DE102022122424A1

DE102022122424A1 - Filtern von Geisterechos basierend auf einer Energie von Sensorsignalen

Info

Publication number: DE102022122424A1
Application number: DE102022122424.4A
Authority: DE
Inventors: Maxime COURTOIS; Anshuman Singh
Original assignee: Valeo Schalter und Sensoren GmbH
Current assignee: Valeo Schalter und Sensoren GmbH
Priority date: 2022-09-05
Filing date: 2022-09-05
Publication date: 2024-03-07

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Filtern von Geisterechos, insbesondere von gischtbasierten Echos, in einem Sensorsignal eines Ultraschallsensors (14), der an einem Fahrzeug (10) angebracht ist, wobei das Sensorsignal eine Mehrzahl individueller Ultraschallechos (34) darstellen kann, umfassend die Schritte Empfangen eines aktuellen Sensorsignals von dem Ultraschallsensor (14), Ermitteln einer Energie des aktuellen Sensorsignals, Ermitteln einer Energie von wenigstens einem vorherigen, von dem Ultraschallsensor (14) empfangenen Sensorsignal, Summieren der ermittelten Energien des aktuellen Sensorsignals und des wenigstens eines vorherigen, von dem Ultraschallsensor (14) empfangenen Sensorsignals zu einer Gesamtenergie bezogen auf das aktuelle Sensorsignal, Identifizieren von Geisterechos für das aktuelle Sensorsignal basierend auf der Gesamtenergie, und Filtern der identifizierten Geisterechos. Die Erfindung betrifft außerdem ein Fahrunterstützungssystem (12) für ein Fahrzeug (10), das ausgeführt ist, das obige Verfahren zum Filtern von Geisterechos, insbesondere von gischtbasierten Echos, durchzuführen. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Fahrzeug (10) mit einem solchen Fahrunterstützungssystem (12), wobei der wenigstens eine Ultraschallsensor (14) an einer Karosserie des Fahrzeugs (10) angebracht ist, insbesondere an einer Stoßstange des Fahrzeugs (10).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Filtern von Geisterechos, insbesondere von gischtbasierten Echos, in einem Sensorsignal eines Ultraschallsensors, der an einem Fahrzeug angebracht ist, wobei das Sensorsignal eine Mehrzahl individueller Ultraschallechos darstellen kann.
Auch betrifft die vorliegende Erfindung ein Fahrunterstützungssystem für ein Fahrzeug, mit wenigstens einem Ultraschallsensor zur Anbringung an dem Fahrzeug, der ausgeführt ist Sensorsignale, in denen eine Mehrzahl individueller Ultraschallechos darstellbar ist, bereitzustellen, einer Verarbeitungseinheit, welche die Sensorsignale von dem wenigstens einen Ultraschallsensor empfängt und verarbeitet, um auf der Basis der empfangenen Sensorsignale eine Fahrunterstützungsfunktion bereitzustellen, und einer Datenverbindung, über die der wenigstens eine Ultraschallsensor und die Verarbeitungseinheit miteinander verbunden sind, wobei das Fahrunterstützungssystem ausgeführt ist, das obige Verfahren zum Filtern von Geisterechos, insbesondere von gischtbasierten Echos, durchzuführen.
Des Weiteren betrifft die vorliegende Erfindung ein Fahrzeug mit einem obigen Fahrunterstützungssystem, wobei der wenigstens eine Ultraschallsensor an einer Karosserie des Fahrzeugs angebracht ist, insbesondere an einer Stoßstange des Fahrzeugs.
Ultraschallsensoren werden in der Automobilindustrie vermehrt eingesetzt, um Objekte im Nahbereich eines Fahrzeugs von typischerweise weniger als zehn Metern, meist bis zu fünf Metern, effizient und mit hoher Präzision zu erfassen. Ultraschallsensoren funktionieren in diesem Bereich sehr zuverlässig. Allerdings kann die Erfassung von Objekten z.B. durch ungünstige Wetterbedingungen gestört werden, insbesondere durch Regen. Regen kann Geisterechos erzeugen, die zu keinem realen Objekt gehören.
Ein zusätzlicher Effekt bei Regen betrifft beispielsweise das Auftreten von Gischt. Bei höheren oder hohen Geschwindigkeiten, wie beispielsweise beim Fahren auf der Autobahn, treten zusätzliche physikalische Effekte auf, durch die es zu Störungen kommen kann. So sammelt sich bei Regen typischerweise Wasser auf der Fahrbahnoberfläche und bildet einen Wasserfilm. Solche Fahrbahnoberflächen sind meist aus Asphalt hergestellt und weisen einen Abflusskoeffizienten auf, der das Abfließen des Wassers von der Fahrbahnoberfläche definiert. Die Fahrzeugreifen nehmen einen Teil des Wasserfilms auf und schleudern ihn nach hinten, was zu den bekannten Wasserspritzern führt, die Wassertropfenwolken bilden, die auch als Gischt bezeichnet werden, und die Wahrnehmung der Umgebung für die Autofahrer behindern. Auch Gischt kann Geisterechos erzeugen, die zu keinem realen Objekt gehören. Fahrunterstützungssysteme stehen dann vor der Herausforderung, Reflektionen von realen Objekten (z.B. Drittfahrzeug, Leitplanke usw.) von Geisterechos zu unterscheiden. Entsprechendes gilt für andere Arten von Störungen, die beispielsweise durch Sand, Staub oder andere feste Partikel, die sich in der Luft befinden oder von dem Fahrzeug aufgewirbelt werden, entstehen können. Die nachfolgenden Ausführungen in Bezug auf Gischt gelten entsprechend für die andere Arten von Störungen, die beispielsweise durch Sand, Staub oder andere feste Partikel, die sich in der Luft befinden oder von dem Fahrzeug aufgewirbelt werden, entstehen können.
Eine Anwendung von Fahrunterstützungssystemen umfasst die sogenannte Totwinkelüberwachung oder Totwinkelwarnung, auch mit dem englischen Begriff „blind spot detection“ bezeichnet. Der tote Winkel betrifft einen Bereich seitlich neben dem Fahrzeug, der von einem Fahrer weder unmittelbar eingesehen werden kann noch im Sichtfeld eines Seitenspiegels liegt. Im Fahrzeugbau ist der tote Winkel normgemäß vorgegeben. Dieser genormte tote Winkel erstreckt sich entsprechend neben dem Fahrzeug in Längsrichtung von etwa einer Fahrerposition in Richtung bis hinter das Fahrzeug, typischerweise bis in einem Bereich etwa drei Meter hinter dem Fahrzeug. Der genormte tote Winkel weist außerdem eine Breite von 2,5 Meter bis 3 Metern neben dem Fahrzeug auf. Auch wenn ein Teilbereich dieses genormten toten Winkels in der Praxis einsehbar sein kann, wird typischerweise dieser gesamte Bereich neben und hinter dem Fahrzeug zu dem Bereich des toten Winkels gerechnet. Ein toter Winkel existiert sowohl auf einer Fahrerseite wie auch auf einer Beifahrerseite des Fahrzeugs.
