DE102020003471A1 - Verfahren zur Erkennung einer Degradation eines abstandsmessenden Systems, sowie abstandsmessendes System - Google Patents

Verfahren zur Erkennung einer Degradation eines abstandsmessenden Systems, sowie abstandsmessendes System Download PDF

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erkennung einer Degradation eines abstandsmessenden Systems sowie ein abstandsmessendes System zur Durchführung des Verfahrens.Um eine weitere Optimierung auf dem Gebiet der abstandsmessenden Systeme zu erlangen wird ein Verfahren vorgeschlagen, wobei das Verfahren mindestens die folgenden Verfahrensschritte umfasst:a) Aussenden eines Sendesignals mit der Sendeeinrichtung,b) Erfassen eines von einem Objekt zurückgestreuten Empfangssignals,c) Bestimmen der Entfernung (a) zum Objekt anhand des Empfangssignals undd) Bestimmen eines Degradationsgrades basierend auf der ermittelten Entfernung (a) zum Objekt und/oder der Empfangssignalstärke des Empfangssignals, und sich dadurch auszeichnet, dassmittels dem abstandsmessenden System ergänzend die Sichtverhältnisse ermittelt werden, wozu die Verfahrensschritte analog zur Erkennung einer Degradation des abstandsmessenden Systems ausgeführt werden und/oder diese zur Anwendung gelangen.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erkennung einer Degradation eines abstandsmessenden Systems sowie ein abstandsmessendes System zur Durchführung des Verfahrens.
  • In Fahrzeugen wird eine Sensorik, bzw. werden Sensoriken eingesetzt, deren korrekte Funktion sicherzustellen ist.
  • Die DE 10 2016 000 532 A1 schlägt dazu eine Kalibrierung einer Einrichtung eines Fahrzeugs, beispielsweise eines Tachometers, unter Verwendung eines Verkehrsüberwachungsgeräts vor.
  • Aus der Schrift DE 10 2018 106 594 A1 ist ein Verfahren zum Überwachen und/oder Detektieren einer Sensorik eines Fahrzeugs bekannt, wobei dieses Verfahren einen Schritt des Ermittelns eines Parameterwerts unter Verwendung eines Antwortsignals, und einen Schritt des Bestimmens eines der Sensorik zuordenbaren Überwachungssignals unter Verwendung des Parameterwerts und eines vorbestimmten Reaktionswerts umfasst.
  • Da zukünftig der Entwicklungstrend hin zu einem autonomen, bzw. teil-autonomen Fahrbetrieb besteht, muss gewährleistet werden, dass die daran beteiligte Technik, insbesondere in Form von Sensoriken möglichst fehlerfrei mit einer sehr hohen Zuverlässigkeit funktioniert.
  • Wie aus der Schrift DE 10 2018 214 831 A1 bekannt ist, werden beispielsweise Laserdioden in optischen Systemen oftmals an deren Belastungsgrenze betrieben, wodurch es oftmals über die Lebensdauer zu Alterungseffekten bzw. zu einer Degradation kommen kann. Bei einer Degradation nimmt der Lichtstrom (Lumen) der Laserdiode in der Regel kontinuierlich mit der Zeit ab, sodass die ursprünglichen spezifizierten Parameter über die Lebensdauer wegdriften können und die korrekte Funktion des optischen Systems negativ beeinflussen können.
  • Die bei der Würdigung des Standes der Technik insbesondere genannte gattungsgemäße / gattungsbildende Schrift DE 10 2018 214 831 A1 , bzw. das darin offenbarte Verfahren und Vorrichtung, sind inhaltlich vollumfänglicher Bestandteil der vorliegenden Erfindung und steht stellvertretend für weitere gattungsgemäße / gattungsbildende Schriften.
  • Bei der Lösung der Schrift DE 10 2018 214 831 A1 wird stillschweigend davon ausgegangen, dass neben der genannten Degradation keine negativen Einflussfaktoren vorhanden sind, bzw. bleibt der Betrachter im Dunkeln, wie die Erkennung einer Degradation auch bei widrigen Umgebungsbedingungen ausführbar ist, oder ob dadurch das Ergebnis sogar in Frage zu stellen ist.
  • Aufgabe der Erfindung:
  • Die Aufgabe der Erfindung kann darin gesehen werden, eine Lösung für ein verbessertes Verfahren für ein abstandsmessendes System sowie ein verbessertes abstandsmessendes System vorzustellen bzw. zur Verfügung zu stellen.
  • Lösung der Aufgabe:
  • Die vorstehende Aufgabe wird gelöst durch die gesamte Lehre der unabhängigen Ansprüchen 1 und 9. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben, wobei auch nicht näher beschriebene Kombinationen, bzw. sich ergebende logische / für den Fachmann naheliegende Weiterentwicklung mit einbegriffen sind.
