DE4433957A1 - Verfahren zur Ultraschall-Hinderniserkennung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Ultraschall- Hinderniserkennung nach dem Oberbegriff des Anspruchs l. Der­ artige Verfahren werden beispielsweise für fahrerlose Fahr­ zeuge verwendet, die sich in Gassen eines automatisierten La­ gerhaltungssystems bewegen. Mit dem Verfahren sollen die Fahrzeuge Hindernisse in den Gassen, z. B. dort befindliche Personen, erkennen und rechtzeitig anhalten können, wobei sich das Problem der Unterscheidung hindernisbedingter Ultra­ schallechos von ultraschallfrequenten Störsignalen stellt.

Ein Verfahren dieser Art ist in der Offenlegungsschrift EP O 326 623 A1 beschrieben. Das dortige Verfahren beinhaltet die gleichzeitige periodische Aussendung von Ultraschallimpulsen aus zwei nebeneinander liegenden Sendern, das Erfassen eines gegebenenfalls vorhandenen, reflektierten Ultraschallechos durch am Ort der Sender angeordnete Empfänger sowie eine Ana­ lyse der empfangenen Echos dahingegend, daß aus deren Lauf­ zeiten die Koordinaten eines Hindernisses sowohl in Abstrahl­ richtung als auch quer dazu ermittelt werden. Dabei können mehr als zwei Ultraschallsender vorgesehen sein, die dann je­ weils paarweise sequentiell zur Impulserzeugung angesteuert werden. Jeder Sendeimpuls kann einen oder mehrere verschach­ telte Frequenzen enthalten, und die Sendefrequenzen können zudem von einer Abtastung zur nächsten über Softwarealgorith­ men variiert werden, um zu vermeiden, daß ein Hindernis, das Ultraschallwellen einer bestimmten Frequenz mit einem Phasen­ sprung in der Nähe von π reflektiert, nicht erkannt wird.

Der Erfindung liegt als technisches Problem die Bereitstel­ lung eines Verfahrens zur Ultraschall-Hinderniserkennung der eingangs genannten Art zugrunde, mit dem sich Hindernisse sehr zuverlässig auch bei Vorliegen von ultraschallfrequenten Störssignalen erkennen lassen.

Dieses Problem wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Die hohe Zuverlässigkeit der Hinderniser­ kennung wird insbesondere dadurch erzielt, daß das nach jeder Ultraschallimpulsaussendung jeweils sensierte Echogramm einer Hüllkurvenbewertung unterzogen wird, bei der vorherige Meßzy­ klen berücksichtigt werden, indem Amplituden, die sich an zeitgleicher Stelle auch in vorangegangenen Echogrammen fin­ den, tendenziell verstärkt werden, während Amplituden, die nur sporadisch in aufeinanderfolgenden Echogrammen auftreten, tendenziell erniedrigt werden. Dies macht vorteilhaften Ge­ brauch von der Tatsache, daß Störechos, z. B. von reflektie­ renden Flächen in einem nicht interessierenden Seitenbereich der eigentlichen Ultraschallpegel oder von Industrielärmquel­ len, im Gegensatz zu eigentlichen Hindernisechos über eine gewisse Meßdauer hinweg nicht kohärent zu den ausgesandten Ultraschallimpulsen bleiben. Durch die erfindungsgemäße Be­ wertung werden solche unkorrelierten Störechos unterdrückt, während die kohärenten Hindernisechos verstärkt werden. Dies verbessert die Unterscheidbarkeit von Störechos und Hinder­ nisechos beträchtlich, so daß aus den solchermaßen gewonnenen Auswerteechogrammen ein Hindernis mit hoher Sicherheit er­ kannt und seine Lage relativ zum Ort der Ultraschallsender und -empfänger mit hoher Genauigkeit bestimmt werden kann. Versuche haben insbesondere gezeigt, daß auch Personen, die aufgrund der vergleichsweise schwachen Ultraschallrefle­ xionseigenschaften von Kleidungsstoffen nur verhältnismäßig schwierig mittels Ultraschall zu detektieren sind, durch die­ se Methode sehr zuverlässig als Hindernisse erkannt werden.

Eine Ausgestaltung des Verfahrens nach Anspruchs 2 realisiert eine vorteilhafte, konkrete Bewertungsmethode, indem neu er­ kannte Echohüllkurvenamplituden erst bei Überschreiten eines vorgegebenen Amplitudenschwellenwertes Berücksichtigung fin­ den und die Amplituden des bisherigen Auswerteechogramms um einen vorgegebenen Faktor vermindert werden, wenn die zugehö­ rige zeitgleiche Amplitude eines nachfolgend gemessenen Echo­ gramms den vorgegebenen Schwellenwert nicht mehr erreicht. Damit werden innerhalb relativ weniger Meßzyklen die kohären­ ten Hindernisechos beträchtlich gegenüber den nichtkohärenten Störechos verstärkt, selbst wenn letztere bei einer Einzel­ messung höhere Amplituden als die Hindernisechos aufweisen.

Eine vorteilhafte Möglichkeit, aus den gewonnenen Auswer­ teechogrammen das Vorliegen eines tatsächlichen Hindernisses abzuleiten, bietet eine Weiterbildung der Erfindung nach An­ spruch 3. Bei dieser Vorgehensweise werden die Flächeninhalte der durch die Bewertung generierten Echokurven, die in den nach einer bestimmten Anzahl von Meßzyklen erhaltenen Auswer­ teechogrammen vorliegen, bestimmt und mit den zwei vorgegebe­ nen Schwellenwerten verglichen. Liegt der Flächeninhalt eines Echos über dem oberen Schwellenwert, so wird dies als vorlie­ gendes Hindernis interpretiert. Liegt der Flächeninhalt eines Echos zwischen dem unteren und dem oberen Schwellenwert, so wird nur dann auf das Vorliegen eines Hindernisses geschlos­ sen, wenn der Flächeninhalt eines zugehörigen Echos von einer benachbarten Sender- und Empfängereinheit ebenfalls größer als der untere Schwellenwert ist.