Die Totwinkelüberwachung basiert heutzutage auf einem oder mehreren Ultraschallsensoren, der/die an einer Längsseite des Fahrzeugs angeordnet ist/sind, um eine Annäherung von Objekten in diesem Bereich zu erfassen. Eine Totwinkelwarnung wird ausgegeben, wenn ein Ultraschallsensor während der Fahrt ein Objekt im Bereich des toten Winkels erfasst. Dies gilt insbesondere, wenn sich das Objekt annähert. Dabei wird die Totwinkelüberwachung üblicherweise unabhängig für Fahrer- und Beifahrerseite des Fahrzeugs durchgeführt. Ultraschallsensoren werden bevorzugt verwendet, da sie zuverlässig und gleichzeitig kostengünstig verfügbar sind. Dabei können die Ultraschallsensoren für verschiedene Fahrunterstützungssysteme gemeinsam verwendet werden, so dass nicht für jedes Fahrunterstützungssystem separate Ultraschallsensoren verwendet werden müssen. Beispielhaft seien hier Einparkhilfen genannt, die ebenfalls Ultraschallsensoren zur Überwachung einer Umgebung des Fahrzeugs verwenden, insbesondere an einer vorderen und/oder hinteren Stoßstange, also an einer vorderen und/oder hinteren Stirnseite des Fahrzeugs.
Ein häufig auftretendes Problem bei der Totwinkelwarnung betrifft Totwinkelwarnungen, die von dem System ausgegeben werden, ohne dass eine wirkliche Gefahr besteht, sogenannte falsche positive Erkennungen von Objekten im toten Winkel. Solche falschen positiven Erkennungen können durch die genannten Geisterechos, beispielsweise durch die beschriebene Gischt, d.h. wenn die Ultraschallsensoren von einem Untergrund aufspritzendes Wasser erfassen, auftreten, wenn die Geisterechos fälschlicherweise als Objekte im toten Winkel erkannt werden. Fehler durch die Erkennung von Gischt betreffen insbesondere von dem eigenen Fahrzeug aufgespritztes Wasser, da die Gischt in der Nähe der Umgebungssensoren des Fahrzeugs auftritt. Problematische ist insbesondere Gischt, die von dem eigenen Fahrzeug, dem Fahrzeug, aufgewirbelt wird, und sich in einem Sichtfeld von einem Ultraschallsensor zur Totwinkelüberwachung befindet, wobei prinzipiell auch durch neben dem Fahrzeug befindliche Dritt-Fahrzeuge problematische Gischt erzeugt werden, entweder durch Fahrzeuge, die sich in einer gleichen Fahrtrichtung bewegen, also überholte oder überholende Fahrzeuge, wie auch durch Fahrzeuge, die sich in einer entgegengesetzten Fahrtrichtung bewegen und zum Gegenverkehr gehören.
Das Dokument DE 10 2010 033 207 A1 betrifft ein Verfahren zur Umfeldüberwachung für ein Fahrzeug, wobei zu vorgegebenen Messzeitpunkten von mindestens einem Ultraschallsensor ein Sendesignal ausgesendet und in Reaktion auf das Sendesignal mindesten ein Echosignal empfangen wird, wobei für jedes empfangene Echosignal durch Auswertung einer korrespondierenden Laufzeit eine Abstandsinformation zu einem möglichen Objekt ermittelt. Um eine Analyse der empfangenen Echosignale zur Erkennung von realen Objekten und/oder von Störquellen als mögliche Objekte zu ermöglichen, wird aus den zu einem Messzeitpunkt ermittelten Abstandsinformationen ein Abstandsmuster der empfangenen Echosignale für den korrespondierenden Messzeitpunkt bestimmt. Zur Erkennung eines realen Objekts und/oder einer Störquelle als mögliches Objekt werden Parameter von Abstandsmustern miteinander verglichen, welche zu mindestens zwei aufeinander folgenden Messzeitpunkten erfasst werden.
In diesem Zusammenhang ist aus der DE 10 2017 119 042 A1 eine Verbesserung der Totwinkelüberwachung mit einer Vermeidung von Totwinkelwarnungen durch Gischt bekannt. Das dortige Fahrerassistenzsystem umfasst wenigstens einen ersten Umgebungssensor zur Überwachung des toten Winkels, wenigstens einen zweiten Umgebungssensor, der einen zweiten Bereich an einer hinteren Stirnseite des Fahrzeugs überwacht, und eine Steuerungseinheit, die ausgeführt ist, Sensorsignale des wenigstens einen ersten Umgebungssensors und des wenigstens einen zweiten Umgebungssensors zu empfangen, wobei die Steuerungseinheit ausgeführt ist, eine Objekterkennung in dem toten Winkel basierend den Sensorsignalen des wenigstens einen ersten Umgebungssensors und eine Objekterkennung in dem zweiten Bereich basierend den Sensorsignalen des wenigstens einen zweiten Umgebungssensors durchzuführen, die Steuerungseinheit ausgeführt ist, eine Wahrscheinlichkeit für eine Erkennung von Gischt basierend auf der Objekterkennung in dem toten Winkel und in dem zweiten Bereich zu bestimmen, und die Steuerungseinheit ausgeführt ist, eine Totwinkelwarnung bei einer Erkennung eines sich annähernden Objekts in dem toten Winkel auszugeben, wenn die Wahrscheinlichkeit Erkennung von Gischt unter einem Grenzwert liegt.
Ausgehend von dem oben genannten Stand der Technik liegt der Erfindung somit die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Filtern von Geisterechos, insbesondere von gischtbasierten Echos, in einem Sensorsignal eines Ultraschallsensors, ein Fahrunterstützungssystem für ein Fahrzeug, das ausgeführt ist, das obige Verfahren zum Filtern von Geisterechos, insbesondere von gischtbasierten Echos, durchzuführen sowie ein Fahrzeug mit einem solchen Fahrunterstützungssystem anzugeben, die Geisterechos, insbesondere gischtbasierte Echos, in Sensorsignalen von Ultraschallsensoren zuverlässig identifizieren und filtern können, wobei das Identifizieren und Filtern der Geisterechos, insbesondere von gischtbasierten Echos, vorzugsweise einfach durchgeführt werden kann.
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 zum Filtern von Geisterechos, insbesondere von gischtbasierten Echos, in einem Sensorsignal eines Ultraschallsensors, der an einem Fahrzeug angebracht ist, angegeben, wobei das Sensorsignal eine Mehrzahl individueller Ultraschallechos darstellen kann, umfassend die Schritte Empfangen eines aktuellen Sensorsignals von dem Ultraschallsensor, Ermitteln einer Energie des aktuellen Sensorsignals, Ermitteln einer Energie von wenigstens einem vorherigen, von dem Ultraschallsensor empfangenen Sensorsignal, Summieren der ermittelten Energien des aktuellen Sensorsignals und des wenigstens eines vorherigen, von dem Ultraschallsensor empfangenen Sensorsignals zu einer Gesamtenergie bezogen auf das aktuelle Sensorsignal, Identifizieren von Geisterechos für das aktuelle Sensorsignal basierend auf der Gesamtenergie, und Filtern der identifizierten Geisterechos.
