WO2007074003A1 - Verfahren zur kalibrierung eines sensorsystems - Google Patents

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WO2007074003A1
WO2007074003A1 PCT/EP2006/068865 EP2006068865W WO2007074003A1 WO 2007074003 A1 WO2007074003 A1 WO 2007074003A1 EP 2006068865 W EP2006068865 W EP 2006068865W WO 2007074003 A1 WO2007074003 A1 WO 2007074003A1
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signal
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PCT/EP2006/068865
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Oliver Wieland
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Robert Bosch Gmbh
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    • G01S7/52004—Means for monitoring or calibrating

Definitions

  • the present invention relates to a method for calibrating a sensor system with transmitters and receivers spaced from each other on a vehicle for measuring the distance of the vehicle to a track boundary
  • SPA semiautonomous parking assistance systems
  • parking aid systems There are a number of different parking aid systems known, including, for example, parking assist systems that use side-mounted proximity sensors to measure the size of a parking space that the vehicle drives past, and the system detects a parking space large enough for the vehicle This is signaled to the driver and during the subsequent parking process the system gives the driver indications or warning signals for parking.
  • the proximity sensors provided for parking space measurement are generally designed as ultrasonic sensors with ranges of up to several meters. In this case, a plurality of ultrasonic sensors are provided on the vehicle side. With the help of the reception signals received from the various sensors, the exact position of a track boundary can then be determined according to the principle of triangulation.
  • the various sensors can receive different types of signals, as illustrated in FIG. Fig. 1 shows a plurality of sensors 10a to 1 Od, which are provided on the same side of a vehicle.
  • the transmitted signals emitted by the ultrasonic sensors are reflected by an obstacle 11 and received again by the sensors. From the time between the time of transmission of the transmission signal and the time of reception of the reflected signal from the obstacle 11 can be closed to the distance of the obstacle 11.
  • a direct echo shown as a solid line in Fig. 1 indicates the case that a transmitted pulse sent from a certain sensor (e.g., 10a) is also received back from this sensor (10a) after reflection from the obstacle 11.
  • a cross echo shown as a dotted line in Fig. 1 denotes the case that a transmitted pulse sent from a certain sensor (e.g., 10a) is received by another sensor (e.g., 10b, 10c, or 1d) after reflection from the obstruction 11.
  • Crosstalk or even a direct crosstalk, is the case where a particular sensor (e.g., 10a) transmits a transmit pulse and is directly received by one of the other sensors (e.g., 10b) without reflection from the obstacle 11. This case is shown in Fig. 1 by dotted lines.
  • FIG. Fig. 2 provides a series of transmit and Receive events ("Send” or "Receive") on a horizontal timeline t.
  • the vertical axis in Fig. 2 marks the distance A from the transmitters.
  • stochastic coding does not have a fixed order of transmission of the transmitted pulse and echo reception.
  • the times at which transmission pulses are transmitted are stochastically distributed.
  • a second transmission event 22 following a first transmission event 21 takes place before the reception 23 of the first transmission pulse.
  • the system must assign one of the broadcast events 21 and 22 to the receive event 23. This can be done by a statistical evaluation of the received signals, on the basis of which it can be easily determined that the receiving event 23 actually belongs to the transmission event 21 and thus an obstacle in the distance A 'can be suspected.
  • the direct crosstalkers have a disturbing effect on the stochastic coding since they can not be directly determined, but can only be recognized as such after reception and decoding of the received signal and classification thereof (histogram formation).
  • the signal transit times corresponding to the distances between the transmitters are determined manually by evaluation of measurement data and as constant parameters in one
  • Retrofitting a parking assistance system in the course of this retrofit which is associated with additional costs.
  • Direct talker becomes ineffective. This in turn can lead to misinterpretations of the received signal and thus to incorrect parking instructions to the driver.
  • a method of calibrating a sensor system having transmitters and receivers spaced from each other on a vehicle to measure the distance of the vehicle to a track boundary comprising the steps of: (a) transmitting a transmit signal to a transmitter of the sensor system
  • step (e) determining a frequency distribution of the transit times determined in step (c); and (f) generating a sensor separation value associated with the sensor transit time between the
  • Sender and the receiver correlates, based on the frequency distribution determined in step (e).
  • the idea underlying the invention is to carry out an automatic calibration of the sensor system by determining the signal propagation times between the sensors from a frequency distribution.
  • a sensor system is understood to mean a plurality of sensor units which are provided at a distance from one another on at least one side of the vehicle.
  • These sensor units may be, for example, ultrasonic sensors, in which case each
  • Sensor unit typically comprises a (ultrasonic) transmitter and a (ultrasonic) receiver.
  • a transmitter and receiver comprehensive sensor unit is also referred to simplifying as a "sensor”.
  • the sensor distance value can be determined in particular on the basis of a (local or global) maximum of the frequency distribution.
  • the frequency distribution can be a histogram, with each value of the histogram being assigned to a specific transit time range.
  • the cyclic repetition of steps (a) to (c) is performed several times recursively, wherein in each recursion the frequency distribution is rescaled around the maximum of the frequency distribution H (n) of the previous recursion.
  • the method according to the invention can be carried out, in particular, at each start of the vehicle and / or each time a parking assistant provided in the vehicle is switched on.
  • the current ie in particular the outside temperature corresponding
  • the method of the invention is performed at certain time intervals (e.g., every 10 minutes) while the vehicle is traveling.
  • the method according to the invention can also be carried out under altered environmental conditions, in particular when the outside temperature is changed.
  • the outside temperature is changed.
  • step (g) filtering out transmitter-generated direct talkers from a receive signal received by the receiver using the one generated in step (f)
  • direct crosstalkers can be filtered out, taking into account the current environmental parameters (in particular ambient temperature).
  • the received signal received by the receiver, from which the direct crosstalkers generated by the transmitter are filtered out corresponds to a transmission signal generated by the transmitter using stochastic coding.
  • a method is provided which enables the automatic calibration of transceiver systems operated on the basis of stochastic coding.
  • Figure 1 is a schematic representation of the various signals that can be received by the sensors of a parking assistance system.
  • Fig. 2 is a schematic representation of the principle of stochastic coding
  • FIG. 3 is a schematic diagram of a vehicle having a distance measuring device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 shows a flow chart of a method for calibrating a sensor system according to a first embodiment of the invention
  • FIGS. 7A-7C are histograms of the one measured by the method of FIG.
  • Fig. 8 shows the waveform of a sensor signal of a distance sensor as a function of time.
  • a motor vehicle 301 is shown schematically.
  • distance sensors 303a - 303d are arranged on a vehicle front side 302 .
  • Distance sensors 305 are also arranged on a vehicle rear side 304 .
  • On a left side of the vehicle 306 lateral distance sensors 308 are provided on a left side of the vehicle 306 lateral distance sensors 308 are provided on a right vehicle side 307 lateral distance sensors 309 are provided.
