DE102019201799A1 - Verfahren zum Schätzen der Position eines Objekts - Google Patents

Verfahren zum Schätzen der Position eines Objekts Download PDF

Info

Publication number
DE102019201799A1
DE102019201799A1 DE102019201799.1A DE102019201799A DE102019201799A1 DE 102019201799 A1 DE102019201799 A1 DE 102019201799A1 DE 102019201799 A DE102019201799 A DE 102019201799A DE 102019201799 A1 DE102019201799 A1 DE 102019201799A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
distance
signal
receiver
time
distance sensor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE102019201799.1A
Other languages
English (en)
Inventor
Christoph Brückner
Bernd Herthan
Manfred Stenzel
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Brose Fahrzeugteile SE and Co KG
Original Assignee
Brose Fahrzeugteile SE and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Brose Fahrzeugteile SE and Co KG filed Critical Brose Fahrzeugteile SE and Co KG
Priority to DE102019201799.1A priority Critical patent/DE102019201799A1/de
Publication of DE102019201799A1 publication Critical patent/DE102019201799A1/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/88—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications
    • G01S13/93—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes
    • G01S13/931—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes of land vehicles
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/87—Combinations of radar systems, e.g. primary radar and secondary radar
    • G01S13/878—Combination of several spaced transmitters or receivers of known location for determining the position of a transponder or a reflector
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S15/00—Systems using the reflection or reradiation of acoustic waves, e.g. sonar systems
    • G01S15/003—Bistatic sonar systems; Multistatic sonar systems
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S15/00—Systems using the reflection or reradiation of acoustic waves, e.g. sonar systems
    • G01S15/02—Systems using the reflection or reradiation of acoustic waves, e.g. sonar systems using reflection of acoustic waves
    • G01S15/06—Systems determining the position data of a target
    • G01S15/42—Simultaneous measurement of distance and other co-ordinates
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S15/00—Systems using the reflection or reradiation of acoustic waves, e.g. sonar systems
    • G01S15/87—Combinations of sonar systems
    • G01S15/876—Combination of several spaced transmitters or receivers of known location for determining the position of a transponder or a reflector
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S15/00—Systems using the reflection or reradiation of acoustic waves, e.g. sonar systems
    • G01S15/88—Sonar systems specially adapted for specific applications
    • G01S15/93—Sonar systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes
    • G01S15/931—Sonar systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes of land vehicles
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S17/00—Systems using the reflection or reradiation of electromagnetic waves other than radio waves, e.g. lidar systems
    • G01S17/87—Combinations of systems using electromagnetic waves other than radio waves
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S17/00—Systems using the reflection or reradiation of electromagnetic waves other than radio waves, e.g. lidar systems
    • G01S17/88—Lidar systems specially adapted for specific applications
    • G01S17/93—Lidar systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes
    • G01S17/931—Lidar systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes of land vehicles
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/52—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S15/00
    • G01S7/54—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S15/00 with receivers spaced apart
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/02—Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
    • G01S13/06—Systems determining position data of a target
    • G01S13/46—Indirect determination of position data
    • G01S2013/466—Indirect determination of position data by Trilateration, i.e. two antennas or two sensors determine separately the distance to a target, whereby with the knowledge of the baseline length, i.e. the distance between the antennas or sensors, the position data of the target is determined
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/02—Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
    • G01S13/06—Systems determining position data of a target
    • G01S13/46—Indirect determination of position data
    • G01S2013/468—Indirect determination of position data by Triangulation, i.e. two antennas or two sensors determine separately the bearing, direction or angle to a target, whereby with the knowledge of the baseline length, the position data of the target is determined
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/88—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications
    • G01S13/93—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes
    • G01S13/931—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes of land vehicles
    • G01S2013/9323—Alternative operation using light waves
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/88—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications
    • G01S13/93—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes
    • G01S13/931—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes of land vehicles
    • G01S2013/9324—Alternative operation using ultrasonic waves
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S15/00—Systems using the reflection or reradiation of acoustic waves, e.g. sonar systems
    • G01S15/88—Sonar systems specially adapted for specific applications
    • G01S15/93—Sonar systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes
    • G01S15/931—Sonar systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes of land vehicles
    • G01S2015/937—Sonar systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes of land vehicles sensor installation details
    • G01S2015/939—Sonar systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes of land vehicles sensor installation details vertical stacking of sensors, e.g. to enable obstacle height determination

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren (36) zum Schätzen der Position eines Objekts (8) bezüglich eines Abstandssensors (6) eines Kraftfahrzeugs (2), der einen Sender (10) und einen ersten Empfänger (14) sowie einen zweiten Empfänger (16) aufweist, die in einem ersten Abstand (56) auf einer ersten Geraden (54) angeordnet sind. Mittels des Senders (10) wird an einem Sendezeitpunkt (26) ein Signal (12) ausgesandt. Mittels des ersten Empfängers (14) wird ein erstes Empfangssignal (20) zu einem ersten Zeitpunkt (28) empfangen, und mittels des zweiten Empfängers (16) wird ein zweites Empfangssignal (22) zu einem zweiten Zeitpunkt (30) empfangen. Als Abstand (44) des Objekts (8) zu dem Abstandssensor (6) wird die Hälfte des Produkts (52) aus der Signalgeschwindigkeit (50) und der Zeitdifferenz (48) zwischen dem ersten Zeitpunkt (28) und dem Sendezeitpunkt (26) herangezogen. Als erster Raumwinkel (46) bezüglich der ersten Geraden (54) wird das Produkt aus einem Korrekturfaktor und dem halben Phasenwinkel (57) zwischen dem ersten Empfangssignal (20) und dem zweiten Empfangssignal (22) herangezogen. Die Erfindung betrifft ferner einen Abstandssensor (6) eines Kraftfahrzeugs (2).

