DE102010033383A1 - Verfahren und Vorrichtung zu Generierung eines Messsignals zur Fahrzeugumfelderfassung sowie zugehörige Vorrichtung zur Fahrzeugumfelderfassung - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zu Generierung eines Messsignals zur Fahrzeugumfelderfassung sowie zugehörige Vorrichtung zur Fahrzeugumfelderfassung Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Generierung eines Messsignals zur Fahrzeugumfelderfassung, welche vorzugsweise im Ultraschallfrequenzbereich arbeitet, wobei ein Messsignal (22) mit einer vorgebbaren Codierung, einem vorgebbaren Pulswiederholintervall, einer vorgebbaren Brustlänge und einer vorgebbaren Signalfrequenz ausgesendet und ein resultierendes codiertes Echosignal (24) empfangen und ausgewertet wird, sowie eine Vorrichtung zur Fahrzeugumfelderfassung. Um eine flexible Anpassung des auszusendenden Messsignals an die gegebenen Umstände im Fahrzeugumfeld zu ermöglichen, werden die Codierung und/oder Parameter des Messsignals (22) in Abhängigkeit von in der Umgebung des Fahrzeugs vorhandener aktueller Störsignale und/oder Hindernisse vorgegeben.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Generierung eines Messsignals zur Fahrzeugumfelderfassung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art, sowie eine zugehörige Vorrichtung zur Generierung eines Messsignals zur Fahrzeugumfelderfassung und eine Vorrichtung zur Fahrzeugumfelderfassung.
  • Bekannte Vorrichtungen zur Fahrzeugumfelderfassung werden in Fahrerassistenzsystemen, wie beispielsweise einem Einparkhilfesystem, einem Totwinkelüberwachungssystem, einem Spurwechselsystem usw., in der Regel zur Erkennung von Objekten bzw. Hindernissen im Fahrzeugumfeld eingesetzt und arbeiten beispielsweise im Ultraschallfrequenzbereich. Hierbei werden ein Messsignal mit einem vorgebbaren Pulswiederholintervall, einer vorgebbaren Brustlänge und einer vorgebbaren Signalfrequenz ausgesendet und ein resultierendes Echosignal empfangen und ausgewertet. Das resultierende Echosignal weist in der Regel durch zu erkennende Objekte bewirkte Nutzsignalanteile und durch Störquellen verursachtes Rauschen als Störsignalanteile auf.
  • Prinzipiell ist es möglich ein Messsignal bei Abstandsmessungen nach dem Echolotprinzip zu modulieren sowie das resultierende Echosignal zu empfangen und entsprechend zu demodulieren. Bekannte Verfahren sind beispielsweise Frequenzmodulation, Amplitudenmodulation, oder Phasenmodulation.
  • Unabhängig vom verwendeten Modulationsverfahren kann das Signal codiert werden. Bei einer Codierung wird beispielsweise eine bestimmte Bitfolge durch die Modulation als Sendesignal ausgegeben. Häufig wird der so genannte Barker-Code eingesetzt.
  • Problematisch kann sich bei dem Einsatz von modulierten und codierten Messsignale auswirken, dass im Nahbereich des Fahrzeugs keine Hindernis detektiert werden können, da erst nach Beendigung des Sendevorgangs des Messsignals ein resultierendes Echosignal empfangen werden kann, während des Sendezeitraums ist der verwendete Sensor bzw. die verwendete Sende/Empfangseinheit blind. Je größer die Modulations- bzw. Signallänge ist, umso größer ist auch die Blindzeit und somit die Untergrenze des Messbereichs. Daher ist es erforderlich zwischen verschiedenen Messbereichen, mit und ohne Modulation, umzuschalten, um den gesamten Messbereich von sehr nahe bis weit entfernt vermessen zu können. Dadurch erhöht sich dann wiederum, aufgrund der mehrfachen Vermessung, die Reaktionszeit des Systems.
  • In der Patentschrift US 7,643,376 B2 werden beispielsweise ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Abstandsmessung mit Ultraschallsensoren beschrieben. Bei dem beschriebenen Verfahren wird vom Ultraschallsensor ein moduliertes Messsignal ausgesendet und das empfangene Echosignal wird in Bezug auf die Korrelation mit dem gesendeten Messsignal ausgewertet. Um auch Objekte im Nahbereich zuverlässig zu erkennen, kann zusätzlich ein kurzes, unmoduliertes Messsignal ausgesendet werden. Dieses unmodulierte Messsignal wird alternierend mit dem modulierten Messsignal ausgesandt und in Bezug auf seine Amplitude ausgewertet.
