DE102015111264A1 - Verfahren zum Erfassen eines Objekts in einem Umgebungsbereich eines Kraftfahrzeugs durch Aussenden von Ultraschallsignalen mit unterschiedlicher Richtcharakteristik, Fahrerassistenzsystem sowie Kraftfahrzeug - Google Patents

Verfahren zum Erfassen eines Objekts in einem Umgebungsbereich eines Kraftfahrzeugs durch Aussenden von Ultraschallsignalen mit unterschiedlicher Richtcharakteristik, Fahrerassistenzsystem sowie Kraftfahrzeug Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erfassen eines Objekts (8) in einem Umgebungsbereich (7) eines Kraftfahrzeugs (1), bei welchem mittels eines Ultraschallsensors (4) ein erstes Ultraschallsignal mit einer ersten Richtcharakteristik (16) ausgesendet wird, das von dem Objekt (8) reflektierte erste Ultraschallsignal empfangen wird, ein zweites Ultraschallsignal mit einer von der ersten Richtcharakteristik (16) verschiedenen, zweiten Richtcharakteristik (17) ausgesendet wird, das von dem Objekt (8) reflektierte zweite Ultraschallsignal empfangen wird und eine Position des Objekts (8) anhand des reflektierten ersten Ultraschallsignals und des reflektierten zweiten Ultraschallsignals bestimmt wird, wobei eine erste Amplitude des reflektierten ersten Ultraschallsignals und eine zweite Amplitude des reflektierten zweiten Ultraschallsignals bestimmt werden und die Position des Objekts (8) anhand der ersten und der zweiten Amplitude bestimmt wird.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erfassen eines Objekts in einem Umgebungsbereich eines Kraftfahrzeugs, bei welchem mittels eines Ultraschallsensors ein erstes Ultraschallsignal mit einer ersten Richtcharakteristik ausgesendet wird, das von dem Objekt reflektierte erste Ultraschallsignal empfangen wird, ein zweites Ultraschallsignal mit einer von der ersten Richtcharakteristik verschiedenen, zweiten Richtcharakteristik ausgesendet wird, das von dem Objekt reflektierte zweite Ultraschallsignal empfangen wird und eine Position des Objekts anhand des reflektierten ersten Ultraschallsignals und des reflektierten zweiten Ultraschallsignals bestimmt wird. Darüber hinaus betrifft die vorliegende Erfindung ein Fahrerassistenzsystem für ein Kraftfahrzeug. Schließlich betrifft die vorliegende Erfindung ein Kraftfahrzeug mit einem derartigen Fahrerassistenzsystem.
  • Das Interesse richtet sich vorliegend insbesondere auf Ultraschallsensoren für Kraftfahrzeuge. Derartige Ultraschallsensoren sind bereits aus dem Stand der Technik bekannt und können beispielsweise im Frontbereich und im Heckbereich eines Kraftfahrzeugs verbaut werden. Beispielsweise können die Ultraschallsensoren an den Stoßfängern des Kraftfahrzeugs angeordnet sein. Die Ultraschallsensoren können beispielsweise einem Fahrerassistenzsystem des Kraftfahrzeugs zugeordnet sein und Informationen über die Umgebung des Kraftfahrzeugs liefern. Insbesondere kann mit den Ultraschallsensoren ein Abstand dem Kraftfahrzeug und einem Objekt beziehungsweise einem Hindernis in der Umgebung des Kraftfahrzeugs bestimmt werden. Um eine Position des Objekts beziehungsweise eine relative Lage zwischen dem Objekt und dem Kraftfahrzeug zu bestimmen, werden beispielsweise die Sensorsignale von zwei unterschiedlichen Ultraschallsensoren ausgewertet.
  • Hierzu beschreibt die DE 10 2012 209 238 A1 einen Ultraschallsensor, der ein Gehäuse mit einer umlaufenden Seitenwand und eine Bodenfläche umfasst, also im Wesentlichen topfförmig ausgebildet ist. Die Bodenfläche ist in bekannter Weise als Membran ausgebildet, wobei ein Wandlerelement auf der Membran angeordnet ist, das zur Erzeugung und Erfassung von Ultraschallschwingungen dient. Ferner ist auf der Bodenfläche mindestens ein Masseelement derart angeordnet, dass sich der Widerstand des Masseelements gegen eine Schwingung der Membran mit steigender Schwingungsfrequenz erhöht. Damit ist es möglich, den Ultraschallsensor bei verschiedenen Frequenzen zu betreiben und somit unterschiedliche Schwingungsformen beziehungsweise Richtcharakteristiken zu erreichen.
  • Weiterhin beschreibt die DE 10 2011 105 047 A1 eine Ultraschallsensorvorrichtung für ein Fahrzeug, welche einen Ultraschallsensor und ein Senderichtelement aufweist. Dabei ist das Senderichtelement an einem Halter zum Halten des Ultraschallsensors an einem Verkleidungsteil des Fahrzeugs integriert oder das Senderichtelement ist in einer Membran des Ultraschallsensors integriert.
  • Darüber hinaus beschreibt die WO 2011/141255 A2 ein Verfahren zum Ansteuern eines Ultraschallsensors sowie einen Ultraschallsensor. Der Ultraschallsensor weist eine Membran auf, welche mindestens zwei Teilbereiche zum Aussenden und/oder Empfangen von Ultraschallsignalen aufweist, wobei die beiden Teilbereiche unterschiedliche Resonanzeigenschaften aufweisen. Durch die Verwendung von Ultraschallsignalen mit unterschiedlichen Frequenzen ist es möglich, die ultraschallbasierte Umfelddetektion eines Fahrzeugs hinsichtlich ihrer Zuverlässigkeit, Reichweite und/oder Reaktionsgeschwindigkeit zu verbessern. Beispielsweise können Echosignale, welche auf Sendesignalen beruhen, welche vor längerer Zeit ausgesendet wurden und/oder Fremd- oder Störsignale mittels Mehrfrequenz- oder Breitbandmodulation deutlich zuverlässiger von Echos unterschieden werden, welche die Folge von vor Kurzem ausgesendeten Signalen sind.