Erfindungsgemäß ist außerdem ein Fahrunterstützungssystem für ein Fahrzeug angegeben, mit wenigstens einem Ultraschallsensor zur Anbringung an dem Fahrzeug, der ausgeführt ist Sensorsignale, in denen eine Mehrzahl individueller Ultraschallechos darstellbar ist, bereitzustellen, einer Verarbeitungseinheit, welche die Sensorsignale von dem wenigstens einen Ultraschallsensor empfängt und verarbeitet, um auf der Basis der empfangenen Sensorsignale eine Fahrunterstützungsfunktion bereitzustellen, und einer Datenverbindung, über die der wenigstens eine Ultraschallsensor und die Verarbeitungseinheit miteinander verbunden sind, wobei das Fahrunterstützungssystem ausgeführt ist, das obige Verfahren zum Filtern von Geisterechos, insbesondere von gischtbasierten Echos, durchzuführen.
Weiter ist erfindungsgemäß ein Fahrzeug mit einem obigen Fahrunterstützungssystem angegeben, wobei der wenigstens eine Ultraschallsensor an einer Karosserie des Fahrzeugs angebracht ist, insbesondere an einer Stoßstange des Fahrzeugs. Grundidee der vorliegenden Erfindung ist es also, Geisterechos, insbesondere gischtbasierte Echos, durch eine Betrachtung von mehreren Sensorsignalen über die Zeit durchzuführen, um auftretende Geisterechos, insbesondere von gischtbasierten Echos, zu identifizieren. Dabei kann das Verfahren einfach durchgeführt werden, da keine tiefergehende Analyse der Sensorsignale erforderlich ist, sondern das Identifizieren der Geisterechos, insbesondere der gischtbasierten Echos, über die Energie der Sensorsignale erfolgt. Auch wenn vorliegend insbesondere auf die gischtbasierten Echos Bezug genommen wird, gelten die Ausführungen der vorliegenden Erfindung entsprechend für andere Arten von Störungen, die beispielsweise durch Sand, Staub oder andere feste Partikel, die sich in der Luft befinden oder von dem Fahrzeug aufgewirbelt werden, entstehen können. Diese Störungen verhalten sich ähnlich wie gischtbasierte Störungen und sind daher von den gischtbasierten Störungen umfasst, genauso wie andere Störungen, die ähnliche Eigenschaften aufweisen.
Die vorliegende Erfindung macht sich zunutze, dass Geisterechos, insbesondere gischtbasierte Echos, bestimmte Eigenschaften aufweisen, die durch die Betrachtung mehrerer Sensorsignale verwendet werden können, um die Geisterechos, insbesondere gischtbasierte Echos, zu identifizieren. Typischerweise gilt, dass bei einer niedrigen Gesamtenergie von mehreren Sensorsignalen, mit einer hohen Wahrscheinlichkeit Geisterechos vorliegen. Bei einer niedrigen Gesamtenergie ist es somit wahrscheinlich, dass (zufälliges) Rauschen vorliegt. Nur bei höheren Energien ist davon auszugehen, dass keine Geisterechos vorliegen, und ein Echo eines realen Objekts oder Echos mehrerer realer Objekte in dem Sensorsignal enthalten ist oder sind.
Verschiedene dieser Eigenschaften können dazu führen, dass sich über die Gesamtenergie mehrerer Sensorsignale Geistechos identifizieren lassen, wie im Zuge der Entwicklung festgestellt wurde, sodass sich die Geisterechos, insbesondere die gischtbasierten Echos, zuverlässig identifizieren lassen und gefiltert werden können. Da gischtbasierte Echos eine häufige Basis für Geisterechos darstellen, kann insgesamt ein großer Teil der Geisterechos gefiltert werden, wodurch der Betrieb von Fahrunterstützungssystemen insgesamt verbessert werden kann. Dies gilt insbesondere für Fahrunterstützungssysteme, die die Ultraschallsensoren während der Fahrt verwenden, d.h. die Ultraschallsensoren werden verwendet, wenn das Auftreten von Gischt wahrscheinlich ist.
Diese Eigenschaften umfassen beispielhaft, dass Gischt und damit gischtbasierte Echos als Rauschen betrachtet werden können, insbesondere als Zufallsrauschen mit einer Normalverteilung der dadurch erzeugten Echos in den Sensorsignalen. Demgegenüber erzeugen relevante Objekte in der Umgebung des Fahrzeugs, wie beispielsweise Drittfahrzeuge, Leitplanken, oder andere, Ultraschallechos, die bestimmte Muster enthalten, die sich aus Ihrer Bewegung relativ zu dem Fahrzeug ergeben. Die Ultraschallechos von realen Objekten ziehen sich fortlaufend durch mehrere Sensorsignale. Sie sind also - zumindest eingeschränkt - vorhersehbar. Insbesondere kann beispielsweise ein entgegenkommendes Objekt zunächst im Fernbereich mit Echos schwacher Amplitude gesehen werden, wobei sich die Amplitude der Echos dieses gesehenen Objekts bei einer Annäherung vergrößert. Sobald sich das Objekt wieder entfernt, kann das Objekt im Fernbereich wieder mit Echos schwacher Amplitude gesehen werden.
Eine weitere Eigenschaft, die ausgenutzt werden kann, betrifft das Sensorsignal selber. Das Sensorsignal enthält vorliegend nicht nur Information in Bezug auf ein Echo, sondern kann mehrere Echos darstellen. Dies kann helfen, Gischt und damit gischtbasierte Echos zu erkennen. Auch werden beim Fahren auf einem nassen Untergrund wie Asphalt von den Zielfahrzeugen Geisterechos erzeugt, die den Rauschanteil in der Gesamtenergie verstärken.
Die Geisterechos sind Echos in dem Sensorsignal, die nicht auf realen Objekten basieren, sondern die beispielsweise gischtbasiert sind. Dabei handelt es sich um sogenannte falsche Positiverfassungen („false positive“).
Das Sensorsignal kann unterschiedlich verwendet werden, um die Mehrzahl individueller Ultraschallechos darzustellen. Das Sensorsignal kann nach der Art einer Hüllkurve die jeweils empfangene Ultraschallenergie über einen Messzyklus umfassen (Echosignal). Entsprechend kann die Verarbeitungseinheit die individuellen Ultraschallechos in dem Sensorsignal identifizieren. Alternativ kann das Sensorsignal Informationen über die empfangenen individuellen Ultraschallechos enthalten, beispielsweise Entfernung und Amplitude der jeweiligen Ultraschallechos, die von dem Ultraschallsensor an die Verarbeitungseinheit übertragen werden. Die Ultraschallechos werden von dem jeweiligen Ultraschallsensor anhand ihrer Amplitude gegenüber Grenzwerten erfasst. Als Mehrzahl individueller Ultraschallechos kann eine Anzahl von beispielsweise bis zu zehn individueller Ultraschallechos, teilweise auch weniger, in dem Sensorsignal dargestellt werden.