  • In der Patentschrift EP 1 105 749 B1 werden ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Erfassung von Objekten, insbesondere als Einparkhilfeassistenzvorrichtung in einem Kraftfahrzeug beschrieben. Die beschriebene Vorrichtung umfasst eine Anzahl von Abstandssensoren, mindestens einen die Abstandssensoren ansteuernden Mikrocontroller und eine Ausgabeeinheit. Der Mikrocontroller steuert die Abstandssensoren durch eine Modulation mit einer zeitlich veränderlichen Kennung. Die Kennung kann insbesondere während des Betriebs zufällig verändert werden, um gegenseitige Störungen der Sensoren zu vermeiden.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Generierung eines Messsignals zur Fahrzeugumfelderfassung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art, eine korrespondierende Vorrichtung zur Generierung eines Messsignals zur Fahrzeugumfelderfassung der im Oberbegriff des Anspruchs 10 genannten Art und eine korrespondierende Vorrichtung zur Fahrzeugumfelderfassung der im Oberbegriff des Anspruchs 15 genannten Art dahingehend weiterzuentwickeln, dass eine flexible Anpassung des auszusendenden Messsignals an die gegebenen Umstände im Fahrzeugumfeld ermöglicht wird.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren zur Generierung eines Messsignals zur Fahrzeugumfelderfassung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch eine Vorrichtung zur Generierung eines Messsignals zur Fahrzeugumfelderfassung mit den Merkmalen des Anspruchs 10 und durch eine Vorrichtung zur Fahrzeugumfelderfassung mit den Merkmalen des Anspruchs 15 gelöst. Weitere die Ausführungsformen der Erfindung in vorteilhafter Weise ausgestaltende Merkmale enthalten die Unteransprüche.
  • Der mit der Erfindung erzielte Vorteil besteht darin, dass die Fahrzeugumfelderfassung zur Abstandsmessung nicht mit Messsignalen arbeitet, welche eine fest vorgegebene Codierung und fest vorgegebene Parameter, wie Pulswiederholintervall, Brustlänge und/oder Signalfrequenz aufweisen, sondern mit Messsignalen arbeitet, deren Codierung und/oder Parameter in Abhängigkeit von in der Umgebung des Fahrzeugs vorhandener aktueller Störsignale und/oder Hindernisse variabel und flexibel vorgegeben werden können. So kann beispielsweise Art und Dauer der Modulation und/oder Codierung jeder Abstandsmessung neu vorgegeben werden.
  • Der Grundgedanke der Erfindung basiert darauf, dass vor der eigentlichen Ermittlung von Abständen zu erkannten Hindernissen, ein uncodiertes erstes Messsignal ohne Modulation, also mit einer sehr kurzen Sendedauer ausgesendet wird. Dadurch ist der Messbereich der Fahrzeugumfelderfassung durch die minimale Untergrenze und die maximale Obergrenze maximal geöffnet. Die Störsicherheit ist jedoch minimal, wodurch die Abstände zu erkannten Hindernissen nur geschätzt werden können. In Reaktion auf das ausgesendete erste Messsignal wird ein Echosignal empfangen, welches Störsignalanteile und Nutzsignalanteile aufweist. Aus diesen Informationen kann berechnet werden, ob bzw. wie stark ein nachfolgendes Messsignal codiert und/oder moduliert werden soll, um Hindernisse und deren Abstand zum Fahrzeug sicher zu erkennen und um externe Störungen mit einer möglichst großen Sicherheit herauszufiltern.
  • Wird beispielsweise ein großer Abstand zu einem erkannten Hindernis geschätzt und eine stark gestörte Umgebung erkannt, dann kann ein stark codiertes und/oder moduliertes Messsignal mit einer langen Sendedauer erzeugt und ausgesendet werden. Die Untergrenze des Messbereichs wird dadurch schlechter, weil größer eingestellt, und die Störsicherheit wird jedoch verbessert. Bei kleinen Abständen zu einem erkannten Hindernis, kann beispielsweise keine oder nur eine geringe Codierung und/oder Modulation des Messsignals erfolgen, um die Sendedauer des Messsignals kurz zu halten.
