DE102018218462A1

DE102018218462A1 - Method and control device for operating an ultrasonic sensor system

Info

Publication number: DE102018218462A1
Application number: DE102018218462.3A
Authority: DE
Inventors: Timo Koenig; Thorsten Pannek; Michael Schumann; Stephan Stuehmer; Simon Weissenmayer; Bastian Krause
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2018-10-29
Filing date: 2018-10-29
Publication date: 2020-04-30

Abstract

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Betreiben eines Ultraschallsensorsystems (104) eines Fahrzeugs (100) mit in unterschiedlichen Ausrichtungen am Fahrzeug (100) angeordneten Ultraschallsensoren (106), wobei die Ultraschallsensoren (106) in Abhängigkeit von einer Ausrichtung des jeweiligen Ultraschallsensors (106) angesteuert werden, wobei einem Ultraschallsensor (106) in Abhängigkeit von seiner Ausrichtung zumindest zwei Frequenzbereiche zugewiesen werden, und wobei anhand von unterschiedlichen Signalanteilen eines Empfangssignals des Ultraschallsensors (106) in Abhängigkeit von seiner Ausrichtung ein Straßenzustand bestimmt wird.The present invention relates to a method for operating an ultrasonic sensor system (104) of a vehicle (100) with ultrasonic sensors (106) arranged in different orientations on the vehicle (100), the ultrasonic sensors (106) depending on an orientation of the respective ultrasonic sensor ( 106) are controlled, at least two frequency ranges being assigned to an ultrasound sensor (106) depending on its orientation, and a road condition being determined based on different signal components of a received signal from the ultrasound sensor (106) depending on its orientation.

Description

Gebiet der ErfindungField of the Invention

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und ein Steuergerät zum Betreiben eines Ultraschallsensorsystems eines Fahrzeugs mit in unterschiedlichen Ausrichtungen am Fahrzeug angeordneten Ultraschallsensoren.The invention relates to a method and a control device for operating an ultrasonic sensor system of a vehicle with ultrasonic sensors arranged in different orientations on the vehicle.

Stand der TechnikState of the art

Ultraschallsensoren eines Ultraschallsensorsystems senden Ultraschallimpulse und empfangen Echos der Ultraschallimpulse. Aus einer Laufzeit zwischen dem Senden und dem Empfangen kann eine Entfernung zu einer Oberfläche bestimmt werden, welche die Ultraschallimpulse zurückgeworfen hat. Da sowohl die Ultraschallimpulse als auch die Echos Schallwellen sind, breiten sie sich von der Schallquelle kugelförmig aus. Damit sinkt ein Schalldruck der Ultraschallimpulse mit zunehmender Entfernung vom Ultraschallsensor. Genauso sinkt der Schalldruck des Echos mit zunehmender Entfernung zur Oberfläche. Am Ultraschallsensor kommt also mit dem Echo nur noch ein Bruchteil des gesendeten Schalldrucks an. Das Echo kann so lange in einem Empfangssignal des Ultraschallsensors erkannt werden, bis ein Hintergrundgeräusch einen gleich hohen oder höheren Schalldruck erreicht wie das Echo. Wird das Hintergrundgeräusch beispielsweise durch eine nasse Fahrbahnoberfläche sehr laut, kann eine Auswertung des Echos nur noch eingeschränkt möglich sein.Ultrasonic sensors of an ultrasonic sensor system send ultrasonic pulses and receive echoes of the ultrasonic pulses. A distance to a surface that has reflected the ultrasound pulses can be determined from a transit time between the transmission and the reception. Since both the ultrasonic pulses and the echoes are sound waves, they spread out in a spherical shape from the sound source. As a result, a sound pressure of the ultrasonic pulses drops with increasing distance from the ultrasonic sensor. In the same way, the sound pressure of the echo decreases with increasing distance from the surface. The echo only arrives at the ultrasonic sensor with a fraction of the transmitted sound pressure. The echo can be recognized in a received signal from the ultrasonic sensor until a background noise reaches the same or higher sound pressure as the echo. If the background noise is very loud, for example due to a wet road surface, the echo can only be evaluated to a limited extent.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Vor diesem Hintergrund werden mit dem hier vorgestellten Ansatz ein Verfahren zum Betreiben eines Ultraschallsensorsystems eines Fahrzeugs mit in unterschiedlichen Ausrichtungen am Fahrzeug angeordneten Ultraschallsensoren, ein entsprechendes Steuergerät, sowie schließlich ein entsprechendes Computerprogrammprodukt und ein maschinenlesbares Speichermedium gemäß den unabhängigen Ansprüchen vorgestellt. Vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des hier vorgestellten Ansatzes ergeben sich aus der Beschreibung und sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.Against this background, the approach presented here presents a method for operating an ultrasound sensor system of a vehicle with ultrasound sensors arranged in different orientations on the vehicle, a corresponding control device, and finally a corresponding computer program product and a machine-readable storage medium according to the independent claims. Advantageous further developments and improvements of the approach presented here result from the description and are described in the dependent claims.

Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention

Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können in vorteilhafter Weise ermöglichen, die unterschiedlich ausgerichteten Ultraschallsensoren eines Ultraschallsensorsystems als eigene Teilsysteme zu betreiben. Die Teilsysteme können mit optimierten Einstellungen betrieben werden, um Einschränkungen aufgrund der Ausrichtung zu überwinden.Embodiments of the present invention can advantageously make it possible to operate the differently oriented ultrasonic sensors of an ultrasonic sensor system as separate subsystems. The subsystems can be operated with optimized settings in order to overcome restrictions due to the alignment.

Es wird ein Verfahren zum Betreiben eines Ultraschallsensorsystems eines Fahrzeugs mit in unterschiedlichen Ausrichtungen am Fahrzeug angeordneten Ultraschallsensoren vorgeschlagen, wobei die Ultraschallsensoren in Abhängigkeit von einer Ausrichtung des jeweiligen Ultraschallsensors angesteuert werden, wobei einem Ultraschallsensor in Abhängigkeit von seiner Ausrichtung zumindest zwei Frequenzbereiche zugewiesen werden, und wobei anhand von unterschiedlichen Signalanteilen eines Empfangssignals des Ultraschallsensors in Abhängigkeit von seiner Ausrichtung ein Straßenzustand bestimmt wird.A method for operating an ultrasonic sensor system of a vehicle with ultrasonic sensors arranged in different orientations on the vehicle is proposed, the ultrasonic sensors being controlled as a function of an orientation of the respective ultrasonic sensor, wherein at least two frequency ranges are assigned to an ultrasonic sensor as a function of its orientation, and wherein a road condition is determined on the basis of different signal components of a received signal of the ultrasonic sensor as a function of its orientation.

Ideen zu Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können unter anderem als auf den nachfolgend beschriebenen Gedanken und Erkenntnissen beruhend angesehen werden.Ideas for embodiments of the present invention can be viewed, inter alia, as based on the ideas and knowledge described below.

Ein Ultraschallsensorsystem eines Fahrzeugs kann mehrere an unterschiedlichen Positionen des Fahrzeugs unterschiedlich relativ zum Fahrzeug ausgerichtete Ultraschallsensoren aufweisen. Die Ultraschallsensoren können paarweise symmetrisch zu einer Längsachse des Fahrzeugs angeordnet und spiegelbildlich zu der Längsachse ausgerichtet sein. Beispielsweise kann das Ultraschallsensorsystem an einer Front des Fahrzeugs Ultraschallsensoren aufweisen, die nach vorne, nach schräg vorne und zur Seite ausgerichtet sind. Am Heck des Fahrzeugs kann das Ultraschallsensorsystem Ultraschallsensoren aufweisen, die nach hinten, schräg nach hinten und zur Seite ausgerichtet sind.An ultrasound sensor system of a vehicle can have a plurality of ultrasound sensors oriented differently relative to the vehicle at different positions of the vehicle. The ultrasonic sensors can be arranged in pairs symmetrically to a longitudinal axis of the vehicle and aligned in mirror image to the longitudinal axis. For example, the ultrasound sensor system can have ultrasound sensors on a front of the vehicle, which are oriented forwards, obliquely forwards and to the side. At the rear of the vehicle, the ultrasound sensor system can have ultrasound sensors that are oriented to the rear, obliquely to the rear and to the side.

