DE102018215139A1

DE102018215139A1 - Betriebsverfahren und Steuereinheit für ein Daten-/Signalauswertesystem, Daten-/Signalauswertesystem, Ultraschallbetriebsassistenzsystem und Arbeitsvorrichtung

Info

Publication number: DE102018215139A1
Application number: DE102018215139.3A
Authority: DE
Inventors: Axel Wenzler; Markus Brockmann; Christian Waeltring
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2018-09-06
Filing date: 2018-09-06
Publication date: 2020-03-12
Also published as: KR20210049162A; MX2021002644A; US20210213965A1; CN112997092A; JP7161036B2; WO2020048675A1; JP2021536581A

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Betriebsverfahren für ein Daten-/ Signalauswertesystem (1), insbesondere bei einem Ultraschallbetriebsassistenzsystem, bei welchem zur Auswertung von Daten und/oder Signalen eine Mehrzahl digitaler Signalverarbeitungsprozessoren (11, 12) in einer sequentiellen Pipeline (10) ausgebildet ist, mit einem ersten Betriebsmodus zur Bearbeitung von Aufgaben vergleichsweise höheren Rechenaufwands mit einem vergleichsweise höheren Maß an von den digitalen Signalverarbeitungsprozessoren (11, 12) aufzubringender Rechenleistung und mit einem zweiten Betriebsmodus zur Bearbeitung von Aufgaben vergleichsweise geringeren Rechenaufwands mit einem vergleichsweise geringeren Maß an von den digitalen Signalverarbeitungsprozessoren (11, 12) aufzubringender Rechenleistung, wobei im ersten Betriebsmodus digitale Signalverarbeitungsprozessoren (11, 12) der sequentiellen Pipeline (10) zeitlich parallel betrieben werden und im zweiten Betriebsmodus zumindest ein Paar (15) der Mehrzahl digitaler Signalverarbeitungsprozessoren (11, 12) der sequentiellen Pipeline (10) zeitlich sequentiell betrieben werden.