Eine Ausgestaltung der Erfindung nach Anspruch 4 kann für be­ stimmte Anwendungsfälle zusätzliche Erkennungssicherheit bie­ ten, indem im laufenden Betrieb erhaltene Echogramme, bei de­ nen es sich je nach Bedarf um gemessene Echogramme oder um die daraus abgeleiteten Auswerteechogramme handeln kann, mit entsprechenden Echogrammen verglichen werden, die vorab durch rechnergestützte Simulationen oder empirische Versuchsreihen gewonnen und abgespeichert wurden. Diese Vorgehensweise nutzt die Erkenntnis, daß die Hüllkurvenform der Echos bei gegebe­ nem Ultraschallsendeimpuls meist in charakteristischer Weise von dem diese Echos durch Reflexion erzeugenden Gegenstand abhängig sind. Durch den Echohüllkurvenvergleich kann folg­ lich mit größerer Sicherheit auf die Art des Gegenstandes ge­ schlossen werden. Eine weitere Anwendungsmöglichkeit dieser Methode besteht in der Lenkung fahrerloser Fahrzeuge, die stets eine gewisse Route befahren, z. B. Transportfahrzeuge in Gassen eines automatisierten Lagerhaltungssystems. Anhand ei­ ner Rechnersimulation der Lagerhallengeometrie oder noch bes­ ser anhand von Lernfahrten lassen sich Echogramme über den gesamten Fahrweg aufnehmen und abspeichern. Sobald dann im anschließenden, normalen Betrieb signifikante Abweichungen auftreten, kann daraus bereits im Vorfeld eine Aussage über das Vorhandensein eines Hindernisses gemacht werden, oder die so erhaltene Information wird mit der Hindernisinformation aus den Auswerteechogrammen zusammengefaßt bewertet.

Eine Ausgestaltung der Erfindung nach Anspruch 5 beugt mögli­ chen Fehlinterpretationen in Fällen vor, bei denen sich die Ultraschallsender und -empfänger mit merklicher Geschwindig­ keit relativ zu einem Hindernis bewegen und sich daher die Hindernisentfernung rasch ändert. Die vorhandene Relativge­ schwindigkeit hat zur Folge, daß der Zeitabstand zwischen Im­ pulssendezeitpunkt und Hindernisechoempfangszeitpunkt stetig größer oder kleiner wird. Dem wird durch die passende Nach­ führung der Echogramme Rechnung getragen, so daß die Korrela­ tion zwischen Sendeimpuls und Hindernisechos korrekt auf­ rechterhalten bleibt und die Hindernisechos nicht etwa durch das Bewertungsverfahren fälschlicherweise unterdrückt werden.

Eine Weiterbildung der Erfindung nach Anspruch 6 verhindert Fehlinterpretationen aufgrund von Überreichweiten. Beispiels­ weise kann ein weiter entferntes Hindernis mit höherer Ultra­ schallreflektion eine etwa gleich große Echoamplitude liefern wie ein näherliegendes Hindernis mit geringerer Ultraschall­ reflektion. Wird das Echo des weiter entfernten Hindernisses von einem früheren Meßzyklus zufällig gleichzeitig mit dem Echo des näherliegenden Hindernisses aus einem späteren Meß­ zyklus empfangen, so könnte das System fälschlicherweise auch dann noch auf das Vorhandensein des nahe gelegenen Hindernis­ ses schließen, wenn sich dieses aus dem Erfassungsbereich entfernt hat. Dieser Fehler wird durch die ereignisabhängige Beschränkung des Abstrahlpegels jeweils auf Entfernungen von nur wenig größer als derjenigen eines erkannten Hindernisses verhindert.

Eine Weiterbildung der Erfindung nach Anspruch 7 unterdrückt zuverlässig Störechos, die in festen periodischen Zeitabstän­ den auftreten und bei zufälliger Koinzidenz mit einer festen Meßzyklusfrequenz ein falsches Hindernisecho vortäuschen könnten. Solche Störechos können z. B. von ultraschallfrequen­ tem Industrielärm oder von benachbarten Ultraschall- Hinderniserkennungssystemen herrühren. Durch die bevorzugt zufallsverteilte Meßzyklenfrequenzvariation werden solche störenden, zufälligen Störechokoinzidenzen beseitigt, so daß die Störechos durch das Bewertungsverfahren nicht zu unzu­ treffenden Hindernisechos verstärkt werden.

Eine Weiterbildung der Erfindung nach Anspruch 8 leistet eine Vorfilterung der gemessenen Echogramme an den den Ultra­ schallwellenempfängern nachgeschalteten Empfangsverstärkern in einer Art und Weise, welche die Unterscheidbarkeit von Stör- und Hindernisechos erhöht und eine verfeinerte Ortsbe­ stimmung der Hindernisse erlaubt. Dabei wird die Empfangsver­ stärkung nicht nur in ihrem zeitlichen Verlauf während der Aufnahme eines Echogramms als zum Beispiel monoton ansteigen­ de Funktion der Zeit nach Senden eines Ultraschallimpulses, sondern zusätzlich ereignisabhängig variabel vorgegeben. Die Verstärkung kann daher in den Zeitbereichen, in denen Hinder­ nisechos auftreten, höher und in den übrigen Zeitbereichen niedriger als im normalen, hindernisfreien Zeitverlauf einge­ stellt werden. In günstigen Fällen kann bereits durch diese Maßnahme in einem einzigen Verfahrens schritt eine weitestge­ hende Störechoausblendung erzielt werden. Durch die vorzugs­ weise softwaregesteuerte Verstärkungseinstellung kann der Verstärkungskurvenverlauf zudem exakt den jeweiligen physika­ lischen Gegebenheiten für die Schallausbreitung im Raum in seiner Grundfunktion angepaßt werden, wodurch die Strahlungs­ charakteristika der Ultraschallsensoren den Echoereignissen entsprechend modifiziert werden können.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird nachfolgend beschrieben.

Hierbei zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht auf den Umgebungsbereich eines mit einer Ultraschall-Hinderniserkennungseinrichtung aus­ gerüsteten, fahrerlosen Fahrzeuges in einem automati­ sierten Lagerhaltungssystem,

Fig. 2 einen Programmablaufplan des von dem Ultraschall- Hinderniserkennungssystem des Fahrzeugs von Fig. 1 durchgeführten Erkennungsverfahrens,

Fig. 3A und 3B eine zeitliche Abfolge von sechs gemessenen Echogram­ men (linke Hälfte) zweier Ultraschallsensoren des Fahrzeugs von Fig. 1 sowie die daraus verfahrensgemäß abgeleiteten Auswerteechogramme (rechte Hälfte) und

Fig. 4 ein Echogramm, das eine verfahrensgemäße Hindernisbe­ stimmungsanalyse für das zeitlich letzte Auswer­ teechogramm von Fig. 3B illustriert.

