DE102010034263B4 - Verfahren zur Erzeugung einer Schwellwertkurve sowie Verfahren zur Auswertung von Signalen eines Ultraschallsensors und Vorrichtung zur Umfelderfassung - Google Patents

Verfahren zur Erzeugung einer Schwellwertkurve sowie Verfahren zur Auswertung von Signalen eines Ultraschallsensors und Vorrichtung zur Umfelderfassung Download PDF

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Abstract

Verfahren zur Erzeugung einer Schwellwertkurve für die Auswertung von Signalen eines Ultraschallsensors, wobei die Schwellwertkurve (SK3, SK4) aus Stützstellen (S0K3bis S5K3, S0K4bis S9K4) erzeugt wird, welche jeweils durch eine zeitliche Position (TO bis T5*, TO bis T9') und einen Amplitudenwert definiert sind, wobei der Amplitudenwert basierend auf einem Verlauf eines auszublendenden Störsignalmusters (MK1, MK2) bestimmt wird, wobei die zeitliche Position (TO bis T5*, TO bis T9') der jeweiligen Stützstelle (S0K3bis S5K3, S0K4bis S9K4) ebenfalls in Abhängigkeit vom Verlauf des Störsignalmusters (MK1, MK2) variabel vorgegeben wird, dadurch gekennzeichnet, dass die zeitliche Position (TO bis T5*, TO bis T9') einer variablen Stützstelle (S0K3bis S5K3, S0K4bis S9K4) durch eine Steigungsänderung der Störsignalmusterkurve (MK1, MK2) bestimmt wird.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erzeugung einer Schwellwertkurve der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art sowie ein Verfahren zur Auswertung von Signalen eines Ultraschallsensors der im Oberbegriff des Anspruchs 8 genannten Art und eine zugehörige Vorrichtung zur Umfelderfassung in einem Fahrzeug zur Durchführung der Verfahren.
  • Aus dem Stand der Technik bekannte Fahrerassistenzsysteme, wie beispielsweise ein Einparkhilfesystem, ein Spurwechselassistenzsystem, ein Abstandswarnsystem usw., basieren häufig auf der Ultraschalltechnologie und verwenden zur Abstandsmessung das Echolotverfahren. Dabei wird eine Membran von mindestens einem Ultraschallsensor in Resonanzfrequenz angeregt, wobei der Ultraschallsensor in Reaktion auf die Anregung zu einem vorgegebenen Sendezeitpunkt Ultraschallwellen als Messsignal aussendet. Diese ausgesendeten Ultraschallwellen werden von einem zu erkennenden Objekt reflektiert und regen wiederum als reflektiertes Echosignal die Membran des mindestens einen Ultraschallsensors an. Diese Anregung wird auf ein Piezoelement übertragen, welche diese mechanische Schwingung in ein elektrisches Signal umwandelt und zur Auswertung an eine Auswerte- und Steuereinheit ausgibt. Das elektrische Signal stellt in Verbindung mit dem Sendezeitpunkt die Schallaufzeit und somit den Objektabstand dar. Da nicht nur zu erkennende Hindernisse bzw. Objekte die Ultraschallwellen reflektieren, sondern auch unerwünschte bauartbedingte Objekte oder eine Fahrbahn, sind Maßnahmen vorgesehen, um die unerwünschten Störsignale, wie beispielsweise Bodenreflektionen auszublenden. Üblicherweise werden die Störsignale mittels Schwellwerten bzw. einer Schwellwertkurve ausgeblendet, wobei die Schwellwertkurve aus Stützstellen erzeugt wird, welche jeweils durch eine zeitliche Position und einen Amplitudenwert definiert sind. Hierbei sind die Stützstellen mit einem vorgegebenen festen zeitlichen Abstand zum Sendezeitpunkt und mit einem Amplitudenwert, welcher basierend auf einem korrespondierenden Amplitudenwert eines auszublendenden Störsignalmusters zur vorgegebenen zeitlichen Position bestimmt wird, in einem Speicher im Ultraschalsensor hinterlegt. Durch den vorgegebenen zeitlichen Abstand sind viele Stützstellen erforderlich, um eine sichere Ausblendung von Störsignalen bzw. Bodenreflektionen zu gewährleisten.
