-
Stand der Technik
-
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung sowie ein Verfahren zur Umfelddetektion eines Fortbewegungsmittels. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung eine Möglichkeit zur bedarfsweisen Erhöhung der Informationsdichte bezüglich des Umfeldes.
-
Ultraschallsensoren werden im Stand der Technik für die Umfelderkennung in Fortbewegungsmitteln verwendet. Insbesondere für die Parkassistenz und andere Kurzstreckenanwendungen werden hierzu mehrere Ultraschallwandler an unterschiedlichen Bereichen (z.B. Frontschürze, Heckschürze, Außenspiegel, etc.) am Fahrzeug verteilt. Üblicherweise sind diese Ultraschallwandler über eine jeweilige separate Verdrahtung mit einem Steuergerät verbunden. Dieses überwacht die Aussendung sowie den Empfang von Ultraschallsignalen und ermittelt anhand der empfangenen Signale die Existenz und den Aufenthaltsort von Umgebungsobjekten. Durch die separate Verdrahtung sind zudem auch als „Triangulation“ bekannte Verfahren möglich, da die exakte Kenntnis über die Zeitpunkte, zu welchen Signale ausgesendet und empfangen worden sind, besteht. Ein weiterer Ansatz, welcher insbesondere zur Verminderung der Kabellänge im Fahrzeug verfolgt wird, besteht in einer Bustopologie, über welche die Ultraschallwandler mit dem elektronischen Steuergerät informationstechnisch und energetisch verknüpft werden. Hierbei kann die Leitungslänge drastisch verringert werden, was jedoch auf Kosten einer exakten Kenntnis über die Zeitstempel der einzelnen Signale geht. Eine Triangulation ist hierdurch nach derzeitigem Stand der Technik nicht möglich.
-
Die verminderte Informationsdichte bei Verwendung von Bussystemen hat Vorurteile bezüglich der Serienreife derartiger Systeme aufkommen lassen.
-
DE 10 2017 201 214 A1 offenbart eine Ultraschallsensorvorrichtung, in welcher gruppenweise unterschiedliche Anregungsmuster für Ultraschallsensoren verwendet werden.
-
DE 10 2016 224 932 A1 offenbart ein Verfahren zum Betrieb eines Ultraschallsensors, bei welchem variable Messzyklen zufällig oder nach einer vorgegebenen Reihenfolge ausgewählt werden. Insbesondere kann der Aussendezeitpunkt innerhalb eines jeweiligen Messzyklus stochastisch verjittert werden. Auch die Amplitude eines ersten Anregungspulses eines ersten Messzyklus' kann sich von der Amplitude eines zweiten Anregungspulses eines zweiten Messzyklus' unterscheiden.
-
DE 10 2016 224 928 A1 offenbart ein Verfahren zum Betrieb eines Ultraschallsensors, bei welchem mehrere Messzyklen definiert sind. Je nach verwendetem Aussendesignal sind parasitäre Schwingungen verstärkt oder vermindert zu erwarten, so dass der Einfluss parasitärer Schwingungen auf das Messergebnis bzw. die Messgenauigkeit durch Variation des Anregungssignals verringert werden kann.