Das Empfangen des aktuellen Sensorsignals von dem Ultraschallsensor betrifft das Übertragen des Sensorsignals von dem Ultraschallsensor an die Verarbeitungseinheit. Dem geht einer an sich bekannter Messzyklus des Ultraschallsensors voraus, in dem das Echosignal basierend auf wenigstens einem ausgesendeten Ultraschallpuls empfangen wird.
Das Ermitteln der Energie des aktuellen Sensorsignals betrifft eine Verarbeitung des jeweiligen Sensorsignals, um basierend auf den individuellen Ultraschallechos die Energie zu ermitteln. Details sind nachstehend angegeben.
Zusätzlich wird von wenigstens einem vorherigen, von dem Ultraschallsensor empfangenen Sensorsignal, die Energie ermittelt. Vorzugsweise wird die Energie von einer Mehrzahl vorheriger Sensorsignale ermittelt. Die Energie wird für alle Sensorsignale auf die gleiche Weise ermittelt.
Die Gesamtenergie betrifft eine Addition der ermittelten Energien für die jeweils betrachteten Sensorsignale, also des aktuellen Sensorsignals und der betrachteten vorherigen, von dem Ultraschallsensor empfangenen Sensorsignale. Die so ermittelte Gesamtenergie ist dem aktuellen Sensorsignal zugeordnet. Dadurch wird ein mit dem jeweils aktuellen Sensorsignal bewegliches Fenster von Sensorsignalen zur Ermittlung der Gesamtenergie betrachtet.
Das Identifizieren von Geisterechos für das aktuelle Sensorsignal erfolgt basierend auf der Gesamtenergie. Dabei wird zunächst die Gesamtenergie für das aktuelle Sensorsignal betrachtet. Zusätzlich kann die Gesamtenergie für weitere Sensorsignale betrachtet werden.
Das Filtern der identifizierten Geisterechos betrifft eine Nichtberücksichtigung der Geisterechos für die weitere Verarbeitung. Dabei könne individuelle Ultraschallechos aus dem aktuellen Sensorsignal gefiltert werden, oder das aktuelle Sensorsignal wird insgesamt gefiltert, d.h. keines der in dem aktuellen Sensorsignal enthaltenen individuellen Ultraschallechos wird für die weitere Verarbeitung berücksichtigt.
Das Fahrunterstützungssystem stellt eine Unterstützungsfunktion für das Fahrzeug bereit. Verschiedene Arten von Unterstützungsfunktion sind möglich, um beispielsweise einen menschlichen Fahrer des Fahrzeugs zu unterstützen, oder Unterstützungsfunktionen für einen autonomen oder zumindest teilautonomen Betrieb des Fahrzeugs bereitzustellen.
Der wenigstens eine Ultraschallsensor ist an einer geeigneten Position an der Karosserie des Fahrzeugs angebracht, insbesondere an einer vorderen bzw. hinteren Stoßstange. Dort kann der wenigstens eine Ultraschallsensor eine effektive Überwachung der Umgebung des Fahrzeugs durchführen. Verschiedenartige Ultraschallsensoren sind als solche im Stand der Technik bekannt und müssen nicht weiter erläutert werden. Vorzugsweise sind an der Vorderseite und/oder an der Rückseite des Fahrzeugs einen Mehrzahl Ultraschallsensoren angeordnet, die beispielsweise abhängig von der jeweiligen Unterstützungsfunktion gemeinsam, teilweise gemeinsam oder alleine verwendet werden, und für die individuell Geisterechos gefiltert werden können oder nicht, beispielsweise abhängig von ihrer Anordnung am Fahrzeug und/oder einer Fahrtrichtung des Fahrzeugs.
Die Verarbeitungseinheit, welche die Sensorsignale von dem wenigstens einen Ultraschallsensor empfängt und verarbeitet, ist eine im automobilen Bereich an sich bekannte ECU (electronic control unit), welche die Fahrunterstützungsfunktion bereitstellt. Das Filtern der Geisterechos wird von der Verarbeitungseinheit durchgeführt. Die Verarbeitungseinheit kann zusätzlich eine nachgelagerte Verarbeitung zur Durchführung der Unterstützungsfunktion durchführen, oder lediglich die Geisterechos wie beschrieben filtern.
Die Datenverbindung verbindet den wenigstens eine Ultraschallsensor und die Verarbeitungseinheit miteinander. Die Datenverbindung kann eine prinzipiell beliebige Datenverbindung sein, die beispielsweise als Datenbus ausgeführt ist. Im Automobilbereich sind dazu verschiedene Datenbusse bekannt, beispielsweise CAN, FlexRay, LIN, LON, oder auch andere.