  • Beschreibung der Erfindung:
  • Um eine weitere Optimierung auf dem Gebiet der abstandsmessenden Systeme zu erlangen wird ein Verfahren vorgeschlagen, wobei das Verfahren mindestens die folgenden Verfahrensschritte umfasst:
    1. a) Aussenden eines Sendesignals mit der Sendeeinrichtung,
    2. b) Erfassen eines von einem Objekt zurückgestreuten Empfangssignals,
    3. c) Bestimmen der Entfernung (a) zum Objekt anhand des Empfangssignals und
    4. d) Bestimmen eines Degradationsgrades basierend auf der ermittelten Entfernung (a) zum Objekt und/oder der Empfangssignalstärke des Empfangssignals,
    und sich dadurch auszeichnet, dass
    mittels dem abstandsmessenden System ergänzend die Sichtverhältnisse ermittelt werden, wozu die Verfahrensschritte analog zur Erkennung einer Degradation des abstandsmessenden Systems ausgeführt werden und/oder diese zur Anwendung gelangen, wobei eine Ermittlung der Sichtverhältnisse basierend auf der ermittelten Entfernung (a) zum Objekt und/oder der Empfangssignalstärke des Empfangssignals erfolgt.
  • Ermittlung der Sichtverhältnisse anstatt Erkennung einer Degradation der Sendeeinrichtung / Bestimmen eines Degradationsgrades, - basierend auf der ermittelten Entfernung (a) zum Objekt und/oder der Empfangssignalstärke des Empfangssignals.
  • Mit anderen Worten:
  • Um eine weitere Optimierung auf den oben genannten Gebiet zu erzielen, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, dass zum Überwachen und/oder Detektieren einer Degradation eines abstandsmessenden Systems eine Ergebnisabsicherung erfolgt, bzw. die daraus folgenden Aktionen ergebnisabhängig erfolgen, wofür mittels des abstandsmessenden Systems ergänzend die Sichtverhältnisse ermittelt werden, wozu die Verfahrensschritte analog zur Erkennung einer Degradation des abstandsmessenden Systems ausgeführt werden und/oder diese Verfahrensschritte zur Anwendung gelangen.
  • Unter der Formulierung „diese zur Anwendung gelangen“ bzw. „diese Verfahrensschritte zur Anwendung gelangen“ ist insbesondere zu verstehen, dass diese Verfahrensschritte nicht (zwangsläufig) doppelt zur Anwendung gelangen, sondern es vorteilhaft ist, dass die Ergebnisse der einmal ausgeführten Verfahrensschritte, sowohl für die Erkennung einer Degradation des abstandsmessenden Systems, wie auch für die Ermittlung der Sichtverhältnisse, verwendet werden, wobei
    eine Ermittlung der Sichtverhältnisse basierend auf der ermittelten Entfernung (a) zum Objekt und/oder der Empfangssignalstärke des Empfangssignals erfolgt.
  • Ermittlung der Sichtverhältnisse anstatt Erkennung einer Degradation der Sendeeinrichtung / Bestimmen eines Degradationsgrades, - basierend auf der ermittelten Entfernung (a) zum Objekt und/oder der Empfangssignalstärke des Empfangssignals.
  • Ein Verfahren zur Bestimmung eines Sichtverhältnisses, bzw. die Ermittlung bzw. Erkennung einer Einschränkung der Sichtverhältnisse, ist aus der NICHT vorveröffentlichten gattungsgemäßen Schrift DE 10 2018 221 448 A1 offenbart, die inhaltlich ebenso vollumfänglicher Bestandteil der vorliegenden Erfindung ist.
  • In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung, zeichnet sich das Verfahren zum Überwachen und/oder Erkennung einer Degradation eines abstandsmessenden Systems dadurch aus, dass
    1. a) bei Erkennung einer Degradation und/oder Erkennung einer Einschränkung der Sichtverhältnisse,
    2. b) mittels einer weiteren unabhängigen Vorrichtung zur Ermittlung der Sichtverhältnisse,
    3. c) eine Ergebnis-Verifikation in der Art erfolgt, ob die Ursache für die Erkennung
      • - eine Degradation des abstandsmessenden Systems (1.1) ist, oder
      • - eine Einschränkung der Sichtverhältnisse ist.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung, zeichnet sich das Verfahren zum Überwachen und/oder Erkennung einer Degradation eines abstandsmessenden Systems dadurch aus, dass bei der Ergebnis-Verifikation auf eine Degradation des abstandsmessenden Systems (1.1) erkannt wird, wenn bei einer Auffälligkeit zum SOLL-Ergebnis, oder bei einer Verschiebung der Verteilungskurve der Werte (W1, W2), beim Vergleich der Ergebnisse, stammend
    • a) vom abstandsmessenden Systems (1.1), und
    • b) von der weiteren unabhängigen Vorrichtung zur Ermittlung der Sichtverhältnisse, eine größere Abweichung oder größere Differenz zwischen den Ergebnissen festgestellt wird.
