WO2024013048A1

WO2024013048A1 - Verfahren und fahrunterstützungssystem zum sequentiellen verarbeiten von sequentiell bereitgestellten sätzen von sensorinformationen

Info

Publication number: WO2024013048A1
Application number: PCT/EP2023/068959
Authority: WO
Inventors: Maxime Courtois; Anshuman Singh
Original assignee: Valeo Schalter Und Sensoren Gmbh
Priority date: 2022-07-12
Filing date: 2023-07-10
Publication date: 2024-01-18
Also published as: DE102022117279A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum sequentiellen Verarbeiten von sequentiell bereitgestellten Sätzen (24) von Sensorinformationen, insbesondere von Sensorinformationen eines Ultraschallsensors (14) eines Fahrunterstützungssystems (12) für ein Fahrzeug (10) zur Erfassung einer Umgebung (20) des Fahrzeugs (10), mit einer Steuerungseinheit (16), insbesondere zur Bereitstellung einer Fahrunterstützungsfunktion für das Fahrzeug (10), umfassend die Schritte Ermitteln einer Verfügbarkeit eines aktuellen Satzes (24) von gültigen Sensorinformationen, und bei negativer Verfügbarkeit eines aktuellen Satzes (24) von gültigen Sensorinformationen Bereitstellen eines aktuellen Satzes (24) von gültigen Sensorinformationen basierend auf zumindest einem vorherigen Satz (24) von Sensorinformationen. Die Erfindung betrifft außerdem ein Fahrunterstützungssystem (12) für ein Fahrzeug (10) mit einem Ultraschallsensor (14), der ausgeführt ist, sequentiell Sätze (24) von Sensorinformationen bereitzustellen, und einer Steuerungseinheit (16), die ausgeführt ist, Sätze (24) von Sensorinformationen sequentiell zu verarbeiten, insbesondere zur Erfassung einer Umgebung (20) des Fahrzeugs (10), wobei das Fahrunterstützungssystem (12) ausgeführt ist, das obige Verfahren durchzuführen.

Description

Verfahren und Fahrunterstützungssystem zum sequentiellen Verarbeiten von sequentiell bereitgestellten Sätzen von Sensorinformationen

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum sequentiellen Verarbeiten von sequentiell bereitgestellten Sätzen von Sensorinformationen, insbesondere von Sensorinformationen eines Ultraschallsensors eines Fahrunterstützungssystems für ein Fahrzeug zur Erfassung einer Umgebung des Fahrzeugs, mit einer Steuerungseinheit, insbesondere zur Bereitstellung einer Fahrunterstützungsfunktion für das Fahrzeug.

Auch betrifft die vorliegende Erfindung ein Fahrunterstützungssystem für ein Fahrzeug mit einem Ultraschallsensor, der ausgeführt ist, sequentiell Sätze von Sensorinformationen bereitzustellen, und einer Steuerungseinheit, die ausgeführt ist Sätze von Sensorinformationen sequentiell zu verarbeiten, insbesondere zur Erfassung einer Umgebung des Fahrzeugs, wobei das Fahrunterstützungssystem ausgeführt ist, das obige Verfahren durchzuführen.

Aktuelle Fahrzeuge umfassen typischerweise eine Mehrzahl an Ultraschallsensoren, die für dessen Fahrunterstützungssystem(e) Sensorinformationen zur Erfassung einer Umgebung des Fahrzeugs bereitstellen. Die Sensorinformationen werden als Sequenz von Sätzen Sensorinformationen bereitgestellt, d.h. die Sensorinformationen werden diskontinuierlich bereitgestellt und die Sätze Sensorinformationen sind üblicherweise abgeschlossen.

Es erfolgt also eine Erfassung und Übertragung der gewonnenen Sensorinformationen in einzelnen Sätzen beispielsweise an eine Steuerungseinheit. Dabei kann es aufgrund der Datenverarbeitung und/oder der Datenübertragung durchaus zu Überschneidungen bei der Erfassung und Übertragung der Sensorinformationen kommen. Auch können die Sätze der Sensorinformationen quasi als kontinuierlicher Datenstrom und/oder unterbrechungsfrei bereitgestellt werden, wobei dies nicht der Bereitstellung der Sensorinformationen als Sequenz von abgeschlossenen Sätzen widerspricht. Solche abgeschlossenen Sätze von Sensorinformationen werden von den Ultraschallsensoren beispielsweise als Ergebnisse einzelner Ultraschallmessungen bereitgestellt. Dabei können die Sätze von Sensorinformationen durch Information in Bezug auf einzelne, in einem empfangenen Ultraschallechosignal enthaltene Ultraschallechos gebildet werden. Alternativ oder zusätzlich kann können die Sätze von Sensorinformationen durch das empfangene Ultraschallechosignal selbst gebildet werden, beispielsweise nach der Art einer Hüllkurve.

Im automobilen Bereich sind verschiedene Fahrunterstützungssysteme bekannt, welche basierend auf Sensorinformationen von entsprechenden Ultraschallsensoren verschiedene Unterstützungsfunktionen bereitstellen können. Dabei können die Fahrunterstützungssysteme jeweils die erforderlichen Ultraschallsensoren selbst umfassen, oder die Sensorinformationen werden für mehrere Unterstützungsfunktionen gemeinsam bereitgestellt. Somit können die Ultraschallsensoren von mehreren Fahrunterstützungssystemen gemeinsam genutzt werden, ohne notwendigerweise Teil des entsprechenden Fahrunterstützungssystems zu sein.

