WO2014037269A1 - Verfahren zur erzeugung einer schwellwertkurve sowie verfahren zur auswertung von signalen eines ultraschallsensors und vorrichtung zur umfelderfassung - Google Patents

Verfahren zur erzeugung einer schwellwertkurve sowie verfahren zur auswertung von signalen eines ultraschallsensors und vorrichtung zur umfelderfassung Download PDF

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curve
threshold
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Michael Hallek
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Valeo Schalter Und Sensoren Gmbh
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Definitions

  • the invention relates to a method for producing a
  • driver assistance systems such as a parking assist system, a Spur Lobassis ⁇ tenzsystem, a distance warning system, etc.
  • a membrane is excited by at least one ultrasonic sensor in resonance frequency, wherein the ultrasonic sensor emits ultrasonic waves as a measurement signal in response to the excitation to a predetermined start of transmission time.
  • These emitted ultrasonic waves are reflected by an object to be detected and in turn, as a reflected echo signal, excite the membrane of the at least one ultrasonic sensor.
  • Transfer piezoelectric element which converts this mechanical vibration into an electrical signal and outputs to the evaluation ei ⁇ ne evaluation and control unit.
  • the electrical signal represents in connection with the transmission start time the scarf ⁇ running time and thus the ob ektabstand. Since not only he ⁇ know obstacles or objects reflect the ultrasonic waves re ⁇ , but also unwanted design-related objects or a roadway, measures are provided to hide the undesired interference signals, such as ground reflections.
  • the interference signals are usually masked out by means of threshold values or a threshold curve, wherein the threshold curve is generated from interpolation points, which because they are defined by a temporal position and an amplitude value.
  • the reference points are stored with a pre ⁇ given fixed time interval from the transmission start time and an amplitude value which is determined based on a correspondent pondierenden amplitude value of a to be suppressed interference signal ⁇ pattern to said given time position in a memory in the ultrasonic sensor.
  • the amplitude (intensity) of the received corresponding echo signal must additionally exceed the previously defined threshold curve, so that the echo signal or the echo information is recognized as valid.
  • the threshold curve itself is individually determined and set for each ultrasonic sensor on each vehicle. It will seek a compromise between the sensitivity of the system (low threshold curve) and robustness against disturbances to the fin ⁇ . However, mostly strong disturbances exceed the
  • Threshold curve anyway and thus need to be additionally filtered in a nachge ⁇ switched software evaluation.
  • a downstream filtering is usually very computationally intensive and requires ever more Mes ⁇ solutions for Störschallbetician to make a reliable statement.
  • Helpful laundri ⁇ re information which could detect a fault before the egg ⁇ tual Send.
  • Driver assistance systems are also known from the prior art, in which the ultrasonic sensor first "hears" whether background noise is present before generating a transmission signal, in which case the level of the interference sound is compared with a threshold value. which is later used for the comparison with the echo signal, ie the first zeitli ⁇ surface portion of the threshold curve is for the detection of sturgeon ⁇ sound and the second, subsequent time portion of the
  • Threshold curve is intended to detect objects.
  • the generation of the threshold values is carried out by analogous methods using a capacitor which is charged according to the ge ⁇ desired amplitude value. This correspond the connections between two adjacent nodes the course of a charging curve (increasing e-function) or a discharge curve (falling e-function) of the capacitor. Since the threshold curve has a maximum amplitude value during the transmission process in order to hide the measurement signal, the capacitor is charged to the maximum value at the end of the measurement process. Thus, the capacitor is fully charged at the beginning of each measurement, so that only very strong interference can be detected before the transmission.
  • EP 1 562 050 B1 describes a method and a device for adjusting a threshold value of a defection device.
  • an adaptive threshold scheme is provided wel ⁇ che De Stammionsschwelle the function of external Bege ⁇ ben clarified by the system.
  • a Störpegelmes ⁇ solution is performed in a time interval in which no re ⁇ inflected measurement signal is expected.
  • an adaptive threshold control is made possible whose defection threshold or manipulated variable in a time range, preferably at the end of a measurement cycle is detected, in which no reflected Nutz ⁇ signal occurs with a correspondingly high signal level.
  • the object of the invention is to provide a method for generating a threshold value curve GE in the preamble of claim 1 ⁇ type mentioned, and a method for evaluating signals of an ultrasonic sensor of the type mentioned in the preamble of claim 11 and a corresponding device for
  • the advantage achieved with the invention is that noise can be detected during a measurement without additional loss of time and can be used to assess the validity of detected echo signals.
  • the sensitivity of the noise detection can be adjusted by a parameterized Vorga ⁇ be the amplitude value of the starting support point of the threshold ⁇ curve depending on the installation location and the application.
  • the basic concept of the invention is based on the fact that a first section of the threshold curve, which is arranged before the start of the transmission time window of the measurement signal, is used to detect interference signals or noise, the amplitude value of the start support point of the threshold curve being smaller than the amplitude value the first interpolation point is selected, which marks the beginning of the transmission time window. Since ⁇ through, it is possible in an advantageous manner, the sensitivity of the Störschallerkennung preferably flat so that, weaker interference signals can be detected.
  • the inventive method for producing a threshold ⁇ value curve for the evaluation of signals of an ultrasonic sensor generates provide ⁇ which are each defined by a corresponding amplitude value and a temporal position of the threshold value curve from stored support. moreover A start support point and an end support point of the threshold curve define a measurement time window, wherein between the
  • a first support point is arranged, whose temporal position is set to a transmission start time of a measurement signal. Furthermore, at least one further support point is arranged after the first support point and before the end support point, which adjusts the course of the threshold curve to a Störsignalmuster. According to the invention, the amplitude values of the nodes of the threshold curve are generated digitally. This is for the
  • Start support point given an amplitude value which is klei ⁇ ner than an amplitude value of the first interpolation point, wherein a first portion of the threshold curve, starting from the amplitude ⁇ tudenwert the starting support point increases to the amplitude value of the first interpolation point.
  • the interference signal pattern can be created based on detected interference signals, wherein the amplitude values of the support points are defined and stored in a second section of the threshold curve beginning with the first support point by analysis of the interference signal pattern.
  • the Störsigna ⁇ le can be caused for example as a ground reflections of the road or as reflections of vehicle attachments become.
  • the amplitude values of the transmission time window ⁇ delimiting reference points can be set for example to a maximum amplitude value of the threshold value curve, as during the transmission time window, no Störschallerkennung or echo detection is possible.
  • the threshold curve can from the amplitude value of the starting reference point to the achievement chen of the amplitude value of the first reference point steadily anstei ⁇ gen in the first section of ⁇ possible.
  • the starting reference point for example, by a
  • Start support point, the Endstützstelle and the airtime ⁇ window limiting first and second interpolation points are fixed.
  • the time positions of the support points arranged after the transmission time window and in front of the end support point can be carried out variably.
  • the temporal positio ⁇ NEN the time-varying interpolation points may be defined for example, by analysis of the Störsignalmusters and stored.
  • variable nodes By setting of variable nodes, the number of sampling points for generating a threshold value curve can be reduced, and thus a storage unit in Ult ⁇ raschallsensor can be dimensioned smaller.
  • the time can be selected individually each support point advantageously so that the threshold curve can be better adapted to an existing StörsignalGerman and unwanted noise or floor reflections may be more finalized ⁇ hidden.
  • the second section of the threshold curve can be generated from straight line sections, which each connect two mutually temporally successive support points.
  • the threshold generated by the inventive process curve is preferably used in a method for evaluating signals of an ultrasonic sensor, which is activated at a predetermined start time, the ultrasonic sensor, and a transmission start time emits a measurement signal for a given period of time before ⁇ .
  • the start time and an end time defining a measurement window of time within which background noise and in response to the measurement signal are ⁇ least receive an echo information and evaluated Minim.
  • a first portion of the measurement time window limited from the start time and the start of transmission time is used for the detection of background noise
  • a second portion of the measurement time window limited from the transmission start time and the end time is used for the detection of echo information and for the suppression of background noise
  • ⁇ gener background noise and / or echo received information is compared with the inventive threshold value curve, which is generated from the stored support points, wherein received echo information and noises are hidden whose amplitudes are below the threshold value curve, and are received, ⁇ generate echo signals whose amplitude above the threshold curve be evaluated to determine distances to detected objects.
  • noise which is detected within the first portion of the threshold curve defined as Störsignalmesszeitfessen- be analyzed and evaluated for the evaluation of subsequently detected during the second portion of the threshold curve echo information.
  • the echo information detected during the second section of the threshold curve can be assigned, for example, a weighting factor, the weighting factor being dependent on the noise can be specified, which is detected within the first portion of the threshold curve.
  • the echo information detected during the second section of the threshold curve can be further processed or assigned to a high weighting factor if no background noise is detected within the first section of the threshold curve. This means that the acquired echo information is valid and can be used for the detection of the e-signature.
  • the echo information detected during the second section of the threshold curve can be discarded or assigned to a low weighting factor if interference noise is detected within the first section of the threshold curve whose amplitude values exceed the threshold curve.
  • the ⁇ be indicated that the echo signals detected due to the detected wind noise are not valid and can not be used for Whether ekterkennung.
  • Threshold curve detected background noise for the generation of the interference signal pattern are analyzed and evaluated. This can be used, in particular, to generate variable interpolation points if the interference signal time window arranged before the transmission time window is long enough in time.
  • the device according to the invention for detecting the surroundings in a vehicle for carrying out the above-mentioned methods comprises at least one ultrasonic sensor and an evaluation and control unit.
  • the evaluation and Steuerein ⁇ integrated activates the at least one ultrasonic sensor at a predetermined starting time point which a transmission start time sends a measurement signal via a broadcast starting time window.
  • the evaluation and control unit defines a limited by the start time and an end time measurement time window within which background noise and in response to the Messsig ⁇ nal can be received at least one echo information indicating the Evaluation and control unit evaluates.
  • the evaluation and control unit uses a limited from the start time and the start of transmission time first section of the measuring time ⁇ window for detecting noise, and limited by the transmission start time and the end time second Ab ⁇ section of the measuring time window for the detection of Echoinformatio ⁇ NEN and for suppressing background noise, wherein the evaluation and control unit compares during the evaluation received noise and / or received echo information with a threshold curve, which generates the evaluation and control unit from stored support points with the inventive method described above.
  • the evaluation and control unit displays received echo information from whose Amplitu ⁇ are below the threshold value curve, and evaluates the received echo signals whose amplitude are above the Schwellwertkur ⁇ ve, to determine distances to detected objects from.
  • the evaluation and control unit stores the digitally generated threshold curve in a memory unit.
  • the evaluation and control unit can analyze and evaluate the interference sound detected within the first section of the threshold curve bounded by the start support point and the first support point for the purpose of evaluating subsequently detected echo information during the second section of the threshold curve.
  • the evaluation and control unit can analyze and evaluate the interference sound detected within the first section of the threshold curve defined by the start support point and the first support point in order to generate the interference signal pattern.
  • FIG. 1 is a block diagram of an embodiment of a device according to the invention for detecting the surroundings in a vehicle.
  • FIG. 2 shows a flow chart of an exemplary embodiment of a method according to the invention for generating a threshold curve for evaluating signals of an ultrasonic sensor.