  • Zudem ist aus der WO 2005/083464 A1 ein Verfahren zur Gewinnung von Informationen über die Position eines Objekts mit einem Ultraschallsensor bekannt. Hierbei werden getrennte Ultraschallsender und -empfänger verwendet, die sich durch unterschiedliche Richtcharakteristiken, insbesondere sowohl in der Amplitude als auch in der Phase, unterscheiden. Die Ansteuerung des Ultraschallsenders mit unterschiedlichen Signalen unterschiedlicher Frequenzen erlaubt die Auswertung dieser Phasenverschiebung derart, dass empfangene Signale entsprechend ihrer Phasenverschiebung exakt definiert den Reflexionsbereichen zugeordnet werden können.
  • Ferner ist in der DE 38 06 847 A1 eine Abstandsmesseinrichtung zur berührungslosen Abstandsmessung beschrieben. Dabei werden mit einem Ultraschallsensor um bestimmte Zeitabstände versetzt Ultraschallsignale mit wenigstens zwei unterschiedlichen Ultraschallfrequenzen ausgesendet. Besonders vorteilhaft kann die Messung mit Ultraschallsignalen unterschiedlicher Frequenzen bei einer Messeinrichtung nach dem Echoprinzip verwendet werden. Hierbei ist die Doppelverschiebung zwischen Sende- und Empfangsfrequenz praktisch vernachlässigbar, so dass mit schmalbandigen Empfangsverstärkern gearbeitet werden kann.
  • Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Lösung aufzuzeigen, die eine Position eines Objekts mithilfe eines Ultraschallsensors einfacher und zuverlässiger bestimmt werden kann.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren, durch ein Fahrerassistenzsystem sowie durch ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen gemäß den jeweiligen unabhängigen Ansprüchen gelöst. Vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche, der Beschreibung und der Figuren.
  • Ein erfindungsgemäßes Verfahren dient zum Erfassen eines Objekts in einem Umgebungsbereich eines Kraftfahrzeugs. Hierbei wird mittels eines ersten Ultraschallsensors ein erstes Ultraschallsignal mit einer ersten Richtcharakteristik ausgesendet und das von dem Objekt reflektierte erste Ultraschallsignal empfangen. Zudem wird ein zweites Ultraschallsignal mit einer von der ersten Richtcharakteristik verschiedenen, zweiten Richtcharakteristik ausgesendet und das von dem Objekt reflektierte zweite Ultraschallsignal wird empfangen. Darüber hinaus wird eine Position des Objekts anhand des reflektierten ersten Ultraschallsignals und des reflektierten zweiten Ultraschallsignals bestimmt. Ferner werden eine erste Amplitude des ersten reflektierten Ultraschallsignals und eine zweite Amplitude des reflektierten zweiten Ultraschallsignals bestimmt und die Position des Objekts wird anhand der ersten und der zweiten Amplitude bestimmt.
  • Das Verfahren dient dazu, eine Position eines Objekts beziehungsweise eines Hindernisses in einem Umgebungsbereich eines Kraftfahrzeugs zu bestimmen. Insbesondere soll die relative Lage zwischen dem Kraftfahrzeug und dem Objekt bestimmt werden. Hierzu werden mit einem einzigen Ultraschallsensor zwei voneinander verschiedene Ultraschallsignale ausgesendet, nämlich ein erstes Ultraschallsignal und ein zweites Ultraschallsignal. Das erste Ultraschallsignal weist eine erste Richtcharakteristik beziehungsweise eine erste Senderichtcharakteristik auf. Das zweite Ultraschallsignal weist eine zweite Richtcharakteristik beziehungsweise eine zweite Senderichtcharakteristik auf. Die jeweiligen Richtcharakteristiken beschreiben die Winkelabhängigkeit des Schallpegels des ausgesendeten Ultraschallsignals. Die beiden Ultraschallsignale können insbesondere zeitlich aufeinanderfolgend ausgesendet werden.
  • Dabei kann zunächst das erste Ultraschallsignal ausgesendet werden und anschließend das von dem Objekt reflektierte erste Ultraschallsignal empfangen werden. Dabei kann es auch vorgesehen sein, dass mehrere Echos des ersten Ultraschallsignals empfangen werden, wobei die Echos auch von unterschiedlichen Objekten stammen können. Anschließend kann das zweite Ultraschallsignal ausgesendet werden und danach das von dem gleichen Objekt reflektierte zweite Ultraschallsignal empfangen werden. Grundsätzlich kann es auch vorgesehen sein, dass mehrere unterschiedliche Ultraschallsignale mit unterschiedlichen Richtcharakteristiken ausgesendet werden.
  • Vorliegend wird eine erste Amplitude des reflektierten ersten Ultraschallsignals und eine zweite Amplitude des reflektierten zweiten Ultraschallsignals bestimmt. Die Amplituden beschreiben insbesondere jeweils einen Schallpegel der reflektierten Ultraschallsignale. Die reflektierten Ultraschallsignale können ebenfalls mit dem Ultraschallsensor empfangen werden. Hierzu kann beispielsweise die Anregung einer Membran des Ultraschallsensors beim Auftreffen der reflektierten Ultraschallsignale mittels eines entsprechenden Wandlerelements, beispielsweise eines piezoelektrischen Elements, erfasst werden. Die erste und die zweite Amplitude kann dann anhand eines elektrischen Signals bestimmt werden, das jeweils von dem Ultraschallsensor beziehungsweise dem piezoelektrischen Element ausgegeben wird. Diese elektrischen Signale können dann beispielsweise mit einer Recheneinrichtung ausgewertet werden. Eine solche Recheneinrichtung kann beispielsweise durch ein elektronisches Steuergerät (ECU – Electronic Control Unit) des Kraftfahrzeugs gebildet sein. Die Recheneinrichtung kann auch eine sensorinterne Recheneinrichtung sein. Die Recheneinrichtung kann dann die Position des Objekts anhand der ersten und der zweiten Amplitude bestimmen.
  • Das erste und das zweite Ultraschallsignal weisen unterschiedliche Richtcharakteristiken auf. Somit ist der Schallpegel der ausgesendeten Ultraschallsignale in Abhängigkeit vom Raumwinkel ebenfalls unterschiedlich. Die unterschiedlichen Richtcharakteristiken wirken sich ebenfalls auf die reflektierten Ultraschallsignale aus. Somit kann anhand der ersten und der zweiten Amplitude darauf rückgeschlossen werden, aus welcher Richtung das jeweils reflektierte Ultraschallsignal stammt. Auf diese Weise kann die Position eines Objekts in einem Umgebungsbereich des Kraftfahrzeugs genauer bestimmt werden.
