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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Ultraschallsensors eines Kraftfahrzeugs, bei welchem für den Ultraschallsensor eine vorbestimmte, einen abstandsabhängigen Verlauf von Schwellwerten aufweisende Schwellwertkurve bereitgestellt wird, mit welcher eine Amplitude eines von dem Ultraschallsensor zur Messung eines Abstands zwischen dem Kraftfahrzeug und einem in einem Umgebungsbereich des Kraftfahrzeugs befindlichen Objekt empfangenen Empfangssignal verglichen werden. Die Erfindung betrifft außerdem eine Ultraschallsensorvorrichtung, ein Fahrerassistenzsystem sowie ein Kraftfahrzeug.
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Das Interesse richtet sich vorliegend auf einen Ultraschallsensor, mittels welchem Abstände zwischen einem Kraftfahrzeug und in seiner Umgebung befindlichen Objekten gemessen werden können. Die von dem Ultraschallsensor erfassten Objekte und deren Abstände können einem Fahrerassistenzsystem des Kraftfahrzeugs, beispielsweise einem Parkhilfeassistenten, bereitgestellt werden. Ultraschallsensoren arbeiten nach dem Echolaufzeitprinzip. Dies bedeutet, dass ein Sendesignal in Form von einem Ultraschallsignal ausgesendet wird, das Sendesignal in dem Umgebungsbereich des Kraftfahrzeugs reflektiert wird und als Empfangssignal wieder von dem Ultraschallsensor empfangen wird. Das Empfangssignal weist dabei in der Regel eine Vielzahl von Echos auf, welche von Reflexionen in dem Umgebungsbereich stammen. Die Echos können dabei sogenannte Zielechos sein, welche von einer Reflexion des Sendesignals an einem Objekt stammen, oder Störechos beziehungsweise Bodenechos sein, welche von einer Reflexion des Sendesignals an einem Boden beziehungsweise einer Fahrbahn des Kraftfahrzeugs stammen.
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Um zu bewerten, ob es sich bei dem Echos in dem Empfangssignal um Zielechos oder Bodenechos handelt, ist es aus dem Stand der Technik bekannt, sogenannte Schwellwertkurven vorzugeben, mit welchen Amplituden der Echos in dem Empfangssignal verglichen werden. Durch die Schwellwertkurve kann eine Empfindlichkeit des Ultraschallsensors eingestellt werden. Ist die Amplitude eines Echos größer als die Schwellwertkurve, so wird das Echo als ein Zielecho interpretiert und ausgewertet. Ist die Amplitude eines Echos kleiner als die Schwellwertkurve, so wird das Echo als ein Störecho beziehungsweise Bodenecho interpretiert, welches ausgefiltert beziehungsweise ausgeblendet werden soll.
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Ein solcher Ultraschallsensor, bei welchem die Amplitude eines empfangenen Signals sowie ein gemessener Entfernungswert zur Unterscheidung von relevanten und irrelevanten Signalen zur Verfügung stehen, ist in der
EP 1 296 159 B1 beschrieben. Außerdem ist aus der
DE 10 2005 059 907 A1 bekannt, ein Datenfeld in einem Speicher abzulegen, durch welches Stützstellen beziehungsweise Stützpunkte der Schwellwertkurve vorgegeben sind. Eine zeitliche Lage der Stützstellen der Schwellwertkurve kann abhängig von den Einsatzbedingungen des Ultraschallsensors oder Umweltbedingungen verändert werden kann.
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In der Regel wird die Schwellwertkurve als ein abstandsabhängiger beziehungsweise laufzeitabhängiger Verlauf von Schwellwerten vorgegeben. In einem Abstandsbereich, in welchem bekanntermaßen Bodenechos auftreten, werden dabei entsprechend hohe Schwellwerte vorgegeben, sodass der Ultraschallsensor in diesem Bereich eine verringerte beziehungsweise niedrigere Empfindlichkeit aufweist. Die niedrige Empfindlichkeit des Ultraschallsensors kann jedoch dazu führen, dass, insbesondere schwach reflektierende, Objekte, welche in einem Abstandsbereich, in welchem der Ultraschallsensor niedrige Schwellwerte und damit eine hohe Empfindlichkeit aufweist, problemlos erkannt werden können, in demjenigen Abstandsbereich mit der verringerten Empfindlichkeit nicht mehr erkannt werden können.