  • Fig. 3 is a characteristic diagram for representing a signal waveform on a digital signal line of an ultrasonic sensor.
  • FIG. 4 is a characteristic diagram for illustrating a threshold value curve generated by the method according to the invention for evaluating signals of an ultrasonic sensor.
  • an exemplary embodiment of a device for detecting surroundings in a vehicle comprises a plurality of ultrasound sensors, which are each connected to a control unit 40 via a digital signal line or a vehicle bus, and of which an ultrasound sensor 10 is represented is.
  • the ultrasonic sensor 10 comprises a transmitting / receiving unit 20, a signal generator 22 for generating a measuring signal 24 which is transmitted via the transmitting / receiving unit 20, an evaluation and control unit 30 and a storage unit 32nd
  • the control device 40 transmits a transmission request signal to the ultrasonic sensor 10 at a time to, which is present at the ultrasonic sensor 10 for the duration of a transmission request time window T ⁇ p.
  • the evaluation and control unit 30 activates in reac ⁇ tion to a rising edge of the transmission request signal, the ultrasonic sensor 10 shown to a predetermined Start time t START ⁇
  • the ultrasonic sensor 10 transmits a measurement signal 24 starting at a transmission start time T s starting at a transmission start time t s _start
  • the evaluation and control unit 30 indicating a start time t START and an end time T END limited measurement time window T measurement defines within which background noise 28 and in response to the measurement signal 24 at least one Echo ⁇ information 26 are receivable, which evaluates the evaluation and control ⁇ unit 30.
  • the evaluation and control unit 30 uses a limited from the start time t START and the transmission start time t s _start first section T MSt ör the Mess ⁇ time window T measurement for detecting noise, 28 and one of the transmission start time t s _start and the end time t ENDE be ⁇ limited second section T MEcho the measuring time window T measurement for detecting echo information 26 and for hiding
  • the evaluation and control unit 30 compares received during the analysis Störschall 28 and / or received echo information 26 with a threshold curve SK D shown in FIG. 4, which the evaluation and control unit 30 from stored nodes S START? S I to Sir S NDE he testifies ⁇ e.
  • the evaluation and control unit 30 fades out received echo information 26 and interference signals whose amplitudes are below the threshold curve SK D , and evaluates received echo information 26 for determining distances to detected objects whose amplitudes are above the threshold curve SK D.
  • the echo information 26 represent a useful signal component and an interference signal are received, the genes ⁇ echo signals.
  • the evaluation and control unit 30 generates the threshold curve SK D digital by executing a fiction, ⁇ the method according disadvantages described below with reference to FIG. 2 to generate a threshold curve and stores the threshold value curve generated in the storage unit 32.
  • the inside of the first portion T MSt ör the threshold curve SK D which is limited by the start support point S START and the first node S i, detected noise is 28 from the evaluation and control unit 30 for evaluating after ⁇ subsequent during the second section T MECHO the threshold ⁇ curve SK D detected echo information 26 analyzed and evaluated.
  • the evaluation and control unit 30 can analyze and evaluate the interference sound 28 detected within the first section T MSt ör of the threshold curve SK D for generating the interference signal pattern .
  • the evaluation and control unit 30 transmits the ultrasonic sensor 10, the useful signal ⁇ portions 26 for example via a bus system or a digital ⁇ le signal line to the control unit 40, which the Nutzsig ⁇ nalanmaschine 26 evaluates for determining distances to detected objects.
  • This distance information can then be used in driver assistance systems 50, such as, for example, a parking aid assistance system 53 and / or a distance warning system 54 and / or a lane change assistance system 56.
  • FIGS. 2 to 4 an embodiment of the inventive method to generate a threshold curve SK D and an embodiment of it ⁇ inventive method for evaluating signals 26, 28 of an ultrasonic sensor 10 described.
  • Fig. 2 shows a flow diagram of one embodiment of the method for generating He ⁇ a threshold curve SK D, in a
  • Step S10 defines the measuring time window T Mess via the starting support point S START and the end support point S END of the threshold curve SK D.
  • Step S20 the temporal position ti arranged between the starting support point S of the START and END Endstützstel ⁇ S le first support point Si is the time t s Sendestart- _st a rt of the measurement signal 24 is set.
  • Step S30 after the first support point Si and before the end support point S END, at least one further support point S2 to S 7 is arranged, which adapt the course of the threshold curve SK D to a disturbance signal pattern.
  • the Start support point S S TART an amplitude value A 3 , A END predetermined, which is smaller than an amplitude value Ai of the first interpolation point S i.
  • SI to S 7, S END of the threshold curve SK D which are to t 7, END t each defined by a corresponding amplitude value Astari, i to A 7, A END, A max and a temporal position t START r ti, and reacted with a digital ⁇ len method generated, wherein a first portion T MS t ör of the threshold curve SK D starting from the amplitude value A 3 , A ENDE of the starting support point S S TART increases to the amplitude value Ai of the first interpolation point SI.
  • the Amplitu ⁇ denwert Ai corresponds to the first support point S i in the illustrated exemplary embodiment the threshold value curve SK D a maximum amplification ⁇ tudenwert A max of the threshold curve D SK.
  • amplitude value As amplitude value
  • an amplitude value A END of the end support point S ENDE of the threshold curve SK D at the end of the measurement time window T Mess or an amplitude value A 3 to A 7 of a support point S 3 to S 7 can be selected the temporal position ti of the first interpolation point Si and a temporal position t, 2 of a second interpolation point S 2 are limited to the transmission time window T transmit .
  • the amplitude value A3 of the third interpolation point S3 as a selectable amplitude value A START for the starting interpolation point S START.
  • the interference signal pattern which is to be masked out with the illustrated threshold curve SK D is generated on the basis of detected interference signals 28, the amplitude values Ai to A 7 , A ENDE of the interpolation points S i to S ENDE starting in the first interpolation point S i second section T ME ch o the Schwell ⁇ value curve SK D defined by analysis of the Störsignalmusters and stored.
  • the amplitude values Ai, A 2 of the transmission time window T transmitting limiting support points S i, S 2 correspond to a maximum amplitude ⁇ value A max of the threshold curve SK D.
  • the temporal position t, 2 the second interpolation point of the threshold curve SK D corresponds to the transmission end time t s _ E nde of the transmission time window T send .
  • the threshold curve SK D increases continuously in the first section T MSt ör starting from the amplitude value A START of the starting support point S S TART until the amplitude value Ai of the first interpolation point S i is reached.
  • the starting support point S START is defined by a straight line with the first supporting point S i, wherein the line segment between a predetermined as the amplitude value A END of Endstützstelle S END amplitude value AS ART of the starting support point S G O dash-dotted lines is Darge ⁇ represents, and wherein the line segment between a given as amplitude value A 3 of the third node S3 Amplitu ⁇ value AS ART of the starting support point S S TART dashed Darge ⁇ represents is.
  • the threshold value curve SK D at least the temporal Po sitions ⁇ t START END rt r ti, t 2 the starting support alarm z ste 1 1e S G O? the end support point S END and the transmission time window T Sen de ⁇ limiting first and second nodes S i, S 2 fixed.
  • the temporal positions t 3 to t 7 of the arranged after the Sendezeitfens- ter Tsende and before Endstützstelle S E NDE support S 3 to provide S 7 can be set depending on the used ultrasonic sensor 1 0 fixed or variable.
  • the time positions t3 to t 7 of the time-variable interpolation points S 3 to S 7 can be defined and stored, for example, by analysis of the interference signal pattern.
  • the second section T mecho the threshold curve D SK is generated from straight lines connecting in each case two temporally consecu- deressede support points S i to S END together.
  • Discharge curve (falling e-function) of a capacitor the is used for the analog method for generating the analog threshold curve SK A.
  • the capacitor is charged according to the measuring time window T measurement on the maximum amplitude value A max, so that as the amplitude value A START for the start ⁇ support point S START also the maximum amplitude value A max is given.
  • Threshold curve SK D is preferably used in a method for evaluating signals 26, 28 of an ultrasonic sensor 10.
  • the ultrasonic sensor 10 is activated at a predetermined start time t START .
  • the activation takes place for example by a rising edge of a trigger pulse as a transmission request on the digital signal line, which is generated by the control unit 40 and transmitted to the ultrasonic sensor 10.
  • the ultrasonic sensor 10 receives this pulse or demand this transmitting and starts after a short delay T D (de lay) to the transmission start time t s _start with the emitting Ult ⁇ raschallwellen as the measurement signal 24 and provides in response to the transmitted measurement signal 24 received echo information as runtime information (Time of Flight) to the control unit 40 back.
  • echo time window T echo is limited by an echo start time TE_start and Echoendzeittician T E _ end Echoin ⁇ formations detected.
  • the echo Informa ⁇ tions exceed the echo start time T E _ sta rt the threshold curve SK D and the echo end time T E _ the end of the echo Informa ⁇ tions below the threshold curve SK D again.
  • Control unit 30 or the control unit 40 calculates the object distance based ⁇ the lapse of time between a rising edge of the transmission request at the time t START and a falling flank of the echo information to the echo end time T E _ end. Also, the transmission start time t s _start and the end of the transmission time t s _ end of the transmission process and thus the transmission time window T Send of the transmission process are known.
  • the tarry ⁇ tion T D (delay) between the transmission requirement and the transmission process is constant in the undisturbed case.
  • the measurement signal 24 is emitted transmission for a predetermined period of time T, wherein the start time S START and the end time define S END the threshold ⁇ value curve SK D, a measurement time window T measurement, within which interference noise 28 and in response to the sensor signal 24 at least an echo information 26 be received and evaluated.
  • the time from the start t START and the transmission start time point t s _s tart limited first section T MStör of Messzeitfens ⁇ ters T measurement is for the detection of noise field 28 is used, and the sending start time t s _s tart and the end time t END limited second section T MEcho of the measuring time window T measurement is used for the detection of echo information 26 and for suppressing interference sound 28.
  • the delay time interval T D (delay) is used for the noise detection. From the time of the transmission request t START , the ultrasonic sensor 10 supplies the background noise 28 and / or echo information 26, whereby the emitted ultrasonic waves are also considered as echo information, to the control unit 40.
  • the illustrated delay time interval T D (Delay) is not a delay on the signal line, but an internal delay in the ultrasonic sensor 10. Should now meet within the delay time period T D echo information on the ultrasonic sensor 10, the ultrasonic sensor 10 will report this echo information to the controller 40. Thus, the ultrasonic sensor 10 already detects an echo formation before an ultrasonic signal is sent out as a measuring signal 24 ⁇ . This echo information can be interpreted as noise 28 in ⁇ .
  • this echo information prolongs the transmission time window T Send forward because the background noise 28 also excites the ultrasound sensor 10 to transmit, so that the falling edge of the transmission time window T Send shown in dashed lines earlier than expected before the Eigent ⁇ union transmission start time T s _ sta rt at a time t s up occurs, at which the amplitude of the noise or interference ⁇ echo information 28, the threshold curve D exceeds SK.
  • the threshold curve D SK exceed in order to be transmitted to the control unit 40th
  • the evaluation and control unit 30 or the control unit 40 analyze the interference sound 28, which is detected within the first section of the threshold curve SK D defined as the interference signal measurement time window T MSt ör, for the evaluation of subsequently during the second section T MEcho the threshold value ⁇ curve SK D detected echo information 26.
  • the threshold curve D SK no interference sound 28th This means that the detected echo information 26 is valid and can be used for the recognition of the eighth.
  • the echo information 26 detected during the second section T MEcho of the threshold curve SK D is assigned a weighting factor, which is predetermined as a function of the background noise 28 is detected within the first section T MSt ör the threshold curve SK D.
  • the echo information 26 detected during the second section T MEcho of the threshold curve SK D can be assigned a high weighting factor if no background noise 28 is detected within the first section T MSt ör of the threshold curve SK D.
  • the Detek ⁇ oriented during the second portion T mecho the threshold curve SK D echo information are assigned 26, a low weighting factor, when it is detected within the first section T MSt ör the threshold curve SK D background noise 28, the amplitude values exceed the threshold value curve SK D.
  • Fig. 4 shows a typical threshold curve SK D with an elevation for the suppression of ground reflections. Also visible is the time ti and the amplitude value Ai of the first node Si, with which the transmission process T send begins.
  • the starting support point S START before the first support point may be configured as a start amplitude value A with START ver ⁇ different amplitude values A END, a 3. Shown are two possible ones