-
Offenbarung der Erfindung
-
Die vorliegende Erfindung trachtet danach, die Informationsdichte bzw. die Anzahl der Messzyklen pro Zeiteinheit bei ultrschallbasierten Umfelddetektionssystemen zu erhöhen. Insbesondere, aber nicht ausschließlich, kommt dies der Praxistauglichkeit von busbasierten Topologien zugute. Als derartige Bussysteme können CAN, CAN-FD, CAN-XL, Flexray und 10BASE-T1S Ethernet verwendet werden. Das erfindungsgemäße Verfahren dient der Umfelddetektion in Fortbewegungsmitteln beispielsweise zur Erkennung kollisionsrelevanter Objekte im näheren Umfeld des Fortbewegungsmittels. In einem ersten Schritt wird ein vordefiniertes erstes Ultraschallsignalmuster in die Umgebung des Fortbewegungsmittels ausgesandt. Das Ultraschallsignalmuster kann durch Frequenzen, Frequenzverläufe, verwendeten Sensoren, Wiederholraten bzw. Intervalllänge zwischen der Aussendung einzelner Bursts und anderes gekennzeichnet sein. Das Ultraschallsignalmuster könnte auch als Arbeitsweise oder Arbeitsmodus eines Sensors oder Sensorclusters verstanden werden. Das Sensorcluster zeichnet sich insbesondere durch eine räumliche Verwandtschaft einzelner Ultraschallwandler der im Fortbewegungsmittel existierenden Ultraschallwandler aus. Insbesondere sind die Ultraschallwandler in einen ähnlichen Sektor der Umgebung des Fortbewegungsmittels ausgerichtet. In einem weiteren Schritt wird ein Echo des ersten Ultraschallsignalmusters mittels des Fortbewegungsmittels empfangen. Mit anderen Worten wird das Echo derjenigen Signale empfangen, welche dem ersten Ultraschallsignalmuster zugehören. Das Echo kann als dem ersten Ultraschallsignalmuster zugehörig identifiziert werden, indem beispielsweise die Zeitfolge, die Frequenz (-verläufe), der Abstand zwischen einzelnen Signalbursts oder Chirps wiedererkannt und dem ersten Sensorcluster zugeordnet werden. Anschließend wird ein erstes Umgebungsobjekt anhand des Echos erkannt. Das Umgebungsobjekt kann insbesondere ein Verkehrsteilnehmer, ein kollisionsrelevantes Objekt, eine Person oder ein Tier sein. Aufgrund des Umstandes, dass dieses Umgebungsobjekt eine gewisse Relevanz bzw. das Ermitteln weiterer und zukünftiger Informationen über das Umgebungsobjekt eine hohe Priorität aufweist, wird im Ansprechen darauf ein vordefiniertes zweites Ultraschallsignalmuster verwendet, welches sich vom ersten Ultraschallsignalmuster unterscheidet. Insbesondere kann das zweite Ultraschallsignalmuster eine höhere Informationsdichte bzw. Informationsrate begründen. Dies kann beispielsweise durch eine erhöhte Anzahl pro Zeiteinheit ausgesandter Bursts, einen veränderten Frequenzbereich, eine veränderte Anzahl zeitgleich sendender und/oder empfangender Ultraschallwandler, etc., erzielt werden. Naturgemäß steigt hierbei auch die Auslastung eines zur Auswertung bzw. für den Betrieb des ersten Sensorclusters verwendeten elektronischen Steuergerätes. Das zweite Ultraschallsignalmuster kann von demselben bzw. denselben Ultraschallwandlern ausgestrahlt und empfangen werden, welche auch zuvor zur Versendung des ersten Ultraschallsignalmusters und Empfang dessen Reflexionen verwendet worden war. Mit anderen Worten wird aufgrund der Tatsache, dass das Umgebungsobjekt in der Nähe des Fortbewegungsmittels erkannt worden ist, eine Arbeitsweise des Systems zur Umfelddetektion derart verändert, dass der dem Umgebungsobjekt zugeordnete Bereich des Umfelddetektionssystems eine erhöhte Informationsdichte (pro Zeiteinheit ermittelte Daten und Informationen) produziert. Insbesondere kann dies gegenüber anderen Bereichen des Umfeldes des Fortbewegungsmittels gelten, in welchen keine Umgebungsobjekte oder lediglich weiter entfernte Umgebungsobjekte detektiert worden sind. Auf diese Weise kann auch die Auslastung eines zur Auswertung der Ultraschallechos verwendeten elektronischen Steuergerätes gesenkt bzw. nur im Bedarfsfall erhöht werden. Im Stand der Technik werden mitunter unterschiedliche Betriebsweisen für Ultraschallwandler über der Zeit offenbart. Der vorliegend offenbarte Algorithmus greift jedoch aufgrund der Tatsache, dass das Umgebungsobjekt in einem vordefinierten Bereich um das Fortbewegungsmittel ermittelt worden ist, in einen vordefinierten Ablauf ein. Unabhängig davon, ob nach dem Aussenden/Verwenden des ersten Ultraschallsignalmusters gemäß dem Stand der Technik ein erneutes Verwenden des ersten Ultraschallsignalmusters oder ein zyklisches oder stochastisches Verwenden eines dritten Ultraschallsignalmusters erfolgt wäre, wird erfindungsgemäß die vordefinierte oder stochastisch variierte Arbeitsweise im Ansprechen auf die Existenz des Umgebungsobjektes derart verändert, dass nun zumindest für einen vordefinierten Zeitraum oder bis zum Ermitteln eines vordefinierten Ereignisses das zweite Ultraschallsignalmuster für die ultraschallbasierte Umfelddetektion verwendet wird.