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Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Lösung bereitzustellen, wie Objekte in einem Umgebungsbereich eines Kraftfahrzeugs besonders zuverlässig erkannt werden können.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren, eine Ultraschallsensorvorrichtung, ein Fahrerassistenzsystem sowie ein Kraftfahrzeug gemäß den unabhängigen Patentansprüchen gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche, der Beschreibung und der Figuren.
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Ein erfindungsgemäßes Verfahren dient zum Betreiben eines Ultraschallsensors eines Kraftfahrzeugs. Bei dem Verfahren wird für den Ultraschallsensor eine vorbestimmte, einen abstandsabhängigen Verlauf von Schwellwerten aufweisende Schwellwertkurve bereitgestellt, mit welcher eine Amplitude eines von dem Ultraschallsensor zur Messung eines Abstands zwischen dem Kraftfahrzeug und einem in einem Umgebungsbereich des Kraftfahrzeugs befindlichen Objekt empfangenen Empfangssignal verglichen werden. Darüber hinaus wird zur Erhöhung einer Empfindlichkeit des Ultraschallsensors zumindest ein Schwellwert der Schwellwertkurve nach Erfassung des Vorhandenseins des Objektes in dem Umgebungsbereich herabgesetzt.
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Von dem Ultraschallsensor wird zum Detektieren des Objektes in dem Umgebungsbereich das Empfangssignal empfangen. Das Empfangssignal weist einen abstandsabhängigen beziehungsweise laufzeitabhängigen Verlauf auf. Dies bedeutet, dass das Empfangssignal eine Vielzahl von Echos aufweist, wobei jedes Echo basierend auf seiner Position in dem Empfangssignal jeweils einer Laufzeit und damit einem Abstand in dem Umgebungsbereich zugeordnet werden kann. Um nun zu bestimmen, ob ein Echo in dem Empfangssignal von einer Reflexion an dem Objekt oder von einer Reflexion an einer Störstelle, beispielweise von einer Bodenreflexion stammt, wird eine Amplitude des Echos, insbesondere ein Maximum des Echos, mit der abstandsabhängigen beziehungsweise laufzeitabhängigen Schwellwertkurve verglichen. Durch die Schwellwertkurve ist einem Abstand in dem Umgebungsbereich beziehungsweise einer Laufzeit ein Schwellwert zugeordnet. Dabei wird jedes Echo mit demjenigen Schwellwert der Schwellwertkurve verglichen, welcher dem, zu dem Echo korrespondierenden Abstand zugeordnet ist. Wenn die Amplitude des Echos den zugeordneten Schwellwert überschreitet, wird das Echo als ein Zielecho, also von einer Reflexion an einem Objekt stammend, charakterisiert. Daraufhin kann das Echo zur Abstandsbestimmung des Objektes ausgewertet werden. Der Abstand des Objektes wird als der Abstand bestimmt, an welchem das Echo in dem abstandsabhängigen Empfangssignal auftritt. Wenn die Amplitude des Echos den zugeordneten Schwellwert unterschreitet, wird das Echo als ein Störecho beziehungsweise Bodenecho, also von einer Reflexion an einem Boden beziehungsweise Fahrbahn des Kraftfahrzeugs stammend, charakterisiert. Das Echo wird insbesondere nicht ausgewertet und beispielsweise verworfen.