In dem Ausschnitt aus einem automatisierten Lagerhaltungssystem von Fig. 1 ist ein fahrerloses Fahrzeug (1) zu erkennen, das Teil eines mehrere derartige Fahrzeuge umfassenden fahrerlosen Transportsystem (FTS) für das Lager ist. Das Fahrzeug (1) fährt entlang einer engen Lagergasse (2), deren Breite (b) nur wenig größer als die Fahrzeugbreite ist. Die gezeigte Gasse (2) ist auf der einen Seite von einer Mauer (3) begrenzt, während sich auf der anderen Seite Verladerampen (4) befinden, auf denen mittels Querförderer Transportgut auf Paletten zu- und entladen wird, wie mit den Pfeilen (Q) angedeutet ist. Um ein rechtzei­ tiges Anhalten des Fahrzeugs (1) vor in der Gasse (2) befindli­ chen Hindernissen zu gewährleisten, ist es mit einem Ultra­ schall-Hinderniserkennungssystem ausgerüstet. Das Hinderniser­ kennungssystem enthält vier entlang der Fahrzeugquerrichtung beabstandet angeordnete Ultraschallwandler als Ultraschallsen­ der- und -empfängereinheiten (5, 6, 7, 8) in Form jeweils eines elektrostatischen Wandlers, der gegenüber einem ebenfalls ver­ wendbaren Piezowandler eine bessere Breitbandigkeit besitzt und damit besonders gut für einen Mehrfrequenzbetrieb geeignet ist. Es versteht sich, daß je nach Anwendungsfall auch mehr oder we­ niger als vier Ultraschallwandler verwendet werden können. Über die Wandler (5 bis 8) werden in periodischer Abfolge Ultraschal­ limpulse vom Fahrzeug (1) nach vorn abgestrahlt. Durch den Emp­ fang von zugehörigen Ultraschallechos, die von Gegenständen re­ flektiert werden, welche sich im Bereich der abgestrahlten Ul­ traschallimpulskegel (9) befinden, vermag das Fahrzeug (1), das sich mit einer Geschwindigkeit (v) von typischerweise z. B. Im/s vorwärts bewegt, selbige Gegenstände zu erkennen. Befinden sich die Gegenstände in der zu befahrenden Gasse (2), so stellen sie Hindernisse dar, die das Fahrzeug (1) zum Halten veranlassen.

Beispielhaft sind in Fig. 1 Ultraschallwellenreflexionen von einem die Sichtbetonmauer (3) unterbrechenden, vertikalen Stützpfeiler (10), von einem Konstruktionselement (11) der Ver­ laderampen (4) sowie von einer Person (12), z. B. einem Lagerar­ beiter, eingezeichnet. Von diese drei wie gezeigt reflektieren­ den Objekten (10, 11, 12) stellt lediglich die Person (12) ein echtes Hindernis für das Fahrzeug (1) dar. Gerade die Erkennung von Personen mittels Ultraschallechos ist nicht einfach, da Kleidungsmaterialien im Vergleich z. B. zu metallischen Gegen­ ständen oder Betonmauerwerk relativ schlechte Ultraschallrefle­ xionseigenschaften besitzen. Eine weitere Schwierigkeit für ei­ ne zuverlässige Ultraschall-Hinderniserkennung besteht darin, daß zum Empfangen der eigentlich interessierenden, von tatsäch­ lichen Hindernissen reflektierten Ultraschallwellen, die nach­ folgend als Eigenechos bezeichnet werden, unvermeidlicherweise auch andere Ultraschallwellen erfaßt werden, sogenannte Fehl­ echos (FE), insbesondere Störechos von ultraschallfrequentem Industrielärm und ggf. Fremdechos von anderen Fahrzeugen des Systems.

Das Ultraschall-Hinderniserkennungsverfahren, das von dem im Fahrzeug (1) installierten System durchgeführt wird und mit dem vor allem auch Personen sehr zuverlässig als Hindernisse er­ kannt werden können, ist in seinem Ablauf in Fig. 2 darge­ stellt. Nach dem Startschritt (20) erfolgen einleitende Schrit­ te, die im Flußdiagramm von Fig. 2 unter dem Initialisierungs­ schritt (21) zusammengefaßt sind. Diese Initialisierung umfaßt z. B. einen Selbsttest der Hardwarekomponenten, wie z. B. der Ul­ traschallwandler (5 bis 8) und/oder der diesen nachgeschalteten digitalen und analogen Bausteine. Des weiteren werden in diesem Schritt (21) die diversen anfänglichen Betriebsparameter fest­ gelegt, wie z. B. die eine oder mehreren verwendeten Ultra­ schallfrequenzen, die Meßzyklendauer, die Verstärkung der Ul­ traschallempfangsverstärker, die Sendeimpulsabstrahlpegel und die Schwellenwerte für die spätere Echoauswertung.

Als nächster Schritt (22) erfolgt das Senden von Ultraschallim­ pulsen. Vorliegend werden hierzu alle vier Wandler (5 bis 8) gleichzeitig zur Emission gleichphasiger Ultraschallimpulse an­ gesteuert. Alternativ können die Wandler auch sequentiell paar­ weise gleichzeitig von einer Fahrzeugseite zur anderen ange­ steuert werden. Darüber hinaus sind ereignisabhängige Anpassun­ gen möglich, d. h. solche, die bei einem erkannten Hindernis vorgenommen werden. So können die Abstrahlpegel der Sendeimpul­ se z. B. über einen Softwarealgorithmus an vorgefundene Hinder­ nisse angepaßt werden. Wenn der Abstrahlpegel jeweils so einge­ stellt wird, daß die Ultraschallwellenreichweite nicht viel größer als der Abstand zu einem nächstgelegenen Hindernis ist, lassen sich Fehler, die auf Überreichweiten beruhen, z. B. kann eine weiter entfernte Wand die gleiche Echoamplitude liefern wie eine näher positionierte Person, verhindern. Wenn daher zu­ fällig eine weiter entfernte Wand ein jeweils zeitgleiches Echo eines früheren Sendeimpulses mit einem Echo eines späteren Sendeimpulses von einer näher gelegenen Person liefert, verhin­ dert diese Abstrahlpegelbegrenzung, daß das System fälschli­ cherweise aufgrund der von der Wand rückgestrahlten Echos auch dann noch auf das Vorhandensein der näher gelegenen Person schließen würde, wenn sich diese bereits aus dem Ultraschaller­ fassungsbereich entfernt hat. Weiter kann bei serieller An­ steuerung der nebeneinanderliegenden Ultraschallwandler (5 bis 8) die Bildfolgefrequenz, d. h. die Zeitdauer für einen vollen Abstastzyklus über die gesamte Wandlerreihe, ereignisabhängig angepaßt werden, indem diese Frequenz z. B. um so kleiner ge­ wählt wird, je großflächiger ein Hindernis erkannt wurde.

Ein jeder Sendeimpuls besteht aus einer hochfrequenten Pulsfol­ ge, die bevorzugt zwei Pulsgruppen unterschiedlicher Frequenz enthält. Mit diesem Mehrfrequenzbetrieb lassen sich Hindernisse mit größerer Sicherheit erkennen, da manche Materialien bei ganz bestimmten Frequenzen einen sehr geringen Reflexionsgrad gegenüber demjenigen bei anderen Frequenzen aufweisen. So kann beispielsweise ein Frotteestoff Ultraschall bei 51kHz fast vollständig absorbieren, während er die Frequenz von 53kHz aus­ reichend reflektiert. Des weiteren kann bei mehreren, mit dem Hinderniserkennungssystem ausgerüsteten Fahrzeugen eine fahr­ zeugindividuelle Frequenz folge für die Sendeimpulse vorgesehen sein, womit dann Fremdechos von anderen Fahrzeugen sicher er­ kannt werden. In den nachfolgend näher erläuterten Echogrammen der Fig. 3A und 3B sind jeweils links die Sendeimpuls- Hüllkurven abgebildet.