  • Bevorzugt wird anhand einer Laufzeit zwischen dem Aussenden des ersten Ultraschallsignals und dem Empfang des reflektierten ersten Ultraschallsignals und/oder anhand einer Laufzeit zwischen dem Aussenden des zweiten Ultraschallsignals und dem Empfangen des reflektierten zweiten Ultraschallsignals ein Abstand zwischen dem Kraftfahrzeug und dem Objekt bestimmt. Anhand der Laufzeit des ersten und/oder des zweiten Ultraschallsignals kann der Abstand zwischen dem Kraftfahrzeug und dem Objekt bestimmt werden. Zur Bestimmung des Abstands kann die Laufzeit des ersten oder des zweiten Ultraschallsignals herangezogen werden, da sich diese nicht beziehungsweise nur sehr geringfügig unterscheiden. Somit kann auf zuverlässige Weise der Abstand zwischen dem Kraftfahrzeug und dem Objekt bestimmt werden. Zur Bestimmung der relativen Lage zwischen dem Kraftfahrzeug und dem Objekt können – wie nachfolgend näher erläutert – die erste und die zweite Amplitude ausgewertet werden.
  • In einer Ausführungsform wird anhand eines Unterschieds zwischen der ersten Amplitude und der zweiten Amplitude ein Objektwinkel zwischen einer Hauptsenderichtung des Ultraschallsensors und dem Objekt bestimmt. Anhand der jeweiligen Richtcharakteristik des ersten und des zweiten Ultraschallsignals kann bestimmt werden, mit welchem Schallpegel das Ultraschallsignal innerhalb eines vorbestimmten Winkelbereichs ausgesendet wurde. Dadurch, dass sich die zwei Richtcharakteristiken voneinander unterscheiden, kann durch den Vergleich der Amplituden der reflektierten Ultraschallsignale, die von dem gleichen Objekt stammen, auf die Richtung beziehungsweise den Winkelbereich geschlossen werden, in dem das Objekt angeordnet ist. Somit kann der Objektwinkel bestimmt beziehungsweise abgeschätzt werden. Der Objektwinkel beschreibt den Winkel zwischen der Hauptsenderichtung des Ultraschallsensors und einer gedachten Verbindungslinie zwischen dem Ultraschallsensor und dem Objekt. Die Hauptsenderichtung des Ultraschallsensors kann insbesondere senkrecht zu einer Membran des Ultraschallsensors angeordnet sein.
  • Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn zum Bestimmen des Objektwinkels der Unterschied der ersten Amplitude und der zweiten Amplitude mit einer Zuordnungsvorschrift verglichen wird, welche einen Schallpegel des ersten ausgesendeten Ultraschallsignals und einem Schallpegel des zweiten ausgesendeten Ultraschallsignals in Abhängigkeit von einem Winkel in zumindest einer vorbestimmten Ebene beschreibt. Mit anderen Worten beschreibt die Zuordnungsvorschrift die erste Richtcharakteristik und die zweite Richtcharakteristik bezüglich zumindest einer vorbestimmten Ebene. Die Zuordnungsvorschrift kann beispielsweise als mathematische Formel, als Kennlinie oder als Look-up-Tabelle in dem Steuergerät beziehungsweise der Recheneinrichtung hinterlegt sein. Somit kann auf einfache Weise der Objektwinkel bestimmt beziehungsweise abgeschätzt werden.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist die zumindest eine vorbestimmte Ebene eine horizontale und/oder eine vertikale Ebene. Insbesondere ist die zumindest eine Ebene eine horizontale und/oder eine vertikale Ebene bezüglich der Hauptsenderichtung des Ultraschallsensors. Die Zuordnungsvorschrift kann beispielsweise durch eine entsprechende Messung mit dem Ultraschallsensor bestimmt sein. Hierzu kann beispielsweise die erste und die zweite Richtcharakteristik in der horizontalen und/oder vertikalen Ebene mithilfe eines Mikrofons gemessen werden. Dabei kann es auch vorgesehen sein, dass die Zuordnungsvorschrift bezüglich einer Mehrzahl von vorbestimmten Ebenen ermittelt wird. Dabei können die Ebenen so gewählt werden, dass deren Schnittgerade der Hauptsenderichtung des Ultraschallsensors entspricht. Somit kann durch den Vergleich der ersten und der zweiten Amplitude der Objektwinkel genauer bestimmt werden.
  • Gemäß einer Ausführungsform werden das erste und das zweite Ultraschallsignal derart ausgesendet, dass die erste Richtcharakteristik und die zweite Richtcharakteristik entlang der horizontalen und der vertikalen Richtung jeweils im Wesentlichen gleich sind. Mit anderen Worten sind die erste Richtcharakteristik und die zweite Richtcharakteristik symmetrisch. Es kann auch vorgesehen sein, dass die erste Richtcharakteristik und die zweite Richtcharakteristik bezüglich der Hauptsenderichtung des Ultraschallsensors symmetrisch sind. In diesem Fall kann die Membran des Ultraschallsensors beispielsweise eine konstante Dicke aufweisen und im Wesentlichen rund ausgebildet sein. Die erste und die zweite Richtcharakteristik kann dadurch erreicht werden, dass der Ultraschallsensor zum Aussenden des ersten Ultraschallsignals mit einer ersten Frequenz, beispielsweise der Resonanzfrequenz, betrieben wird und zum Aussenden des zweiten Ultraschallsignals mit einer von der ersten Frequenz verschiedenen zweiten Frequenz betrieben wird. Mit anderen Worten wird der Ultraschallsensor zum Aussenden des zweiten Ultraschallsignals verstimmt. Somit können auf einfache Weise unterschiedliche Richtcharakteristiken ermöglicht werden.
  • In einer weiteren Ausgestaltung ist es vorgesehen, dass das erste und das zweite Ultraschallsignal derart ausgesendet werden, dass der Schallpegel des ersten Ultraschallsignals in einem ersten Winkelbereich größer als der Schallpegel des zweiten Ultraschallsignals ist, dass der Schallpegel des ersten und der Schallpegel des zweiten Ultraschallsignals in einem zweiten Winkelbereich im Wesentlichen gleich sind und dass der Schallpegel des ersten Ultraschallsignals in einem dritten Winkelbereich kleiner als der Schallpegel des zweiten Ultraschallsignals ist. Die Richtcharakteristiken können so angepasst werden, so dass sich in Abhängigkeit vom Raumwinkel drei voneinander unterscheidbare Winkelbereiche ergeben. Dadurch, dass sich die Schallpegel der ausgesendeten Ultraschallsignale in den drei Bereiche unterscheiden, unterscheiden sich auch die Amplituden der reflektierten Ultraschallsignale, die in diesen Bereichen reflektiert wurden. Somit kann durch den Vergleich der ersten Amplitude und der zweiten Amplitude der Bereich bestimmt werden, aus dem das Ultraschallsignal reflektiert wurde.