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Durch die vorbestimmte Schwellwertkurve ist eine Empfindlichkeit des Ultraschallsensors, eine sogenannte Standardempfindlichkeit des Ultraschallsensors, vorgegeben. Die Schwellwertkurve kann beispielsweise in zumindest drei Schwellwertkurvenabschnitte unterteilt werden, wobei jedem Schwellwertkurvenabschnitt ein Abstandsbereich zugeordnet ist. Ein erster Abstandsbereich kann Abstände aus einem Nahbereich bezogen auf das Kraftfahrzeug aufweisen. Ein zweiter Abstandsbereich kann Abstände aus einem Mittelbereich bezogen auf das Kraftfahrzeug aufweisen und ein dritter Abstandsbereich kann Abstände aus einem Fernbereich bezogen auf das Kraftfahrzeug aufweisen. Dabei sind insbesondere den Abständen aus dem Mittelbereich höhere Schwellwerte zugeordnet als den Abständen aus dem Nahbereich und dem Fernbereich, da in dem Mittelbereich beispielweise besonders häufig Bodenechos auftreten. Wenn die Schwellwertkurve fest vorgegeben wird und nicht verändert wird, kann es vorkommen, dass ein sich in dem Fernbereich befindliches Objekt, welches beispielsweise anhand des Vergleiches der Amplitude des Echos mit dem, dem Fernbereich zugeordneten Schwellwert erkannt wurde, nicht mehr erkannt werden kann, wenn es sich in dem Mittelbereich befindet, da die Amplitude des Echos beispielsweise nicht mehr den dem Mittelbereich zugeordneten Schwellwert überschreitet. Das Objekt befindet sich in einer sogenannten Detektionslücke.
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Um eine solche Detektionslücke zu verhindern, ist es nun vorgesehen, dass eine Empfindlichkeit des Ultraschallsensors erhöht wird, wenn von dem Ultraschallsensor ein Objekt in dem Umgebungsbereich detektiert wurde. Wenn das Objekt beispielsweise in einem ersten Messzyklus in einem ersten Abstand zum Kraftfahrzeug erfasst wurde, so wird für zumindest einen auf den ersten Messzyklus folgenden zweiten Messzyklus insbesondere zumindest derjenige Schwellwert abgesenkt, welcher zu einem im Vergleich zum ersten Abstand geringeren zweiten Abstand korrespondiert. Dadurch kann das Objekt, dessen Abstand relativ zum Kraftfahrzeug sich beispielweise aufgrund von einer Bewegung des Kraftfahrzeugs und/oder des Objektes zwischen den zwei Messzyklen verändern, insbesondere verringern, kann, auch in dem zumindest einen zweiten Messzyklus erfasst werden. Anders ausgedrückt bedeutet dies, dass das Objekt beispielsweise in dem ersten Messzyklus in dem Fernbereich erfasst wird und daraufhin zumindest ein Schwellwert in dem, dem Mittelbereich zugeordneten Schwellwertkurvenabschnitt abgesenkt wird. Somit kann das Objekt auch dann noch zuverlässig erkannt werden, wenn es sich in dem Mittelbereich befindet.
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Durch das Erhöhen der Empfindlichkeit des Ultraschallsensors bei Vorhandensein eines Objektes in dem Umgebungsbereich kann eine Detektionslücke verhindert werden. Dadurch kann gewährleistet werden, dass das Objekt dauerhaft von dem Ultraschallsensor detektiert werden kann. Somit ist das Verfahren besonders zuverlässig gestaltet.
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Vorzugsweise wird das Vorhandensein des Objektes erfasst, wenn in einer vorbestimmten Anzahl an, von dem Ultraschallsensor durchgeführten Messzyklen das Objekt anhand des Vergleiches der Amplitude des in dem Messzyklus empfangenen Empfangssignals mit der Schwellwertkurve erfasst wird. Das Objekt wird beispielsweise erstmalig in einem ersten Messzyklus detektiert, indem das Überschreiten der Schwellwertkurve durch eine Amplitude eines Echos in dem Empfangssignal von dem Ultraschallsensor erfasst wird. Das Vorhandensein des Objektes wird dann erfasst, wenn die Amplitude des dem Objekt zugeordneten Echos beispielweise in zumindest einem weiteren Messzyklus die Schwellwertkurve überschreitet. Anders ausgedrückt, wird das erstmalig detektierte Objekt bestätigt, wenn es in dem zumindest einen weiteren Messzyklus erneut detektiert wird. Beispielsweise können drei, insbesondere zeitlich unmittelbar aufeinanderfolgende, Messzyklen vorgegeben werden, in welchen das Objekt detektiert werden muss, um das Vorhandensein des Objektes zu erfassen. Somit kann gewährleistet werden, dass die Empfindlichkeit nur dann erhöht wird, wenn sich tatsächlich ein Objekt in dem Umgebungsbereich des Kraftfahrzeugs befindet.