Nach dem gleichzeitigen Aussenden eines Sendeimpulses an allen vier Wandlern (5 bis 8) bzw. alternativ an wenigstens jeweils zwei Wandlern, wird ein Schritt zur Aufnahme von Echogrammen (23), d. h. der Hüllkurven eintreffender Ultraschallechos, dem ein Echogrammbewertungsschritt (24) folgt, durchgeführt. Die Fig. 3A und 3B zeigen Oszillogrammbilder, in deren unterer Hälfte jeweils Echogramme, die von dem am weitesten rechts am Fahrzeug (1) angeordneten Wandler (5) erhalten wurden, und in deren oberer Hälfte jeweils Echogramme von dem danebenliegenden Wandler (6) gezeigt sind. Dabei stellen die auf der linken Hälfte dargestellten Oszillogrammbilder (MEi; i=1, . . . ,6) die in sechs aufeinanderfolgenden Meßzyklen tatsächlich an den Wand­ lern (5, 6) gemessenen Echogramme dar, während rechts neben je­ dem dieser Meßechogramme (ME1 bis ME6) zugehörige Auswerteecho­ gramme (AEi; i=1, . . . ,6) dargestellt sind, die in der nachfol­ gend beschriebenen Weise zur zuverlässigen Erkennung von Eigen­ echos auch bei Vorliegen von zusätzlichen Fremdechos gewonnen werden. Zur Orientierung sind die Sendeimpulse (SE) zusätzlich angegeben. Mit den anderen Wandlern (7, 8) wird analog verfah­ ren, ohne daß darauf nachstehend explizit eingegangen zu werden braucht.

Die Meßsequenz beginnt mit der Aufnahme eines ersten Meßecho­ gramms (ME1) nach dem erstmaligen Emittieren eines Ultraschall­ sendeimpulses (SE) gleichzeitig an beiden Wandlern (5, 6). Die Sendeimpulse (SE) bestehen jeweils aus zwei Pulsgruppen unter­ schiedlicher Frequenz, die voneinander durch eine Trennpause separiert sind, wobei sich diese Trennpause in den Echogrammen als etwa mittige, vertikale Trennlinie der Einhüllenden zeigt. Innerhalb eines die horizontale Achse der Oszillogrammbilder bildenden Zeitfensters nach Aussenden eines jeweiligen Sendeim­ pulses (SE), vorliegend während einer Zeitdauer von 20ms, wer­ den die an den Wandlern (5 bis 8) eingehenden Ultraschallwellen aufgenommen. Der Übersichtlichkeit halber sind der jeweilige Sendeimpuls (SE) sowie diejenigen Echos, die sich später als interessierende Eigenechos, d. h. als auf Hindernisse zurückge­ hende Echos, herausstellen, mit durchgezogener Linie einge­ zeichnet, von denen die übrigen Echos strichliert abgehoben sind.

Wie im ersten Meßechogramm (ME1) zu erkennen, werden innerhalb dieses Zeitfensters von beiden Wandlern vier Echos (E1, E2, E3, E4) detektiert, die an den Wandlern (5, 6) jeweils fast gleich­ zeitig eintreffen und daher zur selben Reflexionsquelle gehö­ ren, so daß sie in beiden Wandlerechogrammen trotz im Detail unterschiedlicher Echohüllkurve mit den gleichen Bezugszeichen markiert sind. Das erste Echo (E1) ist relativ schwach, er­ reicht jedoch mehr als die halbe Maximalamplitude, welche durch die Sendeimpulsamplitude definiert ist. Das zweite Echo (E2) ist ebenfalls schwächer und liegt unter dem halben Amplituden­ maximum. Demgegenüber sind die beiden letzten Echos (E3, E4) starke Echos mit merklicher Breite und Amplitude. Dabei ist das letzte Echo (E4) stark treppenförmig gestuft, was darauf hin­ deutet, daß nur eine teilweise Reflexion an einem Gegenstand stattgefunden hat, der durch Unebenheiten diffus reflektiert. Die weitere Analyse wird zeigen, daß dieses Echo (E4) dasjenige ist, welches von der Person (12) in Fig. 1 reflektiert wird. Dagegen ist das dritte Echo (E3) von sehr hoher Amplitude und ähnelt stark der Form des Sendeimpulses (SE), so daß dieses mit großer Wahrscheinlichkeit auf die Reflexion an einer glatten, ebenen, stark reflektierenden Fläche zurückgeht. Vorliegend ist dies die Reflexion an dem Konstruktionselement (11) im Verlade­ rampenbereich (4) von Fig. 1.

Das Auftreten der Echos (E1 bis E4) jeweils an beiden Wandlern (5, 6) ist angesichts des meist nicht sehr stark richtungsspe­ zifischen Ultraschall-Reflexionsverhaltens verständlich, wenn berücksichtigt wird, daß z. B. bei einem typischen Wandlerab­ stand von ca. 30cm eine Entfernung des ultraschallreflektieren­ den Gegenstands von 2,5m eine Winkeldifferenz zwischen den bei­ den Wandlern (5, 6) von ca. 6° vorliegt. In herkömmlicher und daher nachfolgend nicht weiter zu beschreibender Weise werden die bestehenden Laufzeitunterschiede der zusammengehörigen Echos an den verschiedenen Wandlern erfaßt und zur Lagebestim­ mung in Längs- und Querrichtung für die später als Hindernisse erkannten, reflektierenden Gegenstände herangezogen. Typische Laufzeitunterschiede liegen z. B. im Bereich von 100 µs.

