DE102019207033A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Ermitteln tonaler Signalanteile in einem Messsignal eines Ultraschallsensors eines Fortbewegungsmittels - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zum Ermitteln tonaler Signalanteile in einem Messsignal eines Ultraschallsensors eines Fortbewegungsmittels Download PDF

Info

Publication number
DE102019207033A1
DE102019207033A1 DE102019207033.7A DE102019207033A DE102019207033A1 DE 102019207033 A1 DE102019207033 A1 DE 102019207033A1 DE 102019207033 A DE102019207033 A DE 102019207033A DE 102019207033 A1 DE102019207033 A1 DE 102019207033A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
signal components
locomotion
measurement signal
tonal
ultrasonic 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.)
Ceased
Application number
DE102019207033.7A
Other languages
English (en)
Inventor
Uwe Pruhs
Simon Weissenmayer
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.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
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 Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Priority to DE102019207033.7A priority Critical patent/DE102019207033A1/de
Publication of DE102019207033A1 publication Critical patent/DE102019207033A1/de
Ceased legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01HMEASUREMENT OF MECHANICAL VIBRATIONS OR ULTRASONIC, SONIC OR INFRASONIC WAVES
    • G01H17/00Measuring mechanical vibrations or ultrasonic, sonic or infrasonic waves, not provided for in the preceding groups

Abstract

Verfahren und Vorrichtung zum Ermitteln tonaler Signalanteile in einem Messsignal eines Ultraschallsensors (30) eines Fortbewegungsmittels (80). Das Verfahren umfasst die Schritte: Empfangen des Messsignals des Ultraschallsensors (30) repräsentierend ein durch den Ultraschallsensor (30) erfasstes Ultraschallsignal, Ermitteln tonaler Signalanteile innerhalb des Messsignals, Identifizieren einer Ursache für die tonalen Signalanteile auf Basis vordefinierter Kriterien, und Verwenden des Messsignals im Fortbewegungsmittel (80) in Abhängigkeit der Ursache der tonalen Signalanteile.