Description

Stand der Technik
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Betriebsverfahren und eine Steuereinheit für ein Daten-/Signalauswertesystem, ein Daten-/Signalauswertesystem, ein Ultraschallbetriebsassistenzsystem und eine Arbeitsvorrichtung und insbesondere ein Fahrzeug.
Bei vielen Arbeitsvorrichtungen und insbesondere im Fahrzeugbereich werden häufig Sensoren zur Signalerfassung und entsprechende Daten-Signalauswertesysteme zur Auswertung der erfassten Signale eingesetzt. Dies betrifft zum Beispiel Sensoren im Zusammenhang mit der Erfassung einer Umgebung der Arbeitsvorrichtung, wie sie zum Beispiel im Zusammenhang mit Ultraschallfahrassistenzsystemen bei Fahrzeugen Anwendung finden, ist aber nicht auf dieses Einsatzgebiet beschränkt.
Problematisch bei derartigen Betriebsumgebungen ist, dass zu Grunde liegende Daten-/Signalauswertesysteme auf Grund des Betriebs der darin enthaltenen digitalen Signalverarbeitungsprozessoren und deren üblicherweise gefahrenen Leistungsverteilungsstrategien, zum Beispiel im Zusammenhang mit einem Dutycyclebetrieb, Störsignale erzeugen, die wiederum auf die zu Grunde liegende Sensoranordnung oder weitere analoge Komponenten einwirken und zu Betriebsfehlern führen können.
Offenbarung der Erfindung
Das erfindungsgemäße Betriebsverfahren für ein Daten-/Signalauswertesystem mit den Merkmalen des Anspruchs 1 weist demgegenüber den Vorteil auf, dass mit Stromspitzen im Zusammenhang stehende Störsignale reduziert oder vermieden werden. Dies wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Anspruchs 1 dadurch erreicht, dass ein Betriebsverfahren für ein Daten-/Signalauswertesystem, insbesondere bei einem Ultraschallbetriebsassistenzsystem, geschaffen wird, bei welchem zur Auswertung von Daten und/oder Signalen eine Mehrzahl digitaler Signalverarbeitungsprozessoren in einer sequentiellen Pipeline ausgebildet ist. Das erfindungsgemäße Betriebsverfahren weist einen ersten Betriebsmodus auf zur Bearbeitung von Aufgaben vergleichsweise höheren Rechenaufwands mit einem vergleichsweise höheren Maß an von den digitalen Signalverarbeitungsprozessoren aufzubringender Rechenleistung sowie einen zweiten Betriebsmodus zur Bearbeitung von Aufgaben vergleichsweise geringeren Rechenaufwands mit einem vergleichsweise geringeren Maß an von den digitalen Signalverarbeitungsprozessoren aufzubringender Rechenleistung. Im ersten Betriebsmodus werden digitale Signalverarbeitungsprozessoren der sequentiellen Pipeline zeitlich parallel betrieben. Im zweiten Betriebsmodus wird zumindest ein Paar der Mehrzahl digitaler Signalverarbeitungsprozessoren der sequentiellen Pipeline zeitlich sequentiell betrieben. Durch die erfindungsgemäß vorgesehenen Maßnahmen wird erreicht, dass zumindest im zweiten Betriebsmodus auf Grund der zeitlichen Trennung der Leistungsaufnahme durch die Signalverarbeitungsprozessoren üblicherweise anfallende Stromspitzen und damit einhergehende Störsignale zumindest reduziert sind.
Die Unteransprüche zeigen bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung.
Bei einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Betriebsverfahrens wird im zweiten Betriebsmodus dabei ein zeitlich nachfolgend zu betreibender digitaler Signalverarbeitungsprozessor des Paares zumindest zeitweise in einem Ruhemodus gehalten wird, während ein zeitlich vorangehend zu betreibender digitaler Signalverarbeitungsprozessor des Paares zeitlich vorangehend normal betrieben wird.
Die auflaufenden Stromspitzen und damit potentielle Störsignale können weiter reduziert werden, wenn gemäß einer anderen bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Betriebsverfahrens im zweiten Betriebsmodus ein zeitlich nachfolgend zu betreibender digitaler Signalverarbeitungsprozessor des Paares zumindest zeitweise in einem Leerlaufmodus betrieben wird, während ein zeitlich vorangehend zu betreibender digitaler Signalverarbeitungsprozessor des Paares zeitlich vorangehend normal betrieben wird.
Alternativ oder zusätzlich kann es zu weiteren Reduktion von Stromspitzen und Störsignalen vorgesehen sein, dass im zweiten Betriebsmodus ein zeitlich vorangehend zu betreibender digitaler Signalverarbeitungsprozessor des Paares zumindest teilweise in einem Leerlaufmodus betrieben wird und/oder zumindest zeitweise in einem Ruhemodus gehalten wird, während ein zeitlich nachfolgend zu betreibender digitaler Signalverarbeitungsprozessor des Paares zeitlich nachfolgend normal betrieben wird.
Die erfindungsgemäß vorgeschlagene Betriebsstrategie lässt sich besonders gewinnbringend bei Strukturen und Betriebsverfahren einsetzen, bei welchen ein im zweiten Betriebsmodus zeitlich nachfolgend zu betreibender digitaler Signalverarbeitungsprozessor von einem im zweiten Betriebsmodus vorangehend zu betreibenden digitalen Signalverarbeitungsprozessor verarbeitete Daten verarbeitet.
Dabei ist es in diesem Zusammenhang von besonderem Vorteil, wenn ein im zweiten Betriebsmodus zeitlich nachfolgend zu betreibender digitaler Signalverarbeitungsprozessor mit einem im zweiten Betriebsmodus vorangehend zu betreibenden digitalen Signalverarbeitungsprozessor über einen FIFO-Speicher zur gepufferten Übertragung von Daten eines Ausgangs des im zweiten Betriebsmodus vorangehend zu betreibenden digitalen Signalverarbeitungsprozessors mit einem Eingang des im zweiten Betriebsmodus zeitlich nachfolgend zu betreibenden digitalen Signalverarbeitungsprozessors gekoppelt ist.
Die Steuerung eines Beginns und/oder Endes des ersten Betriebsmodus und/oder des zweiten Betriebsmodus kann anwendungsspezifisch und an mannigfache Bedingungen geknüpft werden.
Es bietet sich insbesondere an, dass