  • Eine größere Abweichung oder größere Differenz zwischen den Ergebnissen liegt beispielweise dann vor, wenn die Ergebnisse
    1. a) vom abstandsmessenden Systems (1.1), und
    2. b) von der weiteren unabhängigen Vorrichtung zur Ermittlung der Sichtverhältnisse, eine Differenz ergeben, bei diesen der ermittelte Abstand, bzw. die ermittelte Sichtweite bei beiden Ergebnissen zueinander,
    1. a) sich eine relative Differenz in Metern von > 10 %, oder > 20%, oder > 30% Abweichung ergibt (ermittelt wird), und/oder
    2. b) sich eine absolute Abweichung in Metern von > 5 Meter, oder > 10 Meter, oder > 30 Metern ergibt (ermittelt wird).
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung, zeichnet sich das Verfahren zum Überwachen und/oder Erkennung einer Degradation eines abstandsmessenden Systems dadurch aus, dass bei der Ergebnis-Verifikation auf eine Einschränkung der Sichtverhältnisse erkannt wird, wenn bei einer Auffälligkeit zum SOLL-Ergebnis, oder bei einer Verschiebung der Verteilungskurve der Werte (W1, W2), beim Vergleich der Ergebnisse, stammend
    1. a) vom abstandsmessenden Systems (1.1), und
    2. b) von der weiteren unabhängigen Vorrichtung zur Ermittlung der Sichtverhältnisse,
    eine weitgehende Übereinstimmung oder nur geringfügige Differenz zwischen den Ergebnissen festgestellt wird.
  • Eine weitgehende Übereinstimmung oder nur geringfügige Differenz zwischen den Ergebnissen liegt beispielweise dann vor, wenn die Ergebnisse
    1. a) vom abstandsmessenden Systems (1.1), und
    2. b) von der weiteren unabhängigen Vorrichtung zur Ermittlung der Sichtverhältnisse, eine Differenz ergeben, bei diesen der ermittelte Abstand, bzw. die ermittelte Sichtweite bei beiden Ergebnissen zueinander,
    1. a) sich eine relative Differenz in Metern von < 10 %, oder < 20%, oder < 30% Abweichung ergibt (ermittelt wird), und/oder
    2. b) sich eine absolute Abweichung in Metern von < 5 Meter, oder < 10 Meter, oder < 30 Metern ergibt (ermittelt wird).
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung, zeichnet sich das Verfahren zum Überwachen und/oder Erkennung einer Degradation eines abstandsmessenden Systems dadurch aus, dass zur Bestimmung des Degradationsgrades und/oder der Erkennung einer Einschränkung der Sichtverhältnisse, die Entfernung einer Erstdetektion verwendet wird, bei der das Objekt zum ersten Mal detektiert worden ist.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung, zeichnet sich das Verfahren zum Überwachen und/oder Erkennung einer Degradation eines abstandsmessenden Systems dadurch aus, dass das Bestimmen des Degradationsgrades und/oder der Erkennung einer Einschränkung der Sichtverhältnisse, anhand eines Vergleichs zwischen dem Ausgangswert (W2) und der bei der definierbaren Entfernung (a) zum Objekt aktuell vorliegenden Empfangssignalstärke erfolgt, wobei ein Ausgangswert (W2) der Empfangssignalstärke festgelegt wird, welche das Empfangssignal bei einer definierbaren Entfernung zum Objekt aufweist.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung, zeichnet sich das Verfahren zum Überwachen und/oder Erkennung einer Degradation eines abstandsmessenden Systems dadurch aus, dass bei Vorliegen einer Auffälligkeit zum SOLL-Ergebnis (z.B. bei einer Verschiebung der Verteilungskurve der Werte (W1, W2)) und sofern bei der Ergebnis-Verifikation auf eine Einschränkung der Sichtverhältnisse erkannt wird, keine Fehlererkennung für das abstandsmessenden Systems (1.1) erfolgt.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung, zeichnet sich das Verfahren zum Überwachen und/oder Erkennung einer Degradation eines abstandsmessenden Systems dadurch aus, dass bei Vorliegen einer Auffälligkeit zum SOLL-Ergebnis (z.B. bei einer Verschiebung der Verteilungskurve der Werte (W1, W2)) und sofern bei der Ergebnis-Verifikation auf keine Einschränkung der Sichtverhältnisse erkannt wird, eine Fehlererkennung für das abstandsmessenden Systems (1.1) erfolgt.
  • Bei einer Fehlererkennung wird der Fehler nach dessen Erkennung als solches in einem Fehlerspeicher abgespeichert, und das abstandsmessende System in Teilfunktionen oder vollständig deaktiviert, damit das abstandsmessende System andere im Fahrzeug befindliche Systeme aufgrund dessen Fehlfunktion nicht negativ beeinflussen kann, bzw. das abstandsmessende System bei anderen im Fahrzeug befindliche Systeme aufgrund dessen Fehlfunktion keine Fehlfunktion verursachen kann.
