DE102017103683A1 - Ultraschall-Entfernungskorrektur - Google Patents

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Abstract

Ein Fahrzeugsystem umfasst einen Prozessor mit einem Speicher. Der Prozessor ist dafür programmiert, ein durch einen Radarsensor ausgegebenes erstes Abstandssignal zu empfangen und einen Ultraschallsensor gemäß dem durch den Radarsensor ausgegebenen ersten Abstandssignal zu kalibrieren. Ein Verfahren umfasst Empfangen eines durch einen Radarsensor ausgegebenen ersten Abstandssignals, Empfangen eines durch einen Ultraschallsensor ausgegebenen zweiten Abstandssignals und Kalibrieren des Ultraschallsensors gemäß dem durch den Radarsensor ausgegebenen ersten Abstandssignal.

Description

  • STAND DER TECHNIK
  • Moderne Fahrzeuge enthalten viele Sensoren, die einem Fahrer dabei helfen, das Fahrzeug zu bedienen. In einigen Fällen können die Sensoren zum Betrieb des Fahrzeugs in einem teilweise oder vollständig autonomen Modus verwendet werden. In einem autonomen oder teilweise autonomen Fahrzeug können z.B. Sensorausgaben Objekte im Weg des Fahrzeugs identifizieren, Spurmarkierungen identifizieren und so weiter.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 zeigt ein beispielhaftes Fahrzeug mit einem System zum Kalibrieren eines Ultraschallsensors auf der Basis der Ausgabe eines Radarsensors.
  • 2 ist eine Blockdarstellung von beispielhaften Komponenten des Fahrzeugsystems von 1.
  • 3 ist ein Flussdiagramm eines beispielhaften Prozesses, der durch das Fahrzeugsystem ausgeführt werden kann.
  • 4 ist ein Flussdiagramm eines anderen beispielhaften Prozesses, der durch das Fahrzeugsystem ausgeführt werden kann.
  • 5 ist eine Ansicht von Sensoren, die denselben Abstand mit verschiedenen Ergebnissen messen, von oben.
  • 6A und 6B zeigen eine beispielhafte Datenbank mit einer anfänglichen Kalibration und einer aktualisierten Kalibration unter verschiedenen beispielhaften Umständen.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
  • Fahrzeuge sind vielfältigen Umgebungsfaktoren ausgesetzt. Fahrzeuge werden unter anderen in Umgebungen mit niedrigen Temperaturen, hohen Temperaturen, niedriger Feuchtigkeit und hoher Feuchtigkeit betrieben. Fahrzeugsensoren können verschiedenen Umgebungsfaktoren ausgesetzt sein. Das heißt, bestimmte Umgebungsfaktoren können ändern, wie bestimmte Sensoren bestimmte Messungen vornehmen. Zum Beispiel kann Umgebungsfeuchtigkeit Messungen von einem Ultraschallsensor beeinflussen.
  • In einem Fahrzeug kann mit Ultraschall der Abstand eines Objekts relativ zum Fahrzeug bestimmt werden. Der Ultraschallsensor sendet eine Schallwelle, die von dem Objekt reflektiert wird. Der Ultraschallsensor kann ein Signal ausgeben, dass angibt, dass der Abstand des Objekts Funktion der Schallgeschwindigkeit und der Zeit ist, die die Schallwelle benötigt, um das Objekt zu erreichen und um zu dem Ultraschallsensor zurückreflektiert zu werden.
  • Dabei wird jedoch angenommen, dass sich Schall immer mit einer konstanten Schallgeschwindigkeit ausbreitet. Umgebungsfaktoren können beeinflussen, wie sich Schall durch ein Medium ausbreitet. Zum Beispiel können hohe Temperaturen bewirken, dass sich Schallwellen schneller ausbreiten als bei niedrigeren Temperaturwerten erwartet würde. Obwohl die Auswirkung von Umgebungsfaktoren gering sein kann, können sie signifikant genug sein, um bei Verwendung in Fahrzeugen, insbesondere autonomen Fahrzeugen, Justierung zu rechtfertigen.
  • Ein Radarsensor wird nicht durch dieselben Umgebungsfaktoren wie ein Ultraschallsensor beeinflusst. Das heißt, wie ein Radarsensor Abstand zu einem Objekt misst, ist unabhängig von dem Senden von Schallwellen und Empfangen von Schallwellen, die durch den Ultraschallsensor erzeugt werden. Statt den Ultraschallsensor ganz zu beseitigen (z.B. seine Funktionalität mit den Radarsensormessungen zu ersetzen), können die Abstandsmessungen des Radarsensors zur Justierung der Ausgabe oder Deutung der Ultraschallsensorsignale auf eine Weise verwendet werden, die von bestimmten Umgebungsfaktoren wie Feuchtigkeit unabhängig ist.