Ein Ultraschallsensor ist dazu ausgebildet, als Impulse bezeichnete Schallimpulse mit Frequenzen im Ultraschallbereich auszusenden und Echos der Impulse zu empfangen. Dazu kann der Ultraschallsensor zu einem Sendezeitpunkt einen Impuls oder eine Impulsfolge innerhalb eines definierten Frequenzbereichs senden, wobei anschließend an den Sendezeitpunkt für die Zeitdauer eines Zeitfensters Geräusche empfangen und in einem Empfangssignal abgebildet werden. Alternativ kann am Anfang des Zeitfensters auch kein Impuls beziehungsweise keine Impulsfolge gesendet werden. Dann können innerhalb des Zeitfensters ebenfalls Geräusche im Empfangssignal aufgezeichnet werden. Der Ultraschallsensor kann in unterschiedlichen Frequenzbereichen Impulse aussenden.An ultrasound sensor is designed to emit sound impulses designated as impulses with frequencies in the ultrasound range and to receive echoes of the impulses. For this purpose, the ultrasound sensor can transmit a pulse or a pulse sequence within a defined frequency range at a transmission time, with noises being received after the transmission time for the duration of a time window and being imaged in a reception signal. Alternatively, no pulse or pulse sequence can be sent at the beginning of the time window. Then noises can also be recorded in the received signal within the time window. The ultrasonic sensor can emit pulses in different frequency ranges.

Die Geräusche werden als zeitlicher Verlauf einer Schallintensität am Ultraschallsensor aufgezeichnet. Die Geräusche können von verschiedenen Geräuschquellen stammen oder Echos der Impulse beziehungsweise Impulsfolge sein. Die Echos werden als Teil der Geräusche in dem Empfangssignal abgebildet. Hintergrundgeräusche und fremde Geräusche werden ebenfalls in dem Empfangssignal abgebildet. Das Empfangssignal wird ausgewertet, um Echos zu erkennen.The noises are recorded as a time course of a sound intensity on the ultrasonic sensor. The noises can originate from different noise sources or can be echoes of the pulses or pulse train. The echoes are mapped as part of the noise in the received signal. Background noise and extraneous noise are also in the received signal pictured. The received signal is evaluated in order to recognize echoes.

Ein Teil der Echos wird von Strukturen einer Fahrbahnoberfläche in einem Nahbereich vor dem Ultraschallsensor erzeugt. Diese Echos werden innerhalb eines Zeitraums kurz nach dem Sendezeitpunkt empfangen. Die anfängliche Schallintensität der Echos von der Fahrbahnoberfläche kann in einem Clutterwert abgebildet werden und repräsentiert eine Größe der Strukturen auf der Fahrbahnoberfläche. Je grober die Strukturen sind, umso größer ist die Schallintensität und umso größer ist der Clutterwert. Je feiner die Strukturen sind, umso kleiner ist die Schallintensität und umso kleiner ist der Clutterwert. Die Echos der Strukturen weisen mit zunehmendem Abstand vom Ultraschallsensor immer geringere Schallintensitäten auf und verlieren sich damit im Hintergrundgeräusch.Some of the echoes are generated by structures on a road surface in the vicinity of the ultrasonic sensor. These echoes are received within a period of time shortly after the transmission time. The initial sound intensity of the echoes from the road surface can be represented in a clutter value and represents a size of the structures on the road surface. The coarser the structures, the greater the sound intensity and the higher the clutter value. The finer the structures, the lower the sound intensity and the lower the clutter value. The echoes of the structures show ever lower sound intensities with increasing distance from the ultrasonic sensor and are therefore lost in the background noise.

Echos von Objekten können erkannt werden, wenn die aufgezeichnete Schallintensität des Echos größer als eine momentane Schallintensität der vor und nach dem Echo aufgezeichneten Hintergrundgeräusche ist. Echos können falsch erkannt werden, wenn ein Geräusch von einer anderen Schallquelle eine ausreichende Schallintensität am Ultraschallsensor erreicht. Ebenfalls können Kreuzechos aufgezeichnet werden. Kreuzechos sind Echos von benachbarten Ultraschallsensoren des Ultraschallsystems.Echoes from objects can be detected if the recorded sound intensity of the echo is greater than a current sound intensity of the background noise recorded before and after the echo. Echoes can be incorrectly recognized if a sound from another sound source reaches a sufficient sound intensity at the ultrasonic sensor. Cross echoes can also be recorded. Cross echoes are echoes from neighboring ultrasound sensors of the ultrasound system.

Eine Schallintensität der Hintergrundgeräusche kann in einem Rauschpegel abgebildet werden. Der Rauschpegel kann am Ende des Zeitfensters erfasst werden. Der Rauschpegel kann während des ganzen Zeitfensters erfasst werden, wenn zuvor kein Impuls gesendet worden ist. Der Rauschpegel bildet die Schallintensität der anderen Schallquelle ab.A sound intensity of the background noise can be represented in a noise level. The noise level can be recorded at the end of the time window. The noise level can be detected during the entire time window if no pulse has previously been sent. The noise level reflects the sound intensity of the other sound source.

Die Räder des Fahrzeugs erzeugen beim Abrollen auf der Fahrbahnoberfläche Schall. Eine Schallintensität des Abrollens wird unter anderem von der Größe der Strukturen der Fahrbahnoberfläche beeinflusst. Besonders beeinflusst wird die Schallintensität jedoch durch Feuchtigkeit, Matsch und/oder Nässe auf der Fahrbahnoberfläche. Bei feuchter oder nasser Fahrbahn entsteht ein als Nasszischen bezeichnetes Geräusch, das Echos zu einem großen Teil überdecken kann.The wheels of the vehicle generate noise when rolling on the road surface. Acoustic intensity of the rolling is influenced, among other things, by the size of the structures of the road surface. However, the sound intensity is particularly influenced by moisture, mud and / or wetness on the road surface. When the road is damp or wet, a noise called wet hissing occurs, which can largely mask echoes.

Die Signalanteile können mit zumindest zwei Frequenzbereichen gleichzeitig gemessen werden. Durch ein Erfassen der Signalanteile in mehr als einem Frequenzbereich können die Signalanteile mit einer hohen Genauigkeit erfasst werden.The signal components can be measured simultaneously with at least two frequency ranges. By detecting the signal components in more than one frequency range, the signal components can be recorded with a high degree of accuracy.

Von dem Empfangssignal können zwei oder mehr Signalanteile eines Frequenzbereichs verwendet werden, um den Rauschpegel auszuwerten. Innerhalb eines Messfensters kann der Rauschpegel mehrmals ausgewertet werden. Durch eine höhere Wiederholrate kann eine hohe Erfassungsgüte erreicht werden.From the received signal, two or more signal components of a frequency range can be used to evaluate the noise level. The noise level can be evaluated several times within a measurement window. A higher detection quality can be achieved by a higher repetition rate.