  • Durch Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können die Untergrenze des Messbereichs und die Störsicherheit in vorteilhafter Weise dynamisch während des Betriebs an die Gegebenheiten im Fahrzeugumfeld angepasst werden. Dadurch sind keine Umschaltvorgänge zwischen verschiedenen Messbereichen erforderlich, wodurch eine verbesserte geringere Reaktionszeit des Gesamtsystems erzielt werden kann. Somit ergibt sich eine sehr flexible Fahrzeugumfelderfassung, deren Messsignale mit einer situationsabhängigen Sendedauer an die gegebenen Umstände flexibel angepasst werden können. Es kann auch ganz auf die Modulation bzw. Codierung verzichtet werden, wenn dies aus Systemsicht nach Auswertung des ersten Echosignals nicht erforderlich ist.
  • In vorteilhafter Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird vor der Fahrzeugumfelderfassung zur Ermittlung der aktuellen Störsignale ein uncodiertes erstes Messsignal ausgesendet und ein resultierendes erstes Echosignal mit Nutzsignalanteilen und/oder Störsignalanteilen empfangen und ausgewertet. Die Sendedauer des uncodierten ersten Messsignals zur Ermittlung der aktuellen Störsignale wird so vorgegeben, dass ein Messbereich zur Fahrzeugumfelderfassung maximal geöffnet ist.
  • In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden aus den Nutzsignalanteilen des empfangenen resultierenden Echosignals Abstände zu erkannten Hindernissen geschätzt. Des Weiteren wird aus dem empfangenen resultierenden ersten Echosignal die Stärke von erkannten Störsignalanteilen ermittelt.
  • In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Länge der Codierung von nachfolgenden Messsignalen und damit die Sendezeitdauer von nachfolgenden Messsignalen proportional zum geschätzten Abstand zu erkannten Hindernissen vorgegeben. Alternativ oder zusätzlich kann die Länge der Codierung von nachfolgenden Messsignalen und damit die Sendezeitdauer von nachfolgenden Messsignalen proportional zur ermittelten Stärke der Störsignalanteile vorgegeben werden. Hierbei wird die Codierung der nachfolgenden Messsignale so ausgeführt, dass Abstände zu erkannten Hindernissen genau ermittelt und die Störsignalanteile unterdrückt werden können. Das Messsignal kann zur Codierung beispielsweise mit einer vorgegebenen Codebitfolge moduliert werden.
  • Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Generierung eines Messsignals zur Fahrzeugumfelderfassung, welche vorzugsweise im Ultraschallfrequenzbereich arbeitet, umfasst eine Sende/Empfangseinheit, welche ein Messsignal mit einer vorgebbaren Codierung, einem vorgebbaren Pulswiederholintervall, einer vorgebbaren Brustlänge und einer vorgebbaren Signalfrequenz aussendet und ein resultierendes Echosignal zur Auswertung empfangt. Erfindungsgemäß ist eine Auswerte- und/oder Steuereinheit vorhanden, welche Codierung und/oder Parameter des Messsignals in Abhängigkeit von in der Umgebung des Fahrzeugs vorhandener aktueller Störsignale und/oder Hindernisse vorgibt.
  • In vorteilhafter Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung sendet die Auswerte- und/oder Steuereinheit vor der Fahrzeugumfelderfassung zur Ermittlung der aktuellen Störsignale über die Sende/Empfangseinheit ein uncodiertes erstes Messsignal aus und empfängt ein resultierendes erstes Echosignal mit Nutzsignalanteilen und/oder Störsignalanteilen, welche ausgewertet werden. Hierbei gibt die Auswerte- und/oder Steuereinheit die Sendedauer des uncodierten ersten Messsignals zur Ermittlung der aktuellen Störsignale so vor, dass ein Messbereich zur Fahrzeugumfelderfassung maximal geöffnet ist.
  • In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist ein Signalgenerator zur Erzeugung eines Trägersignals für das Messsignal vorgesehen.
  • In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind eine Modulationseinheit zur Modulation des auszusendenden Messsignals und/oder zur Demodulation des empfangenen Echosignals und eine Codiereinheit zur Codierung des auszusendenden Messsignals und zur Decodierung des empfangenen Echosignals vorhanden.
  • Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Generierung eines Messsignals zur Fahrzeugumfelderfassung kann beispielsweise in einer Vorrichtung zur Fahrzeugumfelderfassung eingesetzt werden, welche vorzugsweise im Ultraschallfrequenzbereich arbeitet und mindestens eine Sende/Empfangseinheit umfasst, welche ein Messsignal mit einem vorgebbaren Pulswiederholintervall, einer vorgebbaren Brustlänge und einer vorgebbaren Signalfrequenz aussendet und ein resultierendes Echosignal zur Auswertung empfängt.
  • Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand einer zeichnerischen Darstellung näher erläutert.
  • In der Darstellung zeigt:
  • 1 ein Blockdiagramm eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Fahrzeugumfelderfassung.
  • 2 ein Flussdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Rauschoptimierung eines Echosignals für eine Fahrzeugumfelderfassung.
  • 3 ein Kennliniendiagramm eines uncodierten ersten Messsignals und eines resultierenden ersten Echosignals zur Ermittlung einer aktuellen Fahrzeugumgebung in einer ersten Umfeldsituation.
  • 4 ein Kennliniendiagramm eines nachfolgend ausgesendeten codierten Messsignals, dessen Codierung und/oder Parameter in Abhängigkeit von der ersten Umfeldsituation eingestellt sind.
  • 5 ein Kennliniendiagramm eines uncodierten ersten Messsignals und eines resultierenden ersten Echosignals zur Ermittlung einer aktuellen Fahrzeugumgebung in einer zweiten Umfeldsituation.
  • 6 ein Kennliniendiagramm eines nachfolgend ausgesendeten codierten Messsignals, dessen Codierung und/oder Parameter in Abhängigkeit von der zweiten Umfeldsituation eingestellt sind.
  • Wie aus 1 ersichtlich ist, umfasst ein dargestelltes Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zur Fahrzeugumfelderfassung 1, welche vorzugsweise im Ultraschallfrequenzbereich arbeitet, eine Auswerte- und/oder Steuereinheit 10, mehrere Sende/Empfangseinheiten, von welchen beispielhaft eine Sende/Empfangseinheit 20 dargestellt ist, eine Modulationseinheit 30 zur Modulation eines auszusendenden Messsignals 22 und/oder zur Demodulation eines empfangenen Echosignals 24, eine Codiereinheit 40 zur Codierung des auszusendenden Messsignals 22 und zur Decodierung des empfangenen Echosignals 24, einen Signalgenerator 50 zur Erzeugung eines Trägersignals für das auszusendende Messsignal 22 und eine Ausgabeeinheit 60 zur optischen, akustischen und/oder haptischen Ausgabe von ermittelten Abständen zu erkannten Hindernissen im Fahrzeugumfeld. Die Sende/Empfangseinheit 20 sendet zur Fahrzeugumfelderfassung das vom Signalgenerator 50 erzeugte Messsignal 22 mit einer vorgebbaren Codierung, einem vorgebbaren Pulswiederholintervall, einer vorgebbaren Brustlänge und einer vorgebbaren Signalfrequenz aus und empfängt ein resultierendes Echosignal 24 zur Auswertung.
  • Erfindungsgemäß gibt die Auswerte- und/oder Steuereinheit 10 die Codierung und/oder die Parameter des Messsignals 22, wie beispielsweise Pulswiederholintervall, Brustlänge und/oder Signalfrequenz, in Abhängigkeit von in der Umgebung des Fahrzeugs vorhandener aktueller Störsignale und/oder Hindernisse vor. Zur Ermittlung der aktuellen Störsignale sendet die Auswerte- und/oder Steuereinheit 10 vor der eigentlichen Fahrzeugumfelderfassung über die Sende/Empfangseinheit 20 ein in 3 und 5 dargestelltes uncodiertes erstes Messsignal 22 aus und empfängt ein resultierendes in 3 und 5 dargestelltes erstes Echosignal 24 mit Nutzsignalanteilen 24.1 und/oder Störsignalanteilen 24.2 zur Auswertung. Die Darstellung in 3 repräsentiert eine Hüllkurve für eine Fahrzeugumgebung mit starken Störquellen und einem Hindernis in großer Entfernung. Die Darstellung in 5 repräsentiert eine Hüllkurve für eine Fahrzeugumgebung ohne Störquellen und einem Hindernis in geringer Entfernung.