  • Bevorzugt wird zum Bestimmen des Objektwinkels der Unterschied der ersten Amplitude und der zweiten Amplitude dem ersten Winkelbereich, dem zweiten Winkelbereich oder dem dritten Winkelbereich zugeordnet. Beispielsweise kann die Differenz aus der ersten Amplitude und der zweiten Amplitude bestimmt werden. Wenn diese Differenz größer als Null ist, kann davon ausgegangen werden, dass das erste und das zweite Ultraschallsignal in dem ersten Winkelbereich reflektiert wurden. Wenn die Differenz kleiner als Null ist, kann davon ausgegangen werden, dass das erste und das zweite Ultraschallsignal in dem dritten Winkelbereich reflektiert wurden. Ist die Differenz im Wesentlichen Null ist, kann davon ausgegangen werden, dass das erste und das zweite Ultraschallsignal in dem zweiten Winkelbereich reflektiert wurden. Somit kann auf einfache Weise der Objektwinkel eingegrenzt werden.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform werden das erste und das zweite Ultraschallsignal derart ausgesendet, dass die erste Richtcharakteristik und die zweite Richtcharakteristik entlang der horizontalen und der vertikalen Richtung unterschiedlich sind. Mit anderen Worten sind die erste Richtcharakteristik und die zweite Richtcharakteristik asymmetrisch ausgebildet. Dadurch, dass die erste und zweite Richtcharakteristik bezüglich zumindest zweier Ebenen, die sich beispielsweise in vertikale und in horizontale Richtung erstrecken, unterschiedlich sind, kann eine genauere Eingrenzung des Objektwinkels erfolgen.
  • Bevorzugt werden das erste und das zweite Ultraschallsignal derart ausgesendet, dass sich ein Unterschied des Schallpegels des ersten Ultraschallsignals und des Schallpegel des zweiten Ultraschallsignals in einer Mehrzahl von vorbestimmten Winkelbereichen jeweils unterscheidet. Die Richtcharakteristiken können so ausgebildet sein, dass sich die Unterschiede der beiden Schallpegel in vorbestimmten Winkelbereichen jeweils unterscheiden. Das bedeutet, dass jedem Winkelbereich ein anderer Differenzwert zwischen dem Schallpegel des ersten Ultraschallsignals und dem Schallpegel des zweiten Ultraschallsignals zugeordnet ist. Somit kann eine eineindeutige Zuweisung des Winkelbereichs in Abhängigkeit von der Differenz der Schallpegel zugeordnet werden. Hierzu kann die Membran des Ultraschallsensors asymmetrisch ausgebildet sein.
  • Beispielsweise kann die Membran eine vorbestimmte Dickenverteilung aufweisen. Zudem kann es vorgesehen sein, dass die Membran entsprechenden Ausnehmungen und/oder zusätzliche Masseelemente aufweist.
  • Bevorzugt wird zum Bestimmen des Objektwinkels der Unterschied der ersten Amplitude und der zweiten Amplitude einem der vorbestimmten Winkelbereiche zugeordnet. Dabei kann es auch vorgesehen sein, dass die jeweilige Zuordnungsvorschrift hier durch eine Mehrzahl von Richtungen beziehungsweise Ebenen bestimmt wird. Somit kann der Objektwinkel genauer abgeschätzt werden.
  • Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn eine Temperatur und/oder eine Luftfeuchtigkeit in dem Umgebungsbereich des Kraftfahrzeugs bestimmt wird und anhand der bestimmten Temperatur und/oder der Luftfeuchtigkeit eine Luftschalldämpfung für das erste Ultraschallsignal und das zweite Ultraschallsignal bestimmt wird und bei der Bestimmung des Objektwinkels berücksichtigt wird. Dabei hat sich in Versuchen gezeigt, dass die Luftschalldämpfungsfrequenz abhängig ist. Beispielsweise kann ein Ultraschallsignal mit einer höheren Frequenz im Vergleich zu einem Ultraschall mit einer niedrigeren Frequenz stärker durch die Luft gedämpft werden. Die Luftschalldämpfung ist wiederum abhängig von der Umgebungstemperatur und/oder der Luftfeuchtigkeit. Hierzu kann mit einem entsprechenden Sensor die Temperatur und/oder die Luftfeuchtigkeit in dem Umgebungsbereich bestimmt werden. Insbesondere ist es vorgesehen, dass für unterschiedliche Temperaturen und/oder unterschiedliche Luftfeuchtigkeiten verschiedene Zuordnungsvorschriften hinterlegt sind. Somit kann die Luftschalldämpfung bei der Bestimmung des Objektwinkels berücksichtigt werden.
  • Ferner kann es insbesondere vorgesehen sein, dass das Aussenden des ersten Ultraschallsignals und des zweiten Ultraschallsignals innerhalb einer vorbestimmten zeitlichen Dauer erfolgt. Mit anderen Worten sollen das ersten Ultraschallsignal und das zweite Ultraschallsignal möglichst schnell nacheinander beziehungsweise innerhalb einer möglichst kurzen zeitlichen Dauer nacheinander ausgesendet werden. Damit kann eine Veränderung der relativen Lage zwischen dem Kraftfahrzeug und dem Objekt vernachlässigt werden.
  • Gemäß einer weiteren Ausgestaltung wird eine Membran des Ultraschallsensors zum Aussenden des ersten Ultraschallsignals mit einer ersten Frequenz und zum Aussenden des zweiten Ultraschallsignals mit einer von der ersten Frequenz verschiedenen, zweiten Frequenz angeregt. Die erste Frequenz kann beispielsweise die Resonanzfrequenz des Ultraschallsensors sein, welche beispielsweise im Bereich von 50 kHz liegt. Die zweite Frequenz kann höher oder geringer als die erste Frequenz sein. Somit kann auf einfache Weise das erste und das zweite Ultraschallsignal ausgesendet werden.
