DE102011109915A1 - Verfahren zum Bestimmen der Herkunft eines von einem Ultraschallsensor eines Kraftfahrzeugs empfangenen Empfangssignals, Fahererassistenzeinrichtung und Kraftfahrzeug - Google Patents

Verfahren zum Bestimmen der Herkunft eines von einem Ultraschallsensor eines Kraftfahrzeugs empfangenen Empfangssignals, Fahererassistenzeinrichtung und Kraftfahrzeug

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Überprüfen eines von einem Ultraschallsensor (3, 5) eines Kraftfahrzeugs (1) empfangenen Empfangssignals (UE) auf seine Herkunft, wobei ein Sendesignal (US) des Ultraschallsensors (3, 5) moduliert wird und durch diese Modulation ein vorbestimmtes Codewort dem Sendesignal (US) aufgeprägt wird, das empfangene Empfangssignal (UE) mit einem Referenzsignal (UR) verglichen wird und in Abhängigkeit von einem Ergebnis des Vergleichs die Herkunft des Empfangssignals (UE) bestimmt wird. Vor dem Vergleichen des Empfangssignals (UE) mit dem Referenzsignal (UR) wird eine Frequenzverschiebung (fD) des Empfangssignals (UE) gegenüber dem Sendesignal (US) bestimmt, und das Empfangssignal (UE) wird mit dem um die ermittelte Frequenzverschiebung (fD) in seiner Frequenz verschobenen Sendesignal (US) als Referenzsignal (UR) verglichen.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Überprüfen eines von einem Ultraschallsensor eines Kraftfahrzeugs empfangenen Empfangssignals auf seine Herkunft. Ein Sendesignal des Ultraschallsensors wird moduliert, und durch diese Modulation wird dem Sendesignal ein vorbestimmtes, spezifisches Codewort aufgeprägt. Ein so moduliertes Sendesignal wird ausgesendet. Dann wird das Empfangssignal empfangen, welches mit einem Referenzsignal verglichen wird. In Abhängigkeit von einem Ergebnis des Vergleichs wird die Herkunft des Empfangssignals bestimmt. Die Erfindung betrifft außerdem eine Fahrerassistenzeinrichtung für ein Kraftfahrzeug, wie auch ein Kraftfahrzeug mit einer Fahrerassistenzeinrichtung.
  • Ultraschallsensoren für Kraftfahrzeuge sind Stand der Technik. Sie werden in der Regel zum Unterstützen des Fahrers beim Vornehmen von Parkvorgängen eingesetzt. Dabei gehören die Ultraschallsensoren zu einer Fahrerassistenzeinrichtung bzw. einem Fahrerassistenzsystem, welche bzw. welches als Parkhilfe bezeichnet wird. Mithilfe der Ultraschallsensoren können Abstände zwischen dem Kraftfahrzeug und in seiner Umgebung befindlichen Hindernissen gemessen werden. Die Ultraschallsensoren arbeiten nach dem Echolaufzeitprinzip; dies bedeutet, dass die Abstandsmessung in der Ultraschalltechnologie mittels eines Echolaufzeitverfahrens bzw. Echolotverfahrens erfolgt. Der Ultraschallsensor sendet ein Sendesignal – Ultraschall – und empfängt ein Empfangssignal – ebenfalls ein Schallsignal –, welches das von einem fahrzeugexternen Objekt reflektierte Sendesignal ist. Es werden also Ultraschallwellen ausgesendet, von einem Objekt reflektiert und wieder empfangen. In Abhängigkeit von der gemessenen Laufzeit der Ultraschallwelle wird dann der Abstand zwischen dem Objekt und dem Kraftfahrzeug bestimmt.
