DE19856313A1 - Verfahren zur Überwachung von mehrkanaligen Abstandsmeßsystemen für Fahrzeuge - Google Patents
Verfahren zur Überwachung von mehrkanaligen Abstandsmeßsystemen für FahrzeugeInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur laufenden Überwachung und Prüfung der Funktion von mehrkanaligen Abstandsmeßsystemen für Fahrzeuge. DOLLAR A Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren anzugeben, mit dem sich während des Betriebs nicht tolerierbare Abweichungen einzelner Meßkanäle in einem mehrkanaligen Abstandsmeßsystem mit einer Vielzahl von Radar-, Licht- oder Ultraschallstrahlenbündeln erkennen lassen. Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die von räumlich benachbarten Strahlenbündeln gemessenen Abstandswerte wiederholt miteinander verglichen werden, wobei die Abstandswerte von mindestens drei räumlich benachbarten Strahlen verglichen werden.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur laufenden Überwachung und Prüfung der Funktion
von mehrkanaligen Abstandsmeßsystemen für Fahrzeuge.
Vorrichtungen und Verfahren zur Messung des Abstandes von stehenden oder bewegten
Hindernissen relativ zu einem Fahrzeug sind bekannt. Sie werden beispielsweise zur
Überwachung des sog. toten Winkels (US 5,463,384) oder bei der adaptiven Ge
schwindigkeitsregelung (EP 981 00 619.0), bei der der Abstand zu einem vorausfahrenden
Fahrzeug ggf. abhängig von der Geschwindigkeit geregelt wird, eingesetzt. Sie arbeiten
nach dem Laufzeitprinzip und wenden Radar-, Laser- oder Ultraschallsignale an. Dabei wird
eine Vielzahl relativ schart fokussierter Strahlenbündel in verschiedene Richtungen
ausgesandt und die Echosignale entsprechend in mehreren Meßkanälen ausgewertet, um
einen möglichst großen Bereich des Umfeldes zu erfassen und Information über die Größe
und Position des Hindernisses zu gewinnen.
Bei solchen mehrkanaligen Abstandsmeßsystemen kann es vorkommen, daß ein einzelner
Meßkanal in seinem Meßergebnis soweit abweicht, daß die Abstandsregelung
widersprüchliche Eingangsinformationen erhält und nicht ordnungsgemäß funktionieren
kann. Es ist bekannt, die Funktionsfähigkeit von Sensorsystemen mittels besonderer
Prüfmittel bei Inbetriebnahme zu testen. Aus DE 41 08 417 C2 ist auch bekannt, die
Betätigung eines Brems- oder Fahrpedals durch wenigstens zwei unabhängig voneinander
wirkende Sensoren zu erfassen, deren Signale gezählt und die Zählwerte miteinander
verglichen werden, wobei eine Fehlermeldung erzeugt wird, wenn eine unplausible Differenz
zwischen diesen Zählwerten auftritt.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren anzugeben, mit dem sich während des Betriebs
nicht tolerierbare Abweichungen einzelner Meßkanäle in einem mehrkanaligen
Abstandsmeßsystem mit einer Vielzahl von Radar-, Licht- oder Ultraschallstrahlenbündeln
erkennen lassen.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren nach dem Hauptanspruch gelöst.
Im allgemeinen wird ein in einer bestimmten Entfernung vom Abstandsmeßsystem
befindliches Objekt, beispielsweise ein vorausfahrendes zweispuriges Fahrzeug, von
mehreren Meßstrahlenbündeln erfaßt. Da der Richtungsunterschied räumlich benachbarter
Meßstrahlenbündel gering, typisch etwa 1 Grad, ist, sind die geometrisch bedingten
Unterschiede in den längs der Meßstrahlenbündel gemessenen Abstände bei korrekter
Funktion der Meßkanäle ebenfalls gering. Ein beim Vergleich erkannter signifikanter
Unterschied in den gemessenen Abständen weist also auf eine mögliche Fehlfunktion
wenigstens eines der verglichenen Meßkanäle hin.
Bevorzugt werden die Abstandswerte von mindestens drei räumlich benachbarten Meß
strahlenbündeln zugeordneten Meßkanäle miteinander verglichen. Wenn der von einem
Meßkanal gemessene Abstand signifikant von denen der anderen abweicht, weist dies auf
eine Fehlfunktion hin.