  • Genauer gesagt kann die Umgebungstemperatur ein primärer Einfluss auf Ultraschall- Entfernungsmessungen sein. Die Formel, die die Schallgeschwindigkeit als Funktion der Temperatur definiert, ist
    Figure DE102017103683A1_0002
    wobei T in Grad Celsius ist. Mit dem Radar kann dementsprechend nicht nur die Ultraschall-Entfernungsmessung kalibriert werden, sondern die Umgebungstemperatur kann indirekt gemessen werden, wenn die Geschwindigkeit relativ zu dem durch den Radar gemessenen Abstand verglichen mit dem des Ultraschallsensors bekannt ist. Die Umgebungstemperatur kann durch die Gleichung T = 273 × [( 2D / 13,044tt)2 – 1] (2) definiert werden, wobei D der durch den Radar gemessene Abstand und tt die durch den Ultraschall gemessene Gesamtlaufzeit ist. Zusätzlich betrachte man, dass Ultraschallsysteme ein Zeitfenster erlauben, in dem die Messungen vorgenommen werden, sowie ein Fenster erwarteter Signalstärke im Echo von Objekten. Die Abstände betragen typischerweise mindestens 4 Zoll von dem Sensor und bis zu z.B. vier Meter Entfernung. Wenn die Signalgeschwindigkeit aufgrund der Temperaturabfälle verringert ist oder sich vergrößert, so dass die Echos außerhalb dieser verfügbaren Entfernungsmessung empfangen werden, gehen die Daten verloren. Ähnlich dämpft Feuchtigkeit das Signal, und für Systeme im 40-kHz-Bereich tritt die höchste Dämpfung bei ungefähr 50% Feuchtigkeit auf. Die Feuchtigkeit könnte daher das Rücksignal maskieren, und es werden keine Daten erzeugt, weil es als Rauschen betrachtet wird. Deshalb kann man mit dem Radarsensor nicht nur den Abstand bestimmten, sondern auch bestätigen, dass es ein Objekt gibt, das hätte detektiert werden sollen, wodurch das durch den Ultraschall zur "Messung" solcher Objekte verwendete Fenster effektiv modifiziert wird. Ähnliche Effekte treten für barometrischen Druck und bei Partikeln in der Luft wie Staub auf und können auf ähnliche Weise kompensiert werden.
  • Dementsprechend umfasst ein beispielhaftes Fahrzeugsystem, dass Ultraschall- Sensormessungen bezüglich Umgebungsfaktoren wie Feuchtigkeit justieren kann, einen Prozessor, der dafür programmiert ist, ein durch einen Radarsensor ausgegebenes erstes Abstandssignal zu empfangen und einen Ultraschallsensor gemäß dem durch den Radarsensor ausgegebenen ersten Abstandssignal zu kalibrieren. Ein beispielhaftes Verfahren umfasst Empfangen eines durch einen Radarsensor ausgegebenen ersten Abstandssignals, Empfangen eines durch einen Ultraschallsensor ausgegebenen zweiten Abstandssignals und Kalibrieren des Ultraschallsensors gemäß dem durch den Radarsensor ausgegebenen ersten Abstandssignal.
  • Ferner kann ein einziger Radarsensor zur Kalibration von mehreren Ultraschallsensoren verwendet werden. Die Umgebungstemperatur, die Feuchtigkeit und der Druck sind wahrscheinlich für alle sich in einem Fahrzeug befindenden Ultraschallsensoren gleich. Das heißt, der zum Kalibrieren eines Ultraschallsensors entwickelte Kompensationsfaktor kann auf andere sich im Fahrzeug befindende Ultraschallsensoren angewandt werden. Ultraschallsensoren, die sich z.B. an der Seite des Fahrzeugs befinden, können somit durch die Abstandsmessungen eines Radarsensors kalibriert werden, der sich z.B. vorne oder hinten am Fahrzeug befindet.
  • Außerdem kann, obwohl es im Kontext von Radarsensoren besprochen wird, ein ähnliches Konzept auf andere Arten von Sensoren angewandt werden, wie etwa Lidar-Sensoren, Vision-Sensoren (Bildverarbeitungssensoren) und eine beliebige andere Art von Sensor, die durch Umgebungsfaktoren weniger als ein Ultraschallsensor beeinflusst wird.
  • Die dargestellten Elemente können viele verschiedene Formen annehmen und mehrere und/oder alternative Komponenten und Ausstattungen beinhalten. Die veranschaulichten Beispielkomponenten sollen nicht einschränkend sein. Tatsächlich können zusätzliche oder alternative Komponenten und/oder Umsetzungsformen verwendet werden. Sofern nicht ausdrücklich so angegeben, sind die dargestellten Elemente ferner nicht unbedingt maßstabsgetreu gezeichnet.
  • Wie in 1 dargestellt, umfasst das Hostfahrzeug 100 einen Ultraschallsensor 105, einen Radarsensor 110 und ein Fahrzeugsystem 115 zum Kompensieren von Umgebungsfaktoren, die sich auf verschiedene Sensormessungen auswirken können, wie etwa Messungen, die von dem Ultraschallsensor 105 genommen werden. Die Umgebungsfaktoren, die sich auf die durch den Ultraschallsensor 105 genommenen Messungen auswirken können, wären z.B. Feuchtigkeit, Temperatur, barometrischer Druck usw. Durch den Radarsensor 110 genommene Messungen können durch dieselben Umgebungsfaktoren nicht beeinflusst werden. Deshalb kann das Fahrzeugsystem 115 Messungen von dem Radarsensor 110 verwenden, um die durch den Ultraschallsensor 105 genommenen Messungen zu kalibrieren oder zu korrigieren.