  • Weiterhin ist es insbesondere vorgesehen, dass beim Bestimmen der Amplituden eine Doppler-Verschiebung berücksichtigt wird. Diese Doppler-Verschiebung tritt auf, wenn sich das Kraftfahrzeug und das reflektierende Objekt relativ zueinander bewegen beziehungsweise wenn sich das Kraftfahrzeug und das Objekt mit verschiedenen Geschwindigkeiten bewegen. Wenn bei einer Relativbewegung des Kraftfahrzeugs zu dem Objekt das erste Ultraschallsignal ausgesendet wird, das die erste Frequenz aufweist, weist das reflektierte erste Ultraschallsignal eine von der ersten Frequenz verschiedene, verschobene Frequenz auf. Diese Frequenzverschiebung kann zu einer Abschwächung beziehungsweise Verringerung der Amplitude des reflektierten ersten Ultraschallsignals führen. Hier kann es vorgesehen sein, dass die Frequenzverschiebung beziehungsweise die Doppler-Verschiebung bestimmt wird und die Amplitude in Abhängigkeit von der bestimmten Frequenzverschiebung angepasst wird. Beispielsweise kann die Amplitude mit einem Korrekturfaktor für die Frequenzverschiebung multipliziert werden. Dies kann in gleicher Weise für das zweite Ultraschallsignal durchgeführt werden. Auf diese Weise kann der Doppler-Effekt kompensiert werden und die Position des Objekts zuverlässig bestimmt werden.
  • Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn mittels eines Ultraschallsensors zumindest ein drittes Ultraschallsignal mit einer dritten Richtcharakteristik ausgesendet wird, das von dem Objekt reflektierte zumindest eine dritte Ultraschallsignal empfangen wird, eine dritte Amplitude des reflektierten zumindest einen dritten Ultraschallsignals bestimmt wird und die Position des Objekts zusätzlich anhand der dritten Amplitude bestimmt wird. Wenn drei Ultraschallsignale ausgesendet werden, kann die erste Frequenz des ersten Ultraschallsignals der Resonanzfrequenz der Membran des Ultraschallsensors entsprechen, die zweite Frequenz des zweiten Ultraschallsignals kann kleiner als die Resonanzfrequenz sein und die dritte Frequenz des dritten Ultraschallsignals kann größer als die Resonanzfrequenz sein. Grundsätzlich können beliebig viele Ultraschallsignale mit unterschiedlichen Richtcharakteristiken ausgesendet werden. Dadurch kann die Position des Objekts genauer bestimmt werden.
  • Weiterhin kann es vorgesehen sein, dass das erste Ultraschallsignal mehrfach ausgesendet wird und jeweils das von dem Objekt reflektierte erste Ultraschallsignal empfangen wird. Als die erste Amplitude kann dann ein Mittelwert aus den jeweiligen Amplituden der reflektierten ersten Ultraschallsignale bestimmt werden. Dies gilt in gleicher Weise für das zweite Ultraschallsignal und gegebenenfalls das zumindest eine dritte Ultraschallsignal. Durch die Mittelung können Störungen vermindert werden. Diese Störungen können beispielsweise durch ein Kanalrauschen und/oder ein Verstärkerrauschen hervorgerufen werden. Die Störungen können auch von externen Störquellen stammen.
  • Ein erfindungsgemäßes Fahrerassistenzsystem für ein Kraftfahrzeug ist zum Durchführen eines erfindungsgemäßen Verfahrens ausgelegt. Das Fahrerassistenzsystem kann beispielsweise ein Steuergerät und zumindest einen Ultraschallsensor aufweisen. Es kann auch vorgesehen sein, dass das Fahrerassistenzsystem eine Mehrzahl von Ultraschallsensoren aufweist, die verteilt an dem Kraftfahrzeug angeordnet sind. Dabei kann mit jedem der Ultraschallsensoren ein erfindungsgemäßes Verfahren durchgeführt werden. Das Fahrerassistenzsystem ist insbesondere dazu ausgelegt, den Fahrer beim Einparken und/oder Ausparken des Kraftfahrzeugs zu unterstützen.
  • 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 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 einer Mehrzahl von Ultraschallsensoren aufweist;
  • 2 das Kraftfahrzeug gemäß 1 in einer Seitenansicht;
  • 3 das Kraftfahrzeug gemäß 1, wobei mit einem der Ultraschallsensoren Objekte in einem Umgebungsbereich des Kraftfahrzeugs erfasst werden;
  • 4 Richtcharakteristiken eines ersten und eines zweiten Ultraschallsignals, das mit dem Ultraschallsensor ausgesendet wird;
  • 5 die Richtcharakteristiken gemäß einer weiteren Ausführungsform;
  • 6 die Richtcharakteristiken gemäß einer weiteren Ausführungsform; und
  • 7 das Kraftfahrzeug in einer Seitenansicht, wobei mit einem Ultraschallsensor des Kraftfahrzeugs Objekte in dem Umgebungsbereich erfasst werden.
  • In den Figuren werden gleiche und funktionsgleiche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
  • 1 zeigt ein Kraftfahrzeug 1 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in 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, welche beispielsweise durch ein elektronisches Steuergerät (ECU – Electronic Control Unit) des Kraftfahrzeugs 1 gebildet sein kann. Darüber hinaus umfasst das Fahrerassistenzsystem 2 zumindest einen Ultraschallsensor 4.
  • Vorliegend umfasst das Fahrerassistenzsystem 2 acht Ultraschallsensoren 4. Dabei sind vier Ultraschallsensoren 4 in einem Frontbereich 5 des Kraftfahrzeugs 1 und vier Ultraschallsensoren 4 in einem Heckbereich 6 des Kraftfahrzeugs 1 angeordnet. Die Ultraschallsensoren 4 sind dazu ausgebildet, zumindest ein Objekt 8 in einem Umgebungsbereich 7 des Kraftfahrzeugs 1 zu erfassen. Die Ultraschallsensoren 4 dienen insbesondere dazu, eine relative Lage zwischen dem Objekt 8 und Kraftfahrzeug 1 zu bestimmen. Die Ultraschallsensoren 4 können beispielsweise in entsprechenden Durchgangsöffnungen in den Stoßfängern des Kraftfahrzeugs 1 angeordnet sein. Es kann auch vorgesehen sein, dass die Ultraschallsensoren 4 verdeckt hinter den Stoßfängern angeordnet sind.
