DE102015110960A1 - Verfahren zum Auswerten eines Empfangssignals eines Ultraschallsensors, Ultraschallsensorvorrichtung, Fahrerassistenzsystem sowie Kraftfahrzeug - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Auswerten eines Empfangssignals (9) einer Ultraschallsensor eines Kraftfahrzeugs (1), bei welchem der Ultraschallsensor zum Aussenden eines Ultraschallsignals mit einem Sendesignal angeregt wird, anhand des von einem Objekt (8) in der Umgebung (7) des Kraftfahrzeugs (1) reflektierten Ultraschallsignals das Empfangssignal (9) bestimmt wird, ein Korrelationssignal (10) aus einer Korrelation des Sendesignals mit dem Empfangssignals (9) bestimmt wird und anhand einer Amplitude (AE) des Empfangssignals (9) und einer Amplitude (AK) des Korrelationssignals (10) das Empfangssignal (9) bewertet wird, wobei ein Verhältnis von der Amplitude (AE) des Empfangssignals (9) und der Amplitude (AK) des Korrelationssignals (10) bestimmt wird und das Empfangssignal (9) anhand des bestimmten Verhältnisses bewertet wird.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Auswerten eines Empfangssignals eines Ultraschallsensors eines Kraftfahrzeugs, bei welchem der Ultraschallsensor zum Aussenden eines Ultraschallsignals mit einem Sendesignal angeregt wird, anhand des von einem Objekt in der Umgebung des Kraftfahrzeugs reflektierten Ultraschallsignals das Empfangssignal bestimmt wird, ein Korrelationssignal aus einer Korrelation des Sendesignals mit dem Empfangssignal bestimmt wird und anhand einer Amplitude des Empfangssignals und eine Amplitude des Korrelationssignals das Empfangssignal bewertet wird. Zudem betrifft die vorliegende Erfindung eine Ultraschallsensorvorrichtung für ein Kraftfahrzeug. Ferner betrifft die vorliegende Erfindung ein Fahrerassistenzsystem mit einer derartigen Ultraschallsensorvorrichtung. Schließlich betrifft die vorliegende Erfindung ein Kraftfahrzeug mit einem solchen Fahrerassistenzsystem.
  • Das Interesse richtet sich vorliegend insbesondere auf Ultraschallsensoren für Kraftfahrzeuge. Derartige Ultraschallsensoren werden beispielsweise dazu verwendet, Objekte in einer Umgebung des Kraftfahrzeugs zu erfassen. Weiterhin kann mit den Ultraschallsensoren der Abstand zu einem Objekt bestimmt werden. Die Ultraschallsensoren umfassen üblicherweise eine Membran, die zum Aussenden eines Ultraschallsignals mit einem entsprechenden Wandler zu mechanischen Schwingungen angeregt wird. Hierzu wird der Wandler mittels eines entsprechenden Sendesignals, beispielsweise einer elektrischen Spannung, angeregt. Das von dem Ultraschallsensor ausgesendete Ultraschallsignal wird von dem Objekt reflektiert und trifft wieder auf die Membran des Ultraschallsensors. In Folge des eintreffenden Ultraschallsignals wird die Membran zu mechanischen Schwingungen angeregt. Diese mechanischen Schwingungen können mit dem Wandler erfasst werden und in Form eines Empfangssignals, beispielsweise einer elektrischen Spannung, bereitgestellt werden. Anhand des Empfangssignals kann die Laufzeit zwischen dem Aussenden des Ultraschallsignals und dem Eintreffen des reflektierten Ultraschallsignals und hieraus der Abstand zwischen dem Kraftfahrzeug und dem Objekt bestimmt werden.