- ein Betriebsabschnitt des Verfahrens mit dem ersten Betriebsmodus begonnen wird,
- der Betrieb des ersten Betriebsmodus aufgenommen wird, wenn eine erste Bedingung erfüllt ist,
- im Betrieb in den zweiten Betriebsmodus gewechselt wird, sobald der erste Betriebsmodus beendet ist oder wurde,
- im Betrieb der erste Betriebsmodus beendet wird, wenn eine zweite Bedingung erfüllt ist und/oder
- im Betrieb der zweite Betriebsmodus beendet wird, wenn eine dritte Bedingung erfüllt ist,

- die zweite Bedingung zum Beispiel erfüllt sein kann, wenn seit Beginn des ersten Betriebsmodus eine gegebene erste Zeitspanne verstrichen ist, und/oder
- die dritte Bedingung erfüllt sein kann, wenn seit Beginn des zweiten Betriebsmodus eine gegebene zweite Zeitspanne verstrichen ist.

Gemäß einem weitergehenden Aspekt der vorliegenden Erfindung ist das erfindungsgemäße Betriebsverfahren insbesondere für den Betrieb eines Ultraschallbetriebsassistenzsystems oder eines Ultraschallfahrassistenzsystems einer Arbeitsvorrichtung und insbesondere eines Fahrzeugs eingerichtet.
In diesem Zusammenhang und insbesondere im Zusammenhang mit der Steuerung des ersten Betriebsmodus und des zweiten Betriebsmodus kann es beispielsweise vorgesehen sein, dass

- die erste Bedingung erfüllt ist, wenn ein Ultraschallsendesignal ausgesandt wird und/oder wenn seit einem Aussenden eines Ultraschallsendesignals eine vorgegebene dritte Zeitspanne verstrichen ist,
- die erste Zeitspanne für die zweite Bedingung eine für ein Nahfeld der zu Grunde liegenden Arbeitsvorrichtung charakteristische Zeitspanne t1 ist, insbesondere typischerweise im Bereich einiger 10 ms und/oder
- die zweite Zeitspanne für die dritte Bedingung eine für ein Fernfeld der zu Grunde liegenden Arbeitsvorrichtung charakteristische Zeitspanne t2 ist, insbesondere typischerweise im Bereich einiger 100 ms nach einem Aussenden eines Ultraschallsendesignals.

Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird auch eine Steuereinheit für ein Daten-/Signalauswertesystem geschaffen, insbesondere bei einem Ultraschallbetriebsassistenzsystem. Die Steuereinheit ist dazu eingerichtet, eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Betriebsverfahrens auf einem zu Grunde liegenden Daten-/Signalauswertesystem und insbesondere bei einem zu Grunde liegenden Ultraschallbetriebsassistenzsystem zu initiieren, ablaufen zu lassen und/oder zu steuern.
Ferner ist Gegenstand der vorliegenden Erfindung auch ein Daten-/Signalauswertesystem, insbesondere bei einem Ultraschallbetriebsassistenzsystem. Das Daten-/Signalauswertesystem ist dazu, eingerichtet, eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Betriebsverfahrens zu auszuführen oder bei einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Betriebsverfahrens verwendet zu werden.
Alternativ oder zusätzlich ist das erfindungsgemäße Daten-/Signalauswertesystem dadurch gekennzeichnet, dass eine erfindungsgemäß ausgestaltete Steuereinheit ausgebildet ist.
Des Weiteren schafft die vorliegende Erfindung auch ein Ultraschallbetriebsassistenzsystem als solches, welches insbesondere als Ultraschallfahrassistenzsystem ausgebildet sein kann. Das Ultraschallbetriebsassistenzsystem ist dazu eingerichtet, eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Betriebsverfahrens auszuführen oder bei einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Betriebsverfahrens verwendet zu werden.
Alternativ oder zusätzlich ist das erfindungsgemäße Ultraschallbetriebsassistenzsystem dadurch gekennzeichnet, dass es mit einer erfindungsgemäß ausgestalteten Steuereinheit und/oder mit einem erfindungsgemäß ausgestalteten Daten-/Signalauswertesystem ausgebildet ist.
Ferner schlägt die vorliegende Erfindung auch eine Arbeitsvorrichtung und insbesondere Fahrzeug mit einem Betriebsaggregat und insbesondere mit einem Antrieb vor, welche mit einem erfindungsgemäß ausgestalteten Ultraschallbetriebsassistenzsystem zur Steuerung des Betriebs Aggregats ausgebildet ist.
Figurenliste
Unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren werden Ausführungsformen der Erfindung im Detail beschrieben.

