DE102012017667A1

DE102012017667A1 - Verfahren zur Erzeugung einer Schwellwertkurve sowie Verfahren zur Auswertung von Signalen eines Ultraschallsensors und Vorrichtung zur Umfelderfassung

Info

Publication number: DE102012017667A1
Application number: DE102012017667.8A
Authority: DE
Inventors: Michael Hallek
Original assignee: Valeo Schalter und Sensoren GmbH
Current assignee: Valeo Schalter und Sensoren GmbH
Priority date: 2012-09-07
Filing date: 2012-09-07
Publication date: 2014-03-13
Also published as: WO2014037269A1; EP2893368A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erzeugung einer Schwellwertkurve (SKD) für die Auswertung von Signalen eines Ultraschallsensors, wobei die Schwellwertkurve (SKD) aus gespeicherten Stützstellen (SSTART, S1 bis S7, SENDE) erzeugt wird, welche jeweils durch einen korrespondierenden Amplitudenwert (ASTART, A1 bis A7, AENDE, Amax) und eine zeitliche Position (tSTART, t1 bis t7, tENDE) definiert werden, wobei eine Startstützstelle (SSTART) und eine Endstützstelle (SENDE) der Schwellwertkurve (SKD) ein Messzeitfenster definieren, wobei zwischen der Startstützstelle (SSTART) und der Endstützstelle (SENDE) eine erste Stützstelle (S1) angeordnet wird, deren zeitliche Position (t1) auf einen Sendestartzeitpunkt (tS_Start) eines Messsignals festgelegt wird, wobei nach der ersten Stützstelle (S1) und vor der Endstützstelle (SENDE) mindestens eine weitere Stützstelle (S2 bis S7) angeordnet wird, welche den Verlauf der Schwellwertkurve (SKD) an ein Störsignalmuster anpassen, sowie ein Verfahren zur Auswertung von Signalen eines Ultraschallsensors und eine Vorrichtung zur Umfelderfassung in einem Fahrzeug, welche das erfindungsgemäße Verfahren zur Erzeugung einer Schwellwertkurve (SKD) verwenden. Um eine verlässliche Aussage über die Gültigkeit von erfassten Echosignalen zu ermöglichen, werden die Amplitudenwerte (ASTART, A1 bis A7, AENDE, Amax) der Stützstellen (SSTART, S1 bis S7, SENDE) der Schwellwertkurve (SKD) digital erzeugt, wobei für die Startstützstelle (SSTART) ein Amplitudenwert (A3, AENDE) vorgegeben wird, welcher kleiner als ein Amplitudenwert (A1) der ersten Stützstelle (S1) ist, wobei ein erster Abschnitt (TMStör) der Schwellwertkurve (SKD) ausgehend vom Amplitudenwert (A3, AENDE) der Startstützstelle (SSTART) auf den Amplitudenwert (A1) der ersten Stützstelle (S1) ansteigt.

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 11 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 Sendestartzeitpunkt 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 Sendestartzeitpunkt 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 Sendestartzeitpunkt 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. Zur Erkennung eins Objekts muss die Amplitude (Intensität) des empfangenen korrespondierenden Echosignals zusätzlich die zuvor definierte Schwellwertkurve überschreiten, damit das Echosignal bzw. die Echoinformation als gültig erkannt wird. Die Schwellwertkurve selbst wird für jeden Ultraschallsensor an jedem Fahrzeug individuell ermittelt und eingestellt. Dabei wird versucht, ein Kompromiss zwischen Empfindlichkeit des Systems (niedrige Schwellwertkurve) und Robustheit gegenüber Störungen zu finden. Allerdings überschreiten meist stärke Störungen die Schwellwertkurve trotzdem und müssen somit in einer nachgeschalteten Softwareauswertung zusätzlich gefiltert werden. Eine nachgeschaltete Filterung ist meistens sehr rechenintensiv und benötigt für eine Störschallbestimmung immer mehrere Messungen, um eine verlässliche Aussage zu treffen. Hilfreich wäre eine Information, welche eine Störung bereits vor dem eigentlichen Senden erkennen könnte.
Des Weiteren sind aus dem Stand der Technik Fahrerassistenzsysteme bekannt, bei denen der Ultraschallsensor vor dem Erzeugen eines Sendesignals zunächst „horcht”, ob Störschall vorhanden ist. Der Pegel des Störschalls wird dabei mit einem Schwellwert verglichen. Der Schwellwert ist dabei durch eine Schwellwertkurve vorgegeben, welche später für den Vergleich mit dem Echosignal herangezogen wird, d. h. der erste zeitliche Abschnitt der Schwellwertkurve ist zur Erkennung von Störschall und der zweite, spätere zeitliche Abschnitt der Schwellwertkurve ist zur Erkennung von Objekten vorgesehen. Die Erzeugung der Schwellwerte erfolgt durch analoge Verfahren unter Verwendung eines Kondensators, der entsprechend des gewünschten Amplitudenwerts aufgeladen wird. Dadurch entsprechen die Verbindungen zwischen zwei benachbarten Stützstellen dem Verlauf einer Ladekurve (ansteigende e-Funktion) bzw. einer Entladekurve (abfallende e-Funktion) des Kondensators. Da die Schwellwertkurve während des Sendevorgangs einen maximalen Amplitudenwert aufweist, um das Messsignal auszublenden, wird der Kondensator am Ende des Messvorgangs auf den maximalen Wert aufgeladen. Somit ist der Kondensator zu Beginn jeder Messung vollständig aufgeladen, so dass vor dem Sendevorgang nur sehr starke Störungen erkannt werden können.
Aus der DE 10 2010 034 263 A1 ist ein Verfahren zur Erzeugung einer Schwellwertkurve für die Auswertung von Signalen eines Ultraschallsensors bekannt, bei welchem die Schwellwertkurve aus Stützstellen erzeugt wird, welche sowohl in ihrer Amplitude als auch in ihre zeitlichen Lage veränderlich sind.
In der 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.
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 11 genannten Art und eine korrespondierende Vorrichtung zur Umfelderfassung der im Oberbegriff des Anspruchs 17 genannten Art dahingehend weiterzuentwickeln, dass eine verlässliche Aussage über die Gültigkeit von erfassten Echosignalen 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 11 und durch eine Vorrichtung zur Umfelderfassung mit den Merkmalen des Anspruchs 17 gelöst. Weitere die Ausführungsformen der Erfindung in vorteilhafter Weise ausgestaltende Merkmale enthalten die Unteransprüche.