  • the distance sensors are used to measure distances to obstacles in the vehicle environment.
  • the distance sensors 303, 305, 308, 309 are formed in the present embodiment as ultrasonic sensors. However, you can also measure distances based on another measuring principle, eg with radar signals.
  • the distance sensors 303, 305, 308, 309 supply their sensor signals via a data bus 310 to a program-controlled device 311 (for example a microprocessor, microcontroller or the like) having a memory 318 in the vehicle 301.
  • the program-controlled device 311 determines, on the basis of the distance sensors 303, 305, 308, 309 distances to obstacles in the vehicle environment and the location of these obstacles in the vehicle environment. To accurately determine the location of the obstacles, the program-controlled device 311 can also make use of the principle of triangulation, whereby the distance values determined by the various sensors are matched with one another.
  • the program-controlled device 311 is designed to determine a suitable parking space and optionally to determine a driving trajectory into this parking space. In this sense, the program-controlled device 311 also serves as
  • the program-controlled device 311 is connected to a warning signal generator, which can be designed as a display 312 and / or as a loudspeaker 313.
  • the display 312 is implemented as a screen of a navigation display in the vehicle.
  • instructions can also be displayed on an ad
  • Combination instrument via a head-up display or LED displays, which are also to be mounted on the instrument panel, are issued.
  • a head-up display or LED displays which are also to be mounted on the instrument panel.
  • notes can be issued that tell the driver, for example, that the vehicle has just passed a sufficiently large parking space.
  • the program-controlled device 311 is preferably connected via a data bus 314, which is designed in particular as a CAN bus, with at least one Speed sensor 315 and a gear sensor 317 connected.
  • the speed sensor 315 is implemented as a wheel speed sensor that measures a wheel movement of the vehicle. If a wheel movement is detected, the current speed of the vehicle is determined on the basis of the wheel rotation and the circumference of the wheel and the course of time. From the momentary
  • Speed of the vehicle can in turn be closed in conjunction with the passage of time on the distance covered.
  • a temperature sensor 316 measures the outside temperature and sends its measurement signals to the program controlled device 318.
  • a method for calibrating distance sensors according to a first embodiment of the present invention will now be explained.
  • a calibration of the sensor 303b with respect to direct crosstalk of the sensor 303a is explained by way of example.
  • FIG. 4 shows a flow chart of a method for calibrating a sensor system according to a first embodiment of the invention.
  • transit times of the direct transducers of the sensor 303a are measured in several measurement cycles with the sensor 303b, and a histogram is formed from these measured signal propagation times.
  • step S40 an initialization of the system is performed in step S40.
  • H (O) corresponds to a signal delay of 0.00-0.03 ms
  • H (I) to a signal delay of 0.03-0.06 ms, etc.
  • Each bar of the histogram H (n) thus represents a spatial distance of about 1 cm, taking into account that the exact ones represented by the bars spatial distances depend on the speed of sound and thus on the temperature.
  • a count variable k is set to 10. This count variable is decremented after each transmit / receive step, so that a total of ten measurement cycles or iterations are performed. All variables are stored in the memory 318 of the program-controlled device 311 in this embodiment.
  • step S41 the transmission of a transmission pulse to the sensor 303a takes place at the time Tl.
  • the sound emitted by sensor 303a is picked up by sensor 303b either directly or after reflection at an obstacle in step S42, and by a sensor
  • Ultrasonic transducer of the sensor 303b converted into an electrical sensor signal. 8 shows a typical signal curve 80 with the amplitude A over the time axis T.
  • This signal curve 80 (received signal) corresponds to the envelope curve of the sensor signal generated by the sensor 303b.
  • the waveform 80 has a direct cross talker 81 that reaches the sensor 303b without reflections.
  • the times T2, T3 and T4 are defined by means of a settable threshold value 83, which corresponds to a specific amplitude value.
  • the time T2 is defined as the time at which the signal waveform 80 after the
  • Time Tl of sending the signal pulse exceeds the threshold 83 for the first time.
  • the program-controlled device 11 can thus determine the temperature-dependent signal transit time between the sensors 303a and
  • LZ T2 - Tl.
  • the histogram is updated by incrementing the variable H (n) corresponding to the signal propagation time LZ by one. In this example, this is the variable H (24), which is assigned a time interval of 0.72-0.75 ms.
  • step S45 the counter k is decremented by the value 1. If in step S46 the
  • step S41 Counter k is 0, then the procedure returns to step S41, and steps S41 to S45 are repeated. Otherwise, the procedure jumps to step S47. Thus, the steps S41 to S45 are repeated a total of 10 times.
  • Fig. 5 shows an example of the state of the histogram after ten times iteration.
  • a signal delay of 0.72-0.75 ms was detected eight times and a signal delay of 0.69-0.72 ms twice. This discrepancy may result from sensor inaccuracies or from variations in the measurement environment (e.g., temperature variations, ambient noise levels, etc.).
  • this sensor spacing value SA indicates that the sensor transit time between 0.72 and 0.75 is ms, which corresponds cm at a temperature of 20 0 C at a distance of about 25th
  • step S48 a state is established that exists in the prior art after the factory manual adjustment.
  • An advantage of the inventive method is thus that the sensor calibration does not have to be made by hand and thus is less expensive.
  • the calibration can also be performed periodically at certain intervals (eg once every 10 minutes).
  • the calibration is not limited to the two sensors 303a and 303b, but is conveniently performed for all sensors mounted on the vehicle and their mutual direct cross talkers.
  • the calibration for sensor pairs that do not interact with each other can be performed simultaneously, resulting in a time savings.
  • the calibration of the sensors 309 may be performed in time with the calibration of the sensors 308, since the sensors 308 and the sensors 309 are located on opposite sides of the vehicle and therefore there are no direct crosstalk from the sensors 308 to the sensors 309 or vice versa.
  • FIG. 6 shows a flow chart of a method for calibrating a sensor system according to a second embodiment of the invention. Also in this method, runtimes of the direct transducers of the sensor 303a become multiple Measuring cycles measured with the sensor 303b, and formed from these measured signal propagation times a histogram. However, unlike the method of the first embodiment, only 9 variables H (O)... H (8) are provided for the histogram in this method.
  • step S60 an initialization of the system is performed in step S60.
  • These variables correspond to the values of the histogram shown in Fig. 7A.
  • the variable H (O) corresponds to a signal delay of 0.0-0.3 ms
  • the variable H (I) to a signal delay of 0.3-0.6 ms, etc.
  • the variable H (8) corresponds to one
  • step S40 a count variable k is set to 10 and another count variable 1 is set to 3 (for three recursions).
  • steps S61 to S67 essentially correspond to the steps S41 to S47 and are therefore only briefly outlined below.