  • Erfindungsgemäß wird weiter ein abstandsmessendes System (1.1) zur Abstandsbestimmung vorgeschlagen, wobei die abstandsmessendes System (1.1) zur Abstandsbestimmung mindestens die folgenden Merkmale bzw. Komponenten aufweist:
    1. a) einer Sendeinheit und
    2. b) einer Empfängereinheit, wobei
    3. c) das abstandsmessende System (1.1) zur Durchführung des Verfahrens nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche vorgesehen ist.
  • In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung, zeichnet sich das abstandsmessende System (1.1), u. a. auch ausgebildet zum Überwachen und/oder Erkennung einer Degradation und/oder zur Erkennung einer Einschränkung der Sichtverhältnisse, dadurch aus, es sich bei dem abstandsmessenden System (1.1) um eine Serienkomponente eines Kraftfahrzeugs handelt, wobei die Serienkomponente als Standardausstattung im Fahrzeug verbaut ist, und/oder mittels eines sogenannten „Fahrzeug-Konfigurators“ bei der Fahrzeug-Konfiguration als optionale Komponente ausgewählt oder hinzukonfiguriert werden kann.
  • In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung, zeichnet sich das abstandsmessende System (1.1), u.a. auch ausgebildet zum Überwachen und/oder Erkennung einer Degradation und/oder zur Erkennung einer Einschränkung der Sichtverhältnisse, dadurch aus, dass bei einer Erkennung einer Degradation der Sendeeinrichtung und/oder einer Einschränkung der Sichtverhältnisse, eine Differenzierung bezüglich der Erkennung einer Degradation oder der Erkennung einer Einschränkung der Sichtverhältnisse derart erfolgt, dass eine Verifikation des Ergebnisses, welches auf den analogen Verfahrensschritten basierend ist, mit dem Ergebnis einer weiteren (in den Figuren nicht weiter dargestellten) unabhängigen externen Vorrichtung zur Ermittlung der Sichtverhältnisse (z.B. Einrichtung in einem anderen Fahrzeug oder in einer Infrastruktureinheit integriert, wobei der Informationsbereitstellung via Kommunikationsschnittstelle car-to-car oder car-to-Infrastruktur stattfindet) erfolgt, wobei bei einer Auffälligkeit zum SOLL-Ergebnis (z.B. bei einer Verschiebung der Verteilungskurve der Werte (W1, W2)),
    1. a) bei einer weitgehenden Übereinstimmung der Ergebnisse auf eine vorhandene Einschränkung der Sichtverhältnisse zu schließen ist (die Abweichung ist an beiden Systemen), und
    2. b) bei einer größeren Abweichung der Ergebnisse auf eine Degradation im Bereich der Sendeeinrichtung und/oder zumindest bei einer Komponente der Vorrichtung, ausgebildet als Überwachungseinrichtung, zu schließen ist.
  • Eine Differenzierung bezüglich der Erkennung einer Degradation oder der Erkennung einer Einschränkung der Sichtverhältnisse ist der Kenntnis wegen von Vorteil, da die Ermittlung vorzugsweise mit identischen Verfahrensschritten erfolgt, sowie im Ergebnis identisch Resultate bewirken, sodass die Kenntnis der Ursache des Ergebnisses gegebenenfalls Einfluss in die Fehlerstrategie bzw. Strategie zum Verhalten bei erkannten Fehlern haben kann.
  • Der Clou der Erfindung kann unter anderem insbesondere auch darin gesehen werden, dass mittels eines einzigen Prüfverfahrens, gleichzeitig zwei voneinander unabhängige Prüfungen erfolgen:
    1. a) eine Erkennung einer Einschränkung der Sichtverhältnisse, sowie
    2. b) eine Erkennung einer Degradation eines abstandsmessenden Systems, insbesondere einer Sendeeinrichtung des abstandsmessenden Systems.
  • Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung besteht auch darin, dass bei der Erkennung einer Einschränkung der Sichtverhältnisse die Ergebnisse von nunmehr zwei voneinander unabhängigen Systemen plausibilisiert werden können, bzw. mit dem Ergebnis zur Erkennung einer Einschränkung der Sichtverhältnisse gemäß der erfindungsgemäßen Lösung, ein Ergebnis einer weiteren (in den Figuren nicht weiter dargestellten) unabhängigen Vorrichtung zur Ermittlung der Sichtverhältnisse gemäß dem Stand der Technik auf Plausibilität geprüft werden kann und somit ein Rückschluss auf die korrekte Funktionalität der zum Einsatz gelangenden technischen Ermittlungseinrichtungen geschlossen werden kann, bzw. alternativ auf die weitere (in den Figuren nicht weiter dargestellte) unabhängige Vorrichtung zur Ermittlung der Sichtverhältnisse gemäß dem Stand der Technik in einem weiteren Kraftfahrzeugassistenzsystem verzichtet werden kann, da ersatzweise die Erkennung einer Einschränkung der Sichtverhältnisse mittels der erfindungsgemäßen Lösung erfolgt.