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Es erweist sich als vorteilhaft, wenn der zumindest eine Schwellwert herabgesetzt wird, sobald von dem Ultraschallsensor das Vorhandensein des Objekts erfasst wird. Anders ausgedrückt wird die Empfindlichkeit des Ultraschallsensors sofort erhöht, wenn das Vorhandensein des Objektes erfasst wurde. Dies bedeutet, dass unmittelbar nach der Erfassung des Vorhandenseins des Objektes in dem Umgebungsbereich der zumindest eine Schwellwert herabgesetzt wird. Somit kann das Objekt dauerhaft mit einer besonders hohen Empfindlichkeit erfasst werden.
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Alternativ dazu wird der zumindest eine Schwellwert erst herabgesetzt, sobald das von dem Ultraschallsensor bereits erfasste Objekt nicht mehr anhand des Vergleiches der Amplitude des Empfangssignals mit der Schwellwertkurve erfasst wird. Dies bedeutet, dass der zumindest eine Schwellwert nicht bereits dann herabgesetzt wird, sobald das Objekt erfasst wurde, sondern erst, wenn es von dem Ultraschallsensors nicht mehr, beispielsweise aufgrund des Eintretens des Objektes in die Detektionslücke, erfasst werden kann. Mit anderen Worten bedeutet dies, dass die Empfindlichkeit nicht sofort, sondern nach Bedarf erhöht wird. Somit kann verhindert werden, dass der Ultraschallsensor zu empfindlich eingestellt wird und der Ultraschallsensor beispielweise dadurch Bodenechos fälschlicherweise als Zielechos interpretiert, obwohl das Objekt nach wie vor mit der Standardempfindlichkeit erfasst werden könnte. Insbesondere wird die Empfindlichkeit dann nur in demjenigen Abstandsbereich erhöht, in welchem das Objekt mit der Standardempfindlichkeit nicht erfasst werden kann.
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In einer Weiterbildung der Erfindung werden alle Schwellwerte der Schwellwertkurve nach Erfassung des Vorhandenseins des Objektes in dem Umgebungsbereich herabgesetzt. Insbesondere werden alle Schwellwerte herabgesetzt, sobald das Vorhandensein des Objektes erfasst wurde, also unmittelbar nach der Erfassung des Vorhandenseins des Objektes. Beispielweise kann die vorbestimmte Schwellwertekurve zu empfindlicheren Schwellwerten hin parallel verschoben werden. Damit wird die vorbestimmte Schwellwertkurve beziehungsweise Standardschwellwertkurve auf eine empfindlichere Schwellwertkurve abgebildet. Somit kann besonders schnell und einfach die Empfindlichkeit des Sensors erhöht werden.
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Alternativ dazu kann nur derjenige Schwellwert der Schwellwertkurve herabgesetzt werden, welcher zu einem von dem Ultraschallsensor erfassten aktuellen Abstand des Objektes korrespondiert. Gemäß dieser Ausführungsform wird die Schwellwertkurve nur partiell abgesenkt. Dies bedeutet, dass immer nur ein Schwellwert abgesenkt wird, nämlich der Schwellwert in dem abstandsabhängigen Verlauf der Schwellwertkurve, welcher zu dem aktuellen Abstand des Objekts korrespondiert. Für die anderen Schwellwerte der Schwellwertkurve werden die Standardwerte vorgegeben. Anders ausgedrückt, wird ein mit dem Objekt „mitwanderndes“ Fenster in der Schwellwertkurve gebildet, in welchem der Ultraschallsensor die erhöhte Empfindlichkeit aufweist. Somit kann, insbesondere in dem Mittelbereich, in welchem häufig Bodenechos auftreten, die Standardempfindlichkeit über eine maximale Zeitdauer aufrechterhalten werden. Dadurch kann eine Fehlinterpretation von Bodenechos als Zielechos verhindert werden.