Description

  • Stand der Technik
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und Vorrichtung zum Ermitteln tonaler Signalanteile in einem Messsignal eines Ultraschallsensors eines Fortbewegungsmittels.
  • Aus dem Stand der Technik sind Fortbewegungsmittel bekannt, welche mit einem oder mehreren Ultraschallsensoren für eine Umfelderfassung der Fortbewegungsmittel versehen sind. Zu diesem Zweck werden mittels der Ultraschallsensoren zunächst Ultraschallwellen in einen vordefinierten Bereich eines Umfeldes der Fortbewegungsmittel ausgesendet. Anhand der durch das Umfeld zu den Ultraschallsensoren reflektierten bzw. gestreuten Ultraschallwellen wird anschließend eine Laufzeit der Ultraschallwellen bestimmt. Auf Basis der Laufzeit der Ultraschallwellen kann schließlich ein Abstand der Fortbewegungsmittel zu Objekten im Umfeld der Fortbewegungsmittel ermittelt werden. Eine auf diese Weise ermittelte Abstandsinformation zu Objekten im Umfeld der Fortbewegungsmittel wird im Stand der Technik beispielsweise von Manövrierassistenzsystemen der Fortbewegungsmittel (z. B. Spurwechselassistent, Einparkassistent, usw.) empfangen und verwendet.
  • Des Weiteren sind aus dem Stand der Technik teilautonom und/oder autonom fahrende Fortbewegungsmittel bekannt, welche zur Gewährleistung eines sicheren Fahrbetriebs, zusätzliche Informationen über Zustände aktuell befahrener Straßen (z. B. Nässe, Fahrbahnunebenheiten) bei der Steuerung der Fortbewegungsmittel berücksichtigen.
  • DE102010039978A1 beschreibt ein Verfahren zur Messung einer Laufzeit eines Pulses, welcher ein Ultraschallpuls sein kann, in einem Raumbereich. Ein Sendepuls wird in den Raumbereich gesendet und der vom Raumbereich zurückgeworfene Sendepuls wird als Empfangspuls empfangen. Eine Laufzeit wird ermittelt, indem der Beginn des Empfangspulses durch Erfassen einer Regelmäßigkeitsgröße erfasst wird, welche eine Regelmäßigkeit des Auftretens von Nulldurchgängen im Empfangspuls wiedergibt.
  • EP3015838A1 beschreibt eine Vorrichtung zur akustischen Detektion von Leckflächen und/oder Austrittsvolumenströmen. Hierbei werden mittels Autokorrelation Merkmale aus einem aufgenommenen Frequenzspektrum extrahiert.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Ermitteln tonaler Signalanteile in einem Messsignal eines Ultraschallsensors eines Fortbewegungsmittels vorgeschlagen. Das Fortbewegungsmittel kann beispielsweise ein Straßenfahrzeug (z. B. Motorrad, PKW, Transporter, LKW) oder ein Schienenfahrzeug oder ein Luftfahrzeug/Flugzeug und/oder ein Wasserfahrzeug sein. Der Ultraschallsensor kann bevorzugt ein bereits vorhandener Ultraschallsensor des Fortbewegungsmittels sein, welcher beispielsweise zur Erfassung eines Umfeldes des Fortbewegungsmittels verwendet wird. In einem ersten Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das Messsignal des Ultraschallsensors repräsentierend ein durch den Ultraschallsensor erfasstes Ultraschallsignal in einer erfindungsgemäßen Auswerteeinheit empfangen, welche ein Bestandteil eines bestehenden oder eines eigenständigen Steuergeräts des Fortbewegungsmittels sein kann. Zu diesem Zweck kann die Auswerteeinheit beispielsweise über ein Bordnetz des Fortbewegungsmittels informationstechnisch mit dem Ultraschallsensor verbunden und eingerichtet sein, diesen und nachfolgend beschriebene Verfahrensschritte auszuführen. Das Bordnetz kann beispielsweise ein aus dem Stand der Technik bekanntes Bussystem umfassen, wie ein CAN-, FlexRay-, MOST, oder ein Ethernet-Bussystem. Alternativ kann die Auswerteeinheit auch ein Bestandteil des Ultraschallsensors selbst sein. Weiter alternativ kann ein Teil der Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens durch eine Auswerteeinheit des Ultraschallsensors und der andere Teil der Schritte durch eine Auswerteeinheit eines Steuergerätes des Fortbewegungsmittels ausgeführt werden.
  • Das Messsignal kann das durch den Ultraschallsensor erfasste Ultraschallsignal bevorzugt in Form einer Mehrzahl analoger und/oder digitaler Spannungswerte repräsentieren, welche in einem oder mehreren vordefinierten Messzeiträumen durch den Ultraschallsensor erzeugt werden. Die vordefinierten Messzeiträume können beispielsweise einem Zeitraum zwischen 1 ms und 10 ms, insbesondere zwischen 3 ms und 7 ms und bevorzugt zwischen 5 ms und 6 ms entsprechen. Eine Abtastrate zum Wandeln eines analogen Messsignals in ein digitales Messsignal kann vorteilhaft im Bereich von 200 kHz liegen, wobei auch davon abweichende Abtastraten für das erfindungsgemäße Verfahren eingesetzt werden können.
  • Alternativ oder zusätzlich zu den einzelnen Spannungswerten kann das Messsignal auch eine Mehrzahl einzelner Rauschpegelwerte repräsentieren, welche aus den durch den Ultraschallsensor erzeugten Spannungswerten jeweils pro Messzeitraum berechnet werden. Mit anderen Worten kann ein einzelner Rauschpegelwert des Messsignals ein stellvertretender Wert (z. B. Medianwert, Mittelwert, usw.) für die Mehrzahl von Spannungswerten eines Messzeitraums sein. Da dem erfindungsgemäßen Verfahren auf Basis einer Verwendung der Mehrzahl von Spannungswerten eine höhere zeitliche Auflösung zur Verfügung steht, wird das Verfahren nachfolgend auf Basis dieser Spannungswerte beschrieben, ohne das Verfahren damit auf deren alleinige Verwendung einzuschränken. Das durch die Auswerteeinheit empfangene Messsignal kann beispielsweise in einer informationstechnisch an die Auswerteeinheit angebundenen internen und/oder externen Speichereinheit für eine nachgelagerte Verarbeitung abgelegt werden. Des Weiteren können die oben beschriebenen Messzeiträume bevorzugt Zeiträume darstellen, in welchen dass durch den Ultraschallsensor erfasste Ultraschallsignal keine Ultraschallechos eines zuvor durch den Ultraschallsensor ausgesendeten Anregungssignals umfasst. D. h., dass durch den Ultraschallsensor bevorzugt solche Ultraschallsignale aus der Umgebung des Fortbewegungsmittels erfasst werden können, die z. B. Bestandteil von Fahrgeräuschen des Fortbewegungsmittels und/oder weiterer Fortbewegungsmittel sein können. Dies schließt explizit nicht aus, dass alternativ oder zusätzlich auch solche Messzeiträume im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren verwendet werden können, in denen entsprechende Ultraschallechos (insbesondere Bodenechos) eines zuvor ausgesendeten Anregungssignals empfangen werden.