  • In der Patentschrift EP 1 562 050 B1 werden beispielsweise ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Anpassung eines Schwellwertes einer Detektionseinrichtung beschrieben. Bei dem beschriebenen Verfahren wird eine adaptive Schwellenregelung bereitgestellt, welche die Detektionsschwelle in Abhängigkeit von äußeren Begebenheiten vom System variiert. Hierbei wird eine Störpegelmessung in einem Zeitintervall durchgeführt, in welchem kein reflektiertes Messsignal erwartet wird. Somit wird eine adaptive Schwellenregelung ermöglicht, deren Detektionsschwelle bzw. Stellgröße in einem Zeitbereich, vorzugsweise am Ende eines Messzyklus, erfasst wird, in welchem kein reflektiertes Nutzsignal mit einem entsprechend hohen Signalpegel vorkommt.
  • Aus der DE 10 2005 059 907 A1 ist ein Ultraschallsensor bekannt, bei dem ein zeitlicher Verlauf der Empfindlichkeit durch Schwellwerte vorgegeben ist, die einzelnen Stützstellen zugeordnet sind. Die zeitliche Lage der Stützstellen ist ist variabel.
  • Aus der DE 19645339 A1 ist ein Ultraschall-Parkhilfesystem bekannt, bei dem die Empfindlichkeit an sich ändernde dynamische Daten des Kraftfahrzeugs anzupassen.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Erzeugung einer Schwellwertkurve der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art sowie ein Verfahren zur Auswertung von Signalen eines Ultraschallsensors der im Oberbegriff des Anspruchs 8 genannten Art und eine korrespondierende Vorrichtung zur Umfelderfassung der im Oberbegriff des Anspruchs 10 genannten Art dahingehend weiterzuentwickeln, dass eine Reduzierung der zur Erzeugung einer Schwellwertkurve verwendeten Stützstellen und/oder eine verbesserte Anpassung der Schwellwertkurve an ein Störsignalmuster ermöglicht wird.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren zur Erzeugung einer Schwellwertkurve mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch ein Verfahren zur Auswertung von Signalen eines Ultraschallsensors mit den Merkmalen des Anspruchs 8 und durch eine Vorrichtung zur Umfelderfassung mit den Merkmalen des Anspruchs 10 gelöst. Weitere die Ausführungsformen der Erfindung in vorteilhafter Weise ausgestaltende Merkmale enthalten die Unteransprüche.
  • Der mit der Erfindung erzielte Vorteil besteht darin, dass durch die Vorgabe von variablen Stützstellen, die Anzahl der Stützstellen zur Erzeugung einer Schwellwertkurve reduziert werden kann, und somit eine Speichereinheit im Ultraschallsensor kleiner dimensioniert werden kann. Des Weiteren kann der Zeitpunkt jeder Stützstelle in vorteilhafter Weise individuell ausgewählt werden, so dass die Schwellwertkurve besser an ein vorhandenes Störsignalmuster angepasst werden kann und unerwünschte Störsignale bzw. Bodenreflektionen genauer ausgeblendet werden können.
  • Der Grundgedanke der Erfindung basiert darauf, dass die Stützstellen zur Erzeugung der Schwellwertkurve als zeitlich variable Stützstellen erzeugt und gespeichert werden. Hierbei wird für jede zeitlich variable Stützstelle ein korrespondierender Amplitudenwert und eine zeitliche Position durch Analyse eines Störsignalmusters definiert und gespeichert. Das erfindungsgemäße Verfahren zur Erzeugung einer Schwellwertkurve für die Auswertung von Signalen eines Ultraschallsensors erzeugt die Schwellwertkurve aus Stützstellen, welche jeweils durch eine zeitliche Position und einen Amplitudenwert definiert sind, wobei der Amplitudenwert basierend auf einem Verlauf eines auszublendenden Störsignalmusters bestimmt wird. Erfindungsgemäß wird die zeitliche Position der jeweiligen Stützstelle ebenfalls in Abhängigkeit vom Verlauf des Störsignalmusters variabel vorgegeben.