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erzeugung einer Schwellwertkurve (SKD) für die Auswertung von Signalen eines Ultraschallsensors, wobei die Schwellwertkurve (SKD) aus gespeicherten Stützstellen (SSTART, S1 bis S7, SENDE) erzeugt wird, welche jeweils durch einen korrespondierenden Amplitudenwert (ASTART, A1 bis A7, AENDE, Amax) und eine zeitliche Position (tSTART, t1 bis t7, tENDE) definiert werden, wobei eine Startstützstelle (SSTART) und eine Endstützstelle (SENDE) der Schwellwertkurve (SKD) ein Messzeitfenster definieren, wobei zwischen der Startstützstelle (SSTART) und der Endstützstelle (SENDE) eine erste Stützstelle (S1) angeordnet wird, deren zeitliche Position (t1) auf einen Sendestartzeitpunkt (tS_Start) eines Messsignals festgelegt wird, wobei nach der ersten Stützstelle (S1) und vor der Endstützstelle (SENDE) mindestens eine weitere Stützstelle (S2 bis S7) angeordnet wird, welche den Verlauf der Schwellwertkurve (SKD) an ein Störsignalmuster anpassen, sowie ein Verfahren zur Auswertung von Signalen eines Ultraschallsensors und eine Vorrichtung zur Umfelderfassung in einem Fahrzeug, welche das erfindungsgemäße Verfahren zur Erzeugung einer Schwellwertkurve (SKD) verwenden. Um eine verlässliche Aussage über die Gültigkeit von erfassten Echosignalen zu ermöglichen, werden die Amplitudenwerte (ASTART, A1 bis A7, AENDE, Amax) der Stützstellen (SSTART, S1 bis S7, SENDE) der Schwellwertkurve (SKD) digital erzeugt, wobei für die Startstützstelle (SSTART) ein Amplitudenwert (A3, AENDE) vorgegeben wird, welcher kleiner als ein Amplitudenwert (A1) der ersten Stützstelle (S1) ist, wobei ein erster Abschnitt (TMStör) der Schwellwertkurve (SKD) ausgehend vom Amplitudenwert (A3, AENDE) der Startstützstelle (SSTART) auf den Amplitudenwert (A1) der ersten Stützstelle (S1) ansteigt.