  • Die Auswerte- und/oder Steuereinheit 10 gibt die Sendedauer tSD des uncodierten ersten Messsignals 22 zur Ermittlung der aktuellen Störsignale so vor, dass ein Messbereich zur Fahrzeugumfelderfassung maximal geöffnet ist. Das bedeutet, dass Hindernisse in großer Entfernung zum Fahrzeug, welche durch eine lange Echolaufzeit tEL gekennzeichnet sind, und Hindernisse im direkten Fahrzeugumfeld, welche durch eine kurze Echolaufzeit tEL gekennzeichnet sind, erkannt werden können sowie Störsignale erfasst werden, da die Störsicherheit minimal ist. Somit ist der Messbereich der Fahrzeugumfelderfassung durch die minimale Untergrenze und die maximale Obergrenze maximal geöffnet. In Reaktion auf das ausgesendete erste Messsignal 22 werden in Abhängigkeit von der Umgebungssituation unterschiedliche erste Echosignale 24 empfangen, welche Nutzsignalanteile 24.1 und Störsignalanteile 24.2 aufweisen können. Aus diesen Informationen kann berechnet werden, ob bzw. wie stark ein nachfolgendes Messsignal 22', 22'' codiert und/oder moduliert werden soll, um Hindernisse und deren Abstand zum Fahrzeug sicher zu erkennen und um externe Störungen mit einer möglichst großen Sicherheit herauszufiltern.
  • Die Darstellung in 3 zeigt beispielsweise einen großen Abstand zu einem erkannten Hindernis und eine stark gestörte Umgebung. Dadurch erzeugt die Auswerte- und/oder Steuereinheit 10 unter Verwendung der Modulationseinheit 30, der Codiereinheit 40 und des Signalgenerators 50 ein in 4 dargestelltes stark codiertes und/oder moduliertes Messsignal 22' mit einer langen Sendedauer tSD_code und sendet dieses über die Sende/Empfangseinheit 20 aus. Wie aus 4 ersichtlich ist, wird dadurch die Untergrenze des Messbereichs schlechter, weil größer eingestellt, und die Störsicherheit wird jedoch verbessert, da die Störsignalanteile nahezu vollständig aus dem Echosignal 24' entfernt sind, welches nur noch codierte Nutzsignalanteile 24.1' zur Ermittlung des Abstandes zum erkannten Hindernis aufweist.
  • Die Darstellung in 5 zeigt beispielsweise einen geringen Abstand zu einem erkannten Hindernis und eine nahezu ungestörte Umgebung. Dadurch erzeugt die Auswerte- und/oder Steuereinheit 10 unter Verwendung der Modulationseinheit 30, der Codiereinheit 40 und des Signalgenerators 50 ein in 6 dargestelltes gar nicht bzw. nur schwach codiertes und/oder moduliertes Messsignal 22'' mit einer kurzen Sendedauer tSD_code und sendet dieses über die Sende/Empfangseinheit 20 aus. Wie aus 5 und 6 ersichtlich ist, sind keine Störsignalanteile in den Echosignalen 24, 24'' enthalten, welches nur Nutzsignalanteile 24.1, 24.1'' zur Ermittlung des kurzen Abstandes zum erkannten Hindernis aufweisen.
  • Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf 2 ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Verfahrens beschrieben. Wie aus 2 ersichtlich ist, wird im Schritt S10 ein uncodiertes erstes Messsignal 22 mit einer kurzen Sendedauer tSD ausgesendet, um den Messbereich der Fahrzeugumfelderfassung maximal zu öffnen. Im Schritt S20 wird in Reaktion auf das ausgesendete erste Messsignal 22 ein erstes Echosignal 24 empfangen, welches Nutzsignalanteile 24.1 und Störsignalanteile 24.2 aufweist. Im Schritt S30 werden durch Auswerten der Nutzsignalanteile 24.1 des empfangenen resultierenden Echosignals 24 Abstände zu erkannten Hindernissen geschätzt. Im Schritt S40 wird aus dem empfangenen resultierenden ersten Echosignal 24 die Stärke von erkannten Störsignalanteilen 24.2 ermittelt. Erfindungsgemäß werden im Schritt S50 die Codierung und/oder Parameter des nachfolgenden Messsignals 22', 22'' in Abhängigkeit von der ermittelten Stärke der vorhandenen Störsignalanteile und/oder den geschätzten Abständen zu erkannten Hindernissen eingestellt. Die Länge der Codierung von nachfolgenden Messsignalen 22', 22'' und damit die Sendedauer tSD von nachfolgenden Messsignalen 22', 22'' kann beispielsweise proportional zum geschätzten Abstand zu erkannten Hindernissen und/oder zur ermittelten Stärke der Störsignalanteile 24.2 vorgegeben werden. Vorzugsweise wird die Codierung der nachfolgenden Messsignals 22', 22'' so ausgeführt, dass die Abstände zu erkannten Hindernissen genau ermittelt und die Störsignalanteile 24.2 unterdrückt werden können. Im Schritt S60 werden die nachfolgenden Messsignale 22', 22'' mit der eingestellten Codierung und/oder den eingestellten Parametern ausgegeben. Im Schritt S70 werden die resultierenden codierten Echosignale 24', 24'' empfangen und ausgewertet. Im Schritt S80 werden die genauen Abstände zu den erkannten Hindernissen durch Auswerten der Nutzsignalanteile 24.1', 24.1'' des Echosignals 24', 24'' ermittelt. Die ermittelten Abstände können anschließend optisch, akustisch und/oder haptisch an den Fahrer ausgegeben werden.