  • Im Folgenden wird die Erfindung anhand der 1 bis 2 beispielhaft näher erläutert. Die Figuren und die darin genannten / zu entnehmenden Werteangaben (soweit vorhanden) sind nur beispielhaft und dienen zum leichteren Verständnis.
  • Alle Figuren sind nur Prinzip-Darstellungen (nicht maßstabsgetreu).
  • Es zeigen schematisch:
    • 1: eine vereinfachte Prinzip-Darstellung eines typischen Fahrszenarios, angelehnt an den Stand der Technik gemäß der Schrift DE 10 2018 214 831 A1 ;
    • 2: eine Prinzip-Darstellung einer Auswertemöglichkeit, angelehnt an den Stand der Technik gemäß der Schrift DE 10 2018 214 831 A1 ;
  • Zur Vermeidung von Wiederholungen, insbesondere Wiederholungen von technischen Sachbeschreibungen wird auf die oben genannte/n gattungsgemäße/n / gattungsbildende/n Schrift DE 10 2018 214 831 A1 und NICHT vorveröffentlichte Schrift DE 10 2018 221 448 A1 , bzw. die darin offenbarten Verfahren und Vorrichtungen / Lösungen verwiesen, welche inhaltlich vollumfänglicher Bestandteil der vorliegenden Erfindung sind.
  • Die 1 zeigt ein typisches Szenario mit zwei Fahrzeugen (1 , 2), bei dem das erste Fahrzeug (1) dem zweiten Fahrzeug (2) folgt bzw. sich einem Objekt (in diesem Fall Fahrzeug 2) nähert. Anstelle des zweiten Fahrzeugs (2) könnte jedoch auch ein anderes, gegebenenfalls unbewegliches Objekt vorgesehen sein, wie z. B. ein Verkehrspfosten oder eine Leitplanke. Im ersten Fahrzeug (1) befindet sich ein abstandsmessendes System (1.1), mittels dem z. B. der Abstand (a) zum vorausfahrenden zweiten Fahrzeug (2) ermittelbar ist. Die Messung erfolgt hierbei indem das abstandsmessende System (1.1) mittels einer Sendeeinheit ein Sendesignal (1.2) aussendet, welches vom vorausfahrenden zweiten Fahrzeug (2) reflektiert wird (in 1 der Übersichtlichkeit halber nur andeutungsweise mit 1.2.1 dargestellt). Das reflektierte Signal (1.2.1) wird anschließend als Empfangssignal von einer Empfängereinheit des abstandsmessenden Systems (1.1) empfangen. Ein derartiges abstandsmessendes System (1.1) weist in der Regel eine Messgrenze auf, innerhalb der eine Erfassung eines Objektes bzw. eines Hindernisses erfolgen kann. Folglich ist die Erfassung des Objekts nur innerhalb eines definierten Abstandes bzw. einer definierten Entfernung zu dem Objekt möglich. Insbesondere kann als abstandsmessendes System (1.1) ein System vorgesehen sein, das einen Lidarsensor umfasst.
  • Beispielsweise kann die Sendeeinheit z. B. eine Laserdiode umfassen, mittels der ein Licht- bzw. Lasersignal sendbar ist. Alternativ oder zusätzlich können jedoch auch andere aus dem Stand der Technik bekannte Sensoren vorgesehen sein.
  • Wie aus der Beschreibung der Schrift DE 10 2018 214 831 A1 weiter offenbart wird, kann der Alterungseffekt bzw. die Degradation, d. h. eine Schwächung der Sendeeinheit und/oder ein Herabsetzung der Empfangsempfindlichkeit der Empfängereinheit des abstandsmessenden Systems, anhand des ersten Erfassens des Objekts bestimmt werden, d. h. der Erstdetektion. Gemäß der Offenbarung kann der Degradations- bzw. Alterungseffekt dabei während der Fahrzeuglebensdauer mithilfe von zwei Varianten (V1, V2) sicher erfasst bzw. erkannt werden.
  • Auf eine weiterführende Funktionserklärung / Figurenbeschreibung wird an dieser Stelle verzichtet, da dies in der gattungsbildenden Schrift DE 10 2018 214 831 A1 bereits ausführlich offenbart ist.
  • Die 2 zeigt eine Prinzip-Darstellung einer Auswertemöglichkeit, angelehnt an den Stand der Technik gemäß der Schrift DE 10 2018 214 831 A1 . Wie aus der 2 hierzu ersichtlich ist, sind die Ergebnisse (in Form von Punkten) von mehreren (Abstands-) Messungen dargestellt, die z. B. durch das abstandmessende System (1.1) erzeugt wurden, wobei mittels einer Verteilungskurve jeder Messpunkt des abstandmessenden Systems (1.1) / des Sensors (bzw. die Empfangssignalstärke) einer typischen Entfernung zugeordnet ist. Ferner sind die beiden Varianten (V1 und V2) zur Degradationserkennung stark vereinfacht anhand der weißen Pfeile dargestellt.