  • Ultraschallsensoren werden beispielsweise in Fahrerassistenzsystemen, wie Parkhilfesystemen, verwendet. In heutigen Parkhilfesystemen kommen immer mehr weitere Funktionalitäten zum Einsatz, welche sich vom klassischen Einparkvorgang abheben. Neben der funktionsübergreifenden Verwendung der Ultraschallsensoren, wie beispielsweise für automatische Bremsvorgänge, spielt die Klassifizierung der Objekte in der Umgebung eine immer wichtigere Rolle. Vor allem ist es von entscheidender Bedeutung, dass mit steigender Anzahl von Funktionen auch die Aktivierungszeiten der Ultraschallsensoren verlängert werden. Die Ultraschallsensoren werden bei geringen Fahrzeuggeschwindigkeiten aktiviert und führen kontinuierlich Messungen durch. Dies führt zu einer erhöhten gegenseitigen Beeinflussung der Systeme.
  • Hierzu ist es aus dem Stand der Technik bekannt, dass moderne Ultraschallsysteme ihre ausgesendeten Ultraschallsignale entsprechend kodieren, um das eigene ausgesendete Ultraschallsignal von anderen unterscheiden zu können. Hierzu beschreibt die DE 10 2010 033 384 A1 ein Verfahren zur Auswertung eines Echosignals für Fahrzeugumfelderfassung, welches vorzugsweise im Ultraschallfrequenzbereich arbeitet. Dabei wird ein Messsignal mit einer vorgebbaren Kodierung ausgesendet und ein resultierendes kodiertes Echosignal mit Nutzsignalanteilen und/oder Störsignalen empfangen und ausgewertet. Zur Unterscheidung der verschiedenen Signalanteile und zur Erkennung der Nutzsignalanteile wird das empfangene Echosignal nach einer Korrelation mit dem ausgesendeten Messsignal bewertet. Dabei kann ein Signalanteil des empfangenen Echosignals dann als relevant eingestuft werden, wenn die bewertete Amplitude und die bewertete Korrelation der Signalanteile des empfangenen Echosignals jeweils einen vorbestimmten vorgegebenen Schwellenwert erreichen beziehungsweise überschreiten.
  • Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Lösung aufzuzeigen, wie Empfangssignale eines Ultraschallsensors eines Kraftfahrzeugs einfacher und zuverlässiger bewertet werden können.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren, durch eine Ultraschallsensorvorrichtung, durch ein Fahrerassistenzsystem sowie durch ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen gemäß den jeweiligen unabhängigen Ansprüchen gelöst. Vorteilhafte Ausführungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche, der Beschreibung und der Figuren.
  • Ein erfindungsgemäßes Verfahren dient zum Auswerten beziehungsweise Bewerten eines Empfangssignals eines Ultraschallsensors eines Kraftfahrzeugs. Hierbei wird der Ultraschallsensor zum Aussenden eines Ultraschallsignals mit einem Sendesignal angeregt. Zudem wird anhand des von einem Objekt in der Umgebung des Kraftfahrzeugs reflektierten Ultraschallsignals das Empfangssignal bestimmt. Ferner wird ein Korrelationssignal aus einer Korrelation des Sendesignals mit dem Empfangssignal bestimmt. Darüber hinaus wird anhand einer Amplitude des Empfangssignals und einer Amplitude des Korrelationssignals das Empfangssignal bewertet. Zudem ist es vorgesehen, dass ein Verhältnis von der Amplitude des Empfangssignals und der Amplitude des Korrelationssignals bestimmt wird und das Empfangssignal anhand des bestimmten Verhältnisses bewertet wird.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren betrifft einen Ultraschallsensor für ein Kraftfahrzeug. Der Ultraschallsensor kann beispielsweise Teil eines Fahrerassistenzsystems sein, mit dem Objekte in der Umgebung des Kraftfahrzeugs erfasst werden können. Zum Erfassen des Objekts wird mit dem Ultraschallsensor ein Ultraschallsignal ausgesendet. Hierzu kann eine Membran des Ultraschallsensors mit einem entsprechenden Wandler, beispielsweise einem piezoelektrischen Element, zu mechanischen Schwingungen angeregt werden. Dabei kann das Wandlerelement mit einem Sendesignal, insbesondere einer zeitlich veränderlichen Spannung, beaufschlagt werden. Das von dem Objekt in der Umgebung des Kraftfahrzeugs reflektierte Ultraschallsignal trifft wieder auf die Membran, wodurch mechanische Schwingungen erzeugt werden. Diese mechanischen Schwingungen der Membran können mit dem Wandlerelement erfasst werden und in Form des Empfangssignals, insbesondere einer zeitlich veränderlichen elektrischen Spannung, ausgegeben werden. Anhand des Sendesignals kann dann die Laufzeit zwischen dem Aussenden des Ultraschallsignals und dem Empfangen des reflektierten Ultraschallsignals und hieraus der Abstand zwischen dem Kraftfahrzeug und dem Objekt bestimmt werden.
