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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Ultraschall-Sensorvorrichtung eines Kraftfahrzeugs. Die Erfindung betrifft auch eine Ultraschall-Sensorvorrichtung für ein Kraftfahrzeug, mit einem Ultraschallsender zum Emittieren eines Ultraschallsignals, einem Ultraschallsensor zum Empfangen eines Ultraschallechos und mit einer Recheneinrichtung zum Ermitteln eines Abstandes zu einem Objekt für den einen Ultraschallsensor zu zumindest zwei unterschiedlichen Zeitpunkten.
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Typischerweise nutzt ein automatisches Notbremssystem, welches auf Ultraschallsensoren basiert, die Ultraschallsensoren um eine Umgebung eines zugeordneten Kraftfahrzeugs zu überwachen und Fahrzeuge und/oder sonstige Hindernisse vor oder hinter dem mit den Ultraschallsensoren ausgestatteten Kraftfahrzeug zu detektieren. Basierend auf einer Abstandsinformation der Sensoren wird sodann eine Entscheidung bezüglich eines automatischen Bremsens getroffen, um eine bevorstehende Kollision zu vermeiden.
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Bekannte Anwendungen derartiger automatischer Bremssysteme sind beispielsweise:
- Bremsen während eines automatischen Parkvorgangs: Ein Parkassistenzsystem kann die Möglichkeit, selbständig eine Not- oder Notfallbremsung durchzuführen, anbieten.
- Typischerweise ist bei einem derartigen Einparken die Umgebung kontrollier, sodass sich für die Bremsfunktion nur eine geringe Fehlerwahrscheinlichkeit ergibt.
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Unterstützung bei fehlerhafter Nutzung eines Pedals nach einem Fahrtrichtungswechsel: Diese Funktion zielt darauf ab, eine Motorkraft oder Fahrgeschwindigkeit in einem Zeitraum nach einem Fahrtrichtungswechsel oder Gangwechsel zu reduzieren, wenn ein Objekt in der beabsichtigten Fahrtrichtung detektiert wird. Auch hier ist die Fehlerwahrscheinlichkeit gering. Ein Fehler kann jedoch beträchtlicher Einfluss auf den Benutzer oder Fahrer habe.
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Notbremsfunktion bei Rückwärtsfahrt mit einem Ultraschall-Parkassistenten (UPA): Diese Funktion löst eine Notbremsung aus, wenn das Kraftfahrzeug rückwärtsfährt und der Ultraschall-Parkassistent aktiv ist. Dies bietet den Vorteil, dass bei der Rückwärtsfahrt des Kraftfahrzeugs ein möglicher Schaden an dem Kraftfahrzeug reduziert oder minimiert wird.
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Bremsen bei aktiviertem Ultraschall-Parkassistenten: Das Ziel dieser Funktion ist es, das Bremssystem gemeinsam mit dem Ultraschallparkassistenz, insbesondere einer Abstandswarnung, aktiviert zu haben, und die Ultraschallparkassistenz nur bei eingelegtem Rückwärtsgang zu aktivieren. Dies führt zu einer verbesserten Manövrierfähigkeit.
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Unterstützung bei fehlerhafter Nutzung eines Pedals bei stehendem Kraftfahrzeug: Diese Funktion limitiert die Motorkraft oder die Kraftfahrzeuggeschwindigkeit, wenn bei Stillstand des Kraftfahrzeugs ein Objekt in der geplanten Fahrtrichtung detektiert ist. Hierdurch wird der Vorteil erreicht, dass bei einem durch eine fehlerhafte Benutzung des Pedals verursachten Unfall dessen Auswirkungen reduziert werden. Da hier jedoch in einer Vielzahl von üblichen Verkehrssituationen, beispielsweise vor roten Ampeln, irrtümliche automatischen Bremsungen („falsche Positive“ oder „false positives“) relativ wahrscheinlich sind, wird diese Anwendung hier als riskant eingeschätzt. Es kann bei einer Verwendung eines automatischen Bremssystems für diesen Zweck also mit einer relativ hohen Wahrscheinlichkeit irrtümlich eine Notbremsung ausgelöst werden.
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Bremsen in freier Fahrt: Das Ziel dieser Anwendung ist es, bei der Fahrt über eine offene Straße eine automatische Bremsfunktion bereitzustellen, falls das Kraftfahrzeug sich Objekten in seiner Fahrtrichtung zu stark nähert. Da Ultraschallsensoren nur sehr begrenzt zum Detektieren dynamischer Objekte geeignet sind, ist das Fehlerrisiko des Bremssystems in diesem Fall ebenfalls relativ hoch.
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Besonders problematisch sind also aufgrund der der irrtümlich automatisch ausgelösten Bremsungen insbesondere Szenarien an einer roten Ampel oder Szenarien, in welchen ein Fahrzeug hinter einem anderen fahrenden Kraftfahrzeug hinterher fährt.
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In diesem Zusammenhang offenbart die
WO 2005/027076 A1 ein Verfahren zur Übertragung eines Warnsignals an einen Fahrer eines fahrenden Fahrzeugs bezüglich einer bevorstehenden Kollision mit sich bewegenden und/oder stationären Objekten in der Nähe des gefahrenen Fahrzeugs.
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Die
WO 2014/114310 A1 offenbart ein Verfahren zum Ermitteln eines Auslösekriteriums für eine Bremsung und ein Notbremssystem für ein Fahrzeug.
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Es stellt sich somit die Aufgabe, in einem Kraftfahrzeug bei einem automatischen Bremsvorgang die Fehlerrate für irrtümlich automatisch ausgelösten Bremsungen zu verringern.
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Diese Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen ergeben sich aus den abhängigen Patentansprüchen, der Beschreibung und den Figuren.
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Der Erfindung liegt dabei die Erkenntnis zugrunde, dass für eine zuverlässige Verbesserung von automatischen Bremsvorgängen ein Sensorsystem oder eine Sensorvorrichtung entscheidend ist, welche einen solchen automatischen Bremsvorgang nicht nur zuverlässig auslösen sondern vor allem zuverlässig freigeben, also kontrollieren kann. Kernproblem ist somit für ein System, welches eine Kollision vermeiden oder abschwächen soll, die Entscheidung, wann das System nicht einschreiten sollte.