  • step S61 the transmission of a transmission pulse with the sensor takes place at the time Tl
  • step S42 The sound emitted by sensor 303a is received by sensor 303b in step S42 and converted into an electrical sensor signal.
  • step S64 the histogram is updated by incrementing the variable H (n) corresponding to the signal propagation time LZ by one.
  • this is the variable H (2), which is assigned a time interval of 0.6 - 0.9 ms.
  • step S65 the counter k is decremented by the value 1. If the counter k is 0 in step S66, then the procedure returns to step S61, and steps S61 to S65 are repeated. Otherwise, the procedure jumps to step S67. Thus, steps S61 to S65 are repeated a total of 10 times in each recursion.
  • Fig. 7A shows an example of the state of the histogram in step S67 after the first recursion. A signal propagation time of 0.6 - 0.9 ms was found ten times.
  • step S68 the value of the counter 1 is decremented by one. If in step S69 the
  • step S70 a new initialization of the histogram, or the variables H (O) ... H (8).
  • the assignment of the individual variables of the histogram changes in such a way that only those values are taken into account which correspond to the measuring range of H (nmax-1) and H (nmax + 1) of the first recursion, ie the range of 0.3 to 1.2 ms, correspond.
  • Fig. 7C illustrates an example of the state of the histogram in step S67 after the third recursion.
  • this sensor spacing value SA indicates that the sensor runtime 0.700 to 0.733 is ms, which corresponds cm at a temperature of 20 0 C at a distance of about 25th
  • the calibration may be performed for all sensors and at the times indicated for the first embodiment.

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Abstract

Verfahren zur Kalibrierung eines Sensorsystems mit an einem Fahrzeug beabstandet voneinander angebrachten Sendern und Empfängern zur Messung des Abstands des Fahrzeugs zu einer Fahrwegbegrenzung mit den Schritten: a) Senden eines Sendesignals mit einem Sender des Sensorsystems zu einem ersten Zeitpunkt (T1); b) Umwandeln des empfangenen Sendesignals in ein Empfangssignal mit einem Empfänger des Sensorsystems und Feststellen eines zweiten Zeitpunkts (T2) zu dem das Empfangssignal einen bestimmten Schwellwert überschreitet; c) Bestimmen der Laufzeit (LZ) des Sendesignals vom Sender zum Empfänger aus der zeitlichen Differenz (T2-T1) zwischen dem zweiten Zeitpunkt (T2) und dem ersten Zeitpunkt (T1); d) zyklisches Wiederholen der Schritte (a) bis (c) für eine bestimmte Anzahl von Zyklen; e) Bestimmen einer Häufigkeitsverteilung der in Schritt (c) bestimmten Laufzeiten; und f) Erzeugen eines Sensorabstandswerts (SA), welcher mit der Sensorlaufzeit zwischen dem Sender (303a) und dem Empfänger korreliert, anhand der in Schritt (e) bestimmten Häufigkeitsverteilung H(n).

Description

Verfahren zur Kalibrierung eines Sensorsystems
Stand der Technik
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Kalibrierung eines Sensorsystems mit an einem Fahrzeug beabstandet voneinander angebrachten Sendern und Empfängern zur Messung des Abstands des Fahrzeugs zu einer Fahrwegbegrenzung
Verfahren zur Sensorzustandserfassung eines an einem Fahrzeug angebrachten Sensors sowie ein Einparkassistenzsystem und eine Abstandsmessvorrichtung eines Fahrzeugs zur Messung des Abstands des Fahrzeugs von einer Fahrwegbegrenzung.
Die zunehmende Verkehrsdichte und verstärkte Bebauung freier Flächen engen den Verkehrsraum insbesondere in Ballungszentren kontinuierlich ein. Der zur Verfügung stehende Parkraum wird enger und die Suche nach einer geeigneten Parklücke belastet den Fahrer zusätzlich zum immer mehr zunehmenden Verkehr. Unter anderem daher wurden semiautonome Einparkhilfesysteme (SPA) entwickelt, welche den Fahrer beim Einparken unterstützen sollen. Dem Fahrer wird dadurch die Entscheidung, ob eine vorhandene Parklücke für einen Einparkvorgang ausreicht, erleichtert oder abgenommen.
Es sind eine Reihe verschiedener Einparkhilfesysteme bekannt, darunter beispielsweise Einparkhilfesysteme mit so genannter „Parklückenvermessungsfunktion", die mit seitlich am Fahrzeug angebrachten Nahbereichssensoren die Größe einer Parklücke vermessen, an denen das Fahrzeug vorbeifährt. Erkennt das System eine Parklücke, die groß genug für das Fahrzeug ist, so wird dies dem Fahrer signalisiert. Beim anschließenden Einparkvorgang gibt das System dem Fahrer Hinweise oder Warnsignale zum Einparken. Die zur Parklückenvermessung vorgesehenen Nahbereichssensoren sind in der Regel als Ultraschallsensoren mit Reichweiten von bis zu einigen Metern ausgebildet. Dabei werden mehrere Ultraschallsensoren an der Fahrzeugseite vorgesehen. Mit Hilfe der von den verschiedenen Sensoren empfangenen Empfangssignalen kann die genaue Position einer Fahrwegbegrenzung dann nach dem Prinzip der Triangulation ermittelt werden.
Die verschiedenen Sensoren können dabei verschiedene Arten von Signalen empfangen, wie dies in Fig. 1 veranschaulicht ist. Fig. 1 zeigt mehrere Sensoren 10a bis 1 Od, die an der selben Seite eines Fahrzeugs vorgesehen sind. Die von den Ultraschallsensoren ausgesandten Sendesignale werden von einem Hindernis 11 reflektiert und wieder von den Sensoren empfangen. Aus der Laufzeit zwischen dem Zeitpunkt des Senden des Sendesignals und dem Zeitpunkt des Empfangs des vom Hindernis 11 reflektierten Signals kann auf den Abstand des Hindernisses 11 geschlossen werden. Ein in Fig. 1 als durchgezogene Linie dargestelltes Direktecho bezeichnet den Fall, dass ein von einem bestimmten Sensor (z.B. 10a) ausgesandter Sendeimpuls nach Reflektion am Hindernis 11 auch wieder von diesem Sensor (10a) empfangen wird. Ein in Fig. 1 als gestrichelte Linie dargestelltes Kreuzecho bezeichnet dagegen den Fall, dass ein von einem bestimmten Sensor (z.B. 10a) ausgesandter Sendeimpuls nach Reflektion am Hindernis 11 von einem anderen Sensor (z.B. 10b, 10c oder 1Od) empfangen wird. Als
Übersprecher oder auch als Direktübersprecher wird der Fall bezeichnet, dass ein bestimmter Sensor (z.B. 10a) einen Sendeimpuls aussendet, und dieser von einem der anderen Sensoren (z.B. 10b) ohne Reflektion am Hindernis 11 direkt empfangen wird. Dieser Fall ist in Fig. 1 durch gestrichpunktete Linien dargestellt.