1 illustriert nach Art eines schematischen Blockdiagramms eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Daten-/ Signalauswertesystems.
2 veranschaulicht in einem Graphen die in einem digitalen Signalverarbeitungsprozessor in verschiedenen Betriebsmodi aufgenommene Stromlast.
3 und 4 illustrieren anhand von Graphen die erfindungsgemäß erreichbaren Vorteile im Hinblick auf zu detektierende Signale, deren Signal-zu-Rausch-Verhältnisse und ihre Entstehung im Zusammenhang mit den von den involvierten digitalen Signalverarbeitungsprozessoren aufgenommenen Stromlasten.
5 und 6 illustrieren anhand von Graphen die herkömmlichen Verhältnisse bei zu detektierenden Signalen, deren Signal-zu-Rausch-Verhältnissen sowie ihre Entstehung im Zusammenhang mit den von den involvierten digitalen Signalverarbeitungsprozessoren aufgenommenen Stromlasten.

Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung
Nachfolgend werden unter Bezugnahme auf die 1 bis 6 Ausführungsbeispiele der Erfindung und der technische Hintergrund im Detail beschrieben. Gleiche und äquivalente sowie gleich oder äquivalent wirkende Elemente und Komponenten werden mit denselben Bezugszeichen bezeichnet. Nicht in jedem Fall ihres Auftretens wird die Detailbeschreibung der bezeichneten Elemente und Komponenten wiedergegeben.
Die dargestellten Merkmale und weiteren Eigenschaften können in beliebiger Form voneinander isoliert und beliebig miteinander kombiniert werden, ohne den Kern der Erfindung zu verlassen.
1 zeigt nach Art eines schematischen Blockdiagramms eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Daten-/Signalauswertesystems 1.
Das erfindungsgemäße Daten-/Signalauswertesystem 1 weist eine Datenquelle oder Signalquelle 5 auf, zum Beispiel bestehend aus einem oder mehreren Sensoren und gegebenenfalls einer Vorverarbeitungseinheit. Die Datenquelle 5 gibt zum Beispiel Daten 6 in Form von Signalen, welche von der Zeit t abhängig sind, mit einem zeitlichen Abstand 7 aus.
Die so bereitgestellten Daten 6 werden an eine Verarbeitungspipeline 10 zur weiteren Verarbeitung übergeben. In der Pipeline 10 sind in einer Datenflussrichtung oder Abarbeitungsrichtung 10' mehrere digitale Signalverarbeitungsprozessoren 11 und 12 ausgebildet, welche - aufeinander abgestimmt - die zugeführten Daten 6 verarbeiten.
In der in 1 dargestellten Ausführungsform sind beispielhaft ein in der Datenflussrichtung 10' vorangehender erster digitaler Signalverarbeitungsprozessor 11, der im Zusammenhang mit den nachfolgenden Graphen auch mit dem Bezugszeichen „A“ bezeichnet wird, und ein in der Datenflussrichtung 10' nachfolgender zweiter digitaler Signalverarbeitungsprozessor 12, der im Zusammenhang mit den nachfolgenden Graphen auch mit dem Bezugszeichen „B“ bezeichnet wird, ausgebildet. Die beiden Signalverarbeitungsprozessoren 11 und 12 bilden ein Paar 15 und sind über einen zwischengeschalteten FIFO-Speicher 13 miteinander gekoppelt, wobei der FIFO-Speicher 13 insbesondere als Puffer dient. Auf diese Art und Weise kann der zweite oder nachfolgende digitale Signalverarbeitungsprozessor die vom ersten oder vorangehenden digitalen Signalverarbeitungsprozessor 11 verarbeiteten und dann ausgegebenen Daten über den FIFO-Speicher 13 aufnehmen und weiterverarbeiten.
Dem Fluss der Daten 6 in der Datenflussrichtung 10' sowie die Verarbeitung in den Signalverarbeitungsprozessoren 11, 12 des Paares 15 und die Speicherung im FIFO-Speicher 13 werden in dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel dem Takt einer Takteinheit 18 zur Verarbeitung zu Grunde gelegt.
2 veranschaulicht in einem Graphen 20 die in einem digitalen Signalverarbeitungsprozessor 11, 12 in den verschiedenen Betriebsphasen, nämlich einer stromintensiven Rechenphase 22-1 mit einem Maximalstrom 22-1 und einer Ruhephase 21-2 bei geringem Strom I auftretende Stromlast I(t) als Funktion der Zeit t. Im Graphen 20 sind entsprechend auf der Abszisse 21 die Zeit und auf der Ordinate 22 der vom Prozessor 11, 12 aufgenommene elektrische Strom I(t) aufgetragen.