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Schätzen der Position eines Objekts bezüglich eines Abstandssensors eines Kraftfahrzeugs. Der Abstandssensor weist einen Sender sowie zwei Empfänger auf. Ferner betrifft die Erfindung einen Abstandssensor eines Kraftfahrzeugs.
  • Kraftfahrzeuge weisen üblicherweise Abstandssensoren auf, mittels derer eine Annäherung an ein Objekt erfasst wird. Mittels eines derartigen Abstandssensors wird beispielsweise bei einer Öffnung einer Seitentür sichergestellt, dass diese nicht gegen eine Bordsteinkante oder dergleichen verbracht wird. Auch beim Einparken des Kraftfahrzeugs oder Rangieren in vergleichsweise beengten Umgebungen wird ein derartiger Abstandssensor herangezogen, sodass der Abstand des Kraftfahrzeugs zu etwaigen Objekten, wie weiteren Kraftfahrzeugen, vergleichsweise sicher bestimmt werden kann.
  • Derartige Abstandssensoren verwenden beispielsweise Kameras, und das Objekt wird mittels Auswertung eines Kamerabildes erfasst. Hierbei ist meist eine vergleichsweise rechenintensive Überprüfung der Bilder erforderlich, weswegen Herstellungskosten erhöht sind. Auch ist bei vergleichsweise schlechten Sichtbedingungen eine Funktion des Abstandssensors eingeschränkt. Eine Alternative hierzu ist die Verwendung eines Senders und mehrerer Empfänger. Mittels des Senders werden elektromagnetische Wellen, beispielsweise Radarwellen, oder Ultraschallwellen ausgesandt, die an dem etwaigen Objekt gestreut und/oder reflektiert werden. Die zurückreflektierten Wellen werden mittels der geeigneten Empfänger erfasst. Anhand einer Laufzeit zwischen dem Aussenden und dem Empfangen der Wellen oder einer etwaigen Änderungen der Signalform aufgrund der Laufzeit, wird der Abstand des Objekts zu jedem der Empfänger bestimmt. Mittels Triangulation oder Trilateration wird anschließend die genaue Position des Objekts bezüglich sämtlicher Empfänger bestimmt.
  • Zur exakten Bestimmung der Position des Objekts sind die genaue Position der einzelnen Empfänger bezüglich des Senders sowie zusätzlich die Position der einzelnen Empfänger zueinander zu berücksichtigen. Folglich muss deren Position zueinander vergleichsweise genau bestimmt werden, und für jeden einzelnen Kraftfahrzeugtyp oder bei einer Änderung der Position eines der Empfänger ist eine neue Kalibrierung des Abstandssensors erforderlich.
  • Auch ist bei der Triangulation bzw. Trilateration eine Anzahl an Rechenschritten erforderlich, die jeweils zumindest eines der vorhergehenden Rechenergebnisse benötigen. Somit ist ein zeitlicher Aufwand erhöht. Da die Position des Objekts jedoch vergleichsweise schnell bestimmt werden soll und/oder sich dessen Position während des Betriebs ändern kann, ist eine vergleichsweise leistungsstarke Hardware zur Bestimmung der Position des Objekts erforderlich, was Herstellungskosten erhöht. Ferner liegt nach Abschluss der Triangulation bzw. Trilateration die Position des Objekts bezüglich des Abstandssensors in Kugelkoordinaten vor. Zur Erhöhung eines Komforts für einen Benutzer des Kraftfahrzeugs ist eine Überführung in eine kartesische Darstellung erforderlich, was weitere Rechenschritte erfordert.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein besonders geeignetes Verfahren zum Schätzen der Position eines Objekts bezüglich eines Abstandssensors eines Kraftfahrzeugs und einen besonders geeigneten Abstandssensor eines Kraftfahrzeugs anzugeben, wobei insbesondere eine Komplexität und/oder eine Anzahl an Rechenschritten verringert ist, und/oder wobei zweckmäßigerweise Herstellungskosten reduziert sind.
  • Hinsichtlich des Verfahrens wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 1 und hinsichtlich des Abstandssensors durch die Merkmale des Anspruchs 7 erfindungsgemäß gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen sind Gegenstand der jeweiligen Unteransprüche.
  • Das Verfahren dient dem Schätzen der Position eines Objekts bezüglich eines Abstandssensors eines Kraftfahrzeugs. Das Verfahren wird vorzugsweise mittels des Abstandssensors durchgeführt und dieser ist somit zumindest teilweise gemäß des Verfahrens betrieben. Das Kraftfahrzeug ist insbesondere landgebunden und zweckmäßigerweise unabhängig von einem bestimmten Fahrweg bewegbar. Das Kraftfahrzeug ist beispielsweise ein Nutzkraftwagen, wie ein Lastkraftwagen (Lkw) oder Bus. Besonders bevorzugt jedoch ist das Kraftfahrzeug ein Personenkraftwagen (Pkw).
  • Der Abstandssensor dient zweckmäßigerweise der Überwachung eines Überwachungsbereichs und dem Schließen auf ein Objekt im Überwachungsbereich, also insbesondere der Überwachung auf das Vorhandensein des Objekts in dem Überwachungsbereich. Das Objekt ist beispielsweise stationär oder beweglich. Der Überwachungsbereich ist beispielsweise bei Fertigung definiert, und weist beispielsweise in bestimmte Ausdehnung auf, insbesondere 1 m, 2 m oder 5 m. Alternativ hierzu ist der Überwachungsbereich anhand der physikalischen Gegebenheiten und/oder eine Leistungsfähigkeit des Abstandssensors vorgegeben.
  • Der Überwachungsbereich befindet sich beispielsweise innerhalb des Kraftfahrzeugs, sodass ein Innenraum des Kraftfahrzeugs mittels des Abstandssensors überwacht wird. Hierbei wird beispielsweise ein Nutzer innerhalb des Kraftfahrzeugs mittels des Abstandssensors erfasst. Besonders bevorzugt jedoch befindet sich der Überwachungsbereich außerhalb des Kraftfahrzeugs, also in einem Umfeld des Kraftfahrzeugs. Insbesondere ist der Überwachungsbereich deckungsgleich mit einem Verstellbereich oder steht um diesen zweckmäßigerweise um einen bestimmten Abstand über, beispielsweise zwischen 10 cm und 20 cm. Der Verstellbereich wird hierbei mittels eines Verstellteils durchfahren oder ist mittels dessen durchfahrbar. Das Verstellteil ist beispielsweise eine Tür, wie eine Seitentür oder eine Heckklappe. Insbesondere ist das Verstellteil elektromotorisch angetrieben.
  • Besonders bevorzugt ist der Überwachungsbereich um das Kraftfahrzeug gebildet, und ist beispielsweise in einem Seitenbereich des Kraftfahrzeugs bis zu 1 m von diesem entfernt. Mit anderen Worten wird der Bereich mit bis zu 1 m Abstand neben dem Kraftfahrzeug mittels des Abstandssensors überwacht. Besonders bevorzugt ist der Überwachungsbereich zumindest teilweise hinter dem Kraftfahrzeug angeordnet und weist beispielsweise eine Ausdehnung von bis zu 5 m oder zumindest bis zu 2 m oder geeigneterweise zumindest bis zu 1 m auf. Somit wird bei einem Rangieren des Kraftfahrzeugs ein etwaiges, sich in einem Heckbereich befindendes Objekt mittels des Abstandssensors erfasst. Geeigneterweise wird in Abhängigkeit hiervon ein Fahrer des Kraftfahrzeugs gewarnt. Alternativ oder in Kombination hierzu wird mittels des Abstandssensors ein Frontbereich des Kraftfahrzeugs überwacht, insbesondere bei einem Parkmanöver. Hierbei ist der maximale Abstand des zu erfassenden Objekts, also der maximale Abstand des Überwachungsbereichs zu dem Kraftfahrzeug insbesondere kleiner oder gleich 5 m, 3 m, 2 m oder 1 m. Zum Beispiel wird der Abstandssensor aktiviert und folglich betätigt, wenn die Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs kleiner als eine bestimmte Geschwindigkeit ist, zum Beispiel 10 km/h.
  • In einer weiteren Alternative hierzu reicht der Überwachungsbereich beispielsweise bis zu 500 m, 400 m, 300 m, 200 m, 100 m, 80 m oder 50 m vor das Kraftfahrzeug. Geeigneterweise wird der Abstandssensor verwendet, um einem vorausfahrenden Kraftfahrzeug zu folgen, beispielsweise bei einer automatischen Abstandsregelanlage. In einer weiteren Alternative hierzu wird mittels des Abstandssensors auf eine Kollision des Kraftfahrzeugs überwacht. Somit sind wird der Abstandssensor bei vergleichsweise hohen Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs herangezogen, zumindest jedoch wenn die Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs größer als 30km/h ist. Beispielsweise wird hierbei der Überwachungsbereich abhängig von einer Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs eingestellt.
  • Der Abstandssensor weist einen Sender sowie einen ersten Empfänger als auch einen zweiten Empfänger auf. Der Sender dient dem Aussenden eines Signals. Die beiden Empfänger sind zum Empfangen des mittels des Senders ausgesandten Signals, das an dem Objekt reflektiert und/oder gestreut wurde, geeignet und insbesondere vorgesehen und eingerichtet. Zweckmäßigerweise sind die beiden Empfänger zueinander baugleich, sodass Gleichteile verwendet werden können. Die beiden Empfänger sind auf einer ersten Geraden angeordnet, die somit mittels der beiden Empfänger bestimmt ist. Insbesondere ist die Gerade parallel zu einer Außenkontur des Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Stoßfängers, im Bereich des Abstandssensors. Vorzugsweise ist die erste Gerade horizontal oder vertikal angeordnet. Der Abstand der beiden Empfänger zueinander ist gleich einem ersten Abstand. Der erste Abstand ist zweckmäßigerweise konstant und vorzugsweise zwischen 1 mm und 10 cm, zwischen 5 mm und 5 cm und beispielsweise im Wesentlichen gleich 1 cm. Zum Beispiel ist der erste Abstand auf das jeweilige Kraftfahrzeug angepasst. Zweckmäßigerweise ist der erste Abstand für einen bestimmten Typ von Kraftfahrzeug gleich. Zusammenfassend sind die beiden Empfänger in dem ersten Abstand auf der ersten Geraden angeordnet. Insbesondere sind die Empfänger derart bezüglich des Senders angeordnet, dass ein direktes Empfangen des mittels des Senders ausgesandten Signals nicht möglich ist. Beispielsweise befindet sich zwischen diesen eine Abschirmung.
  • Das Verfahren sieht vor, dass mittels des Senders an einem Sendezeitpunkt ein Signal ausgesandt wird. Der Sendezeitpunkt ist beispielsweise in Abhängigkeit von einem externen Parameter bestimmt, zum Beispiel anhand einer Betätigung eines Schalters durch einen Benutzer oder bei Aktivierung einer bestimmten Funktion des Kraftfahrzeugs, beispielsweise bei der Aktivierung eines Verstellantriebs und/oder eines Rückwärtsgang des Kraftfahrzeugs. Das Signal wird zweckmäßigerweise nur zu dem Sendezeitpunkt ausgesandt. Mit anderen Worten wird zu dem Sendezeitpunkt das Aussenden des Signals gestartet, wobei das Signal vorzugsweise eine definierte zeitliche Länge aufweist. Im Anschluss hieran wird das Aussenden insbesondere beendet.