Um eine schärfere Trennung von Eigenechos gegenüber störenden Fehlechos, d. h. Fremd- oder Störechos, zu erzielen, wird die Tatsache ausgenutzt, daß die Eigenechos stets eine feste zeit­ liche Korrelation zum ausgesandten Ultraschallimpuls (SE) be­ sitzen, die für Störechos nicht gegeben ist. Zufällige zeitli­ che Korrelationen von Fremdechos anderer Fahrzeuge werden durch eine zufallsverteilte Variation der Meßzyklendauer herausgefil­ tert. Dazu wird die Zeit zwischen der Aussendung zweier Ultra­ schallimpulse (SE) innerhalb eines vorgegebenen Bereichs zu­ fallsverteilt gewählt, wobei die Meßzyklusfrequenz im Mittel z. B. ca. 30Hz beträgt. Damit wird gewährleistet, daß eine even­ tuell kurzzeitig vorhandene Korrelation eines Fremdechos zum Sendeimpuls (SE) des betrachteten Fahrzeugs bei den nächsten Meßzyklen wieder verlorengeht. Eine Unterscheidung kann auch dadurch ermöglicht werden, daß die Sendeimpulse (SE) der ver­ schiedenen Fahrzeuge mit unterschiedlichen Frequenzen codiert werden, z. B. aus Pulsgruppen mit voneinander verschiedenen Fre­ quenzfolgen aufgebaut werden. Die unter diesen Voraussetzungen charakteristische, bleibende zeitliche Korrelation der Eigen­ echos läßt sich dann nutzen, um im Verlauf einiger Meßzyklen die Eigenechos aus den insgesamt empfangenen Echos zu ermit­ teln. Hierzu reicht das erste Meßechogramm (ME1) allein nicht aus; aus letzterem läßt sich aufgrund der durchgängig höheren Amplituden der Echos (E1 bis E4) am rechts gelegenen Wandler (5) gegenüber demjenigen des benachbarten Wandlers (6) ledig­ lich mit ausreichender Sicherheit feststellen, daß sich die echoverursachenden Gegenstände näher am auf der rechten Fahr­ zeugseite angeordneten Wandler (5) als am benachbarten Wandler (6) befinden, während nicht sicher entscheidbar ist, ob sich diese Gegenstände im Überwachungsgebiet, d. h. in der Lagergasse (2), befinden oder nicht.

Um nun in den folgenden Meßzyklen die Eigenechos zuverlässig von Fehlechos zu trennen, wird nach jedem erfaßten Neßechogramm (MEi;i=1, 2, . . . ) ein Auswerteechogramm (AEi;i=1, 2, . . . ) wie folgt ermittelt. Zu den Echos der Meßechogramme werden die Echoflä­ chen gebildet, indem die Amplitudenwerte der Einhüllenden der Echos in einer vorgegebenen Anzahl von Zeitintervallen abgeta­ stet werden, z. B. 128 Abtastintervalle zu je 125 µs Länge. Zur Bildung des ersten Auswerteechogrammes (AE1) werden diejenigen Abtastwerte aus dem ersten Meßechogramm (ME1), die über einem vorgegebenen Amplitudenschwellenwert liegen, durch eine natür­ liche Zahl, vorliegend durch 4, dividiert, während die Ab­ tastwerte unterhalb dieses Schwellenwertes unberücksichtigt bleiben. Der Schwellenwert wird hierbei ereignisabhängig, d. h. in Abhängigkeit von den aufgenommenen Echogrammen, eingestellt, z. B. in zehn Stufen veränderlich, so daß er sich der Stärke der jeweils vorliegenden Echos anpaßt. Alternativ kann er auch auf einen festen Wert gesetzt werden, z. B. auf die Hälfte des Amplitudenmaximums, das durch die Sendeimpulsamplitude gegeben ist. Im aktuellen Beispiel befindet sich der Schwellenwert ge­ rade auf dem halben Amplitudenmaximum, wodurch das gezeigte er­ ste Auswerteechogramm (AE1) entsteht, bei dem das zweite Echo (E2) nicht mehr vorhanden ist. In den gezeigten, als Datensätze im System speicherbaren Auswerteechogrammen, die nur zu Illu­ strationszwecken in derselben Oszillogrammbildform wie die Meßechogramme wiedergegeben sind, ist jeweils ebenfalls der un­ veränderte Sendeimpuls (SE) zusätzlich gezeigt. Die drei Echo­ gramme (E1, E3, E4) im ersten Meßechogramm (ME1), welche den Schwellenwert übersteigen, bleiben im ersten Auswerteechogramm (AE1) als Auswerteechos (A1, A3, A4) formverändert erhalten.

Nachdem das erste Auswerteechogramm (AE1) erstellt ist, fährt das Verfahren mit einer Abfrage (25) fort, ob eine Auswertung, wie sie weiter unten beschrieben wird, durchzuführen ist. Ist dies nicht der Fall, werden im nächsten Schritt (26) die Para­ meter zur Durchführung eines neuen Meßzyklus geeignet angepaßt. Diese Anpassung erfolgt insbesondere für die ereignisabhängig variierenden Parameter in Abhängigkeit von den im vorigen Meß­ zyklus gewonnenen Echos bzw. erkannten Hindernissen. Solche Pa­ rameter sind insbesondere die Verstärkung der Empfangsverstär­ ker, die Abstrahlpegel für die Ultraschallsendeimpulse sowie der zur Empfindlichkeitseinstellung für die Amplitudenbewertung variabel anpaßbare Amplitudenschwellenwert. Im Gegensatz zum herkömmlichen Vorgehen, bei dem die Empfangsverstärkung als für jeden Meßzyklus unveränderliche, innerhalb eines Meßzyklus zeitabhängige, insbesondere nach einer Exponentialfunktion mo­ noton und konkav ansteigende Funktion vorgegeben wird, wird hier die Empfangsverstärkung in ihrem Zeitverlauf ereignisab­ hängig für den jeweils nächsten Meßzyklus festgelegt, so daß z. B. die Verstärkung in Zeitbereichen, in denen in vorangegan­ genen Meßzyklen Echos auftraten, die auf ein relevantes Hinder­ nis hindeuten, zusätzlich angehoben werden kann. Schon allein diese Maßnahme kann zu einer beträchtlichen Unterdrückung von Störechos im Vergleich zu Eigenechos führen. Mit den angepaßten Parametern wird dann zum Schritt (22) der Aussendung eines neu­ en Ultraschallimpulses zurückgegangen, um den nächsten Meßzy­ klus durchzuführen.

Im anschließenden, zweiten Meßzyklus zeigen die nach der Emis­ sion der Sendeimpulse (SE) aufgenommenen Echogramme (ME2), daß das zweite Echo (E2) verschwunden ist, während die übrigen Echos (E1, E3, E4) in ähnlicher Weise wie im ersten Meßzyklus erscheinen. Das erste Echo (E1) ist dabei schwächer geworden, während das vierte Echo (E4) stärker zu werden scheint. Das ak­ tuelle, zweite Meßechogramm (ME2) wird nun bewertend dazu ver­ wendet, das als Ausgangspunkt dienende erste Auswerteechogramm (AE1) in ein aktuelles, neues Auswerteechogramm (AE2) zu trans­ formieren. Dazu werden wieder die Echoflächen-Abtastwerte der vorgegebenen Abtastintervalle nunmehr aus dem zweiten Meßecho­ gramm (ME2) bestimmt und mit dem eingestellten Amplituden­ schwellenwert verglichen. Für jedes Abtastintervall wird dann der zugehörige Auswerteechogrammwert nach den folgenden drei Bewertungskriterien aktualisiert:

• (i) Wenn der Abtastwert aus dem aktuellen Meßechogramm (ME2) kleiner als der Amplitudenschwellenwert und der zugehörige bis­ herige Auswerteechogrammwert null ist, wird der Wert null für das neue Auswerteechogramm beibehalten. Damit werden Echos un­ terhalb des gesetzten Schwellenwertes weggefiltert.
• (ii) Wenn der Abtastwert aus dem aktuellen Meßechogramm (ME2) kleiner als der Amplitudenschwellenwert, der zugehörige Auswer­ teechogrammwert jedoch nicht null ist, wird letzterer mit einem Faktor kleiner 1 multipliziert, z. B. mittels Division durch ei­ ne natürliche Zahl, im vorliegenden Fall durch 4, und dieser verringerte Wert als neuer Auswerteechogrammwert abgespeichert. Diese Maßnahme nützt die hohe Instabilität von Fehlechos hin­ sichtlich zeitlicher Korrelation mit den Sendeimpulsen (SE), erklärbar durch einen ständigen Wechsel von Kanten, Flächen, Eckbereichen etc., zu deren Unterdrückung aus. Selbst wenn ein Fehlecho in einem Meßzyklus eine vergleichbar große oder sogar eine größere Amplitude wie die Eigenechos aufweist, wird es durch dieses Bewertungskriterium wegen seiner fehlenden Korre­ lation mit dem Sendeimpuls (SE) innerhalb weniger Meßzyklen wieder zum Verschwinden gebracht. Ebenso werden zwar kontinu­ ierlich auftretende, jedoch amplitudenschwächere Fehlechos im Verlauf der Meßzyklen sukzessive eliminiert.
• (iii) Wenn der Abtastwert im aktuellen Meßechogramm (ME2) grö­ ßer als der Amplitudenschwellenwert ist, wird dieser Abtastwert zum bisherigen Auswerteechogrammwert zur Bildung des neuen Aus­ werteechogrammwertes addiert. Mit dieser Bewertungsmaßnahme werden kontinuierlich auftretende, zeitlich zu den Sendeimpul­ sen bleibend korrelierte Echos in ihrer Wirkung verstärkt. Die­ se Eigenschaft haben insbesondere Echos von Gegenständen mit räumlich begrenzter Ausdehnung und weitestgehend homogener Oberflächenstruktur. In dem Beispielfall gilt dies besonders für das von der Person (12) verursachte Echo.

Durch sukzessive Anwendung dieser Kriterien für jedes Abtast­ zeitintervall entsteht aus dem ersten Auswerteechogramm (AE1) und dem zweiten Meßechogramm (ME2) das zweite Auswerteechogramm (AE2). Dabei verschwindet für den einen Wandler (5) nun auch das erste Auswerteecho (A1). An den beiden letzten Auswer­ teechos (A3, A4) treten seitliche Einsattelungen auf, die davon herrühren, daß sich das Fahrzeug (1) bewegt und sich daher die Entfernungen zwischen Fahrzeug und den echoverursachenden Ge­ genständen und damit auch die Echolaufzeit vom ersten zum zwei­ ten Meßzyklus geringfügig verändert hat.

In der zum zweiten Meßzyklus oben geschilderten Weise wird an­ schließend für die folgenden Meßzyklen vorgegangen. Beim drit­ ten Meßechogramm (ME3) sind die schwachen Störechos fast gänz­ lich verschwunden. Das dritte Echo (E3) ist amplitudenschwächer geworden, während die Amplitude des vierten Echos (E4) zunimmt. Außerdem wird nun aufgrund der im unteren Echogramm höheren Amplitude deutlich, daß der zum vierten Echo (E4) gehörige Ge­ genstand näher am ganz rechts liegenden Wandler (5) liegt. Wie oben angedeutet, verändert sich die Echolaufzeit von Meßzyklus zu Meßzyklus für Gegenstände, gegenüber denen sich das Fahrzeug (1) bewegt. Damit dieser Effekt nicht etwa zu einer allmähli­ chen Abschwächung auch von Eigenechos führt, wird die Fahrzeug­ bewegung für die Auswerteechogramme korrigierend berücksich­ tigt, was im gezeigten Fall erstmals für das dritte Auswer­ teechogramm (AE3) erfolgt. Hierzu erhält das System eine Infor­ mation über die Geschwindigkeit (v) des sich bewegenden Fahr­ zeugs (1). Eine typische Fahrgeschwindigkeit ist 1m/s. Aufgrund dieser Geschwindigkeitsinformation verschiebt das Auswertungs­ system die für das dritte Auswerteechogramm (AE3) erhaltenen Daten um ein passendes Zeitinkrement (dt), d. h. um eine passen­ de Anzahl von Abtastzeitintervallen. Dies hat zur Folge, daß die verstärkende Wirkung des Bewertungsverfahrens für alle ste­ henden bzw. nur langsam verglichen mit der Fahrzeuggeschwindig­ keit (v) bewegten Gegenstände aufrechterhalten bleibt, insbe­ sondere also für stehende Hindernisse.

Im vierten Meßzyklus tritt eine neue Echogruppe (ES) auf, deren Dauer zwar ähnlich derjenigen eines typischen Eigenechos ist, jedoch aufgrund der kleinen Amplitude vernachlässigt werden kann. Des weiteren tritt ein neues amplitudenstarkes Echo (E6) auf, während das dritte Echo (E3) allmählich in der Amplitude abnimmt und sich damit langsam als Störecho herausstellt. Dem­ gegenüber zeigt das vierte Echo (E4) eine kontinuierlich stei­ gende Bedeutung, die sich besonders stark in dem zugehörigen vierten Auswerteechogramm (AE4) manifestiert. In diesem Auswer­ teechogramm (AE4) tritt außerdem erstmals das Auswerteecho (A6) des neu hinzugekommenen starken Echos (E6) auf, während für den einen Wandler das dritte Auswerteecho (A3) stark verkleinert wurde, da das zugehörige Meßecho (E3) nicht mehr den Schwellen­ wert erreicht hat.

Im Meßechogramm (ME5) des fünften Meßzyklus setzt sich die vor­ stehend beschriebene Tendenz fort. Das dritte Echo (E3) ist nur noch sehr schwach, das fünfte Echo (ES) bleibt anmplituden­ schwach, während das sechste Echo (E6) amplitudenstärker wird. Außerdem geht das vierte Echo (E4) allmählich in Richtung Sät­ tigung der Ultraschallempfänger. Dementsprechend fällt das zu­ gehörige fünfte Auswerteechogramm (AE5) aus. Das dritte Auswer­ teecho (A3) ist bis auf einen geringfügigen Rest eliminiert, so daß es nunmehr klar als Störecho identifiziert ist. Dagegen ge­ winnt neben dem vierten Echo (E4) noch das neu hinzugekommene Auswerteecho (A6) an Bedeutung.