Wie oben im Detail beschrieben wurde, ist ein Kernaspekt der vorliegenden Erfindung der zeitlich sequenzielle Betrieb eines Paares 15 miteinander über einen FIFO-Speicher 13 gekoppelter digitaler Signalverarbeitungsprozessoren 11, 12 in einem Betriebsmodus, der nur einen vergleichsweise geringen Rechenaufwand erfordert. Bei einer Anwendung könnte dies der Datenverarbeitung in einem Ultraschallbetriebsassistenzsystem für das Fernfeld entsprechen, bei welchem aus der Umgebung einer zu Grunde liegenden Arbeitsvorrichtung weiter entfernt liegende Objekte detektiert werden und demzufolge die anfallende Datenmenge geringer, die Signalpegel aber ebenfalls vergleichsweise gering sind.
Bevor die Vorteile der vorliegenden Erfindung erörtert werden, soll anhand der 5 und 6 die herkömmliche Situation beschrieben werden. Dabei illustrieren die 5 und 6 anhand von Graphen 50, 50' und 60 die herkömmlichen Verhältnisse bei zu detektierenden Signalen, deren Signal-zu-Rausch-Verhältnisse sowie ihre Entstehung im Zusammenhang mit den von den involvierten digitalen Signalverarbeitungsprozessoren 11, 12 aufgenommenen Stromlasten I(t).
Vom Aufbau her entspricht ein herkömmliches Daten-/Signalauswertesystem im Wesentlichen der in 1 dargestellten Struktur, jedoch ist das zu Grunde liegende Betriebsverfahren zum erfindungsgemäßen Vorgehen unterschiedlich.
Herkömmlicherweise erfolgt, wie dies im Zusammenhang mit dem Graphen 50' dargestellt ist, der Betrieb der hier mit A und B bezeichneten digitalen Signalverarbeitungsprozessoren 11, 12 im Parallelbetrieb, in welchem die beiden Prozessoren A, B nach Bedarf in den Betriebsmodus oder in den Ruhemodus versetzt werden. Dies wird durch die beiden Spuren 53-1' und 53-2' des Graphen 50' mit an der Abszisse 51 aufgetragener Zeit t und an der Ordinate 52' aufgetragener Stromlast I(t) verdeutlicht. Beide Spuren zeigen den Betriebsmodus mit erhöhter Stromlast und den Ruhemodus mit verschwindender oder abgesenkter Stromlast an.
Der Graph 50 zeigt mit an der Ordinate 52 aufgetragener Stromlast I(t) und an der Abszisse 51 aufgetragener Zeit t in der Spur 53 die Summe der Lasten aus dem Graphen 50' für die beiden Prozessoren A, B. Entsprechend der Überlagerung ergeben sich an bestimmten Stellen, die hier mit dem Bezugszeichen 55 markiert sind, Situationen einer rapid wechselnden Stromlast, welche auch als Stromspitze bezeichnet wird, wodurch in benachbarten, insbesondere analogen, Schaltkreisen Störsignale induziert werden können.
Wie im Zusammenhang mit 6 und dem Graphen 60 dargestellt ist, ergeben derartige Störsignale ein erhöhtes Rauschen. Auf Grund des erhöhten Rauschens entstehen Situationen, in denen Signale, zum Beispiel in der Ultraschallanwendung im Fernfeld, auf Grund der geringen Signalhöhe im Verhältnis zum Grundrauschen nicht mehr zweifelsfrei detektiert werden können.
In dem Graphen 60 der Figur ist an der Abszisse 61 die Zeit t und an der Ordinate 62 die Signalamplitude S(t) aufgetragen. Aus dem Verlauf der Spur 63 ergibt sich, dass herkömmlicherweise bestimmte Signale 63-2, zum Beispiel Signale im Nahfeld 61-1 in einer Ultraschallanwendung, deutlich aus dem Grundrauschen herausragen und gut detektiert werden können, wogegen andere Signale 63-3, zum Beispiel Signale im Fernfeld 61-2 bei einer Ultraschallanwendung, nicht mehr zweifelsfrei detektiert werden können, weil sie fast eingebettet im Grundrauschen verlaufen.
Ziel der vorliegenden Erfindung ist, durch eine entsprechende Betriebsstrategie das Grundrauschen für Situationen abzusenken, in denen mit geringen Signalpegeln zu rechnen ist. Dies ist bei Ultraschallanwendungen zum Beispiel im Fernfeld die übliche Situation, weil die Signalpegel neben der Datenmenge entsprechend dem Verlauf 63-1 aus 6 mit dem Abstand, welcher proportional zur Laufzeit t ist, skalieren.