Das Fahrzeug kann ein prinzipiell beliebiges Fahrzeug sein, welches das Fahrunterstützungssystem aufweist.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung umfasst das Ermitteln einer Energie des aktuellen Sensorsignals und/oder das Ermitteln einer Energie von wenigstens einem vorherigen, von dem Ultraschallsensor empfangenen Sensorsignal ein Ermitteln einer Energie des jeweiligen Sensorsignals basierend auf einer Summation einer Anzahl in dem jeweiligen Sensorsignal enthaltener individueller Ultraschallechos. Die Energie eines jeweiligen Sensorsignals kann also als Anzahl der enthaltenen individuellen Ultraschallechos ermittelt werden. Je größer die Anzahl individueller Ultraschallechos in dem Sensorsignal, desto größer ist die Energie.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung umfasst das Ermitteln einer Energie des jeweiligen Sensorsignals basierend auf einer Summation einer Anzahl in dem jeweiligen Sensorsignal enthaltener individueller Ultraschallechos ein Ermitteln der Energie des jeweiligen Sensorsignals basierend auf einer gewichteten Summation der Anzahl in dem jeweiligen Sensorsignal enthaltener individueller Ultraschallechos. Die Gewichtung ermöglicht es, dass die in dem jeweiligen Sensorsignal enthaltenen individuellen Ultraschallechos unterschiedlich stark zur Energie eines jeweiligen Sensorsignals beitragen. Damit tragen die individuellen Ultraschallechos in dem jeweiligen Sensorsignal auch unterschiedlich stark zur Gesamtenergie bezogen auf das jeweils aktuelle Sensorsignal bei. Die Gewichtung ermöglicht damit eine genauere Ermittlung der Energie des jeweiligen Sensorsignals unter Ausnutzung von Eigenschaften, die durch die Betrachtung mehrerer Sensorsignale verwendet werden können, um die Geisterechos, insbesondere gischtbasierte Echos, zu identifizieren. Die Gewichtung kann für die individuellen Ultraschallechos jeweils individuell erfolgen, beispielsweise basierend auf Eigenschaften der individuellen Ultraschallechos. Alternativ oder zusätzlich kann die Gewichtung für die in dem jeweiligen Sensorsignal enthaltenen individuellen Ultraschallechos jeweils gemeinsam erfolgen, indem einer größere Anzahl individueller Ultraschallechos in dem jeweiligen Sensorsignal eine überproportional oder unterproportional große Energie zugeordnet wird verglichen mit einer geringeren Anzahl individueller Ultraschallechos.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung umfasst das Ermitteln der Energie des jeweiligen Sensorsignals basierend auf einer gewichteten Summation der Anzahl in dem jeweiligen Sensorsignal enthaltener individueller Ultraschallechos ein Gewichten der in dem jeweiligen Sensorsignal enthaltenen individuellen Ultraschallechos basierend auf einer Entfernung des jeweiligen Ultraschallechos und/oder einer Amplitude des jeweiligen Ultraschallechos. Die Gewichtung kann dadurch erfolgen, dass die Energie eines jeweiligen Sensorsignals als Summation der Abstände der individuellen Ultraschallechos ermittelt wird. Die Energie kann also beispielsweise für ein jeweiliges Sensorsignal durch eine Summation der Abstände von jedem der individuellen Ultraschallechos ermittelt werden. Alternativ oder zusätzlich kann die Gewichtung dadurch erfolgen, dass die Energie eines jeweiligen Sensorsignals als Summation der Amplituden der individuellen Ultraschallechos ermittelt wird. Die Energie kann also beispielsweise für ein jeweiliges Sensorsignal durch eine Summation der Amplituden von jedem der individuellen Ultraschallechos ermittelt werden. Damit tragen individuelle Ultraschallechos mit einer größeren Entfernung und/oder mit einer größeren Amplitude stärker zur Energie des jeweiligen Sensorsignals bei als individuelle Ultraschallechos mit einer geringeren Entfernung und/oder mit einer geringeren Amplitude.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung umfasst das Identifizieren von Geisterechos für das aktuelle Sensorsignal basierend auf der Gesamtenergie ein Vergleichen der Gesamtenergie bezogen auf das aktuelle Sensorsignal mit der Gesamtenergie bezogen auf wenigstens ein vorheriges Sensorsignal, insbesondere ein Vergleichen mit einem Verlauf der Gesamtenergie bezogen auf eine Sequenz von Sensorsignalen. Es wird also eine Glättung durchgeführt basierend auf den Gesamtenergien der Sensorsignale der Sequenz. Dadurch kann ein Anstieg der Energie über mehrere Sensorsignale erfasst werden, um Ausreißer zu verhindern. Einzelne Sensorsignale mit einer großen Energie bzw. einer großen Gesamtenergie können somit im Lichte vorangehender Sensorsignale betrachtet werden.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung umfasst das Identifizieren von Geisterechos für das aktuelle Sensorsignal basierend auf der Gesamtenergie ein Vergleichen der Gesamtenergie bezogen auf das aktuelle Sensorsignal mit einer Aktivierungsenergie. Die Aktivierungsenergie definiert eine minimale Gesamtenergie, damit das aktuelle Sensorsignal als basierend auf wenigstens einem realen Objekt identifiziert wird. Unterhalb der Aktivierungsenergie werden die Echos des aktuellen Sensorsignals als auf Gischt basierend verworfen. Es ergibt sich eine Hochpassfilterung für die Sensorsignale. Wenn die Gesamtenergie größer ist als die Aktivierungsenergie, liegt kein (zufälliges) Rauschen vor, sondern es wird davon ausgegangen, dass ein reales Objekt vorliegt. Dieses Objekt kann fest, statisch oder dynamisch sein.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung umfasst das Identifizieren von Geisterechos für das aktuelle Sensorsignal basierend auf der Gesamtenergie ein Anwenden einer schrittbasierten Hysteresefunktion für das Identifizieren von Geisterechos. Durch die Hysterese werden Schwankungen zwischen den Energien für die einzelnen Sensorsignale ausgeglichen, um das Identifizieren von Geisterechos für das aktuelle Sensorsignal weiter zu verbessern. Ausschläge der Gesamtenergie können dadurch ausgeglichen werden.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist das Fahrunterstützungssystem als Totwinkelwarnsystem ausgeführt. Die Totwinkelwarnung, im englischen auch als „blind spot detection“ bezeichnet, ist besonders anfällig für Geisterechos, insbesondere für gischtbasierte Echos, da sie beim Fahren des Fahrzeugs verwendet wird, so dass die Wahrscheinlichkeit für das Auftreten von Gischt und damit von gischtbasierten Echos höher ist als beispielsweise für Fahrunterstützungssysteme zum Parken des Fahrzeugs, die meist bei sehr niedrigen Geschwindigkeiten im Bereich der Schrittgeschwindigkeit aktiv sind. Damit ist das Filtern von Geisterechos, insbesondere von gischtbasierten Echos, in Sensorsignalen von Ultraschallsensoren für ein solches Fahrunterstützungssystem besonders relevant.
Merkmale wie auch Vorteile des beschriebenen Verfahrens lassen sich ohne Weiteres auf das beschriebene System wie auch Fahrzeug übertragen und umgekehrt. Auch können einzelne Schritte des Verfahrens in einer an sich beliebigen Reihenfolge durchgeführt werden. Das Verfahren ist nicht auf die beispielhaft beschriebene Abfolge der Verfahrensschritte beschränkt, wie sich für den Fachmann offensichtlich aus der Beschreibung ergibt.
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 zur Durchführung einer Totwinkelwarnung umfassend eine Mehrzahl Ultraschallsensoren und eine Steuerungseinheit, die über eine Datenverbindung miteinander verbunden sind, gemäß einer ersten, bevorzugten Ausführungsform,
2 ein Diagramm eines mit einem Ultraschallsensor empfangenen Echosignals zusammen mit Grenzwerten zur Erfassung individueller Ultraschallechos,
3 ein Diagramm der Energie von mit einem Ultraschallsensor empfangenen Sensorsignalen für etwa 1200 Messschritte als Sensorsignale,
4 ein Diagramm der kumulierten bzw. summierten Energien des aktuellen Sensorsignals und zehn vorheriger, von dem Ultraschallsensor empfangener Sensorsignale als Gesamtenergie bezogen auf das jeweils aktuelle Sensorsignal in Übereinstimmung mit den Energien der Sensorsignale aus 3,
5 ein Diagramm in Übereinstimmung mit 4, in dem die kumulierten Energien verschiedenen Objekterkennungen für sich annähernde Objekte, sich entfernende Objekte, quasi-statische Objekte wie einer Leitplanke und Rauschen zugeordnet sind für etwa 1200 Messschritte in Übereinstimmung mit den in 3 dargestellten Messschritten ohne Filterung von Geisterechos,
6 das Diagramm aus 5, in dem Geisterechos durch Filtern entfernt wurden,
7 eine beispielhafte Darstellung des Auftretens von Geisterechos über eine Mehrzahl Messschritte mit einer geringen Anzahl gischtbasierter Echos zusammen mit Ultraschallechos durch reale Objekte,
8 eine beispielhafte Darstellung des Auftretens von Geisterechos über eine Mehrzahl Messschritte mit einer erhöhten Anzahl gischtbasierter Echos zusammen mit Ultraschallechos durch reale Objekte, und
9 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Filtern von Geisterechos, insbesondere von gischtbasierten Echos, in einem Sensorsignal eines Ultraschallsensors, der an einem Fahrzeug angebracht ist, wobei das Sensorsignal eine Mehrzahl individueller Ultraschallechos darstellen kann, das mit dem Fahrzeug und dem Fahrunterstützungssystem aus 1 durchgeführt wird.