-
Die Unteransprüche zeigen bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung.
-
Bevorzugt werden das erste Ultraschallsignalmuster und das zweite Ultraschallsignalmuster in Richtung des ersten Umgebungsobjektes ausgesandt. Mit anderen Worten werden diejenigen Ultraschallwandler für die Aussendung des ersten und zweiten Ultraschallsignalmusters verwendet, deren Hauptachse am ehesten in die Richtung des ersten Umgebungsobjektes weisen. Auch hierin kann ein Unterschied zu einem dritten Ultraschallsignalmuster bestehen, welches in Abwesenheit des ersten Umgebungsobjektes im Detektionsbereich ausgesandt worden wäre. Mit anderen Worten hätte das dritte Ultraschallsignalmuster von anderen Ultraschallwandlern (insbesondere in andere Sektoren des Fahrzeugumfeldes) ausgesandt werden können. Auch hierdurch wird die Informationsdichte bezüglich des Umgebungsbereiches, in welchem sich das erste Umgebungsobjekt befindet, erhöht.
-
Das erste Ultraschallsignalmuster kann durch die zeitgleiche Verwendung einer vordefinierten (Sub-)Gruppe der im Fortbewegungsmittel enthaltenen Ultraschallwandler gekennzeichnet sein. Die Sub-Gruppe der Ultraschallwandler ist somit eine Vielzahl Ultraschallwandler, welche kleiner als die Gesamtzahl der im Fortbewegungsmittel für die Umfelddetektion verwendeter Ultraschallwandler ist. Insbesondere kann die vordefinierte Sub-Gruppe dadurch gekennzeichnet sein, dass sie in einen vorderen linken Bereich des Fortbewegungsmittels ausgerichtet ist bzw. dort angeordnete Umgebungsobjekte ermitteln soll. Entsprechendes gilt für die Quadranten vorne rechts, hinten rechts und hinten links. Eine alternative vordefinierte Sub-Gruppe kann die Vielzahl im Front-Stoßfänger befindlicher Ultraschallwandler bzw. die im Heckstoßfänger befindliche Vielzahl Ultraschallwandler sein. Somit kann Rechenleistung und Signallast auf dem etwaig verwendeten Bus des Ultraschallsystems reduziert werden und die zur Verfügung stehenden Ressourcen besser auf diejenigen Bereiche konzentriert bzw. aufgewandt werden, in welchen ein Umgebungsobjekt (insbesondere mit aktuell höchster Kollisionsrelevanz) angeordnet ist.