  • Zum Beispiel kann das Fahrzeugsystem 115 Abstandssignale betrachten, die durch den Ultraschallsensor 105 und den Radarsensor 110 ausgegeben werden. Die Abstandssignale können einen Abstand des jeweiligen Sensors zu demselben Objekt repräsentieren. Das Fahrzeugsystem 115 kann die Abstandssignale vergleichen. Wenn die Abstandssignale verschieden sind, kann das Fahrzeugsystem 115 bestimmen, dass das durch den Ultraschallsensor 105 ausgegebene Abstandssignal durch Umgebungsfaktoren beeinflusst wurde. In diesem Fall kann das Fahrzeugsystem 115 einen Korrekturfaktor bestimmen und anwenden, der, wenn er auf das durch den Ultraschallsensor 105 ausgegebene Abstandssignal angewandt wird, das Abstandssignal so justiert, dass es denselben Abstand wie den durch den Radarsensor 110 gemessenen repräsentiert. Da der Radarsensor 110 den Abstand unabhängig von Umgebungsfaktoren messen kann, bedeutet Anwendung des Korrekturfaktors, dass der Ultraschallsensor 105 ähnlich immun gegenüber Umgebungsfaktoren ist. Dementsprechend kann das Fahrzeugsystem 115 den Ultraschallsensor 105 gemäß dem durch den Radarsensor 110 ausgegebenen Abstandssignal kalibrieren.
  • Obwohl als eine Limousine veranschaulicht, kann das Hostfahrzeug 100 jedwedes Personen- oder Nutzfahrzeug umfassen, wie etwa ein Auto, einen Laster, einen SUV (sports utility vehicle – Geländewagen), ein Crossover-Fahrzeug, einen Transporter, einen Kleintransporter, ein Taxi, einen Bus usw. Bei einigen möglichen Ansätzen ist das Hostfahrzeug 100 ein autonomes Fahrzeug, das in einem autonomen (z.B. fahrerlosen) Modus, einem teil-autonomen Modus und/oder einem nichtautonomen Modus arbeitet.
  • Nunmehr mit Bezug auf 2 umfasst das Fahrzeugsystem 115 den Ultraschallsensor 105, den Radarsensor 110, einen Speicher 120 und einen Prozessor 125. Einige oder alle dieser Komponenten können sich über eine Kommunikationsstrecke, wie etwa einen CAN- Bus (Controller Area Network), Ethernet oder dergleichen in Kommunikation miteinander befinden.
  • Der Ultraschallsensor 105 kann eine beliebige Anzahl elektronischer Komponenten umfassen, die in Kombination Schallwellen zur Messung eines Abstands zu einem Objekt verwenden können. Der Ultraschallsensor 105 kann den Abstand zu dem Objekt messen, indem eine Schallwelle zu dem Objekt gesendet und eine reflektierte Schallwelle empfangen wird, nachdem die Schallwelle in Richtung des Ultraschallsensors 105 von dem Objekt reflektiert wurde. Der Ultraschallsensor 105 kann einen internen Prozessor umfassen, der den Abstand zu dem Objekt auf der Basis der Schallgeschwindigkeit und der Zeit zwischen dem Senden der Schallwelle und dem Empfangen der reflektierten Schallwelle berechnet. Der Ultraschallsensor 105 kann ein Abstandssignal ausgeben, das die Abstandsmessung repräsentiert.
  • Der Radarsensor 110 kann eine beliebige Anzahl elektronischer Komponenten umfassen, die in Kombination Hochfrequenzwellen zur Messung eines Abstands zu einem Objekt verwenden können. Der Radarsensor 110 kann die Hochfrequenzwellen zu dem Objekt senden und empfängt Echos (z.B. reflektierte Funkwellen), die von dem Objekt abprallen und sich in Richtung des Radarsensors 110 reflektieren. Der Radarsensor 110 kann einen internen Prozessor umfassen, der den Abstand zu dem Objekt z.B. auf der Basis der Lichtgeschwindigkeit und der Zeit zwischen dem Senden der Hochfrequenzwelle und dem Empfangen des Echos berechnet. Dies kann als Direktausbreitungsverfahren bezeichnet werden. Ein Indirekt-Ausbreitungsverfahren kann einen internen Prozessor umfassen, der den Abstand auf der Basis eines gesendeten und von dem Objekt reflektierten modulierten Signals berechnet. Der Frequenzunterschied des empfangenen Signals kann zur Bestimmung des Abstands sowie der relativen Geschwindigkeit des Objekts verwendet werden.
  • Der Speicher 120 kann eine beliebige Anzahl von elektronischen Vorrichtungen umfassen, die Daten speichern können. Zum Beispiel kann der Speicher 120 Abstandsmessungen speichern, die durch den Ultraschallsensor 105, der Radarsensor 110 oder beide genommen werden. Außerdem kann der Speicher 120 Daten speichern, die durch den Prozessor 125 bestimmt werden, wie etwa etwaige durch den Prozessor 125 berechnete Korrekturfaktoren.
  • Der Prozessor 125 kann eine beliebige Anzahl elektronischer Komponenten umfassen, die dafür programmiert sind, den Ultraschallsensor 105 gemäß den durch den Radarsensor 110 genommenen Abstandsmessungen zu kalibrieren. Zum Beispiel kann der Prozessor 125 die durch den Ultraschallsensor 105 und den Radarsensor 110 ausgegebenen Abstandssignale empfangen. Der Prozessor 125 kann dafür programmiert sein, die durch die zwei Signale repräsentierten Abstände zu vergleichen und auf der Basis der Differenz zwischen den zwei Abständen einen Korrekturfaktor zu bestimmen. Der Korrekturfaktor kann ein Verhältnis des durch den Radarsensor 110 gemessenen Abstands zu dem durch den Ultraschallsensor 105 gemessenen Abstand umfassen. Somit kann der Korrekturfaktor oft eine Zahl sein, die kleiner als eins, ungefähr gleich eins oder größer als eins ist, aber kleiner als z.B. zwei. Es können, insbesondere mit der Zeit, auch komplexere Beziehungen entwickelt werden. Zum Beispiel kann der Korrekturfaktor eine multiplizierende Konstante "a" und ein Offset "b" umfassen, um dadurch die Form "ax+b" anzunehmen. Als Alternative kann der Kalibrationsfaktor über eine Best-Fit-Analyse der gesammelten Daten bestimmt werden. Der Korrekturfaktor kann im Speicher 120 gespeichert werden.