  • Es ist auch Stand der Technik, das Sendesignal eines Ultraschallsensors zu modulieren, sodass mit dem Sendesignal ein spezifisches Codewort – nämlich eine Kennung – übertragen wird. Dieses Sendesignal kann dann von anderen Störsignalen bzw. von Schallsignalen anderer Sensoren bzw. anderer Kraftfahrzeuge unterschieden werden. Auf der einen Seite kann somit das empfangene Signal von Ultraschallsignalen anderer Kraftfahrzeuge unterschieden werden; andererseits wird somit auch ein gleichzeitiger Betrieb mehrerer Ultraschallsensoren ein und desselben Kraftfahrzeugs ermöglicht. In diesem Falle sendet jeder Ultraschallsensor ein Sendesignal mit einer zugeordneten spezifischen Kennung und kann dann das eigene Schallsignal wieder erkennen.
  • Ein Verfahren zum gleichzeitigen Betreiben mehrerer Ultraschallsensoren ist beispielsweise aus dem Dokument DE 101 06 142 A1 bekannt. Das Sendesignal eines ersten Sensors wird linearfrequenz-moduliert, nämlich aufwärts. Es entsteht somit ein linearmodulierter Wellenimpuls (chirp). Das Sendesignal eines zweiten Sensors wird ebenfalls linearfrequenz-moduliert, jedoch abwärts, d. h. die Frequenz wird über der Zeit verringert. Das Sendesignal eines dritten Sensors wird ohne eine Frequenzmodulation ausgesendet. Somit können die Sendesignale der Ultraschallsensoren voneinander unterschieden werden, wenn sie von fahrzeugexternen Objekten reflektiert werden.
  • Auch aus der Druckschrift EP 1 105 749 B1 ist bekannt, dass die Sendesignale unterschiedlicher Ultraschallsensoren mit einer eigenen Kennung versehen werden und somit voneinander unterschieden werden können. Die jeweilige Kennung der Sendesignale wird zeitlich verändert. Somit können die empfangenen Schallsignale eindeutig den Ultraschallsensoren zugeordnet werden, wenn eine mögliche Störquelle ihre Kennung nicht exakt zeitlich genauso ändert. Somit wird die Wahrscheinlichkeit eines Fehlers bei der Zuordnung der Schallsignale zu den Ultraschallsensoren reduziert. Die zeitliche Änderung der Kennung kann beispielsweise zufällig erfolgen, und zwar mithilfe einer Zufallsfunktion.
  • Die Codierung eines Schallsignals eines Ultraschallsensors ist außerdem aus dem Dokument DE 37 01 521 A1 bekannt.
  • Nun richtet sich das Interesse auf die Bestimmung der Herkunft des empfangenen Empfangssignals: Wenn das Sendesignal moduliert ist, so muss auch überprüft werden, ob auch das empfangene Empfangssignal dieselbe Kennung aufweist und somit das von einem Objekt reflektierte Sendesignal ist bzw. ein und demselben Ultraschallsensor zugeordnet werden kann. Nach heutigem Stand der Technik werden die empfangenen Signale mittels Korrelation auf ihre Codierung überprüft. Das Ergebnis der Korrelation ist ein Maß für die Übereinstimmung zwischen dem empfangenen Ultraschallsignal und dem erwarteten. Es wird also eine Korrelation zwischen dem empfangenen Signal und einem Referenzsignal berechnet, wobei als Referenzsignal das ausgesendete Sendesignal verwendet wird. Wird eine relativ große Korrelation zwischen dem Empfangssignal und dem Referenzsignal erkannt, so wird festgestellt, dass es sich bei dem Empfangssignal um das eigene Signal des Ultraschallsensors handelt. Nur in diesem Falle wird das Empfangssignal weiter verarbeitet und der Abstand zwischen dem Kraftfahrzeug und dem Objekt berechnet. Es hat sich jedoch herausgestellt, dass anhand einer einfachen Korrelation die Bestimmung der Herkunft des Empfangssignals nicht immer mit größter Genauigkeit möglich ist.
  • Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Lösung aufzuzeigen, wie bei einem Verfahren der eingangs genannten Gattung mit großer Genauigkeit festgestellt werden kann, ob das Empfangssignal von dem Ultraschallsensor stammt oder nicht.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren, durch eine Fahrerassistenzeinrichtung sowie durch ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen gemäß den jeweiligen unabhängigen Patentansprüchen gelöst. Vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche, der Beschreibung und der Figuren.
  • Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren wird ein von einem Ultraschallsensor eines Kraftfahrzeugs empfangenes Empfangssignal auf seine Herkunft hin überprüft. Ein Sendesignal des Ultraschallsensors wird moduliert, wobei durch diese Modulation ein vorbestimmtes, spezifisches Codewort dem Sendesignal aufgeprägt wird. Das Empfangssignal wird mit einem Referenzsignal verglichen; in Abhängigkeit von einem Ergebnis des Vergleichs wird die Herkunft des Empfangssignals bestimmt. Vor dem Vergleichen des Empfangssignals mit dem Referenzsignal wird eine Frequenzverschiebung des Empfangssignals gegenüber dem Sendesignal bestimmt. Das Empfangssignal wird dann mit dem um die ermittelte Frequenzverschiebung in seiner Frequenz verschobenen Sendesignal als Referenzsignal verglichen.
  • Also ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass als Referenzsignal das Sendesignal genutzt wird, welches in seiner Frequenz verschoben wird, nämlich um die zuvor ermittelte Frequenzverschiebung zwischen dem Empfangssignal und dem Sendesignal. Der Erfindung liegen mehrere Erkenntnisse zugrunde: Sie beruht zunächst auf der Erkenntnis, dass im Stand der Technik mithilfe der Korrelation nicht immer mit höchster Genauigkeit festgestellt werden kann, ob das Empfangssignal tatsächlich von dem Ultraschallsensor stammt oder nicht. Die Erfindung basiert ferner auf der Erkenntnis, dass dies im Stand der Technik deshalb nicht möglich ist, weil sich das fahrzeugexterne Objekt häufig relativ zum Kraftfahrzeug bewegt und die Relativgeschwindigkeit zwischen dem Kraftfahrzeug und dem Objekt eine Frequenzverschiebung des Ultraschallsignals aufgrund des Dopplereffekts verursacht. Bei einer solchen Frequenzverschiebung ändert sich bei dem Empfangssignal zusätzlich noch die Amplitude, da der Ultraschallsensor außerhalb der Resonanzfrequenz angeregt wird. Diese beiden Veränderungen – die Veränderung der Frequenz einerseits und die Veränderung der Amplitude andererseits – beeinflussen das Korrelationsergebnis negativ, sodass die Übereinstimmung der Signale selbst bei einer gleichen Modulation nicht mehr detektiert werden kann. Der Erfindung liegt auch die Erkenntnis zugrunde, dass die Nachteile des Standes der Technik dadurch umgangen werden können, dass die Frequenzverschiebung des Empfangssignals in Bezug auf das Sendesignal ermittelt wird und das Empfangssignal mit dem um diese ermittelte Frequenzverschiebung in seiner Frequenz verschobenen Sendesignal als Referenzsignal verglichen wird. In Abhängigkeit von dem Ergebnis dieses Vergleichs kann dann die Herkunft des Empfangssignals bestimmt werden. Die Frequenzverschiebung des Sendesignals – sodass das Referenzsignal entsteht – bedeutet mit anderen Worten, dass das Sendesignal (bzw. ein dem Sendesignal entsprechendes Signal) ausgedehnt oder komprimiert wird, d. h. in seiner zeitlichen Länge gekürzt oder verlängert wird. Das erfindungsgemäße Verfahren hat den Vorteil, dass die Herkunft des Empfangssignals auch bei einer Relativbewegung zwischen dem Kraftfahrzeug und dem Objekt mit höchster Genauigkeit bestimmt werden kann und somit festgestellt werden kann, ob das Empfangssignal tatsächlich von dem Ultraschallsensor stammt oder nicht. Auch bei einer Relativbewegung zwischen dem Kraftfahrzeug und dem Objekt kann somit das Signal des Ultraschallsensors von anderen Störsignalen unterschieden werden.