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In dichtem Verkehr, beispielsweise in einem Stau und/oder in stockendem Verkehr, bei welchem Fahrzeuge mit geringem Abstand hintereinander fahren, kann irrtümlich ein automatischer Bremsvorgang ausgelöst werden, falls ein beispielsweise vor dem eigenen Kraftfahrzeug fahrendes weiteres Fahrzeug detektiert und als statisches, das heißt unbewegliches Objekt ohne Eigengeschwindigkeit erkannt wird (falsche Positive). Für diese Situation ist es erforderlich, das vorausfahrende Kraftfahrzeug als dynamisches oder sich bewegendes Objekt zu erkennen. Das gleiche Problem liegt vor, wenn das eigene Kraftfahrzeug beispielsweise an einer roten Ampel hinter einem weiteren Fahrzeug steht. Sobald beide Fahrzeuge sich anfangen zu bewegen, kann ein System das vorausfahrende Fahrzeug detektieren und unerwünschterweise einen automatischen Bremsvorgang auslösen falls sich beispielsweise das vorausfahrende Fahrzeug kurzfristig mit einer geringeren Geschwindigkeit von dem eigenen Kraftfahrzeug fort bewegt als das eigene Kraftfahrzeug sich auf das vorausfahrende Fahrzeug zu.
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Da bei einen derartigen automatischen Notbremsung ein hinterherfahrendes weiteres Fahrzeug auf das eigene Kraftfahrzeug auffahren kann, ist ein derartiges automatisches Manöver sehr unfallträchtig.
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Die Erfindung betrifft nun ein Verfahren zum Betreiben einer Ultraschall-Sensorvorrichtung eines Kraftfahrzeugs, welches eine Reihe von Verfahrensschritten aufweist. Ein Verfahrensschritt ist hier ein Emittieren eines Ultraschallsignals durch einen Ultraschallsender der Ultraschall-Sensorvorrichtung und Empfangen eines Ultraschallechos durch einen Ultraschallsensor der Ultraschall-Sensorvorrichtung. Das Ultraschallecho ist dabei auf das Ultraschallsignal zurückzuführen. Dabei kann der Ultraschallsender identisch zum Ultraschallsensor sein, wie dies für gängige Ultraschall-Sensorvorrichtungen bekannt ist.
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Ein weiterer Verfahrensschritt ist ein Ermitteln zumindest eines jeweiligen Abstands zu einem Objekt für den zumindest einen, dann dem Abstand zugeordneten, Ultraschallsensor der Ultraschall-Sensorvorrichtung zu zumindest zwei unterschiedlichen Zeitpunkten durch eine Recheneinrichtung der Ultraschall-Sensorvorrichtung, oder, falls das Ermitteln des Abstands zu dem Objekt nur zu einem Zeitpunkt möglich ist (oder erfolgt ist) oder aus sonstigen Gründen fehlschlägt, ein Registrieren eines Fehlerzustands („not enough information“-Zustand) für den Ultraschallsensor und Aussetzen der im Folgenden genannten Verfahrensschritte Berechnen und Klassifizieren für den zugeordneten Ultraschallsensor, insbesondere auch des unten beschriebenen Abrufens. Ein Fehlerzustand („not enough information“-Zustand) kann beispielsweise festgelegt werden, wenn der Sensor zum ersten Mal ein Objekt detektiert hat und/oder nicht genügend Information vorhanden ist, um einen eindeutigen anderen Zustand festzulegen. Beispielsweise kann das Ermitteln des Abstands zu dem Objekt (vorübergehend) nur zu einem Zeitpunkt möglich sein, wenn das Objekt überhaupt zum ersten Mal detektiert wird, also ein in einem Erfassungsbereich der Ultraschall-Sensorvorrichtung neues Objekt ist.
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Ein anderer Verfahrensschritt ist ein Abrufen einer Geschwindigkeitsinformation über eine Fahrgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs zu den zumindest zwei unterschiedlichen Zeitpunkten. Beispielsweise kann über eine Fahrzeugschnittstelle wie einen CAN-Bus die Fahrgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs abgerufen werden. Auch kann die bei dem Ermitteln des Abstands generierte Abstandsinformation einen Zeitstempel aufweisen, welcher ein Zuordnen des jeweiligen Abstands zu dem entsprechenden Zeitpunkt und damit zu der entsprechenden abgerufenen Fahrgeschwindigkeit ermöglicht.
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Ein folgender Verfahrensschritt ist ein Berechnen einer Eigengeschwindigkeit des Objekts (relativ zu einer Straße, auf welcher sich das Kraftfahrzeug und gegebenenfalls das Objekt bewegt), in Abhängigkeit, also als Funktion, des zu den unterschiedlichen Zeitpunkten ermittelten Abstands und der zu den unterschiedlichen Zeitpunkten abgerufenen Geschwindigkeitsinformation durch die Recheneinheit. Es kann somit durch die Recheneinheit ein Bewegungsstatus des Objektes berechnet werden. Ein darauffolgender Verfahrensschritt ist ein Klassifizieren des Objekts in Abhängigkeit der berechneten Eigengeschwindigkeit.
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Nur falls das Objekt als stehendes oder sich dem Kraftfahrzeug entgegenbewegendes Objekt klassifiziert wurde, erfolgt als weiterer Verfahrensschritt ein Freigeben eines automatischen Bremsvorgangs. Dies kann beispielsweise erfolgen, indem ein Freigabesignal erzeugt und beispielsweise an ein Bremssystem bereitgestellt wird. Es kann aber auch erfolgen, indem ein Unterbrechungssignal nicht erzeugt und/oder bereitgestellt wird. Das Freigeben kann hier bevorzugt nicht als ein Auslösen des automatischen Bremsvorgangs (welches durch das automatische Bremssystem erfolgt) verstanden werden, da für ein Auslösen gegebenenfalls noch weitere Parameter, Sensorsysteme und andere Faktoren berücksichtigt werden müssen. Beispielsweise kann der automatische Bremsvorgang freigegeben werden, falls die Eigengeschwindigkeit des Objektes null beträgt, das heißt das Objekt ein statisches Objekt ist, oder falls die Eigengeschwindigkeit negativ ist, das heißt eine der Bewegungsrichtung eigenen Kraftfahrzeugs entgegengesetzte Bewegung des Objekts repräsentiert.
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Im Rahmen dieser Schrift können alle konkreten Werte und/oder Zahlenwerte als jeweilige Werte und/oder Zahlenwerte plus minus eines jeweils vorgebbaren Schwellwertes angegeben. Ist somit beispielsweise die Eigengeschwindigkeit als gleich Null beschrieben, so ist hierunter hier und im Folgenden der Wert Null plus minus des vorgebbaren Schwellwertes zu verstehen. Der vorgebbare Schwellwert beträgt dabei einen Relativwert von bevorzugt weniger als 15, insbesondere weniger als 10 und besonders bevorzugt weniger als 5 Prozent oder einen vorgegebenen Absolutwert, beispielsweise 1km/h oder 3km/h.