Zur Vermeidung gegenseitiger Störungen der Sensoren ist ein serieller Puls-Echo-Betrieb bekannt. Dabei werden neue Sendeimpulse erst nach dem Abklingen (also nach dem Empfang) früherer Sendeimpulse gesendet. Bei Vergrösserung der maximalen Reichweite der Sensoren muss daher auch der Mindestabstand zwischen den Sendeimpulsen steigen, was einer ebenfalls angestrebten Verringerung der
Reaktionszeiten des Systems entgegensteht.
Zur Lösung dieses Problems wurde eine stochastische Kodierung vorgeschlagen, wie sie schematisch in Fig. 2 dargestellt ist. Fig. 2 stellt dazu eine Reihe von Sende- und Empfangsereignissen („Send" bzw. „Receive") auf einem horizontalen Zeitstrahl t dar. Die vertikale Achse in Fig. 2 markiert den Abstand A von den Sendern. Im Gegensatz zum seriellen Puls-Echo-Betrieb existiert bei der stochastischen Kodierung keine feste Reihenfolge von Senden des Sendeimpulses und Echoempfang. Die Zeitpunkte zu denen Sendeimpulse ausgesendet werden sind stochastisch verteilt. In Fig. 2 erfolgt beispielsweise ein auf ein erstes Sendeereignis 21 folgendes zweites Sendeereignis 22 noch vor dem Empfang 23 des ersten Sendeimpulses. Das System muss dem Empfangsereignis 23 eins der Sendeereignisse 21 und 22 zuordnen. Dies kann durch eine statistische Auswertung der Empfangssignale geschehen, anhand derer leicht ermittelt werden kann, dass das Empfangsereignis 23 tatsächlich zum Sendeereignis 21 gehört und somit ein Hindernis im Abstand A' vermutet werden kann.
Als störend wirken sich bei der stochastischen Kodierung jedoch die Direktübersprecher aus, da sie nicht direkt bestimmbar sind, sondern erst nach Empfang und Dekodierung des Empfangssignals sowie Einordnung desselben (Histogrammbildung) als solche erkennbar sind.
Um eine Filterung der Übersprecher bei der stochastischen Kodierung zu ermöglichen werden daher die den Abständen zwischen den Sendern entsprechenden Signallaufzeiten manuell durch Auswertung von Messdaten ermittelt und als konstante Parameter in einem
Speicher (z.B. in einem EEPROM) gespeichert. Während des Betriebs werden dann diese Signallaufzeiten aus dem Speicher ausgelesen, um eine Filtermaske zu erzeugen, mit der die Direktübersprecher aus den empfangenen Signalen herausgefϊltert werden.
Diese manuelle Ermittlung der Signallaufzeiten erfolgt werksseitig, bzw. im Falle einer
Nachrüstung eines Einparkassistenzsystems im Laufe dieser Nachrüstung, was mit zusätzlichen Kosten verbunden ist.
Ferner besteht das Problem, dass aufgrund der Temperaturabhängigkeit der Schallgeschwindigkeit auch die Signallaufzeiten zwischen den einzelnen Sensoren temperaturabhängig sind. Mit steigenden Temperaturen steigt die Schallgeschwindigkeit an und bewirkt somit kürzere Signallaufzeiten. Bei extrem hohen oder niedrigen Temperaturen entsprechen die tatsächlichen Signallaufzeiten nicht mehr den zuvor gemessenen und gespeicherten Werten, so dass die Filtermaske zur Filterung der - A -
Direktübersprecher unwirksam wird. Dies kann wiederum zu Fehlinterpretationen des Empfangssignals und somit zu fehlerhaften Parkhinweisen an den Fahrer führen.
Offenbarung der Erfindung
Demgemäß ist ein Verfahren zur Kalibrierung eines Sensorsystems mit an einem Fahrzeug beabstandet voneinander angebrachten Sendern und Empfängern zur Messung des Abstands des Fahrzeugs zu einer Fahrwegbegrenzung vorgesehen, mit den Schritten: (a) Senden eines Sendesignals mit einem Sender des Sensorsystems zu einem ersten
Zeitpunkt (Tl);
(b) Umwandeln des empfangenen Sendesignals in ein Empfangssignal mit einem Empfänger des Sensorsystems und Feststellen eines zweiten Zeitpunkts (T2) zu dem das Empfangssignal einen bestimmten Schwellwert überschreitet; (c) Bestimmen der Laufzeit des Sendesignals vom Sender zum Empfänger aus der zeitlichen Differenz (T2-T1) zwischen dem zweiten Zeitpunkt (T2) und dem ersten Zeitpunkt (Tl);
(d) zyklisches Wiederholen der Schritte (a) bis (c) für eine bestimmte Anzahl von Zyklen;
(e) Bestimmen einer Häufigkeitsverteilung der in Schritt (c) bestimmten Laufzeiten; und (f) Erzeugen eines Sensorabstandswerts, welcher mit der Sensorlaufzeit zwischen dem
Sender und dem Empfänger korreliert, anhand der in Schritt (e) bestimmten Häufigkeitsverteilung.
Die der Erfindung zugrunde liegende Idee ist es, eine automatische Kalibrierung des Sensorsystems vorzunehmen, indem die Signallaufzeiten zwischen den Sensoren aus einer Häufigkeitsverteilung bestimmt werden.
Unter Sensorsystem wird hierbei eine Mehrzahl von Sensoreinheiten verstanden, die beabstandet voneinander an mindestens einer Fahrzeugseite vorgesehen sind. Diese Sensoreinheiten können beispielsweise Ultraschallsensoren sein, in welchem Fall jede
Sensoreinheit typischerweise einen (Ultraschall-)Sender und einen (Ultraschall- )Empfänger umfasst. Im folgenden wird eine solche Sender und Empfänger umfassende Sensoreinheit auch vereinfachend als „Sensor" bezeichnet. Der Sensorabstandswert kann insbesondere anhand eines (lokalen oder globalen) Maximums der Häufigkeitsverteilung bestimmt werden. Die Häufigkeitsverteilung kann insbesondere ein Histogramm sein, wobei jeder Wert des Histogramms einem bestimmten Laufzeitbereich zugeordnet ist.
In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird das zyklische Wiederholen der Schritte (a) bis (c) mehrmals rekursiv durchgeführt, wobei in jeder Rekursion die Häufigkeitsverteilung um das Maximum der Häufigkeitsverteilung H(n) der vorhergehenden Rekursion herum neu skaliert wird. Durch eine solche rekursive Wiederholung der Schritte (a) bis (c) wird eine Verringerung des Speicherbedarfs für die
Häufigkeitsverteilung erreicht. Unter Skalierung wird hierbei insbesondere das Zuordnen von bestimmten Wertebereichen oder Messbereichen zu bestimmten Variablen verstanden.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann insbesondere bei jedem Start des Fahrzeugs und/oder jedem Einschalten eines im Fahrzeug vorgesehenen Einparkassistenten durchgeführt werden. Somit kann sichergestellt werden, dass bei Fahrtantritt bzw. beim Einschalten des Einparkassistenten die aktuellen (also insbesondere der Außentemperatur entsprechenden) Sensorparameter zur Verfügung stehen.