  • Bevorzugt wird im Rahmen der Überprüfung des Empfangssignals auf seine Herkunft festgestellt, ob das Empfangssignal das von einem fahrzeugexternen Objekt reflektierte Sendesignal oder aber ein von einer fremden Quelle ausgesendetes Ultraschallsignal bzw. Störsignal ist. Beispielsweise wird das Empfangssignal dann als von dem Ultraschallsensor stammend bewertet, wenn beim Vergleich des Empfangssignals mit dem Referenzsignal eine relativ hohe Ähnlichkeit festgestellt wird. Wird hingegen festgestellt, dass das Empfangssignal und das Referenzsignal unähnlich sind bzw. eine geringe Ähnlichkeit aufweisen, so kann das Empfangssignal als Störsignal verworfen werden. Es wird somit ermöglicht, zwischen dem eigenen Signal des Ultraschallsensors einerseits und einem Störsignal einer fremden Quelle andererseits zuverlässig zu unterscheiden.
  • Bevorzugt beinhaltet das Vergleichen des Empfangssignals mit dem Referenzsignal, dass eine Korrelation zwischen dem Empfangssignal und dem Referenzsignal berechnet wird. Als Ergebnis des Vergleichs kann somit die direkte Korrelation zwischen dem Empfangssignal und dem Referenzsignal bestimmt werden, und die Herkunft des Empfangssignals kann in Abhängigkeit von der Korrelation ermittelt werden. Auf diesem Wege gelingt es, den Ähnlichkeitsgrad zwischen dem Empfangssignal und dem Referenzsignal ohne viel Aufwand und wirkungsvoll zu bestimmen. Insbesondere ist es somit nicht erforderlich, das im Empfangssignal enthaltene Codewort wieder in aufwändiger Weise aus dem Empfangssignal zu extrahieren und mit dem Codewort des Sendesignals zu vergleichen.
  • Das Empfangssignal kann dann als das von einem fahrzeugexternen Objekt reflektierte Sendesignal bewertet werden, wenn ein Korrelationskoeffizient zwischen dem Empfangssignal einerseits und dem Referenzsignal andererseits größer als ein vorbestimmter Schwellwert ist. Somit kann der Ähnlichkeitsgrad zwischen den beiden Signalen zuverlässig und auf eine einfach zu implementierende Weise bestimmt werden. Der Schwellwert kann beispielsweise in einem Wertebereich von 50% bis 100%, insbesondere in einem Wertebereich von 70% bis 100%, liegen.
  • Also wird die Frequenzverschiebung zwischen dem Empfangssignal und dem Sendesignal ermittelt. Dies kann beispielsweise so aussehen, dass eine Differenz zwischen einer zeitlichen Länge des Sendesignals einerseits und einer zeitlichen Länge des Empfangssignals andererseits bestimmt und als ein Maß für die Frequenzverschiebung verwendet wird. Ist diese Differenz zwischen der Länge des Sendesignals und der Länge des Empfangssignals bekannt, so ist auch die Frequenzverschiebung aufgrund des Dopplereffekts bekannt bzw. kann in Abhängigkeit von dieser Differenz ermittelt werden. Es ist somit nicht erforderlich, die beiden Signale im Frequenzbereich zu analysieren, sondern es genügt, dass lediglich die jeweiligen zeitlichen Längen dieser Signale ermittelt werden. Durch eine derartige, aufwandsarme Vorgehensweise können die vorhandenen Rechenressourcen gespart werden, und die Frequenzverschiebung kann besonders rasch bestimmt werden. Beispielsweise wird die Frequenzverschiebung als Kehrwert der Differenz zwischen der Länge des Sendesignals und der Länge des Empfangssignals berechnet. Durch ein einfaches Dividieren kommt man somit von der Längendifferenz zu der Frequenzverschiebung zwischen dem Sendesignal und dem Empfangssignal.