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Insbesondere basiert das erfindungsgemäße Verfahren somit auf einer Zeitinformation (Zeitstempel) und einer Entfernungsinformation (Abstand), und nutzt eine Geschwindigkeitsinformation (Fahrgeschwindigkeit des eigenen Kraftfahrzeugs) und eine Abstandsinformation (Abstand mit Zeitstempel) des oder der jeweiligen Ultraschallsensoren als Eingangssignal. Vor den genannten Verfahrensschritten kann hier jeweils vorab überprüft werden, ob der Abstandssensor überhaupt ein Echo empfangen hat und ein oder mehrere entsprechende Abbruchkriterien vorgesehen werden. Der ermittelte Abstand beziehungsweise die Abstandsdaten des Ultraschallsensors können hier auch mit einem Identifikator versehen werden, sodass sie im späteren Verlauf des Verfahrens von der Recheneinheit eindeutig einem bestimmten Ultraschallsensor zugeordnet werden können. Insbesondere basiert das Ausgangssignal dabei auf einem ermittelten Bewegungsstatus des durch den Ultraschallsensor detektierten Objektes, welches sich bevorzugt in Fahrtrichtung vor dem Kraftfahrzeug befindet, besonderes bevorzugt vor einer Vorderseite des Kraftfahrzeugs. Dieser Bewegungsstatus des Objektes kann bei einem Durchführen des Verfahrens der Einfachheit halber dem Ultraschallsensor zugeordnet werden, was bei den im Folgenden weiter unten beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen mit mehreren Ultraschallsensoren vorteilhaft ist.
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Das erfindungsgemäße Verfahren bringt den Vorteil mit sich, dass eine zusätzliche Überprüfung erfolgt, welche verhindern kann, und in Zusammenwirkung mit einem Bremssystem, das nur nach dem Freigeben automatisch bremst, verhindert, dass ein automatischer Bremsvorgang irrtümlich durchgeführt wird, da das Freigeben nur erfolgt, falls das Objekt tatsächlich steht oder sich dem Kraftfahrzeug entgegenbewegt. Der automatische Bremsvorgang wird somit nicht freigegeben, falls das Objekt sich in Richtung des Kraftfahrzeugs bewegt, wodurch die eingangs beschriebenen gefährlichen falschen Positive vermieden werden und beispielsweise sichergestellt ist, dass ein unvermitteltes automatisches Bremsen bei langsamem Annähern an ein langsamer anfahrendes vorausfahrendes Fahrzeug an einer Ampel nicht erfolgt.
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In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Ermitteln des Abstands oder das Registrieren eines Fehlerzustands für mehrere, insbesondere zwei, Ultraschallsensoren durchgeführt wird und bei dem Berechnen der Eigengeschwindigkeit, wenn diese berechnet wird, basierend auf dem Abstand eine jeweilige dem Ultraschallsensor zugeordnete Eigengeschwindigkeit berechnet wird, sowie bei dem Klassifizieren, falls es durchgeführt wird, das Klassifizieren des Objekts für jeden Ultraschallsensor erfolgt, das heißt anhand der Daten jedes Ultraschallsensors ein unabhängiges Klassifizieren erfolgt. Das Ermitteln des Abstands kann dabei bei zwei Ultraschallsensoren anhand von vier empfangenen Ultraschallechos erfolgen, nämlich jeweils anhand des Eigen-Ultraschallechos, welches aus dem Ultraschallsignal des eigenen Ultraschallsenders/Ultraschallsensors resultiert, und anhand des Nachbar-Ultraschallechos, welches aus dem Ultraschallsignal des anderen Ultraschallsenders/Ultraschallechos resultiert. Dabei erfolgt das Freigeben des automatischen Bremsvorgangs nur, falls entweder zumindest für zwei Ultraschallsensoren das Objekt als stehendes oder sich dem Kraftfahrzeug entgegenbewegendes Objekt klassifiziert wurde oder für zumindest einen Ultraschallsensor das Objekt als stehendes oder sich dem Kraftfahrzeug entgegenbewegendes Objekt klassifiziert wurde und für die restlichen Ultraschallsensoren ein Fehlersignal registriert wurde. Es werden also, sobald mehrere, insbesondere zwei, Bewegungszustände für die Ultraschallsensoren bestimmt sind, zwei Bedingungen betrachtet um zu bestimmen, ob der automatische Bremsvorgang freigegeben wird, beispielsweise indem ein Boolescher Parameter auf einen Freigabe-Wert, beispielsweise TRUE, gesetzt wird. Ein Bremssystem kann somit vor einem automatischen Bremsvorgang auf diesen Booleschen Wert zugreifen und nur dann einen automatischen Bremsvorgang durchführen, wenn dieser beispielsweise auf TRUE gesetzt ist. Der dem jeweiligen Ultraschallsensor zugeordnete Bewegungszustand kann aus der für den Ultraschallsensor ermittelten Eigengeschwindigkeit und der Fahrgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs ermittelt werden, beispielsweise als stehend oder sich von dem Kraftfahrzeug fort bewegend oder sich zu dem Kraftfahrzeug hin bewegend.
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Die jeweils für das Verfahren genutzten Ultraschallsensoren können hier beispielsweise in einem Fahrzeugbug oder einem Fahrzeugheck, beispielsweise in einer jeweiligen Stoßstange, des Kraftfahrzeugs angeordnet sein. Dies ist vorteilhaft, da es vornehmlich darum geht, Objekte vor oder hinter dem eigenen Kraftfahrzeug, das heißt vor allem in der jeweiligen Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs betrachtet vor dem Kraftfahrzeug zu erfassen und zu klassifizieren. Berücksichtigt werden in dem Verfahren also insbesondere nur Ultraschallsensoren, die entweder im Fahrzeugbug oder im Fahrzeugheck des Kraftfahrzeugs angeordnet sind. Die Verwendung der typischerweise bereits im Kraftfahrzeug vorhandenen Ultraschallsensoren schafft hier somit besondere Synergien. Überdies ergibt sich durch das mehrfache, redundante Ermitteln beziehungsweise Berechnen und Klassifizieren eine erhöhte Zuverlässigkeit.
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In einer anderen vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Verfahren fortlaufend mit einer Vielzahl von unterschiedlichen Zeitpunkten durchgeführt wird, wobei insbesondere die jeweiligen zwei unterschiedlichen Zeitpunkte bei dem Ermitteln und dem Abrufen aufeinanderfolgende Zeitpunkte sind, beispielsweise bei einer in Zeitschritte diskretisierten Zeit zwei direkt aufeinanderfolgende Zeitschritte.
