DE102021103058A1 - Identifizieren einer Störung in empfangenen Echosignalen einer Gruppe von Sensoren - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Sensoranordnung (12) mit einer Steuereinheit (14) und einer Mehrzahl Sensoren (16), die in wenigstens einer Gruppe (18, 20) angeordnet sind, wobei die Sensoren (16) an eine gemeinsame elektrische Versorgung angeschlossen sind, insbesondere über die Steuereinheit (14), umfassend die Schritte Aussenden von Sensorsignalen mit den Sensoren (16), wobei die Sensoren (16) jeder Gruppe (18, 20) in ihrer jeweiligen Gruppensendephase ihre Sensorsignale aussenden, Empfangen von Echosignalen basierend auf Reflektionen der Sensorsignale, Übermitteln der empfangenen Echosignale von den Sensoren (16) an die Steuereinheit (14), und Identifizieren einer Störung (38) in den empfangenen Echosignalen der wenigstens einen Gruppe (18, 20) basierend auf einem Vergleich von wenigstens zwei der empfangenen Echosignale aus der entsprechenden Gruppe (18, 20). Die Erfindung betrifft außerdem eine entsprechende Sensoranordnung (12) für ein Fahrzeug (10) zum Betrieb nach dem obigen Verfahren. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Fahrunterstützungssystem für ein Fahrzeug (10) mit einer obigen Sensoranordnung (12).

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Sensoranordnung mit einer Steuereinheit und einer Mehrzahl Sensoren, die in wenigstens einer Gruppe angeordnet sind, wobei die Sensoren an eine gemeinsame elektrische Versorgung angeschlossen sind, insbesondere über die Steuereinheit.
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ebenfalls ein Verfahren zum Betreiben einer Sensoranordnung mit einer Steuereinheit und einer Mehrzahl Sensoren, die in wenigstens zwei Gruppen angeordnet sind, wobei die Sensoren an eine gemeinsame elektrische Versorgung angeschlossen sind, insbesondere über die Steuereinheit.
  • Auch betrifft die vorliegende Erfindung eine Sensoranordnung für ein Fahrzeug mit einer Steuereinheit und einer Mehrzahl Sensoren, die in wenigstens einer Gruppe angeordnet sind, wobei die Sensoren an eine gemeinsame elektrische Versorgung angeschlossen sind, insbesondere über die Steuereinheit, und wobei die Sensoranordnung zu einem Betrieb mit dem obigen Verfahren ausgeführt ist.
  • Außerdem betrifft die vorliegende Erfindung eine Sensoranordnung für ein Fahrzeug mit einer Steuereinheit, und einer Mehrzahl Sensoren, die in wenigstens zwei Gruppen angeordnet sind, wobei die Sensoren an eine gemeinsame elektrische Versorgung angeschlossen sind, insbesondere über die Steuereinheit.
  • Des Weiteren betrifft die vorliegende Erfindung ein Fahrunterstützungssystem für ein Fahrzeug mit einer obigen Sensoranordnung.
  • In aktuellen Fahrzeugen werden zunehmend Sensoren verbaut, um eine Umgebung um das Fahrzeug zu überwachen. Diese Sensoren, im Weiteren auch als Umgebungssensoren bezeichnet, stellen Umgebungsinformation zur Verfügung, die beispielsweise von verschiedenen Fahrunterstützungssystemen des Fahrzeugs verwendet werden kann. Die Fahrunterstützungssysteme können nach der Art eines Fahrerassistenzsystems einen Führer des entsprechenden Fahrzeugs unterstützen, oder Funktionen zur Realisierung von autonomem Fahren bereitstellen.
  • In einer Sensoreinheit sind die Sensoren oftmals an eine gemeinsame elektrische Versorgung angeschlossen. Dazu sind die Sensoren beispielsweise über eine Versorgungsleitung mit einer Steuereinheit verbunden, welche nicht nur die Umgebungssensoren mit elektrischer Energie versorgt, sondern auch Sensorinformation von den Sensoren empfängt und auswertet, um für das Fahrzeug gefährliche Objekte in der Umgebung zu erkennen und entsprechende Warnungen zu erzeugen. Die Sensorinformation kann Echosignale umfassen, die als Reflektionen von mit den Sensoren ausgesendeten Sensorsignalen empfangen werden. Die Echosignale enthalten beispielsweise einen Zeitpunkt eines ersten von dem jeweiligen Sensor erfassten Echos an Objekten in der Umgebung. Das Echo zeichnet sich dabei dadurch aus, dass eine Empfangsamplitude des Sensors oberhalb eines Grenzwertes liegt. Die Echosignale können zusätzlich zu dem Zeitpunkt des empfangenen Echos eine Dauer des empfangenen Echos und/oder eine Empfangsamplitude des empfangenen Echos enthalten. Auch können die Echosignale mehrere von dem jeweiligen Sensor erfasste Echos an Objekten in der Umgebung enthalten. Es gelten die obigen Ausführungen in Bezug auf das empfangene Echo. Für Zeitpunkte, in denen keine Echos empfangen werden, wenn beispielsweise eine Empfangsamplitude unterhalb eines Grenzwertes liegt, wird kein Signal erzeugt. Darüber hinaus können von den Sensoren Hüllkurven mit den Echosignalen erzeugt und an die Steuereinheit übertragen werden. Die Hüllkurven enthalten einen zeitlichen Verlauf der Empfangsamplitude und enthalten somit auch Amplitudenwerte für Intervalle, in denen die Empfangsamplitude des jeweiligen Sensors unterhalb des Grenzwertes liegt, also per Definition kein Echo empfangen wird. Der Grenzwert kann dabei einen zeitlichen Verlauf aufweisen, da beispielsweise Reflektionen an nahen Objekten aufgrund der Ausbreitung mit einer größeren Amplitude empfangen werden als Reflektionen an entfernteren aber sonst gleichartigen Objekten.
  • Durch die gemeinsame Versorgung der Sensoren kann eine einfache Verkabelung der Sensoren erfolgen. Insbesondere durch die gemeinsame Versorgung der Sensoren über die Steuereinheit kann die Verkabelung in Übereinstimmung mit einer ebenfalls erforderlichen Datenverbindung von der Steuereinheit zu den Sensoren hergestellt werden. Entsprechend kann eine Versorgungsleitung parallel zu der Datenleitung und damit vorzugsweise gleichzeitig verlegt werden, oder es wird nur eine Leitung verlegt, welche sowohl als Versorgungsleitung wie auch als Datenleitung verwendet wird.
  • Die genannten Sensoren können beispielsweise Ultraschallsensoren oder auch Radarsensoren oder andere sein. Diese Sensoren senden Sensorsignale aus und empfangen darauf basierende Echosignale, in denen sich Objekte in der Umgebung des Fahrzeugs als Echos identifizieren lassen. Ultraschallsensoren senden somit Ultraschallpulse aus und empfangen Ultraschallechos der ausgesendeten Ultraschallpulse von den Objekten in der Umgebung des Fahrzeugs. Bei aktuellen Fahrzeugen ist es dabei üblich, dass eine erste Gruppe mit Sensoren entlang einer Vorderseite des Fahrzeugs angeordnet ist, und eine zweite Gruppe mit Sensoren entlang einer Rückseite des Fahrzeugs angeordnet ist. Jede Gruppe umfasst dabei aktuell vier bis sechs einzelne Sensoren. Diese Sensoren sind also sowohl in einem engen räumlichen Zusammenhang angeordnet und erfassen auch einen zusammenhängenden Teil der Umgebung des Fahrzeugs. Zunehmende Verbreitung findet auch eine Anordnung von Ultraschallsensoren entlang der Längsseiten der Fahrzeuge, die aus den genannten Gründen ebenfalls als eigenständige Gruppen an die Steuereinheit angeschlossen sein können.
  • Zum Aussenden der Ultraschallpulse benötigen die Ultraschallsensoren besonders viel Energie, wobei durch das im Wesentlichen gleichzeitige Aussenden der Ultraschallpulse eine große elektrische Leistung bereitgestellt werden muss. Um die erforderliche Leistung zu reduzieren, senden daher die Sensoren der verschiedenen Gruppen ihre Sensorsignale gruppenweise mit einem zeitlichen Versatz zu anderen Gruppen aus. Nach dem Aussenden der Ultraschallpulse empfangen die Ultraschallsensoren die Echosignale basierend auf den Reflektionen der ausgestrahlten Sensorsignale an Objekten in der Umgebung des Fahrzeugs. Um in den Echosignalen die Reflektionen der Sensorsignale an den Objekten als Echos erkennen zu können, ist eine elektrische Signalverstärkung der empfangenen Echosignale erforderlich, da mit einer zunehmenden Zeitdauer nach dem Aussenden der Ultraschallpulse die Amplitude der empfangenen Echosignale stark abnimmt.
  • Durch Störungen in der Versorgung der Ultraschallsensoren können dabei Fehler bei dem Empfang der Echosignale auftreten. Diese Störungen können zu falschen Erfassungen von Objekten in der Umgebung des Fahrzeugs führen, d.h. zur falschen Erfassung von nicht existierenden Objekten, wodurch beispielsweise Notbremssysteme fehlerhaft zu einer Notbremsung veranlasst werden können. Die Störungen können dabei durch äußere Einflüsse oder auch durch die Versorgung selber, beispielsweise in der Steuereinheit, erzeugt werden. Insbesondere wenn die Steuereinheit eine große Leistung bereitstellen muss, wie es beispielsweise beim Aussenden der Sensorsignale mit den Sensoren jeder Gruppe der Fall ist, können sogenannte Rippelströme auftreten, wobei eine Überlagerung einer bereitgestellten Versorgungsspannung als Gleichspannung mit Wechselspannungsanteilen erfolgt.
  • Das Problem der elektrischen Versorgung kann bei aktuellen Sensoren bzw. Fahrunterstützungssystemen verstärkt auftreten, da die aktuellen Sensoren gegenüber älteren Sensoren die Sensorsignale über einen verlängerten Zeitraum aussenden, insbesondere in Form von einer Mehrzahl einzelner Signalpulse, die gemeinsam das Sensorsignal bilden. Dadurch müssen die Sensoren über einen längeren Zeitraum mit der benötigten Leistung versorgt werden. Außerdem führen die Pulse zu größeren Wechselanteilen in der Versorgung. Um auftretende Störungen der Versorgung zu vermeiden, können prinzipiell verschiedene schaltungstechnische Lösungen verwendet werden, beispielsweise Kondensatoren oder auch Rippelfilter. Diese sind jedoch mit großen Aufwand und mit entsprechenden Kosten verbunden.
  • Ausgehend von dem oben genannten Stand der Technik liegt der Erfindung somit die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Betreiben einer Sensoranordnung mit einer Mehrzahl Sensoren wie auch eine entsprechende Sensoranordnung anzugeben, die eine einfache und kostengünstige Erfassung der Umgebung ohne Störungen ermöglichen.
  • Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
  • Erfindungsgemäß ist somit ein Verfahren angegeben zum Betreiben einer Sensoranordnung mit einer Steuereinheit und einer Mehrzahl Sensoren, die in wenigstens einer Gruppe angeordnet sind, wobei die Sensoren an eine gemeinsame elektrische Versorgung angeschlossen sind, insbesondere über die Steuereinheit, umfassend die Schritte Aussenden von Sensorsignalen mit den Sensoren, wobei die Sensoren jeder Gruppe in ihrer jeweiligen Gruppensendephase ihre Sensorsignale aussenden, Empfangen von Echosignalen basierend auf Reflektionen der Sensorsignale, Übermitteln der empfangenen Echosignale von den Sensoren an die Steuereinheit, und Identifizieren einer Störung in den empfangenen Echosignalen der wenigstens einen Gruppe basierend auf einem Vergleich von wenigstens zwei der empfangenen Echosignale aus der entsprechenden Gruppe.