Description

Verfahren zur Erzeugung einer Schwellwertkurve sowie Verfahren zur Auswertung von Signalen eines Ultraschallsensors und Vor- richtung zur Umfelderfassung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erzeugung einer
Schwellwertkurve der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art sowie ein Verfahren zur Auswertung von Signalen eines Ultraschallsensors der im Oberbegriff des Anspruchs 11 genannten Art und eine zugehörige Vorrichtung zur Umfelderfassung in einem Fahrzeug zur Durchführung der Verfahren. Aus dem Stand der Technik bekannte Fahrerassistenzsysteme, wie beispielsweise ein Einparkhilfesystem, ein Spurwechselassis¬ tenzsystem, ein Abstandswarnsystem usw., basieren häufig auf der Ultraschalltechnologie und verwenden zur Abstandsmessung das Echolotverfahren. Dabei wird eine Membran von mindestens einem Ultraschallsensor in Resonanzfrequenz angeregt, wobei der Ultraschallsensor in Reaktion auf die Anregung zu einem vorgegebenen Sendestart Zeitpunkt Ultraschallwellen als Messsignal aussendet. Diese ausgesendeten Ultraschallwellen werden von einem zu erkennenden Objekt reflektiert und regen wiederum als reflektiertes Echosignal die Membran des mindestens einen Ultraschallsensors an. Diese Anregung wird auf ein
Piezoelement übertragen, welche diese mechanische Schwingung in ein elektrisches Signal umwandelt und zur Auswertung an ei¬ ne Auswerte- und Steuereinheit ausgibt. Das elektrische Signal stellt in Verbindung mit dem Sendestart Zeitpunkt die Schal¬ laufzeit und somit den Ob ektabstand dar. Da nicht nur zu er¬ kennende Hindernisse bzw. Objekte die Ultraschallwellen re¬ flektieren, sondern auch unerwünschte bauartbedingte Objekte oder eine Fahrbahn, sind Maßnahmen vorgesehen, um die uner- wünschten Störsignale, wie beispielsweise Bodenreflektionen auszublenden. Üblicherweise werden die Störsignale mittels Schwellwerten bzw. einer Schwellwertkurve ausgeblendet, wobei die Schwellwertkurve aus Stützstellen erzeugt wird, welche je- weils durch eine zeitliche Position und einen Amplitudenwert definiert sind. Hierbei sind die Stützstellen mit einem vorge¬ gebenen festen zeitlichen Abstand zum Sendestart Zeitpunkt und mit einem Amplitudenwert, welcher basierend auf einem korres- pondierenden Amplitudenwert eines auszublendenden Störsignal¬ musters zur vorgegebenen zeitlichen Position bestimmt wird, in einem Speicher im Ultraschalsensor hinterlegt. Zur Erkennung eins Objekts muss die Amplitude (Intensität) des empfangenen korrespondierenden Echosignals zusätzlich die zuvor definierte Schwellwertkurve überschreiten, damit das Echosignal bzw. die Echoinformation als gültig erkannt wird. Die Schwellwertkurve selbst wird für jeden Ultraschallsensor an jedem Fahrzeug individuell ermittelt und eingestellt. Dabei wird versucht, ein Kompromiss zwischen Empfindlichkeit des Systems (niedrige Schwellwertkurve) und Robustheit gegenüber Störungen zu fin¬ den. Allerdings überschreiten meist stärke Störungen die
Schwellwertkurve trotzdem und müssen somit in einer nachge¬ schalteten Softwareauswertung zusätzlich gefiltert werden. Eine nachgeschaltete Filterung ist meistens sehr rechenintensiv und benötigt für eine Störschallbestimmung immer mehrere Mes¬ sungen, um eine verlässliche Aussage zu treffen. Hilfreich wä¬ re eine Information, welche eine Störung bereits vor dem ei¬ gentlichen Senden erkennen könnte. Des Weiteren sind aus dem Stand der Technik Fahrerassistenzsysteme bekannt, bei denen der Ultraschallsensor vor dem Erzeugen eines Sendesignals zunächst „horcht", ob Störschall vorhanden ist. Der Pegel des Störschalls wird dabei mit einem Schwellwert verglichen. Der Schwellwert ist dabei durch eine Schwellwertkurve vorgegeben, welche später für den Vergleich mit dem Echosignal herangezogen wird, d. h. der erste zeitli¬ che Abschnitt der Schwellwertkurve ist zur Erkennung von Stör¬ schall und der zweite, spätere zeitliche Abschnitt der
Schwellwertkurve ist zur Erkennung von Objekten vorgesehen. Die Erzeugung der Schwellwerte erfolgt durch analoge Verfahren unter Verwendung eines Kondensators, der entsprechend des ge¬ wünschten Amplitudenwerts aufgeladen wird. Dadurch entsprechen die Verbindungen zwischen zwei benachbarten Stützstellen dem Verlauf einer Ladekurve (ansteigende e-Funktion) bzw. einer Entladekurve (abfallende e-Funktion) des Kondensators. Da die Schwellwertkurve während des Sendevorgangs einen maximalen Amplitudenwert aufweist, um das Messsignal auszublenden, wird der Kondensator am Ende des Messvorgangs auf den maximalen Wert aufgeladen. Somit ist der Kondensator zu Beginn jeder Messung vollständig aufgeladen, so dass vor dem Sendevorgang nur sehr starke Störungen erkannt werden können.
Aus der DE 10 2010 034 263 AI ist ein Verfahren zur Erzeugung einer Schwellwertkurve für die Auswertung von Signalen eines Ultraschallsensors bekannt, bei welchem die Schwellwertkurve aus Stützstellen erzeugt wird, welche sowohl in ihrer Amplitu- de als auch in ihre zeitlichen Lage veränderlich sind.
In der EP 1 562 050 Bl werden beispielsweise ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Anpassung eines Schwellwertes einer Defektionseinrichtung beschrieben. Bei dem beschriebenen Verfah- ren wird eine adaptive Schwellenregelung bereitgestellt, wel¬ che die Defektionsschwelle in Abhängigkeit von äußeren Bege¬ benheiten vom System variiert. Hierbei wird eine Störpegelmes¬ sung in einem Zeitintervall durchgeführt, in welchem kein re¬ flektiertes Messsignal erwartet wird. Somit wird eine adaptive Schwellenregelung ermöglicht, deren Defektionsschwelle bzw. Stellgröße in einem Zeitbereich, vorzugsweise am Ende eines Messzyklus, erfasst wird, in welchem kein reflektiertes Nutz¬ signal mit einem entsprechend hohen Signalpegel vorkommt. Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Erzeugung einer Schwellwertkurve der im Oberbegriff des Anspruchs 1 ge¬ nannten Art sowie ein Verfahren zur Auswertung von Signalen eines Ultraschallsensors der im Oberbegriff des Anspruchs 11 genannten Art und eine korrespondierende Vorrichtung zur
Umfelderfassung der im Oberbegriff des Anspruchs 17 genannten Art dahingehend weiterzuentwickeln, dass eine verlässliche Aussage über die Gültigkeit von erfassten Echosignalen ermöglicht wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren zur Er- zeugung einer Schwellwertkurve mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch ein Verfahren zur Auswertung von Signalen eines Ultraschallsensors mit den Merkmalen des Anspruchs 11 und durch eine Vorrichtung zur Umfelderfassung mit den Merkmalen des Anspruchs 17 gelöst. Weitere die Ausführungsformen der Er- findung in vorteilhafter Weise ausgestaltende Merkmale enthal¬ ten die Unteransprüche.
Der mit der Erfindung erzielte Vorteil besteht darin, dass Störschall während einer Messung ohne zusätzlichen Zeitverlust erkannt und zur Beurteilung der Gültigkeit von erfassten Echosignalen herangezogen werden kann. Zudem kann die Empfindlichkeit der Störschallerkennung durch eine parametrisierte Vorga¬ be des Amplitudenwerts der Startstützstelle der Schwellwert¬ kurve in Abhängigkeit vom Einbauort und der Anwendung ange- passt werden.
Der Grundgedanke der Erfindung basiert darauf, dass ein erster Abschnitt der Schwellwertkurve, welcher vor dem Start Zeitpunkt des Sendezeitfensters des Messsignals angeordnet ist, verwen- det wird, um Störsignale bzw. Störschall zu erkennen, wobei der Amplitudenwert der Startstützstelle der Schwellwertkurve kleiner als der Amplitudenwert der ersten Stützstelle gewählt wird, welche den Beginn des Sendezeitfensters markiert. Da¬ durch ist es in vorteilhafter Weise möglich, die Empfindlich- keit der Störschallerkennung vorzugeben, so dass auch schwächere Störsignale detektiert werden können.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Erzeugung einer Schwell¬ wertkurve für die Auswertung von Signalen eines Ultraschall- sensors erzeugt die Schwellwertkurve aus gespeicherten Stütz¬ stellen, welche jeweils durch einen korrespondierenden Amplitudenwert und eine zeitliche Position definiert werden. Zudem definieren eine Startstützstelle und eine Endstützstelle der Schwellwertkurve ein Messzeitfenster, wobei zwischen der
Startstützstelle und der Endstützstelle eine erste Stützstelle angeordnet wird, deren zeitliche Position auf einen Sende- start Zeitpunkt eines Messsignals festgelegt wird. Des Weiteren wird nach der ersten Stützstelle und vor der Endstützstelle mindestens eine weitere Stützstelle angeordnet, welche den Verlauf der Schwellwertkurve an ein Störsignalmuster anpasst. Erfindungsgemäß werden die Amplitudenwerte der Stützstellen der Schwellwertkurve digital erzeugt. Hierbei wird für die
Startstützstelle ein Amplitudenwert vorgegeben, welcher klei¬ ner als ein Amplitudenwert der ersten Stützstelle ist, wobei ein erster Abschnitt der Schwellwertkurve ausgehend vom Ampli¬ tudenwert der Startstützstelle auf den Amplitudenwert der ers- ten Stützstelle ansteigt.