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Das hat den Vorteil, dass eine besonders große Genauigkeit bei dem Klassifizieren erzielt wird, da das Klassifizieren häufiger durchgeführt wird und über einen Vergleich mit Klassifizierungsergebnissen vorhergehender und nachfolgender Zeitschritte auch eine Plausibilitätsüberprüfung möglich ist.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Verfahren bei einer Fahrgeschwindigkeit von weniger als 24 km/h, insbesondere von weniger als 18 km/h und bevorzugt von weniger als 12 km/h durchgeführt wird. Bevorzugt kann das Verfahren nur bei einer Fahrgeschwindigkeit von weniger als 24, 18 oder 12 km/h durchgeführt werden. Somit kann das Verfahren beispielsweise bei einem Stau oder stockendem Verkehr angewendet werden, da die Eigengeschwindigkeit des Objekts, beispielsweise eines vorausfahrenden Fahrzeugs, berechnet wird. Dabei kann der automatische Bremsvorgang im Rahmen einer Abstandsregelfunktion einer Fahrerassistenzvorrichtung des Kraftfahrzeugs erfolgen. Insbesondere kann der automatische Bremsvorgang dabei wahlweise das Kraftfahrzeug zum Stillstand bringen oder die Geschwindigkeit des Kraftfahrzeug lediglich verringern ohne es zum Stillstand zu bringen.
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Das hat den Vorteil, dass gerade die eingangs genannten Szenarien vermieden werden können und gleichzeitig in Fällen dennoch gefährliche Situation vermieden werden können. Überdies kann so eine besonders gute Zuverlässigkeit und Genauigkeit erreicht werden, da gängige Ultraschallsensoren im Allgemeinen auf Parkvorgänge bei geringen Geschwindigkeiten ausgelegt sind. Damit können beispielsweise die Ultraschallsensoren eines Parkassistenzsystems für den automatischen Bremsvorgang genutzt werden.
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In einer anderen vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Objekt nur als stehendes Objekt klassifiziert wird, wenn entweder die Fahrgeschwindigkeit des bis auf Kraftfahrzeugs (insbesondere bis auf den oben genannten Schwellwert) gleich null ist und der ermittelte Abstand zu den unterschiedlichen Zeitpunkten gleich (in diesem und den folgenden Absätzen unter Bezugnahme auf obige Einführung des Schwellwertes ebenfalls insbesondere bis auf diesen Schwellwert) ist, oder die Fahrgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs größer null ist und die Veränderung des ermittelten Abstands zu den unterschiedlichen Zeitpunkten (insbesondere bis auf den oben genannten Schwellwert) gleich dem Produkt der Zeitdifferenz zwischen den unterschiedlichen Zeitpunkten mit der Fahrgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs ist. Bei dem Bilden dieser und der folgenden Differenzen werden (als Vorzeichenkonvention) bevorzugt jeweils die Werte der Vergangenheit von den Werten der Gegenwart beziehungsweise der weniger alten Vergangenheit abgezogen, wodurch die Vorzeichen der jeweiligen Differenzen konsistent gebildet werden. Dies und die beschriebene Vorzeichenkonvention hat sich für die Klassifikation als besonders vorteilhaft erwiesen.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Objekt nur als sich dem Kraftfahrzeug entgegenbewegendes Objekt klassifiziert wird, wenn die Fahrgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs größer null ist und der ermittelte Abstand zum nachfolgenden Zeitpunkt der unterschiedlichen Zeitpunkte geringer ist als der ermittelte Abstand zum vorhergehenden Zeitpunkt der unterschiedlichen Zeitpunkte und die Veränderung des ermittelten Abstands zu den unterschiedlichen Zeitpunkten kleiner ist als das Produkt der Differenz der unterschiedlichen Zeitpunkte mit der Fahrgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs. Auch dies hat sich für die Klassifikation als besonders vorteilhaft erwiesen.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Berechnen der Eigengeschwindigkeit in Abhängigkeit der Strecke, die das Kraftfahrzeug zwischen den beiden unterschiedlichen Zeitpunkten zurückgelegt hat, und der Zeitdifferenz zwischen den beiden unterschiedlichen Zeitpunkten und dem Unterschied des zu den unterschiedlichen Zeitpunkten ermittelten Abstands erfolgt. Dies ist besonders vorteilhaft, da sich aus den genannten Parametern die Eigengeschwindigkeit genau, einfach und schnell berechnen lässt und die erforderlichen Parameter leicht verfügbar sind.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, dass für den Ultraschallsensor, oder, bei mehreren Ultraschallsensoren, für jeden Ultraschallsensor durch die Recheneinheit nach dem Klassifizieren oder Registrieren, oder, bei fortlaufendem Durchführen des Verfahrens, nach insbesondere jedem, Klassifizieren oder Registrieren einer von mehreren vorgegebenen Zuständen festgelegt wird. Ein Fehlerzustand („not enough information“-Zustand) kann beispielsweise festgelegt werden, wenn der Sensor zum ersten Mal ein Objekt detektiert hat und/oder nicht genügend Information vorhanden ist, um einen eindeutigen anderen Zustand festzulegen. Ein objektloser Zustand („no object“-Zustand) kann beispielsweise festgelegt werden, wenn der Ultraschallsensor kein Echo empfängt, was bedeutet, dass kein Objekt vorhanden ist beziehungsweise vor oder hinter dem Kraftfahrzeug ein Freiraum vorhanden ist. Ein Zustand mit einem vorhandenen statischen Objekt („object not moving“-Zustand) kann beispielsweise festgelegt werden, wenn ein Objekt detektiert ist, zu den unterschiedlichen Zeitpunkten der gleiche Abstand ermittelt wird und die Fahrgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs null ist, sich das Kraftfahrzeug also im Stillstand befindet. Ein Zustand mit einem sich entfernenden Objekt („object departing“-Zustand) kann beispielsweise festgelegt werden, wenn sich der ermittelte Abstand in den unterschiedlichen Zeitpunkten erhöht, während das Kraftfahrzeug sich nicht bewegt. Ein Annäherungs-Zustand („approaching“-Zustand) kann beispielsweise festgelegt werden, wenn der ermittelte Abstand sich in den unterschiedlichen Zeitpunkten, also von Zeitpunkt zu Zeitpunkt verringert, jedoch nicht ausreichend Informationen vorhanden sind, um zu bestimmen, ob das Kraftfahrzeug sich an ein statisches Objekt oder an ein dynamisches Objekt annähert, welches sich mit einer geringeren Geschwindigkeit als das eigene Kraftfahrzeug bewegt. Ein