  • Unter der Formulierung „abstandmessende System (1.1)“ ist eine Systemfunktion zu verstehen, welche dadurch entsteht, dass mittels der Sendeeinrichtung des abstandmessenden Systems (1.1) ein Sendesignal (1.2) ausgesendet wird, wobei das ausgesendete Sendesignal (1.2) vom Fahrzeug (2) und/oder einem Objekt (2) „reflektiert“ wird und als zurückgestreutes Empfangssignals (1.2.1) von einer Empfangseinrichtung, bzw. Sende-/Empfangseinrichtung des abstandmessenden Systems (1.1) empfangen wird, wobei anhand einer Laufzeitauswertung (Zeit zwischen Aussenden und Empfangen) der Abstand (a) / die Entfernung (a) zwischen dem Fahrzeug (1) zum vorausfahrenden Fahrzeug (2) und/oder in Fahrtrichtung befindlichen einem Objekt (2) physikalisch bestimmt werden kann.
  • Wie aus der 2 weiter schematisch ersichtlich ist (in der Schrift DE 10 2018 214 831 A1 bereits festgehalten), kann der Alterungseffekt bzw. die Degradation, d. h. eine Schwächung der Sendeeinheit und/oder ein Herabsetzung der Empfangsempfindlichkeit der Empfängereinheit des abstandsmessenden Systems, anhand des ersten Erfassens des Objekts bestimmt werden, d. h. der Erstdetektion. Gemäß diesem Sachverhalt kann der Degradations- bzw. Alterungseffekt dabei während der Fahrzeuglebensdauer mithilfe von zwei Varianten (V1 , V2) sicher erfasst bzw. erkannt werden.
  • Wie aus der 2 weiter schematisch ersichtlich ist, erfolgt bei der ersten Variante (VI) eine Verschiebung der Verteilungskurve der Werte (W1) in Richtung einer Erkennung bei einem geringeren Abstand, wenn eine „Degradation bei der Sendeeinrichtung (114)“ (ist im weitesten Sinne auch eine geschwächte Empfangseinrichtung (114, 118)) vorliegt, sodass die Erstdetektion bei dieser ein Fahrzeug zum „ersten mal“ erkannt wird sich hin zu einem geringeren Abstand verschiebt.
  • Wie aus der 2 weiter schematisch ersichtlich ist (in der Schrift DE 10 2018 214 831 A1 bereits festgehalten), kann alternativ oder zusätzlich zur ersten Variante (V1) der Alterungseffekt / eine „Degradation bei der Sendeeinrichtung“ auch gemäß der zweiten Variante (V2) erfolgen. Bei der Variante (V2) erfolgt eine statistische Auswertung, derart, dass sich anhand einer definierten Empfangssignalstärke eine typische Entfernung mit entsprechender Verteilung herleiten lässt.
  • Bei beiden Varianten (V1, V2) bedeutet dies im Ergebnis (Umkehrschluss), dass bei einer Verschiebung der Verteilungskurve (weg vom erwarteten Toleranzbereich) in Richtung einer geringeren Entfernung ein Alterungseffekt, bzw. Degradation im Sender und/oder Empfänger des abstandmessenden Systems vorliegt.
  • Auf eine weiterführende Funktionserklärung / Figurenbeschreibung wird an dieser Stelle verzichtet, da dies in der gattungsbildenden Schrift DE 10 2018 214 831 A1 bereits ausführlich offenbart ist.
  • Wie oben bereits erörtert, kann der Clou der Erfindung unter anderem insbesondere auch darin gesehen werden, dass mittels eines einzigen Prüfverfahrens, gleichzeitig zwei voneinander unabhängige Prüfungen erfolgen / ausführbar sind:
    1. a) eine Erkennung einer Einschränkung der Sichtverhältnisse, sowie
    2. b) eine Erkennung einer Degradation eines abstandsmessenden Systems, insbesondere einer Sendeeinrichtung des abstandsmessenden Systems,
    wobei bei beiden unabhängigen Prüfungen die dafür erforderlichen Verfahrensschritte übereinstimmend sind und resultierend davon das Ergebnis daraus für beide unabhängigen Prüfungen verwendbar ist, bzw. zumindest im fehlerfreien Zustand eine qualifizierte Bewertung über die zu prüfende Funktion/en ermöglicht, wobei ebenso Fehler (quantitativ) zuverlässig erkannt werden.