  • Erfindungsgemäß ist ebenfalls ein Verfahren angegeben zum Betreiben einer Sensoranordnung mit einer Steuereinheit und einer Mehrzahl Sensoren, die in wenigstens zwei Gruppen angeordnet sind, wobei die Sensoren an eine gemeinsame elektrische Versorgung angeschlossen sind, insbesondere über die Steuereinheit, umfassend die Schritte Aussenden von Sensorsignalen mit den Sensoren, wobei die Sensoren jeder Gruppe in ihrer jeweiligen Gruppensendephase ihre Sensorsignale aussenden, und die Gruppensendephasen der wenigstens zwei Gruppen einen zeitlichen Versatz aufweisen, Empfangen von Echosignalen basierend auf Reflektionen der Sensorsignale, Übermitteln der empfangenen Echosignale von den Sensoren an die Steuereinheit, und Identifizieren einer Störung in den empfangenen Echosignalen jeder Gruppe basierend auf dem zeitlichen Versatz der Gruppensendephase und einer Dauer der Gruppensendephase von wenigstens einer anderen Gruppe.
  • Erfindungsgemäß ist außerdem eine Sensoranordnung für ein Fahrzeug angegeben mit einer Steuereinheit, und einer Mehrzahl Sensoren, die in wenigstens einer Gruppe angeordnet sind, wobei die Sensoren an eine gemeinsame elektrische Versorgung angeschlossen sind, insbesondere über die Steuereinheit, und die Sensoranordnung zu einem Betrieb mit dem obigen Verfahren ausgeführt ist.
  • Erfindungsgemäß ist weiterhin eine Sensoranordnung für ein Fahrzeug angegeben mit einer Steuereinheit, und einer Mehrzahl Sensoren, die in wenigstens zwei Gruppen angeordnet sind, wobei die Sensoren an eine gemeinsame elektrische Versorgung angeschlossen sind, insbesondere über die Steuereinheit, und die Sensoranordnung zu einem Betrieb nach dem obigen Verfahren ausgeführt ist.
  • Weiter ist erfindungsgemäß ein Fahrunterstützungssystem für ein Fahrzeug mit einer der obigen Sensoranordnungen angegeben.
  • Grundidee der vorliegenden Erfindung ist es also, Störungen in den empfangenen Echosignalen, die durch Fehler in der gemeinsamen Versorgung entstehen zu identifizieren und dadurch entsprechend handhaben zu können. Insbesondere wenn die elektrische Versorgung, beispielsweise über die Steuereinheit, mit einer großen Leistung erfolgen muss, wie es beispielsweise beim Aussenden der Sensorsignale mit den Sensoren der wenigstens einen Gruppe der Fall ist, können sogenannte Rippelströme auftreten, wobei eine Überlagerung einer Gleichspannung als Versorgungsspannung mit Wechselspannungsanteilen erfolgen kann. Wenn solche durch Rippelströme hervorgerufene Störungen zuverlässig identifiziert werden können, ist es möglich, solche Störungen in den Echosignalen zu eliminieren oder ignorieren, so dass keine fehlerhaften Objekterkennungen durch die Steuereinheit erfolgen. Somit können die Störungen kostengünstig durch eine verbesserte Signalverarbeitung der empfangenen Echosignale überwunden werden, wodurch sich eine zuverlässige Erfassung von Objekten in der Umgebung des Fahrzeugs ergibt und insbesondere falsche positive Erfassungen von Objekten in der Umgebung von Fahrzeugen vermieden werden. Eine Vermeidung oder Beseitigung solcher Störungen durch schaltungstechnische Lösungen wie Kondensatoren oder auch Rippelfilter im Rahmen der Bereitstellung der gemeinsamen Versorgung, beispielsweise in der Steuereinheit, kann vermieden werden, wodurch eine kostengünstige Handhabung der Störungen möglich ist. Auch können mit den Sensoren gegenüber vorhergehenden Implementierungen die Sensorsignale über einen längeren Zeitraum ausgesendet werden, insbesondere in Form von einer Mehrzahl einzelner Signalpulse, die gemeinsam das jeweilige Sensorsignal bilden, wodurch die Sensoren mehr Leistung benötigen, oder sie benötigen die gleiche Leistung über einen längeren Zeitraum, ohne dass die Versorgung über Steuereinheit verstärkt werden muss. Auftretende Störungen, die somit auch über einen längeren Zeitraum zu erwarten sind, können identifiziert und überwunden werden, so dass die Erkennung von Objekten in der Umgebung des Fahrzeugs ohne signifikante Einschränkungen durchgeführt werden kann. Abhängig von dem Verfahren zum Betreiben der Sensoranordnung kann die Störung für eine einzelne Gruppe von Sensoren individuell identifiziert werden, d.h. ohne erforderliche Kenntnis des Betriebs von weiteren Gruppen von Sensoren. Alternativ wird die Störung durch einen zeitlich abgestimmten Betrieb von mehreren Gruppen von Sensoren, wie er durch die verschiedenen Gruppensendephasen definiert ist, identifiziert.
  • Das Identifizieren einer Störung in den empfangenen Echosignalen jeder Gruppe kann dabei auf unterschiedliche Weisen erfolgen, die auf den ausgesendeten Sensorsignalen wie auch auf den empfangenen Echosignalen beruhen können. Es ist somit in beiden Fällen nicht erforderlich, unmittelbar an der Quelle des Fehlers, d.h. an der Versorgung anzusetzen, um die Störung zu identifizieren oder zu vermeiden, wobei letzteres mit einem großen Aufwand verbunden ist.
  • Das Identifizieren der Störung kann also einerseits dadurch erfolgen, dass mehrere der empfangenen Echosignale innerhalb der einer Gruppe verglichen werden. Dies betrifft üblicherweise zeitgleich ermittelte Echosignale, in denen sich Störungen in der gemeinsamen Versorgung, welche die gemeinsame Versorgung aller Sensoren der entsprechenden Gruppe betrifft, durch Störungen beim Empfang der Echosignale auf alle Sensoren der entsprechenden Gruppe auswirken. Abhängig von der Ausgestaltung der Sensoranordnung mit einer Anordnung der Sensoren in einer Mehrzahl Gruppen können prinzipiell auch Auswirkungen von Versorgungsfehlern in der gemeinsamen Versorgung mehrerer der Gruppen auftreten, abhängig von einem Betrieb und einer Versorgung der Sensoren der verschiedenen Gruppen. Dabei kann insbesondere das Aussenden von Sensorsignalen mit den Sensoren von jeweils anderen Gruppen die Versorgung von Sensoren einer anderen Gruppe oder anderen Gruppen stören, so dass sich die Störung in den empfangenen Echosignalen der entsprechenden Gruppe zeigt. Es können sowohl Störungen in der Versorgung der Sensoren durch äußere Einflüsse, beispielsweise durch externe Störsignale, die nicht vorhersehbar sind und/oder regellos auftreten können, wie auch durch Störungen durch den Betrieb der Versorgung der Sensoren, beispielsweise in der Steuereinheit, identifiziert werden. Das Identifizieren der Störung in den empfangenen Echosignalen der wenigstens einen Gruppe kann auf prinzipiell unterschiedliche Weise basierend auf einem Vergleich von wenigstens zwei der empfangenen Echosignale aus der entsprechenden Gruppe erfolgen. Details wurden bereits oben ausgeführt und sind zusätzlich untenstehend angegeben. Die Störung kann beispielsweise basierend auf zeitgleichen Echos in den Echosignalen und/oder Echos mit überhöhten Amplituden und/oder gleichartige Echos in den Echosignalen erkannt werden.
  • Das Identifizieren der Störung kann andererseits dadurch erfolgen, dass basierend auf der Gruppensendephase wenigstens einer anderen Gruppe ein entsprechendes Zeitfenster dieser Gruppensendephase als Störung identifiziert wird. In diesem Fall sind keine weitergehenden Untersuchungen bzw. Vergleiche der empfangenen Echosignale erforderlich, und die Störungen können mit geringem Aufwand identifiziert werden. Das Identifizieren der Störungen basierend auf dem zeitlichen Versatz und einer Dauer der Gruppensendephase von wenigstens einer anderen Gruppe kann dazu führen, dass Echosignale von den Sensoren der Gruppe, welche während der Gruppensendephase einer anderen Gruppe Echosignale empfängt, während dieser Gruppensendephase als Störung identifiziert werden. Dadurch können auch reale Echos von Objekten in der Umgebung des Fahrzeugs teilweise nicht erkannt und verarbeitet werden. Allerdings sind verschiedene nachstehend beschriebene Maßnahmen möglich, um auch innerhalb dieses Zeitfensters valide Echosignale bereitstellen zu können. Dabei treten die Störungen in der entsprechenden Gruppe üblicherweise für alle umfassten Sensoren auf, da diese Sensoren gleichzeitig Echosignale empfangen und gemeinsam elektrisch versorgt werden. Entsprechend wirken sich Störungen in der gemeinsamen Versorgung durch Störungen beim Empfang der Echosignale auf alle Sensoren der entsprechenden Gruppe aus, die gemeinsam basierend auf dem zeitlichen Versatz der Gruppensendephase und der Dauer der Gruppensendephase identifiziert werden. Die Gruppensendephasen werden dabei von der Steuereinheit gesteuert, so dass die Störung unmittelbar in der Steuereinheit einfach identifiziert werden kann. Der zeitliche Versatz bezieht sich beispielsweise auf einen Beginn der jeweiligen Gruppensendephasen der verschiedenen Gruppen. Der zeitliche Versatz zwischen den einzelnen Gruppensendephasen kann dabei unterschiedlich sein, beispielsweise zwischen verschiedenen Gruppen. Der zeitliche Versatz kann so gewählt sein, dass die Gruppensendephasen der verschiedenen Gruppen nicht überlappen. Die Gruppensendephasen sind in diesem Fall jeweils paarweise disjunkte Zeitintervalle. Die Dauer der einzelnen Gruppensendephasen kann für verschiedene Gruppen unterschiedlich sein. Auch kann Dauer der Gruppensendephasen der verschiedenen Gruppen in verschiedenen Zyklen prinzipiell unterschiedlich sein. Das Verfahren wird vorzugsweise repetierend für die verschiedenen Gruppen durchgeführt. Dadurch können sich Störungen für jede der Gruppen der Sensoren ausgehend von einer Aktivität, insbesondere dem Senden der Sensorsignale, durch die Sensoren anderer Gruppen ergeben. Der zeitliche Versatz gibt einem Zeitpunkt an, ab dem Störungen basierend auf der gemeinsamen Versorgung mehrerer Gruppen von Sensoren auftreten können, und zusammen mit der Dauer der entsprechenden Gruppensendephase(n) wird ein Zeitintervall als Störungen definiert.