Zustand mit einer Annäherung an ein statisches Objekt („approaching to a static object“-Zustand) kann beispielsweise festgelegt werden, wenn der ermittelte Abstand sich von einem Zeitpunkt zum nächsten verringert und zumindest eine vorgegebene Bedingung für ein statisches Objekt, beispielsweise entsprechende Schwankungsbreite des Abstands, erfüllt ist. Ein Zustand mit einer Annäherung an ein langsameres Objekt Zustand („approaching to a slower object“-Zustand) kann beispielsweise festgelegt werden, wenn der ermittelte Abstand in unterschiedlichen Zeitpunkten abnimmt und die Bedingung für ein statisches Objekt nicht erfüllt ist. Ein Zustand mit einem schnelleren Objekt („object moving faster“-Zustand) kann beispielsweise festgelegt werden, wenn der ermittelte Abstand von einem der unterschiedlichen Zeitpunkte zu dem nächsten der unterschiedlichen Zeitpunkte zunimmt, wobei das eigene Kraftfahrzeug sich ebenfalls fortbewegt. Ein Zustand mit gleicher Geschwindigkeit („same speed“-Zustand) kann beispielsweise festgelegt werden, wenn das detektierte Objekt ein dynamisches Objekt ist, welches sich mit einer gleichen oder ähnlichen Geschwindigkeit, also beispielsweise bis auf den oben genannten Schwellwert gleichen Geschwindigkeit, wie das eigene Kraftfahrzeug bewegt. Dies kann beispielsweise der Fall sein, wenn die ermittelten Abstände zu den unterschiedlichen Zeitpunkten konstant bleiben und sich das eigene Kraftfahrzeug mit einer vorgegebenen Geschwindigkeit fortbewegt. Das Verfahren kann somit mittels eines Moduls, beispielsweise eines Software- oder Hardwaremoduls umgesetzt werden, welches für jeden Ultraschallsensor die erforderlichen Berechnungen basierend auf den Eingangssignalen durchführt und dann für jeden Sensor bestimmt, ob das durch den Sensor erfasste Objekt (beispielsweise vor einem Fahrzeugbug des Kraftfahrzeugs) ein statisches oder dynamisches Objekt ist und somit dem jeweiligen Ultraschallsensor einen der genannten oder auch einen weiteren Zustand zuordnet.
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Vorteilhafterweise ist dabei vorgesehen, dass zumindest zwei der vorgegebenen Zustände das Kraftfahrzeug mit der Fahrgeschwindigkeit gleich null repräsentieren und zumindest vier, bevorzugt zumindest oder genau fünf der vorgegebenen Zustände das Kraftfahrzeug mit einer Fahrgeschwindigkeit größer null repräsentieren. Diese Aufteilung hat sich hier als besonders vorteilhaft erwiesen. Dadurch, dass für jeden Ultraschallsensor ein entsprechender Zustand definiert wird, kann das System leicht als endlicher Automat mit festgelegten Zustandsänderungsfunktionen oder festgelegten Zustand-Möglichkeiten beschrieben oder repräsentiert werden, sodass bei der Umsetzung beispielsweise als Softwaremodul oder Softwareprogrammprodukt, eine Fehlerwahrscheinlichkeit minimiert wird.
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Die Variablen, die dabei berücksichtigt werden können, um später den vorgegebenen Zustand zu bestimmen, sind ein Freiraumparameter, jeweilige Variationsparameter erfasster oder ermittelter Mess- beziehungsweise Sensorwerte, die Eigenbewegung oder Fahrgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs und die Eigengeschwindigkeit des erfassten Objekts. Der Freiraumparameter kann dabei bestimmen, beispielsweise als Boolescher Parameter, ob von dem Sensor überhaupt ein Objekt detektiert wurde, das heißt dass im Erfassungsbereich des Sensors ein Freiraum vorhanden ist, in den das Kraftfahrzeug sich bewegen kann. Über die jeweiligen Abstände, Geschwindigkeiten und weiteren Parameter zu den unterschiedlichen Zeitpunkten kann ein jeweiliger Unterschied berechnet werden, indem von dem aktuelleren Messwert, beispielsweise dem Abstand oder der Zeit des jeweiligen Zeitpunktes der unterschiedlichen Zeitpunkte oder der Eigengeschwindigkeit des Objekts, der jeweilige Messwert zu dem vorhergehenden Zeitpunkt abgezogen wird. So erhält man eine Zeitdifferenz aus der Differenz der Zeit zu den unterschiedlichen Zeitpunkten, eine Fahrgeschwindigkeitsdifferenz aus der Differenz der Fahrgeschwindigkeiten zu den unterschiedlichen Zeitpunkten, eine Eigengeschwindigkeitsdifferenz aus der Differenz der Eigengeschwindigkeit zu den unterschiedlichen Zeitpunkten und eine Abstandsdifferenz aus der Differenz des ermittelten Abstands zu den beiden unterschiedlichen Zeitpunkten. Die Eigenbewegung des Kraftfahrzeugs kann in Abhängigkeit der Fahrgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs und der Zeitdifferenz berechnet werden. Die Eigengeschwindigkeit des Objekts kann abgeschätzt werden, indem die von dem Kraftfahrzeug zurückgelegte Strecke, die Fahrzeugbewegung, die Abstandsdifferenz und die Zeit berücksichtigt wird.
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Sobald diese Variablen berechnet sind, kann der Bewegungszustand des von dem jeweiligen Ultraschallsensor detektierten Objektes bestimmt werden. Dabei kann ein verwendeter Algorithmus beispielsweise zunächst zwischen einem stillstehenden und einem sich bewegenden Kraftfahrzeug unterscheiden, da die vorgegebenen oder erreichbaren Zustände von dem Zustand des Kraftfahrzeugs (stillstehend oder sich bewegend) als Bedingung abhängen.
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Steht das Kraftfahrzeug still, ist die Fahrgeschwindigkeit also null, so existieren drei unterschiedliche Szenarien, welche auf der Abstandsdifferenz oder dem Abstandsunterschied basieren. Diese kann kleiner, größer oder gleich null sein. Falls die Abstandsdifferenz gleich null ist, bleibt der Zustand der gleiche wie in einem vorhergehenden Zeitschritt. Zusätzlich kann eine Abstandsdifferenz, die kleiner als null ist, nur bedeuten, dass sich entweder das Objekt auf das eigene Kraftfahrzeug zubewegt oder aber dies nicht tut, jedoch Schwankungen oder Fehler in der Messung vorhanden sind. Ist die Abstandsdifferenz größer als null, kann es sich entweder um ein dynamisches Objekt handeln, welches sich von dem eigenen Kraftfahrzeug entfernt, oder es ist ein statisches Objekt, oder aber Begrenzungen des Sensors oder Fehler in der Messung führen wieder zu Abweichungen in der Messung. Zusätzlich kann durch einen Algorithmus detektiert werden, ob die Messung eine ungültige oder fehlerhafte Messung ist, wenn die Abstandsdifferenz größer oder kleiner als null ist.