Vorzugsweise wird das erfindungsgemäße Verfahren in bestimmten zeitlichen Abständen (z.B. alle 10 Minuten) während der Fahrt des Fahrzeugs durchgeführt. Ferner kann das erfindungsgemäße Verfahren auch bei veränderten Umgebungsbedingungen, insbesondere bei veränderter Außentemperatur, durchgeführt werden. Somit werden z.B. temperaturbedingte Änderungen der Direktübersprecher aufgrund der wiederholten
Messung und Kalibrierung kompensiert.
In einer vorteilhaften Ausbildung der Erfindung ist ferner folgender Schritt vorgesehen: (g) Herausfiltern von vom Sender erzeugten Direktübersprechern aus einem vom Empfänger empfangenen Empfangssignal unter Verwendung des in Schritt (f) erzeugten
Sensorabstandswertes. Somit können Direktübersprecher unter Berücksichtigung der aktuellen Umgebungsparameter (insbesondere Umgebungstemperatur) herausgefiltert werden. Dabei ist es vorteilhaft, wenn das vom Empfänger empfangene Empfangssignal, aus dem die vom Sender erzeugten Direktübersprecher herausgefiltert werden, einem unter Verwendung von stochastischer Kodierung vom Sender erzeugten Sendesignal entspricht. Somit wird ein Verfahren bereitgestellt, welches die automatische Kalibrierung von Sender-Empfänger-Systemen ermöglicht, die auf Basis der stochastischen Kodierung betrieben werden.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in den schematischen Figuren der Zeichnung angegebenen Ausfuhrungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen dabei:
Fig. 1 eine schematische Darstellung der verschiedenen Signale, die von den Sensoren eines Parkassistenzsystems empfangen werden können;
Fig. 2 eine schematische Darstellung des Prinzips der stochastischen Codierung;
Fig. 3 ein schematisches Diagramm eines Fahrzeugs mit einer Abstandsmessvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 4 ein Flussdiagramm eines Verfahrens zur Kalibrierung von eines Sensorsystems gemäß einer ersten Ausfuhrungsform der Erfindung;
Fig. 5 ein Histogramm der mit dem Verfahren von Fig. 4 gemessenen
Signallaufzeiten; Fig. 6 ein Flussdiagramm eines Verfahrens zur Kalibrierung von eines Sensorsystems gemäß einer zweiten Ausfuhrungsform der Erfindung;
Fig. 7A-7C Histogramme der mit dem Verfahren von Fig. 6 gemessenen
Signallaufzeiten; und
Fig. 8 den Signalverlauf eines Sensorsignals eines Abstandssensors in Abhängigkeit von der Zeit.
Beschreibung der Ausführungsbeispiele
In allen Figuren der Zeichnung sind gleiche bzw. funktionsgleiche Elemente - sofern nichts anderes angegeben ist - mit gleichen Bezugszeichen versehen worden.
In Fig. 3 ist ein Kraftfahrzeug 301 schematisch dargestellt. An einer Fahrzeugvorderseite 302 sind Abstandssensoren 303a - 303d angeordnet. An einer Fahrzeugrückseite 304 sind ebenfalls Abstandssensoren 305 angeordnet. An einer linken Fahrzeugseite 306 sind seitliche Abstandssensoren 308 vorgesehen. An einer rechten Fahrzeugseite 307 sind seitliche Abstandssensoren 309 vorgesehen. Die Abstandssensoren dienen der Messung von Abständen zu Hindernissen in der Fahrzeugumgebung. Die Abstandssensoren 303, 305, 308, 309 sind in der vorliegenden Ausführungsform als Ultraschallsensoren ausgebildet. Sie können jedoch auch auf einem anderen Messprinzip basierend, z.B. mit Radarsignalen, Abstände messen. Die Abstandssensoren 303, 305, 308, 309 liefern ihre Sensorsignale über einen Datenbus 310 an eine programmgesteuerte Einrichtung 311 (beispielsweise ein Mikroprozessor, Mikrocontroller oder dergleichen) mit einem Speicher 318 im Fahrzeug 301. Die programmgesteuerte Einrichtung 311 ermittelt anhand der von den Abstandssensoren 303, 305, 308, 309 zugeführten Sensorsignalen Abstände zu Hindernissen in der Fahrzeugumgebung und die Lage dieser Hindernisse in der Fahrzeugumgebung. Zur genauen Bestimmung der Lage der Hindernisse, kann sich die programmgesteuerte Einrichtung 311 auch das Prinzip der Triangulation zunutze machen, wobei die von den verschiedenen Sensoren ermittelten Abstandswerte miteinander abgeglichen werden.
Ferner ist die programmgesteuerte Einrichtung 311 dazu ausgelegt, eine geeignete Parklücke zu ermitteln und gegebenenfalls eine Fahrtrajektorie in diese Parklücke zu bestimmen. In diesem Sinne dient die programmgesteuerte Einrichtung 311 auch als
Einparkassistent. Außerdem bestimmt sie bevorzugt auch Ausgaben an den Fahrer. Für die Ausgabe ist die programmgesteuerte Einrichtung 311 mit einem Warnsignalgeber verbunden, der als Anzeige 312 und/oder als Lautsprecher 313 ausgebildet sein kann. Die Anzeige 312 ist insbesondere als ein Bildschirm einer Navigationsanzeige in dem Fahrzeug ausgeführt. Ferner können Anweisungen auch über eine Anzeige in einem
Kombinationsinstrument, über ein Head-Up-Display oder über LED-Anzeigen, die zusätzlich an der Armaturentafel zu montieren sind, ausgegeben werden. Mit Hilfe der Anzeige 312 bzw. dem Lautsprecher 313, können beispielsweise Hinweise ausgegeben werden, die dem Fahrer beispielsweise mitteilen, dass das Fahrzeug soeben eine ausreichend große Parklücke passiert hat.
Um eine Bewegung oder auch die Geschwindigkeit des Fahrzeugs zu ermitteln, ist die programmgesteuerte Einrichtung 311 bevorzugt über einen Datenbus 314, der insbesondere als ein CAN-Bus ausgeführt ist, mit mindestens einem Geschwindigkeitssensor 315 und einem Gangsensor 317 verbunden. In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Geschwindigkeitssensor 315 als ein Raddrehzahlsensor ausgeführt, der eine Radbewegung des Fahrzeugs misst. Wird eine Radbewegung detektiert, so wird anhand der Raddrehung und dem Radumfang sowie dem Verlauf der Zeit die momentane Geschwindigkeit des Fahrzeugs bestimmt. Aus der momentanen
Geschwindigkeit des Fahrzeugs kann wiederum in Verbindung mit dem Verlauf der Zeit auf die zurückgelegte Wegstrecke geschlossen werden.