Der mit der Erfindung erzielte Vorteil besteht darin, dass Störschall während einer Messung ohne zusätzlichen Zeitverlust erkannt und zur Beurteilung der Gültigkeit von erfassten Echosignalen herangezogen werden kann. Zudem kann die Empfindlichkeit der Störschallerkennung durch eine parametrisierte Vorgabe des Amplitudenwerts der Startstützstelle der Schwellwertkurve in Abhängigkeit vom Einbauort und der Anwendung angepasst werden.
Der Grundgedanke der Erfindung basiert darauf, dass ein erster Abschnitt der Schwellwertkurve, welcher vor dem Startzeitpunkt des Sendezeitfensters des Messsignals angeordnet ist, verwendet wird, um Störsignale bzw. Störschall zu erkennen, wobei der Amplitudenwert der Startstützstelle der Schwellwertkurve kleiner als der Amplitudenwert der ersten Stützstelle gewählt wird, welche den Beginn des Sendezeitfensters markiert. Dadurch ist es in vorteilhafter Weise möglich, die Empfindlichkeit der Störschallerkennung vorzugeben, so dass auch schwächere Störsignale detektiert werden können.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Erzeugung einer Schwellwertkurve für die Auswertung von Signalen eines Ultraschallsensors erzeugt die Schwellwertkurve aus gespeicherten Stützstellen, welche jeweils durch einen korrespondierenden Amplitudenwert und eine zeitliche Position definiert werden. Zudem definieren eine Startstützstelle und eine Endstützstelle der Schwellwertkurve ein Messzeitfenster, wobei zwischen der Startstützstelle und der Endstützstelle eine erste Stützstelle angeordnet wird, deren zeitliche Position auf einen Sendestartzeitpunkt eines Messsignals festgelegt wird. Des Weiteren wird nach der ersten Stützstelle und vor der Endstützstelle mindestens eine weitere Stützstelle angeordnet, welche den Verlauf der Schwellwertkurve an ein Störsignalmuster anpasst. Erfindungsgemäß werden die Amplitudenwerte der Stützstellen der Schwellwertkurve digital erzeugt. Hierbei wird für die Startstützstelle ein Amplitudenwert vorgegeben, welcher kleiner als ein Amplitudenwert der ersten Stützstelle ist, wobei ein erster Abschnitt der Schwellwertkurve ausgehend vom Amplitudenwert der Startstützstelle auf den Amplitudenwert der ersten Stützstelle ansteigt.
In vorteilhafter Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird ein Amplitudenwert der Endstützstelle der Schwellwertkurve am Ende des Messzeitfensters oder ein Amplitudenwert einer Stützstelle, welche nach einem durch die zeitliche Position der ersten Stützstelle und einer zeitlichen Position einer zweiten Stützstelle begrenzten Sendezeitfenster angeordnet ist, als Amplitudenwert für die Startstützstelle ausgewählt. Dadurch können in vorteilhafter Weise bereits gespeicherte Amplitudenwerte zur Anpassung der Empfindlichkeit der Störschallerkennung verwendet werden, so dass kein weiterer Aufwand zur Erzeugung von verschiedenen Amplitudenwerten für die Startstützstelle erforderlich ist.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann das Störsignalmuster basierend auf erkannten Störsignalen erstellt werden, wobei die Amplitudenwerte der Stützstellen in einem mit der ersten Stützstelle beginnenden zweiten Abschnitt der Schwellwertkurve durch Analyse des Störsignalmusters definiert und gespeichert werden. Die Störsignale können beispielsweise als Bodenreflektionen von der Fahrbahn oder als Reflektionen von Fahrzeuganbauteilen verursacht werden. Des Weiteren können die Amplitudenwerte der das Sendezeitfenster begrenzenden Stützstellen beispielsweise auf einen maximalen Amplitudenwert der Schwellwertkurve gesetzt werden, da während des Sendezeitfensters keine Störschallerkennung bzw. Echoerkennung möglich ist.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann die Schwellwertkurve im ersten Abschnitt ausgehend vom Amplitudenwert der Startstützstelle bis zum Erreichen des Amplitudenwerts der ersten Stützstelle stetig ansteigen. Die Startstützstelle kann beispielsweise durch ein Geradenstück mit der ersten Stützstelle verbunden werden.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens können zumindest die zeitlichen Positionen der Startstützstelle, der Endstützstelle und der das Sendezeitfenster begrenzenden ersten und zweiten Stützstellen fest vorgegeben werden. Die zeitlichen Positionen der nach dem Sendezeitfenster und vor der Endstützstelle angeordneten Stützstellen können variabel ausgeführt werden. Die zeitlichen Positionen der zeitlich variablen Stützstellen können beispielsweise durch Analyse des Störsignalmusters definiert und gespeichert werden. Durch die Vorgabe von variablen Stützstellen, kann die Anzahl der Stützstellen zur Erzeugung einer Schwellwertkurve reduziert werden, und somit kann eine Speichereinheit im Ultraschallsensor kleiner dimensioniert werden. 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.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann der zweite Abschnitt der Schwellwertkurve aus Geradenstücken erzeugt werden, welche jeweils zwei zeitlich aufeinanderfolgende Stützstellen miteinander verbinden. Die Verwendung von Geradenstücken ermöglicht eine schnelle und einfache Rekonstruktion der Schwellwertkurve.
Die durch das erfindungsgemäße Verfahren erzeugte Schwellwertkurve wird vorzugsweise in einem Verfahren zur Auswertung von Signalen eines Ultraschallsensors verwendet, welches zu einem vorgegebenen Startzeitpunkt den Ultraschallsensor aktiviert und zu einem Sendestartzeitpunkt ein Messsignal für eine vorgegebene Zeitspanne aussendet. Hierbei definieren der Startzeitpunkt und ein Endzeitpunkt ein Messzeitfenster, innerhalb welchem Störschall und in Reaktion auf das Messsignal mindestens eine Echoinformation empfangen und ausgewertet werden. Ein vom Startzeitpunkt und dem Sendestartzeitpunkt begrenzter erster Abschnitt des Messzeitfensters wird zur Detektion von Störschall verwendet, und ein vom Sendestartzeitpunkt und vom Endzeitpunkt begrenzter zweiter Abschnitt des Messzeitfensters wird zur Detektion von Echoinformationen und zum Ausblenden von Störschall verwendet, wobei während der Auswertung empfangener Störschall und/oder empfangene Echoinformationen mit der erfindungsgemäßen Schwellwertkurve verglichen werden, welche aus gespeicherten Stützstellen erzeugt wird, wobei empfangene Echoinformationen und Störschall ausgeblendet werden, deren Amplituden unterhalb der Schwellwertkurve liegen, und empfangene Echosignale, deren Amplitude oberhalb der Schwellwertkurve liegen, zur Ermittlung von Abständen zu erkannten Objekten ausgewertet werden.