  • In einem weiteren Arbeitsschritt wird mittels des ersten Empfängers ein erstes Empfangssignal zu einem ersten Zeitpunkt empfangen, und mittels des zweiten Empfängers wird ein zweites Empfangssignals empfangen, zum Beispiel zu einem zweiten Zeitpunkt. Die beiden Empfangssignale sind aufgrund der Reflexion und/oder Streuungen des Signals an dem Objekt entstanden und werden mittels der beiden Empfänger jeweils empfangen. Die beiden Zeitpunkte unterscheiden sich insbesondere, und somit auch die beiden Empfangssignale. Zum Beispiel ist eine Intensität der Empfangssignale aufgrund einer Abschwächung im Vergleich zu dem Signal verringert. Zusammenfassend wird mittels der Empfänger das an dem Objekt reflektierten/gestreuten Signal als das jeweiligen Empfangssignal empfangen und somit erfasst.
  • Zweckmäßigerweise wird nach Aussenden des Signals mittels der beiden Empfänger innerhalb eines jeweiligen Zeitfensters auf das Vorhandensein des jeweiligen Empfangssignals überwacht, sodass dieses empfangen werden kann. Insbesondere beginnt das jeweilige Zeitfenster mit Aussenden des Signals, sodass dieses nicht fälschlicherweise direkt erfasst werden kann. Vorzugsweise ist die Dauer des jeweiligen Zeitfensters begrenzt, und beispielsweise kleiner als 5 Sekunden, 2 Sekunden oder 1 Sekunde. Somit wird jeweils lediglich ein vergleichsweise geringer Zeitraum auf das Vorhandensein des Empfangssignals überwacht, sodass Hardwareanforderungen verringert sind.
  • Die Position des Objekts bezüglich des Abstandssensors ist anhand dessen Abstand sowie zumindest eines ersten Raumwinkels bestimmt. Mit anderen Worten werden insbesondere zunächst Kugelkoordinaten verwendet. Der erste Raumwinkel ist hierbei der Winkel, den eine weitere Gerade mit der ersten Geraden einschließt. Die weitere Gerade ist anhand des Objekts und zumindest eines der Empfänger definiert. Mit anderen Worten liegen der erste und/oder zweite Empfänger sowie das Objekt auf der weiteren Geraden. Der Abstand des Objekts zu dem Abstandssensor ist parallel zu der weiteren Geraden.
  • Als Abstand des Objekts zu dem Abstandssensor wird die Hälfte des Produkts aus der Signalgeschwindigkeit, also der Geschwindigkeit des (gestreuten/reflektierten) Signals, und der Zeitdifferenz zwischen dem ersten Zeitpunkt und dem Sendezeitpunkt herangezogen. Mit anderen Worten wird zunächst die Zeitdifferenz zwischen dem ersten Zeitpunkt und dem Sendezeitpunkt, also die Laufzeit, die das Signal von dem Aussenden bis zu dem Empfangen mittels des ersten Empfängers benötigt, bestimmt. Zudem wird diese Zeitdifferenz mit der Signalgeschwindigkeit multipliziert, also der Fortpflanzungsgeschwindigkeit des Signals, also der Geschwindigkeit des Signals. Hierbei wird insbesondere eine etwaige Dispersion vernachlässigt, oder zumindest die Geschwindigkeit des schnellsten Teils des Signals wird als Signalgeschwindigkeit herangezogen. Somit wird geschätzt, dass sich das Objekt auf einem Kreisbogen bzw. einer Kugeloberfläche um den Abstandssensor, insbesondere um den ersten Empfänger, befindet, und nicht auf der Oberfläche einer Ellipse. Somit können vergleichsweise einfache Formeln herangezogen werden, was eine Anzahl an Rechenschritten verringert.
  • Zur Bestimmung des ersten Raumwinkels wird zunächst die Hälfte des Phasenwinkels zwischen dem ersten Empfangssignal und dem zweiten Empfangssignal bestimmt. Folglich wird die Phasenlage der beiden Empfangssignale bestimmt, die auf das gleiche ausgesandte Signal zurückgehen. Insbesondere befindet sich hierbei der Phasenwinkel zwischen 0° und 360°, wobei 0° insbesondere einem zeitgleichen Empfang der beiden Empfangssignale entspricht. Mit anderen Worten ist in diesem Fall der erste Zeitpunkt gleich dem zweiten Zeitpunkt. Die Hälfte des Phasenwinkels wird mit einem Korrekturfaktor multipliziert. Mittels des Korrekturfaktors wird auf bestimmte Gegebenheiten eingegangen. Beispielsweise ist der Korrekturfaktor veränderlich. Besonders bevorzugt ist der Korrekturfaktor konstant und insbesondere im vornherein gewählt. Beispielsweise ist der Korrekturfaktor auf den jeweiligen Abstandssensor angepasst. Zusammenfassend wird das Produkt aus dem halben Phasenwinkel und dem Korrekturfaktor ermittelt. Dieses Produkt wird als der erste Raumwinkel verwendet. Somit wird die Näherung herangezogen, dass das an dem Objekt reflektierte Signal im Wesentlichen eine ebene Front aufweist, weswegen vergleichsweise einfache Formeln verwendet werden können. Insbesondere erfolgt somit zur Bestimmung des ersten Raumwinkels lediglich eine bzw. zwei Multiplikationen. Somit ist ein Hardwareaufwand reduziert, wobei dennoch innerhalb einer vergleichsweise kurzen Zeit die Schätzung der Position des Objekts ermöglicht ist.
  • Zusammenfassend erfolgt somit die Näherung unter der Annahme, dass das reflektierten/gestreuten Signal eine ebene Front aufweist, und dass sich das Objekt bezüglich des Abstandssensors auf einer Kreisbahn oder Kugeloberfläche befindet. Insbesondere aufgrund der Schätzung eine Abweichung der tatsächlichen Position des Objekts von der geschätzten geringer als 1 cm oder 0,5 cm. Aufgrund der verringerten Rechenschritte ist keine vergleichsweise kostenintensive Hardware erforderlich, die vergleichsweise viele Rechenoperationen in kurzer Zeitspanne durchführen kann. Somit sind aufgrund des Verfahrens Herstellungskosten reduziert.
  • Beispielsweise werden der Abstand des Objekts zu dem Abstandssensor und/oder der erste Raumwinkel direkt berechnet, insbesondere anhand der analytischen Funktionen. Alternativ hierzu wird ein Optimierungsverfahren herangezogen. Somit ist eine Einstellung auf unterschiedliche Kraftfahrzeuge oder Kraftfahrzeugtypen vereinfacht. Insbesondere erfolgt bei Durchführung einer Kalibrierung eine Hinterlegung der jeweiligen Parameter, zweckmäßigerweise des ersten Abstands, der Signalgeschwindigkeit und/oder des Korrekturfaktors, sodass diese nicht speziell bestimmt werden müssen.
  • Das Verfahren wird beispielsweise lediglich ein einziges Mal durchgeführt und insbesondere jedes Mal dann, wenn ein bestimmten Benutzeraktivität vorliegt. Alternativ hierzu wird das Verfahren zeitlich wiederholend durchgeführt, geeigneterweise in konstanten zeitlichen Abständen, wobei der zeitliche Abstand beispielsweise 1 Sekunde, 2 Sekunden oder 5 Sekunden ist. Das Verfahren wird vorzugsweise so lange wiederholt, solange eine bestimmte Bedingung erfüllt ist, beispielsweise ein Rückwärtsgang des Kraftfahrzeugs eingelegt ist. Somit ist eine Sicherheit erhöht.
  • Beispielsweise wird als erste Empfänger stets der gleiche der beiden Empfänger herangezogen. Insbesondere wird als erste Empfänger derjenige der beiden Empfänger herangezogen, der den geringsten Abstand zu dem Sender aufweist. Sofern beispielsweise der Sender und einer der Empfänger als integrierte Baueinheit ausgebildet sind, ist insbesondere dieser Empfänger der erste Empfänger. Geeigneterweise wird als der erste Empfänger derjenige der beiden Empfänger herangezogen, bei dem der zeitliche Abstand zwischen dem Zeitpunkt des Empfangs des Empfangssignals und dem Sendezeitpunkt am geringsten ist. Mit anderen Worten wird der erste Empfänger bei Empfangen der Empfangssignale jeweils neu bestimmt. Hierbei wird mittels der beiden Empfänger das jeweilige Empfangssignal zu einem jeweiligen Zeitpunkt empfangen und bei beiden Zeitpunkten zeitliche Abstand zu dem Sendezeitpunkt bestimmt. Das Empfangssignal, das den geringsten zeitlichen Abstand zu dem Sendezeitpunkt aufweist, also, wird als erstes Empfangssignals herangezogen. Derjenige der beiden Empfänger, mittels dessen das erste Empfangssignal empfangen wurde, wird als erster Empfänger herangezogen. Somit wird der Abstand des Objekts zu dem Abstandssensor eher zu gering geschätzt als die tatsächliche Position des Objekts ist. Folglich ist eine Sicherheit erhöht.
  • Besonders bevorzugt weist der Abstandssensor einen dritten Empfänger auf, der zu dem ersten Empfänger in einem zweiten Abstand angeordnet ist. Der erste Empfänger und der dritte Empfänger sind auf einer gemeinsamen zweiten Geraden angeordnet. Beispielsweise ist die zweite Gerade parallel zur ersten Geraden. Besonders bevorzugt jedoch ist die zweite Gerade bezüglich der ersten Geraden geneigt, sodass mittels der beiden Geraden eine Ebene bestimmt ist. Vorzugsweise ist hierbei der Sender ebenfalls in der Ebene angeordnet.
  • Die Position des Objekts bezüglich des Abstandssensors wird mittels eines zweiten Raumwinkels eindeutig bestimmt. Hierbei ist der zweite Raumwinkel bezüglich der zweiten Geraden definiert. Mit anderen Worten ist die Position des Objekts bezüglich des Abstandssensors anhand der beiden Raumwinkel sowie des Abstands bestimmt, also anhand von Kugelkoordinaten.
  • Der zweite Raumwinkel ist das Produkt aus einem zweiten Korrekturfaktor und dem halben Phasenwinkel zwischen dem ersten Empfangssignal und dem dritten Empfangssignal. Der zweite Korrekturfaktor ist hierbei zweckmäßigerweise gleich dem Korrekturfaktor oder auf den zweiten Abstand angepasst. Aufgrund des dritten Empfängers ist die Position des Objekts eindeutig geschätzt, was eine Sicherheit erhöht. Auch hier sind keine vergleichsweise aufwändigen Rechenoperationen erforderlich, weswegen Hardwareanforderungen verringert sind.
  • Alternativ wird beispielsweise der zweite Raumwinkel anhand einer dritten Geraden bestimmt, wobei der zweite Empfänger und der dritte Empfänger auf der dritten Geraden liegen. Hierbei sind die jeweiligen Formeln entsprechend angepasst.