  • 2 zeigt das Kraftfahrzeug 1 in einer Seitenansicht. Dabei ist beispielhaft nur einer der Ultraschallsensoren 4 dargestellt. Der Ultraschallsensor 4 weist eine Hauptsenderichtung 9 auf, die sich beispielsweise ausgehend von einer Membran des Ultraschallsensors 4 senkrecht erstrecken kann. Weiterhin ist in 2 beispielhaft ein Erfassungsbereich 10 des Ultraschallsensors 4 dargestellt, in dem Objekte 8 in dem Umgebungsbereich 7 erfasst werden sollen. Zum Bestimmen der relativen Lage zwischen dem Objekt 8 und dem Kraftfahrzeug 1 beziehungsweise zum Bestimmen der Position des Objekts 8, kann der Abstand zwischen dem Kraftfahrzeug 1 und dem Objekt 8 bestimmt werden. Zudem kann ein Objektwinkel zwischen der Hauptsenderichtung 9 und einer gedachten Verbindungslinie zwischen dem Ultraschallsensor 4 und dem Objekt 8 bestimmt werden. Der Objektwinkel ist vorliegend durch einen Winkel α und einen Winkel β definiert.
  • Das Fahrerassistenzsystem 2 dient insbesondere dazu, dem Fahrer des Kraftfahrzeugs 1 beim Einparken und/oder Ausparken des Kraftfahrzeugs 1 zu unterstützen. Dabei kann mithilfe der Ultraschallsensoren 4 der Umgebungsbereich 7 vermessen werden und somit einer freier Parkplatz 11 beziehungsweise eine freie Stellfläche erkannt werden. Dies ist beispielhaft im Zusammenhang mit 3 dargestellt. Hier wird das Kraftfahrzeug 1 beispielsweise entlang der Richtung des Pfeils 12 bewegt. In diesem Fall können mit dem Ultraschallsensor 4, der an der vorderen linken Seite des Kraftfahrzeugs 1 angeordnet ist, Objekte 8 in dem Umgebungsbereich 7 erfasst werden. Vorliegend werden als Objekte 8 Bäume 13, geparkte Fahrzeuge 14 sowie ein Müllcontainer 15 erfasst.
  • Zum Erfassen der Objekte 8 wird mit dem Ultraschallsensor 4 ein Ultraschallsignal ausgesendet. Hierzu wird die Membran des Ultraschallsensors 4 mit einem entsprechenden Wandlerelement, beispielsweise einem piezoelektrischen Element, zu mechanischen Schwingungen angeregt. Anschließend schwingt die Membran des Ultraschallsensors 4 aus. Nach dieser Ausschwingphase kann das von den Objekten 8 reflektierte Ultraschallsignal wieder mit dem Ultraschallsensor 4 erfasst werden. Das reflektierte Ultraschallsignal regt die Membran zu mechanischen Schwingungen an. Dies kann mit dem Wandlerelement erfasst werden. Das Wandlerelement kann ein Messsignal in Form einer elektrischen Spannung bereitstellen und an die Steuereinrichtung 3 übertragen. Anhand der Laufzeit zwischen dem Aussenden des Ultraschallsignals und dem Empfangen des Ultraschallsignals kann ein Abstandswert, der den Abstand zwischen dem Ultraschallsensor 4 beziehungsweise dem Kraftfahrzeug 1 und den jeweiligen Objekten 8 beschreibt, bestimmt werden. Zudem kann die Amplitude des reflektierten Ultraschallsignals bestimmt werden.
  • Wenn in dem Beispiel von 3 mit dem Ultraschallsensor 4 ein Ultraschallsignal ausgesendet wird, werden mehrere Echos dieses Ultraschallsignals empfangen. Ein erstes Echo, das von dem geparkten Fahrzeug 14 stammt, weist einen Abstandswert von 1,5 m und eine Amplitude von 15 auf. Ein zweites Echo, das von einem Ast des Baums 13 stammt, weist einen Abstandswert von 3 m und eine Amplitude von 7 auf. Ein drittes Echo, das von dem Müllcontainer 15 stammt, weist einen Abstandswert von 4,5 m und eine Amplitude von 5 auf. Die Amplituden der reflektierten Ultraschallsignale beziehungsweise Echos sind hier beispielhaft gewählt.
  • Die Messdaten können dabei von dem Ultraschallsensor 4 an die Steuereinrichtung 3 übertragen werden. Anhand dieser Informationen beziehungsweise Messdaten kann die Steuereinrichtung 3 nicht entscheiden, ob das Kraftfahrzeug 1 hier geparkt werden kann oder nicht. Insbesondere kann nicht zuverlässig bestimmt werden, ob das zweite Echo von einem Pfosten stammt, der in der Parklücke 11 steht, oder von einem nicht relevanten Objekt 8 außerhalb der Parklücke 11 stammt, wie beispielsweise dem Ast. Die jeweiligen Echos liefern in dem vorliegenden Beispiel nur Informationen, die den Abstand zwischen dem Kraftfahrzeug 1 und dem Objekt 8 beschreiben. Allerdings kann nicht ermittelt werden, aus welchem Winkel die Echos kommen. Somit sind grundsätzlich alle Positionen, die sich beispielsweise auf einer Halbkugel, deren Zentrum der Ultraschallsensor 4 ist, befinden, möglich.
  • Um die Winkel α, β zwischen der Hauptsenderichtung 9 und einer gedachten Verbindungslinie zwischen dem Ultraschallsensor 4 und dem Objekt 8 zu bestimmen, werden mit dem Ultraschallsensor 4 ein erstes und ein zweites Ultraschallsignal ausgesendet. Dabei wird zunächst das erste Ultraschallsignal ausgesendet und die von dem Objekten 8 reflektierten ersten Ultraschallsignale empfangen. Anschließend wird ein zweites Ultraschallsignal ausgesendet und die von den Objekten 8 reflektierten zweiten Ultraschallsignale empfangen. Das erste Ultraschallsignal weist eine erste Richtcharakteristik 16 auf und das zweite Ultraschallsignal weist eine zweite Richtcharakteristik 17 auf. Die Richtcharakteristiken 16, 17 der Ultraschallsignale sind in 4 dargestellt. Dabei zeigt die Abszisse den Winkel β und die Ordinate einen Schallpegel P in dB. Zum Aussenden des ersten Ultraschallsignals kann die Membran des Ultraschallsensors 4 beispielsweise mit der Resonanzfrequenz angeregt werden. Zum Aussenden des zweiten Ultraschallsignals kann die Membran des Ultraschallsensors 4 mit einer von der Resonanzfrequenz verschiedenen Frequenz angeregt werden. Dabei sind das erste Ultraschallsignal und das zweite Ultraschallsignal derart ausgebildet, dass die jeweiligen Richtcharakteristiken symmetrisch sind. Dies bedeutet, dass die Richtcharakteristiken 16, 17 entlang einer horizontalen Richtung und einer vertikalen Richtung gleich sind. Die Richtcharakteristiken 16, 17 gelten somit für die horizontale und die vertikale Richtung.