  • Die Störungen beim Empfang der Echosignale betreffen typischerweise Fehler in der internen Signalverarbeitung, d.h. von einem physikalischen Einkoppeln des Echosignals in den jeweiligen Sensor ggf. bis hin zum Erzeugen einer Hüllkurve des jeweiligen Echosignals. Aufgrund der Ausbreitung der ausgesendeten Sensorsignale und der darauf basierenden Echosignale ist es oftmals erforderlich, eine Signalverarbeitung, insbesondere eine Signalverstärkung, des physikalisch eingekoppelten Echosignals durchzuführen, um die Reflektionen der Sensorsignale als Echosignale zuverlässig zu erfassen und darin enthaltene Echos an den Objekten zu erkennen. Für die Erfassung von Echosignalen von Reflektion der Sensorsignale an entfernten Objekten ist dabei eine zunehmend stärkere elektrische Signalverstärkung, insbesondere Signalverstärkung, der empfangenen Echosignale erforderlich, die mit der Zeitdauer nach dem Aussenden der Sensorsignale zunimmt, d.h. mit einem Abstand der Objekte von dem jeweiligen Sensor. Durch das Identifizieren der Störungen können somit die Sensoren auch Objekte in größeren Abständen von dem jeweiligen Sensor zuverlässig erkennen. Dadurch können beispielsweise fehlerhafte Notbremsungen durch entsprechende Fahrunterstützungssysteme vermieden werden.
  • Die Sensoranordnung ist typischerweise Teil eines Fahrunterstützungssystems eines Fahrzeugs oder ist mit dem Fahrunterstützungssystem verbunden, um diesem Umgebungsinformation in Bezug auf Objekte in der Umgebung des Fahrzeugs bereitzustellen. Bei dem Fahrunterstützungssystem kann es sich um ein prinzipiell beliebiges Fahrunterstützungssystem mit einer oder mehreren Unterstützungsfunktionen handeln. Derartige Fahrunterstützungssysteme sind beispielsweise als Fahrerassistenzsysteme bekannt, um einen menschlichen Führer des Fahrzeugs beim Führen des Fahrzeugs zu unterstützen, beispielsweise als Notbremssystem, adaptives Geschwindigkeitsregelsystem, Parkassistenzsystem oder andere. Derartige Fahrunterstützungssysteme können aber auch Funktionen bereitstellen, die beispielsweise für ein autonomes oder teilautonomes Fahren des Fahrzeugs verwendet werden.
  • Die Steuereinheit ist eine an sich beliebige Recheneinheit, welche die Echosignale von den Sensoren empfängt und verarbeitet. Im Bereich von Fahrzeugen und Fahrunterstützungssystemen sind solche Steuereinheiten beispielsweise als ECU (Electronic Control Unit) bekannt. Prinzipiell können auch weiter Komponenten an die Steuereinheit angeschlossen sein. Wenn diese weiteren Komponenten an die gemeinsame Versorgung der Sensoren angeschlossen sind und von darüber versorgt werden, wodurch sich weitere potentielle Quellen von Störungen ausgehend von einer Versorgung dieser weiteren Komponenten durch die über die gemeinsame Versorgung ergeben. Die hier beschriebenen Prinzipien können entsprechend angewendet werden.
  • Die Sensoranordnung umfasst eine Mehrzahl Sensoren, die vorzugsweise für jede Gruppe jeweils gleichartig ausgeführt sind. Beispielsweise können die Sensoren Ultraschallsensoren oder Radarsensoren sein, die entsprechende Ultraschallsignale oder Radarsignale als Sensorsignale aussenden und Echosignale dieser Sensorsignale als Ultraschallechos oder Radarechos empfangen. Bei aktuellen Fahrzeugen ist es dabei üblich, dass beispielsweise eine erste Gruppe mit Sensoren entlang einer Vorderseite des Fahrzeugs angeordnet ist, und eine zweite Gruppe mit Sensoren entlang einer Rückseite des Fahrzeugs angeordnet ist. Jede Gruppe umfasst beispielsweise vier bis sechs einzelne Sensoren. Zusätzlich können auch Gruppen von Sensoren entlang der Längsseiten der Fahrzeuge angeordnet sein. Die Sensoren sind parallel an die gemeinsame Versorgung, beispielsweise in Form einer Versorgungsleitung, angeschlossen. Alternativ können die Sensoren einer Gruppe nach der Art einer sogenannten Daisy Chain verbunden und insbesondere an die Steuereinheit angeschlossen sein.
  • Die Versorgungsleitung kann beispielsweise parallel zu einer der Datenleitung und damit gleichzeitig verlegt sein, so dass beide Leitungen gemeinsam verlaufen. Alternativ kann nur eine Leitung verlegt sein, welche sowohl als Versorgungsleitung wie auch als Datenleitung verwendet wird, d.h. die Sensoren und die Steuereinheit kommunizieren über die gemeinsame Leitung, und die Steuereinheit versorgt die Sensoren über die gemeinsame Leitung. Die Versorgungsleitung umfasst in üblicher Weise zwei Potentiale, typischerweise eine Versorgungsspannung und Masse, die über einen oder mehrere einzelne elektrische Kabel bereitgestellt werden. Es sind verschiedene Bussysteme als solche bekannt, bei denen eine integrale Ausgestaltung von Versorgungsleitung und Datenleitung durchgeführt wird, beispielsweise DSI3 oder USV11.
  • Die gemeinsame Versorgung bewirkt eine Bereitstellung von elektrischer Energie an alle angeschlossenen Sensoren. Bei der Versorgung über die Steuereinheit erfolgt die Bereitstellung von elektrischer Energie über die Steuereinheit. Die Steuereinheit weist dazu beispielsweise eine interne oder eine externe Versorgungsschaltung auf, um elektrische Energie über die Versorgungsleitungen für alle Gruppen bereitzustellen. Dabei kann in Fahrzeugen eine Spannungsanpassung von einer Bordspannung des Fahrzeugs von typischerweise 12 Volt auf eine gewünschte Versorgungsspannung durchgeführt werden, insbesondere eine Spannungserhöhung (Boost).
  • Das Aussenden von Sensorsignalen erfolgt für jede Gruppe in ihrer jeweiligen Gruppensendephase, wobei diese Sensoren in der Gruppensendephase typischerweise in einem engen zeitlichen Zusammenhang, insbesondere gleichzeitig, ihre Sensorsignale aussenden, um entsprechend gleichzeitig oder in einem engen zeitlichen Zusammenhang jeweils die Echosignale zu empfangen. Die Echosignale basieren auf Reflektionen der Sensorsignale an Objekten in der Umgebung des Fahrzeugs, so dass aus einer Zeitdifferenz zwischen dem Aussenden der Sensorsignale und dem Empfangen von Echos der Sensorsignale an den Objekten Abstände zu den Objekten bestimmt werden können. Die Echosignale geben somit sowohl eine zeitliche Definition von empfangenen Echos an wie auch eine Definition einer Entfernung von zu den Echos gehörenden Objekten.
  • Es werden typischerweise sich wiederholende Zyklen gebildet, in denen die Sensoren aller Gruppen ihre Sensorsignale aussenden und die Echosignale empfangen und an die Steuereinheit übertragen. Entsprechend können die Sensoren wiederholt Sensorsignale aussenden und die Echosignale empfangen. Beim zeitgleichen bzw. zeitnahen Aussenden der Sensorsignale innerhalb jeder Gruppe kann eine hohe Wiederholrate des Zyklus erreicht werden, um eine kontinuierliche und zeitnahe Erfassung der Umgebung des Fahrzeugs durchzuführen.
  • Das Übermitteln der empfangenen Echosignale von den Sensoren an die Steuereinheit erfolgt gemeinsam, insbesondere innerhalb des jeweiligen Zyklus, wobei beispielsweise eine zeitversetzte Übermittlung der Echosignale von den einzelnen Sensoren an die Steuereinheit innerhalb eines Zyklus erfolgen kann. Prinzipiell ist es dabei möglich, dass die empfangenen Echosignale von den Sensoren an die Steuereinheit in einem auf das Aussenden der Sensorsignale jeweils nachfolgenden Zyklus übermittelt werden, um die Zyklen kurz zu halten. Entsprechend können Echosignale eines aktuellen Zyklus empfangen werden, während das Echosignal des vorherigen Zyklus von dem entsprechenden Sensor an die Steuereinheit übertragen wird. Prinzipiell kann das Übertragen der Echosignale aus einem Zyklus an die Steuereinheit auch im übernächsten Zyklus oder später erfolgen.
  • In vorteilhafter Ausgestaltung des Verfahrens zum Betreiben einer Sensoranordnung mit einer Mehrzahl Sensoren, die in wenigstens einer Gruppe angeordnet sind, umfasst das Aussenden von Sensorsignalen mit den Sensoren, wobei die Sensoren der wenigstens einen Gruppe in ihrer jeweiligen Gruppensendephase ihre Sensorsignale aussenden, ein Aussenden von wenigstens zwei verschiedenartigen Sensorsignalen mit den Sensoren der wenigstens einen Gruppe, das Empfangen von Echosignalen basierend auf Reflektionen der Sensorsignale umfasst ein Empfangen von wenigstens zwei verschiedenartigen Echosignalen basierend auf Reflektionen der wenigstens zwei verschiedenartigen Sensorsignale, und das Identifizieren einer Störung in den empfangenen Echosignalen der wenigstens einen Gruppe erfolgt basierend auf einem Vergleich von wenigstens zwei verschiedenartigen empfangenen Echosignalen. Die verschiedenartigen Sensorsignale werden von prinzipiell gleichartigen Sensoren ausgesendet, weisen aber wenigstens ein unterschiedliches Merkmal auf, insbesondere in Bezug auf eine Frequenz des Sensorsignals. Für die Verwendung von Ultraschallsensoren können beispielsweise Sensorsignale mit unterschiedlichen Ultraschallfrequenzen verwendet werden. Dabei können von den Sensoren der jeweiligen Gruppe jeweils nur eine Art Sensorsignale ausgesendet werden, oder zumindest ein Teil der Sensoren der entsprechenden Gruppe sendet in regelmäßigen oder regellosen Abfolgen die verschiedenartigen Sensorsignale aus. Aktuelle Ultraschallsensoren können beispielsweise mit unterschiedlichen Frequenzen in einem Bereich von etwa 45kHz bis 60kHz betrieben werden. Dabei wirken sich insbesondere Störungen durch Rippelströme oftmals ungleichmäßig auf den Empfang der entsprechenden Echosignale aus. Störungen lassen sich also beispielsweise dadurch identifizieren, dass sie nur für eine Frequenz der Echosignale auftreten. Das Identifizieren der Störung erfolgt also Wesentlichen basierend auf unterschiedlichen Echos in den wenigstens zwei verschiedenartigen Echosignalen. Dies gilt insbesondere, wenn basierend auf einer räumlichen Nähe der Sensoren, welche die verschiedenartigen Echosignale empfangen haben, für jedes der verschiedenartigen Sensorsignale gleiche Echos von realen Objekten zu erwarten sind. Auch bei einer Betrachtung einer Mehrzahl der verschiedenartigen Echosignale kann ein entsprechender Unterschied identifiziert werden, um Störungen zu erkennen. Entsprechendes gilt für Radarsensoren.
  • In vorteilhafter Ausgestaltung des Verfahrens zum Betreiben einer Sensoranordnung mit einer Mehrzahl Sensoren, die in wenigstens einer Gruppe angeordnet sind, umfasst das Aussenden von wenigstens zwei verschiedenartigen Sensorsignalen mit den Sensoren der wenigstens einen Gruppe ein Aussenden der wenigstens zwei verschiedenartigen Sensorsignale mit verschiedenen Sensoren der wenigstens einen Gruppe. Es können verschiedenartige Sensorsignale beispielsweise alternierend von den Ultraschallsensoren der jeweiligen Gruppe gemäß ihrer Anordnung entlang der Versorgungsleitung ausgesendet werden. Dadurch kann die Umgebung basierend auf den verschiedenartigen Echosignalen zuverlässig überwacht werden, wenn die Echosignale den verschiedenartigen Sensorsignalen zugeordnet werden können. Eine gegenseitige Beeinflussung der Echosignale durch die verschiedenartigen Sensorsignale wird reduziert.