  • Es erweist sich auch als vorteilhaft, wenn das Empfangssignal als ein von einer fremden Quelle ausgesendetes Störsignal verworfen wird, falls die Frequenzverschiebung größer als ein vorbestimmter Grenzwert ist. Diese Ausführungsform macht sich die Tatsache zunutze, dass die Relativgeschwindigkeit zwischen dem Kraftfahrzeug und dem Objekt ihre Grenze findet und nicht beliebig hoch sein kann. Entsprechend kann auch die Frequenzverschiebung zwischen den Signalen nicht beliebig groß sein, sodass das Empfangssignal bei einer zu großen Frequenzverschiebung als Störecho verworfen werden kann. Auf diese Weise kann die Messung weiterhin plausibilisiert werden.
  • Unter einem Codewort wird vorliegend eine Folge von logischen Symbolen verstanden, nämlich insbesondere von binär kodierten logischen Symbolen, also beispielsweise „0” bzw. „1”.
  • Eine erfindungsgemäße Fahrerassistenzeinrichtung für ein Kraftfahrzeug umfasst zumindest einen Ultraschallsensor sowie eine Steuereinrichtung, welche dazu ausgelegt ist, den Ultraschallsensor zum Aussenden eines modulierten Sendesignals mit einem aufgeprägten Codewort anzusteuern, ein von dem Ultraschallsensor empfangenes Empfangssignal mit einem Referenzsignal zu vergleichen und in Abhängigkeit von einem Ergebnis des Vergleichs die Herkunft des Empfangssignals zu bestimmen. Die Steuereinrichtung kann vor dem Vergleichen des Empfangssignals mit dem Referenzsignal eine Frequenzverschiebung des Empfangssignals gegenüber dem Sendesignal bestimmen und das Empfangssignal mit dem um die ermittelte Frequenzverschiebung in seiner Frequenz verschobenen Sendesignal als Referenzsignal vergleichen.
  • Ein erfindungsgemäßes Kraftfahrzeug umfasst eine erfindungsgemäße Fahrerassistenzeinrichtung.
  • Die mit Bezug auf das erfindungsgemäße Verfahren vorgestellten bevorzugten Ausführungsformen und deren Vorteile gelten entsprechend für die erfindungsgemäße Fahrerassistenzeinrichtung sowie für das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug.
  • Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, den Figuren und der Figurenbeschreibung. Alle vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder aber in Alleinstellung verwendbar.
  • Die Erfindung wird nun anhand einzelner bevorzugter Ausführungsbeispiele, wie auch unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert.
  • Es zeigen:
  • 1 in schematischer Darstellung ein Kraftfahrzeug mit einer Fahrerassistenzeinrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
  • 2 ein Flussdiagramm eines Verfahrens gemäß einer Ausführungsform der Erfindung; und
  • 3 einen zeitlichen Verlauf eines Sendesignals sowie eines Empfangssignals.
  • Ein in 1 dargestelltes Kraftfahrzeug 1 ist im Ausführungsbeispiel ein Personenkraftwagen. Es beinhaltet eine Fahrerassistenzeinrichtung 2, welche eine Parkhilfe ist. Die Fahrerassistenzeinrichtung 2 dient zum Unterstützen des Fahrers des Kraftfahrzeugs 1 beim Einparken in eine Parklücke sowie beim Ausparken aus der Parklücke. Die Fahrerassistenzeinrichtung 2 umfasst zu diesem Zwecke eine Vielzahl von Ultraschallsensoren 3, welche an einem vorderen Stoßfänger 4 des Kraftfahrzeugs 1 verteilt angeordnet sind, wie auch eine Vielzahl von Ultraschallsensoren 5, welche an einem hinteren Stoßfänger 6 verteilt angeordnet sind. Alle Ultraschallsensoren 3, 5 sind mit einer Steuereinrichtung 7 der Fahrerassistenzeinrichtung 2 elektrisch gekoppelt. Die Steuereinrichtung 7 kann einen digitalen Signalprozessor sowie einen Mikrocontroller beinhalten und dient zur Ansteuerung der Ultraschallsensoren 3, 5. Die Steuereinrichtung 7 empfängt auch Signale von den Ultraschallsensoren 3, 5 und bestimmt in Abhängigkeit von diesen Signalen die Abstände zwischen dem Kraftfahrzeug 1 und in seiner Umgebung befindlichen Hindernissen. In Abhängigkeit von diesen Abständen kann die Steuereinrichtung 7 beispielsweise einen Lautsprecher 8 und/oder eine optische Anzeigeeinrichtung 9 – etwa ein Display – ansteuern. Mithilfe des Lautsprechers 8 und/oder der Anzeigeeinrichtung 9 wird der Fahrer über die gemessenen Abstände informiert.