In vorteilhafter Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird ein Amplitudenwert der Endstützstelle der Schwell¬ wertkurve am Ende des Messzeitfensters oder ein Amplitudenwert einer Stützstelle, welche nach einem durch die zeitliche Posi¬ tion der ersten Stützstelle und einer zeitlichen Position einer zweiten Stützstelle begrenzten Sendezeitfenster angeordnet ist, als Amplitudenwert für die Startstützstelle ausgewählt. Dadurch können in vorteilhafter Weise bereits gespeicherte Amplitudenwerte zur Anpassung der Empfindlichkeit der Stör¬ schallerkennung verwendet werden, so dass kein weiterer Aufwand zur Erzeugung von verschiedenen Amplitudenwerten für die Startstützstelle erforderlich ist. In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann das Störsignalmuster basierend auf erkannten Störsignalen erstellt werden, wobei die Amplitudenwerte der Stützstellen in einem mit der ersten Stützstelle beginnenden zweiten Abschnitt der Schwellwertkurve durch Analyse des Stör- signalmusters definiert und gespeichert werden. Die Störsigna¬ le können beispielsweise als Bodenreflektionen von der Fahrbahn oder als Reflektionen von Fahrzeuganbauteilen verursacht werden. Des Weiteren können die Amplitudenwerte der das Sende¬ zeitfenster begrenzenden Stützstellen beispielsweise auf einen maximalen Amplitudenwert der Schwellwertkurve gesetzt werden, da während des Sendezeitfensters keine Störschallerkennung bzw. Echoerkennung möglich ist.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann die Schwellwertkurve im ersten Abschnitt aus¬ gehend vom Amplitudenwert der Startstützstelle bis zum Errei- chen des Amplitudenwerts der ersten Stützstelle stetig anstei¬ gen. Die Startstützstelle kann beispielsweise durch ein
Geradenstück mit der ersten Stützstelle verbunden werden.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens können zumindest die zeitlichen Positionen der
Startstützstelle, der Endstützstelle und der das Sendezeit¬ fenster begrenzenden ersten und zweiten Stützstellen fest vorgegeben werden. Die zeitlichen Positionen der nach dem Sendezeitfenster und vor der Endstützstelle angeordneten Stützstel- len können variabel ausgeführt werden. Die zeitlichen Positio¬ nen der zeitlich variablen Stützstellen können beispielsweise durch Analyse des Störsignalmusters definiert und gespeichert werden. Durch die Vorgabe von variablen Stützstellen, kann die Anzahl der Stützstellen zur Erzeugung einer Schwellwertkurve reduziert werden, und somit kann eine Speichereinheit im Ult¬ raschallsensor kleiner dimensioniert werden. Des Weiteren kann der Zeitpunkt jeder Stützstelle in vorteilhafter Weise individuell ausgewählt werden, so dass die Schwellwertkurve besser an ein vorhandenes Störsignalmuster angepasst werden kann und unerwünschte Störsignale bzw. Bodenreflektionen genauer ausge¬ blendet werden können.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann der zweite Abschnitt der Schwellwertkurve aus Geradenstücken erzeugt werden, welche jeweils zwei zeitlich aufeinanderfolgende Stützstellen miteinander verbinden. Die Verwendung von Geradenstücken ermöglicht eine schnelle und einfache Rekonstruktion der Schwellwertkurve.
Die durch das erfindungsgemäße Verfahren erzeugte Schwellwert- kurve wird vorzugsweise in einem Verfahren zur Auswertung von Signalen eines Ultraschallsensors verwendet, welches zu einem vorgegebenen Start Zeitpunkt den Ultraschallsensor aktiviert und zu einem Sendestart Zeitpunkt ein Messsignal für eine vor¬ gegebene Zeitspanne aussendet. Hierbei definieren der Start- Zeitpunkt und ein Endzeitpunkt ein Messzeitfenster, innerhalb welchem Störschall und in Reaktion auf das Messsignal mindes¬ tens eine Echoinformation empfangen und ausgewertet werden. Ein vom Start Zeitpunkt und dem Sendestart Zeitpunkt begrenzter erster Abschnitt des Messzeitfensters wird zur Detektion von Störschall verwendet, und ein vom Sendestart Zeitpunkt und vom Endzeitpunkt begrenzter zweiter Abschnitt des Messzeitfensters wird zur Detektion von Echoinformationen und zum Ausblenden von Störschall verwendet, wobei während der Auswertung empfan¬ gener Störschall und/oder empfangene Echoinformationen mit der erfindungsgemäßen Schwellwertkurve verglichen werden, welche aus gespeicherten Stützstellen erzeugt wird, wobei empfangene Echoinformationen und Störschall ausgeblendet werden, deren Amplituden unterhalb der Schwellwertkurve liegen, und empfan¬ gene Echosignale, deren Amplitude oberhalb der Schwellwertkur- ve liegen, zur Ermittlung von Abständen zu erkannten Objekten ausgewertet werden.
In vorteilhafter Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Auswertung von Signalen eines Ultraschallsensors kann Störschall, welcher innerhalb des als Störsignalmesszeitfens- ter definierten ersten Abschnitts der Schwellwertkurve detek- tiert wird, zur Bewertung von nachfolgend während des zweiten Abschnitts der Schwellwertkurve detektierten Echoinformationen analysiert und ausgewertet werden. Den während des zweiten Ab- Schnitts der Schwellwertkurve detektierten Echoinformationen kann beispielsweise ein Gewichtungsfaktor zugeordnet werden, wobei der Gewichtungsfaktor in Abhängigkeit des Störschalls vorgegeben werden kann, welcher innerhalb des ersten Abschnitts der Schwellwertkurve detektiert wird. Die während des zweiten Abschnitts der Schwellwertkurve detektierten Echoinformationen können weiterverarbeitet oder einem hohen Gewich- tungsfaktor zugeordnet werden, wenn innerhalb des ersten Abschnitts der Schwellwertkurve kein Störschall detektiert wird. Das bedeutet, dass die erfassten Echoinformationen gültig sind und zur Ob ekterkennung verwendet werden können. Die während des zweiten Abschnitts der Schwellwertkurve detektierten Echo- Informationen können verworfen oder einem niedrigen Gewichtungsfaktor zugeordnet werden, wenn innerhalb des ersten Abschnitts der Schwellwertkurve Störschall detektiert wird, des¬ sen Amplitudenwerte die Schwellwertkurve übersteigen. Das be¬ deutet, dass die erfassten Echosignale aufgrund des erkannten Störschalls nicht gültig sind und nicht zur Ob ekterkennung verwendet werden können.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann der innerhalb des von der Startstützstelle und der ersten Stützstelle begrenzten ersten Abschnitts der
Schwellwertkurve detektierte Störschall zur Erstellung des Störsignalmusters analysiert und ausgewertet werden. Dies kann insbesondere zur Erzeugung von variablen Stützstellen eingesetzt werden, wenn das vor dem Sendezeitfenster angeordnete Störsignalmesszeitfenster zeitlich lang genug ist.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Umfelderfassung in einem Fahrzeug zur Durchführung der oben genannten Verfahren umfasst mindestens einen Ultraschallsensor und eine Auswerte- und Steuereinheit. Hierbei aktiviert die Auswerte- und Steuerein¬ heit den mindestens einen Ultraschallsensor zu einem vorgegebenen Startzeitpunkt, welcher über ein Sendezeitfenster beginnend zu einem Sendestart Zeitpunkt ein Messsignal aussendet. Die Auswerte- und Steuereinheit definiert ein durch den Start- Zeitpunkt und einen Endzeitpunkt begrenztes Messzeitfenster, innerhalb welchem Störschall und in Reaktion auf das Messsig¬ nal mindesten eine Echoinformation empfangbar sind, welche die Auswerte- und Steuereinheit auswertet. Zudem verwendet die Auswerte- und Steuereinheit einen vom Start Zeitpunkt und dem Sendestart Zeitpunkt begrenzten ersten Abschnitt des Messzeit¬ fensters zur Detektion von Störschall, und einen vom Sende- start Zeitpunkt und vom Endzeitpunkt begrenzten zweiten Ab¬ schnitt des Messzeitfensters zur Detektion von Echoinformatio¬ nen und zum Ausblenden von Störschall, wobei die Auswerte- und Steuereinheit während der Auswertung empfangenen Störschall und/oder empfangene Echoinformationen mit einer Schwellwert- kurve vergleicht, welche die Auswerte- und Steuereinheit aus gespeicherten Stützstellen mit dem oben beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahren erzeugt. Die Auswerte- und Steuereinheit blendet empfangene Echoinformationen aus, deren Amplitu¬ den unterhalb der Schwellwertkurve liegen, und wertet empfan- gene Echosignale, deren Amplitude oberhalb der Schwellwertkur¬ ve liegen, zur Ermittlung von Abständen zu erkannten Objekten aus. Die Auswerte- und Steuereinheit speichert die digital er¬ zeugte Schwellwertkurve in einer Speichereinheit. In vorteilhafter Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann die Auswerte- und Steuereinheit den innerhalb des von der Startstützstelle und der ersten Stützstelle begrenzten ersten Abschnitts der Schwellwertkurve detektierten Störschall zur Bewertung von nachfolgend während des zweiten Abschnitts der Schwellwertkurve detektierten Echoinformationen analysieren und auswerten. Zudem kann die Auswerte- und Steuereinheit den innerhalb des von der Startstützstelle und der ersten Stützstelle begrenzten ersten Abschnitts der Schwellwertkurve detektierten Störschall zur Erstellung des Störsignalmusters analysieren und auswerten.
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand einer zeichnerischen Darstellung näher erläutert. In der Darstellung zeigt: Fig. 1 ein Blockdiagramm eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Umfelderfassung in einem Fahrzeug.
Fig. 2 ein Flussdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines er- findungsgemäßen Verfahrens zur Erzeugung einer Schwellwertkurve zur Auswertung von Signalen eines Ultraschallsensors .
Fig. 3 ein Kennliniendiagramm zur Darstellung eines Signalverlaufs auf einer digitalen Signalleitung eines Ultra- schallsensors.