  • In vorteilhafter Ausgestaltung des Verfahrens zum Betreiben einer Sensoranordnung mit einer Mehrzahl Sensoren, die in wenigstens einer Gruppe angeordnet sind, umfasst das Empfangen von wenigstens zwei verschiedenartigen Echosignalen basierend auf Reflektionen der wenigstens zwei verschiedenartigen Sensorsignale ein Empfangen der wenigstens zwei verschiedenartigen Echosignale mit wenigstens einem der Sensoren der wenigstens einen Gruppe. Beim Empfang von verschiedenartigen Echosignalen mit einem Sensor können unterschiedliche Sensorerfassungen für den Ort des entsprechenden Sensors durchgeführt werden. So kann auf zuverlässige Weise ermittelt werden, ob das Echosignal eine Störung zeigt, oder ob ein enthaltenes Echo zu einem realen Objekt gehört. Das Aussenden der verschiedenartigen Sensorsignale erfolgt dabei typischerweise mit mehreren Sensoren, insbesondere mit benachbarten Sensoren, insbesondere entlang einer Versorgungsleitung. Bei dem Empfang der verschiedenartigen Echosignale mit einem Sensor kann insbesondere ein Echo, welches nur für eine Art der Echosignale auftritt, als Störung identifiziert werden, da ein reales Objekt für jedes der verschiedenartigen Sensorsignale für den Ort des jeweiligen Sensors ein entsprechendes Echo erzeugen sollte.
  • In vorteilhafter Ausgestaltung des Verfahrens zum Betreiben einer Sensoranordnung mit einer Mehrzahl Sensoren, die in wenigstens einer Gruppe angeordnet sind, erfolgt das Identifizieren einer Störung in den empfangenen Echosignalen einer Gruppe basierend auf einem Vergleich von wenigstens zwei empfangenen Echosignalen von zwei unterschiedlichen Sensoren der wenigstens einen Gruppe, insbesondere von zwei Sensoren mit einer abweichenden Anordnung. Störungen in der gemeinsamen Versorgung einer Gruppe wirken gleichermaßen auf alle enthaltenen Sensoren, so dass sich eine Störung in der Versorgung durch falsche Echos in allen Sensoren der Gruppe bemerkbar macht. Die falschen Echos sind dabei sehr ähnlich oder gar identisch in Bezug auf Zeit und Amplitude. Die Störung ist also in den empfangenen Echosignalen aller Sensoren zu erkennen, wobei prinzipiell eine Betrachtung nur eines Teils der empfangenen Echosignale ausreichend sein kann, um die Störung zu erkennen. Vorzugsweise betrifft die abweichende Anordnung der Sensoren eine Anordnung am Anfang und Ende der entsprechenden Gruppe der Sensoren, d.h. diejenigen Sensoren, die am weitesten voneinander entfernt sind, werden betrachtet, um die Störung zu identifizieren, da bei diesen Sensoren eine Wahrscheinlichkeit für gleichzeitige Echos durch reale Objekte besonders gering ist. Entsprechend kann eine Störung besonders zuverlässig identifiziert werden.
  • In vorteilhafter Ausgestaltung des Verfahrens zum Betreiben einer Sensoranordnung mit einer Mehrzahl Sensoren, die in wenigstens einer Gruppe angeordnet sind, umfasst das Verfahren ein Maskieren von einer identifizierten Störung in den empfangenen Echosignalen der wenigstens einen Gruppe, insbesondere in allen empfangenen Echosignalen der wenigstens einen Gruppe. Das Maskieren der Störung bewirkt, dass falsche Erkennungen von Objekten in der Umgebung des Fahrzeugs zuverlässig verhindert werden können. Dabei ist es ausreichend, wenn die Störung nur in einem Teil der empfangenen Echosignale identifiziert wird, um die Störung in den empfangenen Echosignalen von allen Sensoren der entsprechenden Gruppe zu maskieren. Das Maskieren der Störung betrifft unmittelbar die zeitgleich, d.h. in demselben Zyklus, an die Steuereinheit übertragenen Echosignale. Dabei können das Empfangen der Echosignale und das Übermitteln der empfangenen Echosignale an die Steuereinheit in unterschiedlichen Zyklen erfolgen.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens zum Betreiben einer Sensoranordnung mit einer Mehrzahl Sensoren, die in wenigstens einer Gruppe angeordnet sind, umfasst das Maskieren von einer identifizierten Störung in den empfangenen Echosignalen der wenigstens einen Gruppe ein Maskieren der identifizierten Störung beim Empfangen weiterer Echosignale der Gruppe. Die weiteren Echosignale werden zu einem späteren Zeitpunkt, beispielsweise in einem nachfolgenden Zyklus, von den Sensoren an die Steuereinheit übertragen. Die weiteren Echosignale betreffen also zu einem späteren Zeitpunkt empfangene Echosignale. Bei regelmäßigen Störungen kann auch eine über eine Maskierung von aktuell empfangenen Echosignalen hinausgehende Maskierung erfolgen, also für zukünftige Zyklen. Der Ausdruck „Beim Empfangen weiterer Echosignale“ bedeutet, dass nicht zunächst die Störung in den aktuell empfangenen Echosignalen identifiziert wird, sondern dass basierend auf der zuvor identifizierten Störung die Maskierung auch für die nachfolgend Empfangen Echosignale der Gruppe erfolgt. Die Maskierung erfolgt vorzugsweise in der Steuereinheit, wobei die Maskierung unmittelbar beim Empfang der Echosignale oder zu einem späteren Zeitpunkt bei der Verarbeitung der Echosignale erfolgen kann.
  • In vorteilhafter Ausgestaltung des Verfahrens zum Betreiben einer Sensoranordnung mit einer Mehrzahl Sensoren, die in wenigstens einer Gruppe angeordnet sind, sind die Mehrzahl Sensoren der Sensoranordnung in wenigstens zwei Gruppen angeordnet, wobei die Sensoren jeder Gruppe in ihrer jeweiligen Gruppensendephase ihre Sensorsignale aussenden, und die Gruppensendephasen der wenigstens zwei Gruppen einen zeitlichen Versatz aufweisen, und das Identifizieren einer Störung in den empfangenen Echosignalen der wenigstens einen Gruppe erfolgt basierend auf einem Vergleich von wenigstens zwei empfangenen Echosignalen aus der entsprechenden Gruppe unter Berücksichtigung des zeitlichen Versatzes der Gruppensendephasen von jeweils anderen Gruppen. Der zeitliche Versatz bezieht sich beispielsweise auf einen Beginn der jeweiligen Gruppensendephasen der verschiedenen Gruppen. Der zeitliche Versatz zwischen den einzelnen Gruppensendephasen kann dabei unterschiedlich sein, beispielsweise für die verschiedenen Gruppen. Auch kann der zeitliche Versatz in verschiedenen Zyklen prinzipiell unterschiedlich sein. Der zeitliche Versatz kann so gewählt sein, dass die Gruppensendephasen der verschiedenen Gruppen nicht überlappen. Die Gruppensendephasen sind in diesem Fall jeweils paarweise disjunkte Zeitintervalle. Die Dauer der einzelnen Gruppensendephasen kann für verschiedene Gruppen unterschiedlich sein. Auch kann Dauer der Gruppensendephasen der verschiedenen Gruppen in verschiedenen Zyklen prinzipiell unterschiedlich sein. Das Verfahren wird vorzugsweise repetierend für die verschiedenen Gruppen durchgeführt. Dadurch können sich Störungen für jede der Gruppen der Sensoren ausgehend von einer Aktivität, insbesondere dem Senden der Sensorsignale, durch die Sensoren anderer Gruppen ergeben. Auch können für jede der Gruppen der Sensoren Störungen in den empfangenen Echosignalen identifiziert werden. Bei einem bekannten zeitlichen Versatz kann also gezielt nach Störungen in den empfangenen Echosignalen gesucht werden, um diese zu identifizieren. Der zeitliche Versatz gibt dabei einem Zeitpunkt an, zu dem Störungen basierend auf der gemeinsamen Versorgung mehrerer Gruppen von Sensoren auftreten können. Vorzugsweise wird zusammen mit einer bekannten Dauer der entsprechenden Gruppensendephase(n) ein Zeitintervall definiert, in dem diese Störungen auftreten können. Zum Aussenden der Signalpulse benötigen die Sensoren typischerweise besonders viel Energie, wobei durch das im Aussenden der Signalpulse in der Gruppensendephase einer entsprechenden Gruppe kurzfristig eine große elektrische Leistung bereitgestellt werden muss. Dadurch kann es vermehrt während der Gruppensendephase(n) anderer Gruppen zu Störungen in den empfangenen Echosignalen der jeweiligen Gruppe kommen. Nach dem Aussenden der Signalpulse empfangen die Sensoren die Echosignale, wofür üblicherweise weniger elektrische Leistung zur Verfügung gestellt werden muss und die Wahrscheinlichkeit für ein Auftreten von Störungen reduziert ist.
  • In vorteilhafter Ausgestaltung des Verfahrens zum Betreiben einer Sensoranordnung mit einer Mehrzahl Sensoren, die in wenigstens einer Gruppe angeordnet sind, umfasst das Verfahren ein Verändern des zeitlichen Versatzes zwischen den Gruppensendephasen der wenigstens zwei Gruppen zwischen zwei Zyklen zum Aussenden der Sensorsignale der entsprechenden Gruppe. Das Verändern des zeitlichen Versatzes zwischen den Gruppensendephasen der wenigstens zwei Gruppen bewirkt, dass sich ein Zeitfenster, in dem die Störungen auftreten können, ebenfalls verschiebt. Dadurch kann beispielsweise beim Maskieren der Störung in den empfangenen Echosignalen ein Bereich maskiert werden, während in einer darauffolgenden Hüllkurve ein anderer Bereich maskiert wird. Entsprechend kann bei einer geeigneten Veränderung des zeitlichen Versatzes basierend auf den zwei zeitlich versetzten empfangenen Echosignalen eine vollständige Erfassung der Umgebung erfolgen. Dauerhafte Maskierungen von bestimmten Bereichen in den empfangenen Echosignalen können somit vermieden werden, indem die Maskierung mit dem zeitlichen Versatz verändert wird. Insbesondere bei einer geringen Dynamik in der Umgebung des Fahrzeugs, d.h. bei nur langsamen Bewegungen von Objekten in der Umgebung des Fahrzeugs relativ zu dem Fahrzeug, kann somit trotz der Maskierung eine sehr zuverlässige und vollständige Erfassung der Umgebung mit den Sensoren erfolgen, auch bei regelmäßig auftretenden Störungen.
  • In vorteilhafter Ausgestaltung des Verfahrens zum Betreiben einer Sensoranordnung mit einer Mehrzahl Sensoren, die in wenigstens einer Gruppe angeordnet sind, umfasst das Identifizieren einer Störung in den empfangenen Echosignalen der wenigstens einen Gruppe basierend auf einem Vergleich von wenigstens zwei der empfangenen Echosignale aus der entsprechenden Gruppe ein Identifizieren von Echos in den empfangenen Echosignalen mit dem veränderten zeitlichen Versatz über wenigstens zwei Zyklen. Es werden also empfangene Echosignale aus zwei oder mehr Zyklen betrachtet, um Störungen zu identifizieren. Dabei können sich wiederholende, in Bezug auf die entsprechenden Gruppensendephasen im Wesentlichen statische Echos von Objekten in den empfangenen Echosignalen eine Störung anzeigen. Damit können insbesondere bei einer hohen Dynamik in der Umgebung des Fahrzeugs, d.h. bei schnellen Bewegungen von Objekten in der Umgebung des Fahrzeugs relativ zu dem Fahrzeug, wiederkehrende Echos zuverlässig als Störungen identifiziert werden.