  • Die Steuereinrichtung 7 kann die Ultraschallsensoren 3, 5 derart ansteuern, dass die Ultraschallsensoren 3, 5 jeweils ein Sendesignal (Ultraschall) mit einem aufgeprägten, spezifischen bzw. vorbestimmten Codewort aussenden. Dazu werden die Sendesignale moduliert, etwa frequenz-moduliert und/oder amplituden-moduliert. Nachfolgend wird ein Verfahren gemäß einer Ausführungsform näher erläutert. Wenngleich sich die nachfolgende Beschreibung auf einen einzigen Ultraschallsensor 3, 5 bezieht, können auch alle anderen Ultraschallsensoren 3, 5 in der gleichen Art und Weise betrieben werden.
  • Der Ultraschallsensor 3, 5 sendet ein Sendesignal aus, welches auf eine spezifische Art und Weise moduliert ist und somit ein spezifisches Codewort als Kennung aufweist. Dieses Sendesignal wird dann von einem fahrzeugexternen Hindernis bzw. Objekt reflektiert und gelangt wieder zum Ultraschallsensor 3, 5 als Empfangssignal. Der Ultraschallsensor 3, 5 empfängt dieses Empfangssignal. Die Steuereinrichtung 7 überprüft nun, ob dieses Empfangssignal von dem in Rede stehenden Ultraschallsensor 3, 5 stammt bzw. ob das Empfangssignal tatsächlich das von dem Objekt reflektierte Sendesignal des Ultraschallsensors 3, 5 ist oder nicht. Wird diese Frage bejaht, so kann das Empfangssignal weiter verarbeitet werden; andernfalls kann das Empfangssignal als Steuersignal verworfen werden.
  • Ein solches Verfahren zum Bestimmen der Herkunft des Empfangssignals wird nun unter Bezugnahme auf 2 näher erläutert: In einem ersten Schritt S1 wird das Sendesignal US ausgesendet. Ein Empfangssignal UE wird in einem zweiten Schritt S2 empfangen. In einem dritten Schritt S3 wird eine Frequenzverschiebung bzw. Dopplerverschiebung fD des Empfangssignals UE gegenüber dem Sendesignal US berechnet. In einem weiteren Schritt 54 wird das Sendesignal US in seiner Frequenz um die zuvor ermittelte Frequenzverschiebung fD verschoben, sodass ein Referenzsignal UR bereitgestellt wird. Das Referenzsignal UR entspricht somit dem Sendesignal US, welches um die Frequenzverschiebung fD fequenz-verschoben wurde. Nachfolgend wird in Schritt S5 eine Korrelation K zwischen dem Referenzsignal UR und dem Empfangssignal UE berechnet. Anhand eines Korrelationskoeffizienten wird dann in einem nachfolgenden Schritt S6 festgestellt, ob das Empfangssignal UE das von dem Ultraschallsensor 3, 5 ausgesendete und von dem Objekt reflektierte Sendesignal US ist oder nicht. Hier kann beispielsweise ein Schwellwert für den Korrelationskoeffizienten vorgegeben werden, sodass das Empfangssignal UE dann als von dem Ultraschallsensor 3, 5 stammend beurteilt wird, wenn der Korrelationskoeffizient den Schwellwert überschreitet. Dieser Schwellwert kann beispielsweise in einem Wertebereich von 70% bis 100% liegen.