  • Vorliegend soll nun bestimmt werden, ob das Empfangssignal von einem realen Objekt in der Umgebung des Kraftfahrzeugs stammt, oder auf einer Störung beziehungsweise einem Störsignal beruht. Insbesondere soll bewertet werden, ob das Empfangssignal ein reales Echo des Ultraschallsignals beschreibt oder ein sogenanntes Scheinecho beziehungsweise Ghost-Echo. Zur Bewertung des Empfangssignals wird einerseits die Amplitude des Empfangssignals bestimmt. Ferner wird das Sendesignal mit dem Empfangssignal korreliert und eine Amplitude des Korrelationssignals bestimmt. Das Korrelationssignal beschreibt also die Ähnlichkeit beziehungsweise die Übereinstimmung zwischen dem Sendesignal, welches das ausgesendete Ultraschallsignal charakterisiert, und dem Empfangssignal, welches das empfangene Echo des Ultraschallsignals charakterisiert. Wenn das Korrelationssignal eine verhältnismäßig hohe Amplitude aufweist, kann davon ausgegangen werden, dass das Empfangssignal von dem Sendesignal stammt. Anhand der Amplitude des Empfangssignals kann abgeschätzt werden, ob das Empfangssignal ein reales Echo des Ultraschallsignals beschreibt oder ob es von einem Störsignal stammt. Durch das Auswerten des Verhältnisses der Amplitude des Empfangssignals und der Amplitude des Korrelationssignals kann das Empfangssignal einfach und zuverlässig bewertet werden.
  • Bevorzugt wird das Korrelationssignal mittels einer normierten Korrelationsfunktion bestimmt. Das Korrelationssignal bestimmt sich aus einer vorbestimmten, normierten Korrelation des Sendesignals mit dem Empfangssignal. Dabei kann die Korrelation beziehungsweise die Korrelationsfunktion derart normiert sein, dass bei einer vollständigen Übereinstimmung des Sendesignals mit dem Empfangssignal die Amplitude des Korrelationssignals einen vorbestimmten Wert aufweist. Dieser vorbestimmte Wert kann der Amplitude des Sendesignals oder der Amplitude des Empfangssignals entsprechen. Somit wird für die Amplitude des Korrelationssignals ein vorbestimmter Wert mit dem Fall vorgegeben, dass das Sendesignal mit dem Empfangssignal vollständig übereinstimmt. Bei der realen Messung wird das Empfangssignal nicht vollständig mit dem Sendesignal übereinstimmen. Dies ist durch die Luftdämpfung und/oder die Reflektionseigenschaften des Objekts begründet. Dennoch weisen das Sendesignal und das Empfangssignal eine verhältnismäßig hohe Ähnlichkeit zueinander auf. Es ergibt sich somit für die Amplitude des Korrelationssignals ein Wert, der im Bereich des vorbestimmten Werts liegt. Damit kann das Empfangssignal auf einfache und zuverlässige Weise bewertet werden.