  • In einem zweiten Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens werden mittels der Auswerteeinheit tonale Signalanteile innerhalb des Messsignals ermittelt. Solche tonalen Signalanteile können beispielsweise Resonanzfrequenzen sein, welche sich während einer Fahrt des Fortbewegungsmittels in unterschiedlichen Bereichen am bzw. um das Fortbewegungsmittel ausbilden können. Als Ursache für solche Resonanzfrequenzen kommen beispielsweise ein Reibkontakt von Reifen des Fortbewegungsmittels mit einer Fahrbahnoberfläche während der Fahrt oder auch Fahrtwindgeräusche in Frage. Diese Resonanzfrequenzen bzw. auch weitere prägnante Frequenzen können sich u. a. in Abhängigkeit jeweiliger für die Fahrbahnoberfläche verwendeter Materialien (z. B. Asphalt oder Beton) und/oder jeweiliger vorliegender Witterungsverhältnisse (z. B. trockene, nasse, vereiste, oder verschneite Fahrbahn) und/oder einer Stärke und/oder einer Richtung eines Windes bezüglich des Ultraschallsensors auf charakteristische Weise ausprägen. Darüber hinaus können auch Objekte und insbesondere weitere Fortbewegungsmittel im Umfeld des Fortbewegungsmittels tonale Signalanteile im Messsignal des Fortbewegungsmittels verursachen. Allerdings unterscheiden sich solche tonalen Anteile im Messsignal i. d. R. deutlich von den durch das Fortbewegungsmittel erzeugten tonalen Anteilen. Dies liegt unter anderem darin begründet, dass sich tonale Signalanteile, die durch sich relativ zum Fortbewegungsmittel bewegende, weitere Fortbewegungsmittel erzeugt werden, aufgrund des Dopplereffekts in ihrer Frequenz ändern können. Des Weiteren ergeben sich durch Abstandsveränderungen zwischen dem Fortbewegungsmittel und den weiteren Fortbewegungsmitteln i. d. R. auch charakteristische Intensitätsänderungen der tonalen Signalanteile. Dagegen weisen die durch das Fortbewegungsmittel selbst erzeugten tonalen Signalanteile meist nur geringfügige bzw. im Vergleich zu den weiteren Fortbewegungsmitteln deutlich langsamere Veränderungen der tonalen Signalanteile bezüglich deren Frequenz und/oder Intensität auf. Es sei darauf hingewiesen, dass alternativ oder zusätzlich zu den tonalen Signalanteilen auch periodisch wiederkehrende, nicht tonale Signalanteile im Zuge des erfindungsgemäßen Verfahrens ermittelt und vorteilhaft im Fortbewegungsmittel verwendet werden können. Nachfolgend werden im Sinne einer vereinfachten Beschreibung die tonalen Signalanteile stellvertretend für die periodisch wiederkehrenden nicht tonalen Signalanteile beschrieben.
  • Das Ermitteln der tonalen Signalanteile kann bevorzugt auf Basis einer ersten Autokorrelation des Messsignals erfolgen, welche mittels eines geeigneten Algorithmus durch die Auswerteeinheit berechnet werden kann. Hierfür kann bevorzugt ein hinsichtlich erforderlicher Rechenressourcen effizienter Algorithmus aus dem Stand der Technik eingesetzt werden, welcher die Autokorrelation des Messsignals beispielsweise auf Basis einer abgewandelten bzw. erweiterten Fast-Fourier-Transformation (FFT) berechnen kann. Durch ein nachfolgendes Identifizieren prägnanter Werte in einem resultierenden Signal der Autokorrelation (z. B. mittels einer Extremwertbestimmung und/oder einer Bestimmung von Signalwerten, die einen vordefinierten Schwellenwert überschreiten) lassen sich die tonalen Signalanteile entsprechend ermitteln. Alternativ oder zusätzlich zur Verwendung der Autokorrelation können die tonalen Anteile auch durch eine Frequenzbereichstransformation des Messsignals mit einer anschließenden Extremwertbestimmung o. ä. im Frequenzbereich ermittelt werden. Weiter alternativ oder zusätzlich können die tonalen Anteile auch auf Basis einer Mustererkennung ermittelt werden, indem das Messsignal mit einem oder mehreren vordefinierten Mustern, welche die tonalen Signalanteile repräsentieren, abgeglichen werden. Hierfür können beispielsweise aus dem Bereich der Sprachverarbeitung bekannte Algorithmen zum Einsatz kommen.
  • In einem dritten Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens wird eine Ursache für die tonalen Signalanteile auf Basis vordefinierter Kriterien identifiziert. Die vordefinierten Kriterien können zum Beispiel eine Höhe einer Frequenz und/oder eine Art einer Verschiebung einer Frequenz über die Zeit (z. B. Richtung und Stärke) und/oder eine Geschwindigkeit der Verschiebung der Frequenz und/oder eine Intensität und/oder eine Art einer Intensitätsänderung und/oder eine Änderungsgeschwindigkeit der Intensitätsänderung der tonalen Signalanteile umfassen. Indem diesen vordefinierten Kriterien jeweils eindeutige Unterscheidungsmerkmale zugewiesen werden, welche zum einen das Fortbewegungsmittel und zum anderen weitere Fortbewegungsmittel bzw. Objekte im Umfeld des Fortbewegungsmittels repräsentieren, kann auf Basis der ermittelten tonalen Signalanteile und deren jeweiligen Ausprägungen und/oder Veränderungen über die Zeit zwischen dem Fortbewegungsmittel und weiteren Fortbewegungsmitteln bzw. Objekten als Ursache für die jeweiligen tonalen Signalanteile unterschieden werden.