In vorteilhafter Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Auswertung von Signalen eines Ultraschallsensors kann Störschall, welcher innerhalb des als Störsignalmesszeitfenster definierten ersten Abschnitts der Schwellwertkurve detektiert wird, zur Bewertung von nachfolgend während des zweiten Abschnitts der Schwellwertkurve detektierten Echoinformationen analysiert und ausgewertet werden. Den während des zweiten Abschnitts der Schwellwertkurve detektierten Echoinformationen kann beispielsweise ein Gewichtungsfaktor zugeordnet werden, wobei der Gewichtungsfaktor in Abhängigkeit des Störschalls vorgegeben werden kann, welcher innerhalb des ersten Abschnitts der Schwellwertkurve detektiert wird. Die während des zweiten Abschnitts der Schwellwertkurve detektierten Echoinformationen können weiterverarbeitet oder einem hohen Gewichtungsfaktor zugeordnet werden, wenn innerhalb des ersten Abschnitts der Schwellwertkurve kein Störschall detektiert wird. Das bedeutet, dass die erfassten Echoinformationen gültig sind und zur Objekterkennung verwendet werden können. Die während des zweiten Abschnitts der Schwellwertkurve detektierten Echoinformationen können verworfen oder einem niedrigen Gewichtungsfaktor zugeordnet werden, wenn innerhalb des ersten Abschnitts der Schwellwertkurve Störschall detektiert wird, dessen Amplitudenwerte die Schwellwertkurve übersteigen. Das bedeutet, dass die erfassten Echosignale aufgrund des erkannten Störschalls nicht gültig sind und nicht zur Objekterkennung verwendet werden können.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann der innerhalb des von der Startstützstelle und der ersten Stützstelle begrenzten ersten Abschnitts der Schwellwertkurve detektierte Störschall zur Erstellung des Störsignalmusters analysiert und ausgewertet werden. Dies kann insbesondere zur Erzeugung von variablen Stützstellen eingesetzt werden, wenn das vor dem Sendezeitfenster angeordnete Störsignalmesszeitfenster zeitlich lang genug ist.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Umfelderfassung in einem Fahrzeug zur Durchführung der oben genannten Verfahren umfasst mindestens einen Ultraschallsensor und eine Auswerte- und Steuereinheit. Hierbei aktiviert die Auswerte- und Steuereinheit den mindestens einen Ultraschallsensor zu einem vorgegebenen Startzeitpunkt, welcher über ein Sendezeitfenster beginnend zu einem Sendestartzeitpunkt ein Messsignal aussendet. Die Auswerte- und Steuereinheit definiert ein durch den Startzeitpunkt und einen Endzeitpunkt begrenztes Messzeitfenster, innerhalb welchem Störschall und in Reaktion auf das Messsignal mindesten eine Echoinformation empfangbar sind, welche die Auswerte- und Steuereinheit auswertet. Zudem verwendet die Auswerte- und Steuereinheit einen vom Startzeitpunkt und dem Sendestartzeitpunkt begrenzten ersten Abschnitt des Messzeitfensters zur Detektion von Störschall, und einen vom Sendestartzeitpunkt und vom Endzeitpunkt begrenzten zweiten Abschnitt des Messzeitfensters zur Detektion von Echoinformationen und zum Ausblenden von Störschall, wobei die Auswerte- und Steuereinheit während der Auswertung empfangenen Störschall und/oder empfangene Echoinformationen mit einer Schwellwertkurve vergleicht, welche die Auswerte- und Steuereinheit aus gespeicherten Stützstellen mit dem oben beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahren erzeugt. Die Auswerte- und Steuereinheit blendet empfangene Echoinformationen aus, deren Amplituden unterhalb der Schwellwertkurve liegen, und wertet empfangene Echosignale, deren Amplitude oberhalb der Schwellwertkurve liegen, zur Ermittlung von Abständen zu erkannten Objekten aus. Die Auswerte- und Steuereinheit speichert die digital erzeugte Schwellwertkurve in einer Speichereinheit.
In vorteilhafter Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann die Auswerte- und Steuereinheit den innerhalb des von der Startstützstelle und der ersten Stützstelle begrenzten ersten Abschnitts der Schwellwertkurve detektierten Störschall zur Bewertung von nachfolgend während des zweiten Abschnitts der Schwellwertkurve detektierten Echoinformationen analysieren und auswerten. Zudem kann die Auswerte- und Steuereinheit den innerhalb des von der Startstützstelle und der ersten Stützstelle begrenzten ersten Abschnitts der Schwellwertkurve detektierten Störschall zur Erstellung des Störsignalmusters analysieren und auswerten.
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 zur Auswertung von Signalen eines Ultraschallsensors.
3 ein Kennliniendiagramm zur Darstellung eines Signalverlaufs auf einer digitalen Signalleitung eines Ultraschallsensors.
4 ein Kennliniendiagramm zur Darstellung einer 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, welche jeweils über ein digitale Signalleitung bzw. einen Fahrzeugbus mit einem Steuergerät 40 verbunden sind, und 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.