  • In einer Ausführungsform wird das Empfangssignal als Nutzsignal bewertet, falls die Amplitude des Empfangssignals und die Amplitude des Korrelationssignals im Wesentlichen gleich sind. Mit anderen Worten wird das Empfangssignal als Nutzsignal bewertet, falls das Verhältnis von der Amplitude des Empfangssignals und der Amplitude des Korrelationssignals im Wesentlichen den Wert eins aufweist. Als Nutzsignal kann das Empfangssignal insbesondere dann bewertet werden, wenn das Empfangssignal das reale Echo des Ultraschallsignals beschreibt. Somit kann auf einfache und zuverlässige Weise ermittelt werden, ob das Empfangssignal ein reales Echo oder ein Scheinecho beschreibt.
  • Gemäß einer weiteren Ausgestaltung wird anhand des Empfangssignals ein Abstand zwischen dem Kraftfahrzeug und dem Objekt bestimmt, falls das Empfangssignal als Nutzsignal bewertet wird. Das Bestimmen der Amplitude des Empfangssignals und der Amplitude des Korrelationssignals kann mit einer Auswerteeinrichtung des Ultraschallsensors selbst beziehungsweise einer Ultraschallsensorvorrichtung, welche den Ultraschallsensor und die Auswerteeinrichtung umfasst, durchgeführt werden. Ebenso kann die Bewertung beziehungsweise Auswertung des Empfangssignals mit dieser Auswerteeinrichtung erfolgen. Die Auswerteeinrichtung kann beispielsweise durch eine entsprechende Elektronik, einen Signalprozessor, einen Mikroprozessor oder dergleichen gebildet sein. Ferner kann es vorgesehen sein, dass die Bestimmung des Abstands zwischen dem Kraftfahrzeug und dem Objekt mit einer Steuereinrichtung beziehungsweise einem elektronischen Steuergerät des Kraftfahrzeugs durchgeführt wird. Von der Auswerteeinrichtung kann dann das Empfangssignal zusammen mit einer Information, die beschreibt, ob es sich bei dem Empfangssignal um ein Nutzsignal oder ein Störsignal handelt, an die Steuereinrichtung übertragen werden. Falls das Empfangssignal als Nutzsignal bewertet wird, kann das Empfangssignal von der Steuereinrichtung direkt ausgewertet werden.
  • In einer weiteren Ausführungsform wird das Empfangssignal als Störsignal bewertet, falls die Amplitude des Korrelationssignals kleiner als die Amplitude des Empfangssignals ist. Sollte die Amplitude des Empfangssignals deutlich größer als die Amplitude des Korrelationssignals, kann davon ausgegangen werden, dass das Empfangssignal ein Störsignal ist beziehungsweise Störsignalanteile umfasst. Diese Störsignale können beispielsweise von den Signalen von anderen Ultraschallsensoren stammen. Ferner können derartige Störsignale beispielsweise von Druckluftquellen, beispielsweise Druckluftquellen von Lastkraftwagen, die ebenfalls Signale im Ultraschallbereich erzeugen können, stammen. Ferner können die Störsignalanteile beispielsweise von Überwachungssystemen zur Parkplatzerkennung oder zum Zählen von Fahrzeugen im Straßenverkehr stammen, die beispielsweise in oder an Ampeln angeordnet sind. Wenn das Empfangssignal auf einem Störsignal basiert, weist es eine geringe Übereinstimmung mit dem Sendesignal auf, was in einer geringen Amplitude des Korrelationssignals resultiert. Anhand des Vergleichs der Amplitude des Korrelationssignals und der Amplitude des Empfangssignals kann dies auf einfache Weise erkannt werden.
  • Bevorzugt ist es vorgesehen, dass das Empfangssignal gefiltert wird, falls das Empfangssignal als Störsignal bewertet wird. Auch hier kann – wie bereits erläutert – die Bewertung des Empfangssignals mit einer Auswerteeinrichtung des Ultraschallsensors beziehungsweise der Ultraschallsensorvorrichtung selbst erfolgen. Hierbei kann das Empfangssignal zusammen mit der Information, dass es sich bei dem Empfangssignal um ein Störsignal handelt an die Steuereinrichtung übertragen werden. Mittels der Steuereinrichtung kann dann das Empfangssignal entsprechend gefiltert werden, um die Störsignalanteile aus dem Empfangssignal herauszufiltern. Somit kann das Empfangssignal nur dann gefiltert werden, falls bewertet wurde, dass dieses Störsignal Anteile umfasst. Dabei kann es auch vorgesehen sein, dass die Steuereinrichtung das Empfangssignal entsprechend auswertet, um die Störsignalanteile zu klassifizieren.
  • Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn das Sendesignal mit einer vorbestimmten Codierung ausgegeben wird. Wenn beispielsweise eine Mehrzahl von Ultraschallsensoren an dem Kraftfahrzeug angeordnet ist, kann jeder der Ultraschallsensoren mit einem vorbestimmten Sendesignal angeregt werden. Zur Codierung kann das Sendesignal nach Art einer Bitfolge bereitgestellt werden. Somit kann zusätzlich überprüft werden, ob Empfangssignale auf dem ausgesendeten Sendesignals basiert.
  • Eine erfindungsgemäße Ultraschallsensorvorrichtung für ein Kraftfahrzeug ist zum Durchführen eines erfindungsgemäßen Verfahrens ausgelegt. Die Ultraschallsensorvorrichtung kann den Ultraschallsensor sowie die Auswerteeinrichtung umfassen. Diese können beispeisweise in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet sein.
  • Ein erfindungsgemäßes Fahrerassistenzsystem für ein Kraftfahrzeug umfasst eine erfindungsgemäße Ultraschallsensorvorrichtung. Zudem kann das Fahrerassistenzsystem beispielsweise eine Steuereinrichtung umfassen, die durch ein elektronisches Steuergerät (ECU – Electronic Control Unit) des Kraftfahrzeugs gebildet ist. Die Steuereinrichtung kann zur Datenübertragung mit der Ultraschallsensorvorrichtung verbunden sein. Ferner kann es vorgesehen sein, dass das Fahrerassistenzsystem eine Mehrzahl von Ultraschallsensorvorrichtungen umfasst.
  • Ein erfindungsgemäßes Kraftfahrzeug umfasst ein erfindungsgemäßes Fahrerassistenzsystem. Das Kraftfahrzeug ist insbesondere als Personenkraftwagen ausgebildet.
  • Die mit Bezug auf das erfindungsgemäße Verfahren vorgestellten bevorzugten Ausführungsformen und deren Vorteile gelten entsprechend für die erfindungsgemäße Ultraschallsensorvorrichtung, das erfindungsgemäße Fahrerassistenzsystem sowie das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug.
  • Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, den Figuren und der Figurenbeschreibung. Die 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 in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Es sind somit auch Ausführungen von der Erfindung als umfasst und offenbart anzusehen, die in den Figuren nicht explizit gezeigt und erläutert sind, jedoch durch separierte Merkmalskombinationen aus den erläuterten Ausführungen hervorgehen und erzeugbar sind. Es sind auch Ausführungen und Merkmalskombinationen als offenbart anzusehen, die somit nicht alle Merkmale eines ursprünglich formulierten unabhängigen Anspruchs aufweisen.
  • Die Erfindung wird nun anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen sowie unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert.
  • Dabei zeigen:
  • 1 ein Kraftfahrzeug gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, welches ein Fahrerassistenzsystem mit Ultraschallsensorvorrichtungen umfasst;
  • 2 ein Empfangssignal einer Ultraschallsensorvorrichtung und ein Korrelationssignal, welches die Korrelation eines Sendesignals mit dem Empfangssignal beschreibt gemäß einer ersten Ausführungsform; und
  • 3 das Empfangssignal und das Korrelationssignal gemäß einer weiteren Ausführungsform.