Die 1 zeigt ein Fahrzeug 10 gemäß einer ersten, bevorzugten Ausführungsform. Das Fahrzeug 10 umfasst ein Fahrunterstützungssystem 12, das in diesem Ausführungsbeispiel zur Durchführung einer Totwinkelüberwachung bzw. Totwinkelwarnung ausgeführt ist. Ein solches Fahrunterstützungssystem 12 ist auch unter dem englischen Begriff „blind spot detection“ (BSD) bekannt.
Das Fahrunterstützungssystem 12 umfasst in diesem Ausführungsbeispiel mehrere Ultraschallsensoren 14, die in zwei Gruppen entlang einer Vorderseite und einer Rückseite des Fahrzeugs 10 angeordnet sind. Jeder der Ultraschallsensoren 14 ist ausgeführt, Sensorinformationen zu erfassen und bereitzustellen. Die Sensorinformationen werden typischerweise kontinuierlich von den Ultraschallsensoren 14 bereitgestellt. Die Ultraschallsensoren 14 sind an geeigneten Positionen an einer vorderen bzw. hinteren Stoßstange des Fahrzeugs 10 angebracht.
Das Fahrunterstützungssystem 12 umfasst weiterhin eine Verarbeitungseinheit 16, die über eine Datenverbindung 18 mit den Ultraschallsensoren 14 verbunden ist. Die Verarbeitungseinheit 16 ist eine im automobilen Bereich typischerweise als ECU (electronic control unit) bezeichnete Recheneinheit. Die Datenverbindung 18 ist hier als ein Datenbus 18 beispielsweise nach einem der Standards CAN, LIN, LON oder Flexray ausgeführt.
Die Ultraschallsensoren 14 stellen ihre Sensorinformationen bereit und übertragen diese über die Datenverbindung 18 an die Verarbeitungseinheit 16, welche die Sensorinformationen empfängt und verarbeitet zur Erfassung einer Umgebung 20 des Fahrzeugs 10. Das Fahrzeug 10 kann sich dabei in Fahrtrichtung 22 bewegen, wie in 1 dargestellt ist. Die Sensorinformationen werden von der Verarbeitungseinheit 16 verarbeitet.
Die Sensorinformationen enthalten Informationen in Bezug auf individuelle Ultraschallechos, die in einem von dem jeweiligen Ultraschallsensor 14 empfangenen Ultraschallechosignal enthalten sind. Die Sensorinformationen enthalten in diesem Ausführungsbeispiel eine Entfernung und eine Amplitude der jeweils empfangenen individuellen Ultraschallechos.
2 zeigt beispielhaft ein mit einem Ultraschallsensor 14 aufgenommenes Ultraschallechosignal 24. Das Ultraschallechosignal 24 zeigt zunächst einen ausgesendeten Ultraschallpuls 26, an den sich eine Abklingzeit 28 der Schwingung anschließt. Zusätzlich sind in dem Ultraschallechosignal 24 drei Peaks 30 zu erkennen. In dem Diagramm der 2 sind Schwellwerte 32 zur Erkennung eines Ultraschallechos 34 in dem empfangenen Ultraschallechosignal 24 definiert. Die Schwellwerte 32 sind abschnittsweise für verschiedene Entfernungsbereiche des Ultraschallechosignals 24 angegeben. Der mittlere der drei Peaks 30 liegt unterhalb der dortigen Schwellwerte 32, während für die beiden anderen Peaks 30 die Schwellwerte 32 überschritten werden. Entsprechend werden die beiden Peaks 30, welche die Schwellwerte 32 überschreiten, als Ultraschallechos 34 erfasst. Die jeweiligen Sensorinformationen werden durch den Abstand und den Pegel für die erfassten Ultraschallechos 34 gebildet. Der Abstand der Ultraschallechos 34 wird dabei anhand einer Signallaufzeit von Aussenden des Ultraschallpulses 26 bis zum Empfang des jeweiligen Ultraschallechos 34 bestimmt. Diese Signallaufzeit wird auch mit dem englischen Begriff „time of flight“ bezeichnet, wie in 2 dargestellt ist. In jedem Sensorsignal können hier beispielhaft bis zu fünf individuelle Ultraschallechos 34 dargestellt werden. Dabei handelt es sich lediglich um einen definierten Wert, um die Datenübertragung zwischen dem Ultraschallsensor 14 und der Verarbeitungseinheit 16 zu begrenzen.
Alternativ oder zusätzlich können die Sensorinformationen jeweils durch das empfangene Ultraschallechosignal 24 selbst gebildet werden, wobei die jeweiligen Sensorinformationen beispielsweise durch eine Hüllkurve des empfangenen Ultraschallechosignals gebildet sind. Die Verarbeitungseinheit 16 kann dann die enthaltenen Ultraschallechos 34 identifizieren.
Die Verarbeitungseinheit 16 verarbeitet im Zuge der Totwinkelüberwachung die Sensorinformationen, die von den hinten rechts bzw. links an dem Fahrzeug 10 angeordneten Ultraschallsensoren 14 bereitgestellt werden, um potentielle Hindernisse im toten Winkel des Fahrzeugs 10 zu erfassen und den Führer des Fahrzeugs 10 zu warnen oder eine entsprechende Warnung beispielsweise im Rahmen von autonomen Fahrfunktionen zu erzeugen und weiter zu verarbeiten. Die Verarbeitungseinheit 16 führt somit auf der Basis der empfangenen Sensorsignale die Totwinkelüberwachung und Totwinkelwarnung durch.
Nachfolgend wird ein in 9 dargestelltes Verfahren zum Filtern von Geisterechos, insbesondere von gischtbasierten Echos, in dem Sensorsignal der Ultraschallsensoren 14, die an dem Fahrzeug 10 angebracht sind, beschrieben. Wie oben beschrieben kann das Sensorsignal eine Mehrzahl individueller Ultraschallechos 34 darstellen.