Unterschiede in den gemessenen Abstandswerten können auch dadurch auftreten, daß von
einzelnen am Vergleich beteiligten Meßstrahlenbündeln ein anderes Objekt oder gar kein
Objekt erfaßt wird. Es ist daher bevorzugt, das Ergebnis des Vergleichs einer
Plausibilitätsprüfung zu unterziehen, bevor eine Fehlermeldung erzeugt wird. Dabei können
auch andere Zustände, die nicht auf einen defekten Meßkanal zurückzuführen sind, erkannt
werden.
Ergibt sich beim Vergleich von mindestens drei Meßkanälen, daß mindestens zwei davon ein
Objekt in einem bestimmten Abstand anzeigen, dann gibt es erfahrungsgemäß
Abstandsbereiche, in denen kein weiteres Objekt vorhanden sein kann. Vorteilhaft wird die
Plausibilitätsprüfung so durchgeführt, daß Differenzen, die solchen Bereichen entsprechen,
als unplausibel angesehen werden und eine Fehlermeldung erzeugen.
Erfindungsgemäß wird der Vergleich der Abstandswerte während des Betriebs des
Abstandsmeßsystems laufend wiederholt. Es kann vorkommen, daß ein Objekt, beispiels
weise ein einspuriges Fahrzeug, bei einem einzelnen Vergleich nur von einem Meßkanal
erfaßt wird. In diesem Fall könnte die Plausibilitätsprüfung zu einer Fehlermeldung führen,
wenn die räumlich benachbarten Meßstrahlenbündel ein anderes Objekt erfassen. In der
Praxis ändert sich jedoch die relative Position eines schmalen Objekts im Laufe der Zeit, so
daß es nacheinander in verschiedenen Meßkanälen erfaßt wird. Daher werden bevorzugt die
bei einer einzelnen Fehlermeldung beteiligten Meßkanäle zunächst intern registriert und erst
dann eine Fehleranzeige veranlaßt, wenn die Häufigkeit, mit der ein bestimmter Meßkanal
registriert wird, einen vorgegebenen Schwellenwert überschreitet. Dieser Schwellenwert
kann vorteilhaft auch abhängig von den Betriebsbedingungen, z. B. von der
Geschwindigkeit, festgelegt werden.
Die Erfindung ermöglicht es, nicht tolerierbare Abweichungen einzelner Meßkanäle bei der
Abstandsmessung mit einem mehrkanaligen Abstandsmeßsystem während des Betriebs zu
erkennen. Sicherheitsrisiken werden vermieden, wie sie beispielsweise auftreten können,
wenn ein schmales Objekt von nur einem Meßkanal erfaßt wird und dieser fehlerhaft mißt.
Eine besondere Prüfroutine unter Einsatz spezieller Prüfmittel, beispielsweise vor
Inbetriebsetzung oder in ggf. störender Weise während des Betriebs in Intervallen, ist
entbehrlich.
Die Erfindung wird anhand des folgenden Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen
Fig. 1 das erfindungsgemäße Verfahren bei der Abstandsmessung eines mehrspurigen
Fahrzeugs und
Fig. 2 das erfindungsgemäße Verfahren bei der Abstandsmessung eines einspurigen
Fahrzeugs.
Das in Fig. 1 gezeigte Fahrzeug 1 ist an seiner Vorderseite mit einem mehrkanaligen
Abstandsmeßsystem 2 ausgerüstet und bewegt sich in Pfeilrichtung. Das
Abstandsmeßsystem sendet eine Vielzahl schmaler Meßstrahlenbündel aus, von denen hier
neun mit 21 bis 29 bezeichnete Bündel gezeigt sind. Die einzelnen Bündel sind in bekannter
Weise unterscheidbar codiert, so daß ihre Echosignale vom Empfänger einzelnen
Meßkanälen zugeleitet werden können. Ein anderes zweispuriges Fahrzeug 3 bewegt sich in
gleicher Richtung mit einer durch den kürzeren Pfeil angedeuteten geringeren
Geschwindigkeit. Dieses Fahrzeug ist schmaler dargestellt, da die tatsächliche Entfernung
nicht maßstabsgerecht wiedergegeben werden kann. Zum dargestellten Zeitpunkt wird das
Fahrzeug 3 von den einander benachbarten Meßstrahlenbündeln 24, 25 und 26 getroffen.