-
Die Entscheidung darüber, dass der Ultraschallwandler das erste Ultraschallsignalmuster für die Umfelddetektion verwenden soll, kann mittels einer ersten Busnachricht von einem elektronischen Steuergerät für den Betrieb des Umfelddetektionssystems an den ersten Ultraschallwandler geschickt werden. Mit anderen Worten wird dem Ultraschallwandler mittels der ersten Busnachricht mitgeteilt, welches Ultraschallsignalmuster er aussenden soll. Alternativ können Parameter an den Ultraschallwandler gesandet werden, welche das erste Ultraschallsignalmuster definieren (z.B. Frequenz, Wiederholrate, zu verwendende Ultraschallsensoren, zur Verfügung stehende Frequenzgänge, Zeitfunktionen, etc.). Auch die Verwendung des zweiten Ultraschallsignalmusters im Ansprechen auf die Ermittlung des Umgebungsobjektes kann über den Bus an den Ultraschallwandler kommuniziert werden. Für diese zweite Busnachricht gilt das in Verbindung mit der ersten Busnachricht Gesagte in entsprechender Weise. Der Versand der zweiten Busnachricht wird also im Ansprechen auf das Erkennen der Präsenz des Umgebungsobjektes veranlasst. Der Verdrahtungsaufwand bzw. die Hardware und die Masse des erfindungsgemäß verwendeten Umfelddetektionssystems können somit erheblich weniger aufwendig ausgelegt werden.
-
Optional kann auch eine dritte Busnachricht an eine Vielzahl Ultraschallwandler des Umfelddetektionssystem versandt werden, durch welche ein Zeitstempel kommuniziert wird, welchen die einzelnen beteiligten Ultraschallwandler (sämtliche oder die einer Sub-Gruppe zugehörigen) zur Synchronisierung verwenden können. Auf diese Weise sind die zeitlichen Zusammenhänge der von den Ultraschallwandlern empfangenen Echos besser bekannt und die Informationen noch wertvoller bzw. aufschlussreicher.
-
Die höhere Informationsdichte des zweiten Ultraschallsignalmusters gegenüber dem ersten Ultraschallsignalmuster kann sich beispielsweise aus einer der folgenden Eigenschaften oder einer beliebigen Kombination derselben ergeben. Die Frequenz kann absolut und/oder über der Zeit (Burst oder Chirp) unterschiedlich sein. Zudem kann das zweite Ultraschallsignalmuster einen anderen Frequenzverlauf oder eine andere Bandbreite als das erste Ultraschallsignalmuster aufweisen. Insbesondere können die Ultraschallsignalmuster unterschiedlich modelliert sein. Die Modulation kann sich auf eine Phase und/oder auf eine Frequenz und/oder auf eine Amplitude einer jeweiligen Grundfrequenz des jeweiligen Ultraschallsignalmusters beziehen. Insbesondere kann eine zeitliche Kenngröße die beiden Ultraschallsignalmuster voneinander unterscheiden. Insbesondere können einzelne Signalabschnitte (zwischen welchen insbesondere eine Sendepause oder ein Bereich mit erheblich geringerer Amplitude besteht) länger oder kürzer ausfallen, so dass pro Zeiteinheit mehr oder weniger einzelne Bursts oder Chirps ausgesandt werden. Auch eine zeitliche Varianz der Grundfrequenz aufeinanderfolgender Bursts oder Chirps kann variiert werden. Auf diese Weise können mehr Signale pro Zeiteinheit gesendet und ihre Echos dennoch erfolgreich voneinander unterschieden werden. Ein weiterer Unterschied zwischen dem ersten und dem zweiten Ultraschallsignalmuster kann darin bestehen, dass bestimmte Ultraschallwandler, welche dem ersten Umgebungsobjekt abgewandt angeordnet sind, als Bestandteil des zweiten Ultraschallsignalmusters nicht (mehr) verwendet werden. Somit kann Rechenleistung bevorzugt für die Auswertung derjenigen Ultraschallsignalmuster und -echos aufgewandt werden, welche das als kritisch (kollisionsrelevant) eingestufte Umgebungsobjekt abtasten.