Wie aus 3 und 4 weiter ersichtlich ist, überträgt das Steuergerät 40 zu einem Zeitpunkt t₀ eine Sendeanforderungssignal an den Ultraschallsensor 10, welches für die Dauer eines Sendeanforderungszeitfensters T_AF am Ultraschallsensor 10 anliegt. Die Auswerte- und Steuereinheit 30 aktiviert in Reaktion auf eine ansteigende Flanke des Sendeanforderungssignals den dargestellten Ultraschallsensor 10 zu einem vorgegebenen Startzeitpunkt t_START. Über die Sende/Empfangseinheit 20 sendet der Ultraschallsensor 10 über ein Sendezeitfenster T_Sende beginnend zu einem Sendestartzeitpunkt t_{S_Start} ein Messsignal 24 aus, wobei die Auswerte- und Steuereinheit 30 ein durch den Startzeitpunkt t_START und einen Endzeitpunkt t_ENDE begrenztes Messzeitfenster T_Mess definiert, innerhalb welchem Störschall 28 und in Reaktion auf das Messsignal 24 mindesten eine Echoinformation 26 empfangbar sind, welche die Auswerte- und Steuereinheit 30 auswertet. Die Auswerte- und Steuereinheit 30 verwendet einen vom Startzeitpunkt t_START und dem Sendestartzeitpunkt t_{S_Start} begrenzten ersten Abschnitt T_MStör des Messzeitfensters T_Mess zur Detektion von Störschall 28, und einen vom Sendestartzeitpunkt t_{S_Start} und vom Endzeitpunkt t_ENDE begrenzten zweiten Abschnitt T_MEcho des Messzeitfensters T_Mess zur Detektion von Echoinformationen 26 und zum Ausblenden von Störschall 28. Die Auswerte- und Steuereinheit 30 vergleicht während der Auswertung empfangenen Störschall 28 und/oder empfangene Echoinformationen 26 mit einer in 4 dargestellten Schwellwertkurve SK_D, welche die Auswerte- und Steuereinheit 30 aus gespeicherten Stützstellen S_START, S₁ bis S₇, S_ENDE erzeugt. Die Auswerte- und Steuereinheit 30 blendet empfangene Echoinformationen 26 und Störsignale aus, deren Amplituden unterhalb der Schwellwertkurve SK_D liegen, und wertet empfangene Echoinformationen 26 zur Ermittlung von Abständen zu erkannten Objekten aus, deren Amplitude oberhalb der Schwellwertkurve SK_D liegen. Hierbei repräsentieren die Echoinformationen 26 einen Nutzsignalanteil und einen Störsignalanteil der empfangenen Echosignale. Die Auswerte- und Steuereinheit 30 erzeugt die Schwellwertkurve SK_D digital durch Ausführung eines nachfolgend unter Bezugnahme auf 2 beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahrens zur Erzeugung einer Schwellwertkurve und speichert die erzeugte Schwellwertkurve in der Speichereinheit 32.
Der innerhalb des ersten Abschnitts T_MStör der Schwellwertkurve SK_D, welcher von der Startstützstelle S_START und der ersten Stützstelle S₁ begrenzt ist, detektierte Störschall 28 wird von der Auswerte- und Steuereinheit 30 zur Bewertung von nachfolgend während des zweiten Abschnitts T_MEcho der Schwellwertkurve SK_D detektierten Echoinformationen 26 analysiert und ausgewertet. Zudem kann die Auswerte- und Steuereinheit 30 den innerhalb des ersten Abschnitts T_MStör der Schwellwertkurve SK_D detektierten Störschall 28 zur Erstellung des Störsignalmusters analysieren und auswerten.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel überträgt die Auswerte- und Steuereinheit 30 des Ultraschallsensors 10 die Nutzsignalanteile 26 beispielsweise über ein Bussystem bzw. eine digitale Signalleitung an das Steuergerät 40, welches 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 4 ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Erzeugung einer Schwellwertkurve SK_D 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 SK_D zeigt, wird in einem Schritt S10 das Messzeitfenster T_Mess über die Startstützstelle S_START und die Endstützstelle S_ENDE der Schwellwertkurve SK_D definiert. In einem Schritt S20 wird die zeitliche Position t₁ einer zwischen der Startstützstelle S_START und der Endstützstelle S_ENDE angeordneten ersten Stützstelle S₁ auf den Sendestartzeitpunkt t_{S_Start} des Messsignals 24 festgelegt. In einem Schritt S30 wird nach der ersten Stützstelle S₁ und vor der Endstützstelle S_ENDE mindestens eine weitere Stützstelle S₂ bis S₇ angeordnet, welche den Verlauf der Schwellwertkurve SK_D an ein Störsignalmuster anpassen. Erfindungsgemäß wird für die Startstützstelle S_START ein Amplitudenwert A₃, A_ENDE vorgegeben, welcher kleiner als ein Amplitudenwert A₁ der ersten Stützstelle S₁ ist. In einem Schritt S50 werden die gespeicherten Stützstellen S_START, S₁ bis S₇, S_ENDE der Schwellwertkurve SK_D, welche jeweils durch einen korrespondierenden Amplitudenwert A_START, A₁ bis A₇, A_ENDE, A_max und eine zeitliche Position t_START, t₁ bis t₇, t_ENDE definiert werden, aktiviert und mit einem digitalen Verfahren erzeugt, wobei ein erster Abschnitt T_MStör der Schwellwertkurve SK_D ausgehend vom Amplitudenwert A₃, A_ENDE der Startstützstelle S_START auf den Amplitudenwert A₁ der ersten Stützstelle S1 ansteigt.
Wie aus 4 weiter ersichtlich ist, entspricht der Amplitudenwert A₁ der ersten Stützstelle S₁ im dargestellten Ausführungsbeispiel der Schwellwertkurve SK_D einem maximalen Amplitudenwert A_max der Schwellwertkurve SK_D. Als Amplitudenwert A_START für die Startstützstelle S_START kann ein Amplitudenwert A_ENDE der Endstützstelle S_ENDE der Schwellwertkurve SK_D am Ende des Messzeitfensters T_Mess oder ein Amplitudenwert A₃ bis A₇ einer Stützstelle S₃ bis S₇ ausgewählt werden, welche nach einem durch die zeitliche Position t₁ der ersten Stützstelle S₁ und einer zeitlichen Position t₂ einer zweiten Stützstelle S₂ begrenzten Sendezeitfenster T_Sende angeordnet ist. In 4 ist stellvertretend der Amplitudenwert A₃ der dritten Stützstelle S₃ als auswählbarer Amplitudenwert A_START für die Startstützstelle S_START dargestellt.