  • Der Prozessor 125 kann den Ultraschallsensor 105 kalibrieren, indem der Korrekturfaktor auf durch den Ultraschallsensor 105 ausgegebene zukünftige Abstandssignale angewandt wird. Nach der Bestimmung des Korrekturfaktors und beim Empfang eines durch den Ultraschallsensor 105 ausgegebenen nachfolgenden Abstandssignals kann der Prozessor 125 zum Beispiel dafür programmiert sein, den Abstand aus dem Abstandssignal zu extrahieren, auf den Korrekturfaktor aus dem Speicher 120 zuzugreifen und den aus dem Abstandssignal extrahierten Abstand mit dem Korrekturfaktor zu multiplizieren, um einen justierten Abstand zu berechnen. Wenn sich die Umgebungsfaktoren nicht geändert haben, sollte der justierte Abstand ungefähr gleich dem Abstand zu demselben Objekt wie durch den Radarsensor 110 gemessen sein.
  • 3 ist ein Flussdiagramm eines beispielhaften Prozesses 300, der durch das Fahrzeugsystem 115 ausgeführt werden kann, um den Ultraschallsensor 105 gemäß von dem Radarsensor 110 empfangenen Abstandsdaten zu kalibrieren. Der Prozess 300 kann zu jedem beliebigen Zeitpunkt ausgeführt werden, wie z.B. wenn das Hostfahrzeug 100 betrieben wird. Bei einigen möglichen Ansätzen kann der Prozess 300 am Anfang jedes Schlüssel-An-Zyklus ausgeführt werden. Bei anderen Implementierungen kann der Prozess 300 einmal je einer vorbestimmten Menge an Schlüssel-an-Zyklen (z.B. einmal alle fünf Schlüssel-An-Zyklen) ausgeführt werden. Bei einem weiteren anderen möglichen Ansatz kann der Prozess 300 mehrmals pro Schlüssel-An-Zyklus ausgeführt werden, so dass z.B. der Ultraschallsensor 105 kontinuierlich kalibriert werden kann, um sich ändernde Umgebungsfaktoren zu berücksichtigen.
  • In Block 305 kann das Fahrzeugsystem 115 ein erstes Abstandssignal empfangen. Das erste Abstandssignal kann durch den Radarsensor 110 ausgegeben und durch den Prozessor 125 empfangen werden. Der Prozessor 125 kann das erste Abstandssignal verarbeiten, um den Abstand zum Objekt, gemessen durch den Radarsensor 110, zu bestimmen.
  • In Block 310 kann das Fahrzeugsystem 115 ein zweites Abstandssignal empfangen. Das zweite Abstandssignal kann durch den Ultraschallsensor 105 ausgegeben und durch den Prozessor 125 empfangen werden. Der Prozessor 125 kann das zweite Abstandssignal verarbeiten, um den Abstand zum Objekt, gemessen durch den Ultraschallsensor 105, zu bestimmen.
  • In Block 315 kann das Fahrzeugsystem 115 die gemessenen Abstände vergleichen. Zum Beispiel kann der Prozessor 125 den Abstand zum Objekt, gemessen durch den Radarsensor 110, mit dem Abstand zum Objekt, gemessen durch den Ultraschallsensor 105, vergleichen. Wenn die gemessenen Abstände um einen vorbestimmten Betrag (z.B. mehr als 1%) verschieden sind, kann der Prozessor 125 bestimmen, dass ein Korrekturfaktor benötigt wird, um Umgebungsfaktoren zu kompensieren, die sich auf die durch den Ultraschallsensor 105 genommene Messung ausgewirkt haben können.
  • In Block 320 kann das Fahrzeugsystem 115 den Korrekturfaktor auf der Basis der Differenz zwischen den durch den Ultraschallsensor 105 und den Radarsensor 110 genommenen Messungen bestimmen. Zur Bestimmung des Korrekturfaktors kann der Prozessor 125 ein Verhältnis des durch den Radarsensor 110 gemessenen Abstands zu dem durch den Ultraschallsensor 105 gemessenen Abstand bestimmen. Der Korrekturfaktor kann somit oft eine Zahl sein, die kleiner als eins ist, ungefähr gleich eins ist oder größer als eins, aber kleiner als z.B. zwei.
  • In Block 325 kann das Fahrzeugsystem 115 den Ultraschallsensor 105 kalibrieren. Kalibrieren des Ultraschallsensors 105 kann umfassen, dass der Prozessor 125 den Korrekturfaktor auf zukünftige durch den Ultraschallsensor 105 genommene Messungen anwendet. Kalibrieren des Ultraschallsensors 105 wird nachfolgend ausführlicher mit Bezug auf 4 besprochen.
  • Bei einer möglichen Implementierung kann ein ähnlicher Prozess wie der oben mit Bezug auf 3 beschriebene verwendet werden, um Ultraschallsensoren 105 zum Zeitpunkt der Herstellung zu kalibrieren. Die Genauigkeit eines neuen Ultraschallsensors 105 kann somit evaluiert und korrigiert werden, bevor der Ultraschallsensor 105 zur Verwendung z.B. in einem Fahrzeug oder einer anderen Implementierung ausgeliefert wird.