-
Optional kann das Erkennen des ersten Umgebungsobjektes zusätzlich anhand eines optischen Sensors, insbesondere einer Kamera (2D- und/oder 3D-Kamera) erfolgen. Mit anderen Worten kann der optische Sensor zu Hilfe genommen werden, um die Präsenz des Umgebungsobjektes in der Umgebung des Fortbewegungsmittels zu erkennen und im Ansprechen darauf die Verwendung des vordefinierten zweiten Ultraschallsignalmusters zu veranlassen. In entsprechender Weise können weitere Umgebungssensoren (z.B. Radar-Sensor, LiDAR-Sensor, Laserscanner o.ä.) verwendet werden, um das Umgebungsobjekt zu erkennen oder dessen Präsenz zu verifizieren. Somit kann die versehentliche Verwendung des vordefinierten zweiten Ultraschallsignalmusters und die damit einhergehende Rechenlast/Buslast vermieden werden.
-
Besonders bevorzugt kann ermittelt werden, dass ein zweites Umgebungsobjekt in die Umgebung des Fortbewegungsmittels eingetreten ist. Insbesondere kann dieses zweite Umgebungsobjekt aufgrund seiner Bewegungsrichtung und/oder Bewegungsgeschwindigkeit und/oder Abmessungen und/oder relative Entfernung zum Fortbewegungsmittel etc., eine höhere Relevanz für den Führer bzw. die Führung des Fortbewegungsmittels aufweisen. Insbesondere kann eine höhere/dringendere Kollisionsrelevanz bezüglich des zweiten Umgebungsobjektes gegenüber dem ersten Umgebungsobjekt bestehen. Im Ansprechen darauf wird das zweite vordefinierte Ultraschallsignalmuster zum Aussenden eines Ultraschallsignals in Richtung des zweiten Umgebungsobjektes verwendet. Mit anderen Worten wird die oben in Verbindung mit dem ersten Umgebungsobjekt beschriebene und erfindungsgemäß vorgeschlagene Maßnahme nun auf das zweite Umgebungsobjekt angewendet, um die Aktualität und Exaktheit der bezüglich des zweiten Umgebungsobjektes verfügbaren Informationen zu erhöhen.
-
Um die Untersuchung des zweiten Umgebungsobjektes in der Umgebung des Fortbewegungsmittels weiter zu unterstützen, kann vorgesehen sein, die Präsenz des zweiten Umgebungsobjektes zum Anlass zu nehmen, das erste Umgebungsobjekt fortwährend (zukünftig) durch die Verwendung des ersten Ultraschallsignalmusters zu überwachen. Mit anderen Worten wird eine geringere Aktualität bzw. Informationsrate bezüglich der Untersuchung des ersten Umgebungsobjektes in Kauf genommen, welches nun eine geringere Relevanz als das zweite Umgebungsobjekt aufweist, um die Untersuchung des zweiten Umgebungsobjektes zu begünstigen. Sendefrequenzen, Sendeenergie, Buslast und Rechenleistung für die Auswertung empfangener Echos können somit verstärkt und schwerpunktmäßig für die Umfelddetektion in Richtung des zweiten Umgebungsobjektes verwendet werden.