Von dem Empfangssignal eines schräg nach vorne oder schräg nach hinten ausgerichteten Ultraschallsensors kann zumindest ein diffuses Bodenechosignal ausgewertet werden. Die schräg nach vorne oder schräg nach hinten ausgerichteten Ultraschallsensoren können besonders gut die Struktur der Fahrbahnoberfläche in dem diffusen Bodenechosignal erfassen, da sie in Richtung der Fahrbahnoberfläche geneigt sein können. Das diffuse Bodenechosignal kann als Clutterwert abgebildet werden. Ebenso kann der Rauschpegel des schräg nach vorne oder schräg nach hinten ausgerichteten Ultraschallsensors ausgewertet werden. Der Rauschpegel kann nach dem Clutterwert bestimmt werden.At least one diffuse ground echo signal can be evaluated from the received signal of an ultrasonic sensor oriented obliquely forwards or obliquely backwards. The ultrasound sensors oriented obliquely forwards or obliquely backwards can detect the structure of the road surface in the diffuse ground echo signal particularly well, since they can be inclined in the direction of the road surface. The diffuse ground echo signal can be mapped as a clutter value. The noise level of the ultrasound sensor oriented obliquely forwards or obliquely backwards can also be evaluated. The noise level can be determined based on the clutter value.

Schräg nach hinten ausgerichtete Ultraschallsensoren können bei einem Rauschwert größer als ein erster Rauschschwellenwert angesteuert werden, Impulse in einem ersten Frequenzbereich zu senden. Der erste Frequenzbereich kann zwischen einer Eigenfrequenz der Ultraschallsensoren und 100 kHz liegen. In einer weiteren Ausgestaltung kann der erste Frequenzbereich zwischen der Eigenfrequenz und 60 kHz liegen. Die Eigenfrequenz kann bevorzugt in einem Bereich zwischen 40 kHz und 55 kHz liegen. Die schräg nach hinten ausgerichteten Ultraschallsensoren können alternativ bei einer Geschwindigkeit des Fahrzeugs oberhalb eines ersten Geschwindigkeitsschwellenwerts angesteuert werden, Impulse in einem ersten Frequenzbereich zu senden. Der erste Frequenzbereich kann höher sein, als ein Frequenzbereich, in dem einer der anderen Ultraschallsensoren sendet. Alternativ oder ergänzend kann der erste Frequenzbereich höher sein, als ein Frequenzbereich, in dem der gleiche Ultraschallsensor bei einer Geschwindigkeit des Fahrzeugs unterhalb des Geschwindigkeitsschwellenwerts sendet. Ein erster Frequenzbereich kann hohe Frequenzen umfassen. Die Frequenzen der Echos werden aufgrund des Dopplereffekts durch die Geschwindigkeit des Fahrzeugs abgesenkt. Durch das Senden im ersten Frequenzbereich können die Echos in einem Frequenzband erfasst werden, in dem die Ultraschallsensoren eine hohe Empfindlichkeit aufweisen. Das Empfangssignal kann insbesondere das Frequenzband abbilden, in dem der jeweilige Ultraschallsensor die hohe Empfindlichkeit aufweist.If the noise value is greater than a first noise threshold value, ultrasound sensors oriented obliquely backwards can be triggered to send pulses in a first frequency range. The first frequency range can lie between a natural frequency of the ultrasonic sensors and 100 kHz. In a further embodiment, the first frequency range can lie between the natural frequency and 60 kHz. The natural frequency can preferably be in a range between 40 kHz and 55 kHz. As an alternative, the ultrasound sensors oriented obliquely backwards can be controlled at a speed of the vehicle above a first speed threshold value to send pulses in a first frequency range. The first frequency range can be higher than a frequency range in which one of the other ultrasonic sensors transmits. Alternatively or additionally, the first frequency range can be higher than a frequency range in which the same ultrasonic sensor transmits at a speed of the vehicle below the speed threshold. A first frequency range can include high frequencies. The frequencies of the echoes are reduced by the speed of the vehicle due to the Doppler effect. By transmitting in the first frequency range, the echoes can be recorded in a frequency band in which the ultrasonic sensors are highly sensitive. The received signal can in particular map the frequency band in which the respective ultrasonic sensor has the high sensitivity.

Schräg nach vorne ausgerichtete Ultraschallsensoren können bei einem Rauschwert größer als ein erster Rauschschwellenwert angesteuert werden, Impulse in einem zweiten Frequenzbereich zu senden, wobei der zweite Frequenzbereich eine Bandbreite von 30 kHz um eine Eigenfrequenz der Ultraschallsensoren aufweist. In einer weiteren Ausgestaltung weist der zweite Frequenzbereich eine Bandbreite von 15kHz um die Eigenfrequenz auf. Die schräg nach vorne ausgerichtete Ultraschallsensoren können alternativ bei einer Geschwindigkeit des Fahrzeugs oberhalb des Geschwindigkeitsschwellenwerts angesteuert werden, Impulse in einem tiefer als der erste Frequenzbereich liegenden zweiten Frequenzbereich zu senden. Ein zweiter Frequenzbereich kann mittlere Frequenzen umfassen. Die Frequenzen der Echos werden aufgrund des Dopplereffekts durch die Geschwindigkeit des Fahrzeugs angehoben. Durch das Senden im zweiten Frequenzbereich können die Echos in dem Frequenzband erfasst werden, in dem die Ultraschallsensoren eine hohe Empfindlichkeit aufweisen. Das Empfangssignal kann insbesondere das Frequenzband abbilden, in dem der jeweilige Ultraschallsensor die hohe Empfindlichkeit aufweist.If the noise value is greater than a first noise threshold value, ultrasound sensors oriented obliquely forward can be triggered to send pulses in a second frequency range, the second frequency range having a bandwidth of 30 kHz around a natural frequency of the ultrasound sensors. In another The second frequency range has a bandwidth of 15 kHz around the natural frequency. As an alternative, the ultrasound sensors oriented obliquely forward can be controlled at a speed of the vehicle above the speed threshold value to send pulses in a second frequency range lying lower than the first frequency range. A second frequency range can include medium frequencies. The frequencies of the echoes are increased by the speed of the vehicle due to the Doppler effect. By transmitting in the second frequency range, the echoes can be detected in the frequency band in which the ultrasonic sensors are highly sensitive. The received signal can in particular map the frequency band in which the respective ultrasonic sensor has the high sensitivity.

Zur Seite ausgerichtete Ultraschallsensoren können bei einem Rauschwert größer als ein erster Rauschschwellenwert angesteuert werden, Impulse in einem dritten Frequenzbereich zu senden wobei der dritte Frequenzbereich zwischen 10 kHz und einer Eigenfrequenz der Ultraschallsensoren liegt. In einer weiteren Ausgestaltung liegt der dritte Frequenzbereich zwischen 30 kHz und der Eigenfrequenz. Die zur Seite ausgerichtete Ultraschallsensoren können alternativ bei einer Geschwindigkeit des Fahrzeugs oberhalb des Geschwindigkeitsschwellenwerts angesteuert werden, Impulse in einem tiefer als der erste und zweite Frequenzbereich liegenden dritten Frequenzbereich zu senden. Ein dritter Frequenzbereich kann tiefe Frequenzen umfassen. Tiefe Frequenzen werden weniger gedämpft, als hohe Frequenzen. Mit tiefen Frequenzen können hohe Reichweiten erreicht werden.If the noise value is greater than a first noise threshold value, ultrasound sensors aligned to the side can be controlled to send pulses in a third frequency range, the third frequency range being between 10 kHz and a natural frequency of the ultrasound sensors. In a further embodiment, the third frequency range is between 30 kHz and the natural frequency. The ultrasound sensors oriented to the side can alternatively be activated at a speed of the vehicle above the speed threshold value to send pulses in a third frequency range lying lower than the first and second frequency range. A third frequency range can include low frequencies. Low frequencies are attenuated less than high frequencies. Long ranges can be achieved with low frequencies.