  • In Abhängigkeit der Ursache der tonalen Signalanteile im Messsignal kann das Messsignal anschließend im Fortbewegungsmittel verwendet werden. Insbesondere kann das Messsignal in einem Steuergerät zum Ermitteln eines aktuellen Straßenzustandes (z. B. zur Unterscheidung zwischen feuchter, nasser, trockener, eisbedeckter, oder schneebedeckter Straße) und/oder eines Reifenzustandes und/oder eines stationären Objekts in der Nähe des Fortbewegungsmittels (80), und/oder eines bewegten Fahrzeugs in der Nähe des Fortbewegungsmittels (80), und/oder einer Windgeschwindigkeit im Umfeld des Fortbewegungsmittels verwendet werden. Das Steuergerät kann identisch sein mit demjenigen Steuergerät, in welchem das hier beschriebene erfindungsgemäße Verfahren ausgeführt wird. Durch die oben ermittelte Information über die Ursache der tonalen Signalanteile kann das Ermitteln des Straßenzustandes und/oder des Reifenzustandes und ggf. das Ermitteln weiterer Umweltbedingungen auf Basis des Messsignals des Ultraschalsensors entsprechend verbessert werden. Dies liegt u. a. darin begründet, dass ungewollte Störeinflüsse weiterer Fortbewegungsmittel auf das Messsignal durch die Kenntnis über die Ursache der aktuell erfassten Ultraschallsignale identifiziert werden können und eine Straßenzustandserkennung und/oder Reifenzustandserkennung beispielsweise nur dann durchgeführt wird, wenn das Messsignal im Wesentlichen nur Ultraschallanteile umfasst, welche durch das Fortbewegungsmittel selbst erzeugt werden. Alternativ zu einem Aussetzen der Straßenzustands- und/oder Reifenzustandserkennung im Falle vorliegender externer Störeinflüsse, kann das erfindungsgemäße Verfahren alternativ oder zusätzlich auch auf Basis von Messsignalen weiterer Ultraschallsensoren des Fortbewegungsmittels durchgeführt werden, welche von den externen Störeinflüssen ggf. weniger stark oder nicht betroffen sind. Weiter alternativ oder zusätzlich kann ein Konfidenzmaß für einen aktuell ermittelten Straßenzustand und/oder Reifenzustand in Abhängigkeit eines aktuellen Einflusses von externen Störungen berechnet und vorteilhaft angewendet werden.
  • Die Unteransprüche zeigen bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung.
  • In einer vorteilhaften Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung erfolgen das Ermitteln der tonalen Signalanteile und/oder das Identifizieren der Ursache für die tonalen Signalanteile alternativ oder zusätzlich auf Basis einer Kreuzkorrelation des Messsignals mit mindestens einem weiteren Messsignal mindestens eines weiteren Ultraschallsensors des Fortbewegungsmittels. Wie bereits oben erwähnt kann das erfindungsgemäße Verfahren auf Basis einer Mehrzahl von Ultraschallsensoren durchgeführt werden, welche bevorzugt an unterschiedlichen Positionen am Fortbewegungsmittel angeordnet sein können. Mittels der Kreuzkorrelation können die tonalen Signalanteile und/oder sich periodisch wiederholende, nicht tonale Signalanteile noch präziser identifiziert werden. Darüber hinaus können anhand von Laufzeitunterschieden zwischen den jeweiligen Messsignalen der Mehrzahl von Ultraschallsensoren zusätzlich ein Abstand und/oder eine Bewegungsrichtung einer externen Ultraschallquelle bezüglich des Fortbewegungsmittels ermittelt werden. In einer konkreten Umsetzung kann die erfindungsgemäße Auswerteeinheit über das Bordnetz des Fortbewegungsmittels informationstechnisch zusätzlich mit den weiteren Ultraschallsensoren des Fortbewegungsmittels verbunden sein. Alternativ oder zusätzlich kann die Kreuzkorrelation auch in einem oder mehreren Ultraschallsensoren selbst durchgeführt werden.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung wird die Kreuzkorrelation zwischen jeweiligen Ergebnissen für das Ermitteln tonaler Signalanteile durchgeführt, wobei die jeweiligen tonalen Signalanteile auf Basis der ersten Autokorrelation und einer zweiten Autokorrelation des weiteren Messsignals und/oder der ersten Frequenzbereichstransformation und einer zweiten Frequenzbereichstransformation des weiteren Messsignals und/oder der ersten Mustererkennung und einer zweiten Mustererkennung auf Basis des weiteren Messsignals ermittelt werden. Mit anderen Worten werden in diesem Fall zur Berechnung der Kreuzkorrelation nicht das ursprüngliche Messsignal des Ultraschallsensors und das weitere Messsignal des weiteren Ultraschallsensors direkt herangezogen, sondern die jeweiligen Ergebnisse des Ermittelns der tonalen Signalanteile auf Basis der jeweiligen Messsignale. Diese Ergebnisse können zum Beispiel Informationen über eine jeweilige Höhe und/oder Intensität jeweiliger tonaler Signalanteile im Frequenzspektrum umfassen, wodurch ein ursprünglicher Informationsgehalt jeweiliger Messsignale auf eine reine Information über die tonalen Anteile reduziert werden kann. Dies bietet u. a. den Vorteil, dass im Zuge einer Übertragung dieser Information in Form von Daten eine Übertragung mit einem reduzierten Datenvolumen möglich ist. D. h. konkret, dass die Mehrzahl von Messsignalen der Mehrzahl von Ultraschallsensoren nicht mehr in vollem Umfang an die Auswerteeinheit (und/oder an eine alternative Berechnungseinheit) übertragen werden müssen, sondern dass nur noch das jeweils reduzierte Datenvolumen von den Ultraschallsensoren übertragen wird. Dies kann immer dann vorteilhaft eingesetzt werden, wenn die einzelnen Sensoren eingerichtet sind, das Ermitteln der tonalen Anteile eigenständig durchzuführen, so dass nur deren jeweilige Ergebnisse für die Berechnung der Kreuzkorrelation an die Auswerteeinheit übertragen werden müssen. Es sei darauf hingewiesen, dass das das Berechnen der Kreuzkorrelation nicht auf einen Einsatz von zwei Ultraschallsensoren beschränkt ist, sondern dass stattdessen auch drei, vier oder mehr Ultraschallsensoren eingesetzt werden können.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung werden beim Ermitteln der tonalen Signalanteile ausschließlich diejenigen tonalen Signalanteile ermitteln, deren Intensität einen vordefinierten Schwellenwert überschreitet. Auf diese Weise können für das erfindungsgemäße Verfahren weniger relevante tonale Signalanteile von relevanten tonalen Signalanteilen unterschieden werden. Darüber hinaus kann es sinnvoll sein, eine Mehrzahl vordefinierter Schwellenwerte für unterschiedliche Frequenzbereiche der jeweiligen Messsignale einzusetzen.
  • Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Vorrichtung zum Ermitteln tonaler Signalanteile in einem Messsignal eines Ultraschallsensors eines Fortbewegungsmittels vorgeschlagen. Die Vorrichtung umfasst eine Auswerteeinheit mit einem Dateneingang und einem Datenausgang und kann Bestandteil eines bestehenden Steuergerätes oder ein eigenständiges Steuergerät des Fortbewegungsmittels sein. Des Weiteren kann die Auswerteeinheit beispielsweise als ASIC, FPGA, Prozessor, digitaler Signalprozessor, Mikrocontroller, o. ä., ausgestaltet und informationstechnisch an eine interne und/oder externe Speichereinheit angebunden sein, in welcher durch die Auswerteeinheit empfangene und/oder berechnete Daten für eine nachfolgende Verarbeitung abgelegt werden können. Ferner kann die Auswerteeinheit eingerichtet sein, oben beschriebene, erfindungsgemäße Verfahrensschritte auf Basis eines die Verfahrensschritte implementierenden Computerprogramms auszuführen. Die Auswerteeinheit ist in Verbindung mit dem Dateneingang weiter eingerichtet, das Messsignal des Ultraschallsensors repräsentierend ein durch den Ultraschallsensor erfasstes Ultraschallsignal über ein Bordnetz des Fortbewegungsmittels zu empfangen. Die Auswerteeinheit ist weiter eingerichtet, tonale Signalanteile innerhalb des Messsignals zu ermitteln und eine Ursache für die tonalen Signalanteile auf Basis vordefinierter Kriterien zu identifizieren. In Verbindung mit dem Datenausgang ist die Auswerteeinheit zusätzlich eingerichtet, das Messsignal im Fortbewegungsmittel in Abhängigkeit der Ursache der tonalen Signalanteile zu verwenden.
  • Figurenliste
  • Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitende Zeichnung im Detail beschrieben. Dabei zeigen:
    • 1 ein Flussdiagramm veranschaulichend Schritte eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Verfahrens; und
    • 2 eine schematische Übersicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung in Verbindung mit einem Fortbewegungsmittel.
  • Ausführungsformen der Erfindung
  • 1 zeigt ein Flussdiagramm veranschaulichend Schritte eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Ermitteln tonaler Signalanteile in einem Messsignal eines Ultraschallsensors eines Fortbewegungsmittels. Im Schritt 100 des erfindungsgemäßen Verfahrens empfängt eine Auswerteeinheit, die hier ein digitaler Signalprozessor ist, über ein Bordnetz des Fortbewegungsmittels eine Mehrzahl von Messsignalen einer Mehrzahl von Ultraschallsensoren des Fortbewegungsmittels. Die Messsignale repräsentieren jeweils durch die Mehrzahl von Ultraschallsensoren erzeugte Spannungswerte, welche hier in Form digitaler Messwerte vorliegen. Im Schritt 200 ermittelt die Auswerteeinheit auf Basis einer Autokorrelation der jeweiligen Messsignale tonale Signalanteile innerhalb der jeweiligen Messsignale. Im Schritt 300 identifiziert die Auswerteeinheit anhand von Intensitätsänderungen und/oder Frequenzänderungen der tonalen Signalanteile der Mehrzahl von Messsignalen eine Ursache für die tonalen Signalanteile. Aufgrund einer hier ermittelten schnellen Änderung der Frequenzen der tonalen Signalanteile identifiziert die Auswerteeinheit ein sich an das Fortbewegungsmittel annäherndes weiteres Fortbewegungsmittel, dessen Fahrgeräusche die Fahrgeräusche des Fortbewegungsmittels im erfassten Ultraschallsignal überlagern. Aufgrund der aktuellen Überlagerung der jeweiligen Fahrgeräusche wird im Schritt 400 ein Ermitteln eines aktuellen Straßenzustandes und eines aktuellen Reifenzustandes des Fortbewegungsmittels für den Zeitraum der erkannten Überlagerung der jeweiligen Fahrgeräusche ausgesetzt.
  • 2 zeigt eine schematische Übersicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung in Verbindung mit einem Fortbewegungsmittel 80. Das Fortbewegungsmittel 80 umfasst eine Auswerteeinheit 10, die hier ein Mikrocontroller ist. Die Auswerteeinheit 10 ist informationstechnisch mit einer Speichereinheit 20 verbunden, in welcher durch die Auswerteeinheit 10 empfangene und/oder berechnete Daten abgelegt werden. Die Auswerteeinheit 10 ist über einen Dateneingang 12 informationstechnisch über ein CAN-Bussystem des Fortbewegungsmittels 80 mit einer Mehrzahl von Ultraschallsensoren 30 des Fortbewegungsmittels 80 verbunden. Des Weiteren ist die Auswerteeinheit 10 über einen Dateneingang 14 informationstechnisch über das CAN-Bussystem mit einem Assistenzsystem 40 des Fortbewegungsmittels 80 verbunden. In Verbindung mit der Mehrzahl von Ultraschallsensoren 30 ist die Auswerteeinheit 10 eingerichtet, durch die Mehrzahl von Ultraschallsensoren 30 erzeugte Messsignale von den Ultraschallsensoren 30 zu empfangen, diese gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren zu verarbeiten und ein Ergebnis der Verarbeitung in Kombination mit den jeweiligen Messsignalen an das Assistenzsystem 40 zu übertragen.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102010039978 A1 [0004]
    • EP 3015838 A1 [0005]