  • 4 zeigt ein Flussdiagramm eines beispielhaften Prozesses 400, der implementiert werden kann, um den Ultraschallsensor 105 gemäß dem Korrekturfaktor zu kalibrieren. Der Prozess 400 kann zum Beispiel in Block 325 des oben mit Bezug auf 3 besprochenen Prozesses 300 implementiert werden.
  • In Block 405 kann das Fahrzeugsystem 115 ein durch den Ultraschallsensor 105 ausgegebenes nachfolgendes Abstandssignal empfangen. Dieses nachfolgende Signal kann zeitlich später als das erste Abstandssignal, das durch den Radarsensor 110 ausgegeben wird, und das zweite Abstandssignal, das durch den Ultraschallsensor 105 ausgegeben wird, kommen. Das nachfolgende Signal kann von dem Ultraschallsensor 105 z.B. über die Kommunikationsstrecke zu dem Prozessor 125 gesendet werden.
  • In Block 410 kann das Fahrzeugsystem 115 den Korrekturfaktor anwenden. Wie oben mit Bezug auf den Prozess 300 besprochen, kann der Prozessor 125 den Korrekturfaktor auf der Basis der Differenz zwischen den Abständen zu einem bestimmten Objekt, gemessen durch den Ultraschallsensor 105 und den Radarsensor 110, bestimmen. In Block 410 kann der Prozessor 125 den Korrekturfaktor auf das durch den Ultraschallsensor 105 ausgegebene und in Block 405 empfangene nachfolgende Abstandssignal anwenden. Bei einer möglichen Implementierung kann Anwenden des Korrekturfaktors Multiplizieren des aus dem nachfolgenden Abstandssignal extrahierten Abstands mit dem Korrekturfaktor umfassen, was zu dem justierten Abstand führt.
  • In Entscheidungsblock 415 kann das Fahrzeugsystem 115 bestimmen, ob eine Umgebungsänderung aufgetreten ist. Zum Beispiel kann der Prozessor 125 eine Ausgabe z.B. durch einen Feuchtigkeitssensor, einen Temperatursensor, einen Drucksensor usw. empfangen, die eine Änderung der umgebenden Umwelt in der Nähe des Fahrzeugs angibt. Wenn eine solche Änderung aufgetreten ist, kann der Prozess 400 zu Block 420 voranschreiten. Ohne solche Änderungen kann der Prozess 400 zu Block 405 voranschreiten, so dass der Korrekturfaktor auf weitere durch den Ultraschallsensor 105 ausgegebene Abstandssignale angewandt werden kann. In einigen Fällen kann der Korrekturfaktor gemäß tatsächlichen Feuchtigkeits-, Temperatur- oder Druckmessungen verifiziert werden, da Feuchtigkeit, Temperatur und Druck mathematisch mit dem Abstand in Beziehung gesetzt werden können.
  • In Block 420 kann das Fahrzeugsystem 115 einen neuen Korrekturfaktor bestimmen. Der neue Korrekturfaktor kann bestimmt werden, um die in Block 415 identifizierte Umgebungsfaktoränderung zu berücksichtigen. Um den neuen Korrekturfaktor zu bestimmen, kann der Prozessor 125 durch den Radarsensor 110 und den Ultraschallsensor 105 ausgegebene Abstandssignale empfangen, die Signale vergleichen und auf der Basis der durch den Radarsensor 110 und den Ultraschallsensor 105 gemessenen Abstände zu demselben Objekt den neuen Korrekturfaktor erzeugen. Der Prozess 400 kann zu Block 405 voranschreiten, so dass der neue Korrekturfaktor auf nachfolgende durch den Ultraschallsensor 105 genommene Abstandsmessungen angewandt werden kann.
  • Der Prozess 400 kann weiter ausgeführt werden, solange das Fahrzeug betrieben wird.
  • Nunmehr mit Bezug auf 5 ist das Hostfahrzeug 100 sowohl mit dem Ultraschallsensor 105 als auch dem Radarsensor 110 gezeigt. Beide können sich in der Nähe des vorderen Endes des Hostfahrzeugs 100 befinden. Ferner können sich sowohl der Ultraschallsensor 105 als auch der Radarsensor 110 ungefähr entlang derselben Ebene befinden. Deshalb können sich der Ultraschallsensor 105 und der Radarsensor 110 in demselben Abstand von einem Objekt vor dem Hostfahrzeug 100 befinden.
  • Die durch den Ultraschallsensor 105 und den Radarsensor 110 gemessenen Abstände sind in 5 gezeigt. Zum Beispiel kann der Abstand d1 den durch den Radarsensor 110 gemessenen Abstand repräsentieren, und der Abstand d2 kann den durch den Ultraschallsensor 105 gemessenen Abstand repräsentieren. Obwohl die Abstände d1 und d2 ungefähr gleich sind, können wie oben besprochen Umgebungsfaktoren bewirken, dass die Ausgabe des Ultraschallsensors 105 einen anderen Abstand als die Ausgabe des Radarsensors 110 repräsentiert. Anwendung des Korrekturfaktors auf die durch den Ultraschallsensor 105 ausgegebenen Signale kompensiert dieses Problem.