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Wenn sich das Kraftfahrzeug bewegt, wird die Situation komplexer, da unterschiedliche Fälle und somit Zustände auftauchen können. Entsprechend zu dem stehenden Kraftfahrzeug kann hier die Abstandsdifferenz betrachtet werden. Ist die Abstandsdifferenz des ermittelten Abstands zwischen zwei unterschiedlichen Zeitpunkten gleich null, bleibt der zuvor festgelegte Zustand für den jeweiligen Ultraschallsensor der gleiche. Ist die Abstandsdifferenz jedoch höher oder größer oder kleiner als null, wird der Zustand für den Ultraschallsensor beziehungsweise das von diesem detektierte Objekt in drei unterschiedlichen Fällen unterschiedlich festgelegt: Hat sich das Kraftfahrzeug auch zuvor bewegt, kann dies unter einer vorgegebenen Bedingung zu einem Festlegen des nächsten Zustands mit dem sich bewegenden Kraftfahrzeug führen. Hat sich das Kraftfahrzeug zuvor hingegen nicht bewegt, da bei der letzten oder vorhergehenden Messung das Kraftfahrzeug im Stillstand war, so kann diese dennoch genutzt werden, um dann den ersten vorgegebenen Zustand mit einem sich bewegenden Kraftfahrzeug zu bestimmen. Liegt keine Information über einen Zustand vor, das heißt wurde zuvor kein Zustand festgelegt, so ist der vorhergehende Zustand des Sensors ein Fehlerzustand. In diesem Fall basieren die Voraussetzungen zum Festlegen des Zustands nur auf den Informationen der aktuellen Messung.
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In jedem der genannten Fälle müssen unterschiedliche Bedingungen erfüllt werden, um den neuen Zustand festzulegen. Dabei ist es wichtig festzustellen, dass bei einem Festlegen des jeweiligen Zustands basierend auf einem vorhergehenden Zustand das Verhalten des Systems beziehungsweise das Verfahren mit einem endlichen Automaten beschrieben werden kann. Entsprechend ist es nicht möglich, beliebig einen Zustand festzulegen, also von einem Zustand direkt in einen beliebigen anderen Zustand überzugehen. Vielmehr ist bei bestimmten Zustandsübergängen ein Übergangszustand erforderlich. So ist es beispielsweise, falls das klassifizierte Objekt zuvor als dynamisches Objekt klassifiziert wurde, welches sich mit einer höheren Geschwindigkeit als das eigene Kraftfahrzeug bewegt, nicht möglich, dass das gleiche Objekt bei der nächsten Messung statisch ist und somit festgelegt werden müsste, dass das eigene Kraftfahrzeug sich einem statischen Objekt annähert. Um somit innerhalb des endlichen Automaten von dem „object moving faster“-Zustand zum „approaching to a static object“-Zustand zu gelangen, muss als Übergangszustand der „approaching to a slower object“-Zustand oder „same speed“-Zustand durchlaufen werden. Eine beispielhafte Ausgestaltung eines solchen endlichen Automaten ist in 2 dargestellt.
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Die Erfindung betrifft auch ein Ultraschall-Sensorvorrichtung für ein Kraftfahrzeug, mit zumindest einem Ultraschallsender zum Emittieren eines Ultraschallsignals, zumindest einem Ultraschallsensor zum Empfangen eines Ultraschallechos und mit einer Recheneinrichtung zum Ermitteln zumindest eines jeweiligen Abstands von dem Ultraschallsensor zu einem Objekt für den zumindest einen zugeordneten Ultraschallsensor zu zumindest zwei unterschiedlichen Zeitpunkten.
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Wichtig ist dabei, dass die Recheneinrichtung zum Abrufen einer Geschwindigkeitsinformation über eine Fahrgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs zu den zumindest zwei unterschiedlichen Zeitpunkten ausgebildet ist sowie zum Berechnen einer Eigengeschwindigkeit des Objekts in Abhängigkeit der zu den unterschiedlichen Zeitpunkten ermittelten Abstände und der zu den unterschiedlichen Zeitpunkten bereitgestellten Geschwindigkeitsinformationen sowie zum Klassifizieren des Objekts in Abhängigkeit der berechneten Eigengeschwindigkeit. Dabei ist die Recheneinrichtung ferner ausgebildet, einen Fehlerzustands für den Ultraschallsensor zu registrieren und das Berechnen sowie das Klassifizieren auszusetzen, falls das Ermitteln des Abstands zu dem Objekt nur zu einem Zeitpunkt möglich ist. Überdies ist die Recheneinrichtung ausgebildet, ein Freigabesignal für einen automatischen Bremsvorgang auszugeben oder bereitzustellen, falls das Objekt als stehendes oder sich dem Kraftfahrzeug entgegenbewegendes Objekt klassifiziert ist.
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Vorteile und vorteilhafte Ausführungsformen entsprechen hier den Vorteilen und vorteilhaften Ausführungsformen des beschriebenen Verfahrens und umgekehrt.
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In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Ultraschall-Sensorvorrichtung als Sensoren ausschließlich einen oder mehrere Ultraschallsensoren aufweist. Das hat den Vorteil, dass die Ultraschall-Sensorvorrichtung besonders einfach aufgebaut sein kann, und teure und technisch aufwändige zusätzliche Sensoren nicht vorhanden sind, sodass die Fehleranfälligkeit der Ultraschall-Sensorvorrichtung reduziert ist.
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Die Erfindung betrifft auch ein Bremssystem für ein Kraftfahrzeug mit einer solchen Ultraschall-Sensorvorrichtung sowie ein Kraftfahrzeug mit einer solchen Ultraschall-Sensorvorrichtung oder mit einem derartigen Bremssystem.
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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 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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Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigen:
- 1 ein Kraftfahrzeug mit einer beispielhaften Ausführungsform einer Ultraschall-Sensorvorrichtung; und
- 2 eine beispielhafte Darstellung eines endlichen Automaten für ein Verfahren zum Betreiben einer Ultraschall-Sensorvorrichtung.