Claims (10)

  1. Verfahren zum Ermitteln tonaler Signalanteile in einem Messsignal eines Ultraschallsensors (30) eines Fortbewegungsmittels (80) umfassend die Schritte: • Empfangen (100) des Messsignals des Ultraschallsensors (30) repräsentierend ein durch den Ultraschallsensor (30) erfasstes Ultraschallsignal, • Ermitteln (200) tonaler Signalanteile innerhalb des Messsignals, • Identifizieren (300) einer Ursache für die tonalen Signalanteile auf Basis vordefinierter Kriterien, und • Verwenden (400) des Messsignals im Fortbewegungsmittel (80) in Abhängigkeit der Ursache der tonalen Signalanteile.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Ermitteln der tonalen Signalanteile auf Basis einer ersten Autokorrelation und/oder einer ersten Frequenzbereichstransformation des Messsignals und/oder auf Basis einer auf das Messsignal angewandten ersten Mustererkennung erfolgt.
  3. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Ermitteln der tonalen Signalanteile und/oder das Identifizieren der Ursache für die tonalen Signalanteile auf Basis einer Kreuzkorrelation des Messsignals mit mindestens einem weiteren Messsignal mindestens eines weiteren Ultraschallsensors (30) des Fortbewegungsmittels (80) erfolgen.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, wobei die Kreuzkorrelation zwischen jeweiligen Ergebnissen für das Ermitteln tonaler Signalanteile durchgeführt wird, wobei die jeweiligen tonalen Signalanteile auf Basis • der ersten Autokorrelation und einer zweiten Autokorrelation des weiteren Messsignals, und/oder • der ersten Frequenzbereichstransformation und einer zweiten Frequenzbereichstransformation des weiteren Messsignals, und/oder • der ersten Mustererkennung und einer zweiten Mustererkennung auf Basis des weiteren Messsignals ermittelt werden.
  5. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei ausschließlich diejenigen tonalen Signalanteile ermittelt werden, deren Intensität einen vordefinierten Schwellenwert überschreitet.
  6. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Messsignal • eine Mehrzahl von Spannungswerten repräsentiert, welche in einem oder mehreren vordefinierten Messzeiträumen durch den Ultraschallsensor (30) erzeugt werden, und/oder • eine Mehrzahl einzelner Rauschpegelwerte repräsentiert, welche aus den durch den Ultraschallsensor (30) erzeugten Spannungswerten berechnet werden.
  7. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Verwenden des Messsignals im Fortbewegungsmittel (80) ein Ermitteln • eines Straßenzustandes im Umfeld des Fortbewegungsmittels (80), und/oder • eines Reifenzustandes des Fortbewegungsmittels (80), und/oder • eines stationären Objekts in der Nähe des Fortbewegungsmittels (80), und/oder • eines bewegten Fahrzeugs in der Nähe des Fortbewegungsmittels (80), und/oder • einer Windgeschwindigkeit im Umfeld des Fortbewegungsmittels (80) umfasst.
  8. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Identifizieren der Ursache für die tonalen Signalanteile eine Zuordnung der tonalen Signalanteile zum Fortbewegungsmittel (80) und/oder zu einem weiteren Fortbewegungsmittel umfasst.
  9. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die vordefinierten Kriterien • eine Höhe einer Frequenz, und/oder • eine Art einer Verschiebung einer Frequenz, und/oder • eine Geschwindigkeit der Verschiebung der Frequenz, und/oder • eine Intensität, und/oder • eine Art einer Intensitätsänderung, und/oder • eine Änderungsgeschwindigkeit der Intensitätsänderung der tonalen Signalanteile umfassen.
  10. Vorrichtung zum Ermitteln tonaler Signalanteile in einem Messsignal eines Ultraschallsensors eines Fortbewegungsmittels umfassend: • eine Auswerteeinheit (10), • einen Dateneingang (12), und • einen Datenausgang (14), wobei die Auswerteeinheit (10) eingerichtet ist, • in Verbindung mit dem Dateneingang (12) das Messsignal des Ultraschallsensors (30) repräsentierend ein durch den Ultraschallsensor (30) erfasstes Ultraschallsignal zu empfangen, • tonale Signalanteile innerhalb des Messsignals zu ermitteln, • eine Ursache für die tonalen Signalanteile auf Basis vordefinierter Kriterien zu identifizieren, und • in Verbindung mit dem Datenausgang (14) das Messsignal im Fortbewegungsmittel (80) in Abhängigkeit der Ursache der tonalen Signalanteile zu verwenden.
DE102019207033.7A 2019-05-15 2019-05-15 Verfahren und Vorrichtung zum Ermitteln tonaler Signalanteile in einem Messsignal eines Ultraschallsensors eines Fortbewegungsmittels Ceased DE102019207033A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102019207033.7A DE102019207033A1 (de) 2019-05-15 2019-05-15 Verfahren und Vorrichtung zum Ermitteln tonaler Signalanteile in einem Messsignal eines Ultraschallsensors eines Fortbewegungsmittels