  • In 1 sind die einzelnen Komponenten der erfindungsgemäßen Vorrichtung als eigenständige Baugruppen dargestellt. Selbstverständlich können die Funktionalitäten von mehreren Baugruppen zusammengefasst und nur durch eine neu entstehende Baugruppe ausgeführt werden. So können beispielsweise der Signalgenerator 50, die Modulationseinheit 30 und die Codiereinheit 40 zu einer Signalerzeugungseinheit zusammengefasst werden. Zudem können Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung bzw. einzelne beschriebenen Komponenten 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.
  • Durch die Verwendung von modulierten und/oder codierten Messsignalen kann die Robustheit der Abstandsmessung bei externen Störungen erhöht werden. Je länger das modulierte Messsignal dauert, umso besser ist die Unterscheidung und somit die Sicherheit.
  • Zudem können durch die Modulation und Codierung der gesendeten Messsignale die empfangenen Echosignale besser unterschieden werden, welche von verschiedenen Sendeeinheiten gesendet werden. Dadurch wird beispielsweise ein gleichzeitiger Betrieb von mehreren Sensoren möglich, wobei durch ein längeres Messsignal eine größere Anzahl von Codierungen möglich ist.
  • Problematisch kann sich bei dem Einsatz von modulierten und codierten Messsignale auswirken, dass im Nahbereich des Fahrzeugs keine Hindernis detektiert werden können, da erst nach Beendigung des Sendevorgangs des Messsignals ein resultierendes Echosignal empfangen werden kann, während des Sendezeitraums ist der verwendete Sensor bzw. die verwendete Sende/Empfangseinheit blind. Je größer die Modulations- bzw. Signallänge ist, umso größer ist auch die Blindzeit und somit die Untergrenze des Messbereichs. Daher können Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung die Untergrenze des Messbereichs und die Störsicherheit in vorteilhafter Weise dynamisch während des Betriebs an die Gegebenheiten im Fahrzeugumfeld anpassen. Dadurch sind keine Umschaltvorgänge zwischen verschiedenen Messbereichen erforderlich, wodurch eine verbesserte geringere Reaktionszeit des Gesamtsystems erzielt werden kann. Somit ergibt sich eine sehr flexible Fahrzeugumfelderfassung, deren Messsignale mit einer situationsabhängigen Pulslänge an die gegebenen Umstände flexibel angepasst werden können. Es kann auch ganz auf die Modulation bzw. Codierung verzichtet werden, wenn diese aus Systemsicht nach Auswertung des ersten Echosignals nicht erforderlich ist.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • US 7643376 B2 [0006]
    • EP 1105749 B1 [0007]

Claims (15)

  1. Verfahren zur Generierung eines Messsignals zur Fahrzeugumfelderfassung, welche vorzugsweise im Ultraschallfrequenzbereich arbeitet, wobei ein Messsignal (22, 22', 22'') mit einer vorgebbaren Codierung, einem vorgebbaren Pulswiederholintervall, einer vorgebbaren Brustlänge und einer vorgebbaren Signalfrequenz ausgesendet und ein resultierendes codiertes Echosignal (24, 24', 24'') empfangen und ausgewertet wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Codierung und/oder Parameter des Messsignals (22, 22', 22'') in Abhängigkeit von in der Umgebung des Fahrzeugs vorhandener aktueller Störsignale und/oder Hindernisse vorgegeben wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass vor der Fahrzeugumfelderfassung zur Ermittlung der aktuellen Störsignale ein uncodiertes erstes Messsignal (22) ausgesendet und ein resultierendes erstes Echosignal (24) mit Nutzsignalanteilen (24.1) und/oder Störsignalanteilen (24.2) empfangen und ausgewertet wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Sendedauer des uncodierten ersten Messsignals (22) zur Ermittlung der aktuellen Störsignale so vorgegeben wird, dass ein Messbereich zur Fahrzeugumfelderfassung maximal geöffnet ist.