  • In 3 sind beispielhafte Verläufe des Sendesignals US einerseits sowie des Empfangssignals UE über der Zeit t dargestellt. Auf der y-Achse ist die Amplitude A aufgetragen. Wie aus 3 hervorgeht, beinhaltet das Sendesignal US eine Vielzahl von Wellenimpulsen, welche amplituden-moduliert und gegebenenfalls auch frequenzmoduliert sind. Durch diese Modulation wird dem Sendesignal US ein vorbestimmtes Codewort bzw. eine vorbestimmte, spezifische Bitfolge aufgeprägt. Jeder Impuls kann dabei jeweils einige Bits beinhalten. Die Codierung kann hier beispielsweise so aussehen, dass jeder Impuls eine vorbestimmte Anzahl von logischen „1” repräsentiert und zwischen den Impulsen jeweils eine logische „0” übertragen wird. Die Anzahl der logischen „1” hängt dabei von der Länge des jeweiligen Impulses ab.
  • Wie weiterhin aus 3 hervorgeht, ist das Empfangssignal UE etwas kürzer als das Sendesignal US und weist außerdem eine geringere Amplitude A auf. Dies ist auf die Dopplerverschiebung bzw. die relative Bewegung zwischen dem Kraftfahrzeug 1 und dem fahrzeugexternen Objekt zurückzuführen. Diese relative Bewegung verursacht nämlich einerseits die Verschiebung der Frequenz des Signals; andererseits verursacht diese Verschiebung auch eine Verringerung der Amplitude A, weil der Ultraschallsensor 3, 5 nicht mehr bei seiner Resonanzfrequenz angeregt wird. Würde man nun eine Korrelation zwischen den beiden in 3 dargestellten Signalen US, UE berechnen, so wäre diese Korrelation nahezu null, obwohl das Empfangssignal UE tatsächlich von ein und demselben Ultraschallsensor 3, 5 stammt. Um eine solche, fehlerhafte Feststellung zu verhindern, wird – wie bereits ausgeführt – die Frequenzverschiebung zwischen dem Sendesignal US und dem Empfangssignal UE berechnet, und das Sendesignal US wird um diese ermittelte Frequenzverschiebung in seiner Frequenz verschoben. Mit anderen Worten wird – im Ausführungsbeispiel gemäß 3 – das Sendesignal US komprimiert bzw. die jeweiligen Längen der Signale US, UE werden ausgeglichen. Ein solchermaßen frequenz-verschobenes Sendesignal US wird als Referenzsignal verwendet, mit welchem das Empfangssignal UE verglichen wird.
  • Mit weiterem Bezug auf 3 wird zur Bestimmung der Frequenzverschiebung fD eine zeitliche Länge TE des Empfangssignals UE bestimmt. Es wird dann eine Differenz TD zwischen einer zeitlichen Länge TS des Sendesignals US und der Länge TE des Empfangssignals UE berechnet. Die Differenz TD stellt ein Maß für die Frequenzverschiebung fD dar, sodass diese Frequenzverschiebung fD in Abhängigkeit von der Differenz TD berechnet werden kann.