  • Ferner sind das erste Ultraschallsignal und das zweite Ultraschallsignal derart gewählt, dass der Schallpegel P des ersten Ultraschallsignals in einem ersten Winkelbereich 18 größer als der Schallpegel P des zweiten Ultraschallsignals ist. Der erste Winkelbereich erstreckt sich vorliegend etwa in einem Bereich zwischen –30° und +30°. Ferner sind die Schallpegel P des ersten Ultraschallsignals und des zweiten Ultraschallsignals in einem zweiten Winkelbereich 19 im Wesentlichen gleich. Der zweite Winkelbereich erstreckt sich vorliegend etwa in einem Bereich zwischen –40° und –30° sowie zwischen +30° und +40°. Ferner sind der Schallpegel P des ersten Ultr aschallsignals in einem dritten Winkelbereich 20 kleiner als der Schallpegel P des zweiten Ultraschallsignals. Der dritte Winkelbereich 20 erstreckt sich vorliegend zwischen –60° und –40° sowie zwischen +40° und +60°.
  • Wenn in dem Beispiel von 2 zudem das zweite Ultraschallsignal ausgesendet wird und das von den Objekten 8 reflektierte zweite Ultraschallsignal empfangen wird, erhält man von den gleichen Objekten 8 Echos. Das erste Echo, das dem geparkten Fahrzeug 14 zugeordnet ist, weist ebenfalls einen Abstandwert von 1,5 m und eine Amplitude von 13 auf. Das zweite Echo, das von dem Ast des Baumes 13 stammt, weist einen Abstandwert von 3 m und eine Amplitude mit dem Wert 8 auf. Das dritte Echo, das von dem Müllcontainer 15 stammt, weist einen Abstandwert von 4,5 m und eine Amplitude von 5 auf. Vorliegend wird die Differenz zwischen einer ersten Amplitude des ersten reflektierten Ultraschallsignals und einer zweiten Amplitude des zweiten reflektierten Ultraschallsignals gebildet. Bei dem ersten Echo, das von dem geparkten Fahrzeug 14 stammt, beträgt die erste Amplitude 15 und die zweite Amplitude 13. Als Differenz erhält man somit den Wert 2. Das erste Echo muss also aus dem ersten Winkelbereich 18 stammen. Für das zweite Echo, das von dem Ast stammt, ergibt sich eine erste Amplitude von 7 und eine zweite Amplitude von 8. Die Differenz ergibt sich also zu –1. Das zweite Echo muss also aus dem dritten Winkelbereich 20 stammen. Für das dritte Echo, das von dem Müllcontainer 15 stammt, ergibt sich die erste Amplitude zu 5 und die zweite Amplitude ebenfalls zu 5. Die Differenz beträgt als Null. Das dritte Echo muss also aus dem zweiten Winkelbereich 19 stammen. Mithilfe dieser Methode kann man den Winkel β stark eingrenzen.
  • Um eine genauere Bestimmung der Position der Objekte 8 zu ermöglichen, kann ein erstes Ultraschallsignal und ein zweites Ultraschallsignal ausgesendet werden, das jeweils eine asymmetrische Richtcharakteristik 16, 17 aufweist. Mit anderen Worten kann der Ultraschallsensor 4 eine Membran aufweisen, die eine asymmetrische Richtcharakteristik aufweist. Hierzu zeigt 5 die Richtcharakteristik 16 des ersten Ultraschallsignals und die Richtcharakteristik 17 des zweiten Ultraschallsignals für die horizontale Richtung. 6 zeigt die erste Richtcharakteristik 16 und die zweite Richtcharakteristik 17 für die vertikale Richtung. Dabei sind das erste Ultraschallsignal und das zweite Ultraschallsignal derart gewählt, dass sich die Richtcharakteristiken 16, 17 in vorbestimmten Winkelbereichen 21, 22, 23 und 24 voneinander unterscheiden. Vorliegend sind beispielhaft Winkelbereiche 21, 22, 23 und 24 in den 5 und 6 gezeigt. Dabei sind die Richtcharakteristiken 16, 17 so bestimmt, dass die Differenz zwischen dem Schallpegel P beziehungsweise Amplituden in dem jeweiligen vorbestimmten Winkelbereichen unterschiedlich ist. In dem Winkelbereich 21 beträgt der Unterschied etwa 10 dB, in dem Winkelbreich 22 beträgt der Unterschied etwa 13 dB, in dem Winkelbereich 23 beträgt der Unterschied etwa 0 dB und in dem Winkelbereich 24 beträgt der Unterschied etwa 15 dB. Somit kann eine eineindeutige Zuweisung erfolgen.