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass aus den Nutzsignalanteilen (24.1) des empfangenen resultierenden Echosignals (24) Abstände zu erkannten Hindernissen geschätzt werden.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass aus dem empfangenen resultierenden ersten Echosignal (24) die Stärke von erkannten Störsignalanteilen (24.2) ermittelt wird.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge der Codierung von nachfolgenden Messsignalen (22', 22'') und damit die Sendezeitdauer von nachfolgenden Messsignalen (22', 22'') proportional zum geschätzten Abstand zu erkannten Hindernissen vorgegeben wird.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge der Codierung von nachfolgenden Messsignalen (22', 22'') und damit die Sendezeitdauer von nachfolgenden Messsignalen (22', 22'') proportional zur ermittelten Stärke der Störsignalanteile (24.2) vorgegeben wird.
  8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Codierung der nachfolgenden Messsignale (22', 22'') so ausgeführt wird, dass Abstände zu erkannten Hindernissen genau ermittelt und die Störsignalanteile (24.2) unterdrückt werden.
  9. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Messsignal (22', 22'') zur Codierung mit einer vorgegebenen Codebitfolge moduliert wird.
  10. Vorrichtung zur Generierung eines Messsignals zur Fahrzeugumfelderfassung, welche vorzugsweise im Ultraschallfrequenzbereich arbeitet, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei eine Sende/Empfangseinheit (20) ein Messsignal (22, 22', 22'') mit einer vorgebbaren Codierung, einem vorgebbaren Pulswiederholintervall, einer vorgebbaren Brustlänge und einer vorgebbaren Signalfrequenz aussendet und ein resultierendes Echosignal (24, 24', 24'') zur Auswertung empfängt, dadurch gekennzeichnet, dass eine Auswerte- und/oder Steuereinheit (10) die Codierung und/oder Parameter des Messsignals (22, 22', 22'') in Abhängigkeit von in der Umgebung des Fahrzeugs vorhandener aktueller Störsignale und/oder Hindernisse vorgibt.
  11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerte- und/oder Steuereinheit (10) vor der Fahrzeugumfelderfassung zur Ermittlung der aktuellen Störsignale über die Sende/Empfangseinheit (20) ein uncodiertes erstes Messsignal (22) aussendet und ein resultierendes erstes Echosignal (24) mit Nutzsignalanteilen (24.1) und/oder Störsignalanteilen (24.2) empfängt und auswertet.
  12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerte- und/oder Steuereinheit (10) die Sendedauer des uncodierten ersten Messsignals (22) zur Ermittlung der aktuellen Störsignale so vorgibt, dass ein Messbereich zur Fahrzeugumfelderfassung maximal geöffnet ist.
  13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 12, gekennzeichnet durch einen Signalgenerator (50) zur Erzeugung eines Trägersignals für das Messsignal (22, 22', 22'').
  14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 13, gekennzeichnet durch eine Modulationseinheit (30) zur Modulation des auszusendenden Messsignals (22, 22', 22'') und/oder zur Demodulation des empfangenen Echosignals (24', 24'') und einer Codiereinheit (40) zur Codierung des auszusendenden Messsignals (22', 22'') und zur Decodierung des empfangenen Echosignals (24', 24'').
  15. Vorrichtung zur Fahrzeugumfelderfassung, welche vorzugsweise im Ultraschallfrequenzbereich arbeitet, mit mindestens einer Sende/Empfangseinheit (20), welche ein Messsignal (22, 22', 22'') mit einem vorgebbaren Pulswiederholintervall, einer vorgegebenen Brustlänge und einer definierten Signalfrequenz aussendet und ein resultierendes Echosignal (24, 24', 24'') zur Auswertung empfängt, gekennzeichnet durch mindestens eine Vorrichtung zur Generierung eines Messsignals zur Fahrzeugumfelderfassung nach einem der Ansprüche 10 bis 14.
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