  • 6A und 6B zeigen beispielhafte Tabellen, die zeigen, wie sich Umgebungsfaktoren auf die Ausgabe des Ultraschallsensors 105 auswirken können und wie der Korrekturfaktor angewandt werden kann, um solche Probleme zu überwinden. Zum Beispiel kann bei einer möglichen Implementierung, wenn der durch den Ultraschallsensor 105 gemessene Abstand 5% größer als der durch den Radarsensor 110 gemessene Abstand ist, der Prozessor 125 den Korrekturfaktor als 0,95 berechnen. Wie in der letzten Spalte von 6A gezeigt, bewirkt Anwendung des Korrekturfaktors, dass der kalibrierte Ultraschallabstand derselbe wie der durch den Radarsensor 110 gemessene Abstand ist.
  • 6B zeigt einen anderen Ansatz, wobei sich der Umgebungsfaktor während des Betriebs des Hostfahrzeugs 100 ändert. In diesem Beispiel beträgt der Abstand zu dem Objekt vor dem Hostfahrzeug 100 zu verschiedenen Zeiten 1–1,2 Meter vor dem Hostfahrzeug 100. Anfänglich misst der Ultraschallsensor 105 Abstände von ungefähr 5% mehr als der Radarsensor 110. Deshalb beginnt der Korrekturfaktor bei ungefähr 0,95. Nach der dritten Iteration beginnt der Ultraschallsensor 105 jedoch mit dem Messen von Abständen von ungefähr 7% mehr als der Radarsensor 110. Deshalb wird die Änderung des Umgebungsfaktors detektiert und der Korrekturfaktor auf ungefähr 0,93 justiert. Die in 6A und 6B dargestellten Tabellen sind lediglich Beispiele. Die in den Tabellen gezeigten Abstandsmessungen und Korrekturfaktoren wurden der Klarheit und Einfachheit halber gerundet.
  • Im Allgemeinen können die beschriebenen Rechensysteme und/oder -vorrichtungen ein beliebiges einer Reihe von Computerbetriebssystemen einsetzen, einschließlich, jedoch auf keinen Fall eingeschränkt auf, Versionen und/oder Varianten des Ford Sync®-Betriebssystems, der Middleware AppLink/Smart Device Link, des Automotive®-Betriebssystems von Microsoft, des Microsoft Windows®-Betriebssystems, des Unix-Betriebssystems (zum Beispiel das Solaris®-Betriebssystem, das von der Oracle Corporation in Redwood Shores, Kalifornien, USA, vertrieben wird), des AIX-UNIX-Betriebssystems, das von International Business Machines in Armonk, New York, USA, vertrieben wird, des Linux-Betriebssystems, der Mac OSX- und -iOS-Betriebssysteme, die von der Apple Inc. in Cupertino, Kalifornien, USA, vertrieben werden, des BlackBerry OS, das von der Blackberry, Ltd. in Waterloo, Kanada, vertrieben wird, und des Android-Betriebssystems, das von der Google, Inc. und der Open Handset Alliance entwickelt wird, oder der CAR-Plattform von QNX® für Infotainment, die von QNX Software Systems angeboten wird. Beispiele für Datenverarbeitungsvorrichtungen wären ohne Beschränkung ein fahrzeugeigener Fahrzeugcomputer, eine Computer-Workstation, ein Server, ein Desktop-, Notebook-, Laptop- oder Handheld-Computer oder irgendein anderes Datenverarbeitungssystem und/oder eine andere Datenverarbeitungsvorrichtung.
  • Datenverarbeitungsvorrichtungen weisen im Allgemeinen computerausführbare Anweisungen auf, wobei die Anweisungen durch eine oder mehrere Datenverarbeitungsvorrichtungen, wie etwa die oben aufgelisteten, ausführbar sein können. Computerausführbare Anweisungen können aus Computerprogrammen kompiliert oder interpretiert werden, die unter Verwendung vielfältiger Programmiersprachen und/oder -technologien erstellt werden, darunter und ohne Beschränkung und entweder allein oder in Kombination JavaTM, C, C++, Visual Basic, Java Script, Perl, usw. Einige dieser Anwendungen können auf einer virtuellen Maschine, wie etwa der Java Virtual Machine, der virtuellen Maschine Dalvik oder dergleichen, kompiliert und ausgeführt werden. Im Allgemeinen empfängt ein Prozessor (zum Beispiel ein Mikroprozessor) Anweisungen, zum Beispiel von einem Speicher, einem computerlesbaren Speichermedium usw., und führt diese Anweisungen aus, wobei er dabei einen oder mehrere Prozesse ausführt, einschließlich eines oder mehrerer der hier beschriebenen Prozesse. Solche Anweisungen und anderen Daten können unter Verwendung einer Vielfalt von computerlesbaren Medien gespeichert und übertragen werden.
  • Ein computerlesbares Medium (auch ein prozessorlesbares Medium genannt) weist ein beliebiges nichtflüchtiges (zum Beispiel konkretes) Medium, das an einer Bereitstellung von Daten (zum Beispiel Anweisungen) beteiligt ist, die von einem Computer gelesen werden können (zum Beispiel von einem Prozessor eines Computers), auf. Ein derartiges Medium kann viele Formen annehmen, darunter unter anderem nichtflüchtige Medien und flüchtige Medien. Nichtflüchtige Medien können zum Beispiel optische oder magnetische Datenträger und andere persistente Speicher aufweisen. Flüchtige Medien können zum Beispiel dynamische Direktzugriffsspeicher (DRAM), die in der Regel einen Hauptspeicher bilden, aufweisen. Derartige Anweisungen können von einem oder mehreren Übertragungsmedien, einschließlich Koaxialkabeln, Kupferdraht und Glasfasern, einschließlich der Drähte, die einen Systembus umfassen, der mit einem Prozessor eines Computers gekoppelt ist, übertragen werden. Übliche Formen von computerlesbaren Medien weisen zum Beispiel eine Floppy-Disk, eine Diskette, eine Festplatte, ein Magnetband, ein beliebiges anderes magnetisches Medium, eine CD-ROM, eine DVD, ein beliebiges anderes optisches Medium, Lochkarten, Papierband, ein beliebiges anderes physisches Medium mit Lochmustern, einen RAM, einen PROM, einen EPROM, einen Flash-EEPROM, einen beliebigen anderen Speicherchip oder eine beliebige andere Speicherkassette oder ein beliebiges anderes Medium, aus welchen ein Computer lesen kann, auf.