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Dabei kann vorgesehen sein, dass der zumindest eine Schwellwert der Schwellwertkurve solange herabgesetzt wird, bis das Vorhandensein des Objektes von dem Ultraschallsensor anhand des Vergleiches der Amplitude des Empfangssignals mit dem zumindest einen herabgesetzten Schwellwert nicht mehr detektiert wird. Anders ausgedrückt bedeutet dies, dass die aufgrund des detektierten Vorhandenseins des Objektes erhöhte Empfindlichkeit des Ultraschallsensors wieder herabgesetzt wird und der Ultraschallsensor beispielsweise zurück auf die Standardempfindlichkeit gesetzt wird, sobald das Objekt auch mit der erhöhten Empfindlichkeit nicht mehr erkannt wird. Hier wird nämlich davon ausgegangen, dass sich das Objekt aus dem Umgebungsbereich des Kraftfahrzeugs entfernt hat. Um nun zu verhindern, dass der Ultraschallsensor zu empfindlich eingestellt ist, wird der zumindest eine Schwellwert wieder erhöht, sodass der Ultraschallsensor wieder mit der Standardempfindlichkeit betrieben wird.
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Gemäß einer Ausführungsform wird der zumindest eine Schwellwert der Schwellwertkurve auf einen vorbestimmten Wert herabgesetzt. Dabei wird für jeden Schwellwert ein erster Wert beziehungsweise Standardwert vorgegeben. Durch den abstandsabhängigen Verlauf der Schwellwerte mit dem Standardwert wird die vorbestimmte Schwellwertkurve gebildet und damit die Standardempfindlichkeit vorgegeben. Die Standardwerte werden dann bereitgestellt, wenn sich kein Objekt in dem Umgebungsbereich des Kraftfahrzeugs befindet. Außerdem kann ein gegenüber dem Standardwert geringerer zweiter Wert für jeden Schwellwert vorgegeben sein und bereitgestellt werden, sobald das Objekt in dem Umgebungsbereich erfasst wurde. Durch das Vorgegeben der zwei Werte kann die Empfindlichkeit des Ultraschallsensors besonders einfach und ohne großen Rechenaufwand verändert werden.
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In einer alternativen Ausführungsform der Erfindung wird der zumindest eine Schwellwert der Schwellwertkurve nach Erfassen des Vorhandenseins des Objektes so eingestellt, dass eine Differenz zwischen der Amplitude des Echos in dem Empfangssignal und dem Schwellwert einen vorbestimmten Grenzwert unterschreitet. Gemäß dieser Ausführungsform wird der Schwellwert bei Vorhandensein des Objektes also dynamisch eingestellt. Dies bedeutet, dass der Schwellwert beispielsweise nur soweit abgesenkt wird, dass das Objekt von dem Ultraschallsensor gerade noch detektiert werden kann, also dass die Amplitude des dem Objekt zugeordneten Echos den zumindest einen, dynamisch bestimmten Schwellwert gerade überschreitet. Anders ausgedrückt bedeutet dies, dass der vorbestimmte Grenzwert dabei so gewählt wird, dass die Amplitude des Echos den zumindest einen Schwellwert der Schwellwertkurve nur knapp überschreitet. Somit kann gewährleistet werden, dass zwar das Objekt insbesondere dauerhaft erkannt werden kann, aber unerwünschte Störsignale, beispielsweise Bodenechos, nicht mehr erkannt werden.
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Die Erfindung betrifft außerdem eine Ultraschallsensorvorrichtung mit zumindest einem Ultraschallsensor und einer Steuereinrichtung, welche dazu ausgelegt ist, ein erfindungsgemäßes Verfahren durchzuführen. Die Steuereinrichtung kann dabei beispielsweise ein zentrales Steuergerät des Kraftfahrzeugs sein, welches eine Vielzahl von Ultraschallsensoren des Kraftfahrzeugs ansteuern kann und damit die Empfindlichkeit jedes Ultraschallsensors individuell einstellen kann. Es kann aber auch vorgesehen sein, dass die Steuereinrichtung in den Ultraschallsensor integriert ist, sodass jeder Ultraschallsensor eine Steuereinrichtung aufweist. Damit kann jeder Ultraschallsensor selbst seine Empfindlichkeit erhöhen, wenn er ein Objekt in dem Umgebungsbereich detektiert hat.
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Ein erfindungsgemäßes Fahrerassistenzsystem umfasst eine erfindungsgemäße Ultraschallsensorvorrichtung. Das Fahrerassistenzsystem kann beispielsweise als ein Parkhilfeassistent ausgebildet sein.
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Die Erfindung betrifft außerdem ein Kraftfahrzeug mit einem Fahrerassistenzsystem. Das Kraftfahrzeug ist dabei insbesondere als ein Personenkraftwagen ausgebildet.