Ein Temperaturfühler 316 misst die Außentemperatur und gibt seine Messsignale an die programmgesteuerte Einrichtung 318.
Verfahren nach Erster Ausführungsform
Im folgenden wird nun ein Verfahren zur Kalibrierung von Abstandssensoren nach einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erläutert. Dazu wird beispielhaft eine Kalibrierung des Sensors 303b in Bezug auf Direktübersprecher des Sensors 303a erläutert.
Fig. 4 zeigt ein Flussdiagramm eines Verfahrens zur Kalibrierung von eines Sensorsystems gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung. In diesem Verfahren werden Laufzeiten der Direktübersprecher des Sensors 303a in mehreren Messzyklen mit dem Sensor 303b gemessen, und aus diesen gemessenen Signallaufzeiten ein Histogramm gebildet.
Zunächst wird in Schritt S40 eine Initialisierung des Systems vorgenommen. Dazu werden zunächst die Variablen H(O) ... H(m) auf Null gesetzt (also H(n) = 0 mit n = 0...m, wobei m+1 die Anzahl der Histogrammpunkte kennzeichnet; ein typischer Wert für m ist z.B. 99). Diese Variablen entsprechen den Werten H(n) des im in Fig. 5 dargestellten Histogramms. Dabei entspricht die Variable H(O) einer Signallaufzeit von 0,00 - 0,03 ms, die Variable H(I) einer Signallaufzeit von 0,03 - 0,06 ms, usw., und die
Variable H(99) einer Signallaufzeit von 2,97 - 3,00 ms. Es sollte angemerkt werden, dass eine Signallaufzeit von 0,03 ms einem Abstand von etwa 1 cm entspricht. Jeder Balken des Histogramms H(n) stellt somit einen räumlichen Abstand von ungefähr 1 cm dar, wobei zu berücksichtigen ist, dass die von den Balken repräsentierten genauen räumlichen Abstände von der Schallgeschwindigkeit und somit von der Temperatur abhängen. Ferner wird in Schritt S40 eine Zählvariable k auf 10 gesetzt. Diese Zählvariable wird nach jedem Sende/Empfangsschritt dekrementiert, so dass insgesamt zehn Messzyklen bzw. Iterationen durchgeführt werden. Alle Variablen sind in dieser Ausführungsform im Speicher 318 der programmgesteuerten Einrichtung 311 gespeichert.
In Schritt S41 erfolgt zum Zeitpunkt Tl das Senden eines Sendeimpulses mit dem Sensor 303a. Der von Sensor 303a ausgesandte Schall wird entweder direkt oder nach Reflektion an einem Hindernis im Schritt S42 vom Sensor 303b aufgenommen, und von einem
Ultraschallwandler des Sensors 303b in ein elektrisches Sensorsignal umgewandelt. Fig. 8 zeigt einen typischen Signalverlauf 80 mit der Amplitude A über die Zeitachse T. Dieser Signalverlauf 80 (Empfangssignal) entspricht dabei der Hüllkurve des vom Sensor 303b erzeugten Sensorsignals. Zunächst weist der Signalverlauf 80 einen Direktübersprecher 81 auf, der den Sensor 303b ohne Reflektionen erreicht. Ein von einem Hindernis reflektierter Echoimpuls (Kreuzechoimpuls) 82 tritt zu einem Zeitpunkt T3 auf, wobei dieser Echoimpuls 82 eine bestimmte Zeitdauer bis zu einem weiteren Zeitpunkt T4 aufweist. Die Zeitpunkte T2, T3 und T4 sind mittels eines festsetzbaren Schwellwertes 83 definiert, der einem bestimmten Amplitudenwert entspricht. Der Zeitpunkt T2 ist dabei als der Zeitpunkt definiert, zu dem der Signalverlauf 80 nach dem
Zeitpunkt Tl des Senden des Signalimpulses zum ersten Mal den Schwellwert 83 überschreitet.
Durch Auswerten des Signalverlaufs 80 kann die programmgesteuerte Einrichtung 11 somit die von der Temperatur abhängige Signallaufzeit zwischen den Sensoren 303a und
303b ermitteln und unter Anwendung eines geeigneten Filters den Direktübersprecher 81 aus dem Sensorsignal 80 herausfiltern.
Die Signallaufzeit LZ, welche in Schritt S43 ermittelt wird, ergibt sich aus dem zeitlichen Abstand der Zeitpunkte T2 und T2, also: LZ = T2 - Tl. Im vorliegenden Beispiel liegt ein Abstand von 25cm zwischen den Sensoren 303a und 303b vor, so dass bei einer Temperatur von 200C eine Signallaufzeit LZ von etwa 0.728 ms vorliegt. In Schritt S44 wird das Histogramm aktualisiert, indem die der Signallaufzeit LZ entsprechende Variable H(n) um 1 inkrementiert wird. In diesem Beispiel ist dies die Variable H(24), welche einem zeitlichen Abstand von 0,72 - 0,75 ms zugeordnet ist.
In Schritt S45 wird der Zähler k um den Wert 1 dekrementiert. Falls in Schritt S46 der
Zähler k gleich 0 ist, dann springt die Prozedur zu Schritt S41 zurück, und die Schritte S41 bis S45 werden wiederholt. Andernfalls springt die Prozedur zu Schritt S47. Somit werden die Schritte S41 bis S45 insgesamt 10 Mal wiederholt.
Fig. 5 stellt ein Beispiel des Zustande des Histogramms nach zehnmaliger Iteration dar.
Eine Signallaufzeit von 0,72 - 0,75 ms wurde dabei achtmal und eine Signallaufzeit von 0,69 - 0,72 ms zweimal festgestellt. Diese Diskrepanz kann aus Sensorungenauigkeiten oder auch aus Schwankungen in der Messumgebung (z.B. Temperatureschwankungen, Schwankungen des Schallpegels in der Umgebung etc.) resultieren.
In Schritt S47 stellt die programmgesteuerte Einrichtung 311 den Wert nmax fest, bei der das Histogramm den maximalen Wert annimmt. Mit anderen Worten, die programmgesteuerte Einrichtung 311 ermittelt den Wert nmax für den gilt H(nmax) = max(H(0), ..., H(99).
In Schritt S48 erzeugt die programmgesteuerte Einrichtung 311 anhand des Wertes nmax ein Sensorabstandswert SA(= f(nmax)), welcher der ermittelten Sensorlaufzeit zwischen den Sensoren 303a und 303b entspricht. Im vorliegenden Beispiel zeigt dieser Sensorabstandswert SA an, dass die Sensorlaufzeit zwischen 0.72 und 0.75 ms beträgt, was bei einer Temperatur von 200C einem Abstand von ca. 25 cm entspricht.