Im Echogramm (ME6) des sechsten Meßzyklus erhält das vierte Echo (E4) allmählich einen rechteckförmigen Signalverlauf. Dies zeigt an, daß trotz der aus den vorangegangenen Meßzyklen zu schließenden, diffusen Reflexionseigenschaften des zu diesem Echo (E4) gehörigen Gegenstands der reflektierte Anteil nun so groß ist, daß die Empfangverstärker in Sättigung gehen. Dies ist ein sehr starkes Indiz, daß dieses Echo (E4) der in der Gasse (2) befindlichen Person (12) zuzuordnen ist. Bei der Ge­ winnung des sechsten Auswerteechogramms (AE6) wurde wiederum zur Berücksichtigung der Fahrzeuggeschwindigkeit (v) die Zeit­ inkrementverschiebung (dt) wie beim dritten Auswerteechogramm (AE3) vorgenommen. Das am Schluß der veranschaulichten Meßzy­ klussequenz vorliegende Auswerteechogramm (AE6) zeigt sehr deutlich die Verstärkung von kontinuierlich vorliegenden, rela­ tiv amplitudenstarken und zeitlich mit den Ultraschallsendeim­ pulsen (SE) dauerhaft korrelierten Echos, wie sie typisch für Eigenechos von in der Hauptabstrahlrichtung der Ultraschallim­ pulse befindlichen Hindernissen, insbesondere auch Personen, sind, während unkorrelierte und/oder kurzzeitige und/oder sehr amplitudenschwache Echos, die typisch für Stör- und Fremdechos sind, unterdrückt werden. Die Fremdechounterdrückung wird dabei durch die oben erwähnte zufallsverteilte Variation der Meßzy­ klendauer unterstützt. Mit dem geschilderten Bewertungsverfah­ ren lassen sich folglich Eigenechos sehr deutlich und betont aus der Gesamtheit der empfangenen Ultraschallechos heraus er­ mitteln.

Nachdem in den bisherigen sechs Meßzyklen die jeweiligen Ab­ tastzeitintervalle einzeln betrachtet wurden, wird nun anhand des erhaltenen sechsten Auswerteechogramms (AE6) eine Hinder­ nisauswertung durchgeführt, indem die zugehörige Abfrage (25) im Flußdiagramm von Fig. 2 bejahend beantwortet wird. Der Hin­ derniserkennungsschritt (27) beinhaltet die folgende, in Fig. 4 als Oszillogrammbild wiedergegebene Analyse des sechsten Aus­ werteechogramms (AE6). Zunächst werden für die Hinderniserken­ nung ein oberer Echoflächen-Schwellenwert (ES1) sowie ein unte­ rer Echoflächen-Schwellenwert (ES2) festgelegt. Dann werden für die Auswerteechohüllkurven des sechsten Auswerteechogramms (AE6) zugehörige Echoflächen (EF11, EF12, EF21, EF22) gebildet, indem die einzelnen, zu dem sechsten Auswerteechogramm (AE6) gehörigen Echogramme der einzelnen Wandler jeweils nach einem Wert oberhalb eines vorgegebenen Schwellenwertes durchsucht werden und anschließend jeweils mittels eines Zeitintervallfen­ sters die vorliegende Echofläche unter der Echohüllkurve gebil­ det wird. Zum Vergleich sind in Fig. 4 neben den stark umrande­ ten, ermittelten Echoflächen (EF11 bis EF22) die zugehörigen Echos des sechsten Auswerteechogramms (AE6) eingezeichnet, wie sie in Fig. 3B dargestellt sind. Die für die beiden Wandler (5, 6) ermittelten Echoflächen (EF21, EF22; EF11, EF12) werden dann mit den festgelegten Schwellenwerten (ES1, ES2) sowie unterein­ ander wie folgt verglichen, um auf das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein eines Hindernisses zu schließen.

Zum einen erfolgt eine Hindernismeldung immer dann, wenn eine der Echoflächen (EF11 bis EF22) größer als der obere Schwellen­ wert (ES1) ist. Zusätzlich erfolgt eine Hindernismeldung dann, wenn für Echos der beiden Wandler (5, 6), die zum selben Gegen­ stand gehören, ein Echoflächenwert auftritt, der zwar jeweils kleiner als der obere Schwellenwert (ES1), jedoch größer als der untere Schwellenwert (ES2) ist. Für den konkreten Fall von Fig. 4 bedeutet dies, daß für diejenigen Echoflächen (EF12, EF22), die auf die in der Fahrgasse (2) befindliche Person (12) zurückgehen, eine Hindernismeldung an das FTS erfolgt. Zusammen mit den Daten von den anderen Wandlern (7, 8) läßt sich damit die Position des Hindernisses, hier der Person (12), sowohl längs wie auch quer zur Fahrtrichtung aus der zeitlichen Lage der Echohüllkurven und deren Zeitunterschieden zwischen den Wandlern sehr genau bestimmen. Das Fahrzeug (1) kann dann ggf. zunächst in eine Langsamfahrt übergehen und bei Unterschreiten einer kritischen Distanz anhalten. Nach diesem Erkennungs­ schritt (27) fährt der Programmablauf von Fig. 2 mit einer Ab­ frage (28) fort, ob die Ultraschall-Hinderniserkennungsmessung weiter fortgesetzt werden soll. Wenn ja, wird wiederum zum Pa­ rameteranpaßschritt (26) übergegangen, in welchem die Parameter wiederum entsprechend eventuell bereits erkannt er Hindernisse eingestellt werden. Falls eine Fortsetzung nicht erwünscht ist, endet der Programmablauf (Schritt 29).

Selbst für den schwierigen Anwendungsfall von Fig. 1, bei dem eine enge, von seitlichen Bewehrungen begrenzte Gasse (2) auf Hindernisse zu überwachen ist, führt das obige Verfahren somit aufgrund seiner Amplitudenbewertung der Echohüllkurven aufein­ anderfolgender Meßzyklen zu einer sehr zuverlässigen Hinder­ niserkennung. Es versteht sich, daß neben dem oben detailliert beschriebenen, konkreten Beispiel eine Vielzahl von Verfahrens­ varianten im Rahmen der durch die Ansprüche festgelegten Erfin­ dung realisierbar sind. Insbesondere kann das erfindungsgemäße Verfahren nicht nur von einem bewegten Ultraschall-Hindernis­ erkennungssystem, sondern ebensogut von einem stationär ange­ ordneten System verwendet werden.