Geisterechos sind Echos in dem Sensorsignal, die nicht auf realen Objekten basieren, sondern die beispielsweise gischtbasiert sind. Dabei handelt es sich um sogenannte falsche Positiverfassungen („false positive“). Auch wenn vorliegend insbesondere auf die gischtbasierten Echos Bezug genommen wird, gelten die Ausführungen in Bezug auf das beschriebene Verfahren entsprechend für andere Arten von Störungen, die beispielsweise durch Sand, Staub oder andere feste Partikel, die sich in der Luft befinden oder von dem Fahrzeug 10 aufgewirbelt werden, entstehen können. Diese Störungen verhalten sich ähnlich wie gischtbasierte Störungen und sind daher von den gischtbasierten Störungen umfasst, genauso wie andere Störungen, die ähnliche Eigenschaften aufweisen. Das Verfahren wird vorliegend in dem Fahrunterstützungssystem 12 von der Verarbeitungseinheit 16 durchgeführt. Die Verarbeitungseinheit 16 führt zusätzlich eine nachgelagerte Verarbeitung zur Durchführung der Totwinkelüberwachung durch.
Das Verfahren beginnt in Schritt S100 mit dem Empfangen eines aktuellen Sensorsignals von dem Ultraschallsensor 14.
Die Verarbeitungseinheit 16 empfängt das aktuelle Sensorsignal über die Datenverbindung 18 von dem Ultraschallsensor 14.
Schritt S110 betrifft ein Ermitteln einer Energie des aktuellen Sensorsignals.
Das Ermitteln der Energie des aktuellen Sensorsignals betrifft eine Verarbeitung des aktuellen Sensorsignals, um basierend auf den individuellen Ultraschallechos 34 die Energie zu ermitteln.
Im Detail wird die Energie als Summation einer Anzahl in dem jeweiligen Sensorsignal enthaltener individueller Ultraschallechos 34 mit einer Gewichtung basierend auf einer Entfernung des jeweiligen Ultraschallechos 34 und einer Amplitude des jeweiligen Ultraschallechos 34 ermittelt nach der Formel $\begin{matrix} n_i * Σ_{j = 0}^{n_i - 1} & [Pj_dist*Pj_ampl] \end{matrix}$
wobei

n_i: die Anzahl der Ultraschallechos 34 des Sensorsignals angibt
P: ein Peak bei einem gegebenen Schritt ist
Pj_dist: die jeweilige Entfernung des Peaks angibt
Pj_ampl: die Spitzenwert-Amplitude des Peaks angibt

In 3 sind beispielhaft Energien dargestellt, die für die jeweiligen Schritte ermittelt wurden. Jeder Schritt korrespondiert mit einem Sensorsignal.
Schritt S120 betrifft ein Ermitteln einer Energie von wenigstens einem vorherigen, von dem Ultraschallsensor 14 empfangenen Sensorsignal.
Vorliegend wird durch das kontinuierliche Ermitteln der Energie des jeweils aktuellen Sensorsignals auch die Energie der jeweils vorherigen Sensorsignale ermittelt. Die Energie wird hier beispielhaft für die zehn vorherigen Sensorsignale gespeichert, so dass zum Ermitteln der Energie der vorherigen zehn von dem Ultraschallsensor 14 empfangenen Sensorsignale lediglich die zuvor ermittelten Energien des Sensorsignals aus dem Speicher abgerufen werden muss. Der Speicher ist Teil der Verarbeitungseinheit 16.
Schritt S130 betrifft ein Summieren der ermittelten Energien des aktuellen Sensorsignals und des wenigstens eines vorherigen, von dem Ultraschallsensor 14 empfangenen Sensorsignals zu einer Gesamtenergie bezogen auf das aktuelle Sensorsignal. Es werden vorliegend die Energien des aktuellen Sensorsignals und der zehn vorherigen, von dem Ultraschallsensor 14 empfangenen Sensorsignale zu der Gesamtenergie summiert oder kumuliert.
Das Ermitteln der Gesamtenergie erfolgt also gemäß $\begin{matrix} Σ_{i = 0}^{w - 1} & n_i * Σ_{j = 0}^{n_i - 1} & [Pj_dist*Pj_ampl] \end{matrix}$
wobei

n_i: die Anzahl der Ultraschallechos 34 des Sensorsignals angibt
P: ein Peak bei einem gegebenen Schritt ist
Pj_dist: die jeweilige Entfernung des Peaks angibt
Pj_ampl: die Spitzenwert-Amplitude des Peaks angibt
W: die Anzahl der vorherigen Sensorsignale angibt
w_i: die Anzahl der vorherigen Sensorsignale für Schritt i angibt

Die so ermittelte Gesamtenergie ist dem jeweils aktuellen Sensorsignal zugeordnet.
In der 4 sind beispielhaft die Gesamtenergien des jeweils aktuellen Sensorsignals als summierte Energien des aktuellen Sensorsignals und der zehn vorherigen, von dem Ultraschallsensor 14 empfangenen Sensorsignale dargestellt. Die Gesamtenergie unterliegt dabei größeren Schwankungen als die Energie der einzelnen Sensorsignale, wie sich im Vergleich der 3 und 4 ergibt.
In Schritt S140 erfolgt ein Identifizieren von Geisterechos für das aktuelle Sensorsignal basierend auf der Gesamtenergie.
Dazu wird zunächst auf die 7 und 8 verwiesen, in denen aufeinanderfolgende Sensorsignale über eine Mehrzahl Schritte dargestellt sind, wobei in den 7 und 8 die Abstände einzelner Echos dargestellt sind. In einer aktuellen Fahrsituation entsteht Gischt, die über den dargestellten Bereich Geisterechos erzeugt. Die Geisterechos bilden ein Zufallsrauschen. In 7 tritt leichte Gischt mit wenigen Geisterechos auf, in 8 starke Gischt mit vielen Geisterechos. Zusätzlich enthalten die 7 und 8 jeweils Ultraschallechos 34 eines überholenden Fahrzeugs, das sich an das eigene Fahrzeug 10 annähert, wie durch den Pfeil 36 dargestellt ist.
Optisch sind die Ultraschallechos 34 des überholenden Fahrzeugs in 7 im Bereich des Pfeils 36 zu erkennen, in 8 allerdings nicht oder nur sehr schwer.
Das Identifizieren der Geisterechos für das aktuelle Sensorsignal erfolgt basierend auf der Gesamtenergie. Wenn die Gesamtenergie für das aktuelle Sensorsignal unter einer Aktivierungsenergie fällt, wird das gesamte Sensorsignal und damit die darin enthaltenen Echos als auf Gischt basierend verworfen. Die Aktivierungsenergie definiert eine minimale Gesamtenergie, damit das aktuelle Sensorsignal als basierend auf wenigstens einem realen Objekt identifiziert wird. Entsprechend sind in 4 Signalbereiche 38 einer Erkennung von einem realen Objekt markiert. In den übrigen Bereichen sind lediglich gischtbasierte Echos enthalten.
Um das Identifizieren der Geisterechos zu verbessern, kann zusätzlich die Gesamtenergie bezogen auf das aktuelle Sensorsignal mit der Gesamtenergie bezogen auf wenigstens ein vorheriges Sensorsignal vergleichen werden.