  • Vorzugsweise umfasst der Abstandssensor weitere Empfänger, die beispielsweise alle in einer gemeinsamen Ebene liegen. Auf diese Weise ist eine Berechnung weiter vereinfacht. Aufgrund der weiteren Empfänger sind eine Zuverlässigkeit und eine Sicherheit erhöht. Vorzugsweise ist der Abstand von jeweils benachbarten Empfängern konstant, oder diese weisen zumindest zu einem der jeweils benachbarten Empfänger den konstanten Abstand auf. Insbesondere ist der Abstand zwischen benachbarten Empfängern zwischen 1 mm und 5 cm. Auf diese Weise ist eine Sicherheit erhöht. Geeigneterweise wird der Raumwinkel des Objekts bezüglich jeweils einer Geraden bestimmt, die mittels des ersten Empfängers sowie dem jeweiligen Empfänger definiert ist. Hierbei wird als erste Empfänger zweckmäßigerweise derjenige herangezogen, bei dem der zeitliche Abstand zwischen dem Empfang des Empfangssignals und dem Sendezeitpunkt am geringsten ist. Somit ist es möglich, die Raumwinkel zeitlich parallel und unabhängig voneinander zu ermitteln, was eine Zeitdauer bis zum endgültigen Schätzen der Position des Objekts verringert und somit eine Sicherheit erhöht. Insbesondere ist der Abstand zwischen dem Sender und einem der Empfänger, geeigneterweise zwischen dem Sender und mehreren der Empfänger, vorzugsweise zwischen dem Sender und sämtlichen Empfängern, kleiner als 10 cm, 5cm, 2cm oder 1 cm.
  • Das Signal ist zweckmäßigerweise eine Welle und beispielsweise mittels eines einzigen Peaks oder einer bestimmten, hiervon abweichenden Wellenform gebildet. Vorzugsweise erfolgt eine eindeutige Bestimmung der Wellenform. Somit ist es möglich, bei den Empfangssignalen zu überprüfen, ob diese anhand der Reflexion/Streuung des Signals zustande gekommen sind, oder einen anderweitigen Ursprung haben. Somit ist eine Sicherheit erhöht. Vorzugsweise werden die Empfangssignale hierfür mittels eines geeigneten Filters gefiltert, sodass lediglich Empfangssignale mit der entsprechenden Wellenform weiterverarbeitet werden, sodass lediglich anhand dieser der jeweilige Zeitpunkt bestimmt wird.
  • Besonders bevorzugt erfolgt für einen bestimmten Zeitraum ein Aussenden feiner Welle, die lediglich eine einzige Wellenlänge aufweist. Hierbei ist die Zeitdauer größer als die Periodendauer der Welle gewählt, insbesondere ein ganzzahliges Vielfaches davon. Somit umfasst das Signal insbesondere mehrere Wellenlängen. Zweckmäßigerweise wird das Aussenden periodisch wiederholt, sodass die bestimmte Zeiträume periodisch auftreten. Zusammenfassend erfolgt ein gepulster Betrieb, wobei jeder Puls insbesondere mittels der Welle mit einer konstanten Welle gebildet ist.
  • Die Welle ist beispielsweise eine Schallwelle, die vorzugsweise im Ultraschallbereich liegt. Somit wird der Nutzer durch den Betrieb des Senders nicht gestört. In einer weiteren Alternative hierzu werden bei Betrieb mittels des Senders elektromagnetische Wellen ausgesandt. Diese sind beispielsweise Licht, das vorzugsweise nicht im sichtbaren Bereich liegt. Geeigneterweise ist der Sender ein Laser oder umfasst zumindest einen Laser. Alternativ werden mittels des Senders Radarwellen oder Mikrowellen ausgesandt. Sofern bei Betrieb mittels des Senders elektromagnetische Wellen ausgesandt werden, können diese auch mittels der Empfänger empfangen werden. Sofern mittels des Senders jedoch Schallwellen ausgesandt werden, sind die Empfänger hierauf entsprechend angepasst.
  • Vorzugsweise ist die Wellenlänge der verwendeten Wellen um ein Vielfaches kleiner als der Abstand des Abstandssensors zu dem Objekt und/oder der Empfänger zueinander. Vorzugsweise ist die Wellenlänge kleiner als 1/100, 1/1.000, 1/10.000 oder 1/100.000 des jeweiligen Abstands. Auf diese Weise sind etwaige aufgrund der Schätzung vorhandene Ungenauigkeiten vergleichsweise gering, sodass die geschätzte Position des Objekts im Wesentlichen der tatsächlichen entspricht. Zusammenfassend ist der Abstand des Objekts zu dem Abstandssensor viel größer als die Wellenlänge des Signals, Somit sind aufgrund der Schätzung lediglich vergleichsweise geringe Ungenauigkeiten vorhanden, sodass auch weiterhin eine Sicherheit gegeben ist.
  • Zum Beispiel wird als Wellenlänge des Signals der erste Abstand gewählt. Beispielsweise wird hierbei der erste Abstand in Abhängigkeit der Wellenlänge gewählt, oder die Wellenlänge wird nach Fertigung des Abstandssensors auf den ersten Abstand mit dessen etwaigen Fertigungstoleranzen eingestellt. Somit unterscheiden sich beispielsweise unterschiedliche Abstandssensoren, und die Kalibrierung erfolgt bevorzugt nach Montage auf einem Prüfstand. Hierbei können vergleichsweise große Fertigungstoleranz gewählt werden, weswegen Herstellungskosten reduziert sind. Insbesondere wird in dem Fall, dass die Wellenlänge gleich dem ersten Abstand ist, als Korrekturfaktor „1“ („eins“) verwendet, weswegen der erste Raumwinkel gleich der Hälfte des Phasenwinkels ist. Somit ist eine Berechnung weiter vereinfacht. Besonders bevorzugt ist hierbei der etwaige zweite Abstand gleich dem ersten Abstand gewählt, sodass auch dort eine vergleichsweise einfache Berechnung ermöglicht ist. Mit anderen Worten wird als zweiter Korrekturfaktor ebenfalls „1“ („eins“) verwendet.
  • Alternativ oder in Kombination hierzu wird die Hälfte der Wellenlänge des Signals größer als der erste Abstand gewählt. Zum Beispiel wird die Welle ist die Wellenlänge konstant oder wird in bestimmten Bereichen variiert, wobei die Variation zweckmäßigerweise mit dem ersten Abstand beginnt und von diesem vergrößert wird. Somit ist ein maximaler Abstand, in dem das Objekt erfasst werden kann, vergrößert. Auch können beispielsweise etwaige vorhandene Resonatoren oder dergleichen auf diese Weise ausgeblendet werden. Wenn die die Hälfte der Wellenlänge des Signals größer als der erste Abstand gewählt wird, wird zweckmäßigerweise als Korrekturfaktor der Quotient aus der Wellenlänge des Signals und dem Doppelten des ersten Abstands herangezogen. Der Korrekturfaktor ist bereits bei Montage bestimmbar, sodass auch in diesem Fall die Berechnung des ersten Raumwinkels vergleichsweise zeitsparend erfolgt. Besonders bevorzugt erfolgt die Bestimmung des etwaigen zweiten Korrekturfaktors in gleicher Weise. Insbesondere falls eine Variation der Wellenlänge erfolgt, wird zweckmäßigerweise als Korrekturfaktor der Quotient aus der Signalgeschwindigkeit und dem Zweifachen des Produkts aus dem jeweiligen Abstand und der Frequenz des Signals herangezogen. Die Frequenz des Signals ist einfacher als dessen Wellenlänge bestimmbar, sodass in diesem Fall eine Berechnung weiter vereinfacht ist.
  • Der Abstandssensor ist ein Bestandteil eines Kraftfahrzeugs und weist einen Sender sowie einen ersten Empfänger als auch einen zweiten Empfänger auf. Die beiden Empfänger sind in einem ersten Abstand zueinander auf einer ersten Geraden angeordnet. Mit anderen Worten ist die erste Gerade anhand der beiden Empfänger definiert. Insbesondere ist der Abstandssensor geeignet, vorzugsweise vorgesehen und eingerichtet, einen Überwachungsbereich auf die Anwesenheit eines Objekts zu überwachen. Mittels des Empfängers ist es möglich ein Signal auszusenden. Das Signal ist hierbei beispielsweise eine Schallwelle, wie eine Ultraschallwelle, oder eine elektromagnetische Welle. Insbesondere basiert der Abstandssensor auf Ultraschallwellen-, LIDAR- oder Radartechnik. Alternativ hierzu ist der Sender beispielsweise auf das Aussenden von Licht konfiguriert und abgestimmt. Die Empfänger sind geeignet, insbesondere vorgesehen und eingerichtet, das mittels des Senders ausgesandte und an einem Objekt reflektierte/gestreute Signal zu empfangen. Geeigneterweise ist mittels des Senders kein direktes Senden des Signals zu dem jeweiligen Empfänger möglich. Insbesondere ist eine Abschirmung zwischen diesen vorhanden. Die Empfänger sind zweckmäßigerweise zueinander baugleich und vorzugsweise im Montagezustand zueinander beabstandet montiert.
  • Der Abstandssensor ist gemäß einem Verfahren zum Schätzen der Position eines Objekts bezüglich des Abstandssensors betrieben. Zumindest wird dieses Verfahren bei Betrieb mittels des Abstandssensors durchgeführt. Insbesondere weist der Abstandssensor eine Steuereinheit auf, die geeignet, zweckmäßigerweise vorgesehen und eingerichtet ist, das Verfahren durchzuführen. Hierfür ist die Steuereinheit bevorzugt signaltechnisch mit dem Sender und/oder den Empfängern gekoppelt. Die Steuereinheit umfasst beispielsweise einen Mikrochip, der zum Beispiel programmierbar ist. Alternativ hierzu ist die Steuereinheit zumindest teilweise mittels eines anwenderspezifischen Schaltkreises (ASIC) gebildet.
  • Das Verfahren sieht vor, dass mittels des Senders zu einem Sendezeitpunkt ein Signal ausgesandt wird. Mittels des ersten Empfängers wird ein erstes Empfangssignal zu einem ersten Zeitpunkt empfangen, und mittels des zweiten Empfängers wird ein zweites Empfangssignal zu einem zweiten Zeitpunkt empfangen. Die beiden Empfangssignals sind hierbei jeweils aufgrund eines Reflektiere/Streuens des Signals an dem Objekt entstanden. Als Abstand des Objekts zu dem Abstandssensor wird die Hälfte des Produkts aus der Signalgeschwindigkeit und der Zeitdifferenz zwischen dem ersten Zeitpunkt und dem Sendezeitpunkt herangezogen. Als erster Raumwinkel des Objekts bezüglich der ersten Geraden wird das Produkt aus einem Korrekturfaktor und dem halben Phasenwinkel zwischen dem ersten Empfangssignal und dem zweiten Empfangssignal herangezogen. Somit sind vergleichsweise wenige Rechenschritte zum Schätzen der Position des Objekts erforderlich, weswegen eine vergleichsweise kostengünstige Hardware herangezogen werden kann.
  • Beispielsweise sind der Sender und/oder der erste Empfänger und/oder der zweite Empfänger auf einer gemeinsamen Leiterplatte angeordnet. Somit sind diese zueinander stabilisiert, was eine Robustheit erhöht. Zudem ist es möglich, diese als gemeinsame Baueinheit an dem Kraftfahrzeug zu montieren, was die Herstellung vereinfacht. Vorzugsweise ist die etwaige Steuereinheit ebenfalls an der Leiterplatte angebunden oder zumindest teilweise mittels dieser realisiert.
  • Vorzugsweise umfasst der Abstandssensor einen dritten Empfänger, der beispielsweise an der etwaigen Leiterplatte angebunden ist. Der dritte Empfänger und der erste Empfänger sind auf einer zweiten Geraden angeordnet, wobei der Abstand des dritten Empfängers zu dem ersten Empfänger gleich einem zweiten Abstand ist. Der zweite Abstand ist beispielsweise zwischen 1 mm und 5 cm. Bei Betrieb wird zweckmäßigerweise mittels des dritten Empfängers ein drittes Empfangssignal erfasst, und als zweiter Raumwinkel bezüglich der zweiten Geraden wird das Produkt aus einem zweiten Korrekturfaktor und dem halben Phasenwinkel zwischen dem ersten Empfangssignal und dem dritten Empfangssignal herangezogen.