Eine besonders vorteilhafte Variante sieht vor, die gemessenen Echohüllkurven in den einzelnen Meßzyklen mit vorab gespeicher­ ten Hüllkurvenformen zu vergleichen, um daraus schließen zu können, ob ein Eigenecho vorliegt und von welcher Art Gegen­ stand dieses stammt. Dabei können für diesen Vergleich entweder direkt die Hüllkurven der gemessenen Echos oder die Hüllkurven der daraus abgeleiteten Auswerteechos herangezogen werden. In jedem Fall nutzt diese Variante die Eigenschaft aus, daß die Hüllkurven häufig sehr charakteristisch für bestimmte Hinder­ nisse sind, was aufgrund der Form und vor allem der Refle­ xionseigenschaften von Kleidung insbesondere auch für Personen gilt, so daß eine rasche und sichere Hinderniserkennung bei­ spielsweise bei dem oben beschriebenen fahrerlosen Transportsy­ stem zu einem weiter erhöhten Schutz von Personen in den Lager­ gassen vor den Fahrzeugen führen kann. Die vorab abzuspeichern­ den Hüllkurven können dabei durch eine Rechnersimulation oder noch besser anhand vorhergehender Testfahrten gewonnen werden. Derart vorab in das System eingespeicherte Ultraschallechodaten können für den Anwendungsfall des fahrerlosen Transportsystems zudem dazu verwendet werden, daß das Fahrzeug einen bestimmten Fahrkurs erlernt. Treten dann im späteren Betrieb signifikant andere Echoverläufe auf, können diese ggf. sehr rasch vom Fahr­ zeug als Hindernisse beurteilt werden. Selbst wenn dieser Hüll­ kurvenvergleich mit abgespeicherten Daten ohne die zusätzliche Echohüllkurvenbewertung mit Erstellung von Auswerteechogrammen realisiert wird, was selbstverständlich möglich ist, bringt dies noch immer eine Verbesserung in der Hinderniserkennung ge­ genüber der herkömmlichen, reinen Laufzeitmessung.

Zu einem erhöhten Personenschutz für ein solches fahrerloses Transportsystem kann des weiteren auch eine zusätzliche Brems­ wegkontrolle mittels des Ultraschall-Hinderniserkennungssystems beitragen. Dazu kontrolliert das Ultraschall-Hinderniserken­ nungssystem redundant den Bremsweg zusätzlich zu der herkömm­ lich in einem fahrerlosen Transportfahrzeug vorhandenen Brems­ wegkontrolle und stoppt das Fahrzeug, wenn der Bremsweg einen erkannten Hindernisabstand überschreitet. Für diese Zusatzfunk­ tion besitzt das Ultraschall-Hinderniserkennungssystem Eingän­ ge, welche digitale Signale von Drehimpulsgebern oder analoge Signale von Tachogeneratoren verarbeiten und durch zeitliche Verknüpfung von entsprechend ausgegebenen Stoppbefehlen an das Fahrzeug den Bremsweg errechnen lassen können.

Claims (8)

1. Verfahren zur Ultraschall-Hinderniserkennung, insbesondere auch von Personen, bei dem

• - in aufeinanderfolgenden Meßzyklen jeweils ein Ultraschall­ impuls (SE) von wenigstens einer Ultraschallsendereinheit (5 bis 8) abgestrahlt und anschließend Ultraschallwellen von einer zugehörigen Ultraschallempfängereinheit (5 bis 8) erfaßt sowie die erfaßten Ultraschallwellen zur Erkennung von ultraschall­ wellenreflektierenden Hindernissen (10, 11, 12) ausgewertet werden, dadurch gekennzeichnet, daß
• - bei der Auswertung aus in den aufeinanderfolgenden Meßzyklen gemessenen Echogrammen (ME1 bis ME6) jeweils Auswerteechogramme (AE1 bis AE6) durch eine Bewertung gewonnen werden, bei welcher zur Gewinnung eines neuen Auswerteechogramms aus einem vorher­ gehenden die Echohüllkurvenamplituden des vorhergehenden Aus­ werteechogramms an Stellen erhöht werden, an denen die Amplitu­ den des neu gemessenen Echogramms höher als ein hierfür vorge­ gebener Schwellenwert sind, sowie an Stellen erniedrigt werden, an denen sie geringer als ein hierfür vorgegebener Schwellen­ wert sind.

2. Verfahren nach Anspruch 1, weiter dadurch gekennzeichnet, daß

• - der Schwellenwert für die Amplitudenerhöhung und der Schwel­ lenwert für die Amplitudenerniedrigung gleich groß gewählt wer­ den,
• - die Amplitudenerniedrigung in einer Multiplikation der Amplitude des vorhergehenden Auswerteechogramms mit einem Fak­ tor kleiner als eins besteht und
• - die Amplitudenerhöhung in der Addition der Amplitude des neu gemessenen Echogramms zur Amplitude des vorhergehenden Auswer­ teechogramms besteht.

3. Verfahren nach Anspruch 2, weiter gekennzeichnet durch einen Hindernisbestimmungsschritt, bei dem die Flächen (EF11 bis EF22) unter den Echohüllkurven eines jeweiligen Auswerteecho­ gramms bestimmt und mit einem oberen Flächenschwellenwert (ES1) und einem unteren Flächenschwellenwert (ES2) verglichen werden, wobei auf ein Hindernis geschlossen wird, wenn ein Flächenin­ halt größer als der obere Flächenschwellenwert ist oder wenn der Flächeninhalt zweier kohärenter Echos von benachbarten Ul­ traschallempfängereinheiten jeweils größer als der untere Flä­ chenschwellenwert ist.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, weiter dadurch gekennzeichnet, daß die Hüllkurven von gemessenen Echogrammen und/oder von Auswer­ teechogrammen mit abgespeicherten Hüllkurven entsprechender, vorab situationsanalog gewonnerer Echogramme verglichen werden, wobei das Vergleichsergebnis zur Feststellung der Anwesenheit von Hindernissen verwendet wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, weiter dadurch gekennzeichnet, daß die Geschwindigkeit (v) der einen oder mehreren Ultraschall­ empfängereinheiten erfaßt und der Zeitmaßstab der Auswerteecho­ gramme dazu passend nachgeführt wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, weiter dadurch gekennzeichnet, daß der Abstrahlpegel der gesendeten Ultraschallimpulse jeweils so eingestellt wird, daß die Reichweite nur wenig größer als die Entfernung eines als nächstliegend erkannten Hindernisses ist.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, weiter dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitabstände zwischen aufeinanderfolgend gesendeten Ultra­ schallimpulsen unkorreliert, insbesondere zufallsverteilt, in­ nerhalb eines vorgegebenen Bereichs verändert werden.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, weiter dadurch gekennzeichnet, daß die Empfangsverstärkung der Ultraschallempfängereinheiten wäh­ rend einer jeweiligen Echogrammaufnahme zeitlich verändert wird, wobei die Verstärkung voreingestellt in Abhängigkeit von der Zeit nach Aussenden eines jeweiligen Ultraschallimpulses entsprechend einer vorgegebenen Kennlinie, insbesondere monoton ansteigend, variiert und die Verstärkung im jeweils zugehörigen Zeitbereich gegenüber dem Kennlinienwert bei einem erkannten Hindernisecho zusätzlich angehoben und/oder bei einem erkannten Fehlecho zusätzlich verringert wird.