierten Sendezeitpunkt (T0) und eine zeitliche Dauer (ET1 bis ET7) des korrespondierenden empfangenen Echosignals (E1 bis E7) umfassen, dadurch gekennzeichnet, dass aus den zeitlichen Abständen (ToF1 bis ToF7) zum definierten Sendezeitpunkt (T0) von mindestens zwei aufeinander folgenden empfangenen Echosignalen (E1, E2, E3, E4; E5, E6, E7) eine Zeitdifferenz gebildet und mit einem vorgegebenen Sollwert verglichen wird, wobei die mindestens zwei aufeinander folgenden empfangenen Echosignale (E1, E2, E3, E4, E5, E6, E7) zu einem Echocluster (EC1, EC2) mit korrespondierenden Clusterinformationen zusammengefasst werden, wenn die ermittelte Zeitdifferenz den vorgegebenen Sollwert unterschreitet.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Clusterinformationen einen zeitlichen Abstand (ToF1*, ToF2*) des zuerst empfangenen Echosignals (E1, E5) des korrespondierenden Echoclusters (EC1, EC2) umfassen.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Clusterinformationen eine zeitliche Gesamtdauer (ET1*, ET2*) des Echoclusters (EC1, EC2) mit den korrespondierenden mindestens zwei empfangenen Echosignalen (E1, E2, E3, E4, E5, E6, E7) umfassen.
  4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die ermittelten Clusterinformationen in übertragbare Sensordaten umgewandelt werden.
  5. Verfahren nach einem der vorgehenden Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Echoinformationen der mindestens zwei aufeinander folgenden empfangenen Echosignale (E1, E2, E3, E4, E5, E6, E7) in übertragbare Sensordaten umgewandelt werden, wenn die ermittelte Zeitdifferenz zwischen den zwei aufeinander folgenden empfangenen Echosignale (E1, E2, E3, E4, E5, E6, E7) den vorgegebenen Sollwert erreicht oder überschreitet.
  6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensordaten über eine Kommunikationsverbindung (5) von dem korrespondierenden Ultraschallsensor (10) zu einer korrespondierenden Auswerte- und Steuereinheit (20) übertragen werden, wobei aus den Sensordaten ein räumliche Abstand zwischen dem Fahrzeug (1) und einem zugehörigen erkannten Objekt und/oder Störquellen ermittelt werden.
  7. Vorrichtung zur Umfelderfassung in einem Fahrzeug (1), insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 6, mit mindestens einem Ultraschallsensor (10.1 bis 10.12) und einer Auswerte- und Steuereinheit (20), wobei der mindestens eine Ultraschallsensor (10.1 bis 10.12) zu einem vorgegebenen Zeitpunkt (T0) ein Messsignal aussendet und in Reaktion auf das Messsignal mindesten ein Echosignal (E1 bis E7) empfängt und auswertet, wobei der mindestens eine Ultraschallsensor (10.1 bis 10.12) während der Auswertung für jedes empfangene Echosignal (E1 bis E7) Echoinformationen erzeugt, welche einen zeitlichen Abstand (ToF1 bis ToF7) des korrespondierenden empfangenen Echosignals (E1 bis E7) zum definierten Sendezeitpunkt (T0) und eine zeitliche Dauer (ET1 bis ET7) des korrespondierenden empfangenen Echosignals (E1 bis E7) umfassen, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Ultraschallsensor (10.1 bis 10.12) aus den zeitlichen Abständen (ToF1 bis ToF7) von mindestens zwei aufeinander folgenden empfangenen Echosignalen (E1, E2, E3, E4, E5, E6, E7) eine Zeitdifferenz bildet und mit einem vorgegebenen Sollwert vergleicht, wobei der korrespondierende Ultraschallsensor (10.1 bis 10.12) die mindestens zwei aufeinander folgenden empfangenen Echosignale (E1, E2, E3, E4, E5, E6, E7) zu einem Echocluster (EC1, EC2) mit korrespondierenden Clusterinformationen zusammenfasst, wenn die ermittelte Zeitdifferenz den vorgegebenen Sollwert unterschreitet.
  8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Clusterinformationen einen zeitlichen Abstand (ToF1*, ToF2*) des zuerst empfangenen Echosignals (E1; E5) des Echoclusters (EC1, EC2) und/oder eine zeitliche Gesamtdauer (ET1*, ET2*) des Echoclusters (EC1, EC2) mit den korrespondierenden mindestens zwei empfangenen Echosignalen (E1, E2, E3, E4, E5, E6, E7) umfassen, wobei der mindestens eine Ultraschallsensor (10.1 bis 10.12) die ermittelten Clusterinformationen in übertragbare Sensordaten umwandelt.
  9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Ultraschallsensor (10.1 bis 10.12) die Echoinformationen der mindestens zwei aufeinander folgenden empfangenen Echosignale (E1 bis E7) in übertragbare Sensordaten umwandelt, wenn die ermittelte Zeitdifferenz zwischen den zwei aufeinander folgenden empfangenen Echosignale (E1 bis E7) den vorgegebenen Sollwert erreicht oder überschreitet.
  10. Vorrichtung nach einem der vorgehenden Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Ultraschallsensor (10.1 bis 10.12) die Sensordaten über eine Kommunikationsverbindung (5) zu der korrespondierenden Auswerte- und Steuereinheit (20) überträgt, welche aus den Sensordaten einen räumlichen Abstand zwischen dem Fahrzeug (1) und einem zugehörigen erkannten Objekt ermittelt und/oder Störquellen ermittelt.
  11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Ultraschallsensor (10.1 bis 10.12) und die Auswerte- und Steuereinheit (20) über einen Datenbus (5) miteinander kommunizieren.
  12. Vorrichtung nach einem der vorgehenden Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die maximale Anzahl von Übertragungsvorgängen von übertragbaren Sensordaten innerhalb einer vorgegebenen Zeitspanne zwischen einem der Ultraschallsensoren (10.1 bis 10.12) und der Auswerte- und Steuereinheit (20) begrenzt ist.
  13. Vorrichtung nach einem der vorgehenden Ansprüche 7 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die maximale Anzahl von Übertragungsvorgängen von Sensordaten, welche in Reaktion auf ein ausgesendetes Messsignal zwischen einem der Ultraschallsensoren (10.1 bis 10.12) und der Auswerte- und Steuereinheit (20) übertragbar sind, begrenzt ist.
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