Das Störsignalmuster, welches mit der dargestellten Schwellwertkurve SK_D ausgeblendet werden soll, wird basierend auf erkannten Störsignalen 28 erstellt, wobei die Amplitudenwerte A₁ bis A₇, A_ENDE der Stützstellen S₁ bis S_ENDE in dem mit der ersten Stützstelle S₁ beginnenden zweiten Abschnitt T_MEcho der Schwellwertkurve SK_D durch Analyse des Störsignalmusters definiert und gespeichert werden. Wie aus 4 weiter ersichtlich ist, entsprechen die Amplitudenwerte A₁, A₂ der das Sendezeitfenster T_Sende begrenzenden Stützstellen S₁, S₂ einem maximalen Amplitudenwert A_max der Schwellwertkurve SK_D. Die zeitliche Position t₂ der zweiten Stützstelle der Schwellwertkurve SK_D entspricht dem Sendeendzeitpunkt t_{S_Ende} des Sendezeitfensters T_Sende. Die Schwellwertkurve SK_D steigt im ersten Abschnitt T_MStör ausgehend vom Amplitudenwert A_START der Startstützstelle S_START bis zum Erreichen des Amplitudenwerts A₁ der ersten Stützstelle S₁ stetig an. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Startstützstelle S_START durch ein Geradenstück mit der ersten Stützstelle S₁ verbunden, wobei das Geradenstück zwischen einem als Amplitudenwert A_ENDE der Endstützstelle S_ENDE vorgegebenen Amplitudenwert A_START der Startstützstelle S_START strichpunktiert dargestellt ist, und wobei das Geradenstück zwischen einem als Amplitudenwert A₃ der dritten Stützstelle S₃ vorgegebenen Amplitudenwert A_START der Startstützstelle S_START gestrichelt dargestellt ist. Des Weiteren werden im dargestellten Ausführungsbeispiel der Schwellwertkurve SK_D zumindest die zeitlichen Positionen t_START, t_ENDE, t₁, t₂ der Startstützstelle S_START, der Endstützstelle S_ENDE und der das Sendezeitfenster T_Sende begrenzenden ersten und zweiten Stützstellen S₁, S₂ fest vorgegeben. Die zeitlichen Positionen t₃ bis t₇ der nach dem Sendezeitfenster T_Sende und vor der Endstützstelle S_ENDE angeordneten Stützstellen S₃ bis S₇ können in Abhängigkeit von dem eingesetzten Ultraschallsensor 10 fest oder variabel vorgegeben werden. Die zeitlichen Positionen t₃ bis t₇ der zeitlich variablen Stützstellen S₃ bis S₇ können beispielsweise durch Analyse des Störsignalmusters definiert und gespeichert werden.
Analog zum ersten Abschnitt T_MStör der Schwellwertkurve SK_D wird auch der zweite Abschnitt T_MEcho der Schwellwertkurve SK_D aus Geradenstücken erzeugt, welche jeweils zwei zeitlich aufeinanderfolgende Stützstellen S₁ bis S_ENDE miteinander verbinden. In einer durch analoge Verfahren erzeugten gepunktet dargestellten Schwellwertkurve SK_A entsprechen die Verläufe der analogen Schwellwertkurve SK_A zwischen zwei zeitlich benachbarten Stützstellen S₂/S₃, S₄/S₅, S₆/S₇, S₇/S₈ mit unterschiedlichen Amplitudenwerten A₂/A₃, A₄/A₅, A₆/A₇, A₇/A₈ jeweils dem Verlauf einer Ladekurve (ansteigende e-Funktion) bzw. einer Entladekurve (abfallende e-Funktion) eines Kondensators, der für die analogen Verfahren zur Erzeugung der analogen Schwellwertkurve SK_A verwendet wird. Bei der dargestellten analogen Schwellwertkurve SK_A, welche durch aus dem Stand der Technik bekannte analoge Verfahren erzeugt wurde, wird der Kondensator nach dem Messzeitfenster T_Mess auf den maximalen Amplitudenwert A_max aufgeladen, so dass als Amplitudenwert A_START für die Startstützstelle S_START ebenfalls der maximale Amplitudenwert A_max vorgegeben wird.
Die mit dem erfindungsgemäßen Verfahren erzeugte digitale Schwellwertkurve SK_D wird vorzugsweise in einem Verfahren zur Auswertung von Signalen 26, 28 eines Ultraschallsensors 10 eingesetzt. Wie aus 3 weiter ersichtlich ist, wird der Ultraschallsensor 10 zu einem vorgegebenen Startzeitpunkt t_START aktiviert. Die Aktivierung erfolgt beispielsweise durch eine ansteigende Flanke eines Triggerimpulses als Sendeanforderung auf der digitalen Signalleitung, welcher vom Steuergerät 40 erzeugt und an den Ultraschallsensor 10 übertragen wird. Der Ultraschallsensor 10 empfängt diesen Impuls bzw. diese Sendeanforderung und beginnt nach einer kurzen Verzögerung T_D (Delay) zum Sendestartzeitpunkt t_{S_Start} mit dem Aussenden von Ultraschallwellen als Messsignal 24 und liefert in Reaktion auf das gesendete Messsignal 24 empfangene Echoinformationen als Laufzeitinformation (Time of Flight) an das Steuergerät 40 zurück. Im dargestellten Ausführungsbeispiel werden während eines Echozeitfensters T_Echo das durch einen Echostartzeitpunkt T_{E_Start} und einen Echoendzeitpunkt T_{E_Ende} begrenzt ist, Echoinformationen detektiert. Hierbei überschreiten die Echoinformationen zum Echostartzeitpunkt T_{E_Start} die Schwellwertkurve SK_D und zum Echoendzeitpunkt T_{E_Ende} unterschreiten die Echoinformationen die Schwellwertkurve SK_D wieder. Die Auswerte- und Steuereinheit 30 oder das Steuergerät 40 berechnet den Objektabstand anhand der vergangenen Zeitspanne zwischen einer ansteigenden Flanke der Sendeanforderung zum Zeitpunkt t_START und einer abfallenden Flanke der Echoinformation zum Echoendzeitpunkt T_{E_Ende}. Auch der Sendestartzeitpunkt t_{S_Start} und der Sendeendzeitpunkt t_{s_Ende} des Sendevorgangs und damit das Sendezeitfenster T_Sende des Sendevorgangs sind bekannt. Die Verzögerung T_D (Delay) zwischen der Sendeanforderung und dem Sendevorgang ist im ungestörten Fall konstant. Das Messsignal 24 wird für eine vorgegebenen Zeitspanne T_Sende ausgesendet, wobei der Startzeitpunkt S_START und der Endzeitpunkt S_ENDE der Schwellwertkurve SK_D ein Messzeitfenster T_Mess definieren, innerhalb welchem Störschall 28 und in Reaktion auf das Messsignal 24 mindesten eine Echoinformation 26 empfangen und ausgewertet werden. Der vom Startzeitpunkt t_START und dem Sendestartzeitpunkt t_{S_Start} begrenzte erste Abschnitt T_MStör des Messzeitfensters T_Mess wird zur Detektion von Störschall 28 verwendet, und ein vom Sendestartzeitpunkt t_{S_Start} und vom Endzeitpunkt t_ENDE begrenzter zweiter Abschnitt T_MEcho des Messzeitfensters T_Mess wird zur Detektion von Echoinformationen 26 und zum Ausblenden von Störschall 28 verwendet. Während der Auswertung werden empfangener Störschall 28 und/oder empfangene Echoinformationen 26 mit der erfindungsgemäßen Schwellwertkurve SK_D verglichen, welche aus gespeicherten Stützstellen S_START, S₁ bis S₇, S_ENDE erzeugt wird. Hierbei werden empfangene Echoinformationen 26 und Störschall 28 ausgeblendet, deren Amplituden unterhalb der Schwellwertkurve SK_D liegen, und empfangene Echosignale 26, deren Amplitude oberhalb der Schwellwertkurve SK_D liegen, werden zur Ermittlung von Abständen zu erkannten Objekten ausgewertet.