Von dem Empfangssignal eines nach hinten oder vorne ausgerichteten Ultraschallsensors kann zumindest ein Rauschpegel ausgewertet werden. Nach vorne oder hinten ausgerichtete Ultraschallsensoren können bei einem Rauschpegel größer als ein zweiter Rauschschwellenwert angesteuert werden, keine Impulse zu senden. Ab einem gewissen Rauschpegel kann eine Echoortung nach hinten oder vorne nicht mehr zielführend sein. Der zweite Rauschschwellenwert kann größer sein, als der erste Rauschschwellenwert. Somit kann zuerst auf alternative Frequenzbereiche ausgewichen werden und erst wenn der Rauschpegel weiter zunimmt das Senden eingestellt werden. Der zweite Rauschschwellenwert kann bei einer gewissen Geschwindigkeit erreicht werden. Die Ultraschallsensoren können alternativ bei einer Geschwindigkeit des Fahrzeugs oberhalb eines Geschwindigkeitsschwellenwerts angesteuert werden, keine Impulse zu senden. Daher können über das ganze Zeitfenster Geräusche aufgezeichnet und ausgewertet werden. Die Geräusche können auch Kreuzechos der anderen Ultraschallsensoren umfassen. Die Kreuzechos können erkannt werden, wie die Echos und können separat ausgewertet werden.At least one noise level can be evaluated from the received signal of an ultrasound sensor oriented rearward or forward. Ultrasound sensors that are oriented forwards or backwards can be driven at a noise level greater than a second noise threshold value, in order to not send any pulses. Above a certain noise level, an echolocation backwards or forwards can no longer be useful. The second noise threshold can be greater than the first noise threshold. So you can switch to alternative frequency ranges first and only when the noise level continues to increase the transmission can be stopped. The second noise threshold can be reached at a certain speed. As an alternative, the ultrasonic sensors can be controlled at a speed of the vehicle above a speed threshold not to send any pulses. Therefore, noises can be recorded and evaluated over the entire time window. The noises can also include cross echoes from the other ultrasonic sensors. The cross echoes can be recognized like the echoes and can be evaluated separately.

Das Verfahren kann beispielsweise in Software oder Hardware oder in einer Mischform aus Software und Hardware beispielsweise in einem Steuergerät implementiert sein.The method can be implemented, for example, in software or hardware or in a mixed form of software and hardware, for example in a control unit.

Der hier vorgestellte Ansatz schafft ferner ein Steuergerät, das dazu ausgebildet ist, um die Schritte einer Variante des hier vorgestellten Verfahrens in entsprechenden Einrichtungen durchzuführen, anzusteuern bzw. umzusetzen.The approach presented here also creates a control device which is designed to carry out, control or implement the steps of a variant of the method presented here in corresponding devices.

Das Steuergerät kann ein elektrisches Gerät mit zumindest einer Recheneinheit zum Verarbeiten von Signalen oder Daten, zumindest einer Speichereinheit zum Speichern von Signalen oder Daten, und zumindest einer Schnittstelle und/oder einer Kommunikationsschnittstelle zum Einlesen oder Ausgeben von Daten, die in ein Kommunikationsprotokoll eingebettet sind, sein. Die Recheneinheit kann beispielsweise ein Signalprozessor, ein sogenannter System-ASIC oder ein Mikrocontroller zum Verarbeiten von Sensorsignalen und Ausgeben von Datensignalen in Abhängigkeit von den Sensorsignalen sein. Die Speichereinheit kann beispielsweise ein Flash-Speicher, ein EPROM oder eine magnetische Speichereinheit sein. Die Schnittstelle kann als Sensorschnittstelle zum Einlesen der Sensorsignale von einem Sensor und/oder als Aktorschnittstelle zum Ausgeben der Datensignale und/oder Steuersignale an einen Aktor ausgebildet sein. Die Kommunikationsschnittstelle kann dazu ausgebildet sein, die Daten drahtlos und/oder leitungsgebunden einzulesen oder auszugeben. Die Schnittstellen können auch Softwaremodule sein, die beispielsweise auf einem Mikrocontroller neben anderen Softwaremodulen vorhanden sind.The control device can be an electrical device with at least one computing unit for processing signals or data, at least one storage unit for storing signals or data, and at least one interface and / or a communication interface for reading or outputting data that are embedded in a communication protocol, be. The computing unit can be, for example, a signal processor, a so-called system ASIC or a microcontroller for processing sensor signals and outputting data signals as a function of the sensor signals. The storage unit can be, for example, a flash memory, an EPROM or a magnetic storage unit. The interface can be designed as a sensor interface for reading in the sensor signals from a sensor and / or as an actuator interface for outputting the data signals and / or control signals to an actuator. The communication interface can be designed to read in or output the data wirelessly and / or in line. The interfaces can also be software modules that are present, for example, on a microcontroller in addition to other software modules.

Von Vorteil ist auch ein Computerprogrammprodukt oder Computerprogramm mit Programmcode, der auf einem maschinenlesbaren Träger oder Speichermedium wie einem Halbleiterspeicher, einem Festplattenspeicher oder einem optischen Speicher gespeichert sein kann und zur Durchführung, Umsetzung und/oder Ansteuerung der Schritte des Verfahrens nach einer der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen verwendet wird, insbesondere wenn das Programmprodukt oder Programm auf einem Computer oder einer Vorrichtung ausgeführt wird.Also advantageous is a computer program product or computer program with program code, which can be stored on a machine-readable carrier or storage medium such as a semiconductor memory, a hard disk memory or an optical memory, and for carrying out, implementing and / or controlling the steps of the method according to one of the embodiments described above is used, in particular if the program product or program is executed on a computer or a device.

Es wird darauf hingewiesen, dass einige der möglichen Merkmale und Vorteile der Erfindung hierin mit Bezug auf unterschiedliche Ausführungsformen beschrieben sind. Ein Fachmann erkennt, dass die Merkmale des Steuergeräts und des Verfahrens in geeigneter Weise kombiniert, angepasst oder ausgetauscht werden können, um zu weiteren Ausführungsformen der Erfindung zu gelangen.It is noted that some of the possible features and advantages of the invention are described herein with respect to different embodiments. A person skilled in the art recognizes that the features of the control device and the method are combined, adapted or in a suitable manner can be exchanged to arrive at further embodiments of the invention.

FigurenlisteFigure list

Nachfolgend werden Ausführungsformen der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung beschrieben, wobei weder die Zeichnung noch die Beschreibung als die Erfindung einschränkend auszulegen sind.

1 zeigt eine Darstellung eines Fahrzeugs mit einem Steuergerät gemäß einem Ausführungsbeispiel.

Embodiments of the invention are described below with reference to the accompanying drawing, wherein neither the drawing nor the description are to be interpreted as limiting the invention.

1 shows a representation of a vehicle with a control device according to an embodiment.

Die Figur ist lediglich schematisch und nicht maßstabsgetreu. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen gleiche oder gleichwirkende Merkmale.The figure is only schematic and not to scale. The same reference numerals designate the same or equivalent features.