Somit ist mit Abschluss des Schrittes S48 ein Zustand hergestellt, der beim Stand der Technik nach dem werkseitigen manuellen Einstellen vorliegt. Ein Vorteil des erfmdungsgemäßen Verfahrens liegt somit darin, dass die Sensorkalibrierung nicht mehr von Hand vorgenommen werden muss und somit kostengünstiger ist. Ein weiterer Vorteil liegt darin, dass die Kalibrierung auch periodisch in bestimmten Abständen (z.B. einmal alle 10 Minuten) durchgeführt werden kann. Ferner ist es auch möglich, die Kalibrierung automatisch immer dann durchführen zu lassen, wenn der Temperaturfühler 316 eine Änderung der Außentemperatur um einen bestimmten Betrag (z.B. mindestens 3°K) feststellt. Temperaturbedingte Änderungen der Direktübersprecher werden somit aufgrund der periodischen Messung und Kalibrierung kompensiert.
Die Kalibrierung ist selbstverständlich nicht auf die zwei Sensoren 303a und 303b beschränkt, sondern wird günstigerweise für alle am Fahrzeug angebrachten Sensoren und deren wechselseitigen Direktübersprecher durchgeführt. Dabei kann die Kalibrierung für Sensorpaare, die sich nicht gegenseitig beeinflussen, gleichzeitig durchgeführt werden, was zu einer Zeitersparnis führt. So kann z.B. die Kalibrierung der Sensoren 309 zeitlich mit der Kalibrierung der Sensoren 308 durchgeführt werden, da sich die Sensoren 308 und die Sensoren 309 auf gegenüberliegenden Fahrzeugseiten befinden und daher keine Direktübersprecher von den Sensoren 308 auf die Sensoren 309 oder umgekehrt vorliegen.
Verfahren nach Zweiter Ausführungsform Im folgenden wird nun ein Verfahren zur Kalibrierung von Abstandssensoren nach einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erläutert. Dazu wird wiederum beispielhaft eine Kalibrierung des Sensors 303b in Bezug auf Direktübersprecher des Sensors 303 a erläutert.
Im oben beschriebenen Verfahren nach der ersten Ausführungsform der Erfindung wird für jeden zeitlichen Abstand, also für jeden einzelnen Wert des Histogramms, eine separate Variable vorgesehen. Der Speicherbedarf, der im Speicher 318 bereitgestellt werden muss, ist also vergleichsweise groß, und es wäre wünschenswert diesen notwendigen Speicherbedarf durch eine entsprechende Anpassung des Verfahrens verkleinern zu können. Dieses wird durch das Verfahren nach der zweiten
Ausführungsform der Erfindung erreicht.
Die grundlegende Idee dieses Verfahrens ist es dabei, das oben beschriebene Verfahren rekursiv durchzuführen, wobei die jeweiligen Variablen H(n), welche das Histogramm repräsentieren, in jeder Rekursion für unterschiedliche Zeitabstandsbreiten stehen.
Fig. 6 zeigt ein Flussdiagramm eines Verfahrens zur Kalibrierung von eines Sensorsystems gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung. Auch in diesem Verfahren werden Laufzeiten der Direktübersprecher des Sensors 303a in mehreren Messzyklen mit dem Sensor 303b gemessen, und aus diesen gemessenen Signallaufzeiten ein Histogramm gebildet. Im Unterschied zum Verfahren der ersten Ausführungsform werden jedoch in diesem Verfahren nur 9 Variablen H(O)...H(8) für das Histogramm bereitgestellt.
Zunächst wird in Schritt S60 eine Initialisierung des Systems vorgenommen. Dazu werden zunächst die Variablen H(O) ... H(8) auf Null gesetzt (also H(n) = 0 mit n = 0...8). Diese Variablen entsprechen den Werten des in Fig. 7A dargestellten Histogramms. Dabei entspricht die Variable H(O) einer Signallaufzeit von 0,0 - 0,3 ms, die Variable H(I) einer Signallaufzeit von 0,3 - 0,6 ms, usw., und die Variable H(8) einer
Signallaufzeit von 2,4 - 2,7 ms. Es sollte angemerkt werden, dass eine Signallaufzeit von 0,3 ms einem Abstand von etwa 10 cm entspricht. Jeder Balken des Histogramms stellt somit einen räumlichen Abstand von ungefähr 10 cm dar. Ferner wird in Schritt S40 eine Zählvariable k auf 10 gesetzt und eine weitere Zählvariable 1 wird auf 3 gesetzt (für drei Rekursionen).
Die Schritte S61 bis S67 entsprechen im wesentlichen den Schritten S41 bis S47 und werden daher im folgenden nur kurz skizziert.
In Schritt S61 erfolgt zum Zeitpunkt Tl das Senden eines Sendeimpulses mit dem Sensor
303a. Der von Sensor 303a ausgesandte Schall wird im Schritt S42vom Sensor 303b aufgenommen, und in ein elektrisches Sensorsignal umgewandelt. In Schritt S43 wird die Signallaufzeit LZ (= T2 - Tl) ermittelt. Im vorliegenden Beispiel liegt ein Abstand von 25cm zwischen den Sensoren 303a und 303b vor, so dass bei einer Temperatur von 200C eine Signallaufzeit LZ von etwa 0.728 ms vorliegt.
In Schritt S64 wird das Histogramm aktualisiert, indem die der Signallaufzeit LZ entsprechende Variable H(n) um 1 inkrementiert wird. In diesem Beispiel ist dies die Variable H(2), welche einem zeitlichen Abstand von 0,6 - 0,9 ms zugeordnet ist.
In Schritt S65 wird der Zähler k um den Wert 1 dekrementiert. Falls in Schritt S66 der Zähler k gleich 0 ist, dann springt die Prozedur zu Schritt S61 zurück, und die Schritte S61 bis S65 werden wiederholt. Andernfalls springt die Prozedur zu Schritt S67. Somit werden die Schritte S61 bis S65 in jeder Rekursion insgesamt 10 Mal wiederholt. Fig. 7A stellt ein Beispiel des Zustande des Histogramms in Schritt S67 nach der ersten Rekursion dar. Eine Signallaufzeit von 0,6 - 0,9 ms wurde dabei zehnmal festgestellt. In Schritt S67 stellt die programmgesteuerte Einrichtung 311 den Wert nmax fest, bei der das Histogramm den maximalen Wert annimmt. Mit anderen Worten, die programmgesteuerte Einrichtung 311 ermittelt den Wert nmax für den gilt H(nmax) = max(H(0), ..., H(8). Im vorliegenden Beispiel gilt, wie aus Fig. 7A ersichtlich, H(2) = 10, so dass nmax = 2.