  • Mittels der drei Empfänger ist es somit möglich, zwei unterschiedliche Raumwinkel zu bestimmen und somit die Position des Objekts bezüglich des Abstandssensors genau zu schätzen. Somit ist eine Sicherheit erhöht. Vorzugsweise weist der Abstandssensor weitere Empfänger auf, die geeigneterweise alle in einer einzigen Ebene angeordnet sind. Zweckmäßigerweise sind sämtliche Empfänger an der etwaigen Leiterplatte angebunden, was eine Montage vereinfacht. Beispielsweise ist der Sender ebenfalls in der gleichen Ebene angeordnet. Somit ist ein Schätzen der Position des Objekts weiter vereinfacht.
  • Beispielsweise unterscheiden sich die Abstände zueinander. Bevorzugt jedoch ist der erste Abstand gleich dem zweiten Abstand, wobei vorzugsweise zwischen der ersten Geraden und der zweiten Gerade der rechte Winkel gebildet ist. Somit ist es möglich, den Korrekturfaktor gleich dem zweiten Korrekturfaktor zu wählen.
  • Beispielsweise sind die beiden Geraden zueinander parallel. Besonders bevorzugt jedoch sind die beiden Geraden zueinander geneigt. Vorzugsweise ist hierbei zwischen den beiden Geraden ein rechter Winkel gebildet. Mit anderen Worten beträgt der Winkel 90°, wobei insbesondere eine Abweichung von 10° 5°, 2° oder 0° vorhanden ist. Aufgrund des rechten Winkels ist ein vergleichsweise eindeutiges Schätzen der Position des Objekts bezüglich des Abstandssensors ermöglicht, wobei die Ausdehnung des Abstandssensors, also dessen bauliche Größe, vergleichsweise gering sein kann. Zudem ist eine Herstellung vereinfacht. Ferner ist eine vergleichsweise einfache Umrechnung der Kugelkoordinaten in kartesische Koordinaten ermöglicht. So ist insbesondere eine Transformation der einzelnen Winkel vergleichsweise einfach oder nicht erforderlich. Insbesondere befindet sich hierbei der Sender auf einer Geraden, die mittels des zweiten und dritten Empfängers definiert ist. Alternativ hierzu ist der Sender von den Empfängern beabstandet und beispielsweise beliebig bezüglich dieser positioniert. In einer weiteren Alternative ist mittels des Senders sowie der drei Empfänger einer Rechteckstruktur beschrieben. Somit ist ein vergleichsweise kompakter Abstandssensor bereitgestellt, wobei dennoch eine vergleichsweise effektive Abschirmung dieser zueinander möglich ist. Mit anderen Worten ist es vermieden, dass mittels der Empfänger direkt das Signal erfasst wird.
  • In einer weiteren Alternative ist beispielsweise zwischen diesen ein Winkel von 60° gebildet, und mittels der drei Empfänger ist somit ein gleichschenkeliges Dreieck gebildet. Vorzugsweise befindet sich hierbei der Sender in dem Mittelpunkt des Dreiecks. Somit ergibt sich ein symmetrischer Aufbau des Abstandssensors, sodass die Schätzung vergleichsweise genau ist.
  • Beispielsweise sind sämtliche Empfänger zu dem Sender beabstandet. Besonders bevorzugt jedoch ist zumindest einer der Empfängern und der Sender als integrierte Baueinheit ausgebildet. Somit ist eine Montage vereinfacht. Die integrierte Baueinheit wird bevorzugt zeitlich abwechselnd als Sender oder Empfänger betrieben. Insbesondere werden hierbei Radarwellen ausgesandt. Somit kann die gleiche Hardware herangezogen werden, insbesondere ein gleiche Schwingkreis und/oder eine Antenne. Somit sind Herstellungskosten weiter reduziert. Vorzugsweise ist der Empfänger, der mit dem Sender die integrierte Baueinheit bildet, der erste Empfänger, was eine Genauigkeit der Schätzung des Abstands des Objekts zu dem Abstandssensor erhöht.
  • Die im Zusammenhang mit dem Verfahren genannten Vorteile und Weiterbildungen sind sinngemäß auch auf den Abstandssensor zu übertragen und umgekehrt.
  • Sofern ein Bauteil als erstes, zweites, drittes,... Bauteil bezeichnet wird, ist insbesondere lediglich darunter ein bestimmtes Bauteil zu verstehen. Insbesondere bedeutet dies nicht, dass eine bestimmte Anzahl an derartigen Bauteilen vorhanden ist.
  • Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen:
    • 1 schematisch ein Objekt und ein davon beabstandetes Kraftfahrzeug mit einem Abstandssensor, der einen Sender und mehrere Empfänger aufweist,
    • 2 einen zeitlichen Verlauf eines mittels des Senders ausgesandten Signals sowie mehrerer Empfangssignale,
    • 3 ein Verfahren zum Schätzen der Position des Objekts bezüglich des Abstandssensors des Kraftfahrzeugs,
    • 4 schematisch vereinfacht die Entstehung zweiter Empfangssignale,
    • 5 vergrößert einen Ausschnitt der 4, und
    • 6 - 9 jeweils in einer Draufsicht schematisch vereinfacht weitere Ausgestaltungsformen des Abstandssensors
  • Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
  • In 1 ist schematisch vereinfacht ein Kraftfahrzeug 2 in einer Seitenansicht gezeigt. Das Kraftfahrzeug 2 weist insgesamt vier Räder 4 auf, mittels derer das Kraftfahrzeug 2 auf einer Straße aufsteht. Das Kraftfahrzeug 2 umfasst ferner einen Abstandssensor 6, mittels dessen eine Position eines von dem Kraftfahrzeug 2 beabstandeten Objekts 8 bezüglich des Abstandssensors 6 somit bezüglich des Kraftfahrzeugs 2 ermittelt wird. Der Abstandssensor 6 wird bei einem Rangieren des Kraftfahrzeugs 2, beispielsweise bei einem Parken, aktiviert, und mittels des Abstandssensors 6 wird überwacht, ob sich das Objekt 8 in der Nähe des Kraftfahrzeugs 2 befindet. Auch wird die Position des Objekts 8 hierbei ermittelt. Die Position des Objekts 8 wird über ein nicht näher dargestelltes Bussystem von dem Abstandssensor 6 zu einem Display übertragen, das in einem Sichtbereich des Fahrers des Kraftfahrzeugs 2 angeordnet ist. Somit ist es für einen Fahrer des Kraftfahrzeugs 2 möglich, die Fortbewegungsrichtung des Kraftfahrzeugs 2 anzupassen, sodass eine Kollision mit dem Objekt 8 vermieden wird. Der Abstand des Objekts 8 ist dabei somit meist größer als 10 cm, da der Fahrer des Kraftfahrzeugs 2 dieses entsprechend steuert und/oder abbremst.
  • Der Abstandssensor 6 weist einen Sender 10 auf, mittels dessen ein Signal 12 ausgesandt werden kann. Hierbei ist das Signal 12 eine Ultraschallwelle und somit eine Schallwelle, die im für den Menschen nicht hörbaren Bereich liegt. Zudem weist der Abstandssensor 6 einen ersten Empfänger 14, einen zweiten Empfänger 16 und einen dritten Empfänger 18 auf. Mittels des ersten Empfängers 14 wird, sofern das Signal 12 an dem Objekt 8 geeignet reflektiert und/oder gestreut wird, ein erstes Empfangssignals 20 empfangen, das somit des reflektierte/gestreute Signal 12 darstellt. Ebenso wird bei geeignetem Einfall mittels des zweiten Empfängers 16 ein zweites Empfangssignal 22 und mittels des dritten Empfängers 18 ein drittes Empfangssignals 24 empfangen. Hierbei sind auch das zweite und dritte Empfangssignal 20, 24 jeweils aufgrund einer Reflexion/Streuung des Signals 12 an dem Objekt 8 entstanden.
  • Das Signal 12 ist ein Puls, das zu einem Sendezeitpunkt 26 ausgesandt wird. Der Puls umfasst hierbei eine Welle mit einer Wellenlänge von 2 cm und zwar eine Anzahl davon. Die Länge des Pulses ist somit ein Ganzzahliges Vielfaches der Welle. Dabei ist das Signal 12 vergleichsweise kurz andauernd. Aufgrund des Abstands des Objekts 8 zu dem Kraftfahrzeug 2 und somit zu dem Abstandssensor 6 wird das erste Empfangssignal 20 zu einem erste Zeitpunkt 28, das zweite Empfangssignal 22 zu einem zweiten Zeitpunkt 30 und das dritte Empfangssignal 24 zu einem dritten Zeitpunkt 32 empfangen. Dieser zeitliche Verlauf in 2 dargestellt. Aufgrund der Abschwächung des Signals 12 durch die das Kraftfahrzeug 2 umgebenden Luft, ist die Intensität I der Empfangssignal 20, 22, 24 verringert. Auch sind aufgrund der in 1 gezeigten Anordnung der Empfänger 14, 16, 18 die Zeitpunkte 28, 30, 32 zeitlich nach diesem und sukzessive von dem Sendezeitpunkt 26 wegversetzt. Aufgrund einer nicht näher dargestellten Abschirmung des Abstandssensors 6 ist es hierbei nicht möglich, mittels der Empfänger 14, 16, 18 das Signal 12 direkt zu erfassen.
  • Der Abstandssensor 6 weist ferner eine Steuereinheit 34 auf, die signaltechnisch mit sämtlichen Empfängern 14, 16, 18 sowie dem Sender 10 gekoppelt ist. Dabei ist es möglich, mittels der Steuereinheit 34 die einzelnen Empfänger 14, 16, 18 auszulesen und somit die einzelnen Empfangssignals 20, 20, 24 zu erfassen und weiter zu bearbeiten. Der erste Empfänger 14 sowie der Sender 10 sind als eine gemeinsame integrierte Baueinheit ausgestaltet. Hierbei wird die gleiche Hardware verwendet, nämlich ein Membran, das mit einem Elektromagneten gekoppelt ist. Bei Bestromung des Elektromagneten wirkt somit die Baueinheit als der Sender 10. Sofern eine an dem Elektromagneten aufgrund einer Schwingung der Membran induzierte Spannung abgegriffen wird, wirkt die integrierte Baueinheit als der erste Empfänger 14.
  • Mittels der Steuereinheit 34 wird ein in 3 dargestelltes Verfahren 36 zum Schätzen der Position des Objekts 8 durchgeführt. In einem ersten Arbeitsschritt 38 wird mittels des Senders 10 zu dem Sendezeitpunkt 26 das Signal 12 ausgesandt, das im Weiteren von dem Objekt 8 zu dem Kraftfahrzeug 2 reflektiert und/oder zurückgestreut wird. In einem sich an den ersten Arbeitsschritt 38 anschließenden zweiten Arbeitsschritt 40 wird mittels der Empfänger 14, 16, 18 das jeweilige Empfangssignal 20, 22, 24 zu dem jeweiligen Zeitpunkt 28, 30, 32 empfangen. Somit wird mittels des ersten Empfängers 14 das erste Empfangssignal 20 zu dem ersten Zeitpunkt 28 empfangen, und mittels des zweiten Empfängers 16 wird das zweite Empfangssignals 22 zu dem zweiten Zeitpunkt 30 empfangen. Ferner wird mittels des dritten Empfängers 18 das dritte Empfangssignals 24 zu dem dritten Zeitpunkt 32 empfangen.
  • In einem sich anschließenden dritte Arbeitsschritt 42 wird der Abstand 44 des Objekts 8 zu dem Abstandssensor 6 geschätzt, der in 4 dargestellt ist. Auch wird ein erster Raumwinkel 46 geschätzt, unter dem sich das Objekt 8 bezüglich des Abstandssensors 6 findet, wie in 4 und in 5 ausschnittsweise dargestellt. Der erste Raumwinkel 46 ist hierbei bezüglich der erste Geraden 54 definiert.
  • Als Abstand 44 des Objekts 8 zu dem Abstandssensor 6 wird zunächst die Zeitdifferenz 48 zwischen dem erste Zeitpunkt 28 und dem Sendezeitpunkt 26 ermittelt, die in 2 dargestellt ist. Die Zeitdifferenz wird mit der Signalgeschwindigkeit 50 des Signals 12 multipliziert und als ein Produkt 52 herangezogen. Die Signalgeschwindigkeit 50 ist die Schallgeschwindigkeit in Luft und im Wesentlichen 1.200 km/h. Das Produkt 52 wird halbiert und als der Abstand 44 herangezogen.