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102019207033.7A DE102019207033A1 (de) 2019-05-15 2019-05-15 Verfahren und Vorrichtung zum Ermitteln tonaler Signalanteile in einem Messsignal eines Ultraschallsensors eines Fortbewegungsmittels

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102019207033A1 true DE102019207033A1 (de) 2020-11-19

Family

ID=73019133

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102019207033.7A Ceased DE102019207033A1 (de) 2019-05-15 2019-05-15 Verfahren und Vorrichtung zum Ermitteln tonaler Signalanteile in einem Messsignal eines Ultraschallsensors eines Fortbewegungsmittels

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102019207033A1 (de)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008039494A1 (de) * 2008-08-23 2010-02-25 Brose Fahrzeugteile Gmbh & Co. Kommanditgesellschaft, Hallstadt Fahrzeug-Kollisionsüberwachung
DE102009003257A1 (de) * 2009-05-20 2010-11-25 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Detektieren von auf ein Fahrzeug, insbesondere ein Kraftfahrzeug, wirkendem Seitenwind
DE102010039978A1 (de) * 2010-08-31 2012-03-01 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Messung einer Laufzeit eines Pulses
EP3015838A1 (de) * 2014-10-22 2016-05-04 Sonotec Ultraschallsensorik Halle GmbH Verfahren und vorrichtung zur akustischen messung von austrittsgeschwindigkeiten und/oder austrittsvolumenströmen von gasen oder flüssigkeiten