-
Die erfindungsgemäße Umfelddetektion kann insbesondere bei einem Verbund aus einem elektronischen Steuergerät und mehreren Sensoren wie folgt ablaufen:
- Zunächst wird eine Synchronisation der Sensoren durch das elektronische Steuergerät durchgeführt. Anschließend informiert das elektronische Steuergerät die Sensoren über den Startzeitpunkt der Messung und definiert denjenigen Sensor bzw. die Sensoren, welche mit der Messung beginnen sollen. Der erste Sensor oder die ersten Sensoren wählen eine Frequenz, welche vordefiniert und noch frei ist und senden zeitgleich einen Impuls in die Umgebung des Fortbewegungsmittels. Zeitgleich informieren die sendenden Sensoren die übrigen Sensoren über die von ihnen belegte Frequenz. Da dem elektronischen Steuergerät nicht nur die logische, sondern auch die physikalische Adresse (die räumliche Verortung des Sensors im Fortbewegungsmittel) bekannt ist, kann ein nicht zum sendenden Sensor benachbart angeordneter Sensor einen entsprechenden Ultraschallsendepuls mit einer anderen Frequenz/Grundfrequenz aussenden. Auch dieser Sensor sendet nun eine Nachricht an die übrigen Ultraschallwandler, durch welche er kommuniziert, welche Frequenz er soeben verwendet hat. Diese ist wie die nächsten Sendevorgänge ebenfalls belegt oder „verbraucht“. Sobald die jeweiligen Sensoren die Echos der von ihnen ausgesandten Signale empfangen haben, leiten sie diese Informationen an das elektronische Steuergerät weiter. Anschließend wählen sie eine bislang unbelegte (nicht „verbrauchte“) Frequenz aus und senden erneut in die Fahrzeugumgebung aus. Durch die flexible Wahl der Sendefrequenz und die Vielzahl verfügbarer Frequenzen kann eine deutlich häufigere Aussendung von Ultraschallpulsen oder -chirps erfolgen, als dies in Topologien der Fall ist, in welchen mehrere Ultraschallwandler verwendet werden, um die Echos ein und desselben ausgesandten Ultraschallsignals zu empfangen. Die empfangenen Echoinformationen werden von den Ultraschallwandlern mit einem Zeitstempel versehen, um die Auswertung der Informationen zu erleichtern. Daher müssen die Sensoren durch das elektronische Steuergerät synchronisiert werden. In Verbindung mit Sensoren eines anderen Messprinzips (z.B. video- und/oder radar- und/oder laserbasiert) können die Informationen auch einer Richtung zugeordnet werden bzw. der Wechsel von einem ersten Ultraschallsignalmuster zu einem zweiten Ultraschallsignalmuster im Ansprechen auf die Präsenz eines Umgebungsobjektes veranlasst werden.
-
Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Vorrichtung zur Umfelddetektion vorgeschlagen, welche beispielsweise in einem Fortbewegungsmittel angeordnet werden kann. Die Vorrichtung kann als Fahrerassistenzsystem ausgestaltet sein oder als Bestandteil eines Fahrroboters (Autopilot o.ä.) verwendet werden. Die Vorrichtung umfasst eine Vielzahl Ultraschallwandler, welche zur Umfelddetektion geeignet sind. Mit anderen Worten sind die Ultraschallwandler in die Außenhaut (insbesondere die Stoßfänger und/oder Außenspiegel, etc.) eingelassen und informationstechnisch an eine Auswerteeinheit geknüpft. Die Auswerteeinheit kann Bestandteil eines elektronischen Steuergerätes sein und als Mikrocontroller, programmierbarer Prozessor, ASIC) ausgestaltet sein. Mittels der Ultraschallwandler ist die Vorrichtung eingerichtet, ein vordefiniertes erstes Ultraschallsignalmuster in die Umgebung eines Fortbewegungsmittels auszusenden. Das erste Ultraschallsignalmuster könnte auch als Basis-Umfelddetektions-Modus verstanden werden. Zudem sind die Ultraschallwandler eingerichtet, ein Echo des ersten Ultraschallsignalmusters zu empfangen. Insbesondere können hierzu dieselben Ultraschallwandler verwendet werden, welche zur Aussendung des ersten Ultraschallsignalmusters verwendet worden sind. Alternativ oder zusätzlich können auch Ultraschallwandler zumindest in einem Zyklus ausschließlich zum Empfang eines Echos eines von einem anderen Ultraschallwandler gesendeten Signals verwendet werden. Der Empfang des Echos erfolgt durch dieselbe Vorrichtung wie diejenige, welche für das Aussenden der