Fig. 4 ein Kennliniendiagramm zur Darstellung einer mit dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Auswertung von Signalen eines Ultraschallsensors erzeugten Schwellwertkurve.
Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, umfasst ein Ausführungsbei¬ spiel einer Vorrichtung zur Umfelderfassung in einem Fahrzeug mehrere Ultraschallsensoren, welche jeweils über ein digitale Signalleitung bzw. einen Fahrzeugbus mit einem Steuergerät 40 verbunden sind, und von welchen stellvertretend ein Ultra- schallsensor 10 dargestellt ist. Im dargestellten Ausführungs¬ beispiel umfasst der Ultraschallsensor 10 eine Sende/Empfangseinheit 20, einen Signalgenerator 22 zur Erzeugung eines Messsignals 24, welches über die Sende/Empfangseinheit 20 ausgesendet wird, eine Auswerte- und Steuereinheit 30 und eine Speichereinheit 32.
Wie aus Fig. 3 und 4 weiter ersichtlich ist, überträgt das Steuergerät 40 zu einem Zeitpunkt to eine Sendeanforderungs- signal an den Ultraschallsensor 10, welches für die Dauer ei- nes Sendeanforderungs zeitfensters T^p am Ultraschallsensor 10 anliegt. Die Auswerte- und Steuereinheit 30 aktiviert in Reak¬ tion auf eine ansteigende Flanke des Sendeanforderungssignals den dargestellten Ultraschallsensor 10 zu einem vorgegebenen Start Zeitpunkt tSTART · Über die Sende/Empfangseinheit 20 sendet der Ultraschallsensor 10 über ein Sendezeitfenster TSende beginnend zu einem Sendestart Zeitpunkt ts_start ein Messsignal 24 aus, wobei die Auswerte- und Steuereinheit 30 ein durch den Start Zeitpunkt tSTART und einen Endzeitpunkt tENDE begrenztes Messzeitfenster TMess definiert, innerhalb welchem Störschall 28 und in Reaktion auf das Messsignal 24 mindesten eine Echo¬ information 26 empfangbar sind, welche die Auswerte- und Steu¬ ereinheit 30 auswertet. Die Auswerte- und Steuereinheit 30 verwendet einen vom Start Zeitpunkt tSTART und dem Sendestart- zeitpunkt ts_start begrenzten ersten Abschnitt TMStör des Mess¬ zeitfensters TMess zur Detektion von Störschall 28, und einen vom Sendestart Zeitpunkt ts_start und vom Endzeitpunkt tENDE be¬ grenzten zweiten Abschnitt TMEcho des Messzeitfensters TMess zur Detektion von Echoinformationen 26 und zum Ausblenden von
Störschall 28. Die Auswerte- und Steuereinheit 30 vergleicht während der Auswertung empfangenen Störschall 28 und/oder empfangene Echoinformationen 26 mit einer in Fig. 4 dargestellten Schwellwertkurve SKD, welche die Auswerte- und Steuereinheit 30 aus gespeicherten Stützstellen SSTART? SI bis Sir SENDE er¬ zeugt. Die Auswerte- und Steuereinheit 30 blendet empfangene Echoinformationen 26 und Störsignale aus, deren Amplituden unterhalb der Schwellwertkurve SKD liegen, und wertet empfangene Echoinformationen 26 zur Ermittlung von Abständen zu erkannten Objekten aus, deren Amplitude oberhalb der Schwellwertkurve SKD liegen. Hierbei repräsentieren die Echoinformationen 26 einen Nutzsignalanteil und einen Störsignalanteil der empfan¬ genen Echosignale. Die Auswerte- und Steuereinheit 30 erzeugt die Schwellwertkurve SKD digital durch Ausführung eines nach- folgend unter Bezugnahme auf Fig. 2 beschriebenen erfindungs¬ gemäßen Verfahrens zur Erzeugung einer Schwellwertkurve und speichert die erzeugte Schwellwertkurve in der Speichereinheit 32. Der innerhalb des ersten Abschnitts TMStör der Schwellwertkurve SKD, welcher von der Startstützstelle SSTART und der ersten Stützstelle S i begrenzt ist, detektierte Störschall 28 wird von der Auswerte- und Steuereinheit 30 zur Bewertung von nach¬ folgend während des zweiten Abschnitts TMEcho der Schwellwert¬ kurve SKD detektierten Echoinformationen 26 analysiert und ausgewertet. Zudem kann die Auswerte- und Steuereinheit 30 den innerhalb des ersten Abschnitts TMStör der Schwellwertkurve SKD detektierten Störschall 28 zur Erstellung des Störsignalmus¬ ters analysieren und auswerten.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel überträgt die Auswerte- und Steuereinheit 30 des Ultraschallsensors 10 die Nutzsignal¬ anteile 26 beispielsweise über ein Bussystem bzw. eine digita¬ le Signalleitung an das Steuergerät 40, welches die Nutzsig¬ nalanteile 26 zur Ermittlung von Abständen zu erkannten Objekten auswertet. Diese Abstandsinformationen können dann in Fah- rerassistenzsystemen 50, wie beispielsweise einem Einparkhil- feassistenzsystem 53 und/oder einem Abstandswarnsystem 54 und/oder einem Spurwechselassistenzsystem 56 verwendet werden.
Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf Fig. 2 bis 4 ein Ausfüh- rungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Erzeugung einer Schwellwertkurve SKD und ein Ausführungsbeispiel des er¬ findungsgemäßen Verfahrens zur Auswertung von Signalen 26, 28 eines Ultraschallsensors 10 beschrieben. Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, welche ein Flussdiagramm eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Er¬ zeugung einer Schwellwertkurve SKD zeigt, wird in einem
Schritt S10 das Messzeitfenster TMess über die Startstützstelle SSTART und die Endstützstelle SENDE der Schwellwertkurve SKD de- finiert. In einem Schritt S20 wird die zeitliche Position ti einer zwischen der Startstützstelle SSTART und der Endstützstel¬ le SENDE angeordneten ersten Stützstelle Si auf den Sendestart- zeitpunkt ts_start des Messsignals 24 festgelegt. In einem
Schritt S30 wird nach der ersten Stützstelle Si und vor der Endstützstelle SENDE mindestens eine weitere Stützstelle S2 bis S7 angeordnet, welche den Verlauf der Schwellwertkurve SKD an ein Störsignalmuster anpassen. Erfindungsgemäß wird für die Startstützstelle S START ein Amplitudenwert A3, AENDE vorgegeben, welcher kleiner als ein Amplitudenwert Ai der ersten Stützstelle S i ist. In einem Schritt S50 werden die gespeicherten Stützstellen S START ? S I bis S7, SENDE der Schwellwertkurve SKD, welche jeweils durch einen korrespondierenden Amplitudenwert ASTARI , i bis A7, AENDE, Amax und eine zeitliche Position t START r ti bis t7, tENDE definiert werden, aktiviert und mit einem digita¬ len Verfahren erzeugt, wobei ein erster Abschnitt TMS t ör der Schwellwertkurve SKD ausgehend vom Amplitudenwert A3, AENDE der Startstützstelle S START auf den Amplitudenwert Ai der ersten Stützstelle S I ansteigt.
Wie aus Fig. 4 weiter ersichtlich ist, entspricht der Amplitu¬ denwert Ai der ersten Stützstelle S i im dargestellten Ausfüh- rungsbeispiel der Schwellwertkurve SKD einem maximalen Ampli¬ tudenwert Amax der Schwellwertkurve SKD. Als Amplitudenwert
ASTART für die Startstützstelle S START kann ein Amplitudenwert AENDE der Endstützstelle SENDE der Schwellwertkurve SKD am Ende des Messzeitfensters TMess oder ein Amplitudenwert A3 bis A7 ei- ner Stützstelle S3 bis S7 ausgewählt werden, welche nach einem durch die zeitliche Position ti der ersten Stützstelle Si und einer zeitlichen Position t,2 einer zweiten Stützstelle S 2 be¬ grenzten Sendezeitfenster TSende angeordnet ist. In Fig. 4 ist stellvertretend der Amplitudenwert A3 der dritten Stützstelle S3 als auswählbarer Amplitudenwert ASTART für die Startstützstelle S START dargestellt.
Das Störsignalmuster, welches mit der dargestellten Schwellwertkurve SKD ausgeblendet werden soll, wird basierend auf er- kannten Störsignalen 28 erstellt, wobei die Amplitudenwerte Ai bis A7, AENDE der Stützstellen S i bis SENDE in dem mit der ersten Stützstelle S i beginnenden zweiten Abschnitt TME ch o der Schwell¬ wertkurve SKD durch Analyse des Störsignalmusters definiert und gespeichert werden. Wie aus Fig. 4 weiter ersichtlich ist, entsprechen die Amplitudenwerte Ai , A2 der das Sendezeitfenster T sende begrenzenden Stützstellen S i , S 2 einem maximalen Amplitu¬ denwert Amax der Schwellwertkurve SKD. Die zeitliche Position t,2 der zweiten Stützstelle der Schwellwertkurve SKD entspricht dem Sendeendzeitpunkt ts_Ende des Sendezeitfensters TSende . Die Schwellwertkurve SKD steigt im ersten Abschnitt TMStör ausgehend vom Amplitudenwert ASTART der Startstützstelle S START bis zum Er- reichen des Amplitudenwerts Ai der ersten Stützstelle S i stetig an. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Startstützstelle S START durch ein Geradenstück mit der ersten Stützstelle S i verbunden, wobei das Geradenstück zwischen einem als Amplitudenwert AENDE der Endstützstelle SENDE vorgegebenen Amplituden- wert AS ART der Startstützstelle S START strichpunktiert darge¬ stellt ist, und wobei das Geradenstück zwischen einem als Amplitudenwert A3 der dritten Stützstelle S3 vorgegebenen Amplitu¬ denwert AS ART der Startstützstelle S START gestrichelt darge¬ stellt ist. Des Weiteren werden im dargestellten Ausführungs- beispiel der Schwellwertkurve SKD zumindest die zeitlichen Po¬ sitionen t START r t ENDE r ti, t2 der Start stüt z ste 1 1e S START? der Endstützstelle SENDE und der das Sendezeitfenster TSende begren¬ zenden ersten und zweiten Stützstellen S i , S2 fest vorgegeben. Die zeitlichen Positionen t3 bis t7 der nach dem Sendezeitfens- ter Tsende und vor der Endstützstelle SENDE angeordneten Stütz stellen S3 bis S7 können in Abhängigkeit von dem eingesetzten Ultraschallsensor 1 0 fest oder variabel vorgegeben werden. Die zeitlichen Positionen t3 bis t7 der zeitlich variablen Stützstellen S3 bis S7 können beispielsweise durch Analyse des Stör- signalmusters definiert und gespeichert werden.