Die 3 und 4 illustrieren nun in diesem Zusammenhang anhand von Graphen 30, 30', 40, 40', 40" erfindungsgemäß erreichbare Vorteile im Hinblick auf zu detektierende Signale S(t), deren Signal-zu-Rausch-Verhältnisse SNR und ihre Entstehung im Zusammenhang mit den von den involvierten digitalen Signalverarbeitungsprozessoren 11, 12 aufgenommenen Stromlasten I(t).
Zunächst beschreibt der Graph 40" mit der an der Abszisse 41 aufgetragenen Zeit und der an der Ordinate 42" aufgetragenen Stromlast I(t), ähnlich wie in 5, der Graph 50' den Betrieb der mit A, B bezeichneten beiden Signalverarbeitungsprozessoren 11, 12 des Paares 15, nämlich wieder anhand des zeitlichen Verlaufs der Stromlast I(t) in den Spuren 43-1" und 43-2".
In der an der Abszisse mit 41-1 gekennzeichneten ersten Phase für den ersten Betriebsmodus werden beide Prozessoren A, B der sequentiellen Pipeline 10 parallel betrieben, ähnlich der herkömmlichen Betriebssituation.
Zum Umschaltzeitpunkt 46 jedoch erfolgt mit dem Übergang vom ersten Betriebsmodus zum zweiten Betriebsmodus der sequentielle Betrieb der beiden Prozessoren A, B, wobei in den verschiedenen Betriebsphasen zunächst der erste Prozessor A temporär die Verarbeitung aufnimmt und dann der zweite Prozessor B die Verarbeitung übernimmt. Zusätzlich kann in den Zeitspannen, in denen für keinen der Prozessoren A, B eine Rechenleistung abgefragt wird, zusätzlich für einen der Prozessoren A, B eine Leerlaufphase 47 eingefügt werden; auf diese Weise wird ein in der Summe vergleichsweise konstantes Niveau an Stromlast erzielt mit weiter verringertem Anteil an Störsignalen aufgrund des Wegfalls von Stromspitzen, wie dies durch den Bereich 48 im Graphen 40 für die Summe der Stromlasten unter Berücksichtigung des Leerlaufprozesses markiert ist.
Wird ein Leerlaufvorgang für die Phasen, in denen keiner der Prozessoren eine Rechenleistung erbringen muss, nicht berücksichtigt, so entstehen Abschnitte in der Stromlast, bei denen zwar Stromspitzen als Störsignale auftreten, welche jedoch im Vergleich zu herkömmlichen Betriebsverfahren deutlich verringert sind, wie dies im Zusammenhang mit dem Abschnitt 49 aus dem Graphen 40' aus 4 deutlich wird.
Im Ergebnis erhält man aufgrund des in 4 gezeigten Betriebsschemas einen Signalverlauf, wie im Zusammenhang mit den Grafen 30 und 30' aus 3 dargestellt ist.
Auf den Abszissen 31 und 31' ist die Zeit t, auf den Ordinaten 32 die Amplitude S(t) des Signals und 32' das Signal-zu-Rausch-Verhältnis SNR aufgetragen.
Aufgrund des in 4 dargestellten Betriebsschemas für die beiden mit A, B bezeichneten Signalverarbeitungsprozessoren 11, 12 ergeben sich erfindungsgemäß im Vergleich zu der in 6 dargestellten Situation für die Phase 31-1 im Nahfeld unveränderte Verhältnisse. Das bedeutet, dass ein Signal 33-2 der Spur 33 im Nahfeldbereich 31-1 deutlich über den Rauschpegel 32-1 herausragt und gut detektiert werden kann.
Im Unterschied zu den in 6 dargestellten herkömmlichen Verhältnissen ist jedoch mit dem Übergang zum Bereich 31-2 des Fernfeldes zum Umschaltzeitpunkt 36, 46 eine deutliche Abnahme des Rauschens auf einen geringeren Rauschpegel 32-2 durch den Wegfall der Stromspitzen zu verzeichnen. Dadurch können auch Signale 33-3 im Bereich des Fernfeldes 31-2 mit geringerem Signalpegel vergleichsweise gut detektiert werden, wobei die Signalpegel wieder dem theoretischen Amplitudenverlauf 33-1 als Funktion des Objektabstandes entsprechend der Laufzeit t folgen.
Die Spur 33' beschreibt den theoretischen Verlauf des Signal-zu-Rausch-Verhältnisses SNR mit den Abschnitten 33-1' und 33-2' für den Bereich 31-1 des Nahfeldes bzw. für den Bereich 31-2 des Fernfeldes mit dem Übergang zum Umschaltzeitpunkt 36, 46. Angedeutet ist auch noch das für eine sichere oder ausreichende Detektion erforderliche minimale Signal-zu-Rausch-Verhältnis 37.
Diese und weitere Merkmale und Eigenschaften der vorliegenden Erfindung werden an Hand der folgenden Darlegungen weiter erläutert:

Claims

Betriebsverfahren für ein Daten-/Signalauswertesystem (1), insbesondere bei einem Ultraschallbetriebsassistenzsystem, bei welchem zur Auswertung von Daten und/oder Signalen eine Mehrzahl digitaler Signalverarbeitungsprozessoren (11, 12) in einer sequentiellen Pipeline (10) ausgebildet ist, mit: - einem ersten Betriebsmodus zur Bearbeitung von Aufgaben vergleichsweise höheren Rechenaufwands mit einem vergleichsweise höheren Maß an von den digitalen Signalverarbeitungsprozessoren (11, 12) aufzubringender Rechenleistung und - einem zweiten Betriebsmodus zur Bearbeitung von Aufgaben vergleichsweise geringeren Rechenaufwands mit einem vergleichsweise geringeren Maß an von den digitalen Signalverarbeitungsprozessoren (11, 12) aufzubringender Rechenleistung, wobei: - im ersten Betriebsmodus digitale Signalverarbeitungsprozessoren (11, 12) der sequentiellen Pipeline (10) zeitlich parallel betrieben werden und - im zweiten Betriebsmodus zumindest ein Paar (15) der Mehrzahl digitaler Signalverarbeitungsprozessoren (11, 12) der sequentiellen Pipeline (10) zeitlich sequentiell betrieben werden.
Betriebsverfahren nach Anspruch 1, bei welchem im zweiten Betriebsmodus ein zeitlich nachfolgend zu betreibender digitaler Signalverarbeitungsprozessor (12) des Paares (15) zumindest zeitweise in einem Leerlaufmodus betrieben wird und/oder zumindest zeitweise in einem Ruhemodus gehalten wird, während ein zeitlich vorangehend zu betreibender digitaler Signalverarbeitungsprozessor (11) des Paares (15) zeitlich vorangehend normal betrieben wird.
Betriebsverfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei welchem im zweiten Betriebsmodus ein zeitlich vorangehend zu betreibender digitaler Signalverarbeitungsprozessor (11) des Paares (15) zumindest teilweise in einem Leerlaufmodus betrieben wird und/oder zumindest zeitweise in einem Ruhemodus gehalten wird, während ein zeitlich nachfolgend zu betreibender digitaler Signalverarbeitungsprozessor (12) des Paares (15) zeitlich nachfolgend normal betrieben wird..
Betriebsverfahren nach Anspruch 2 oder 3, bei welchem ein im zweiten Betriebsmodus zeitlich nachfolgend zu betreibender digitaler Signalverarbeitungsprozessor (12) von einem im zweiten Betriebsmodus vorangehend zu betreibenden digitalen Signalverarbeitungsprozessor (11) verarbeitete Daten verarbeitet.
Betriebsverfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, bei welchem ein im zweiten Betriebsmodus zeitlich nachfolgend zu betreibender digitaler Signalverarbeitungsprozessor (12) mit einem im zweiten Betriebsmodus vorangehend zu betreibenden digitalen Signalverarbeitungsprozessor (11) über einen FIFO-Speicher (13) zur gepufferten Übertragung von Daten eines Ausgangs des im zweiten Betriebsmodus vorangehend zu betreibenden digitalen Signalverarbeitungsprozessors (11) zu einem Eingang des im zweiten Betriebsmodus zeitlich nachfolgend zu betreibenden digitalen Signalverarbeitungsprozessors (12) gekoppelt ist.
Betriebsverfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei welchem - ein Betriebsabschnitt mit dem ersten Betriebsmodus begonnen wird, - der Betrieb des ersten Betriebsmodus aufgenommen wird, wenn eine erste Bedingung erfüllt ist, - im Betrieb in den zweiten Betriebsmodus gewechselt wird, sobald der erste Betriebsmodus beendet ist oder wurde, - im Betrieb der erste Betriebsmodus beendet wird, wenn eine zweite Bedingung erfüllt ist und/oder - im Betrieb der zweite Betriebsmodus beendet wird, wenn eine dritte Bedingung erfüllt ist, wobei: - die zweite Bedingung erfüllt ist, wenn seit Beginn des ersten Betriebsmodus eine gegebene erste Zeitspanne verstrichen ist, und/oder - die dritte Bedingung erfüllt ist, wenn seit Beginn des zweiten Betriebsmodus eine gegebene zweite Zeitspanne verstrichen ist.
Betriebsverfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, welches für den Betrieb eines Ultraschallbetriebsassistenzsystems oder eines Ultraschallfahrassistenzsystems einer Arbeitsvorrichtung und insbesondere eines Fahrzeugs eingerichtet ist.
Betriebsverfahren nach Anspruch 6 und 7, bei welchem - die erste Bedingung erfüllt ist, wenn ein Ultraschallsendesignal ausgesandt wird und/oder wenn seit einem Aussenden eines Ultraschallsendesignals eine vorgegebene dritte Zeitspanne verstrichen ist, - die erste Zeitspanne für die zweite Bedingung eine für ein Nahfeld der zu Grunde liegenden Arbeitsvorrichtung charakteristische Zeitspanne istund/oder - die zweite Zeitspanne für die dritte Bedingung eine für ein Fernfeld der zu Grunde liegenden Arbeitsvorrichtung charakteristische Zeitspanne ist nach einem Aussenden eines Ultraschallsendesignals.
Steuereinheit für ein Daten-/Signalauswertesystem (1), insbesondere bei einem Ultraschallbetriebsassistenzsystem, welche eingerichtet ist, ein Betriebsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8 auf einem zu Grunde liegenden Daten-/Signalauswertesystem (1) und insbesondere bei einem zu Grunde liegenden Ultraschallbetriebsassistenzsystem ablaufen zu lassen und/oder zu steuern.
Daten-/Signalauswertesystem (1), insbesondere bei einem Ultraschallbetriebsassistenzsystem, welches eingerichtet ist, ein Betriebsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8 auszuführen oder bei einem derartigen Betriebsverfahren verwendet zu werden, und/oder welches mit einer Steuereinheit nach Anspruch 9 ausgebildet ist.
Ultraschallbetriebsassistenzsystem und insbesondere Ultraschallfahrassistenzsystem, welches eingerichtet ist, ein Betriebsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8 auszuführen oder bei einem derartigen Betriebsverfahren verwendet zu werden, und/oder welches mit einer Steuereinheit nach Anspruch 9 und/oder mit einem Daten-/Signalauswertesystem (1) nach Anspruch 10 ausgebildet ist.
Arbeitsvorrichtung und insbesondere Fahrzeug mit einem Betriebsaggregat, insbesondere mit einem Antrieb, welche mit einem Ultraschallbetriebsassistenzsystem nach Anspruch 11 zur Steuerung des Betriebs Aggregats ausgebildet ist.