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In den Figuren werden gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
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In 1 ist ein Kraftfahrzeug 1 mit einer beispielhaften Ausführungsform einer Ultraschall-Sensorvorrichtung 2 dargestellt. Die Ultraschall-Sensorvorrichtung 2 weist dabei mehrere, vorliegend acht, Ultraschallsender 3a bis 3h zum Emittieren eines Ultraschallsignals 5 sowie mehrere, vorliegend acht, Ultraschallsensoren 4a bis 4h zum Empfangen eines Ultraschallechos 6 auf. Vorliegend sind die Ultraschallsender 3a bis 3h identisch zu den Ultraschallsensoren 4a bis 4h, wie dies üblicherweise in Ultraschall-Systemen der Fall ist. Im gezeigten Beispiel sind dabei vier Ultraschallsender beziehungsweise Ultraschall-Sensoren 3a bis 3d, 4a bis 4d, an einem Fahrzeugbug, beispielsweise in einem Stoßfänger, angeordnet und weitere vier Ultraschallsender beziehungsweise Ultraschall-Sensoren 3e bis 3h, 4e bis 4h, an einem Fahrzeugheck, beispielsweise ebenfalls in einem Stoßfänger. In der hier dargestellten Ausführungsform werden dabei jeweils zeitgleich nur die ersten vier oder die zweiten vier Ultraschallsender beziehungsweise Ultraschall-Sensoren 3a bis 3h, 4a bis 4h, aktiv, da stets ein Objekt 7 vor oder hinter dem Kraftfahrzeug 1 detektiert beziehungsweise klassifiziert, also in seinem Zustand bestimmt, werden soll. Dabei kann das Verfahren bereits mit jeweils nur zwei der frontseitigen oder zwei der heckseitigen Ultraschallsensoren beziehungsweise Ultraschallsendern 3a bis 3h, 4a bis 4h durchgeführt werden, da in diesem Fall die sogenannten indirekten Messungen, als das jeweilige Nachbar-Ultraschallecho, welches aus dem Ultraschallsignal des anderen Ultraschallsenders/Ultraschallechos resultiert, genutzt werden kann. Die erhöhte Anzahl von jeweils vier Ultraschallsensoren beziehungsweise Ultraschallsendern 3a bis 3h, 4a bis 4h liefert dabei eine verbesserte Genauigkeit.
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Die Ultraschall-Sensorvorrichtung 2 weist dabei auch eine Recheneinrichtung 8 zum Ermitteln eines Abstandes d zu einem Objekt 7 für den Ultraschallsensor 4a bis 4h zu zumindest zwei unterschiedlichen Zeitpunkten auf. Vorliegend sind der Abstand d sowie Ultraschallsignal 5 und Ultraschallecho 6 aus Gründen der Übersichtlichkeit nur für den zweiten Ultraschallsender 3b beziehungsweise Ultraschallsensor 4b dargestellt. Die Recheneinrichtung 8 ist ferner zum Abrufen einer Geschwindigkeitsinformation über eine Fahrgeschwindigkeit v1 des Kraftfahrzeugs 1 zu den zumindest zwei unterschiedlichen Zeitpunkten ausgebildet. Dies kann beispielsweise über ein Bussystem 9, beispielsweise einen CAN-Bus, erfolgen. Die Recheneinrichtung 8 ist auch zum Berechnen einer Eigengeschwindigkeit v7 des Objekts 7 in Abhängigkeit des zu den unterschiedlichen Zeitpunkten ermittelten Abstands d und der zu den unterschiedlichen Zeitpunkten bereitgestellten Geschwindigkeitsinformation, sowie zum Klassifizieren des Objekts 7 in Abhängigkeit der berechneten Eigengeschwindigkeit v7 ausgebildet. Dabei ist die Recheneinrichtung 8 ferner ausgebildet, einen Fehlerzustands für den Ultraschallsensor 4a bis 4h zu registrieren und das Berechnen sowie das Klassifizieren auszusetzen, falls das Ermitteln des Abstands d zu dem Objekt 7 nur zu oder für einem Zeitpunkt möglich ist oder war. Die Recheneinrichtung ist überdies ausgebildet, ein Freigabesignal für einen automatischen Bremsvorgang eines Bremssystems 10 auszugeben, falls das Objekt 7 als stehendes oder sich dem Kraftfahrzeug 1 entgegenbewegendes Objekt 7 klassifiziert ist. Vorliegend ist das Bremssystem 10 direkt mit dem Sensorsystem 2 beziehungsweise der Recheneinrichtung 8 gekoppelt. Diese Kopplung kann beispielsweise auch über den Bus 9 erfolgen.
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In 2 ist ein endlicher Automat („state machine“) dargestellt, wie er für das Durchführen eines Verfahrens zum Betreiben des beschriebenen Ultraschall-Sensorvorrichtungs 2 (1) genutzt werden kann. Er kann beispielsweise als Softwaremodul in der Recheneinrichtung 8 (1) implementiert werden. Die Pfeile 11 bezeichnen dabei mögliche Zustandsübergänge zwischen den dargestellten Zuständen 12a, 12b, 13a-e. Dabei repräsentiert ein Doppelpfeil 11 einen möglichen (Zustands-) Übergang zwischen den beiden Zuständen in beide Richtungen und ein einfacher Pfeil 11 möglichen Übergang von dem ersten in den zweiten Zustand. Pfeile 11, welche von einem Zustand 12a, 12b, 13a-e auf diesen zurückweisen, repräsentieren dabei die Möglichkeit, in zwei aufeinanderfolgenden Durchläufen des Verfahrens und somit in zwei aufeinanderfolgenden Zeitpunkten oder Zeitschritten im gleichen Zustand 12a, 12b, 13a-e zu verbleiben. Die Zustände 12a, 12b mit gestrichelter Umrandung repräsentieren dabei Zustände mit einem stillstehenden Kraftfahrzeug 1 (1), die Zustände 13a-e mit durchgezogener Umrandung Zustände, bei welchen sich das Kraftfahrzeug 1 bewegt. In den Zuständen 12a, 12b ist die Fahrgeschwindigkeit v1 somit vorliegend gleich null, in den Zuständen 13a-e vorliegend größer als null. Im Zustand 12a („object departing“-Zustand) nimmt der ermittelte Abstand d (1) hier von einem Zeitpunkt zum nächsten zu, im Zustand 12b („object not moving“-Zustand) bleibt der ermittelte Abstand d im gezeigten Beispiel zu den unterschiedlichen Zeitpunkten konstant. Im Zustand 13a („object moving faster“-Zustand) nimmt der ermittelte Abstand d vorliegend von dem ersten der unterschiedlichen Zeitpunkte zum zweiten zu. Im Zustand 13b („same speed“-Zustand) bleibt der Abstand in diesem Beispiel zu den unterschiedlichen Zeitpunkten konstant. Im Zustand 13c („approaching“-Zustand) nimmt der Abstand zu dem Objekt hier ab, es liegt jedoch noch nicht genügend Information vor, um zu entscheiden, ob das Kraftfahrzeug 1 sich einem statischen Objekt 7 nähert oder einem dynamischen Objekt 7, welches sich mit einer geringeren Geschwindigkeit v7 bewegt als das eigene Kraftfahrzeug 1. Im Zustand 13d („approaching to a static object“-Zustand) nimmt der Abstand vorliegend von einem Zeitpunkt zum nächsten ab und zumindest eine vorgegebene Bedingung für ein statisches Objekt ist erfüllt. Im Zustand 13e („approaching to a slower object“-Zustand) nimmt der ermittelte Abstand in diesem Beispiel ebenso von einem Zeitpunkt zum nächsten Zeitpunkt der beiden Zeitpunkte ab, allerdings ist die Bedingung für ein statisches Objekt nicht erfüllt.