  • 7 zeigt ein weiteres Beispiel, bei dem sich das Kraftfahrzeug 1 innerhalb eines Parkhauses 25 befindet. Hierbei werden mit dem Ultraschallsensor 4 als die Objekte 8 ein Pfeiler 27 und eine Kamera 26 erfasst. Vorliegend soll sowohl der Winkel α als auch der Winkel β bestimmt werden. Hierzu ist für die jeweiligen vorbestimmten Winkelbereiche die Differenz zwischen den Sendepegeln P in der Steuereinrichtung 3 hinterlegt. Da diese Differenz für jede Kombination der Winkel α und β einzigartig ist, kann sich anhand der Differenz der Amplituden der Winkel α und der Winkel β ermitteln lassen. Beispielsweise kann bei einem ersten Echo, das von dem Pfeiler 25 stammt, die Differenz zwischen der ersten Amplitude und der zweiten Amplitude 133 betragen. Bei einem zweiten Echo, das von der Kamera 26 stammt, kann die Differenz zwischen der ersten Amplitude und der zweiten Amplitude 78 betragen. Hierbei sind die Amplitudenwerte im Vergleich zu dem vorhergehenden Beispiel anders gewählt. Da jede Differenz der Amplituden einzigartig ist, kann beispielsweise der Wert der Amplitudenunterschiede von 133, der dem ersten Echo zugeordnet ist, einem Winkel α und einem Winkel β zugeordnet werden, der jeweils 0° beträgt. Der Wert von 78, der dem zweiten Echo zugeordnet ist, kann beispielsweise einem Winkel α von 8° und einem Winkel β von –48° zugeordnet werden. Somit können die Echos eineindeutig lokalisiert werden. Somit kann die relative Lage zwischen dem Kraftfahrzeug 1 und dem zumindest einen Objekt 8 genau bestimmt werden.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Claims (15)

  1. Verfahren zum Erfassen eines Objekts (8) in einem Umgebungsbereich (7) eines Kraftfahrzeugs (1), bei welchem mittels eines Ultraschallsensors (4) ein erstes Ultraschallsignal mit einer ersten Richtcharakteristik (16) ausgesendet wird, das von dem Objekt (8) reflektierte erste Ultraschallsignal empfangen wird, ein zweites Ultraschallsignal mit einer von der ersten Richtcharakteristik (16) verschiedenen, zweiten Richtcharakteristik (17) ausgesendet wird, das von dem Objekt (8) reflektierte zweite Ultraschallsignal empfangen wird und eine Position des Objekts (8) anhand des reflektierten ersten Ultraschallsignals und des reflektierten zweiten Ultraschallsignals bestimmt wird, dadurch gekennzeichnet, dass eine erste Amplitude des reflektierten ersten Ultraschallsignals und eine zweite Amplitude des reflektierten zweiten Ultraschallsignals bestimmt werden und die Position des Objekts (8) anhand der ersten und der zweiten Amplitude bestimmt wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass anhand einer Laufzeit zwischen dem Aussenden des ersten Ultraschallsignals und dem Empfangen des reflektierten ersten Ultraschallsignals und/oder anhand einer Laufzeit zwischen dem Aussenden des zweiten Ultraschallsignals und dem Empfangen des reflektierten zweiten Ultraschallsignals ein Abstand zwischen dem Kraftfahrzeug (1) und dem Objekt (4) bestimmt wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass anhand eines Unterschieds zwischen der ersten Amplitude und der zweiten Amplitude ein Objektwinkel (α, β) zwischen einer Hauptsenderichtung (9) des Ultraschallsensors (4) und dem Objekt (8) bestimmt wird.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass zum Bestimmen des Objektwinkels (α, β) der Unterschied der ersten Amplitude und der zweiten Amplitude mit einer Zuordnungsvorschrift verglichen wird, welche einen Schallpegel (P) des ersten Ultraschallsignals und ein Schallpegel (P) des zweiten Ultraschallsignals in Abhängigkeit vom Winkel in zumindest einer vorbestimmten Ebene beschreibt.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine vorbestimmte Ebene entlang einer horizontalen und/oder einer vertikalen Richtung erstreckt.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das erste und das zweite Ultraschallsignal derart ausgesendet werden, dass die erste Richtcharakteristik (16) und die zweite Richtcharakteristik (17) entlang der horizontalen und der vertikalen Richtung jeweils im Wesentlichen gleich sind.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das erste und das zweite Ultraschallsignal derart ausgesendet werden, dass der Schallpegel (P) des ersten Ultraschallsignals in einem ersten Winkelbereich (18) größer als der Schallpegel (P) des zweiten Ultraschallsignals ist, dass der Schallpegel (P) des ersten und der Schallpegel (P) des zweiten Ultraschallsignals in einem zweiten Winkelbereich (19) im Wesentlichen gleich sind und dass der Schallpegel (P) des ersten Ultraschallsignals in einem dritten Winkelbereich (20) kleiner als der Schallpegel (P) des zweiten Ultraschallsignals ist.
  8. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass zum Bestimmen des Objektwinkels (α, β) der Unterschied der ersten Amplitude und der zweiten Amplitude dem ersten Winkelbereich (18), dem zweiten Winkelbereich (19) oder dem dritten Winkelbereich (20) zugeordnet wird.
  9. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das erste und das zweite Ultraschallsignal derart ausgesendet werden, dass die erste Richtcharakteristik (16) und die zweite Richtcharakteristik (17) entlang der horizontalen und der vertikalen Richtung unterschiedlich sind.
  10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das erste und das zweite Ultraschallsignal derart ausgesendet werden, dass sich ein Unterschied des Schallpegels (P) des ersten Ultraschallsignals und des Schallpegels (P) des zweiten Ultraschallsignals in einer Mehrzahl von vorbestimmten Winkelbereichen (21, 22, 23, 24) jeweils unterscheidet, und zum Bestimmen des Objektwinkels (α, β) der Unterschied der ersten Amplitude und der zweiten Amplitude einem der vorbestimmten Winkelbereiche (21, 22, 23, 24) zugeordnet wird.
  11. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass eine Temperatur und/oder eine Luftfeuchtigkeit in dem Umgebungsbereich (7) des Kraftfahrzeugs (1) bestimmt wird und anhand der bestimmten Temperatur und/oder Luftfeuchtigkeit eine Luftschalldämpfung für das erste Ultraschallsignal und das zweite Ultraschallsignal bestimmt wird und bei der Bestimmung des Objektswinkels (α, β) berücksichtigt wird.
  12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Membran des Ultraschallsensors (4) zum Aussenden des ersten Ultraschallsignals mit einer ersten Frequenz und zum Aussenden des zweiten Ultraschallsignals mit einer von der ersten Frequenz verschiedenen, zweiten Frequenz angeregt wird.
  13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mittels eines Ultraschallsensors (4) zumindest ein drittes Ultraschallsignal mit einer dritten Richtcharakteristik ausgesendet wird, das von dem Objekt (8) reflektierte zumindest eine dritte Ultraschallsignal empfangen wird, eine dritte Amplitude des reflektierten zumindest einen dritten Ultraschallsignals bestimmt wird und die Position des Objekts (8) zusätzlich anhand der dritten Amplitude bestimmt wird.
  14. Fahrerassistenzsystem (2) für ein Kraftfahrzeug (1), welches zum Durchführen eines Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche ausgelegt ist.
  15. Kraftfahrzeug (1) mit einem Fahrerassistenzsystem (2) nach Anspruch 14.
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