  • In vorteilhafter Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das Störsignalmuster basierend auf erkannten Störsignalen erstellt, welche von bauartbedingten Störquellen des Fahrzeugs erzeugt werden, wobei die Amplitudenwerte und die zeitlichen Positionen der Stützstellen durch Analyse des Störsignalmusters definiert und gespeichert werden. Diese Störsignale können beispielsweise als Bodenreflektionen von der Fahrbahn oder als Reflektionen von Fahrzeuganbauteilen verursacht werden.
  • In erfindungsgemäßer Ausgestaltung des Verfahrens wird die zeitliche Position einer variablen Stützstelle durch eine Steigungsänderung des Störsignalmusters bestimmt. Das bedeutet, dass eine neue Stützstelle eingesetzt wird, wenn sich die Steigung einer Störsignalmusterkurve verändert.
  • In einer weiteren Ausgestaltung des Verfahrens wird die zeitliche Position einer variablen Stützstelle durch einen Ablauf einer vorgegebenen Zeitspanne bestimmt. Das bedeutet, dass eine neue Stützstelle eingesetzt wird, eine vorgegebene Zeitspanne seit dem Einsetzen der letzten Stützstelle abgelaufen ist.
  • In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die zeitliche Position einer ersten Stützstelle fest vorgegeben. Für nachfolgende Stützstellen wird der zeitliche Abstand zur vorhergehenden Stützstelle ermittelt und gespeichert. Dadurch kann der zeitliche Wert der nachfolgenden Stützstellen auf eine minimale Anzahl von Bits reduziert werden, da nicht der absolute Wert dieser Stützstelle vorgeben wird, sondern nur der jeweilige zeitliche Offset zur vorherigen Stützstelle. Dadurch kann bei einem busfähigen Sensor in vorteilhafter Weise eine schnellere Systemkonfiguration erzielt werden.
  • In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Schwellwertkurve aus Geradenstücken erzeugt, welche jeweils zwei zeitlich aufeinanderfolgende Stützstellen miteinander verbinden. Die Verwendung von Geradenstücken ermöglicht eine schnelle und einfache Rekonstruktion der Schwellwertkurve.
  • In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens können die Amplituden der Stützstellen so bestimmt werden, dass die Schwellwertkurve das Störsignalmuster über ihren zeitlichen Verlauf an keinem Punkt berührt und/oder schneidet.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren zur Auswertung von Signalen eines Ultraschallsensors sendet zu einem vorgegebenen Sendezeitpunkt ein Messsignal aus und empfängt in Reaktion auf das Messsignal mindesten ein Echosignal, welches ausgewertet wird. Hierbei wird während der Auswertung jedes empfangene Echosignal mit der Schwellwertkurve verglichen, welche aus gespeicherten Stützstellen erzeugt wird. Es werden empfangene Echosignale ausgeblendet, deren Amplituden unterhalb der Schwellwertkurve liegen, und empfangene Echosignale, deren Amplitude oberhalb der Schwellwertkurve liegen, werden zur Ermittlung von Abständen zu erkannten Objekten ausgewertet.
  • Erfindungsgemäß wird die Schwellwertkurve mit dem oben beschriebenen Verfahren erzeugt.
  • In vorteilhafter Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Auswertung von Signalen eines Ultraschallsensors entspricht die zeitliche Position einer ersten Stützstelle dem Sendezeitpunkt, wobei für nachfolgende Stützstellen der zeitliche Abstand zur vorhergehenden Stützstelle ermittelt und gespeichert wird. Dadurch kann, wie oben bereits ausgeführt wurde, der zeitliche Wert der nachfolgenden Stützstellen in vorteilhafter Weise auf eine minimale Anzahl von Bits reduziert werden.
  • Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Umfelderfassung in einem Fahrzeug insbesondere zur Durchführung der oben beschriebenen Verfahren, 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 die Auswerte- und Steuereinheit während der Auswertung jedes empfangene Echosignal mit einer Schwellwertkurve vergleicht, welche die Auswerte- und Steuereinheit aus gespeicherten Stützstellen erzeugt, wobei die Auswerte- und Steuereinheit empfangene Echosignale ausblendet, deren Amplituden unterhalb der Schwellwertkurve liegen, und empfangene Echosignale, deren Amplitude oberhalb der Schwellwertkurve liegen, zur Ermittlung von Abständen zu erkannten Objekten auswertet. Erfindungsgemäß sind die Stützstellen als zeitlich variable Stützstellen mit dem oben beschriebenen Verfahren erzeugt und in einer Speichereinheit gespeichert, wobei für jede zeitlich variable Stützstelle ein korrespondierender Amplitudenwert und eine zeitliche Position durch Analyse eines Störsignalmusters definiert und gespeichert ist.
  • In vorteilhafter Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung entspricht die zeitliche Position einer ersten Stützstelle dem Sendezeitpunkt, wobei für nachfolgende Stützstellen der zeitliche Abstand zur vorhergehenden Stützstelle ermittelt und gespeichert ist. Die Auswerte- und Steuereinheit erzeugt die Schwellwertkurve aus einzelnen Geradenstücken, welche jeweils zwei zeitlich aufeinanderfolgende Stützstellen miteinander verbinden.
  • Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand einer zeichnerischen Darstellung näher erläutert.
  • In der Darstellung zeigt:
    • 1 ein Blockdiagramm eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Umfelderfassung in einem Fahrzeug.
    • 2 ein Flussdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Erzeugung einer Schwellwertkurve.
    • 3 ein Flussdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Auswertung von Signalen eines Ultraschallsensors.
    • 4 ein Kennliniendiagramm zur Darstellung eines ersten Störsignalmusters und einer ersten auf herkömmliche Weise erzeugten Schwellwertkurve.
    • 5 ein Kennliniendiagramm zur Darstellung eines zweiten Störsignalmusters und einer zweiten auf herkömmliche Weise erzeugten Schwellwertkurve.
    • 6 ein Kennliniendiagramm zur Darstellung des ersten Störsignalmusters und einer dritten mit dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Auswertung von Signalen eines Ultraschallsensors erzeugten Schwellwertkurve.
    • 7 ein Kennliniendiagramm zur Darstellung des zweiten Störsignalmusters und einer vierten mit dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Auswertung von Signalen eines Ultraschallsensors erzeugten Schwellwertkurve.
  • Wie aus 1 ersichtlich ist, umfasst ein Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zur Umfelderfassung in einem Fahrzeug mehrere Ultraschallsensoren, von welchen stellvertretend ein Ultraschallsensor 10 dargestellt ist. Im dargestellten Ausführungsbeispiel umfasst der Ultraschallsensor 10 eine Sende/Empfangseinheit 20, einen Signalgenerator 22 zur Erzeugung eines Messsignals 24, welches über die Sende/Empfangseinheit 20 ausgesendet wird, eine Auswerte- und Steuereinheit 30 und eine Speichereinheit 32. Der Ultraschallsensor 10 sendet zu einem vorgegebenen Zeitpunkt TO über die Sende/Empfangseinheit 20 ein Messsignal 24 aussendet und empfängt in Reaktion auf das Messsignal mindesten ein Echosignal 26, 28, welches von der Auswerte- und Steuereinheit 30 ausgewertet wird. Während der Auswertung vergleicht die Auswerte- und Steuereinheit 30 jedes empfangene Echosignal 24, 26 mit einer in 5 bzw. 6 dargestellten Schwellwertkurve SK3, SK4, welche die Auswerte- und Steuereinheit 30 aus gespeicherten Stützstellen S0K3 bis S5K3 , S0K4 bis S9K4 erzeugt. Die Auswerte- und Steuereinheit 30 blendet empfangene Echosignale 28 aus, deren Amplituden unterhalb der Schwellwertkurve SK3, SK4 liegen, und wertet empfangene Echosignale 26, deren Amplitude oberhalb der Schwellwertkurve SK3, SK4 liegen, zur Ermittlung von Abständen zu erkannten Objekten aus. Hierbei repräsentieren Echosignale 26 einen Nutzsignalanteil und Echosignale 28 repräsentieren einen Störsignalanteil der empfangenen Echosignale.