Ausführungsformen der ErfindungEmbodiments of the invention

1 zeigt eine Darstellung eines Fahrzeugs 100 mit einem Steuergerät 102 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Das Fahrzeug 100 weist ein Ultraschallsensorsystem 104 mit zwölf Ultraschallsensoren 106 auf. Die Ultraschallsensoren 106 sind von „1“ bis „6“ und von „8“ bis „13“ durchnummeriert, wobei der erste Ultraschallsensor 106 vorne links am Fahrzeug 100 angeordnet ist und quer zu einer Fahrzeuglängsachse nach links zur Seite ausgerichtet ist. Der zweite Ultraschallsensor 106 ist ebenfalls vorne links am Fahrzeug 100 angeordnet und ist schräg nach vorne links ausgerichtet. Der dritte Ultraschallsensor 106 ist auch vorne links am Fahrzeug 100 angeordnet und ist nach vorne in Richtung der Fahrzeuglängsachse ausgerichtet. Der vierte Ultraschallsensor 106 ist vorne rechts am Fahrzeug 100 angeordnet und nach vorne in Richtung der Fahrzeuglängsachse ausgerichtet. Der fünfte Ultraschallsensor 106 ist ebenfalls vorne rechts am Fahrzeug 100 angeordnet und nach schräg vorne rechts ausgerichtet. Der sechste Ultraschallsensor 106 ist auch vorne rechts am Fahrzeug 100 angeordnet und quer zu der Fahrzeuglängsachse nach rechts zur Seite ausgerichtet. Der erste Ultraschallsensor 106 und der sechste Ultraschallsensor 106 sind spiegelbildlich zu der Fahrzeuglängsachse angeordnet. Der zweite Ultraschallsensor 106 und der fünfte Ultraschallsensor 106 sind ebenfalls spiegelbildlich zu der Fahrzeuglängsachse angeordnet. Auch der dritte Ultraschallsensor 106 und der vierte Ultraschallsensor 106 sind spiegelbildlich zu der Fahrzeuglängsachse angeordnet. 1 shows a representation of a vehicle 100 with a control unit 102 according to an embodiment. The vehicle 100 has an ultrasonic sensor system 104 with twelve ultrasonic sensors 106 on. The ultrasonic sensors 106 are from " 1 " to " 6 " and from " 8th " to " 13 “Numbered, the first ultrasonic sensor 106 at the front left of the vehicle 100 is arranged and aligned transversely to a vehicle longitudinal axis to the left to the side. The second ultrasonic sensor 106 is also on the front left of the vehicle 100 arranged and is aligned obliquely to the front left. The third ultrasonic sensor 106 is also on the front left of the vehicle 100 arranged and is oriented forward in the direction of the vehicle longitudinal axis. The fourth ultrasonic sensor 106 is at the front right of the vehicle 100 arranged and aligned forward in the direction of the vehicle longitudinal axis. The fifth ultrasonic sensor 106 is also on the front right of the vehicle 100 arranged and aligned obliquely front right. The sixth ultrasonic sensor 106 is also on the front right of the vehicle 100 arranged and aligned transversely to the vehicle longitudinal axis to the right to the side. The first ultrasonic sensor 106 and the sixth ultrasonic sensor 106 are arranged in mirror image to the longitudinal axis of the vehicle. The second ultrasonic sensor 106 and the fifth ultrasonic sensor 106 are also mirror images of the vehicle's longitudinal axis. Also the third ultrasonic sensor 106 and the fourth ultrasonic sensor 106 are arranged in mirror image to the longitudinal axis of the vehicle.

Der achte Ultraschallsensor 106 ist hinten rechts am Fahrzeug 100 angeordnet und ist quer zu der Fahrzeuglängsachse nach rechts zur Seite ausgerichtet. Der neunte Ultraschallsensor 106 ist ebenfalls hinten rechts am Fahrzeug 100 angeordnet und ist schräg nach hinten rechts ausgerichtet. Der zehnte Ultraschallsensor 106 ist auch hinten rechts am Fahrzeug 100 angeordnet und ist nach hinten in Richtung der Fahrzeuglängsachse ausgerichtet. Der elfte Ultraschallsensor 106 ist hinten links am Fahrzeug 100 angeordnet und nach hinten in Richtung der Fahrzeuglängsachse ausgerichtet. Der zwölfte Ultraschallsensor 106 ist ebenfalls hinten links am Fahrzeug 100 angeordnet und nach schräg hinten links ausgerichtet. Der dreizehnte Ultraschallsensor 106 ist auch hinten links am Fahrzeug 100 angeordnet und quer zu der Fahrzeuglängsachse nach links zur Seite ausgerichtet. Der achte Ultraschallsensor 106 und der dreizehnte Ultraschallsensor 106 sind spiegelbildlich zu der Fahrzeuglängsachse angeordnet. Der neunte Ultraschallsensor 106 und der zwölfte Ultraschallsensor 106 sind ebenfalls spiegelbildlich zu der Fahrzeuglängsachse angeordnet. Auch der zehnte Ultraschallsensor 106 und der elfte Ultraschallsensor 106 sind spiegelbildlich zu der Fahrzeuglängsachse angeordnet.The eighth ultrasonic sensor 106 is at the rear right of the vehicle 100 arranged and is oriented transversely to the vehicle longitudinal axis to the right to the side. The ninth ultrasonic sensor 106 is also on the rear right of the vehicle 100 arranged and is aligned obliquely to the rear right. The tenth ultrasonic sensor 106 is also on the rear right of the vehicle 100 arranged and is aligned rearward in the direction of the vehicle longitudinal axis. The eleventh ultrasonic sensor 106 is at the rear left of the vehicle 100 arranged and aligned towards the rear in the direction of the vehicle's longitudinal axis. The twelfth ultrasonic sensor 106 is also on the rear left of the vehicle 100 arranged and aligned obliquely to the left rear. The thirteenth ultrasonic sensor 106 is also on the rear left of the vehicle 100 arranged and aligned transversely to the vehicle longitudinal axis to the left to the side. The eighth ultrasonic sensor 106 and the thirteenth ultrasonic sensor 106 are arranged in mirror image to the longitudinal axis of the vehicle. The ninth ultrasonic sensor 106 and the twelfth ultrasonic sensor 106 are also mirror images of the vehicle's longitudinal axis. Even the tenth ultrasonic sensor 106 and the eleventh ultrasonic sensor 106 are arranged in mirror image to the longitudinal axis of the vehicle.

Das Steuergerät 102 ist mit dem Ultraschallsensorsystem 104 verbunden und dazu ausgebildet, die Ultraschallsensoren 106 in Abhängigkeit von ihrer Ausrichtung anzusteuern. Dabei werden den Ultraschallsensoren 106 jeweils abhängig von der Ausrichtung Frequenzbereiche zum Senden und/oder zum Empfangen zugewiesen. Ebenfalls abhängig von der Ausrichtung werden Signalanteile von Empfangssignalen der Ultraschallsensoren 106 ausgewertet.The control unit 102 is with the ultrasonic sensor system 104 connected and trained to the ultrasonic sensors 106 depending on their orientation. The ultrasonic sensors 106 Frequency ranges for sending and / or receiving are assigned depending on the orientation. Signal components of received signals from the ultrasonic sensors are also dependent on the orientation 106 evaluated.

Mit anderen Worten erfolgt bei dem hier vorgestellten Ansatz eine parallele Messung von Objekten, Clutter und Noise in mehreren Frequenzbändern zur Bestimmung eines Straßenzustands.In other words, in the approach presented here, objects, clutter and noise are measured in parallel in several frequency bands in order to determine a road condition.

Ultraschall-Sensoren bestimmen den Rauschpegel in den letzten sieben Millisekunden eines Messfensters. Durch die Bestimmung in diesem Bereich beziehungsweise der Auswertung dieses Signalanteils wird gewährleistet, dass etwaige Echos von weit entfernten Objekten nicht mehr wahrnehmbar sind und somit für die Bestimmung des Hintergrundrauschens keine Rolle spielen.Ultrasonic sensors determine the noise level in the last seven milliseconds of a measurement window. The determination in this area or the evaluation of this signal component ensures that any echoes from distant objects are no longer perceptible and therefore play no role in determining the background noise.