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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. Es sind darüber hinaus Ausführungen und Merkmalskombinationen, insbesondere durch die oben dargelegten Ausführungen, als offenbart anzusehen, die über die in den Rückbezügen der Ansprüche dargelegten Merkmalskombinationen hinausgehen oder abweichen.
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Die Erfindung wird nun anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen sowie unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert.
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Dabei zeigen:
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1 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs;
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2 eine schematische Darstellung einer vorbestimmten Schwellwertkurve aufweisend einen abstandsabhängigen Verlauf von Schwellwerten;
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3 eine schematische Darstellung der Schwellwertkurve gemäß 2 und einer abgesenkten Schwellwertkurve; und
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4 eine schematische Darstellung der Schwellwertkurve gemäß 2, welche bereichsweise abgesenkt ist.
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In den Figuren sind gleiche sowie funktionsgleiche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
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1 zeigt ein Kraftfahrzeug 1 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Das Kraftfahrzeug 1 ist in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel als ein Personenkraftwagen ausgebildet. Das Kraftfahrzeug 1 umfasst ein Fahrerassistenzsystem 2, welches beispielsweise als ein Parkhilfeassistent ausgebildet ist und einen Fahrer des Kraftfahrzeugs 1 bei einem Einparkvorgang unterstützen kann. Das Fahrerassistenzsystem 2 umfasst eine Ultraschallsensorvorrichtung 3, welche zumindest einen Ultraschallsensor 4 sowie eine Steuereinrichtung 5 aufweist.
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In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel umfasst die Ultraschallsensorvorrichtung 3 acht Ultraschallsensoren 4. Dabei sind vier Ultraschallsensoren 4 in einem Frontbereich 6 des Kraftfahrzeugs 1 angeordnet und vier weitere Ultraschallsensoren 4 in einem Heckbereich 7 des Kraftfahrzeugs 1 angeordnet. Mittels der Ultraschallsensorvorrichtung 3 kann ein Umgebungsbereich 8 des Kraftfahrzeugs 1 überwacht werden. Dabei sind die Ultraschallsensoren 4 dazu ausgelegt, einen Abstand eines Objektes 9 in dem Umgebungsbereich 9 des Kraftfahrzeugs 1 zu dem Kraftfahrzeug 1 zu erfassen. Zu diesem Zweck können die Ultraschallsensoren 4 ein Sendesignal in Form von einem Ultraschallsignal aussenden und das in dem Umgebungsbereich 8 reflektierte Sendesignal als Empfangssignal wieder empfangen.
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Die Steuereinrichtung 5 ist hier als ein fahrzeugseitiges, zentrales Steuergerät ausgebildet, welches mit den Ultraschallsensoren 4 kommunizieren kann. Die Steuereinrichtung 5 kann die Ultraschallsensoren 4 beispielweise ansteuern, um eine Empfindlichkeit der Ultraschallsensoren 4 einzustellen beziehungsweise vorzugeben. Es kann aber auch vorgesehen sein, dass jeder Ultraschallsensor 4 eine eigene Steuereinrichtung 5 aufweist, beispielsweise in Form von einer Auswerteeinrichtung, welche in den jeweiligen Ultraschallsensor 4 integriert ist.
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Das von einem der Ultraschallsensoren 4 empfangene Empfangssignal weist einen abstandsabhängigen beziehungsweise laufzeitabhängigen Verlauf auf. Dabei weist das Empfangssignal üblicherweise eine Vielzahl von Echos auf, welche von Reflexionen in dem Umgebungsbereich 8 stammen. Anhand einer Position eines Echos in dem Empfangssignal kann die Laufzeit des Echos ermittelt werden, welche direkt in den Abstand umgerechnet werden kann, in welchem das Sendesignal in dem Umgebungsbereich 8 reflektiert wurde. Hier tritt in dem Empfangssignal, welches von dem Ultraschallsensor 4 empfangen wurde, aufgrund der Reflexion des Sendesignals an dem Objekt 9 ein Echo an einer Position auf, welche zu einem Abstand des Objektes 9 relativ zum Kraftfahrzeug 1 korrespondiert. Um Echos in dem Empfangssignal, welche von Objekten stammen und daher sogenannte Zielechos sind, von Echos, welche beispielsweise von Bodenreflexionen stammen und daher sogenannte Bodenechos sind, zu unterscheiden, wird eine vorbestimmte Schwellwertkurve 10 bereitgestellt, welche in 2 gezeigt ist und durch welche eine Standardempfindlichkeit des Ultraschallsensors 4 vorgegeben ist.