Erfindungsgemäß wird die Verzögerungszeitspanne T_D (Delay) für die Störschallerkennung eingesetzt. Ab dem Zeitpunkt der Sendeanforderung t_START liefert der Ultraschallsensor 10 Störschall 28 und/oder Echoinformationen 26, wobei auch die ausgesendeten Ultraschallwellen als Echoinformationen betrachtet werden, an das Steuergerät 40. Die dargestellte Verzögerungszeitspanne T_D (Delay) ist keine Verzögerung auf der Signalleitung, sondern eine interne Verzögerung im Ultraschallsensor 10. Sollte nun innerhalb der Verzögerungszeitspanne T_D eine Echoinformation auf den Ultraschallsensor 10 treffen, wird der Ultraschallsensor 10 diese Echoinformation an das Steuergerät 40 melden. Somit detektiert der Ultraschallsensor 10 bereits eine Echoinformation bevor ein Ultraschallsignal als Messsignal 24 ausgesendet wird. Diese Echoinformation kann als Störschall 28 interpretiert werden. Da die Echodauer meist deutlich länger als die Verzögerungszeitspanne T_D (Delay) ist, verlängert diese Echoinformation das Sendzeitfenster T_Sende nach vorne, da der Störschall 28 den Ultraschallsensor 10 ebenso zum Senden anregt, so dass die gestrichelt dargestellte abfallende Flanke des Sendzeitfensters T_Sende früher als erwartet vor dem eigentlichen Sendestartzeitpunkt T_{S_Start} zu einem Zeitpunkt t_s auftritt, an welchem die Amplitude des Störschalls bzw. der Störechoinformation 28 die Schwellwertkurve SK_D übersteigt. Hierbei muss die Störechoinformation 28 wie auch eine reale Echoinformation 26 die Schwellwertkurve SK_D überschreiten, um an das Steuergerät 40 übertragen zu werden.
Die Auswerte- und Steuereinheit 30 bzw. das Steuergerät 40 analysieren den Störschall 28, welcher innerhalb des als Störsignalmesszeitfenster T_MStör definierten ersten Abschnitts der Schwellwertkurve SK_D detektiert wird, zur Bewertung von nachfolgend während des zweiten Abschnitts T_MEcho der Schwellwertkurve SK_D detektierten Echoinformationen 26. Im dargestellten Ausführungsbeispiel werden während des zweiten Abschnitts T_MEcho der Schwellwertkurve SK_D detektierte Echoinformationen 26 weiterverarbeitet, wenn innerhalb des ersten Abschnitts T_MStör der Schwellwertkurve SK_D kein Störschall 28 detektiert wird. Das bedeutet, dass die detektierten Echoinformationen 26 gültig sind und zur Objekterkennung verwendet werden können. Während des zweiten Abschnitts T_MEcho der Schwellwertkurve SK_D detektierte Echoinformationen 26 werden verworfen, wenn innerhalb des ersten Abschnitts T_MStör der Schwellwertkurve SK_D Störschall 28 detektiert wird, dessen Amplitudenwerte die Schwellwertkurve SK_D übersteigen.
Bei einem alternativen Verfahren wird den während des zweiten Abschnitts T_MEcho der Schwellwertkurve SK_D detektierten Echoinformationen 26 ein Gewichtungsfaktor zugeordnet, welcher in Abhängigkeit des Störschalls 28 vorgegeben wird, welcher innerhalb des ersten Abschnitts T_MStör der Schwellwertkurve SK_D detektiert wird. So kann den während des zweiten Abschnitts T_MEcho der Schwellwertkurve SK_D detektierten Echoinformationen 26 ein hoher Gewichtungsfaktor zugeordnet werden, wenn innerhalb des ersten Abschnitts T_MStör der Schwellwertkurve SK_D kein Störschall 28 detektiert wird. Des Weiteren kann den während des zweiten Abschnitts T_MEcho der Schwellwertkurve SK_D detektierten Echoinformationen 26 ein niedriger Gewichtungsfaktor zugeordnet werden, wenn innerhalb des ersten Abschnitts T_MStör der Schwellwertkurve SK_D Störschall 28 detektiert wird, dessen Amplitudenwerte die Schwellwertkurve SK_D übersteigen.
4 zeigt eine typische Schwellwertkurve SK_D mit einer durch Erhebung zur Ausblendung von Bodenreflektionen. Zu sehen ist auch der Zeitpunkt t₁ und der Amplitudenwert A₁ der ersten Stützstelle S₁, mit welcher der Sendevorgang T_Sende beginnt. Die Startstützstelle S_START vor der ersten Stützstelle kann mit verschiedenen Amplitudenwerten A_ENDE, A₃ als Startamplitudenwert A_START konfiguriert werden. Dargestellt sind zwei mögliche Startwerte für die Schwellwertkurve SK_D. Für die Störschallerkennung bedeutet dies, dass der Amplitudenwert A₃ der dritten Stützstelle S₃ als auswählbarer Amplitudenwert A_STARTfür die Startstützstelle S_START einen unempfindlicheren Schwellwert repräsentiert, so dass nur mittlere bis sehr starke Störungen erkannt werden können. Der Amplitudenwert A_ENDE der Endstützstelle S_ENDE der Schwellwertkurve SK_D repräsentiert einen empfindlicheren Schwellwert, so dass auch schwächere Störungen erkannt werden können.