Anhand der Rauschpegel der Ultraschallsensoren kann ein Straßenzustand ermittelt werden, da die Reifengeräusche durch sogenanntes Nasszischen den Rauschpegel bei nasser Straße erhöhen. Wenn die Rauschpegel in möglichst hoher Frequenz und möglichst hoher Qualität erfasst werden, können auch kurze Pfützen oder kurze feuchte Stellen bei hoher Fahrzeuggeschwindigkeit zuverlässig erkannt werden.A road condition can be determined on the basis of the noise level of the ultrasonic sensors, since the tire noise increases the noise level on wet roads due to so-called wet hissing. If the noise level is recorded in the highest possible frequency and with the highest possible quality, even short puddles or short wet spots can be reliably detected at high vehicle speeds.

Der Rauschpegel kann mit einer besseren Qualität berechnet werden, indem mehr als ein Rauschpegel innerhalb des Messfensters berechnet wird. Alternativ oder ergänzend kann die Zeitdauer zur Berechnung des Rauschpegels innerhalb des Messfensters vergrößert werden.The noise level can be calculated with better quality by calculating more than one noise level within the measurement window. Alternatively or additionally, the time period for calculating the noise level within the measurement window can be increased.

Als weiterer Signalanteil kann ein Clutter-Wert ausgewertet werden. Der Clutter-Wert kann bestimmt werden, nachdem die Anregung des Sensors durch das Senden von Signalen beziehungsweise Impulsen abgeklungen ist. Die Bestimmung des Clutter-Werts kann beendet werden, wenn kein wesentlicher Einfluss auf das Empfangssignal durch das Bodenecho mehr zu erwarten ist. A clutter value can be evaluated as a further signal component. The clutter value can be determined after the excitation of the sensor has decayed by the transmission of signals or pulses. The determination of the clutter value can be terminated if the ground echo is no longer expected to have a significant influence on the received signal.

Anhand des Clutter-Werts der Ultraschallsensoren kann ebenso ein Straßenzustand ermittelt werden, da Wasser und Eis die Poren der Straßenoberfläche schließt und dadurch weniger Bodenecho und damit ein niedrigerer Clutter-Wert gemessen wird.The clutter value of the ultrasonic sensors can also be used to determine a road condition, since water and ice closes the pores on the road surface, which means less ground echo and thus a lower clutter value is measured.

Wenn kein Bodenecho zu erwarten ist, weil der Sensor selbst und auch kein benachbarter Sensor ein Signal ausgesendet hat, oder weil das zu erwartende Bodenecho außerhalb des gemessenen Frequenzbereichs liegt, dann kann der Signalanteil, der gewöhnlich für die Bestimmung des Clutter-Werts genutzt wird, für eine Bestimmung eines Rauschpegels verwendet werden. Die Qualität des gemessenen Nasszischens kann so verbessert werden, da die Rauschpegel in einem kürzeren Abstand bzw. insgesamt über einen längeren Zeitraum bestimmt werden können.If no ground echo is to be expected because the sensor itself and also no neighboring sensor has emitted a signal, or because the expected ground echo is outside the measured frequency range, then the signal component that is usually used to determine the clutter value can can be used to determine a noise level. The quality of the measured wet hiss can be improved in this way since the noise level can be determined at a shorter distance or overall over a longer period of time.

Bei dem hier vorgestellten Ansatz werden alle beziehungsweise mehrere Sensoren parallel individuell mit den bestmöglichen Einstellungen betrieben, um die Straßenzustandserkennung und die Objekterkennung zu verbessern.With the approach presented here, all or more sensors are operated in parallel individually with the best possible settings in order to improve the road condition detection and the object detection.

Mit den äußeren quer zur Fahrtrichtung liegenden Sensoren (1, 6, 8, 13) werden mit tiefen Frequenzen (z.B. < 48 kHz) Ultraschallsignale gesendet und deren Echos zur Erkennung von Fahrzeugen auf anderen Spuren verwendet. Tiefe Frequenzen sind besonders gut zur Echoortung von Fahrzeugen auf anderen Spuren geeignet, da diese im Gegensatz zu mittleren und hohen Frequenzen weniger gedämpft werden und dadurch eine höhere Reichweite der Echoortung ermöglichen. Zum Teil werden die Echos auch zu den benachbarten weiter innen liegenden Sensoren (2, 5, 9, 12) getragen. Diese Sensoren werten die sogenannten Kreuzechos ebenso aus, wodurch die Objekte schneller und zuverlässiger erkannt werden können. Bei besonders nasser Umgebung und sehr hohen Geschwindigkeiten kann das Rauschen der Umgebung so groß werden, dass eine Echoortung von Objekten nicht mehr möglich ist. In diesem Fall wird auf das Senden von Signalen verzichtet.With the outer sensors lying transversely to the direction of travel ( 1 , 6 , 8th , 13 ) Ultrasound signals are transmitted at low frequencies (eg <48 kHz) and their echoes are used to detect vehicles on other lanes. Low frequencies are particularly well suited for echolocation of vehicles on other lanes, since in contrast to medium and high frequencies, these are less attenuated and therefore allow a longer range of echolocation. Some of the echoes are also sent to neighboring sensors located further inside ( 2nd , 5 , 9 , 12th ) carried. These sensors also evaluate the so-called cross echoes, which means that the objects can be recognized more quickly and reliably. In a particularly wet environment and at very high speeds, the noise in the environment can become so great that it is no longer possible to locate objects. In this case, no signals are sent.

Mit den weiter innen liegenden, auf die Fahrspuren gerichteten Sensoren (2, 5, 9, 12) wird das Bodenecho mit Hilfe eines Clutterwerts bestimmt, wobei dazu Ultraschallsignale mit mittlerer und hoher Frequenz ausgesendet werden. Da die Frequenzen durch den Dopplereffekt bei den schräg nach vorne gerichteten Sensoren nach oben und bei den schräg nach hinten gerichteten Sensoren nach unten verschoben werden, ist es von Vorteil wenn die schräg nach vorne gerichteten Sensoren (2, 5) Ultraschall mit mittleren Frequenzen (z.B. zwischen 45 kHz und 54 kHz) und die schräg nach hinten gerichteten Sensoren (9, 12) Ultraschall mit hohen Frequenzen (z.B. > 52 kHz) aussenden. Durch diese Wahl der Sendefrequenzen ist zumindest für Fahrzeuggeschwindigkeiten bei denen ein Bodenecho bestimmt werden kann gewährleistet, dass die Empfangssignale trotz der Dopplerverschiebung innerhalb der mittleren und hohen Frequenzen liegen. Zum Teil gelangen die Bodenechos auch zu den benachbarten äußeren (1, 6, 8, 13) Sensoren und zu den ganz innen liegenden Sensoren (3, 4, 9, 10). Durch die Auswertung der sogenannten Kreuzclutterwerte können sich ändernde Bodenbeschaffenheiten schneller und zuverlässiger wahrgenommen werden. Bei hohen Geschwindigkeiten ist der Einfluss des Rauschens so groß, dass die Clutter und Kreuzclutterwerte nicht mehr zuverlässig bestimmt werden können, wobei eine nasse Umgebung das Rauschen ebenfalls erhöht und dadurch die Clutterwerte bereits bei niedrigeren Geschwindigkeiten nicht mehr zuverlässig vom Einfluss des Rauschens getrennt werden können. In diesen Fällen wird auf das Senden von Ultraschallsignalen verzichtet.With the sensors located further inside, pointing towards the lanes ( 2nd , 5 , 9 , 12th ) the ground echo is determined with the help of a clutter value, whereby ultrasound signals with medium and high frequency are emitted. Since the frequencies are shifted upwards by the Doppler effect for the sensors pointing obliquely towards the front and downwards for the sensors pointing obliquely backwards, it is advantageous if the sensors pointing obliquely towards the front ( 2nd , 5 ) Ultrasound with medium frequencies (e.g. between 45 kHz and 54 kHz) and the obliquely rear-facing sensors ( 9 , 12th ) Send out ultrasound at high frequencies (eg> 52 kHz). This choice of transmission frequencies ensures, at least for vehicle speeds at which a ground echo can be determined, that the reception signals are within the medium and high frequencies despite the Doppler shift. Some of the ground echoes also reach the neighboring outer (1, 6, 8, 13) sensors and the very inner sensors ( 3rd , 4th , 9 , 10th ). By evaluating the so-called cross clutter values, changing soil conditions can be perceived faster and more reliably. At high speeds, the influence of the noise is so great that the clutter and cross-clutter values can no longer be reliably determined, whereby a wet environment also increases the noise and, as a result, the clutter values can no longer be reliably separated from the influence of the noise even at lower speeds. In these cases, ultrasound signals are not sent.