  • In vorteilhafter Ausgestaltung des Verfahrens zum Betreiben einer Sensoranordnung mit einer Mehrzahl Sensoren, die in wenigstens einer Gruppe angeordnet sind, umfasst das Aussenden von Sensorsignalen mit den Sensoren jeder Gruppe in ihrer jeweiligen Gruppensendephase ein Aussenden der Sensorsignale von den Sensoren jeder Gruppe in wenigstens zwei Teilgruppen mit einem zeitlichen Abstand zwischen dem Aussenden der Sensorsignale der wenigstens zwei Teilgruppen, und das Identifizieren einer Störung in den empfangenen Echosignalen der wenigstens einen Gruppe basierend auf einem Vergleich von wenigstens zwei der empfangenen Echosignale aus der entsprechenden Gruppe umfasst ein Identifizieren von Echos in den wenigstens zwei empfangenen Echosignalen mit dem zeitlichen Abstand. Die Sensorsignale werden von den Sensoren der wenigstens zwei Teilgruppen üblicherweise mit einem geringen zeitlichen Abstand ausgesendet, so dass die entsprechende Gruppensendephase möglichst kurz ist. Vorzugsweise ist der zeitliche Abstand in der Größenordnung der Dauer des Aussendens der Sensorsignale. So kann der zeitliche Abstand beispielsweise wenige Millisekunden betragen, beispielsweise drei Millisekunden oder mehr, bei einem beispielhaften Sensorsignal mit einer Dauer von etwa 2,5 Millisekunden. Durch die wenigstens zwei Teilgruppen kann einerseits eine maximal benötigte Leistung für die entsprechende Gruppe der Sensoren reduziert werden, wodurch die Gefahr für das Auftreten von Rippelströmen reduziert wird. Andererseits bewirkt das Aussenden der Sensorsignale in wenigstens zwei Teilgruppen mit einem zeitlichen Abstand, dass dadurch hervorgerufenen Störungen charakteristische Echos in den empfangenen Echosignalen aufweisen, die einfach und zuverlässig erkannt werden können, um sie als Störung zu identifizieren. Der zeitliche Abstand bezieht sich beispielsweise auf einen Sendebeginn der Sensorsignale der Teilgruppen. Das Aussenden der Sensorsignale der Sensoren der wenigstens zwei Teilgruppen kann prinzipiell zeitlich überlappen. Vorzugsweise erfolgt jedoch keine Überlappung, um Leistungsspitzen durch das überlappende Aussenden der Sensorsignale mit den Sensoren der entsprechenden Gruppe zu vermeiden. Vorzugsweise bilden innere und äußere Sensoren jeweils eine Teilgruppe, d.h. Sensoren am Anfang und am Ende der Versorgungsleitung, die üblicherweise auch entsprechend an dem Fahrzeug positioniert sind.
  • In vorteilhafter Ausgestaltung des Verfahrens zum Betreiben einer Sensoranordnung mit einer Mehrzahl Sensoren, die in wenigstens einer Gruppe angeordnet sind, umfasst das Identifizieren einer Störung in den empfangenen Echosignalen der wenigstens einen Gruppe basierend auf einem Vergleich von wenigstens zwei der empfangenen Echosignale aus der entsprechenden Gruppe ein Identifizieren von Echos in den wenigstens zwei empfangenen Echosignalen mit dem zeitlichen Abstand über wenigstens zwei Zyklen. Dabei können sich wiederholende, charakteristische Echos von Objekten in den empfangenen Echosignalen durch das Aussenden der Sensorsignale in wenigstens zwei Teilgruppen mit einem zeitlichen Abstand eine wiederkehrende Störung anzeigen, die besonders zuverlässig identifiziert werden kann. Das Identifizieren der Störungen wird durch die charakteristischen Echos in den empfangenen Echosignalen erleichtert.
  • In vorteilhafter Ausgestaltung des Verfahrens zum Betreiben einer Sensoranordnung mit einer Mehrzahl Sensoren, die in wenigstens einer Gruppe angeordnet sind, umfasst das Aussenden der Sensorsignale von den Sensoren jeder Gruppe in wenigstens zwei Teilgruppen mit einem zeitlichen Abstand zwischen dem Aussenden der Sensorsignale der wenigstens zwei Teilgruppen ein Verändern des zeitlichen Abstands zwischen zwei Zyklen zum Aussenden der Sensorsignale der entsprechenden Gruppe, und das Identifizieren einer Störung in den empfangenen Echosignalen der wenigstens einen Gruppe basierend auf einem Vergleich von wenigstens zwei der empfangenen Echosignale aus der entsprechenden Gruppe umfasst ein Identifizieren von Echos in den empfangenen Echosignalen mit dem veränderten zeitlichen Abständen über wenigstens zwei Zyklen. Durch eine Variation des zeitlichen Abstands kann über wenigstens zwei Zyklen besonders zuverlässig eine Störung identifiziert werden, da sich die Störung mit der Änderung des zeitlichen Abstands ebenfalls ändern wird. Ein reales Objekt wird die Form seines Echos in den empfangenen Echosignalen demgegenüber bei einer Änderung des zeitlichen Abstands nicht ändern, wodurch zuverlässig eine Störung identifiziert werden kann. Die Störung ist also einerseits durch ihre Form und andererseits durch die Änderung in Übereinstimmung mit der Veränderung des zeitlichen Abstands zu erkennen.
  • In vorteilhafter Ausgestaltung des Verfahrens zum Betreiben einer Sensoranordnung mit einer Mehrzahl Sensoren, die in wenigstens einer Gruppe angeordnet sind, umfasst das Empfangen von Echosignalen basierend auf Reflektionen der Sensorsignale ein Empfangen von Hüllkurven mit den empfangenen Echosignalen, das Übermitteln der empfangenen Echosignale von den Sensoren an die Steuereinheit umfasst ein Übermitteln der Hüllkurven mit den empfangenen Echosignalen, und das Identifizieren einer Störung n den empfangenen Echosignalen der wenigstens einen Gruppe erfolgt basierend auf einem Vergleich von wenigstens zwei Hüllkurven mit den jeweils empfangenen Echosignalen der entsprechenden Gruppe. Die empfangenen Echosignale werden somit vollständig mit ihren Hüllkurven von den Sensoren an die Steuereinheit übertragen. Es wird jeweils eine Hüllkurve beispielsweise beginnend mit dem Aussenden des Sensorsignals oder nach einem vorgegebenen Zeitintervall erzeugt. Das Ende der Hüllkurve ergibt sich aus einem Ende einer Empfangszeit für den Empfang der Reflektionen der Sensorsignale. Die Hüllkurve kann eine kontinuierliche oder eine diskrete Hüllkurve mit einer Mehrzahl einzelner Punkte sein, welche gemeinsam die Hüllkurve definieren. Für das Übermitteln der Hüllkurven mit den empfangenen Echosignalen gelten die obigen Ausführungen in Bezug auf das Übermitteln der empfangenen Echosignale entsprechend.
  • In vorteilhafter Ausgestaltung des Verfahrens zum Betreiben einer Sensoranordnung mit einer Mehrzahl Sensoren, die in wenigstens zwei Gruppen angeordnet sind, umfasst das Verfahren ein Verändern des zeitlichen Versatzes zwischen den Gruppensendephasen der wenigstens zwei Gruppen zwischen zwei Zyklen zum Aussenden der Sensorsignale der wenigstens zwei Gruppen. Das Verändern des zeitlichen Versatzes zwischen den Gruppensendephasen der wenigstens zwei Gruppen bewirkt, dass die Störungen ebenfalls zeitlich verändert auftreten. Dadurch kann beispielsweise beim Maskieren der Störung in den empfangenen Echosignalen ein Bereich maskiert werden, während in einer darauffolgenden Hüllkurve ein anderer Bereich maskiert wird. Entsprechend kann bei einer geeigneten Veränderung des zeitlichen Versatzes basierend auf den zwei zeitlich versetzten empfangenen Echosignalen eine vollständige Erfassung der Umgebung erfolgen. Dauerhafte Maskierungen von bestimmten Bereichen in den empfangenen Echosignalen können somit vermieden werden, indem die Maskierung mit dem zeitlichen Versatz verändert wird. Insbesondere bei einer geringen Dynamik in der Umgebung des Fahrzeugs, d.h. bei nur langsamen Bewegungen von Objekten in der Umgebung des Fahrzeugs relativ zu dem Fahrzeug, kann somit trotz der Maskierung eine sehr zuverlässige und vollständige Erfassung der Umgebung mit den Sensoren erfolgen, auch bei regelmäßig auftretenden Störungen.
  • In vorteilhafter Ausgestaltung des Verfahrens zum Betreiben einer Sensoranordnung mit einer Mehrzahl Sensoren, die in wenigstens zwei Gruppen angeordnet sind, umfasst das Identifizieren einer Störung in den empfangenen Echosignalen jeder Gruppe basierend auf dem zeitlichen Versatz der Gruppensendephasen und einer Dauer der Gruppensendephasen von jeweils anderen Gruppen ein Identifizieren der Störung in den empfangenen Echosignalen jeder Gruppe basierend auf einem Vergleich von wenigstens zwei der empfangenen Echosignale der entsprechenden Gruppe. Der zeitliche Versatz und die Dauer der Gruppensendephasen geben also ein Zeitfenster oder Zeitintervall an, in dem die Störungen basierend auf dem Vergleich der wenigstens zwei der empfangenen Echosignale der entsprechenden Gruppe identifiziert werden. Dies ermöglicht eine präzise Identifizierung von Störungen, indem das Auftreten der Störungen zunächst durch das Zeitfenster eingeschränkt wird und anschließend gezielt Störungen in diesem Zeitfenster identifiziert werden. Bereiche außerhalb dieses Zeitfensters müssen nicht auf Störungen untersucht werden, wodurch das Verfahren auch sehr effizient durchgeführt werden kann. In Bezug auf die Echosignale wird auf die obigen Ausführungen in Bezug auf das Verfahren zum Betreiben einer Sensoranordnung mit einer Mehrzahl Sensoren, die in wenigstens einer Gruppe angeordnet sind, verwiesen.
  • In vorteilhafter Ausgestaltung des Verfahrens zum Betreiben einer Sensoranordnung mit einer Mehrzahl Sensoren, die in wenigstens zwei Gruppen angeordnet sind, umfasst das Identifizieren der Störung in den empfangenen Echosignalen jeder Gruppe basierend auf einem Vergleich von wenigstens zwei der empfangenen Echosignale der entsprechenden Gruppe ein Identifizieren von Echos in den empfangenen Echosignalen jeder Gruppe mit dem veränderten zeitlichen Versatz über wenigstens zwei Zyklen. Es werden also empfangene Echosignale aus zwei oder mehr Zyklen betrachtet, um Störungen zu identifizieren. Dabei können sich wiederholende, in Bezug auf die entsprechenden Gruppensendephasen im Wesentlichen statische Echos von Objekten in den empfangenen Echosignalen eine Störung anzeigen. Damit können insbesondere bei einer hohen Dynamik in der Umgebung des Fahrzeugs, d.h. bei schnellen Bewegungen von Objekten in der Umgebung des Fahrzeugs relativ zu dem Fahrzeug, wiederkehrende Echos, d.h. im Wesentlichen statische Echo, zuverlässig als Störungen identifiziert werden.