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ermöglichen in vorteilhafter Weise, dass Störschall während einer Messung ohne zusätzlichen Zeitverlust erkannt werden und zur Beurteilung der Gültigkeit von erfassten Echosignalen herangezogen werden kann. Zudem kann die Empfindlichkeit der Störschallerkennung durch eine parametrisierte Vorgabe des Amplitudenwerts der Startstützstelle der Schwellwertkurve in Abhängigkeit vom Einbauort und der Anwendung angepasst werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102010034263 A1 [0004]
EP 1562050 B1 [0005]

Claims

Verfahren zur Erzeugung einer Schwellwertkurve für die Auswertung von Signalen eines Ultraschallsensors, wobei die Schwellwertkurve (SK_D) aus gespeicherten Stützstellen (S_Start, S₁ bis S₇, S_ENDE) erzeugt wird, welche jeweils durch einen korrespondierenden Amplitudenwert (A_START, A₁ bis A₇, A_ENDE, A_max) und eine zeitliche Position (t_START, t₁ bis t₇, t_ENDE) definiert werden, wobei eine Startstützstelle (S_START) und eine Endstützstelle (S_ENDE) der Schwellwertkurve (SK_D) ein Messzeitfenster (T_Mess) definieren, wobei zwischen der Startstützstelle (S_START) und der Endstützstelle (S_ENDE) eine erste Stützstelle (S₁) angeordnet wird, deren zeitliche Position (t₁) auf einen Sendestartzeitpunkt (S_{S_Start}) eines Messsignals (24) festgelegt wird, wobei nach der ersten Stützstelle (S₁) und vor der Endstützstelle (S_ENDE) mindestens eine weitere Stützstelle (S₂ bis S₇) angeordnet wird, welche den Verlauf der Schwellwertkurve (SK_D) an-ein Störsignalmuster anpassen, dadurch gekennzeichnet, dass die Amplitudenwerte (A_START, A₁ bis A₇, A_ENDE, A_max) der Stützstellen (S_START, S₁ bis S₇, S_ENDE) der Schwellwertkurve (SK_D) digital erzeugt werden, wobei für die Startstützstelle (S_START) ein Amplitudenwert (A₃, A_ENDE) vorgegeben wird, welcher kleiner als ein Amplitudenwert (A₁) der ersten Stützstelle (S₁) ist, wobei ein erster Abschnitt (T_MStör) der Schwellwertkurve (SK_D) ausgehend vom Amplitudenwert (A₃, A_ENDE) der Startstützstelle (S_START) auf den Amplitudenwert (A₁) der ersten Stützstelle (S₁) ansteigt.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Amplitudenwert (A_ENDE) der Endstützstelle (S_ENDE) der Schwellwertkurve (SK_D) am Ende des Messzeitfensters (T_Mess) oder ein Amplitudenwert (A₃ bis A₇) einer Stützstelle (S₃ bis S₇), welche nach einem durch die zeitliche Position (t₁) der ersten Stützstelle (S₁) und einer zeitlichen Position (t₂) einer zweiten Stützstelle (S₂) begrenzten Sendezeitfenster (T_Sende) angeordnet ist, als Amplitudenwert (A_START) für die Startstützstelle (S_START) ausgewählt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Störsignalmuster basierend auf erkannten Störsignalen (28) erstellt wird, wobei die Amplitudenwerte (A₁ bis A₇, A_ENDE) der Stützstellen (S₁ bis S_ENDE) in einem mit der ersten Stützstelle (S₁) beginnenden zweiten Abschnitt (T_MEcho) der Schwellwertkurve (SK_D) durch Analyse des Störsignalmusters definiert und gespeichert werden.
Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Amplitudenwerte (A₁, A₂) der das Sendezeitfenster (T_Sende) begrenzenden Stützstellen (S₁, S₂) einem maximalen Amplitudenwert (A_max) der Schwellwertkurve (SK_D) entsprechen.
Verfahren nach einem der vorgehenden Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwellwertkurve (SK_D) im ersten Abschnitt (T_MStör) ausgehend vom Amplitudenwert (A_START) der Startstützstelle (S_START) bis zum Erreichen des Amplitudenwerts (A₁) der ersten Stützstelle (S₁) stetig ansteigt.
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Startstützstelle (S_START) durch ein Geradenstück mit der ersten Stützstelle (S₁) verbunden wird.
Verfahren nach einem der vorgehenden Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest die zeitlichen Positionen (t_START, t_ENDE, t₁, t₂) der Startstützstelle (S_START), der Endstützstelle (S_ENDE) und der das Sendezeitfenster (T_Sende) begrenzenden ersten und zweiten Stützstellen (S₁, S₂) fest vorgegeben werden.
Verfahren nach einem der vorgehenden Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die zeitlichen Positionen (t₃ bis t₇) der nach dem Sendezeitfenster (T_Sende) und vor der Endstützstelle (S_ENDE) angeordneten Stützstellen (S₃ bis S₇) variabel sind.
Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die zeitlichen Positionen (t₃ bis t₇) der zeitlich variablen Stützstellen (S₃ bis S₇) durch Analyse des Störsignalmusters definiert und gespeichert werden.
Verfahren nach einem der vorgehenden Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Abschnitt (T_MEcho) der Schwellwertkurve (SK_D) aus Geradenstücken erzeugt wird, welche jeweils zwei zeitlich aufeinanderfolgende Stützstellen (S₁ bis S_ENDE) miteinander verbinden.