Die ganz innen liegenden nach vorne und hinten gerichteten Sensoren (3, 4, 9, 10) senden keinen eigenen Ultraschall aus. Stattdessen werten diese Sensoren das Rauschen aus. Dabei kann anhand der Stärke des Rauschens der vorderen Sensoren (3, 4) besonders gut auf die Fahrtwindgeschwindigkeit und auf die Regenintensität geschlossen werden. Anhand der Stärke des Rauschens der hinteren Sensoren (9, 10) kann besonders gut auf die Menge des Wassers geschlossen werden, das sich zwischen Reifen und Fahrbahn befindet.The sensors on the inside facing forwards and backwards ( 3rd , 4th , 9 , 10th ) do not emit their own ultrasound. Instead, these sensors evaluate the noise. The amount of noise from the front sensors ( 3rd , 4th ) the wind speed and the intensity of the rain can be deduced particularly well. Based on the amount of noise from the rear sensors ( 9 , 10th ) the amount of water between the tire and the road surface can be deduced particularly well.

Die vorderen äußeren quer zur Fahrtrichtung liegenden Sensoren (1, 6) senden in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit in einem niedrigen Frequenzbereich. Das Messfenster für die Cluttermessung wird für niedrige Frequenzen genutzt um das Bodenecho zu erfassen und den Abstand von Objekten zu messen, allerdings nur, wenn die Sensoren (1, 6) senden. Andernfalls werden die Messfenster für Clutter und Objekte zum Bestimmen eines Rauschpegels für niedrige Frequenzen genutzt.The front outer sensors lying across the direction of travel ( 1 , 6 ) transmit in a low frequency range depending on the vehicle speed. The measurement window for clutter measurement is used for low frequencies to record the ground echo and measure the distance from objects, but only if the sensors ( 1 , 6 ) send. Otherwise, the measurement windows for clutter and objects are used to determine a noise level for low frequencies.

Für mittlere Frequenzen werden ebenfalls ein Bodenecho bestimmt und der Abstand zu Objekten gemessen, allerdings nur dann, wenn die benachbarten Sensoren (2, 5) Ultraschallsignale senden. Ansonsten wird das Messfenster in diesem Bereich ebenfalls zur Bestimmung eines Rauschpegels genutzt.A ground echo is also determined for medium frequencies and the distance to objects is measured, but only if the neighboring sensors ( 2nd , 5 ) Send ultrasonic signals. Otherwise, the measurement window in this area is also used to determine a noise level.

Für hohe Frequenzen kann in allen Messfenstern ein Rauschpegel bestimmt werden. For high frequencies, a noise level can be determined in all measurement windows.

Die hinteren äußeren quer zur Fahrtrichtung liegenden Sensoren (8, 13) senden in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit in einem niedrigen Frequenzbereich. Das Messfenster für die Cluttermessung wird für niedrige Frequenzen genutzt um das Bodenecho zu erfassen und den Abstand von Objekten zu messen, allerdings nur, wenn die Sensoren (8, 13) senden. Andernfalls werden die Messfenster für Clutter und Objekte zum Bestimmen eines Rauschpegels für niedrige Frequenzen genutzt.The rear outer sensors lying across the direction of travel ( 8th , 13 ) transmit in a low frequency range depending on the vehicle speed. The measurement window for clutter measurement is used for low frequencies to record the ground echo and measure the distance from objects, but only if the sensors ( 8th , 13 ) send. Otherwise, the measurement windows for clutter and objects are used to determine a noise level for low frequencies.

Für hohe Frequenzen werden ebenfalls ein Bodenecho bestimmt und der Abstand zu Objekten gemessen, allerdings nur dann, wenn die benachbarten Sensoren (9, 12) Ultraschallsignale senden. Ansonsten wird das Messfenster in diesem Bereich ebenfalls zur Bestimmung eines Rauschpegels genutzt.A ground echo is also determined for high frequencies and the distance to objects is measured, but only if the neighboring sensors ( 9 , 12th ) Send ultrasonic signals. Otherwise, the measurement window in this area is also used to determine a noise level.

Für mittlere Frequenzen kann in allen Messfenstern ein Rauschpegel bestimmt werden.A noise level can be determined in all measurement windows for medium frequencies.

Die vorderen inneren auf die Fahrspur gerichteten Sensoren (2, 5) senden in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit in einem mittleren Frequenzbereich. Die Messfenster für die Cluttermessung und Objekterkennung werden für niedrige Frequenzen genutzt um das Bodenecho zu erfassen und den Abstand von Objekten zu messen, allerdings nur, wenn die benachbarten Sensoren (1, 6) senden. Andernfalls werden die Messfenster für Clutter und Objekte zum Bestimmen eines Rauschpegels für niedrige Frequenzen genutzt.The front interior sensors facing the lane ( 2nd , 5 ) transmit in a medium frequency range depending on the vehicle speed. The measurement windows for clutter measurement and object detection are used for low frequencies to record the ground echo and measure the distance from objects, but only if the neighboring sensors ( 1 , 6 ) send. Otherwise, the measurement windows for clutter and objects are used to determine a noise level for low frequencies.

Für mittlere und hohe Frequenzen werden ebenfalls ein Bodenecho bestimmt und der Abstand zu Objekten gemessen, allerdings nur dann, wenn die Sensoren (2, 5) Ultraschallsignale senden. Ansonsten werden die Messfenster in diesen Bereichen ebenfalls zur Bestimmung eines Rauschpegels genutzt.A ground echo is also determined for medium and high frequencies and the distance to objects is measured, but only if the sensors ( 2nd , 5 ) Send ultrasonic signals. Otherwise, the measurement windows in these areas are also used to determine a noise level.

Die hinteren inneren auf die Fahrspur gerichteten Sensoren (9, 12) senden in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit in einem hohen Frequenzbereich. Die Messfenster für die Cluttermessung und die Objekterkennung werden für niedrige Frequenzen genutzt um das Bodenecho zu erfassen und den Abstand von Objekten zu messen, allerdings nur, wenn die benachbarten Sensoren (8, 13) senden. Andernfalls werden die Messfenster für Clutter und Objekte zum Bestimmen eines Rauschpegels für niedrige Frequenzen genutzt.The rear interior sensors facing the lane ( 9 , 12th ) transmit in a high frequency range depending on the vehicle speed. The measurement windows for clutter measurement and object detection are used for low frequencies to detect the ground echo and measure the distance from objects, but only if the neighboring sensors ( 8th , 13 ) send. Otherwise, the measurement windows for clutter and objects are used to determine a noise level for low frequencies.