  • Erfindungsgemäß sind die Stützstellen S0K3 bis S5K3 , S0K4 bis S9K4 als zeitlich variable Stützstellen SOK3 bis S5K3 , S0K4 bis S9K4 erzeugt worden und in der Speichereinheit 32 gespeichert. Hierbei sind für jede zeitlich variable Stützstelle S0K3 bis S5K3 , S0K4 bis S9K4 ein korrespondierender Amplitudenwert und eine zeitliche Position TO bis T5*, TO bis T9' durch Analyse eines Störsignalmusters MK1, MK2 definiert und gespeichert. Die zeitliche Position einer ersten Stützstellen S0K3 , S0K4 entspricht dem Sendezeitpunkt TO, wobei für nachfolgende Stützstellen S1K3 bis S5K3 , S1K4 bis S9K4 der zeitliche Abstand ΔT1 bis ΔT5 zur vorhergehenden Stützstelle S0K3 bis S4K3 , S0K4 bis S8K4 ermittelt und gespeichert ist. Die Auswerte- und Steuereinheit 30 erzeugt die Schwellwertkurve SK3, SK4 aus Geradenstücken, welche jeweils zwei zeitlich aufeinanderfolgende Stützstellen S0K3 bis S5K3 , S0K4 bis S9K4 miteinander verbinden.
  • Im dargestellten Ausführungsbeispiel überträgt die Auswerte- und Steuereinheit 30 des Ultraschallsensors 10 die Nutzsignalanteile 26 beispielsweise über ein Bussystem an ein Steuergerät 40, welche die Nutzsignalanteile 26 zur Ermittlung von Abständen zu erkannten Objekten auswertet. Diese Abstandsinformationen können dann in Fahrerassistenzsystemen 50, wie beispielsweise einem Einparkhilfeassistenzsystem 53 und/oder einem Abstandswarnsystem 54 und/oder einem Spurwechselassistenzsystem 56 verwendet werden.
  • Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf 2 bis 7 ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Erzeugung einer Schwellwertkurve SK3, SK4 und ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Auswertung von Signalen 26, 28 eines Ultraschallsensors 10 beschrieben.
  • Wie aus 2 ersichtlich ist, welche ein Flussdiagramm eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Erzeugung einer Schwellwertkurve SK3, SK4 zeigt, werden in einem Schritt S10 vorab durch Auswerten von empfangenen Echosignalen 26, 28 Störsignale 28, insbesondere Bodenreflektionen erkannt, welche von bauartbedingten Störquellen erzeugt werden. Basierend auf den erkannten Störsignalen 28 wird im Schritt S20 ein fahrzeugtypisches Störsignalmuster MK1 bzw. Mk2 erstellt. Hierbei repräsentiert das Störsignalmuster MK1 ein erstes Fahrzeug und das Störsignalmuster MK2 repräsentiert ein zweites Fahrzeug. Für diese Störsignalmuster MK1 bzw. Mk2 zeigen 4 und 5 jeweils eine mit herkömmlichen Verfahren erzeugte Schwellwertkurve SK1, SK2. Wie aus 4 und 5 ersichtlich ist, weisen die erste Schwellwertkurve SK1 und die zweite Schwellwertkurve unabhängig vom Verlauf des Störsignalmuster MK1 bzw. Mk2 die gleiche Anzahl von Stützstellen S0K1 bis S10K1 bzw. S0K2 bis S10K4 auf.