  • In vorteilhafter Ausgestaltung des Verfahrens zum Betreiben einer Sensoranordnung mit einer Mehrzahl Sensoren, die in wenigstens zwei Gruppen angeordnet sind, umfasst das Verfahren ein Maskieren von einer identifizierten Störung in den empfangenen Echosignalen der wenigstens zwei Gruppen, insbesondere in allen empfangenen Echosignalen der wenigstens zwei Gruppen. Das Maskieren der Störung bewirkt, dass falsche Erkennungen von Objekten in der Umgebung des Fahrzeugs zuverlässig verhindert werden können. Das Maskieren der Störung betrifft unmittelbar die zeitgleich, d.h. in demselben Zyklus, an die Steuereinheit übertragenen Echosignale. Dabei können das Empfangen der Echosignale und das Übermitteln der empfangenen Echosignale an die Steuereinheit in unterschiedlichen Zyklen erfolgen. Zusätzlich kann das Maskieren von einer identifizierten Störung in den empfangenen Echosignalen der wenigstens einen Gruppe ein Maskieren der identifizierten Störung beim Empfangen weiterer Echosignale der Gruppe umfassen. Die weiteren Echosignale werden zu einem späteren Zeitpunkt, beispielsweise in einem nachfolgenden Zyklus, von den Sensoren an die Steuereinheit übertragen. Die weiteren Echosignale betreffen also zu einem späteren Zeitpunkt empfangene Echosignale. Bei regelmäßigen Störungen kann auch eine über eine Maskierung von aktuell empfangenen Echosignalen hinausgehende Maskierung erfolgen, also für zukünftige Zyklen. Der Ausdruck „beim Empfangen weiterer Echosignale“ bedeutet dabei, dass nicht zunächst die Störung in den jeweils aktuell empfangenen Echosignalen identifiziert wird, sondern dass basierend auf der zuvor identifizierten Störung die Maskierung auch für die nachfolgend Empfangen Echosignale der Gruppe erfolgt. Die Maskierung erfolgt vorzugsweise in der Steuereinheit, wobei die Maskierung unmittelbar beim Empfang der Echosignale oder zu einem späteren Zeitpunkt bei der Verarbeitung der Echosignale erfolgen kann.
  • In vorteilhafter Ausgestaltung des Verfahrens zum Betreiben einer Sensoranordnung mit einer Mehrzahl Sensoren, die in wenigstens zwei Gruppen angeordnet sind, umfasst das Empfangen von Echosignalen basierend auf Reflektionen der Sensorsignale ein Empfangen von Hüllkurven mit den empfangenen Echosignalen, und das Übermitteln der empfangenen Echosignale von den Sensoren an die Steuereinheit umfasst ein Übermitteln der Hüllkurven mit den empfangenen Echosignalen. Die empfangenen Echosignale werden somit vollständig mit ihren Hüllkurven von den Sensoren an die Steuereinheit übertragen. Es wird jeweils eine Hüllkurve beispielsweise beginnend mit dem Aussenden des Sensorsignals oder nach einem vorgegebenen Zeitintervall erzeugt. Das Ende der Hüllkurve ergibt sich aus einem Ende einer Empfangszeit für den Empfang der Reflektionen der Sensorsignale. Die Hüllkurve kann eine kontinuierliche oder eine diskrete Hüllkurve mit einer Mehrzahl einzelner Punkte sein, welche gemeinsam die Hüllkurve definieren. Für das Übermitteln der Hüllkurven mit den empfangenen Echosignalen gelten die obigen Ausführungen in Bezug auf das Übermitteln der empfangenen Echosignale entsprechend.
  • Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die anliegende Zeichnung anhand bevorzugter Ausführungsformen näher erläutert. Die dargestellten Merkmale können sowohl jeweils einzeln als auch in Kombination einen Aspekt der Erfindung darstellen. Merkmale verschiedener Ausführungsbeispiele sind übertragbar von einem Ausführungsbeispiel auf ein anderes.
  • Es zeigt
    • 1 eine schematische Ansicht eines Fahrzeugs mit einem Fahrunterstützungssystem mit einer Sensoranordnung gemäß einer ersten, bevorzugten Ausführungsform,
    • 2 eine schematische Darstellung eines Teils der Sensoranordnung aus 1 mit einer Steuereinheit und einer Gruppe Sensoren, die über eine Versorgungsleitung miteinander verbunden sind,
    • 3 ein bespielhafte Darstellung einer Hüllkurve eines Echosignals, das von einem der Sensoren der Sensoranordnung über die Versorgungsleitung an die Steuereinheit übertragen wird, ohne Störung,
    • 4 ein bespielhafte Darstellung einer Hüllkurve eines Echosignals, das von einem der Sensoren der Sensoranordnung über die Versorgungsleitung an die Steuereinheit übertragen wird, mit einer Störung,
    • 5 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens einer ersten Ausführungsform zum Betrieb der Sensoranordnung der ersten Ausführungsform, und
    • 6 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens einer dritten Ausführungsform zum Betrieb der Sensoranordnung der ersten bzw. zweiten Ausführungsform.
  • Die 1 zeigt ein Fahrzeug 10 mit einem Fahrunterstützungssystem gemäß einer ersten, bevorzugten Ausführungsform.
  • Bei dem Fahrunterstützungssystem kann es sich um ein prinzipiell beliebiges Fahrunterstützungssystem mit einer oder mehreren Unterstützungsfunktionen handeln. Das Fahrunterstützungssystem kann als Fahrerassistenzsystem ausgeführt sein, um einen menschlichen Führer des Fahrzeugs 10 beim Führen des Fahrzeugs 10 zu unterstützen, beispielsweise als Notbremssystem, adaptives Geschwindigkeitsregelsystem, Parkassistenzsystem oder andere. Alternativ oder zusätzlich kann das Fahrunterstützungssystem Funktionen bereitstellen, die für ein autonomes oder teilautonomes Fahren des Fahrzeugs 10 verwendet werden.
  • Das Fahrunterstützungssystem weist eine Sensoranordnung 12 auf. Die Sensoranordnung 12 umfasst eine Steuereinheit 14 und eine Mehrzahl Sensoren 16. Die Steuereinheit 14 ist eine an sich beliebige Recheneinheit. Im Bereich von Fahrzeugen 10 und Fahrunterstützungssystemen sind solche Steuereinheiten 14 beispielsweise als ECU (Electronic Control Unit) bekannt.
  • Die Mehrzahl Sensoren 16 sind in zwei Gruppen 18, 20 an dem Fahrzeug 10 angeordnet. Die Sensoren 16 sind in diesem Ausführungsbeispiel als Ultraschallsensoren 16 ausgeführt. Alle Sensoren 16 sind hier gleichartig ausgeführt. Eine erste Gruppe 18 mit Sensoren 16 ist entlang einer Vorderseite des Fahrzeugs 10 angeordnet, und eine zweite Gruppe 20 mit Sensoren 16 ist entlang einer Rückseite des Fahrzeugs 10 angeordnet. Jeder der beiden Gruppen 18, 20 ist in 1 beispielhaft mit fünf einzelnen Sensoren 16 dargestellt. Die Sensoren 16 bewirken eine Überwachung einer Umgebung 22 des Fahrzeugs 10, indem sie Objekte in der Umgebung 22 des Fahrzeugs 10 erfassen.
  • Die Sensoren 16 jeder der beiden Gruppen 18, 20 sind parallel an eine Versorgungsleitung 24, die durch jeweils zwei einzelne Leitungen 26, 28 gebildet wird, angeschlossen. Jede der beiden Gruppen 18, 20 mit Sensoren 16 ist über eine eigene Versorgungsleitung 24 an die Steuereinheit 14 angeschlossen. Die Sensoren 16 beider Gruppen 18, 20 erhalten eine gemeinsame elektrische Versorgung von der Steuereinheit 14 über die entsprechenden Versorgungsleitungen 24.
  • Die Versorgungsleitung 24 wird hier gleichzeitig als Datenleitung 30 verwendet, d.h. die Sensoren 16 und die Steuereinheit 14 kommunizieren über die Versorgungsleitung 24. Es sind verschiedene Bussysteme als solche bekannt, bei denen eine integrale Ausgestaltung von Versorgungsleitung 24 und Datenleitung 30 durchgeführt wird, beispielsweise DSI3 oder USV11. Die Sensoranordnung 12 ist mit der Versorgungsleitung 24 und Datenleitung 30 ausschnittsweise in 2 im Detail dargestellt. Auch eine alternative Ausführung der Versorgungsleitung 24 mit der Datenleitung 30 ist möglich.
  • Die Steuereinheit 14 ist mit einer Batterie 32 des Fahrzeugs 10 verbunden, von welcher sie elektrische Energie zur Versorgung der Sensoren 16 der beiden Gruppen 18, 20 über die entsprechenden Versorgungsleitungen 24 empfängt.
  • Nachfolgend wird ein in 5 dargestelltes Verfahren zum Betreiben der Sensoranordnung 12 der ersten Ausführungsform erläutert. Die in dem beschriebenen Verfahren angegebenen Schritte sind teilweise in ihrer Reihenfolge veränderbar oder auch optional, wie sich in offensichtlicher Weise für den Fachmann ergibt.
  • Das Verfahren beginnt mit Schritt S100, der ein Aussenden von Sensorsignalen mit den Sensoren 16 betrifft. Die Ultraschallsensoren 16 senden dabei Ultraschallpulse bzw. Ultraschallpulsfolgen als Sensorsignale aus. Die Ultraschallsensoren 16 jeder Gruppe 18, 20 senden in einer gemeinsamen Gruppensendephase ihre Sensorsignale gleichzeitig aus. Dabei werden von den Ultraschallsensoren 16 jeder Gruppe 18, 20 zwei verschiedenartige Sensorsignale ausgesendet, nämlich Ultraschallsignale mit einer hohen Ultraschallfrequenz und Ultraschallsignale mit einer niedrigen Ultraschallfrequenz in einem Frequenzbereich für Ultraschallsignale von etwa 45kHz bis 60kHz.
  • Die Ultraschallsensoren 16 der jeweiligen Gruppe 18, 20 senden die zwei verschiedenartigen Sensorsignale gemäß ihrer Anordnung entlang der Versorgungsleitung 24 alternierend aus.
  • Schritt S110 betrifft ein Empfangen von Echosignalen basierend auf Reflektionen der Sensorsignale. Das Empfangen der Echosignale erfolgt basierend auf Reflektionen der Sensorsignale, die in Schritt S100 ausgesendet wurden. Entsprechend werden von den Ultraschallsensoren 16 jeder der Gruppen 18, 20 zwei verschiedenartigen Echosignale basierend auf den Reflektionen der zwei verschiedenartigen Sensorsignale empfangen. Dabei empfängt jeder der Ultraschallsensoren 16 gleichzeitig Echosignale für beide Ultraschallfrequenzen der ausgesendeten Ultraschallsignale, d.h. jeder Ultraschallsensor 16 empfängt auf zwei Frequenzkanälen.
  • Vorliegend werden mit den Ultraschallsensoren 16 Hüllkurven 34, 36 mit den empfangenen Echosignalen empfangen. Entsprechende Hüllkurven 34, 36 sind beispielhaft in den 3 und 4 dargestellt.