  • Zu Datenbanken, Datenbeständen oder anderen Datenspeichern, die hierin beschrieben sind, können diverse Arten von Mechanismen zum Speichern und Holen verschiedener Arten von Daten sowie Zugreifen auf diese zählen, einschließlich einer hierarchischen Datenbank, eines Dateisatzes in einem Dateisystem, einer Anwendungsdatenbank in einem gesetzlich geschützten Format, eines relationalen Datenbankverwaltungssystems (Relational Database Management System, RDBMS) usw. Jeder derartige Datenspeicher ist allgemein in einer Rechenvorrichtung enthalten, die ein Computerbetriebssystem einsetzt, wie eines der oben erwähnten, und auf ihn wird mittels eines Netzes auf eine beliebige oder beliebige mehrere einer Vielfalt von Methoden zugegriffen. Ein Dateisystem kann von einem Computerbetriebssystem zugreifbar sein und kann Dateien aufweisen, die in diversen Formaten gespeichert sind. Ein RDBMS wendet allgemein die Structured Query Language (SQL) zusätzlich zu einer Sprache zum Erstellen, Speichern, Bearbeiten und Ausführen gespeicherter Prozeduren, wie etwa die oben erwähnte PL/SQL-Sprache, an.
  • Bei einigen Beispielen sind Systemelemente möglicherweise als computerlesbare Anweisungen (zum Beispiel Software) auf einer oder mehreren Rechenvorrichtungen (zum Beispiel Server, PCs usw.) implementiert, auf damit assoziierten computerlesbaren Medien (zum Beispiel Platten, Speicher usw.) gespeichert. Ein Computerprogrammprodukt kann derartige auf computerlesbaren Medien gespeicherte Anweisungen zum Ausführen der vorliegend beschriebenen Funktionen umfassen.
  • Was die vorliegend beschriebenen Prozesse, Systeme, Verfahren, Heuristiken usw. betrifft, versteht es sich, dass, obwohl die Schritte derartiger Prozesse usw. als gemäß einer bestimmten geordneten Abfolge auftretend beschrieben wurden, solche Prozesse mit in einer anderen als der vorliegend beschriebenen Reihenfolge ausgeführten beschriebenen Schritten ausgeübt werden könnten. Es versteht sich ferner, dass gewisse Schritte gleichzeitig durchgeführt werden könnten, dass andere Schritte hinzugefügt werden könnten oder dass gewisse, hier beschriebene Schritte weggelassen werden könnten. Mit anderen Worten werden die Beschreibungen von Prozessen vorliegend zum Zweck der Veranschaulichung bestimmter Ausführungsformen bereitgestellt und sollten in keiner Weise als Beschränkung der Ansprüche aufgefasst werden.
  • Folglich versteht es sich, dass die oben genannte Beschreibung veranschaulichend und nicht einschränkend sein soll. Viele andere Ausführungsformen und Anwendungen als die angeführten Beispiele würden beim Lesen der obigen Beschreibung hervorgehen. Der Schutzumfang sollte nicht unter Bezugnahme auf die oben stehende Beschreibung bestimmt werden, sondern stattdessen unter Bezugnahme auf die beiliegenden Ansprüche zusammen mit dem vollen Umfang von Äquivalenten, zu welchen diese Ansprüche berechtigt sind. Es wird erwartet und beabsichtigt, dass zukünftige Entwicklungen in den vorliegend besprochenen Technologien auftreten werden und dass die offenbarten Systeme und Verfahren in solche zukünftigen Ausführungsformen integriert werden.
  • Zusammengefasst versteht es sich, dass die Anmeldung modifiziert und abgewandelt werden kann.
  • Alle in den Ansprüchen verwendeten Begriffe sind dafür beabsichtigt, ihre gewöhnliche Bedeutung zu erhalten, wie sie von in den vorliegend beschriebenen Technologien bewanderten Fachleuten verstanden wird, es sei denn, dass vorliegend ein expliziter Hinweis auf das Gegenteil gemacht wird. Insbesondere ist die Verwendung der Artikel im Singular wie „ein“, „einer“, „eine“, „der“, „die“, „das“ usw. als Angabe eines oder mehrerer der aufgezeigten Elemente zu verstehen, sofern ein Anspruch nicht ausdrücklich eine gegensätzliche Einschränkung angibt.
  • Die Zusammenfassung wird bereitgestellt, um dem Leser zu ermöglichen, schnell die Art der technischen Offenbarung festzustellen. Sie wird mit dem Verständnis eingereicht, dass sie nicht dazu verwendet werden soll, den Schutzumfang oder die Bedeutung der Ansprüche zu interpretieren oder einzuschränken. Zusätzlich dazu kann in der vorangehenden Ausführlichen Beschreibung gesehen werden, dass verschiedene Merkmale in verschiedenen Ausführungsformen für den Zweck der Übersichtlichkeit der Offenbarung gruppiert sind. Diese Vorgehensweise der Offenbarung ist nicht als eine Absicht wiedergebend zu interpretieren, dass die beanspruchten Ausführungsformen mehr Merkmale erfordern als ausdrücklich in jedem Anspruch dargelegt sind. Vielmehr liegt der Erfindungsgegenstand in weniger als allen Merkmalen einer einzelnen offenbarten Ausführungsform, wie es die folgenden Ansprüche wiedergeben. Somit werden die folgenden Ansprüche hiermit in die Ausführliche Beschreibung aufgenommen, wobei jeder Anspruch für sich als ein eigenständig beanspruchter Gegenstand steht.