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008039494A1 (de) * 2008-08-23 2010-02-25 Brose Fahrzeugteile Gmbh & Co. Kommanditgesellschaft, Hallstadt Fahrzeug-Kollisionsüberwachung
DE102009003257A1 (de) * 2009-05-20 2010-11-25 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Detektieren von auf ein Fahrzeug, insbesondere ein Kraftfahrzeug, wirkendem Seitenwind
DE102010039978A1 (de) * 2010-08-31 2012-03-01 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Messung einer Laufzeit eines Pulses
EP3015838A1 (de) * 2014-10-22 2016-05-04 Sonotec Ultraschallsensorik Halle GmbH Verfahren und vorrichtung zur akustischen messung von austrittsgeschwindigkeiten und/oder austrittsvolumenströmen von gasen oder flüssigkeiten

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3288805B1 (de) Sensoranordnung zum erkennen eines zustands einer fahrbahn mit zumindest zwei beabstandeten ultraschallsensoren, fahrerassistenzsystem, kraftfahrzeug sowie dazugehöriges verfahren
DE102015106400B4 (de) Sensoranordnung zum Erkennen eines Zustands einer Fahrbahn mit zumindest zwei Ultraschallsensoren, Fahrerassistenzsystem, Kraftfahrzeug sowie dazugehöriges Verfahren
DE102014114999A1 (de) Verfahren zum Erfassen zumindest eines Objekts in einem Umgebungsbereich eines Kraftfahrzeugs, Fahrerassistenzsystem sowie Kraftfahrzeug
DE102016105153A1 (de) Verfahren zum Betreiben eines Ultraschallsensors eines Kraftfahrzeugs mit Bestimmung der Luftfeuchtigkeit, Fahrerassistenzsystem sowie Kraftfahrzeug
DE102011085287A1 (de) Verfahren zur Ermittlung der Bodenbeschaffenheit
DE102012209870A1 (de) Ermittelung eines überfahrbarkeitsindikators für ein objekt
DE102015106402A1 (de) Verfahren zum Erkennen eines Zustands einer Fahrbahn anhand eines Echosignals eines Ultraschallsensors, Sensoranordnung, Fahrerassistenzsystem sowie Kraftfahrzeug
DE102008044088A1 (de) Verfahren zur dynamischen Ermittlung des Rauschlevels
DE102019204609A1 (de) Verfahren zum Ermitteln eines Fahrbahnzustands während eines Fahrbetriebs eines Fahrzeugs
DE102019101129A1 (de) Ermitteln der Oberflächenbeschaffenheit eines von einem Kraftfahrzeug befahrenen Oberflächenbelags
DE102014106011A1 (de) Verfahren zum Erkennen eines blockierten Zustands eines Ultraschallsensors eines Kraftfahrzeugs, Ultraschallsensorvorrichtung und Kraftfahrzeug
DE102015106404A1 (de) Verfahren zum Erkennen eines Zustands einer Fahrbahn anhand eines mit einem Ultraschallsensor bestimmten Abstandswerts, Sensoranordnung, Fahrerassistenzsystem sowie Kraftfahrzeug
DE102017118740A1 (de) Verfahren zum Betreiben eines verdeckt hinter einer Radlaufverkleidung eines Kraftfahrzeugs angeordneten Sensors mit Überprüfung einer Funktionsfähigkeit, Sensorvorrichtung, Fahrerassistenzsystem sowie Kraftfahrzeug
DE102019205903A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Ermitteln einer festen Zustandsform von Wasser auf einer Fahrbahnoberfläche
DE102015120533A1 (de) Einrichtung und Verfahren zur akustischen Verkehrsdatenerfassung
DE102017122578A1 (de) Verfahren zur Unterdrückung von Falschdetektionen, Radarsystem und Fahrerassistenzsystem
WO2020182812A1 (de) Verfahren zum ermitteln eines nässebedingten unfallrisikos für ein fortbewegungsmittel
EP3788398A1 (de) Ultraschallsystem eines fahrzeugs zur bestimmung des zustands der fahrbahn
DE102011122318A1 (de) Verfahren zum berührungslosen Detektieren eines Objekts in einer Umgebung eines Fahrzeugs, Fahrerassistenzeinrichtung mit einer Ultraschallsensoreinrichtung und Fahrzeug mit einer derartigen Fahrerassistenzeinrichtung
DE102019207033A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Ermitteln tonaler Signalanteile in einem Messsignal eines Ultraschallsensors eines Fortbewegungsmittels
EP2605039A1 (de) Verfahren zur Erkennung von Objekten im Umfeld eines Fahrzeugs
DE102019203191B3 (de) Verfahren zur Erkennung einer nassen oder feuchten Fahrbahn im Bereich eines Fahrzeugs
DE102019202079A1 (de) Verfahren zum Ermitteln eines Straßenzustandes mittels eines Ultraschallsensors eines Fortbewegungsmittels
WO2020254062A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum ermitteln einer beschaffenheit einer fahrbahnoberfläche mittels eines ersten sensors eines fortbewegungsmittels
DE102019216729A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Optimierung einer ultraschallbasierten Umfelderfassung für ein Fortbewegungsmittel

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R002 Refusal decision in examination/registration proceedings
R003 Refusal decision now final