Für hohe und mittlere Frequenzen werden ebenfalls ein Bodenecho bestimmt und der Abstand zu Objekten gemessen, allerdings nur dann, wenn die Sensoren (9, 12) Ultraschallsignale senden. Ansonsten werden die Messfenster in diesen Frequenzbereichen ebenfalls zur Bestimmung eines Rauschpegels genutzt.A ground echo is also determined for high and medium frequencies and the distance to objects is measured, but only if the sensors ( 9 , 12th ) Send ultrasonic signals. Otherwise, the measurement windows in these frequency ranges are also used to determine a noise level.

Die vorderen ganz inneren nach vorne gerichteten Sensoren (3, 4) senden keine Ultraschallsignale aus. Die Messfenster für die Cluttermessung und die Objekterkennung werden für mittlere und hohe Frequenzen genutzt um das Bodenecho zu erfassen und den Abstand von Objekten zu messen, allerdings nur, wenn die benachbarten Sensoren (2, 5) senden. Andernfalls werden die Messfenster für Clutter und Objekte zum Bestimmen eines Rauschpegels für mittlere und hohe Frequenzen genutzt.The front very inner forward facing sensors ( 3rd , 4th ) do not emit any ultrasonic signals. The measurement windows for clutter measurement and object detection are used for medium and high frequencies to detect the ground echo and measure the distance from objects, but only if the neighboring sensors ( 2nd , 5 ) send. Otherwise, the measurement windows for clutter and objects are used to determine a noise level for medium and high frequencies.

Für niedrige Frequenzen werden die Messfenster für Clutter und Objekte zur Bestimmung eines Rauschpegels genutzt.For low frequencies, the measurement windows for clutter and objects are used to determine a noise level.

Die hinteren ganz inneren nach hinten gerichteten Sensoren (10, 11) senden keine Ultraschallsignale aus. Die Messfenster für die Cluttermessung und die Objekterkennung werden für mittlere und hohe Frequenzen genutzt um das Bodenecho zu erfassen und den Abstand von Objekten zu messen, allerdings nur, wenn die benachbarten Sensoren (9, 12) senden. Andernfalls werden die Messfenster für Clutter und Objekte zum Bestimmen eines Rauschpegels für mittlere und hohe Frequenzen genutzt.The rearmost inner rear-facing sensors ( 10th , 11 ) do not emit any ultrasonic signals. The measurement windows for clutter measurement and object detection are used for medium and high frequencies to detect the ground echo and measure the distance from objects, but only if the neighboring sensors ( 9 , 12th ) send. Otherwise, the measurement windows for clutter and objects are used to determine a noise level for medium and high frequencies.

Alle Sensoren können im letzten Messfenster „Noise“ für alle Frequenzen immer einen Rauschpegel bestimmen. Ebenso können auch für extrem hohe (>60 kHz) und extrem tiefe Frequenzen (<43 kHz), in denen nicht gesendet werden kann, immer Rauschpegel in allen Messfenstern berechnet werden.In the last measurement window "Noise", all sensors can always determine a noise level for all frequencies. Likewise, even for extremely high (> 60 kHz) and extremely low frequencies (<43 kHz) in which transmission cannot be carried out, noise levels can always be calculated in all measurement windows.

Wenn der Abstand zu Objekten oder das Bodenecho nicht so häufig bestimmt werden muss, dann kann die Qualität der Rauschpegelmessung verbessert werden, indem zwischen zwei aktive Messungen bei denen gesendet wird passive Messungen eingefügt werden, bei denen nicht gesendet wird und die Messfenster aller Frequenzen für Clutter und Objekte zur Bestimmung von Rauschpegeln genutzt werden können.If the distance to objects or the ground echo does not have to be determined as often, then the quality of the noise level measurement can be improved by inserting passive measurements, which do not transmit, between two active measurements, and the measurement window of all frequencies for clutter and objects can be used to determine noise levels.

Die Messungen für die Abstände zu Objekten, die Bodenechos und Rauschpegel können in einer höheren Frequenz bestimmt werden. Dadurch können Objekte besser erkannt werden und der Straßenzustand kann besser aus den Rauschpegeln und Bodenechos bestimmt werden.The measurements for the distances to objects, the ground echoes and noise levels can be determined at a higher frequency. This enables objects to be recognized better and the road condition to be better determined from the noise levels and ground echoes.

Abschließend ist darauf hinzuweisen, dass Begriffe wie „aufweisend“, „umfassend“, etc. keine anderen Elemente oder Schritte ausschließen und Begriffe wie „eine“ oder „ein“ keine Vielzahl ausschließen. Bezugszeichen in den Ansprüchen sind nicht als Einschränkung anzusehen.In conclusion, it should be pointed out that terms such as "showing", "comprehensive", etc. do not exclude other elements or steps and terms such as "one" or "one" do not exclude a large number. Reference signs in the claims are not to be viewed as a restriction.

Claims

Method for operating an ultrasound sensor system (104) of a vehicle (100) with ultrasound sensors (106) arranged in different orientations on the vehicle (100), the ultrasound sensors (106) being controlled as a function of an orientation of the respective ultrasound sensor (106), one Depending on its orientation, at least two frequency ranges are assigned to the ultrasonic sensor (106), and a road condition is determined on the basis of different signal components of a received signal from the ultrasonic sensor (106) depending on its orientation.

Procedure according to Claim 1 , in which the signal components are measured simultaneously with at least two frequency ranges.

Method according to one of the preceding claims, in which two or more signal components of a frequency range are used from the received signal in order to evaluate a noise level.

Method according to one of the preceding claims, in which at least one diffuse ground echo signal is evaluated by the received signal of an ultrasound sensor (106) oriented obliquely forwards or obliquely backwards.

Method according to one of the preceding claims, in which obliquely rearward-facing ultrasonic sensors (106) are driven at a noise value greater than a first noise threshold value to send pulses in a first frequency range, the first frequency range between a natural frequency of the ultrasonic sensors (106) and 100 kHz is, the first frequency range in particular between the natural frequency and 60 kHz.

Method according to one of the preceding claims, in which obliquely forwardly directed ultrasonic sensors (106) are driven at a noise value greater than a first noise threshold value to send pulses in a second frequency range, the second frequency range having a bandwidth of 30 kHz around a natural frequency of the ultrasonic sensors The second frequency range has in particular a bandwidth of 15 kHz around the natural frequency.

Method according to one of the preceding claims, in which side-directed ultrasonic sensors (106) are driven at a noise value greater than a first noise threshold value to send pulses in a third frequency range, the third frequency range being between 10 kHz and a natural frequency of the ultrasonic sensors (106) , the third frequency range in particular between 30 kHz and the natural frequency.

Method according to one of the preceding claims, in which at least one noise level is evaluated by the received signal of an ultrasonic sensor (106) which is oriented rearward or forward.

Method according to one of the preceding claims, in which ultrasound sensors (106) which are oriented forwards or backwards are driven at a noise level greater than a second noise threshold value (higher than second R), not to transmit any pulses.

Control device (102) which is designed to implement, implement and / or control the method according to one of the preceding claims in corresponding devices.

Computer program product which is set up to implement the method according to one of the Claims 1 to 9 execute, implement and / or control.

Machine-readable storage medium on which the computer program product according to Claim 11 is saved.