Verfahren zur Auswertung von Signalen eines Ultraschallsensors, wobei zu einem vorgegebenen Startzeitpunkt (t_START) der Ultraschallsensor (10) aktiviert wird und zu einem Sendestartzeitpunkt (t_{S_Start}) ein Messsignal (24) für eine vorgegebenen Zeitspanne (T_Sende) ausgesendet wird, wobei der Startzeitpunkt (S_START) und ein Endzeitpunkt (S_ENDE) ein Messzeitfenster (T_Mess) definieren, innerhalb welchem Störschall (28) und in Reaktion auf das Messsignal (24) mindesten eine Echoinformation (26) empfangen und ausgewertet werden, wobei ein vom Startzeitpunkt (t_START) und dem Sendestartzeitpunkt (t_{S_Start}) begrenzter erster Abschnitt (T_MStör) des Messzeitfensters (T_Mess) zur Detektion von Störschall (28) verwendet wird, und ein vom Sendestartzeitpunkt (t_{S_Start}) und vom Endzeitpunkt (t_ENDE) begrenzter zweiter Abschnitt (T_MEcho) des Messzeitfensters (T_Mess) zur Detektion von Echoinformationen (26) und zum Ausblenden von Störschall (28) verwendet wird, wobei während der Auswertung empfangener Störschall (28) und/oder empfangene Echoinformationen (26) mit einer Schwellwertkurve (SK_D) verglichen werden, welche aus gespeicherten Stützstellen (S_START, S₁ bis S₇, S_ENDE) erzeugt wird, wobei empfangene Echoinformationen (26) und Störschall (28) ausgeblendet werden, deren Amplituden unterhalb der Schwellwertkurve (SK_D) liegen, und empfangene Echosignale (26), deren Amplitude oberhalb der Schwellwertkurve (SK_D) liegen, zur Ermittlung von Abständen zu erkannten Objekten ausgewertet werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwellwertkurve (SK_D) mit einem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10 erzeugt wird.
Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass Störschall (28), welcher innerhalb des als Störsignalmesszeitfenster (T_MStör) definierten ersten Abschnitts (T_MStör) der Schwellwertkurve (SK_D) detektiert wird, zur Bewertung von nachfolgend während des zweiten Abschnitts (T_MEcho) der Schwellwertkurve (SK_D) detektierten Echoinformationen (26) analysiert und ausgewertet wird.
Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass den während des zweiten Abschnitts (T_MEcho) der Schwellwertkurve (SK_D) detektierten Echoinformationen (26) ein Gewichtungsfaktor zugeordnet wird, wobei der Gewichtungsfaktor in Abhängigkeit des Störschalls (28) vorgegeben wird, welcher innerhalb des ersten Abschnitts (T_MStör) der Schwellwertkurve (SK_D) detektiert wird.
Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass während des zweiten Abschnitts (T_MEcho) der Schwellwertkurve (SK_D) detektierte Echoinformationen (26) weiterverarbeitet oder einem hohen Gewichtungsfaktor zugeordnet werden, wenn innerhalb des ersten Abschnitts (T_MStör) der Schwellwertkurve (SK_D) kein Störschall (28) detektiert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass während des zweiten Abschnitts (T_MEcho) der Schwellwertkurve (SK_D) detektierte Echoinformationen (26) verworfen oder einem niedrigen Gewichtungsfaktor zugeordnet werden, wenn innerhalb des ersten Abschnitts (T_MStör) der Schwellwertkurve (SK_D) Störschall (28) detektiert wird, dessen Amplitudenwerte die Schwellwertkurve (SK_D) übersteigen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass der innerhalb des von der Startstützstelle (S_START) und der ersten Stützstelle (S₁) begrenzten ersten Abschnitts (T_MStör) der Schwellwertkurve (SK_D) detektierte Störschall (28) zur Erstellung des Störsignalmusters analysiert und ausgewertet wird.
Vorrichtung zur Umfelderfassung in einem Fahrzeug (1) mit mindestens einem Ultraschallsensor (10) und einer Auswerte- und Steuereinheit (30) zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche 11 bis 16, wobei die Auswerte- und Steuereinheit (30) den mindestens einen Ultraschallsensor (10) zu einem vorgegebenen Startzeitpunkt (t_START) aktiviert, welcher über ein Sendezeitfenster (T_Sende) beginnend zu einem Sendestartzeitpunkt (t_{S_Start}) ein Messsignal (24) aussendet, wobei die Auswerte- und Steuereinheit (30) ein durch den Startzeitpunkt (t_START) und einen Endzeitpunkt (t) begrenztes Messzeitfenster (T_Mess) definiert, innerhalb welchem Störschall (28) und in Reaktion auf das Messsignal (24) mindesten eine Echoinformation (26) empfangbar sind, welche die Auswerte- und Steuereinheit (30) auswertet, wobei die Auswerte- und Steuereinheit (30) einen vom Startzeitpunkt (t_START) und dem Sendestartzeitpunkt (t_{S_Start}) begrenzten ersten Abschnitt (T_MStör) des Messzeitfensters (T_Mess) zur Detektion von Störschall (28) verwendet, und einen vom Sendestartzeitpunkt (t_{S_Start}) und vom Endzeitpunkt (t_ENDE) begrenzten zweiten Abschnitt (T_MEcho) des Messzeitfensters (T_Mess) zur Detektion von Echoinformationen (26) und zum Ausblenden von Störschall (28) verwendet, wobei die Auswerte- und Steuereinheit (30) während der Auswertung empfangenen Störschall (28) und/oder empfangene Echoinformationen (26) mit einer Schwellwertkurve (SK_D) vergleicht, welche die Auswerte- und Steuereinheit (30) aus gespeicherten Stützstellen (S_START, S₁ bis S₇, S_ENDE) erzeugt, wobei die Auswerte- und Steuereinheit (30) empfangene Echoinformationen (28) ausgeblendet, deren Amplituden unterhalb der Schwellwertkurve (SK_D) liegen, und empfangene Echosignale (26), deren Amplitude oberhalb der Schwellwertkurve (SK_D) liegen, zur Ermittlung von Abständen zu erkannten Objekten auswertet, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerte- und Steuereinheit (30) die Schwellwertkurve (SK_D) digital mit dem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10 erzeugt und in einer Speichereinheit (32) speichert.
Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerte- und Steuereinheit (30) den innerhalb des von der Startstützstelle (S_START) und der ersten Stützstelle (S₁) begrenzten ersten Abschnitts (T_MStör) der Schwellwertkurve (SK_D) detektierten Störschall (28) zur Bewertung von nachfolgend während des zweiten Abschnitts (T_MEcho) der Schwellwertkurve (SK_D) detektierten Echoinformationen (26) analysiert und auswertet.
Vorrichtung nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerte- und Steuereinheit (30) den innerhalb des von der Startstützstelle (S_START) und der ersten Stützstelle (S₁) begrenzten ersten Abschnitts (T_MStör) der Schwellwertkurve (SK_D) detektierten Störschall (28) zur Erstellung des Störsignalmusters analysiert und auswertet.