Bei korrekter Funktion aller Meßkanäle melden die zu den Meßstrahlenbündeln 24, 25 und
26 gehörenden Meßkanäle 24', 25' und 26' annähernd gleiche Abstände von beispielsweise
50 m, während keine Echos der übrigen Bündel registriert werden. In der Auswerteeinheit
des Abstandsmeßsystems werden laufend die in jeweils drei benachbarten Meßkanälen
gemessenen Abstandswerte miteinander verglichen und einer Plausibilitätsprüfung
unterzogen. Dabei wird als plausibel angesehen, wenn die Abstandswerte entweder in allen
drei Kanälen gleich sind oder wenn zwei gleich sind und der abweichende Wert zu einem
außenliegenden Meßstrahlenbündel gehört. Unplausibel ist, wenn alle drei Werte
verschieden sind. In diesem Fall werden die Nummern der am Vergleich beteiligten
Meßkanäle registriert. Auch wenn, bei zwei gleichen Werten, das zum abweichenden Wert
gehörende Meßstrahlenbündel zwischen den beiden anderen liegt, ist dies unplausibel und
die Nummer des abweichenden Meßkanals wird ebenfalls registriert.
In Fig. 2 ist das gleiche Fahrzeug 1 mit dem Abstandsmeßsystem 2 in einer Situation mit
einem einspurigen Fahrzeug, etwa einem Kraftrad, dargestellt, das sich in verschiedenen
Positionen 11, 12 und 13 relativ zum Fahrzeug 1 befinden kann. Diese Positionen können
sich nacheinander aus den lateralen Abweichungen beider Fahrzeuge vom Geradeauskurs
ergeben; insbesondere treten solche Abweichungen aber beim einspurigen Fahrzeug auf. In
Position 11 würde der Meßkanal 24' beim Vergleich mit 23' und 25' als unplausibel
registriert werden; entsprechend in Position 13 der Meßkanal 25' beim Vergleich mit 24' und
26'. Dagegen würde das einspurige Fahrzeug in Position 12 überhaupt nicht gemessen.
Die Abstandsmessungen werden nun in kurzen Zeitabständen laufend wiederholt. Dadurch
wird zunächst vermieden, daß ein einspuriges Fahrzeug unbemerkt bleibt, denn dieses wird
die relative Position 12 nicht lange beibehalten sondern nach 11 oder 13 wandern. Auch die
Plausibilitätsprüfungen werden wiederholt. Dabei werden defekte Meßkanäle häufiger
registriert als andere. Zeigt beispielsweise der Meßkanal 25' den falschen Wert 30 m, dann
wird er sowohl beim Vergleich 23'/24'/25' als auch bei 24'/25'/26' und 25'/26'/27', also
insgesamt dreimal, die anderen aber nur je einmal registriert. Bei der Messung eines
einspurigen Fahrzeugs tritt eine solche Häufung für einen Meßkanal nicht auf, da es
nacheinander von verschiedenen Meßstrahlenbündeln erfaßt wird.
Für die Registrierung ist jedem Meßkanal ein Additionsregister zugeordnet. Die Inhalte der
Register werden ständig mit einem gespeicherten Schwellenwert verglichen und nach einer
bestimmten Zeit oder Wegstrecke gelöscht. Wenn der Inhalt eines Registers den
Schwellenwert überschreitet, wird dem Fahrer mittels einer Signallampe eine Fehlermeldung
angezeigt, so daß er zur manuellen Abstandsregelung übergehen kann.
1
Fahrzeug
2
Abstandsmeßsystem
3
Fahrzeug
11-13
Fahrzeugposition
21-29
Meßstrahlen
21
'-
27
' Meßkanal
Claims (6)
1. Verfahren zur Überwachung eines mehrkanaligen Abstandsmeßsystems für Fahr
zeuge, bei dem von einem Abstandssensor mehrere Sensorstrahlenbündel in räumlich
unterschiedliche Richtungen ausgesendet werden und von dem Abstandssensor die
von einem Hindernis rückgestreuten Sensorsignale erfaßt und in getrennten
Meßkanälen als Abstandswerte gemessen werden, dadurch gekennzeichnet, daß
die von räumlich benachbarten Strahlenbündeln gemessenen Abstandswerte
wiederholt miteinander verglichen werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstandswerte von
mindestens drei räumlich benachbarten Strahlen verglichen werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Plausibilitäts
prüfung für die Differenzen der gemessenen Abstandswerte durchgeführt und bei
Unplausibilität ein Fehlersignal erzeugt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Fehlersignal erzeugt
wird, wenn die Differenzen der Abstandswerte innerhalb vorgegebener Intervalle
liegen.
5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die beim Vergleich
beteiligten Meßkanäle registriert werden, wenn die Differenzen der Abstandswerte
unplausibel sind und eine Fehleranzeige erzeugt wird, wenn ein Meßkanal mit einer
einen vorgegebenen Schwellenwert übersteigenden Häufigkeit registriert wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwellenwert
abhängig von den Betriebsbedingungen festgelegt wird.
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