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Steht das Kraftfahrzeug 1 still, ist die Fahrgeschwindigkeit v1 also null, so existieren drei unterschiedliche Szenarien, welche auf der Abstandsdifferenz basieren. Diese kann kleiner, größer oder gleich null sein. Falls die Abstandsdifferenz gleich null ist, bleibt der Zustand 12a, 12b der gleiche wie in einem vorhergehenden Zeitschritt. Zusätzlich kann eine Abstandsdifferenz, die kleiner als null ist, nur bedeuten, dass sich entweder das Objekt 7 (1) auf das eigene Kraftfahrzeug 1 zubewegt oder aber dies nicht tut, jedoch ein Messfehler vorhanden ist. Ist die Abstandsdifferenz größer als null, kann es sich entweder um ein dynamisches Objekt 7 handeln, welches sich von dem eigenen Kraftfahrzeug 1 entfernt, oder es ist ein statisches Objekt 7, oder es führen erneut Messfehler zu Abweichungen in der Messung.
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Wenn sich das Kraftfahrzeug 1 bewegt, wird die Situation komplexer und die Zustände 13a-e können eingenommen werden. Entsprechend zu dem stehenden Kraftfahrzeug kann hier die Abstandsdifferenz betrachtet werden. Ist die Abstandsdifferenz des ermittelten Abstands zwischen zwei unterschiedlichen Zeitpunkten gleich null, bleibt der zuvor festgelegte Zustand 13b für den jeweiligen Ultraschallsensor der gleiche. Ist die Abstandsdifferenz jedoch höher oder größer oder kleiner als null, wird der Zustand für den Ultraschallsensor beziehungsweise das von diesem detektierte Objekt 7 in drei unterschiedlichen Fällen unterschiedlich festgelegt: Hat sich das Kraftfahrzeug 1 auch zuvor bewegt, kann dies unter einer vorgegebenen Bedingung zu einem Festlegen des nächsten Zustands 13e, 13d mit dem sich bewegenden Kraftfahrzeug 1 führen. Hat sich das Kraftfahrzeug 1 zuvor hingegen nicht bewegt, da bei der letzten oder vorhergehenden Messung das Kraftfahrzeug 1 im Stillstand war, so kann diese dennoch genutzt werden, um dann den ersten vorgegebenen Zustand 13e, 13d mit einem sich bewegenden Kraftfahrzeug 1 zu bestimmen. Liegt keine Information über einen Zustand vor, das heißt wurde zuvor kein Zustand festgelegt, so ist der vorhergehende Zustand des Sensors ein Fehlerzustand. In diesem Fall basieren die Voraussetzungen zum Festlegen des Zustands 13a-e nur auf den Informationen der aktuellen Messung.
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Die unterschiedlichen Bedingungen, welche erfüllt sein müssen, sind im Folgenden aufgeführt:
- Zustand 13d („approaching to a static object“-Zustand): Hierzu muss im dargestellten Beispiel der Unterschied zwischen dem ermittelten Abstand d in den beiden Zeitpunkten gleich der Distanz sein, welche das Kraftfahrzeug 1 in dem Zeitintervall zwischen den beiden Zeitpunkten zurückgelegt hat.
- Zustand 13a („object moving faster“-Zustand): In der im allgemeinen Teil der Beschreibung beschriebenen Vorzeichenkonvention muss vorliegend der Unterschied zwischen dem ermittelten Abstand d (späterer Abstand minus vorheriger Abstand) positiv sein. Dabei kann jedoch berücksichtigt werden, dass aufgrund kleinerer Messschwankungen, welche sich in der begrenzten Messgenauigkeit des Ultraschallsensors 4a-h (1) begründen, der Abstandsunterschied auch negativ sein kann. Daher kann dieser Zustand 13a gewählt werden, wenn die Abstandsdifferenz positiv ist und die Bedingung für den Zustand 13b („same speed“-Zustand) nicht erfüllt ist oder der Abstandsunterschied negativ ist, aber einen sehr geringen Wert einnimmt und zugleich ein vorhergehender Zustand für den Ultraschallsensor 4a-h bereits der Zustand 13a war.
- Zustand 13b („same speed“-Zustand) wird vorliegend gesetzt, wenn das Objekt 7 ein dynamisches Objekt 7 ist, welches sich mit einer ähnlichen oder gleichen Eigengeschwindigkeit v7 bewegt, das heißt das Kraftfahrzeug 1 und das dynamische Objekt 7 sollten eine gleiche Entfernung in dem Zeitintervall zwischen den unterschiedlichen Zeitpunkten zurücklegen und der Abstand d zwischen Kraftfahrzeug 1 und Objekt 7 bei sich bewegendem Kraftfahrzeug 1 gleich bleiben.
- Der Zustand 13e („approaching to a slower object“-Zustand) wird hier festgelegt, wenn die Abstandsdifferenz negativ ist, sich das Kraftfahrzeug 1 also dem Objekt 7 annähert und zugleich die Bedingung für den Zustand 13d („approaching to static object“-Zustand) und für den Zustand 13b („same speed“-Zustand) nicht erfüllt sind, da dann die einzig verbleibende Möglichkeit ist, dass sich das Kraftfahrzeug 1 einem dynamischen Objekt 7 annähert, welches sich vor diesem mit einer geringeren Eigengeschwindigkeit v7 bewegt als die Fahrgeschwindigkeit v1 des Kraftfahrzeugs 1.