Claims (17)

  1. Fahrzeugsystem, umfassend: einen Prozessor mit einem Speicher, wobei der Prozessor dafür programmiert ist, ein durch einen Radarsensor ausgegebenes erstes Abstandssignal zu empfangen und einen Ultraschallsensor gemäß dem durch den Radarsensor ausgegebenen ersten Abstandssignal zu kalibrieren.
  2. Fahrzeugsystem nach Anspruch 1, wobei der Prozessor dafür programmiert ist, ein durch den Ultraschallsensor ausgegebenes zweites Abstandssignal zu empfangen.
  3. Fahrzeugsystem nach Anspruch 2, wobei der Prozessor dafür programmiert ist, das erste Abstandssignal mit dem zweiten Abstandssignal zu vergleichen und auf der Basis einer Differenz zwischen dem ersten Abstandssignal und dem zweiten Abstandssignal einen Korrekturfaktor zu bestimmen.
  4. Fahrzeugsystem nach Anspruch 3, wobei der Prozessor dafür programmiert ist, den Ultraschallsensor durch Anwendung des Korrekturfaktors auf ein durch den Ultraschallsensor ausgegebenes drittes Abstandssignal zu kalibrieren.
  5. Fahrzeugsystem nach Anspruch 4, wobei das durch den Ultraschallsensor ausgegebene dritte Abstandssignal durch den Prozessor nach dem durch den Radarsensor ausgegebenen ersten Abstandssignal und nach dem durch den Ultraschallsensor ausgegebenen zweiten Abstandssignal empfangen wird.
  6. Fahrzeugsystem, umfassend: mindestens einen Ultraschallsensor; einen Radarsensor; einen Prozessor mit einem Speicher, wobei der Prozessor dafür programmiert ist, ein durch den Radarsensor ausgegebenes erstes Abstandssignal zu empfangen und den mindestens einen Ultraschallsensor gemäß dem durch den Radarsensor ausgegebenen ersten Abstandssignal zu kalibrieren.
  7. Fahrzeugsystem nach Anspruch 6, wobei der Prozessor dafür programmiert ist, ein durch den Ultraschallsensor ausgegebenes zweites Abstandssignal zu empfangen.
  8. Fahrzeugsystem nach Anspruch 7, wobei der Prozessor dafür programmiert ist, das erste Abstandssignal mit dem zweiten Abstandssignal zu vergleichen und auf der Basis einer Differenz zwischen dem ersten Abstandssignal und dem zweiten Abstandssignal einen Korrekturfaktor zu bestimmen.
  9. Fahrzeugsystem nach Anspruch 8, wobei der Prozessor dafür programmiert ist, den mindestens einen Ultraschallsensor durch Anwendung des Korrekturfaktors auf ein durch den mindestens einen Ultraschallsensor ausgegebenes drittes Abstandssignal zu kalibrieren.
  10. Fahrzeugsystem nach Anspruch 9, wobei das durch den mindestens einen Ultraschallsensor ausgegebene dritte Abstandssignal durch den Prozessor nach dem durch den Radarsensor ausgegebenen ersten Abstandssignal und nach dem durch den mindestens einen Ultraschallsensor ausgegebenen zweiten Abstandssignal empfangen wird.
  11. Fahrzeugsystem nach Anspruch 6, wobei der mindestens eine Ultraschallsensor mehrere Ultraschallsensoren umfasst und wobei jeder der mehreren Ultraschallsensoren gemäß dem durch den Radarsensor ausgegebenen ersten Abstandssignal kalibriert wird.
  12. Verfahren, umfassend: Empfangen eines durch einen Radarsensor ausgegebenen ersten Abstandssignals; Empfangen eines durch einen Ultraschallsensor ausgegebenen zweiten Abstandssignals; und Kalibrieren des Ultraschallsensors gemäß dem durch den Radarsensor ausgegebenen ersten Abstandssignal.
  13. Verfahren nach Anspruch 12, das ferner Vergleichen des ersten Abstandssignals mit dem zweiten Abstandsignal umfasst.
  14. Verfahren nach Anspruch 13, das ferner Bestimmen eines Korrekturfaktors auf der Basis einer Differenz zwischen dem ersten Abstandssignal und dem zweiten Abstandssignal umfasst.
  15. Verfahren nach Anspruch 14, das ferner Empfangen eines durch den Ultraschallsensor ausgegebenen dritten Abstandssignals umfasst.
  16. Verfahren nach Anspruch 15, wobei Kalibrieren des Ultraschallsensors Anwenden des Korrekturfaktors auf das durch den Ultraschallsensor ausgegebene dritte Abstandssignal umfasst.
  17. Verfahren nach Anspruch 16, wobei das durch den Ultraschallsensor ausgegebene dritte Abstandssignal nach dem durch den Radarsensor ausgegebenen ersten Abstandssignal und nach dem durch den Ultraschallsensor ausgegebenen zweiten Abstandssignal empfangen wird.
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