  • Im Schritt S30 werden zur Abbildung des ermittelten Störsignalmusters MK1 bzw. MK2 zeitlich variable Stützstellen S0K3 bis S5K3 , S0K4 bis S9K4 für eine korrespondierende Schwellwertkurve SK3, SK4 erzeugt und im Schritt S40 gespeichert. Hierbei werden für jede zeitlich variable Stützstelle S0K3 bis S5K3 , S0K4 bis S9K4 ein korrespondierender Amplitudenwert und eine zeitliche Position TO bis T5*, TO bis T9' durch Analyse des Störsignalmusters MK1, MK2 definiert und gespeichert. Wie aus 6 ersichtlich ist, weist die dritte Schwellwertkurve SK3 im Vergleich mit der ersten Schwellwertkurve SK1 für das gleiche Störsignalmuster MK1 eine wesentlich geringere Anzahl von Stützstellen S0K3 bis S5K3 auf. Wie aus 7 ersichtlich ist, weist die vierte Schwellwertkurve SK4 im Vergleich mit der zweiten Schwellwertkurve SK2 für das gleiche Störsignalmuster MK2 eine geringere Anzahl von Stützstellen S0K4 bis S9K4 auf, wobei die vierte Schwellwertkurve SK4 wesentlich besser an das Störsignalmuster Mk2 angepasst ist als die zweite Schwellwertkurve SK2.
  • Wie aus 3 ersichtlich ist, welche ein Flussdiagramm eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Auswertung von Signalen 26, 28 eines Ultraschallsensors 10 zeigt, wird im Schritt S50 zu einem vorgegebenen Sendezeitpunkt TO ein Messsignal 24 ausgesendet und in Reaktion auf das Messsignal 24 wird mindesten ein Echosignal 26, 28 empfangen und im Schritt S60 ausgewertet, wobei während der Auswertung jedes empfangene Echosignal 24, 26 mit einer Schwellwertkurve SK3, SK4 verglichen wird, welche aus gespeicherten variablen Stützstellen S0K3 bis S5K3 , S0K4 bis S9K4 erzeugt wird. Die variablen Stützstellen S0K3 bis S5K3 , S0K4 bis S9K4 wurden vorab mit dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Erzeugung einer Schwellwertkurve bestimmt und zur Rekonstruktion der Schwellwertkurve SK3, SK4 gespeichert. Die Schwellwertkurve SK3, SK4 wird aus Geradenstücken erzeugt, welche jeweils zwei zeitlich aufeinanderfolgende Stützstellen S0K3 bis S5K3 , S0K4 bis S9K4 miteinander verbinden.
  • Im Schritt S70 werden empfangene Echosignale 28 ausgeblendet, deren Amplituden unterhalb der Schwellwertkurve SK3, SK4 liegen, und im Schritt S80 werden empfangene Echosignale 26, deren Amplitude oberhalb der Schwellwertkurve SK3, SK4 liegen, zur Ermittlung von Abständen zu erkannten Objekten ausgewertet.
  • Wie aus 6 und 7 weiter ersichtlich ist, wird die zeitliche Position TO bis T5*, TO bis T9' einer variablen Stützstellen S0K3 bis S5K3 , S0K4 bis S9K4 durch eine Steigungsänderung der Störsignalmusterkurve MK1, MK2 oder durch einen Ablauf einer vorgegebenen Zeitspanne ΔT5 bestimmt. Die Amplitude einer Stützstelle S0K3 bis S5K3 , S0K4 bis S9K4 an einer bestimmten zeitlichen Position TO bis T5*, TO bis T9' wird so bestimmt, dass die Schwellwertkurve SK3, SK4 das Störsignalmuster MK1, MK2 über ihren zeitlichen Verlauf an keinem Punkt berührt und/oder schneidet.
  • Wie aus 6 und 7 weiter ersichtlich entspricht die zeitliche Position einer ersten Stützstelle S0K3 , S0K4 dem Sendezeitpunkt TO. Wie insbesondere auf 6 ersichtlich ist, wird für die nachfolgenden Stützstellen S1K3 bis S5K3 , S1K4 bis S9K4 der zeitliche Abstand ΔT1 bis ΔT5 zur vorhergehenden Stützstelle S0K3 bis S4K3 , S0K4 bis S8K4 ermittelt und gespeichert. Dadurch kann der zu speichernde zeitliche Wert der Stützstellen S0K3 bis S5K3 , S0K4 bis S9K4 auf eine minimale Anzahl von Bits reduziert werden, da nicht der absolute Wert dieser Stützstellen S0K3 bis S5K3 , S0K4 bis S9K4 vorgeben wird.