  • Die Reflektionen der Sensorsignale entstehen an Objekten in der Umgebung 22 des Fahrzeugs 10, so dass in der Steuereinheit 14 aus einer Zeitdifferenz zwischen dem Aussenden der Sensorsignale und dem Empfangen der Echosignale Abstände zu den Objekten bestimmt werden können.
  • Schritt S120 betrifft ein Übermitteln der Hüllkurven 34, 36 mit den empfangenen Echosignalen von den Sensoren 16 an die Steuereinheit 14. Jede Hüllkurve 34, 36 umfasst in diesem Ausführungsbeispiel beispielhaft einen vollständigen Zeitraum von dem Aussenden des Sensorsignals bis zum Ende einer Empfangszeit für den Empfang der Reflektionen der Sensorsignale. Die Hüllkurve 34, 36 kann eine kontinuierliche oder eine diskrete Hüllkurve 34, 36 mit einer Mehrzahl einzelner Punkte sein, welche gemeinsam die Hüllkurve 34, 36 definieren. Das Übermitteln der Hüllkurven 34, 36 mit den von den Sensoren 16 empfangenen Echosignalen an die Steuereinheit 14 erfolgt gemeinsam, wobei eine zeitversetzte Übertragung der Hüllkurven 34, 36 von den einzelnen Sensoren 16 erfolgt. Außerdem werden die Hüllkurven 34, 36 von den Sensoren 16 an die Steuereinheit 14 in einem auf das Aussenden der Sensorsignale jeweils nachfolgenden Zyklus übertragen.
  • Schritt S130 betrifft ein Identifizieren einer Störung 38 in den Hüllkurven 34, 36 der empfangenen Echosignale jeder Gruppe 18, 20 basierend auf einem Vergleich der Hüllkurven 34, 36 der empfangenen Echosignale aus der entsprechenden Gruppe 18, 20.
  • Zunächst wird die Störung 38 in den Hüllkurven 34, 36 der empfangenen Echosignale einer Gruppe 18, 20 basierend auf einem Vergleich der Hüllkurven 34, 36 von mehreren Sensoren 16 der Gruppe 18, 20 für den jeweils gleichen Frequenzkanal identifiziert. Wie sich aus 3 ergibt, weist die dortige Hüllkurve 34 keine Störung 38 auf. Die Hüllkurve 34 der 3 enthält mehrere Echos 40 von Objekten in der Umgebung 22 des Fahrzeugs 10.
  • Die Hüllkurve 36 der 4 zeigt demgegenüber zusätzlich zu den Echos 40, die auch in 3 dargestellt sind, eine Störung 38, die sich in ähnlicher Weise in den Hüllkurven 34, 36 aller Sensoren 16 für den gleichen Frequenzkanal zeigt, d.h. die Störung 38 ist in den betrachteten Hüllkurven 34, 36 für den entsprechenden Frequenzkanal ähnlich oder gar identisch ausgebildet in Bezug auf Zeit bzw. Entfernung und Amplitude. Wenn die Störung 38 also für denselben Frequenzkanal für alle Sensoren 16 sichtbar ist, wird die Störung 38 als solche erkannt.
  • Zusätzlich wird eine Störung 38 identifiziert, indem für jeden der Ultraschallsensoren 16 ein Vergleich den jeweiligen zwei Hüllkurven 34, 36 basierend auf den zwei verschiedenartigen Echosignalen durchgeführt wird, d.h. die Hüllkurven 34, 36 der zwei empfangenen Frequenzkanäle werden für jeden der Sensoren 16 miteinander verglichen. Die Störung 38 kann - beispielsweise abhängig von der Art der Störung 38 - in nur einem der Frequenzkanäle sichtbar sein, d.h. die Hüllkurve 34, 36 eines Frequenzkanals ist, wie in 3 dargestellt, ohne erkennbare Störung 38, und die Hüllkurve 34, 36 des anderen Frequenzkanals weist, wie in 4 dargestellt, eine erkennbare Störung 38 auf. Die Störung 38 wird dadurch identifiziert, dass der eine Frequenzkanal die Störung 38 zeigt, und der andere Frequenzkanal nicht.
  • Schritt S140 betrifft ein Maskieren von der identifizierten Störung 38 in allen Hüllkurven 34, 36 der empfangenen Echosignale jeder der Gruppen 18, 20. Dadurch wird die Störung 38 in den Hüllkurven 34, 36 ausgeblendet, so dass keine falschen positiven Erkennungen von Objekten in der Umgebung 22 des Fahrzeugs 10 erfolgen. Das Maskieren kann abhängig von der Art der Störung 38 die Hüllkurven 34, 36 nur eines Frequenzkanals oder beider Frequenzkanäle betreffen.
  • Das Verfahren wird in diesem Ausführungsbeispiel in Zyklen repetierend durchgeführt, wobei ein Zyklus für die Sensoren 16 die Schritte S100 bis S120 umfasst. Das repetierende Verfahren umfasst in allgemeiner Form zusätzlich die Schritte S130 und S140.
  • Nachfolgend wird zweite Ausführungsform beschrieben, die auf der Sensoranordnung 12 und dem Verfahren der ersten Ausführungsform basiert. Entsprechend werden Unterschiede zwischen den beiden Ausführungsformen beschrieben. Nicht im Detail beschriebene Merkmale der zweiten Ausführungsform entsprechen im Zweifel denen der ersten Ausführungsform.
  • Das Verfahren der zweiten Ausführungsform wird mit der Sensoranordnung 12 der zweiten Ausführungsform durchgeführt, wobei die Sensoranordnung 12 der zweiten Ausführungsform denselben Aufbau aufweist wie die Sensoranordnung 12 der ersten Ausführungsform.
  • Abweichend zu dem Verfahren der ersten Ausführungsform erfolgt in Schritt S100 das Aussenden von Sensorsignalen mit den Sensoren 16, wobei die Sensoren 16 jeder Gruppe 18, 20 in ihrer jeweiligen Gruppensendephase zeitgleich ihre Sensorsignale aussenden, und wobei die Gruppensendephasen der zwei Gruppen 18, 20 einen zeitlichen Versatz aufweisen. Der zeitliche Versatz ist so gewählt, dass sich die Gruppensendephasen der verschiedenen Gruppen 18, 20 nicht überlappen. Die Gruppensendephasen sind in diesem Fall disjunkte Zeitintervalle.
  • Abweichend zu dem Verfahren der ersten Ausführungsform erfolgt in Schritt S130 das Identifizieren einer Störung 38 in den Hüllkurven 34, 36 der empfangenen Echosignale einer jeweiligen Gruppe 18, 20 unter Berücksichtigung des zeitlichen Versatzes der Gruppensendephasen. Ausgehend von dem bekannten zeitlichen Versatz zusammen mit der ebenfalls bekannten Dauer der entsprechenden Gruppensendephase(n) ergibt sich ein Zeitintervall, in dem Störungen 38 in der Versorgung auftreten können, nämlich Störungen bedingt durch das Aussenden der Echosignale der jeweils anderen Gruppe 18, 20. Daher erfolgt das Identifizieren einer Störung 38 in den Hüllkurven 34, 36 der empfangenen Echosignale einer Gruppe 18, 20 für genau diese Zeitbereiche. Es ergibt sich ein Zeitintervall, in dem diese Störungen 38 auftreten können. In diesem Zeitintervall werden die Störungen 38 basierend auf der Versorgung durch die Steuereinheit 14 während des Aussendens der Sensorsignale gezielt in den Hüllkurven 34, 36 gesucht, um diese einfach zu identifizieren.
  • Das Verfahren wird auch in diesem Ausführungsbeispiel in Zyklen repetierend durchgeführt, wobei ein Zyklus für die Sensoren 16 die Schritte S100 bis S120 umfasst. Dabei sind die Zyklen der beiden Gruppen 18, 20 um den zeitlichen Versatz zueinander versetzt.
  • Nachfolgend wird ein in 6 dargestelltes Verfahren gemäß einer dritten Ausführungsform zum Betreiben der Sensoranordnung 12 der ersten Ausführungsform erläutert. Die in dem beschriebenen Verfahren angegebenen Schritte sind teilweise in ihrer Reihenfolge veränderbar oder auch optional, wie sich in offensichtlicher Weise für den Fachmann ergibt. Prinzipiell ist das Verfahren auch mit der Sensoranordnung 12 der zweiten Ausführungsform entsprechend durchführbar.
  • Das Verfahren der dritten Ausführungsform entspricht teilweise dem Verfahren der ersten Ausführungsform. Entsprechend werden Unterschiede zwischen den beiden Ausführungsformen beschrieben. Nicht im Detail beschriebene Merkmale der dritten Ausführungsform entsprechen im Zweifel denen der ersten Ausführungsform.
  • Das Verfahren beginnt mit Schritt S200, der ein Aussenden von Sensorsignalen mit den Sensoren 16 betrifft. Schritt S200 entspricht im Wesentlichen dem Schritt S100 des Verfahrens der ersten Ausführungsform.
  • Schritt S210 betrifft ein Empfangen von Echosignalen basierend auf Reflektionen der Sensorsignale. Schritt S210 entspricht dem Schritt S110 des Verfahrens der ersten Ausführungsform.
  • Schritt S220 betrifft ein Übermitteln der Hüllkurven 34, 36 mit den empfangenen Echosignalen von den Sensoren 16 an die Steuereinheit 14. Schritt S220 entspricht dem Schritt S120 des Verfahrens der ersten Ausführungsform.
  • Schritt S230 betrifft ein Identifizieren einer Störung 38 in den empfangenen Hüllkurven 34, 36 jeder Gruppe 18, 20 basierend auf dem zeitlichen Versatz der Gruppensendephase und einer Dauer der Gruppensendephase von wenigstens einer anderen Gruppe 18, 20. Die Gruppensendephase der ersten Gruppe 18 wird als Störung in den Hüllkurven 34, 36 der Sensoren 16 der zweiten Gruppe 20 identifiziert, und die Gruppensendephase der zweiten Gruppe 20 wird als Störung in den Hüllkurven 34, 36 der Sensoren 16 der ersten Gruppe 18 identifiziert. Die Störung wird für alle Sensoren 16 der entsprechenden Gruppe 18, 20 identifiziert.
  • Schritt S240 betrifft ein Maskieren von der identifizierten Störung 38 in allen Hüllkurven 34, 36 der empfangenen Echosignale jeder der Gruppen 18, 20. Schritt S240 entspricht dem Schritt S140 des Verfahrens der ersten Ausführungsform.
  • Schritt S250 betrifft ein Verändern des zeitlichen Versatzes zwischen den Gruppensendephasen der beiden Gruppen 18, 20 zwischen zwei Zyklen zum Aussenden der Sensorsignale der beiden Gruppen 18, 20.
  • Das Verfahren der dritten Ausführungsform wird hier in Zyklen repetierend durchgeführt, wobei ein Zyklus für die Sensoren 16 die Schritte S200 bis S220 umfasst. Das repetierende Verfahren umfasst in allgemeiner Form zusätzlich die Schritte S230 bis S250.