  • Zur Bestimmung des ersten Raumwinkels 46 wird zunächst eine erste Gerade 54 bestimmt, auf der der erste Empfänger 14 und der zweite Empfänger 16 liegen.
  • Mit anderen Worten ist die erste Gerade 54 mittels des ersten und zweiten Empfängers 14, 16 bestimmt, und diese liegen auf der ersten Gerade 54. Hierbei ist zwischen diesen ein erster Abstand 56 gebildet, der in diesem Beispiel 1 cm beträgt, also der Hälfte der Wellenlänge des Signals 12. Nach Fertigung des Abstandssensors 6 wird die Wellenlänge des Signals 12 in Abhängigkeit des tatsächlich realisierten ersten Abstands 56 mit etwaigen Fertigungstoleranzen in der Steuereinheit 34 hinterlegt.
  • Ferner wird der halben Phasenwinkel 57 zwischen dem ersten Empfangssignal 20 und dem zweiten Empfangssignal 22 bestimmt, der insbesondere anhand der beiden Zeitpunkte 28, 30 errechnet oder mittels einer geeigneten Schaltung bestimmt wird. Der erste Raumwinkel 46, unter dem sich das Objekt 8 bezüglich der ersten Geraden 54 befindet, ist der halbe Phasenwinkel 57. Somit wird geschätzt, dass sich die Position das Objekt 8 bei Heranziehung lediglich des ersten Raumwinkel 46 und des Abstands 44 auf einem Kreisbogen befindet. Eine etwaige Abweichung der geschätzten Position von der tatsächlichen ist im Wesentlichen aufgrund des ersten Abstands 56 begrenzt, sodass die geschätzte Position von der tatsächlichen lediglich vergleichsweise gering abweicht und beispielsweise geringer als 1 cm ist.
  • Zur genauen Abschätzung der Position 8 wird weiterhin ein zweiter Raumwinkel 58 herangezogen, der bezüglich einer zweite Geraden 60 definiert ist. Die zweite Gerade 60 ist mittels des ersten Empfängers 14 sowie des dritten Empfängers 18 definiert, die auf der zweiten Geraden 60 zueinander in einem zweiten Abstand 62 liegen. Der zweite Raumwinkel 58 bezüglich der zweiten Geraden 60 ist der halbe Phasenwinkel 64 zwischen dem ersten Empfangssignal 20 und dem dritten Empfangssignal 24. Folglich ist nach Abschluss des Verfahrens 36 die Position des Objekts 8 vollständig geschätzt, und es liegen keine Freiheitsgrade mehr vor. Hierbei ist eine etwaige Unsicherheit bezüglich der tatsächlichen Position im Wesentlichen aufgrund des ersten Abstands 56 sowie des zweiten Abstands 62 bestimmt.
  • Das Verfahren 36 wird periodisch wiederholt, sodass die Position des Objekts 8 im Wesentlichen kontinuierlich überprüft wird. Beispielsweise wird hierbei die Wellenlänge des Signals 12 konstant gehalten. In einer weiteren, nicht näher dargestellten Variante, wird jedoch eine Wellenlänge des Signals 12 herangezogen, die größer als das Doppelte des ersten / zweiten Abstands 56, 62 ist. Zur Bestimmung des ersten Raumwinkels 46 wird die Hälfte des Phasenwinkels 57 zwischen dem ersten Empfangssignal 20 und dem zweiten Empfangssignal 22 mit einem Korrekturfaktor multipliziert und dieses Produkt als Raumwinkel 46 herangezogen. Auch bei dem zweiten Raumwinkel 58 wird der Phasenwinkel 64 zwischen dem ersten Empfangssignal 20 und dem dritten Empfangssignal 24 mit einem zweiten Korrekturfaktor multipliziert. Da der erste Abstand 56 gleich dem zweiten Abstand 62 ist, sind die beiden Korrekturfaktoren gleich, und zwar dem Quotienten aus der Wellenlänge des Signals 12 und dem Doppelten des ersten bzw. zweiten Abstands 56, 62. Während des Betriebs wird beispielsweise die Wellenlänge des Signals 12 variiert, oder es wird generell eine größere Wellenlänge herangezogen, die insbesondere konstant ist. Zur vereinfachten Berechnung wird beispielsweise als Korrekturfaktor der Quotient aus der Signalgeschwindigkeit 50 und dem Produkt aus dem Doppelten des jeweiligen Abstands 56, 62 und der Frequenz des Signals 12 herangezogen.
  • In einer weiteren nicht näher dargestellten Variante, die beispielsweise zusätzlich herangezogen wird, ist die Wellenlänge des Signals 12 kleiner als das Doppelte des ersten / zweiten Abstands 56, 62. insbesondere wird hierbei ein entsprechend angepasste Korrekturfaktor herangezogen, wobei eine Zuordnung des korrekten Phasenwinkels57, 64 jedoch erschwert ist.
  • In 6 ist in einer Draufsicht eine weitere Ausgestaltungsform des Abstandssensors 6 ausschnittsweise gezeigt, der wiederum den Sender 10 sowie die drei Empfänger 14, 16, 18 aufweist, die an einer gemeinsamen Leiterplatte 66 befestigt sind und somit in einer Ebene liegen. Dabei ist der Sender 10 und der erste Empfänger 14 keine bauliche Einheit mehr sondern räumlich voneinander getrennt. Als erster Empfänger 14 wird hierbei derjenige herangezogen, bei dem der zeitliche Abstand zwischen dem Zeitpunkt des Empfangs des Empfangssignals und dem Sendezeitpunkt 26 am geringsten ist. Mit anderen Worten ist der erste Empfänger 14 derjenige der Empfänger 14, 16, 18, bei dem als erstes das Empfangssignal erfasst wird. Somit wird bei Durchführung des Verfahrens 36 der erste Empfänger 14 aus den Empfängern stets neu ermittelt. Der zweite Empfänger 16 ist derjenige, der das zweite Empfangssignals 22 empfängt, das also den zweitgeringsten zeitlichen Abstand zu dem Sendezeitpunkt 26 aufweist.
  • Die erste Gerade 54, auf der der erste Empfänger 14 sowie der zweite Empfänger 16 liegen, und die zweite Gerade 60, auf der der erste Empfänger 14 und der dritte Empfänger 18 liegen, schneiden sich unter einem Winkel von 60°, und der erste Abstand 56 sowie der zweite Abstand 62 sind gleich. Somit bilden die drei Empfänger 14, 16, 18 die Spitzen eines gleichschenkeligen Dreiecks, und der Sender 10 befindet sich im Mittelpunkt des Dreiecks. Somit ergibt sich ein symmetrischer Aufbau, und die die Güte der Schätzung ist verbessert.
  • In 7 ist einer Draufsicht eine alternative Ausgestaltungsform des Abstandssensors gemäß 6 gezeigt. Die Empfänger 14, 16, 18 bilden ein gleichschenkeliges rechtwinkliges Dreieck, wobei der erste Empfänger 14 insbesondere den Scheitelpunkt des rechten Winkels bildet. Somit schneiden sich die erste und die zweite Gerade 54, 60 stets unter einem rechten Winkel, und auch hier ist der erste Abstand 54 gleichen dem zweite Abstand 62. Der Sender 10 befindet sich in der Mitte zwischen dem zweiten und dritten Empfänger 16, 18. Somit sind die beiden Raumwinkel 46, 58 zueinander rechtwinklig, was eine Umrechnung der Kugelkoordinaten in die kartesischen Koordinaten vereinfacht. Auch ist eine Transformation der Winkel nicht erforderlich.
  • In 8 ist eine weitere Ausgestaltungsform des Abstandssensors dargestellt, wobei die Anordnung der Empfänger 14, 16, 18 nicht verändert ist. Mit anderen Worten schneiden sich die erste und zweite Gerade 54, 60 unter einem Winkel von 90°, und der erste und der zweite Abstand 62, 66 sind gleich. Lediglich der Sender 10 ist anderweitig positioniert und weist zu dem zweiten Sender 16 den zweiten Abstand 62 und zu dem dritten Empfänger 18 den ersten Abstand 56 auf. Somit ist mittels der Empfänger 14, 16, 18 und des Senders 10 eine quadratische Anordnung realisiert. Daher ist eine Platzausnutzung auf der Leiterplatte 66 verbessert, und eine Abschirmung zwischen dem Sender 10 und den einzelnen Empfänger 14, 16, 18 ist verbessert.
  • In 9 ist eine weitere Ausgestaltungsform des Abstandssensors 6 gezeigt, wobei wiederum die Anordnung der Empfänger 14, 16, 18 nicht verändert ist. Hierbei ist der Sender 10 jedoch vergleichsweise weit von den Empfängern 14, 16, 18 angeordnet, sodass eine Abschirmung verbessert ist. Die Anordnung des Senders 10 ist im Wesentlichen beliebig und erfolgt entsprechend anderweitiger Vorgaben.
  • Zusammenfassend wird mittels des Abstandssensors 6 eine Näherung, also eine Schätzung, der Position des Objekts 8 durchgeführt, wobei der Abstandssensor 6 vergleichsweise kompakt aufgebaut ist und keine rechen- und speicheraufwändige Steuereinheit 34 aufweist. Da der Abstand des Objekts 8 zu dem Abstandssensor 6 viel größer als der Abstand der einzelnen Komponenten des Abstandssensor 6 zueinander ist, wird bei der Schätzung angenommen, dass die Empfangssignale 20, 22, 24 zueinander parallel sind, und somit eine ebene Wellenform bilden. Auch wird eine Elliptizität vernachlässigt.
  • In weiteren Ausgestaltungsformen sind sämtliche Empfänger 14, 16, 18 zusätzlich als Sender ausgestaltet und somit Transmitter. Beispielsweise wird bei Fertigung oder in bestimmten zeitlichen Abständen der Abstandssensor 6 kalibriert, sodass eine Bestimmung des Abstands 44 verbessert ist. Insbesondere erfolgt die Schätzung der Position des Objekts 8 mittels der analytischen Gleichungen. Alternativ hierzu bilden diese insbesondere einen Ausgangspunkt, und es wird eine iterative Berechnung durchgeführt. Vorzugsweise erfolgt nach Montage des Abstandssensors 6 oder zu einem anderen Zeitpunkt, eine Kalibrierung. Hierbei wird insbesondere der jeweilige Raumwinkel 46, 58 kalibriert. Dafür wird das Objekt 8 beispielsweise vergleichsweise nah an den Abstandssensor 6 verbracht.
  • Die Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr können auch andere Varianten der Erfindung von dem Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Gegenstand der Erfindung zu verlassen. Insbesondere sind ferner alle im Zusammenhang mit den einzelnen Ausführungsbeispielen beschriebene Einzelmerkmale auch auf andere Weise miteinander kombinierbar, ohne den Gegenstand der Erfindung zu verlassen.
  • Bezugszeichenliste
    • 2
    Kraftfahrzeug
    4
    Rad
    6
    Abstandssensor
    8
    Objekt
    10
    Sender
    12
    Signal
    14
    erster Empfänger
    16
    zweiter Empfänger
    18
    dritter Empfänger
    20
    erstes Empfangssignal
    22
    zweites Empfangssignal
    24
    drittes Empfangssignal
    26
    Sendezeitpunkt
    28
    erster Zeitpunkt
    30
    zweiter Zeitpunkt
    32
    dritter Zeitpunkt
    34
    Steuereinheit
    36
    Verfahren
    38
    erster Arbeitsschritt
    40
    zweiter Arbeitsschritt
    42
    dritter Arbeitsschritt
    44
    Abstand
    46
    erster Raumwinkel
    48
    Phasenwinkel
    50
    Signalgeschwindigkeit
    52
    Produkt
    54
    erste Gerade
    56
    erster Abstand
    57
    Phasenwinkel
    58
    zweiter Raumwinkel
    60
    zweite Gerade
    62
    zweiter Abstand
    64
    Phasenwinkel
    66
    Leiterplatte