Analog zum ersten Abschnitt TMStör der Schwellwertkurve SKD wird auch der zweite Abschnitt TMEcho der Schwellwertkurve SKD aus Geradenstücken erzeugt, welche jeweils zwei zeitlich aufeinan- derfolgende Stützstellen S i bis SENDE miteinander verbinden. In einer durch analoge Verfahren erzeugten gepunktet dargestellten Schwellwertkurve SKA entsprechen die Verläufe der analogen Schwellwertkurve SKA zwischen zwei zeitlich benachbarten
Stützstellen S2/S3, S4/S5, S6/S7, S7/Ss mit unterschiedlichen Amplitudenwerten A2/A3, A4/A5, A6/A7, A7/Ag jeweils dem Verlauf einer Ladekurve (ansteigende e-Funktion) bzw. einer
Entladekurve (abfallende e-Funktion) eines Kondensators, der für die analogen Verfahren zur Erzeugung der analogen Schwellwertkurve SKA verwendet wird. Bei der dargestellten analogen Schwellwertkurve SKA, welche durch aus dem Stand der Technik bekannte analoge Verfahren erzeugt wurde, wird der Kondensator nach dem Messzeitfenster TMess auf den maximalen Amplitudenwert Amax aufgeladen, so dass als Amplitudenwert ASTART für die Start¬ stützstelle SSTART ebenfalls der maximale Amplitudenwert Amax vorgegeben wird. Die mit dem erfindungsgemäßen Verfahren erzeugte digitale
Schwellwertkurve SKD wird vorzugsweise in einem Verfahren zur Auswertung von Signalen 26, 28 eines Ultraschallsensors 10 eingesetzt. Wie aus Fig. 3 weiter ersichtlich ist, wird der Ultraschallsensor 10 zu einem vorgegebenen Start Zeitpunkt tSTART aktiviert. Die Aktivierung erfolgt beispielsweise durch eine ansteigende Flanke eines Triggerimpulses als Sendeanforderung auf der digitalen Signalleitung, welcher vom Steuergerät 40 erzeugt und an den Ultraschallsensor 10 übertragen wird. Der Ultraschallsensor 10 empfängt diesen Impuls bzw. diese Sende- anforderung und beginnt nach einer kurzen Verzögerung TD (De- lay) zum Sendestart Zeitpunkt ts_start mit dem Aussenden von Ult¬ raschallwellen als Messsignal 24 und liefert in Reaktion auf das gesendete Messsignal 24 empfangene Echoinformationen als LaufzeitInformation (Time of Flight) an das Steuergerät 40 zu- rück. Im dargestellten Ausführungsbeispiel werden während ei¬ nes Echozeitfensters TEcho das durch einen Echostartzeitpunkt TE_start und einen Echoendzeitpunkt TE_Ende begrenzt ist, Echoin¬ formationen detektiert. Hierbei überschreiten die Echoinforma¬ tionen zum Echostartzeitpunkt TE_start die Schwellwertkurve SKD und zum Echoendzeitpunkt TE_Ende unterschreiten die Echoinforma¬ tionen die Schwellwertkurve SKD wieder. Die Auswerte- und
Steuereinheit 30 oder das Steuergerät 40 berechnet den Objekt¬ abstand anhand der vergangenen Zeitspanne zwischen einer ansteigenden Flanke der Sendeanforderung zum Zeitpunkt tSTART und einer abfallenden Flanke der Echoinformation zum Echoendzeitpunkt TE_Ende . Auch der Sendestart Zeitpunkt ts_start und der Sen- deendzeitpunkt ts_Ende des Sendevorgangs und damit das Sende- zeitfenster TSende des Sendevorgangs sind bekannt. Die Verzöge¬ rung TD (Delay) zwischen der Sendeanforderung und dem Sendevorgang ist im ungestörten Fall konstant. Das Messsignal 24 wird für eine vorgegebenen Zeitspanne TSende ausgesendet, wobei der Start Zeitpunkt SSTART und der Endzeitpunkt SENDE der Schwell¬ wertkurve SKD ein Messzeitfenster TMess definieren, innerhalb welchem Störschall 28 und in Reaktion auf das Messsignal 24 mindesten eine Echoinformation 26 empfangen und ausgewertet werden. Der vom Start Zeitpunkt tSTART und dem Sendestart zeit- punkt ts_start begrenzte erste Abschnitt TMStör des Messzeitfens¬ ters TMess wird zur Detektion von Störschall 28 verwendet, und ein vom Sendestart Zeitpunkt ts_start und vom Endzeitpunkt tENDE begrenzter zweiter Abschnitt TMEcho des Messzeitfensters TMess wird zur Detektion von Echoinformationen 26 und zum Ausblenden von Störschall 28 verwendet. Während der Auswertung werden empfangener Störschall 28 und/oder empfangene Echoinformatio¬ nen 26 mit der erfindungsgemäßen Schwellwertkurve SKD verglichen, welche aus gespeicherten Stützstellen SSTART/- SI bis S7, SENDE erzeugt wird. Hierbei werden empfangene Echoinformationen 26 und Störschall 28 ausgeblendet, deren Amplituden unterhalb der Schwellwertkurve SKD liegen, und empfangene Echosignale 26, deren Amplitude oberhalb der Schwellwertkurve SKD liegen, werden zur Ermittlung von Abständen zu erkannten Objekten ausgewertet .
Erfindungsgemäß wird die Verzögerungszeitspanne TD (Delay) für die Störschallerkennung eingesetzt. Ab dem Zeitpunkt der Sendeanforderung tSTART liefert der Ultraschallsensor 10 Störschall 28 und/oder Echoinformationen 26, wobei auch die ausgesendeten Ultraschallwellen als Echoinformationen betrachtet werden, an das Steuergerät 40. Die dargestellte Verzögerungszeitspanne TD (Delay) ist keine Verzögerung auf der Signalleitung, sondern eine interne Verzögerung im Ultraschallsensor 10. Sollte nun innerhalb der Verzögerungszeitspanne TD eine Echoinformation auf den Ultraschallsensor 10 treffen, wird der Ultraschallsensor 10 diese Echoinformation an das Steuergerät 40 melden. Somit detektiert der Ultraschallsensor 10 bereits eine Echoin- formation bevor ein Ultraschallsignal als Messsignal 24 ausge¬ sendet wird. Diese Echoinformation kann als Störschall 28 in¬ terpretiert werden. Da die Echodauer meist deutlich länger als die Verzögerungszeitspanne TD (Delay) ist, verlängert diese Echoinformation das Sendzeitfenster TSende nach vorne, da der Störschall 28 den Ultraschallsensor 10 ebenso zum Senden anregt, so dass die gestrichelt dargestellte abfallende Flanke des Sendzeitfensters TSende früher als erwartet vor dem eigent¬ lichen Sendestart Zeitpunkt Ts_start zu einem Zeitpunkt ts auf- tritt, an welchem die Amplitude des Störschalls bzw. der Stör¬ echoinformation 28 die Schwellwertkurve SKD übersteigt. Hier¬ bei muss die Störechoinformation 28 wie auch eine reale Echo¬ information 26 die Schwellwertkurve SKD überschreiten, um an das Steuergerät 40 übertragen zu werden.
Die Auswerte- und Steuereinheit 30 bzw. das Steuergerät 40 analysieren den Störschall 28, welcher innerhalb des als Stör- signalmesszeitfenster TMStör definierten ersten Abschnitts der Schwellwertkurve SKD detektiert wird, zur Bewertung von nach- folgend während des zweiten Abschnitts TMEcho der Schwellwert¬ kurve SKD detektierten Echoinformationen 26. Im dargestellten Ausführungsbeispiel werden während des zweiten Abschnitts TMEcho der Schwellwertkurve SKD detektierte Echoinformationen 26 wei¬ terverarbeitet, wenn innerhalb des ersten Abschnitts TMStör der Schwellwertkurve SKD kein Störschall 28 detektiert wird. Das bedeutet, dass die detektierten Echoinformationen 26 gültig sind und zur Ob ekterkennung verwendet werden können. Während des zweiten Abschnitts TMEcho der Schwellwertkurve SKD detek¬ tierte Echoinformationen 26 werden verworfen, wenn innerhalb des ersten Abschnitts TMStör der Schwellwertkurve SKD Störschall 28 detektiert wird, dessen Amplitudenwerte die Schwellwertkur¬ ve SKD übersteigen.
Bei einem alternativen Verfahren wird den während des zweiten Abschnitts TMEcho der Schwellwertkurve SKD detektierten Echoinformationen 26 ein Gewichtungsfaktor zugeordnet, welcher in Abhängigkeit des Störschalls 28 vorgegeben wird, welcher in- nerhalb des ersten Abschnitts TMStör der Schwellwertkurve SKD detektiert wird. So kann den während des zweiten Abschnitts TMEcho der Schwellwertkurve SKD detektierten Echoinformationen 26 ein hoher Gewichtungsfaktor zugeordnet werden, wenn inner- halb des ersten Abschnitts TMStör der Schwellwertkurve SKD kein Störschall 28 detektiert wird. Des Weiteren kann den während des zweiten Abschnitts TMEcho der Schwellwertkurve SKD detek¬ tierten Echoinformationen 26 ein niedriger Gewichtungsfaktor zugeordnet werden, wenn innerhalb des ersten Abschnitts TMStör der Schwellwertkurve SKD Störschall 28 detektiert wird, dessen Amplitudenwerte die Schwellwertkurve SKD übersteigen.
Fig. 4 zeigt eine typische Schwellwertkurve SKD mit einer durch Erhebung zur Ausblendung von Bodenreflektionen . Zu sehen ist auch der Zeitpunkt ti und der Amplitudenwert Ai der ersten Stützstelle Si, mit welcher der Sendevorgang TSende beginnt. Die Startstützstelle SSTART vor der ersten Stützstelle kann mit ver¬ schiedenen Amplitudenwerten AENDE, A3 als Startamplitudenwert ASTART konfiguriert werden. Dargestellt sind zwei mögliche
Startwerte für die Schwellwertkurve SKD. Für die Störschaller¬ kennung bedeutet dies, dass der Amplitudenwert A3 der dritten Stützstelle S3 als auswählbarer Amplitudenwert ASTART für die Startstützstelle SSTART einen unempfindlicheren Schwellwert re¬ präsentiert, so dass nur mittlere bis sehr starke Störungen erkannt werden können. Der Amplitudenwert AENDE der Endstützstelle SENDE der Schwellwertkurve SKD repräsentiert einen emp¬ findlicheren Schwellwert, so dass auch schwächere Störungen erkannt werden können. Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ermöglichen in vorteilhafter Weise, dass Störschall während einer Messung ohne zusätzlichen Zeitverlust erkannt werden und zur Beurteilung der Gültigkeit von erfassten Echosignalen herangezogen werden kann. Zudem kann die Empfindlichkeit der Störschallerkennung durch eine parametrisierte Vorgabe des Amplitudenwerts der
Startstützstelle der Schwellwertkurve in Abhängigkeit vom Ein¬ bauort und der Anwendung angepasst werden.