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Dabei sind über die Laufzeit t, welche in einen Abstand relativ zum Kraftfahrzeug 1 umgerechnet werden kann, Schwellwerte S aufgetragen, durch welche die laufzeitabhängige beziehungsweise abstandsabhängige Schwellwertkurve 10 vorgegeben ist. Dabei ist jeweiligen Laufzeiten t1, t2, t3 jeweils ein Schwellwert S1, S2, S3 zugeordnet. Die Schwellwertkurve 10 weist hier drei Schwellwertkurvenabschnitte auf. Einem ersten Zeitbereich, welcher zu einem Nahbereich korrespondiert, sind Schwellwerte S aus einem ersten Schwellwertbereich zugeordnet. Einem zweiten Zeitbereich, welcher zu einem Mittelbereich korrespondiert, sind Schwellwerte S aus einem zweiten Schwellwertbereich zugeordnet und einem dritten Zeitbereich, welcher zu einem Fernbereich korrespondiert, sind Schwellwerte S aus einem dritten Schwellwertbereich zugeordnet. Die Laufzeit t1 wird dabei einem Objekt zugeordnet, welches sich in dem Fernbereich befindet, die Laufzeiten t2 und t3 werden einem Objekt zugeordnet, welches sich in dem Mittelbereich befindet. In dem Mittelbereich treten beispielsweise häufiger Bodenechos auf. Daher sind die dem zweiten Schwellwertbereich zugeordneten Schwellwerte S2, S3 gegenüber den Schwellwerten S1 aus dem ersten und dem dritten Schwellwertbereich erhöht. Mit anderen Worten bedeutet dies, dass der Ultraschallsensor 4 in dem Mittelbereich eine niedrigere Empfindlichkeit aufweist, als in dem Nahbereich und dem Fernbereich.
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Mit dieser Schwellwertkurve 10 werden die Amplituden der Echos in dem Empfangssignal verglichen. Wenn eine Amplitude die Schwellwertkurve 10 überschreitet, so wird das zugehörige Echo als Zielecho identifiziert. Wenn eine Amplitude die Schwellwertkurve 10 unterschreitet, so wird das zugehörige Echo beispielsweise als Bodenecho identifiziert. Hier ist ein Verlauf der Amplitude A des zu dem Objekt 9 gehörigen Echos 11 in dem von dem Ultraschallsensor 4 erfassten Empfangssignal in Abhängigkeit von der Laufzeit t gezeigt. Je geringer die Laufzeit t des Echos 11 ist, desto näher befindet sich das Objekt 9 an dem Kraftfahrzeug 1, also desto geringer ist der Abstand des Objektes 9 zu dem Kraftfahrzeug 1. Dabei ist gezeigt, dass das Objekt 9 anhand des Vergleiches der Amplitude A des Echos 11 mit der Schwellwertkurve 10 erkannt werden kann, wenn das Echo 11 eine Laufzeit zwischen t1 und t2 und t3 und 0 aufweist. Hier wird das Objekt 9 beispielsweise erstmalig von dem Ultraschallsensor 4 bei der Laufzeit t1 anhand des Vergleiches der Amplitude A des Echos 11 mit dem zu der Laufzeit t1 korrespondierenden Schwellwert S1 erfasst. In den Bereichen t1 bis t2 und t3 bis 0 ist die Amplitude A des Echos 11 nämlich größer oder gleich der Schwellwertkurve 10. Wenn das dem Objekt 9 zugeordnete Echo 11 jedoch eine Laufzeit zwischen t2 und t3 aufweist, kann das Objekt 9 nicht mehr erfasst werden, da die Amplitude A des Echos 11 die Schwelwertkurve 10 in diesem Bereich nicht überschreitet. Das Objekt 9 befindet sich also in einer Detektionslücke 12.