Claims (11)

  1. Verfahren (36) zum Schätzen der Position eines Objekts (8) bezüglich eines Abstandssensors (6) eines Kraftfahrzeugs (2), der einen Sender (10) und einen ersten Empfänger (14) sowie einen zweiten Empfänger (16) aufweist, die in einem ersten Abstand (56) auf einer ersten Geraden (54) angeordnet sind, bei welchem - mittels des Senders (10) an einem Sendezeitpunkt (26) ein Signal (12) ausgesandt wird, - mittels des ersten Empfängers (14) ein erstes Empfangssignal (20) zu einem ersten Zeitpunkt (28) empfangen wird, - mittels des zweiten Empfängers (16) ein zweites Empfangssignal (22) zu einem zweiten Zeitpunkt (30) empfangen wird, - als Abstand (44) des Objekts (8) zu dem Abstandssensor (6) die Hälfte des Produkts (52) aus der Signalgeschwindigkeit (50) und der Zeitdifferenz (48) zwischen dem ersten Zeitpunkt (28) und dem Sendezeitpunkt (26) herangezogen wird, und - als erster Raumwinkel (46) bezüglich der ersten Geraden (54) das Produkt aus einem Korrekturfaktor und dem halben Phasenwinkel (57) zwischen dem ersten Empfangssignal (20) und dem zweiten Empfangssignal (22) herangezogen wird.
  2. Verfahren (36) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als erster Empfänger (14) derjenige herangezogen wird, bei dem der zeitliche Abstand zwischen dem Zeitpunkt des Empfangs des Empfangssignals und dem Sendezeitpunkt (26) am geringsten ist.
  3. Verfahren (36) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass mittels eines dritten Empfängers (18), der zu dem ersten Empfänger (14) in einem zweiten Abstand (62) auf einer zweiten Geraden (60) angeordnet ist, ein drittes Empfangssignal (24) zu einem dritten Zeitpunkt (32) empfangen wird, und dass als zweiter Raumwinkel (58) bezüglich der zweiten Geraden (60) das Produkt aus einem zweiten Korrekturfaktor und dem halben Phasenwinkel (64) zwischen dem ersten Empfangssignal und dem dritten Empfangssignal (24) herangezogen wird.
  4. Verfahren (36) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass als Signal (12) eine Ultraschallwelle herangezogen wird.
  5. Verfahren (36) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass als Hälfte der Wellenlänge des Signals (12) der erste Abstand (56) gewählt und als Korrekturfaktor „1“ herangezogen wird.
  6. Verfahren (36) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Hälfte der Wellenlänge des Signals (12) größer als der erste Abstand (56) gewählt und als Korrekturfaktor der Quotient aus der Wellenlänge des Signals (12) und dem Doppelten des ersten Abstands (56) herangezogen wird.
  7. Abstandssensor (6) eines Kraftfahrzeugs (2), der einen Sender (10) und einen ersten Empfänger (14) sowie einen zweiten Empfänger (16) aufweist, die in einem ersten Abstand (56) auf einer ersten Geraden (54) angeordnet sind, und der gemäß einem Verfahren (36) nach einem der Ansprüche 1 bis 6 betrieben ist.
  8. Abstandssensor (6) nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch einen dritten Empfänger (18), der in einem zweiten Abstand (62) zu dem ersten Empfänger (14) auf einer zweiten Geraden (60) angeordnet ist.
  9. Abstandssensor (6) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der ersten Geraden (54) und der zweiten Geraden (60) ein rechter Winkel gebildet ist.
  10. Abstandssensor (6) nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Abstand (56) gleich dem zweiten Abstand (62) ist.
  11. Abstandssensor (6) nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Sender (10) und zumindest einer der Empfänger (10) als integrierte Baueinheit ausgebildet sind.
DE102019201799.1A 2019-02-12 2019-02-12 Verfahren zum Schätzen der Position eines Objekts Pending DE102019201799A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102019201799.1A DE102019201799A1 (de) 2019-02-12 2019-02-12 Verfahren zum Schätzen der Position eines Objekts