  • Die erfindungsgemäße Lösung, dass mittels eines einzigen Prüfverfahrens, gleichzeitig zwei voneinander unabhängige Prüfungen,
    1. a) eine Erkennung einer Einschränkung der Sichtverhältnisse, sowie
    2. b) eine Erkennung einer Degradation eines abstandsmessenden Systems, insbesondere einer Sendeeinrichtung des abstandsmessenden Systems,
    ausführbar sind, bzw. zu realisieren sind, beruht auf der Erkenntnis, dass bei der Prüfung zur „Erkennung einer Einschränkung der Sichtverhältnisse“ bewusst die Schwächen eines laserbasierten abstandsmessenden Systems ausgenutzt werden, da bei widrigen bzw. eingeschränkten Sichtverhältnissen (z.B. Nebel, Schneefall oder Starkregen) die „Erfassungsreichweite“ / „Detektionsreichweite“ (stark) abnimmt, da die Lichtsignale bzw. Laserstrahlen bei Nebel und hoher Luftfeuchtigkeit / Gischt stark gedämpft werden, wodurch sich die Reichweite eines Laser-Systems (Lidar-Systems) entsprechend reduziert. Diese Reduzierung der Reichweite infolge eingeschränkter Sichtverhältnisse ist vom Ergebnis gleichwirkend, bzw. führt zur selben Effekt bzw. ist vergleichbar dem Ergebnis, als wenn eine Degradation bei der Sendeeinrichtung vorliegen würde. Unter der Ausdrucksweise „Degradation bei der Sendeeinrichtung“ ist im weitesten Sinne auch eine geschwächte Empfangseinrichtung zu verstehen, da sich ein derartiger Fehler gleichwirkend zeigt / auswirkt.
  • Somit kann bei einem Ergebnis (der gemeinsamen Prüfung / des einzigen Prüfverfahrens), welches sich im erwarteten Toleranzbereich befindet darauf geschlossen werden, dass
    1. a) KEINE Einschränkung der Sichtverhältnisse vorliegt, sowie
    2. b) KEINE Degradation beim abstandsmessenden System, insbesondere einer Sendeeinrichtung des abstandsmessenden Systems, vorliegt.
  • Befindet sich hingegen ein Ergebnis (der gemeinsamen Prüfung / des einzigen Prüfverfahrens), NICHT im erwarteten Toleranzbereich, kann im Umkehrschluss darauf geschlossen werden, dass entweder
    1. a) EINE Einschränkung der Sichtverhältnisse vorliegt, oder
    2. b) EINE Degradation beim abstandsmessenden System, insbesondere einer Sendeeinrichtung des abstandsmessenden Systems, vorliegt.
  • Als Toleranzbereich ist im Lichte der Erfindung der Bereich zu verstehen, welcher im fehlerfreien Zustand und uneingeschränkter Sicht einem erwartetem SOLL-Ergebnis (SOLL-E) an Empfangssignal-Stärke (y) bei einem entsprechendem Abstand (a, x) entspricht, wobei das erwartete SOLL-Ergebnis (SOLL-E) mit einem entsprechenden Toleranzband zum Ausgleich von Messtoleranzen versehen ist.
  • Mit dem Zeichen (*1) ist bei der 2 eine typische Entfernung gezeigt, bei dieser ein Fahrzeug (2) zum „ersten mal“, (mit einer geringen Empfangssignalstärke) erkannt wird, wenn ein Fahrzeug (1) auf ein vorausfahrendes Fahrzeug (2) zufährt.
  • Mit dem Zeichen (*2) ist bei der 2 eine typische Entfernung gezeigt, die sich bei einer definierten Empfangssignalstärke ergibt, wenn ein Fahrzeug (1) auf ein vorausfahrendes Fahrzeug (2) zufährt.
  • Die Ausdrucksweise/n „Ermittlung der Sichtverhältnisse“ bzw. „Sichtverhältnisse ermittelt werden“ ist im Lichte der Erfindung als Synonym, bzw. vom Inhalt sinnbedeutend zu der Ausdrucksweise „Erkennung einer Einschränkung der Sichtverhältnisse“, da eine „Erkennung einer Einschränkung der Sichtverhältnisse“ eine „Ermittlung der Sichtverhältnisse“ voraussetzt, wozu die „Sichtverhältnisse ermittelt werden“.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    erstes Fahrzeug
    1.1
    abstandsmessendes System
    1.2
    Sendesignal
    1.2.1
    Empfangssignal / zurückgestreutes Empfangssignals
    2
    zweites Fahrzeug
    a
    Entfernung zwischen einem ersten Fahrzeug (1) zu einem vorausfahrenden zweiten Fahrzeug (2) / in Fahrtrichtung befindlichem Objekt
    SOLL-E
    SOLL-Ergebnis / SOLL-Ergebnis-Kurve
    W1
    Werte einer Verteilungskurve
    W2
    Werte einer Verteilungskurve
    V1
    Variante 1
    V2
    Variante 2
  • 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 102016000532 A1 [0003]
    • DE 102018106594 A1 [0004]
    • DE 102018214831 A1 [0006, 0007, 0008, 0035, 0036, 0039, 0040, 0041, 0043, 0045, 0047]
    • DE 102018221448 A1 [0016, 0036]

Claims (10)

  1. Verfahren zum Überwachen und/oder Erkennung einer Degradation eines abstandsmessenden Systems (1.1), umfassend mindestens folgende Verfahrensschritte: a) Aussenden eines Sendesignals (1.2), b) Erfassen eines von einem Objekt (2) zurückgestreuten Empfangssignals (1.2.1), c) Bestimmen der Entfernung (a) zum Objekt (2) anhand des Empfangssignals (1.2.1) und d) Bestimmen eines Degradationsgrades basierend auf der ermittelten Entfernung (a) zum Objekt und/oder der Empfangssignalstärke des Empfangssignals (1.2.1), dadurch gekennzeichnet, dass mittels des abstandsmessenden Systems (1.1) ergänzend die Sichtverhältnisse ermittelt werden, wozu die Verfahrensschritte analog zur Erkennung einer Degradation der abstandsmessenden Systems (1.1) ausgeführt werden und/oder diese zur Anwendung gelangen, wobei eine Ermittlung der Sichtverhältnisse basierend auf der ermittelten Entfernung (a) zum Objekt und/oder der Empfangssignalstärke des Empfangssignals erfolgt.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass a) bei Erkennung einer Degradation und/oder Erkennung einer Einschränkung der Sichtverhältnisse, b) mittels einer weiteren unabhängigen Vorrichtung zur Ermittlung der Sichtverhältnisse, c) eine Ergebnis-Verifikation in der Art erfolgt, ob die Ursache für die Erkennung - eine Degradation des abstandsmessenden Systems (1.1) ist, oder - eine Einschränkung der Sichtverhältnisse ist.