Ultraschallsignalmuster verwendet worden ist. Mittels der Auswerteeinheit ist die Vorrichtung eingerichtet, ein erstes Umgebungsobjekt anhand des Echos zu erkennen und im Ansprechen darauf zu veranlassen, dass im weiteren Verlauf ein vordefiniertes zweites Ultraschallsignalmuster zum Aussenden eines Ultraschallsignals verwendet wird. Mit anderen Worten wird entsprechend dem oben beschriebenen Verfahren vorgeschlagen, die Tatsache, dass sich ein Umgebungsobjekt im Erfassungsbereich der Fahrzeugsensorik befindet bzw. ein vordefiniertes Maß an Kollisionsrelevanz aufweist, zum Anlass zu nehmen, die Umgebungssensoren in einem zweiten Arbeitsmodus zu betreiben, welcher energetisch und informationstechnisch herausfordernder ist, jedoch aktuellere Daten und besseren Aufschluss über das zweite Umgebungsobjekt bietet. Mit anderen Worten ergeben sich die Merkmale, Merkmalskombinationen und die sich aus diesen ergebenden Vorteile der erfindungsgemäßen Vorrichtung derart ersichtlich in zum oben beschriebenen Verfahren entsprechender Weise, so dass zur Vermeidung von Wiederholungen auf selbige verwiesen wird.
-
Figurenliste
-
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitende Zeichnung im Detail beschrieben. In der Zeichnung ist:
- 1 eine schematische Draufsicht auf ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung bei der Ausführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens; und
- 2 ein Flussdiagramm veranschaulichend Schritte eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Umfelddetektion.
-
Ausführungsform der Erfindung
-
1 zeigt ein erfindungsgemäß ausgestaltetes Fortbewegungsmittel in Form eines PKWs 10, welcher eine Vorrichtung 13 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung aufweist. Die Vorrichtung 13 weist ein elektronisches Steuergerät 9 als Auswerteeinheit auf, welches als Knotenpunkt einer Sterntopologie eine Vielzahl Ultraschallsensoren 1 bis 8 betreibt. Die Ultraschallsensoren 1 bis 4 sind im vorderen Stoßfänger des PKWs 10 angeordnet und in eine erste Sub-Gruppe I und in eine zweite Sub-Gruppe II aufgeteilt. Die übrigen Ultraschallsensoren 5 bis 8 sind im heckseitigen Stoßfänger des PKWs 10 angeordnet. Die Ultraschallsensoren 1 bis 8 sind jeweils eingerichtet, die dargestellten Ultraschallsignalmuster S1 bis S8 auszusenden. In der dargestellten Situation senden sämtliche Ultraschallsensoren 1 bis 8 voneinander unterschiedliche Ultraschallsignalmuster S1 bis S8 aus. In der dargestellten Situation befinden sich ein erstes Umgebungsobjekt 11 und ein zweites Umgebungsobjekt 12 in der Umgebung des PKWs 10. Die Intervalllänge, welche die Ultraschallsignalmuster S1 und S2 aufweisen, ist erkennbar höher als diejenige, welche die Ultraschallsignalmuster S3 und S4 aufweisen. Mit anderen Worten ist die Informationsdichte der durch die Sensoren 3 und 4 ausgesandten Signale höher als diejenige der von Ultraschallsensoren 1 und 2 ausgesandten Signale. Dies ist der Tatsache geschuldet, dass die Entfernung des zweiten Umgebungsobjektes 12 zum PKW 10 geringer als die Entfernung des ersten Umgebungsobjektes 11 zum PKW 10 ist. Mit anderen Worten weist das zweite Umgebungsobjekt 12 eine höhere Kollisionsrelevanz bezüglich der aktuellen Bewegung (Trajektorie) des PKWs 10 auf. Im Ansprechen auf diese Erkenntnis wurde der zuvor auch zur Vermessung des zweiten Umgebungsobjektes 12 verwendete Arbeitsmodus mit verringerter Informationsdichte, jedoch geringerer Busauslastung und Rechenleistung verknüpfte Arbeitsmodus (erstes Ultraschallsignalmuster) gegen eine aufwendigere Arbeitsweise (zweites Ultraschallsignalmuster) getauscht. Insbesondere für den Fall, dass die Rechenleistung bzw. die Buskapazität der Vorrichtung 13 durch die Präsenz der Umgebungsobjekte 11, 12 einen vordefinierten Schwellenwert einnimmt, kann veranlasst werden, die Umgebungserkennung der rückwärtigen Ultraschallwandler 5 bis 8 weiter zu verringern oder zeitweise auszusetzen, da in diesem Bereich derzeit keine kollisionsrelevanten Umgebungsobjekte erkennbar sind. Auf diese Weise kann eine situationsadäquate Umfelddetektion vorgenommen werden.