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Um diese Detektionslücke 12 zu verhindern, wird, wie in 3 gezeigt, zumindest ein Schwellwert S1, S2, S3 der Schwellwertkurve 10 abgesenkt, wenn das Vorhandensein des Objektes 9 in dem Umgebungsbereich 8 des Kraftfahrzeugs 1 erfasst wurde. Nach Erfassung des Objektes 9 wird für den zumindest einen Schwellwert S1, S2, S3 ein verringerter Wert S1’, S2’, S3’ bereitgestellt. Die verringerten Werte S1’, S2’, S3’ können beispielsweise vorgegeben sein und in einem fahrzeuginternen Speicher hinterlegt sein oder dynamisch von der Steuereinrichtung 5 bestimmt werden. Dabei können die verringerten Werte S1’, S2’, S3’ so bestimmt werden, dass die Amplitude A des Echos 11 den jeweiligen verringerten Schwellwert S1’, S2’, S3’ nur um höchsten einen vorbestimmten Grenzwert überschreitet.
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Gemäß diesem Ausführungsbeispiel werden alle Schwellwerte S1, S2, S3 der Schwellwertkurve 10 abgesenkt. Dies bedeutet, dass die vorbestimmte Schwellwertkurve 10, also die Standardschwellwertkurve 10, auf eine empfindlichere Schwellwertkurve 10’ abgebildet wird. Dazu kann die Standardschwellwertkurve 10 beispielsweise parallel verschoben werden, sodass der Standardschwellwert S1 auf den verringerten Schwellwert S1’, der Standardschwellwert S2 auf den verringerten Schwellwert S2’ und der Standardschwellwert S3 auf den verringerten Schwellwert S3’ abgebildet wird. Damit kann das Objekt 9 auch dann erfasst werden, wenn sich das Echo 11 eine Laufzeit t zwischen t2 und t3 aufweist.
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Der zumindest eine verringerte Schwellwert S1’, S2’, S3’ wird solange bereitgestellt, bis das Objekt 9 auch anhand des Vergleiches der Amplitude A des Echos 11 in dem Empfangssignal mit der verringerten, empfindlicheren Schwellwertkurve 10’ nicht mehr erfasst wird. Dann wird nämlich davon ausgegangen, dass sich das Objekt 9 nicht mehr in dem Umgebungsbereich 8 des Kraftfahrzeugs 1 befindet.
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Der zumindest eine Schwellwert S1, S2, S3 kann dabei abgesenkt werden, sobald das Objekt 9 erfasst wurde, also unmittelbar nachdem das Objekt 9 erfasst wurde. Es kann aber auch vorgesehen sein, dass der zumindest eine Schwellwert S1, S2, S3 erst abgesenkt wird, wenn das Objekt 9 nicht mehr anhand des Vergleiches der Amplitude A des Echos 11 mit der Schwellwertkurve 10 erfasst werden kann. Dies ist beispielweise dann der Fall, wenn das Echo 11 eine Laufzeit t aufweist, welche sich innerhalb der Detektionslücke 12 befindet.
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In 4 ist gezeigt, dass die Schwellwertkurve 10 nur partiell abgesenkt wird. Dabei wird nur derjenige Schwellwert S4 auf einen abgesenkten Schwellwert S4’ abgebildet, welcher zu einer aktuellen Laufzeit t4 des Echos 11 korrespondiert. Insbesondere wird nur ein Schwellwertkurvenabschnitt abgesenkt, welcher den Schwellwert S4 aufweist. Es wird also ein mit der Laufzeit t des Echos 11 „mitwanderndes“ Fenster in der Schwellwertkurve 10 bestimmt. Somit wird die Empfindlichkeit des Ultraschallsensors 4 dynamisch angepasst und nur bereichsweise erhöht. Insbesondere wird die Schwellwertkurve 10 nur dann partiell abgesenkt, wenn das Objekt 9 nicht mehr anhand des Vergleichs der Amplitude A des Echos 11 mit der Schwellwertkurve 10 erfasst werden kann. Durch das partielle Absenken der Schwellwertkurve 10 kann in vorteilhafter Weise verhindert werden, dass die Schwellwertkurve 10 über den gesamten Abstandsbereich beziehungsweise Laufzeitbereich zu empfindlich eingestellt wird.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 1296159 B1 [0004]
- DE 102005059907 A1 [0004]