  • In den Figuren werden gleiche und funktionsgleiche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
  • 1 zeigt ein Kraftfahrzeug 1 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung einer Draufsicht. Das Kraftfahrzeug 1 ist in dem vorliegenden Fall als Personenkraftwagen ausgebildet. Das Kraftfahrzeug 1 umfasst ein Fahrerassistenzsystem 2. Das Fahrerassistenzsystem 2 umfasst wiederum eine Steuereinrichtung 3, die beispielsweise durch ein elektronisches Steuergerät (ECU – Electronic Control Unit) des Kraftfahrzeugs 1 gebildet sein kann. Darüber hinaus umfasst das Fahrerassistenzsystem 2 zumindest eine Ultraschallsensorvorrichtung 4.
  • Vorliegend umfasst das Fahrerassistenzsystem 2 acht Ultraschallsensorvorrichtungen 4. Dabei sind vier Ultraschallsensorvorrichtungen 4 in einem Frontbereich 5 des Kraftfahrzeugs 1 und vier Ultraschallsensorvorrichtungen 4 in einem Heckbereich 6 des Kraftfahrzeugs 1 angeordnet. Die Ultraschallsensorvorrichtungen 4 umfassen einen hier nicht näher dargestellten Ultraschallsensor, mit dem ein Objekt 8 in einer Umgebung 7 des Kraftfahrzeugs 1 erfasst werden kann. Die Ultraschallsensorvorrichtungen 4 beziehungsweise die Ultraschallsensoren dienen insbesondere dazu, eine relative Lage zwischen dem Objekt 8 und dem Kraftfahrzeug 1 zu bestimmen. Die Ultraschallsensorvorrichtungen 4 können beispielsweise in entsprechenden Durchgangsöffnungen in den Stoßfängern des Kraftfahrzeugs 1 angeordnet sein. Es kann auch vorgesehen sein, dass die Ultraschallsensorvorrichtungen 4 verdeckt unter den Stoßfängern angeordnet sind.
  • Die Ultraschallsensoren der Ultraschallsensorvorrichtungen 4 umfassen üblicherweise eine Membran, die beispielsweise topfförmig ausgebildet sein kann und aus Aluminium gebildet sein kann. Diese Membran kann mit einem entsprechenden Wandlerelement, beispielsweise einem piezoelektrischen Element zu mechanischen Schwingungen angeregt werden. Auf diese Weise kann mit der jeweiligen Ultraschallsensorvorrichtung 4 ein Ultraschallsignal ausgesendet werden, welches dann von dem Objekt 8 reflektiert wird und wieder zu der Ultraschallsensorvorrichtung beziehungsweise der Membran gelangt. Durch das reflektierte Ultraschallsignal beziehungsweise das Echo des Ultraschallsignals wird die Membran zu mechanischen Schwingungen angeregt. Diese mechanischen Schwingungen können mit dem Wandlerelement erfasst und in Form eines Empfangssignals 9 ausgegeben werden.
  • Das Wandlerelement wird mit einem vorbestimmten Sendesignal, insbesondere einer zeitlich veränderlichen Spannung, beaufschlagt, beziehungsweise angeregt.
  • Das Empfangssignal 9, das mit dem Wandlerelement bereitgestellt wird, soll nun entsprechend ausgewertet beziehungsweise bewertet werden. Dies ist schematisch in 2 dargestellt. Dort ist auf der linken Seite das Empfangssignal 9 beziehungsweise eine Einhüllende des Empfangssignals 9 in Abhängigkeit von der Zeit t gezeigt. Auf der rechten Seite ist der Verlauf eines Korrelationssignals 10 in Abhängigkeit von der Zeit t dargestellt. Das Korrelationssignal 10 ist aus der Korrelation des Sendesignals mit dem Empfangssignal 9 bestimmt. Dabei ist eine Amplitude AK des Korrelationssignals 10 entsprechend normiert. Vorliegend wird eine Amplitude AE des Empfangssignals 9 mit der Amplitude AK des Korrelationssignals 10 verglichen. Dies kann mit der Auswerteeinrichtung der Ultraschallsensorvorrichtung 4 durchgeführt werden.