Claims

Patentansprüche
Verfahren zur Erzeugung einer Schwellwertkurve für die Auswertung von Signalen eines Ultraschallsensors, wobei die Schwellwertkurve (SKD) aus gespeicherten Stützstellen ( SSTART r Si bis S7, SENDE) erzeugt wird, welche jeweils durch einen korrespondierenden Amplitudenwert (ASTART, Ai bis A7, AE DE? AMAX) und eine zeitliche Position ( tSTART r ti bis t7, tE DE) definiert werden, wobei eine Startstütz¬ stelle (SSTART) und eine Endstützstelle (SENDE) der Schwell— wertkurve (SKD) ein Messzeitfenster (TMess) definieren, wobei zwischen der Startstützstelle (SSTART) und der End— stützstelle (SENDE) eine erste Stützstelle (Si) angeordnet wird, deren zeitliche Position (ti) auf einen Sendestart- zeitpunkt (ts_start) eines Messsignals (24) festgelegt wird, wobei nach der ersten Stützstelle (Si) und vor der Endstützstelle (SENDE) mindestens eine weitere Stützstelle (S2 bis S7) angeordnet wird, welche den Verlauf der
Schwellwertkurve (SKD) an ein Störsignalmuster anpassen, dadurch gekennzeichnet,
dass die Amplitudenwerte (ASTART/- I bis A7, AENDE/- AMAX) der Stützstellen (SSTART/- SI bis S7, SENDE) der Schwellwertkurve (SKD) digital erzeugt werden, wobei für die Startstützstelle (SSTART) ein Amplitudenwert (A3, AENDE) vorgegeben wird, welcher kleiner als ein Amplitudenwert (Ai) der ersten Stützstelle (Si) ist, wobei ein erster Abschnitt (TMstör) der Schwellwertkurve (SKD) ausgehend vom Amplitu¬ denwert (A3, AENDE) der Startstützstelle (SSTART) auf den Amplitudenwert (Ai) der ersten Stützstelle (Si) ansteigt.
Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass ein Amplitudenwert (AENDE) der Endstützstelle (SENDE) der Schwellwertkurve (SKD) am Ende des Messzeitfensters (TMess) oder ein Amplitudenwert (A3 bis A7) einer Stützstelle (S3 bis S7) , welche nach einem durch die zeitliche Position (ti) der ersten Stützstelle (Si) und einer zeit¬ lichen Position (t2) einer zweiten Stützstelle ( S 2 ) be¬ grenzten Sendezeitfenster (TSende) angeordnet ist, als Amplitudenwert (ASTART) für die Startstützstelle (S START ) ausgewählt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Störsignalmuster basierend auf erkannten Störsignalen (28) erstellt wird, wobei die Amplitudenwerte ( Ai bis A7, AENDE) der Stützstellen ( S i bis S ENDE) m einem mit der ersten Stützstelle ( S i ) beginnenden zweiten Ab¬ schnitt (TwEcho) der Schwellwertkurve (SKD) durch Analyse des Störsignalmusters definiert und gespeichert werden.
Verfahren nach Anspruch 2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Amplitudenwerte ( Ai , A2) der das Sendezeitfens¬ ter (T sende ) begrenzenden Stützstellen ( S i , S 2 ) einem maxi¬ malen Amplitudenwert (Amax) der Schwellwertkurve (SKD) entsprechen .
Verfahren nach einem der vorgehenden Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
dass die Schwellwertkurve (SKD) im ersten Abschnitt
(TMstör) ausgehend vom Amplitudenwert (ASTART) der Start¬ stützstelle (S START) bis zum Erreichen des Amplitudenwerts ( Ai ) der ersten Stützstelle ( S i ) stetig ansteigt.
Verfahren nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Startstützstelle (S START) durch ein Geradenstück mit der ersten Stützstelle ( S i ) verbunden wird.
Verfahren nach einem der vorgehenden Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest die zeitlichen Positionen ( tSTART r tENDE, ti, t2) der Startstützstelle ( SSTART ) r der Endstützstelle
(SENDE) und der das Sendezeitfenster (TSende) begrenzenden ersten und zweiten Stützstellen (Si, S2) fest vorgegeben werden .
8. Verfahren nach einem der vorgehenden Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet,
dass die zeitlichen Positionen (t3 bis t7) der nach dem Sendezeitfenster (TSende) und vor der Endstützstelle (SENDE) angeordneten Stützstellen (S3 bis S7) variabel sind.
9. Verfahren nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet,
dass die zeitlichen Positionen (t3 bis t7) der zeitlich variablen Stützstellen (S3 bis S7) durch Analyse des Störsignalmusters definiert und gespeichert werden.
10. Verfahren nach einem der vorgehenden Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet,
dass der zweite Abschnitt (ΤΜΕ^Ο) der Schwellwertkurve (SKD) aus Geradenstücken erzeugt wird, welche jeweils zwei zeitlich aufeinanderfolgende Stützstellen (Si bis SENDE) miteinander verbinden.
11. Verfahren zur Auswertung von Signalen eines Ultraschallsensors, wobei zu einem vorgegebenen Start Zeitpunkt
( tSTART ) der Ultraschallsensor (10) aktiviert wird und zu einem Sendestart Zeitpunkt (ts_start) ein Messsignal (24) für eine vorgegebenen Zeitspanne (TSende) ausgesendet wird, wobei der Start Zeitpunkt (SSTART) und ein Endzeit¬ punkt (SENDE) ein Messzeitfenster (TMess) definieren, in¬ nerhalb welchem Störschall (28) und in Reaktion auf das Messsignal (24) mindesten eine Echoinformation (26) emp- fangen und ausgewertet werden, wobei ein vom Startzeit¬ punkt ( tSTART ) und dem Sendestart Zeitpunkt (ts_start) be¬ grenzter erster Abschnitt (TMStör) des Messzeitfensters (TMess) zur Detektion von Störschall (28) verwendet wird, und ein vom Sendestart Zeitpunkt (ts_start) und vom Endzeit¬ punkt (tENDE) begrenzter zweiter Abschnitt (T^cho) des Messzeitfensters (TMess) zur Detektion von Echoinformatio¬ nen (26) und zum Ausblenden von Störschall (28) verwendet wird, wobei während der Auswertung empfangener Störschall (28) und/oder empfangene Echoinformationen (26) mit einer Schwellwertkurve (SKD) verglichen werden, welche aus ge¬ speicherten Stützstellen ( S START E S I bis S7, SENDE) erzeugt wird, wobei empfangene Echoinformationen (26) und Stör¬ schall (28) ausgeblendet werden, deren Amplituden unterhalb der Schwellwertkurve (SKD) liegen, und empfangene Echosignale (26), deren Amplitude oberhalb der Schwell¬ wertkurve (SKD) liegen, zur Ermittlung von Abständen zu erkannten Objekten ausgewertet werden,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Schwellwertkurve (SKD) mit einem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10 erzeugt wird. 12. Verfahren nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet,
dass Störschall (28), welcher innerhalb des als Störsig- nalmesszeitfenster (TMStör) definierten ersten Abschnitts (TMstör) der Schwellwertkurve (SKD) detektiert wird, zur Bewertung von nachfolgend während des zweiten Abschnitts (TwBcho) der Schwellwertkurve (SKD) detektierten Echoinformationen (26) analysiert und ausgewertet wird.
Verfahren nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet,
dass den während des zweiten Abschnitts (T^cho) der
Schwellwertkurve (SKD) detektierten Echoinformationen (26) ein Gewichtungsfaktor zugeordnet wird, wobei der Ge¬ wichtungsfaktor in Abhängigkeit des Störschalls (28) vor¬ gegeben wird, welcher innerhalb des ersten Abschnitts (TMstör) der Schwellwertkurve (SKD) detektiert wird.
14. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13,
dadurch gekennzeichnet,
dass während des zweiten Abschnitts (T^cho) der Schwell¬ wertkurve (SKD) detektierte Echoinformationen (26) wei- terverarbeitet oder einem hohen Gewichtungsfaktor zugeordnet werden, wenn innerhalb des ersten Abschnitts
(TMstör) der Schwellwertkurve (SKD) kein Störschall (28) detektiert wird. 15. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 14,
dadurch gekennzeichnet,
dass während des zweiten Abschnitts (T^cho) der Schwell¬ wertkurve (SKD) detektierte Echoinformationen (26) verworfen oder einem niedrigen Gewichtungsfaktor zugeordnet werden, wenn innerhalb des ersten Abschnitts (TMStör) der
Schwellwertkurve (SKD) Störschall (28) detektiert wird, dessen Amplitudenwerte die Schwellwertkurve (SKD) über¬ steigen . 16. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 15,
dadurch gekennzeichnet,
dass der innerhalb des von der Startstützstelle (S START ) und der ersten Stützstelle (Si) begrenzten ersten Abschnitts (TMStör) der Schwellwertkurve (SKD) detektierte Störschall (28) zur Erstellung des Störsignalmusters ana¬ lysiert und ausgewertet wird.
17. Vorrichtung zur Umfelderfassung in einem Fahrzeug (1) mit mindestens einem Ultraschallsensor (10) und einer Auswer- te- und Steuereinheit (30) zur Durchführung des Verfah¬ rens nach einem der vorhergehenden Ansprüche 11 bis 16, wobei die Auswerte- und Steuereinheit (30) den mindestens einen Ultraschallsensor (10) zu einem vorgegebenen Startzeitpunkt ( t START ) aktiviert, welcher über ein Sendezeit- fenster (TSende) beginnend zu einem Sendestart Zeitpunkt
(ts_start) ein Messsignal (24) aussendet, wobei die Auswer¬ te- und Steuereinheit (30) ein durch den Start Zeitpunkt ( t START ) und einen Endzeitpunkt (tENDE) begrenztes Messzeit¬ fenster (TMess) definiert, innerhalb welchem Störschall (28) und in Reaktion auf das Messsignal (24) mindesten eine Echoinformation (26) empfangbar sind, welche die Auswerte- und Steuereinheit (30) auswertet, wobei die Auswerte- und Steuereinheit (30) einen vom Start Zeitpunkt ( t START ) und dem Sendestart Zeitpunkt (ts_start) begrenzten ersten Abschnitt (TMStör) des Messzeitfensters (TMess) zur Detektion von Störschall (28) verwendet, und einen vom Sendestart Zeitpunkt (ts_start) und vom Endzeitpunkt (tENDE) begrenzten zweiten Abschnitt (T^cho) des Messzeitfensters (TMess) zur Detektion von Echoinformationen (26) und zum Ausblenden von Störschall (28) verwendet, wobei die Aus¬ werte- und Steuereinheit (30) während der Auswertung emp¬ fangenen Störschall (28) und/oder empfangene Echoinforma¬ tionen (26) mit einer Schwellwertkurve (SKD) vergleicht, welche die Auswerte- und Steuereinheit (30) aus gespei¬ cherten Stützstellen (S START /- S I bis S7, SENDE) erzeugt, wo¬ bei die Auswerte- und Steuereinheit (30) empfangene Echo¬ informationen (28) ausgeblendet, deren Amplituden unterhalb der Schwellwertkurve (SKD) liegen, und empfangene Echosignale (26) , deren Amplitude oberhalb der Schwell¬ wertkurve (SKD) liegen, zur Ermittlung von Abständen zu erkannten Objekten auswertet,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Auswerte- und Steuereinheit (30) die Schwell¬ wertkurve (SKD) digital mit dem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10 erzeugt und in einer Speichereinheit (32) speichert.
Vorrichtung nach Anspruch 17,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Auswerte- und Steuereinheit (30) den innerhalb des von der Startstützstelle (S START) und der ersten
Stützstelle (Si) begrenzten ersten Abschnitts (TMStör) der Schwellwertkurve (SKD) detektierten Störschall (28) zur Bewertung von nachfolgend während des zweiten Abschnitts (TwEcho) der Schwellwertkurve (SKD) detektierten Echoinformationen (26) analysiert und auswertet.
19. Vorrichtung nach Anspruch 17 oder 18,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Auswerte- und Steuereinheit (30) den innerhalb des von der Startstützstelle (S START) und der ersten
Stützstelle (Si) begrenzten ersten Abschnitts (TMStör) der Schwellwertkurve (SKD) detektierten Störschall (28) zur Erstellung des Störsignalmusters analysiert und auswer¬ tet .
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116760466A (zh) * 2023-08-23 2023-09-15 青岛诺克通信技术有限公司 一种光缆定位方法及系统

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102015211467B3 (de) * 2015-06-22 2016-05-04 Volkswagen Aktiengesellschaft Verfahren und Vorrichtung zur Einstellung der Empfindlichkeit eines Ultraschallsensors
DE102018111854A1 (de) * 2018-05-17 2019-11-21 Valeo Schalter Und Sensoren Gmbh Verfahren zum Schätzen einer Höhe eines Objekts in einem Umgebungsbereich eines Kraftfahrzeugs mittels eines Ultraschallsensors durch Bestimmung von Wahrscheinlichkeitswerten und Extraktion von Parametern

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070103281A1 (en) * 2005-11-04 2007-05-10 Shih-Hsiung Li Parking sensor apparatus and method to keep air brakes from interfering with the parking sensor apparatus
DE102005059907A1 (de) * 2005-12-15 2007-06-21 Robert Bosch Gmbh Ultraschallsensor
EP1562050B1 (de) 2004-02-06 2009-06-17 Robert Bosch GmbH Verfahren und Vorrichtung zur Anpassung eines Schwellwertes einer Detektionseinrichtung
DE102010034263A1 (de) 2010-08-13 2012-02-16 Valeo Schalter Und Sensoren Gmbh Verfahren zur Erzeugung einer Schwellwertkurve sowie Verfahren zur Auswertung von Signalen eines Ultraschallsensors und Vorrichtung zur Umfelderfassung

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU2001220107A1 (en) * 2000-12-14 2002-06-24 Pepperl + Fuchs Gmbh Adaptive comparator circuit and acoustic distance sensor comprising said circuit

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1562050B1 (de) 2004-02-06 2009-06-17 Robert Bosch GmbH Verfahren und Vorrichtung zur Anpassung eines Schwellwertes einer Detektionseinrichtung
US20070103281A1 (en) * 2005-11-04 2007-05-10 Shih-Hsiung Li Parking sensor apparatus and method to keep air brakes from interfering with the parking sensor apparatus
DE102005059907A1 (de) * 2005-12-15 2007-06-21 Robert Bosch Gmbh Ultraschallsensor
DE102010034263A1 (de) 2010-08-13 2012-02-16 Valeo Schalter Und Sensoren Gmbh Verfahren zur Erzeugung einer Schwellwertkurve sowie Verfahren zur Auswertung von Signalen eines Ultraschallsensors und Vorrichtung zur Umfelderfassung

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP2893368A1

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116760466A (zh) * 2023-08-23 2023-09-15 青岛诺克通信技术有限公司 一种光缆定位方法及系统
CN116760466B (zh) * 2023-08-23 2023-11-28 青岛诺克通信技术有限公司 一种光缆定位方法及系统

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