  3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Ergebnis-Verifikation auf eine Degradation des abstandsmessenden Systems (1.1) erkannt wird, wenn bei einer Auffälligkeit zum SOLL-Ergebnis, oder bei einer Verschiebung der Verteilungskurve der Werte (W1, W2), beim Vergleich der Ergebnisse, stammend a) vom abstandsmessenden Systems (1.1), und b) von der weiteren unabhängigen Vorrichtung zur Ermittlung der Sichtverhältnisse, eine größere Abweichung oder größere Differenz zwischen den Ergebnissen festgestellt wird.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Ergebnis-Verifikation auf eine Einschränkung der Sichtverhältnisse erkannt wird, wenn bei einer Auffälligkeit zum SOLL-Ergebnis, oder bei einer Verschiebung der Verteilungskurve der Werte (W1, W2), beim Vergleich der Ergebnisse, stammend a) vom abstandsmessenden Systems (1.1), und b) von der weiteren unabhängigen Vorrichtung zur Ermittlung der Sichtverhältnisse, eine weitgehende Übereinstimmung oder nur geringfügige Differenz zwischen den Ergebnissen festgestellt wird.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass zur Bestimmung des Degradationsgrades und/oder der Erkennung einer Einschränkung der Sichtverhältnisse, die Entfernung einer Erstdetektion verwendet wird, bei der das Objekt zum ersten Mal detektiert worden ist.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Bestimmen des Degradationsgrades und/oder der Erkennung einer Einschränkung der Sichtverhältnisse, anhand eines Vergleichs zwischen dem Ausgangswert (W2) und der bei der definierbaren Entfernung (a) zum Objekt aktuell vorliegenden Empfangssignalstärke erfolgt, wobei ein Ausgangswert (W2) der Empfangssignalstärke festgelegt wird, welche das Empfangssignal bei einer definierbaren Entfernung zum Objekt aufweist.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass sofern bei der Ergebnis-Verifikation auf eine Einschränkung der Sichtverhältnisse erkannt wird, keine Fehlererkennung für das abstandsmessenden Systems (1.1) erfolgt.
  8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass sofern bei der Ergebnis-Verifikation auf keine Einschränkung der Sichtverhältnisse erkannt wird, eine Fehlererkennung für das abstandsmessenden Systems (1.1) erfolgt.
  9. Abstandsmessendes System (1.1) zur Abstandsbestimmung, mit mindestens a) einer Sendeinheit und b) einer Empfängereinheit, wobei c) das abstandsmessende System (1.1) zur Durchführung des Verfahrens nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche vorgesehen ist.
  10. Abstandsmessendes System (1.1) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem abstandsmessenden System (1.1) um eine Serienkomponente eines Kraftfahrzeugs handelt, wobei die Serienkomponente als Standardausstattung im Fahrzeug verbaut ist, und/oder mittels eines sogenannten „Fahrzeug-Konfigurators“ bei der Fahrzeug-Konfiguration als optionale Komponente ausgewählt oder hinzukonfiguriert werden kann.
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE102018106594A1 (de) 2018-03-21 2019-09-26 Jenoptik Robot Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Überwachen und/oder Detektieren einer Sensorik eines Fahrzeugs
DE102018214831A1 (de) 2018-08-31 2020-03-05 Conti Temic Microelectronic Gmbh Verfahren zur Erkennung einer Degradation eines abstandsmessenden Systems
DE102018221448A1 (de) 2018-12-11 2020-06-18 Conti Temic Microelectronic Gmbh Verfahren zur Bestimmung eines Sichtverhältnisses

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