  • Aus dem Vergleich ergibt sich, dass sowohl die Amplitude AE des Empfangssignals 9 als auch die Amplitude AK des Korrelationssignals 10 den Wert 1,2 aufweisen. Das Verhältnis der Amplitude AE des Empfangssignals 9 und der Amplitude AK des Korrelationssignals 10 weisen ungefähr den Wert eins auf. In diesem Fall kann davon ausgegangen werden, dass das Empfangssignal 9 von dem Sendesignal stammt. Hierbei kann von der Auswerteeinrichtung der Ultraschallsensorvorrichtung 4 das Empfangssignal 9 zusammen mit der Information übertragen werden, dass es sich bei dem Empfangssignal 9 um ein Nutzsignal beziehungsweise ein Echosignal handelt.
  • Im Vergleich hierzu zeigt 3 den Fall, bei dem es sich bei dem Empfangssignal 9 um ein Störsignal beziehungsweise ein Signal mit Störanteilen handelt. Hierbei weist die Amplitude AE des Empfangssignals 9 im Vergleich zu der Amplitude AK des Korrelationssignals 10 eine deutlich höhere Amplitude auf. In diesem Fall weist das Korrelationssignal 10 eine Amplitude AK auf, die den Wert 2 erreicht. Hier könnte davon ausgegangen werden, dass eine Übereinstimmung zwischen dem Sendesignal und dem Empfangssignal 9 vorliegt. Anhand der Auswertung des Verhältnisses der Amplituden AE und AK kann aber bestimmt werden, dass es sich hierbei um ein Störsignal beziehungsweise ein Empfangssignal 9 mit Störsignalanteilen handelt. Diese Information kann von der Auswerteeinrichtung der Ultraschallsensorvorrichtung 4 an die Steuereinrichtung 3 übertragen werden. Hierbei kann das Empfangssignal 9 mittels der Steuereinrichtung 3 entsprechend gefiltert werden. Somit können insbesondere die Empfangssignale 9 entsprechend klassifiziert beziehungsweise bewertet werden. Insbesondere kann ermittelt werden, ob das Empfangssignal 9 ein reales Echo oder ein sogenanntes Scheinecho beschreibt.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102010033384 A1 [0004]

Claims (10)

  1. Verfahren zum Auswerten eines Empfangssignals (9) einer Ultraschallsensor eines Kraftfahrzeugs (1), bei welchem der Ultraschallsensor zum Aussenden eines Ultraschallsignals mit einem Sendesignal angeregt wird, anhand des von einem Objekt (8) in der Umgebung (7) des Kraftfahrzeugs (1) reflektierten Ultraschallsignals das Empfangssignal (9) bestimmt wird, ein Korrelationssignal (10) aus einer Korrelation des Sendesignals mit dem Empfangssignals (9) bestimmt wird und anhand einer Amplitude (AE) des Empfangssignals (9) und einer Amplitude (AK) des Korrelationssignals (10) das Empfangssignal (9) bewertet wird, dadurch gekennzeichnet, dass ein Verhältnis von der Amplitude (AE) des Empfangssignals (9) und der Amplitude (AK) des Korrelationssignals (10) bestimmt wird und das Empfangssignal (9) anhand des bestimmten Verhältnisses bewertet wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Korrelationssignal (10) mittels einer normierten Korrelationsfunktion bestimmt wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Empfangssignal (9) als Nutzsignal bewertet wird, falls die Amplitude (AE) des Empfangssignals (9) und die Amplitude (AK) des Korrelationssignals (10) im Wesentlichen gleich sind.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass anhand des Empfangssignals (9) ein Abstand zwischen dem Kraftfahrzeug (1) und dem Objekt (8) bestimmt wird, falls das Empfangssignal (9) als Nutzsignal bewertet wird.
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Empfangssignal (9) als Störsignal bewertet wird, falls die Amplitude (AK) des Korrelationssignals (10) kleiner ist als die Amplitude (AE) des Empfangssignals (9).