  • In dargestellten Beispiel erhält die zweite Stützstelle S1K3 die zeitliche Differenz ΔT1 zwischen dem Sendezeitpunkt TO und dem Zeitpunkt T1*. Die dritte Stützstelle S2K3 erhält die zeitliche Differenz ΔT2 zur zweiten Stützstelle S1K3 und die vierte Stützstelle S3K3 erhält die zeitliche Differenz ΔT3 zur dritten Stützstelle S2K3 usw.
  • Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ermöglichen in vorteilhafter Weise eine Reduzierung der Anzahl von Stützstellen, so dass der Speicher im Ultraschallsensor kleiner dimensioniert werden kann. Zudem kann durch die individuelle Auswahl des Zeitpunkts einer jeden Stützstelle, die resultierende Schwellwertkurve besser an die Störsignalmuster angepasst werden, so dass unerwünschte Störsignale genauer ausgeblendet werden können.

Claims (12)

  1. Verfahren zur Erzeugung einer Schwellwertkurve für die Auswertung von Signalen eines Ultraschallsensors, wobei die Schwellwertkurve (SK3, SK4) aus Stützstellen (S0K3 bis S5K3, S0K4 bis S9K4) erzeugt wird, welche jeweils durch eine zeitliche Position (TO bis T5*, TO bis T9') und einen Amplitudenwert definiert sind, wobei der Amplitudenwert basierend auf einem Verlauf eines auszublendenden Störsignalmusters (MK1, MK2) bestimmt wird, wobei die zeitliche Position (TO bis T5*, TO bis T9') der jeweiligen Stützstelle (S0K3 bis S5K3, S0K4 bis S9K4) ebenfalls in Abhängigkeit vom Verlauf des Störsignalmusters (MK1, MK2) variabel vorgegeben wird, dadurch gekennzeichnet, dass die zeitliche Position (TO bis T5*, TO bis T9') einer variablen Stützstelle (S0K3 bis S5K3, S0K4 bis S9K4) durch eine Steigungsänderung der Störsignalmusterkurve (MK1, MK2) bestimmt wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Störsignalmuster (MK1, MK2) basierend auf erkannten Störsignalen (28) erstellt wird, welche von bauartbedingten Störquellen eines Fahrzeugs erzeugt werden, wobei die Amplitudenwerte und die zeitlichen Positionen (TO bis T5*, TO bis T9') der Stützstellen (S0K3 bis S5K3, S0K4 bis S9K4) durch Analyse des Störsignalmusters (MK1, MK2) definiert und gespeichert werden.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zeitliche Position (TO bis T5*, TO bis T9') einer variablen Stützstelle (S0K3 bis S5K3, S0K4 bis S9K4) durch einen Ablauf einer vorgegebenen Zeitspanne (ΔT5) bestimmt wird.
  4. Verfahren nach einem der vorgehenden Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die zeitliche Position einer ersten Stützstelle (S0K3, S0K4) fest vorgegeben wird.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass für nachfolgende Stützstellen (S1K3 bis S5K3, S1K4 bis S9K4) der zeitliche Abstand (ΔT1 bis ΔT5) zur vorhergehenden Stützstelle (S0K3 bis S4K3, S0K4 bis S8K4) ermittelt und gespeichert wird.
  6. Verfahren nach einem der vorgehenden Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwellwertkurve (SK3, SK4) aus Geradenstücken erzeugt wird, welche jeweils zwei zeitlich aufeinanderfolgende Stützstellen (S0K3 bis S5K3, S0K4 bis S9K4) miteinander verbinden.
  7. Verfahren nach einem der vorgehenden Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Amplituden der Stützstellen (S0K3 bis S5K3, S0K4 bis S9K4) so bestimmt werden, dass die Schwellwertkurve (SK3, SK4) das Störsignalmuster (MK1, MK2) über ihren zeitlichen Verlauf an keinem Punkt berührt und/oder schneidet.