-
2 zeigt Schritte eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Umfelddetektion. In Schritt 100 wird eine erste Busnachricht an einen Ultraschallwandler des Umfelddetektionssystems gesandt, welche diesen anweist, das erste Ultraschallsignalmuster zu verwenden. Diese erste Busnachricht kann beispielsweise beim Aufstarten des Systems für eine initiale, jedoch nicht als dringend oder zeitkritisch eingestufte Basiserkennung gesendet werden. In Schritt 200 wird anschließend ein vordefiniertes erstes Ultraschallsignalmuster in die Umgebung eines Fortbewegungsmittels ausgesandt. Das erste Ultraschallsignalmuster weist eine Grunderkennungsleistung auf, welche für diejenigen Bereiche verwendet werden kann, und ausreichend ist, in welchen bislang keine kollisionsrelevanten Umgebungsobjekte detektiert worden sind. In Schritt 300 wird ein Echo des ersten Ultraschallsignalmusters mittels des Fortbewegungsmittels empfangen. In Schritt 400 wird in diesem Echo ein erstes Umgebungsobjekt festgestellt. Da dieses Umgebungsobjekt zum derzeitigen Zeitpunkt das einzige kollisionsrelevante Umgebungsobjekt ist, kann eine erhöhte Buslast und Rechenleistung in Kauf genommen werden, um eine bestmögliche Informationslage bezüglich des ersten Umgebungsobjektes zu schaffen. Also wird im Ansprechen auf die Tatsache, dass das Umgebungsobjekt erkannt worden ist, in Schritt 500 eine zweite Busnachricht an den Ultraschallwandler gesendet, welche diesen anweist, dass ein zweites Ultraschallsignalmuster zu verwenden, welches für eine höhere Erkennungsrate vordefiniert ist. Die Parameter können bereits vorab im Ultraschallwandler (intelligenter Ultraschallwandler) abgespeichert worden sein und durch die zweite Busnachricht zur Verwendung gebracht werden. Alternativ kann die zweite Busnachricht Parameter zur Verwendung bei der Ultraschallwandlung (Frequenz, Frequenzverlauf, Zeitverhalten, Intervalllänge, etc.) enthalten, welche vom Ultraschallwandler aufgegriffen und zur Ultraschallwandlung verwendet werden. Anschließend wird also in Schritt 600 ein vordefiniertes zweites Ultraschallsignalmuster zum Aussenden eines Ultraschallsignals verwendet, welches sich vom ersten Ultraschallsignalmuster unterscheidet. Auf diese Weise werden fortan eine erhöhte Informationsdichte und eine kürzere Intervallgröße sowie mehr Frequenzen für die Aussendung von mehr Ultraschallbursts und -chirps in die Umgebung des Fortbewegungsmittels verwendet, um die ultraschallbasierte Umfelddetektion im Bereich des ersten Umgebungsobjektes gegenüber übrigen Umgebungsbereiches des Fortbewegungsmittels zu fokussieren.
-
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 102017201214 A1 [0004]
- DE 102016224932 A1 [0005]
- DE 102016224928 A1 [0006]