  6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Empfangssignal (9) gefiltert wird, falls das Empfangssignal (9) als Störsignal bewertet wird.
  7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Sendsignal mit einer vorbestimmten Codierung ausgegeben wird.
  8. Ultraschallsensorvorrichtung (4) für ein Kraftfahrzeug (1), welche zum Durchführen eines Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche ausgelegt ist.
  9. Fahrerassistenzsystem (2) für ein Kraftfahrzeug (1) mit zumindest einer Ultraschallsensorvorrichtung (4) nach Anspruch 8.
  10. Kraftfahrzeug (1) mit einem Fahrerassistenzsystem (2) nach Anspruch 9.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102017126828A1 (de) 2017-11-15 2019-05-16 Valeo Schalter Und Sensoren Gmbh Verfahren zum Betreiben eines Ultraschallsensors für ein Kraftfahrzeug mit Unterdrückung von Störungen in einem zweiten Empfangspfad, Ultraschallsensor sowie Fahrerassistenzsystem
DE102019207038A1 (de) * 2019-05-15 2020-11-19 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Ermitteln einer Quelle eines Ultraschallsignals auf Basis einer Mehrzahl von Ultraschallsensoren eines Fortbewegungsmittels

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0408112A1 (de) * 1989-07-14 1991-01-16 Hollandse Signaalapparaten B.V. Pulsradargerät und für den Einbau in dieses Gerät geeignete Pulsdiskriminierungsschaltung
US20050135190A1 (en) * 2003-12-17 2005-06-23 Densoicorporation Apparatus for detecting a distance and apparatus for detecting a body
DE102010033384A1 (de) 2010-08-05 2012-02-09 Valeo Schalter Und Sensoren Gmbh Verfahren und Vorrichtung zu Auswertung eines Echosignals zur Fahrzeugumfelderfassung sowie zugehörige Vorrichtung zur Fahrzeugumfelderfassung

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4433957A1 (de) * 1994-09-23 1996-03-28 Mayser Gmbh & Co Verfahren zur Ultraschall-Hinderniserkennung
JP5626132B2 (ja) * 2011-06-07 2014-11-19 株式会社日本自動車部品総合研究所 物体検出装置
DE102012202975B4 (de) * 2012-02-28 2024-02-08 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Umfelderkennung sowie Fahrassistenzsystem

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0408112A1 (de) * 1989-07-14 1991-01-16 Hollandse Signaalapparaten B.V. Pulsradargerät und für den Einbau in dieses Gerät geeignete Pulsdiskriminierungsschaltung
US20050135190A1 (en) * 2003-12-17 2005-06-23 Densoicorporation Apparatus for detecting a distance and apparatus for detecting a body
DE102010033384A1 (de) 2010-08-05 2012-02-09 Valeo Schalter Und Sensoren Gmbh Verfahren und Vorrichtung zu Auswertung eines Echosignals zur Fahrzeugumfelderfassung sowie zugehörige Vorrichtung zur Fahrzeugumfelderfassung

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102017126828A1 (de) 2017-11-15 2019-05-16 Valeo Schalter Und Sensoren Gmbh Verfahren zum Betreiben eines Ultraschallsensors für ein Kraftfahrzeug mit Unterdrückung von Störungen in einem zweiten Empfangspfad, Ultraschallsensor sowie Fahrerassistenzsystem
WO2019096500A1 (de) 2017-11-15 2019-05-23 Valeo Schalter Und Sensoren Gmbh Verfahren zum betreiben eines ultraschallsensors für ein kraftfahrzeug mit unterdrückung von störungen in einem zweiten empfangspfad, ultraschallsensor sowie fahrerassistenzsystem
DE102019207038A1 (de) * 2019-05-15 2020-11-19 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Ermitteln einer Quelle eines Ultraschallsignals auf Basis einer Mehrzahl von Ultraschallsensoren eines Fortbewegungsmittels

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