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102019201799.1A DE102019201799A1 (de) 2019-02-12 2019-02-12 Verfahren zum Schätzen der Position eines Objekts

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102019201799A1 true DE102019201799A1 (de) 2020-08-13

Family

ID=71739226

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102019201799.1A Pending DE102019201799A1 (de) 2019-02-12 2019-02-12 Verfahren zum Schätzen der Position eines Objekts

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102019201799A1 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023088798A1 (de) * 2021-11-19 2023-05-25 Robert Bosch Gmbh Korrektur von ultraschallbasierten messungen mittels winkelinformationen

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007040347A1 (de) * 2006-08-28 2008-04-10 Denso Corp., Kariya Objektrichtungserfassungsverfahren und Vorrichtung zum bestimmen der Richtung eines Zielobjekts auf Grundlage von Phaseninformationen Gerichteter Wellen, die aus Mehrzahl von Paaren von Empfängerelementen erhalten werden

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007040347A1 (de) * 2006-08-28 2008-04-10 Denso Corp., Kariya Objektrichtungserfassungsverfahren und Vorrichtung zum bestimmen der Richtung eines Zielobjekts auf Grundlage von Phaseninformationen Gerichteter Wellen, die aus Mehrzahl von Paaren von Empfängerelementen erhalten werden

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023088798A1 (de) * 2021-11-19 2023-05-25 Robert Bosch Gmbh Korrektur von ultraschallbasierten messungen mittels winkelinformationen

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1562050B1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Anpassung eines Schwellwertes einer Detektionseinrichtung
DE19645339B4 (de) Verfahren zur von den Fahrzeugdaten abhängigen Abstandsmessung aus einem Fahrzeug
DE102012021973A1 (de) Verfahren zum Betreiben eines Radarsensors eines Kraftfahrzeugs, Fahrerassistenzeinrichtung und Kraftfahrzeug
DE19924755A1 (de) Abstandserfassungsvorrichtung
DE102015200939A1 (de) Verfahren und System zur Detektion von Objekten in der Umgebung eines Fahrzeugs
DE102011079706A1 (de) Verfahren zur Bestimmung der Größe und der Position von Objekten
EP1680688B1 (de) Messeinrichtung f r ein kraftfahrzeug
WO2018197346A1 (de) Verfahren zum betrieb eines radarsensors in einem kraftfahrzeug, radarsensor und kraftfahrzeug
EP2780737B1 (de) Fahrerassistenzeinrichtung für ein kraftfahrzeug, kraftfahrzeug und verfahren zum betreiben einer fahrerassistenzeinrichtung in einem kraftfahrzeug
DE102017104145B4 (de) Verfahren zum Betreiben einer Ultraschallsensorvorrichtung für ein Kraftfahrzeug mit unterschiedlicher Anregung einer Membran, Ultraschallsensorvorrichtung, Fahrerassistenzsystem sowie Kraftfahrzeug
EP3602119B1 (de) Verfahren zum erfassen eines objekts in einem umgebungsbereich eines kraftfahrzeugs mit klassifizierung des objekts, ultraschallsensorvorrichtung sowie kraftfahrzeug
DE102018100567B4 (de) Verfahren zum Bestimmen einer Position eines Objekts mit Richtungsschätzung mittels eines Ultraschallsensors, Steuergerät, Ultraschallsensorvorrichtung sowie Fahrerassistenzsystem
DE102019201799A1 (de) Verfahren zum Schätzen der Position eines Objekts
DE102016004305A1 (de) Kraftfahrzeug mit mehreren an unterschiedlichen Einbaupositionen angeordneten Radarsensoren und Verfahren zum Betreiben mehrerer an unterschiedlichen Einbaupositionen eines Kraftfahrzeugs angeordneter Radarsensoren
DE102006052770B4 (de) Umgebungserfassungssystem
DE102019200422A1 (de) Verfahren zum Schätzen der Position eines Objekts bezüglich eines Abstandssensors eines Kraftfahrzeugs
DE102017122477B4 (de) Verfahren zum Betreiben eines Ultraschallsensors für ein Kraftfahrzeug mit Objekterkennung im Nahbereich und im Fernbereich, Ultraschallsensorvorrichtung, Fahrerassistenzsystem sowie Kraftfahrzeug
WO2019110222A1 (de) Verfahren zum betreiben einer sensoranordnung mit mindestens zwei lidar-sensoren und sensoranordnung
WO2016041737A1 (de) Verfahren zum betreiben einer ultraschallsensorvorrichtung eines kraftfahrzeugs, ultraschallsensorvorrichtung, fahrerassistenzsystem sowie kraftfahrzeug
WO2018060171A1 (de) Verfahren zur überwachung eines totwinkelbereichs eines kraftfahrzeugs mithilfe eines ultraschallsensors, fahrerassistenzsystem sowie kraftfahrzeug
EP3542181A1 (de) Verfahren zum betreiben eines optoelektronischen sensors eines kraftfahrzeugs mit variabler ansteuerung einer lichtquelle, optoelektronischer sensor, fahrerassistenzsystem sowie kraftfahrzeug
DE102014112921B4 (de) Verfahren zum Bestimmen einer Schwellwertkurve für einen Sensor eines Kraftfahrzeugs, Sensorvorrichtung sowie Kraftfahrzeug
WO2020239451A1 (de) Verfahren zum bestimmen einer geschwindigkeit eines objekts mittels eines ultraschallsensors durch einteilung eines sensorsignals in teilsignale, recheneinrichtung sowie ultraschallsensorvorrichtung
DE10210472B4 (de) Verfahren zur Justierung der Ausrichtung einer Sensoreinheit und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
DE102018126497A1 (de) Verfahren zur Überprüfung einer Reichweite einer optischen Detektionsvorrichtung und optische Detektionsvorrichtung

Legal Events

Date Code Title Description
R079 Amendment of ipc main class

Free format text: PREVIOUS MAIN CLASS: G01S0013930000

Ipc: G01S0013420000

R163 Identified publications notified
R081 Change of applicant/patentee

Owner name: BROSE FAHRZEUGTEILE SE & CO. KOMMANDITGESELLSC, DE

Free format text: FORMER OWNER: BROSE FAHRZEUGTEILE GMBH & CO. KOMMANDITGESELLSCHAFT, BAMBERG, 96052 BAMBERG, DE

R082 Change of representative

Representative=s name: FDST PATENTANWAELTE FREIER DOERR STAMMLER TSCH, DE