  • Wird festgestellt, dass die Frequenzverschiebung fD größer als ein vorbestimmter Grenzwert ist, so ist dies ein Zeichen für eine Unplausibilität des Empfangssignals UE, weil die relative Geschwindigkeit zwischen dem Kraftfahrzeug 1 und dem Objekt nach oben begrenzt ist. Somit ist auch die Frequenzverschiebung fD begrenzt. Wird eine zu große Frequenzverschiebung fD festgestellt, so kann von einer unplausiblen Empfangssignal UE ausgegangen werden, und dieses Empfangssignal UE kann als Störsignal verworfen werden.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 10106142 A1 [0004]
    • EP 1105749 B1 [0005]
    • DE 3701521 A1 [0006]

Claims (8)

  1. Verfahren zum Überprüfen eines von einem Ultraschallsensor (3, 5) eines Kraftfahrzeugs (1) empfangenen Empfangssignals (UE) auf seine Herkunft, wobei – ein Sendesignal (US) des Ultraschallsensors (3, 5) moduliert wird und durch diese Modulation ein vorbestimmtes Codewort dem Sendesignal (US) aufgeprägt wird, – das empfangene Empfangssignal (UE) mit einem Referenzsignal (UR) verglichen wird und – in Abhängigkeit von einem Ergebnis des Vergleichs die Herkunft des Empfangssignals (UE) bestimmt wird, gekennzeichnet durch – vor dem Vergleichen des Empfangssignals (UE) mit dem Referenzsignal (UR) Bestimmen einer Frequenzverschiebung (fD) des Empfangssignals (UE) gegenüber dem Sendesignal (US) und – Vergleichen des Empfangssignals (UE) mit dem um die ermittelte Frequenzverschiebung (fD) in seiner Frequenz verschobenen Sendesignal (US) als Referenzsignal (UR).
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Rahmen der Überprüfung des Empfangssignals (UE) auf seine Herkunft festgestellt wird, ob das Empfangssignal (UE) das von einem fahrzeugexternen Objekt reflektierte Sendesignal (US) oder ein von einer fremden Quelle ausgesendetes Störsignal ist.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Vergleichen des Empfangssignals (UE) mit dem Referenzsignal (UR) beinhaltet, dass eine Korrelation (K) zwischen dem Empfangssignal (UE) und dem Referenzsignal (UR) berechnet wird.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Empfangssignal (UE) dann als das von einem fahrzeugexternen Objekt reflektierte Sendesignal (US) bewertet wird, wenn ein Korrelationskoeffizient zwischen dem Empfangssignal (UE) und dem Referenzsignal (UR) größer als ein vorbestimmter Schwellwert ist.
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Bestimmung der Frequenzverschiebung (fD) zwischen dem Empfangssignal (UE) und dem Sendesignal (US) eine Differenz (TD) zwischen einer Länge (TS) des Sendesignals (US) und einer Länge (TE) des Empfangssignals (UE) bestimmt wird.
  6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass falls die Frequenzverschiebung (fD) größer als ein vorbestimmter Grenzwert ist, das Empfangssignal (UE) als ein von einer fremden Quelle ausgesendetes Störsignal verworfen wird.
  7. Fahrerassistenzeinrichtung (2) für ein Kraftfahrzeug (1), mit zumindest einem Ultraschallsensor (3, 5) und mit einer Steuereinrichtung (7), welche dazu ausgelegt ist, den Ultraschallsensor (3, 5) zum Aussenden eines modulierten Sendesignals (US) mit einem aufgeprägten Codewort anzusteuern, ein von dem Ultraschallsensor (3, 5) empfangenes Empfangssignal (UE) mit einem Referenzsignal (UR) zu vergleichen und in Abhängigkeit von einem Ergebnis des Vergleichs die Herkunft des Empfangssignals (UE) zu bestimmen, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (7) dazu ausgelegt ist, vor dem Vergleichen des Empfangssignals (UE) mit dem Referenzsignal (UR) eine Frequenzverschiebung (fD) des Empfangssignals (UE) gegenüber dem Sendesignal (US) zu bestimmen und das Empfangssignal (UE) mit dem um die ermittelte Frequenzverschiebung (fD) in seiner Frequenz verschobenen Sendesignal (US) als Referenzsignal (UR) zu vergleichen.
  8. Kraftfahrzeug (1) mit einer Fahrerassistenzeinrichtung (2) nach Anspruch 7.
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