Auch kann ein Vergleich der Gesamtenergie bezogen auf das aktuelle Sensorsignal mit einem Verlauf der Gesamtenergie bezogen auf eine Sequenz von vorherigen Sensorsignalen durchgeführt werden. Dies ist beispielhaft in 5 dargestellt. Dort wird die Gesamtenergie über 10 Schritte akkumuliert, d.h. die Gesamtenergie bezogen auf 10 Messschritte wird akkumuliert. Einzelne der in 5 dargestellten Peaks basieren auf realen Objekten als überholende oder überholte Objekte. Dazwischenliegende Bereiche stellen Rauschen dar.
Schritt S150 betrifft ein Filtern der identifizierten Geisterechos.
Das Filtern der identifizierten Geisterechos betrifft eine Nichtberücksichtigung des jeweils aktuellen Sensorsignals für die weitere Verarbeitung. Wenn das aktuelle Sensorsignal nicht berücksichtigt wird, kann darauf basierend keine Totwinkelwarnung erzeugt werden.
Die 5 und 6 zeigen das Filtern der Sensorsignale. In 5 sind die erfassten Ultraschalechos 34 für mehrere aufeinanderfolgende Sensorsignale dargestellt. Dabei sind in den 5 und 6 beispielhaft Ultraschallechos 34 basierend auf zwei unterschiedlichen Objekten dargestellt, von denen sich eines an das Fahrzeug 10 annähert und das andere davon entfernt. In 5 sind die Sensorsignale vor dem Filtern dargestellt, in 6 danach. Das Filtern erfolgt in Übereinstimmung mit den in 4 dargestellten Signalbereichen 38 einer Erkennung von einem realen Objekt außerhalb dieser Signalbereiche 38.
Bezugszeichenliste

10: Fahrzeug
12: Fahrunterstützungssystem
14: Ultraschallsensor
16: Verarbeitungseinheit
18: Datenverbindung, Datenbus
20: Umgebung
22: Fahrtrichtung
24: Ultraschallechosignal
26: Ultraschallpuls
28: Abklingzeit
30: Peak
32: Schwellwert
34: Ultraschallecho
36: Pfeil, überholendes Fahrzeug
38: Signalbereich mit Erkennung von realem Objekt

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102010033207 A1 [0009]
DE 102017119042 A1 [0010]

Claims

Verfahren zum Filtern von Geisterechos, insbesondere von gischtbasierten Echos, in einem Sensorsignal eines Ultraschallsensors (14), der an einem Fahrzeug (10) angebracht ist, wobei das Sensorsignal eine Mehrzahl individueller Ultraschallechos (34) darstellen kann, umfassend die Schritte Empfangen eines aktuellen Sensorsignals von dem Ultraschallsensor (14), Ermitteln einer Energie des aktuellen Sensorsignals, Ermitteln einer Energie von wenigstens einem vorherigen, von dem Ultraschallsensor (14) empfangenen Sensorsignal, Summieren der ermittelten Energien des aktuellen Sensorsignals und des wenigstens eines vorherigen, von dem Ultraschallsensor (14) empfangenen Sensorsignals zu einer Gesamtenergie bezogen auf das aktuelle Sensorsignal, Identifizieren von Geisterechos für das aktuelle Sensorsignal basierend auf der Gesamtenergie, und Filtern der identifizierten Geisterechos.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Ermitteln einer Energie des aktuellen Sensorsignals und/oder das Ermitteln einer Energie von wenigstens einem vorherigen, von dem Ultraschallsensor (14) empfangenen Sensorsignal ein Ermitteln einer Energie des jeweiligen Sensorsignals basierend auf einer Summation einer Anzahl in dem jeweiligen Sensorsignal enthaltener individueller Ultraschallechos (34) umfasst.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Ermitteln einer Energie des jeweiligen Sensorsignals basierend auf einer Summation einer Anzahl in dem jeweiligen Sensorsignal enthaltener individueller Ultraschallechos (34) ein Ermitteln der Energie des jeweiligen Sensorsignals basierend auf einer gewichteten Summation der Anzahl in dem jeweiligen Sensorsignal enthaltener individueller Ultraschallechos (34) umfasst.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Ermitteln der Energie des jeweiligen Sensorsignals basierend auf einer gewichteten Summation der Anzahl in dem jeweiligen Sensorsignal enthaltener individueller Ultraschallechos (34) ein Gewichten der in dem jeweiligen Sensorsignal enthaltenen individuellen Ultraschallechos (34) basierend auf einer Entfernung des jeweiligen Ultraschallechos und/oder einer Amplitude des jeweiligen Ultraschallechos (34) umfasst.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Identifizieren von Geisterechos für das aktuelle Sensorsignal basierend auf der Gesamtenergie ein Vergleichen der Gesamtenergie bezogen auf das aktuelle Sensorsignal mit der Gesamtenergie bezogen auf wenigstens ein vorheriges Sensorsignals umfasst, insbesondere ein Vergleichen mit einem Verlauf der Gesamtenergie bezogen auf eine Sequenz von Sensorsignalen.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Identifizieren von Geisterechos für das aktuelle Sensorsignal basierend auf der Gesamtenergie ein Vergleichen der Gesamtenergie bezogen auf das aktuelle Sensorsignal mit einer Aktivierungsenergie umfasst.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Identifizieren von Geisterechos für das aktuelle Sensorsignal basierend auf der Gesamtenergie ein Anwenden einer schrittbasierten Hysteresefunktion für das Identifizieren von Geisterechos umfasst.
Fahrunterstützungssystem (12) für ein Fahrzeug (10), mit wenigstens einem Ultraschallsensor (14) zur Anbringung an dem Fahrzeug (10), der ausgeführt ist Sensorsignale, in denen eine Mehrzahl individueller Ultraschallechos (34) darstellbar ist, bereitzustellen, einer Verarbeitungseinheit (16), welche die Sensorsignale von dem wenigstens einen Ultraschallsensor (14) empfängt und verarbeitet, um auf der Basis der empfangenen Sensorsignale eine Fahrunterstützungsfunktion bereitzustellen, und einer Datenverbindung (18), über die der wenigstens eine Ultraschallsensor (14) und die Verarbeitungseinheit (16) miteinander verbunden sind, wobei das Fahrunterstützungssystem (12) ausgeführt ist, das Verfahren zum Filtern von Geisterechos, insbesondere von gischtbasierten Echos, nach einem der vorhergehenden Ansprüche durchzuführen.
Fahrunterstützungssystem (12) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrunterstützungssystem (12) als Totwinkelwarnsystem ausgeführt ist.
Fahrzeug (10) mit einem Fahrunterstützungssystem (12) nach einem der Ansprüche 8 oder 9, wobei der wenigstens eine Ultraschallsensor (14) an einer Karosserie des Fahrzeugs (10) angebracht ist, insbesondere an einer Stoßstange des Fahrzeugs (10).