  8. Verfahren zur Auswertung von Signalen eines Ultraschallsensors, wobei zu einem vorgegebenen Sendezeitpunkt (TO) ein Messsignal (24) ausgesendet und in Reaktion auf das Messsignal (24) mindesten ein Echosignal (26, 28) empfangen und ausgewertet wird, wobei während der Auswertung jedes empfangene Echosignal (24, 26) mit einer Schwellwertkurve (SK3, SK4) verglichen wird, welche aus gespeicherten Stützstellen (S0K3 bis S5K3, S0K4 bis S9K4) erzeugt wird, wobei empfangene Echosignale (28) ausgeblendet werden, deren Amplituden unterhalb der Schwellwertkurve (SK3, SK4) liegen, und empfangene Echosignale (26), deren Amplitude oberhalb der Schwellwertkurve (SK3, SK4) liegen, zur Ermittlung von Abständen zu erkannten Objekten ausgewertet werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwellwertkurve (SK3, SK4) mit einem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7 erzeugt wird.
  9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die zeitliche Position einer ersten Stützstelle (S0K3, S0K4) dem Sendezeitpunkt (TO) entspricht, wobei für nachfolgende Stützstellen (S1K3 bis S5K3, S1K4 bis S9K4) der zeitliche Abstand (ΔT1 bis ΔT5) zur vorhergehenden Stützstelle (S0K3 bis S4K3, S0K4 bis S8K4) ermittelt und gespeichert wird.
  10. Vorrichtung zur Umfelderfassung in einem Fahrzeug (1), insbesondere zur Durchführung der Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 9, mit mindestens einem Ultraschallsensor (10) und einer Auswerte- und Steuereinheit (30), wobei der mindestens eine Ultraschallsensor (10) zu einem vorgegebenen Zeitpunkt (TO) ein Messsignal (24) aussendet und in Reaktion auf das Messsignal mindesten ein Echosignal (26, 28) empfängt und auswertet, wobei die Auswerte- und Steuereinheit (30) während der Auswertung jedes empfangene Echosignal (24, 26) mit einer Schwellwertkurve (SK3, SK4) vergleicht, welche die Auswerte- und Steuereinheit (30) aus gespeicherten Stützstellen (S0K3 bis S5K3, S0K4 bis S9K4) erzeugt, wobei die Auswerte- und Steuereinheit (30) empfangene Echosignale (28) ausblendet, deren Amplituden unterhalb der Schwellwertkurve (SK3, SK4) liegen, und empfangene Echosignale (26), deren Amplitude oberhalb der Schwellwertkurve (SK3, SK4) liegen, zur Ermittlung von Abständen zu erkannten Objekten auswertet, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützstellen (S0K3 bis S5K3, S0K4 bis S9K4) als zeitlich variable Stützstellen (S0K3 bis S5K3, S0K4 bis S9K4) mit dem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7 erzeugt und in einer Speichereinheit (32) gespeichert sind, wobei für jede zeitlich variable Stützstelle (S0K3 bis S5K3, S0K4 bis S9K4) ein korrespondierender Amplitudenwert und eine zeitliche Position (TO bis T5*, TO bis T9') durch Analyse eines Störsignalmusters (MK1, MK2) definiert und gespeichert ist.
  11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die zeitliche Position einer ersten Stützstelle (S0K3, S0K4) dem Sendezeitpunkt (TO) entspricht, wobei für nachfolgende Stützstellen (S1K3 bis S5K3, S1K4 bis S9K4) der zeitliche Abstand (ΔT1 bis ΔT5) zur vorhergehenden Stützstelle (S0K3 bis S4K3, S0K4 bis S8K4) ermittelt und gespeichert ist.
  12. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerte- und Steuereinheit (30) die Schwellwertkurve (SK3, SK3) aus Geradenstücken erzeugt, welche jeweils zwei zeitlich aufeinanderfolgende Stützstellen (S0K3 bis S5K3, S0K4 bis S9K4) miteinander verbinden.
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