  • Bezugszeichenliste
    • 10
    Fahrzeug
    12
    Sensoranordnung
    14
    Steuereinheit
    16
    Sensor, Ultraschallsensor
    18
    erste Gruppe
    20
    zweite Gruppe
    22
    Umgebung
    24
    Versorgungsleitung
    26
    Leitung
    28
    Leitung
    30
    Datenleitung
    32
    Batterie
    34
    Hüllkurve ohne Störung, Kanal 1
    36
    Hüllkurve mit Störung, Kanal 2
    38
    Störung
    40
    Echo

Claims (22)

  1. Verfahren zum Betreiben einer Sensoranordnung (12) mit einer Steuereinheit (14) und einer Mehrzahl Sensoren (16), die in wenigstens einer Gruppe (18, 20) angeordnet sind, wobei die Sensoren (16) an eine gemeinsame elektrische Versorgung angeschlossen sind, insbesondere über die Steuereinheit (14), umfassend die Schritte Aussenden von Sensorsignalen mit den Sensoren (16), wobei die Sensoren (16) jeder Gruppe (18, 20) in ihrer jeweiligen Gruppensendephase ihre Sensorsignale aussenden, Empfangen von Echosignalen basierend auf Reflektionen der Sensorsignale, Übermitteln der empfangenen Echosignale von den Sensoren (16) an die Steuereinheit (14), und Identifizieren einer Störung (38) in den empfangenen Echosignalen der wenigstens einen Gruppe (18, 20) basierend auf einem Vergleich von wenigstens zwei der empfangenen Echosignale aus der entsprechenden Gruppe (18, 20).
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Aussenden von Sensorsignalen mit den Sensoren (16), wobei die Sensoren (16) der wenigstens einen Gruppe (18, 20) in ihrer jeweiligen Gruppensendephase ihre Sensorsignale aussenden, ein Aussenden von wenigstens zwei verschiedenartigen Sensorsignalen mit den Sensoren (16) der wenigstens einen Gruppe (18, 20) umfasst, das Empfangen von Echosignalen basierend auf Reflektionen der Sensorsignale ein Empfangen von wenigstens zwei verschiedenartigen Echosignalen basierend auf Reflektionen der wenigstens zwei verschiedenartigen Sensorsignale umfasst, und das Identifizieren einer Störung (38) in den empfangenen Echosignalen der wenigstens einen Gruppe (18, 20) basierend auf einem Vergleich von wenigstens zwei verschiedenartigen empfangenen Echosignalen erfolgt.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Aussenden von wenigstens zwei verschiedenartigen Sensorsignalen mit den Sensoren (16) der wenigstens einen Gruppe (18, 20) ein Aussenden der wenigstens zwei verschiedenartigen Sensorsignale mit verschiedenen Sensoren (16) der wenigstens einen Gruppe (18, 20) umfasst.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Empfangen von wenigstens zwei verschiedenartigen Echosignalen basierend auf Reflektionen der wenigstens zwei verschiedenartigen Sensorsignale ein Empfangen der wenigstens zwei verschiedenartigen Echosignale mit wenigstens einem der Sensoren (16) der wenigstens einen Gruppe (18, 20) umfasst.
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Identifizieren einer Störung (38) in den empfangenen Echosignalen einer Gruppe (18, 20) basierend auf einem Vergleich von wenigstens zwei empfangenen Echosignalen von zwei unterschiedlichen Sensoren (16) der wenigstens einen Gruppe (18, 20) erfolgt, insbesondere von zwei Sensoren (16) mit einer abweichenden Anordnung.
  6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren ein Maskieren von einer identifizierten Störung (38) in den empfangenen Echosignalen der wenigstens einen Gruppe (18, 20) umfasst, insbesondere in allen empfangenen Echosignalen der wenigstens einen Gruppe (18, 20).
  7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Mehrzahl Sensoren (16) der Sensoranordnung (12) in wenigstens zwei Gruppen (18, 20) angeordnet sind, wobei die Sensoren (16) jeder Gruppe (18, 20) in ihrer jeweiligen Gruppensendephase ihre Sensorsignale aussenden, und die Gruppensendephasen der wenigstens zwei Gruppen (18, 20) einen zeitlichen Versatz aufweisen, und das Identifizieren einer Störung (38) in den empfangenen Echosignalen der wenigstens einen Gruppe (18, 20) basierend auf einem Vergleich von wenigstens zwei der empfangenen Echosignale aus der entsprechenden Gruppe (18, 20) unter Berücksichtigung des zeitlichen Versatzes der Gruppensendephasen von jeweils anderen Gruppen (18, 20) erfolgt.
  8. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren ein Verändern des zeitlichen Versatzes zwischen den Gruppensendephasen der wenigstens zwei Gruppen (18, 20) zwischen zwei Zyklen zum Aussenden der Sensorsignale der entsprechenden Gruppe (18, 20) umfasst.
  9. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Identifizieren einer Störung (38) in den empfangenen Echosignalen der wenigstens einen Gruppe (18, 20) basierend auf einem Vergleich von wenigstens zwei der empfangenen Echosignale aus der entsprechenden Gruppe (18, 20) ein Identifizieren von Echos in den empfangenen Echosignalen mit dem veränderten zeitlichen Versatz über wenigstens zwei Zyklen umfasst.
  10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Aussenden von Sensorsignalen mit den Sensoren (16) jeder Gruppe (18, 20) in ihrer jeweiligen Gruppensendephase ein Aussenden der Sensorsignale von den Sensoren (16) jeder Gruppe (18, 20) in wenigstens zwei Teilgruppen mit einem zeitlichen Abstand zwischen dem Aussenden der Sensorsignale der wenigstens zwei Teilgruppen umfasst, und das Identifizieren einer Störung (38) in den empfangenen Echosignalen der wenigstens einen Gruppe (18, 20) basierend auf einem Vergleich von wenigstens zwei der empfangenen Echosignale aus der entsprechenden Gruppe (18, 20) ein Identifizieren von Echos in den wenigstens zwei empfangenen Echosignalen mit dem zeitlichen Abstand umfasst.
  11. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Identifizieren einer Störung (38) in den empfangenen Echosignalen der wenigstens einen Gruppe (18, 20) basierend auf einem Vergleich von wenigstens zwei der empfangenen Echosignale aus der entsprechenden Gruppe (18, 20) ein Identifizieren von Echos in den wenigstens zwei empfangenen Echosignalen mit dem zeitlichen Abstand über wenigstens zwei Zyklen umfasst.
  12. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Aussenden der Sensorsignale von den Sensoren (16) jeder Gruppe (18, 20) in wenigstens zwei Teilgruppen mit einem zeitlichen Abstand zwischen dem Aussenden der Sensorsignale der wenigstens zwei Teilgruppen ein Verändern des zeitlichen Abstands zwischen zwei Zyklen zum Aussenden der Sensorsignale der entsprechenden Gruppe (18, 20) umfasst, und das Identifizieren einer Störung (38) in den empfangenen Echosignalen der wenigstens einen Gruppe (18, 20) basierend auf einem Vergleich von wenigstens zwei der empfangenen Echosignale aus der entsprechenden Gruppe (18, 20) ein Identifizieren von Echos in den empfangenen Echosignalen mit den veränderten zeitlichen Abständen über wenigstens zwei Zyklen umfasst.
  13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Empfangen von Echosignalen basierend auf Reflektionen der Sensorsignale ein Empfangen von Hüllkurven (34, 36) mit den empfangenen Echosignalen umfasst, das Übermitteln der empfangenen Echosignale von den Sensoren (16) an die Steuereinheit (14) ein Übermitteln der Hüllkurven (34, 36) mit den empfangenen Echosignalen umfasst, und das Identifizieren einer Störung (38) in den empfangenen Echosignalen der wenigstens einen Gruppe (18, 20) basierend auf einem Vergleich von wenigstens zwei Hüllkurven (34, 36) mit den jeweils empfangenen Echosignalen der entsprechenden Gruppe (18, 20) erfolgt.
  14. Verfahren zum Betreiben einer Sensoranordnung (12) mit einer Steuereinheit (14) und einer Mehrzahl Sensoren (16), die in wenigstens zwei Gruppen (18, 20) angeordnet sind, wobei die Sensoren (16) an eine gemeinsame elektrische Versorgung angeschlossen sind, insbesondere über die Steuereinheit (14), umfassend die Schritte Aussenden von Sensorsignalen mit den Sensoren (16), wobei die Sensoren (16) jeder Gruppe (18, 20) in ihrer jeweiligen Gruppensendephase ihre Sensorsignale aussenden, und die Gruppensendephasen der wenigstens zwei Gruppen (18, 20) einen zeitlichen Versatz aufweisen, Empfangen von Echosignalen basierend auf Reflektionen der Sensorsignale, Übermitteln der empfangenen Echosignale von den Sensoren (16) an die Steuereinheit (14), und Identifizieren einer Störung (38) in den empfangenen Echosignalen jeder Gruppe (18, 20) basierend auf dem zeitlichen Versatz der Gruppensendephase und einer Dauer der Gruppensendephase von wenigstens einer anderen Gruppe (18, 20).
  15. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren ein Verändern des zeitlichen Versatzes zwischen den Gruppensendephasen der wenigstens zwei Gruppen (18, 20) zwischen zwei Zyklen zum Aussenden der Sensorsignale der wenigstens zwei Gruppen (18, 20) umfasst.
  16. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Identifizieren einer Störung (38) in den empfangenen Echosignalen jeder Gruppe (18, 20) basierend auf dem zeitlichen Versatz der Gruppensendephasen und einer Dauer der Gruppensendephasen von jeweils anderen Gruppen (18, 20) ein Identifizieren der Störung (38) in den empfangenen Echosignalen jeder Gruppe (18, 20) basierend auf einem Vergleich von wenigstens zwei der empfangenen Echosignale der entsprechenden Gruppe (18, 20) umfasst.
  17. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch 16 in Kombination mit Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Identifizieren der Störung (38) in den empfangenen Echosignalen jeder Gruppe (18, 20) basierend auf einem Vergleich von wenigstens zwei der empfangenen Echosignale der entsprechenden Gruppe (18, 20) ein Identifizieren von Echos in den empfangenen Echosignalen jeder Gruppe (18,20) mit dem veränderten zeitlichen Versatz über wenigstens zwei Zyklen umfasst.
  18. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren ein Maskieren von einer identifizierten Störung (38) in den empfangenen Echosignalen der wenigstens zwei Gruppen (18, 20) umfasst, insbesondere in allen empfangenen Echosignalen der wenigstens zwei Gruppen (18, 20).
  19. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 14 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass das Empfangen von Echosignalen basierend auf Reflektionen der Sensorsignale ein Empfangen von Hüllkurven (34, 36) mit den empfangenen Echosignalen umfasst, und das Übermitteln der empfangenen Echosignale von den Sensoren (16) an die Steuereinheit (14) ein Übermitteln der Hüllkurven (34, 36) mit den empfangenen Echosignalen umfasst.
  20. Sensoranordnung (12) für ein Fahrzeug (10) mit einer Steuereinheit (14), und einer Mehrzahl Sensoren (16), die in wenigstens einer Gruppe (18, 20) angeordnet sind, wobei die Sensoren (16) an eine gemeinsame elektrische Versorgung angeschlossen sind, insbesondere über die Steuereinheit (14), dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoranordnung (12) zu einem Betrieb nach dem Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 13 ausgeführt ist.
  21. Sensoranordnung (12) für ein Fahrzeug (10) mit einer Steuereinheit (14), und einer Mehrzahl Sensoren (16), die in wenigstens zwei Gruppen (18, 20) angeordnet sind, wobei die Sensoren (16) an eine gemeinsame elektrische Versorgung angeschlossen sind, insbesondere über die Steuereinheit (14), dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoranordnung (12) zu einem Betrieb nach dem Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 14 bis 19 ausgeführt ist.
  22. Fahrunterstützungssystem für ein Fahrzeug (10) mit einer Sensoranordnung (12) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 20 oder 21.
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