In Schritt S68 wird der Wert des Zähler 1 um 1 dekrementiert. Wenn in Schritt S69 der
Wert des Zählers 1 nicht 0 beträgt, dann wird eine weitere Rekursion der Schritte S61 bis S68 durchgeführt. Dazu erfolgt in Schritt S70 eine erneute Initialisierung des Histogramms, bzw. der Variablen H(O) ... H(8). Hierbei werden alle Variablen H(O) ... H(8) auf Null gesetzt (also H(n) = 0 mit n = 0...8). Bei der folgenden zweiten Rekursion ändert sich aber die Zuordnung der einzelnen Variablen des Histogramms derart, dass nur noch die Werte berücksichtigt werden, die dem Messbereich von H(nmax-l) und H(nmax+1) der ersten Rekursion, also den Bereich von 0,3 bis 1,2 ms, entsprechen. Gleichzeitig erfolgt eine feinere Unterteilung der Messbereiche, so dass in dieser zweiten Rekursion jeder Variablen H(n) ein Messbereich von 0.1 ms Breite (also einem Drittel der Breite des Messbereiches bei der ersten Rekursion) zugeordnet ist. Dies ist in Fig. 7B veranschaulicht, welches ein Beispiel des Zustande des Histogramms in Schritt S67 nach der zweiten Rekursion darstellt, wobei neun Messwerte im Bereich 0,7 bis 0,8 ms vorliegen und ein Messwert im Bereich 0,6 bis 0,7 ms vorliegt.
In der dritten Rekursion erfolgt eine noch feinere Unterteilung der Messbereiche in wiederum ein Drittel der Breite der Messbereiche in der zweiten Rekursion, bei erneuter Zentrierung um den Messbereich, der dem in Schritt S67 ermittelten Wert nmax entspricht. Fig. 7C stellt ein Beispiel des Zustande des Histogramms in Schritt S67 nach der dritten Rekursion dar.
Nach der dritten Rekursion wird der Wert das Zählers 1 in Schritt S68 auf 0 dekrementiert, und die Prozedur springt von Schritt S70 zu Schritt S71. In Schritt S71 erzeugt die programmgesteuerte Einrichtung 311 anhand des nach der dritten Rekursion bestimmten Wertes nmax (= f(nmax)) einen Sensorabstandswert SA, welcher bei Berücksichtigung des Messbereiches, dem dieser Wert nmax in der dritten Rekursion zugeordnet ist, der ermittelten Sensorlaufzeit zwischen den Sensoren 303a und 303b entspricht. Im vorliegenden Beispiel zeigt dieser Sensorabstandswert SA an, dass die Sensorlaufzeit zwischen 0,700 und 0,733 ms beträgt, was bei einer Temperatur von 200C einem Abstand von ca. 25 cm entspricht.
Zusätzlich zu den Vorteilen des Verfahrens nach der ersten Ausführungsform besteht im Verfahrens nach der zweiten Ausführungsform der wesentliche Vorteil, dass im
Vergleich zur ersten Ausführungsform ein viel geringerer (etwa ein Zehntel) Speicherbedarf benötigt wird.
Wie auch in der ersten Ausführungsform, kann die Kalibrierung für alle Sensoren und zu den für die erste Ausführungsform angegebenen Zeitpunkten durchgeführt werden.
Obgleich die vorliegende Erfindung vorstehend anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels beschrieben wurde, ist sie darauf nicht beschränkt, sondern auf vielfältige Art und Weise modifizierbar.
So sind alle oben angegebenen Zahlen- und Bereichsangaben nur beispielhaft und können nach Bedarf verändert bzw. angepasst werden.

Claims

Ansprüche
1. Verfahren zur Kalibrierung eines Sensorsystems (303, 305, 308, 309) mit an einem Fahrzeug (301) beabstandet voneinander angebrachten Sendern und Empfängern zur Messung des Abstands des Fahrzeugs (301) zu einer Fahrwegbegrenzung mit den Schritten:
(a) Senden eines Sendesignals mit einem Sender (303a) des Sensorsystems (303, 305, 308, 309) zu einem ersten Zeitpunkt (Tl);
(b) Umwandeln des empfangenen Sendesignals in ein Empfangssignal (80) mit einem Empfänger (303b) des Sensorsystems (303, 305, 308, 309) und Feststellen eines zweiten Zeitpunkts (T2) zu dem das Empfangssignal (80) einen bestimmten Schwellwert (83) überschreitet;
(c) Bestimmen der Laufzeit (LZ) des Sendesignals vom Sender (303a) zum Empfänger (303b) aus der zeitlichen Differenz (T2-T1) zwischen dem zweiten Zeitpunkt (T2) und dem ersten Zeitpunkt (Tl); (d) zyklisches Wiederholen der Schritte (a) bis (c) für eine bestimmte Anzahl von Zyklen;
(e) Bestimmen einer Häufigkeitsverteilung H(n) der in Schritt (c) bestimmten Laufzeiten; und
(f) Erzeugen eines Sensorabstandswerts (SA), welcher mit der Sensorlaufzeit zwischen dem Sender (303a) und dem Empfänger (303b) korreliert, anhand der in Schritt (e) bestimmten Häufigkeitsverteilung H(n).
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet dass der Sensorabstandswert (SA) anhand eines Maximums der Häufigkeitsverteilung H(n) bestimmt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet dass die Häufigkeitsverteilung ein Histogramm ist.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet dass das zyklische Wiederholen der Schritte (a) bis (c) mehrmals rekursiv durchgeführt wird, wobei in jeder Rekursion die Häufigkeitsverteilung um das Maximum der Häufigkeitsverteilung H(n) der vorhergehenden Rekursion herum neu skaliert wird.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet dass das Verfahren beim Start des Fahrzeugs (301) und/oder jedem Einschalten eines im Fahrzeug (301) vorgesehenen Einparkassistenten durchgeführt wird.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet dass das Verfahren in bestimmten zeitlichen Abständen während der Fahrt des Fahrzeugs (301) durchgeführt wird.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet dass das Verfahren während der Fahrt des Fahrzeugs (301) bei veränderten
Umgebungsbedingungen, insbesondere bei veränderter Außentemperatur, durchgeführt wird.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet dass ferner folgender Schritt vorgesehen ist:
(g) Herausfiltern von vom Sender (303a) erzeugten Direktübersprechern aus einem vom Empfänger (303b) empfangenen Empfangssignal unter Verwendung des in Schritt (f) erzeugten Sensorabstandswertes.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet dass das vom Empfänger
(303b) empfangenen Empfangssignal, aus dem die vom Sender (303a) erzeugten Direktübersprecher herausgefiltert werden, einem unter Verwendung von stochastischer Kodierung vom Sender erzeugten Sendesignal entspricht.
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