Eine solche Unterstützungsfunktion ist die Totwinkelüberwachung bzw. Totwinkelwarnung, um potentielle Hindernisse im toten Winkel des Fahrzeugs zu erfassen und den Führer des Fahrzeugs zu warnen oder eine entsprechende Warnung beispielsweise im Rahmen von autonomen Fahrfunktionen zu erzeugen und weiter zu verarbeiten. Für die Totwinkelüberwachung bzw. Totwinkelwarnung ist auch der englische Begriff „blind spot detection“ (BSD) gebräuchlich. Aktuell basiert die Totwinkelüberwachung meist auf Sensorinformationen, die ausschließlich von Ultraschallsensoren bereitgestellt werden. Die Ultraschallsensoren sind ausgereift und auch kostengünstig verfügbar, haben jedoch einen Nachteil, da sie physikalisch bedingt durch die Ausbreitungsgeschwindigkeit von Schall in der Luft, die bei Normalbedingungen etwa 340m/s beträgt abhängig von aktuellen Umgebungsbedingungen ist, zusammen mit einen Überwachungsbereich von typischerweise etwa fünf Metern nur wenige Sätze von Sensorinformationen pro Sekunde bereitstellen können. Bei einem Überwachungsbereich von beispielsweise fünf Metern können daher maximal etwa 30 Sätze von Sensorinformationen pro Sekunde gewonnen werden. In der Praxis haben solche Ultraschallsensoren oftmals eine Aktualisierungsrate von etwa 25 Hz, d.h. alle 40 ms wird ein Satz Sensorinformationen erzeugt. Damit kann auch eine Totwinkelwarnung nur mit einer entsprechenden Verzögerung aktualisiert werden. Eine kurze Reaktionszeit ist aber oftmals von entscheidender Bedeutung, da der Fahrer so schnell wie möglich vor einem Hindernis im toten Winkel gewarnt werden soll. So zielt beispielsweise die Totwinkelüberwachung hauptsächlich darauf ab, vor Hindernissen mit höheren oder niedrigeren Geschwindigkeiten zu warnen. Bei einer relativen Geschwindigkeit zwischen dem Hindernis und dem Fahrzeug von beispielsweise 30 km/h ergibt sich, dass sich der Abstand bei einer Aktualisierungsrate von 25 Hz, d.h. alle 40ms wird ein Satz Sensorinformationen bereitgestellt, um etwa 0,333 m ändert. Wenn also ein Satz Sensorinformationen fehlt, kann sich der Abstand zwischen dem Hindernis und dem Fahrzeug bereits um 0,666m geändert haben. Dies ist in Bezug auf die Totwinkelüberwachung eine sehr relevante Änderung. Je größer die Differenzgeschwindigkeit zwischen dem Hindernis und dem Fahrzeug, desto wichtiger ist eine zuverlässige und kontinuierliche Bereitstellung und Verarbeitung der Sensorinformationen.

Allerdings kann es in der Praxis aus verschiedenen Gründen vorkommen, dass nicht jeder Satz Sensorinformationen verzögerungsfrei bereitgestellt und/oder verarbeitet werden kann, wodurch es zu Unterbrechungen bei der Erzeugung der Totwinkelwarnungen kommen kann. Wenn keine aktualisierten Daten verfügbar sind, wird eine Funktion zur Verarbeitung der Sensorinformationen entweder nicht ausgeführt, oder sie wird ohne Daten ausgeführt. Dies kann in beiden Fällen dazu führen, dass Totwinkelwarnungen ausbleiben. Dies kann nicht nur für den Zeitraum der Unterbrechung relevant sein, sondern abhängig von der Ermittlung der Totwinkelwarnung auch drüber hinaus, wenn beispielsweise die Totwinkelwarnung basierend auf mehreren aufeinanderfolgenden Sätzen von Sensorinformationen erzeugt wird.

Das Dokument DE 10 2010 033 207 A1 betrifft ein Verfahren zur Umfeldüberwachung für ein Fahrzeug, wobei zu vorgegebenen Messzeitpunkten von mindestens einem Ultraschallsensor ein Sendesignal ausgesendet und in Reaktion auf das Sendesignal mindesten ein Echosignal empfangen wird, wobei für jedes empfangene Echosignal durch Auswertung einer korrespondierenden Laufzeit eine Abstandsinformation zu einem möglichen Objekt ermittelt. Um eine Analyse der empfangenen Echosignale zur Erkennung von realen Objekten und/oder von Störquellen als mögliche Objekte zu ermöglichen, wird aus den zu einem Messzeitpunkt ermittelten Abstandsinformationen ein Abstandsmuster der empfangenen Echosignale für den korrespondierenden Messzeitpunkt bestimmt. Zur Erkennung eines realen Objekts und/oder einer Störquelle als mögliches Objekt werden Parameter von Abstandsmustern miteinander verglichen, welche zu mindestens zwei aufeinander folgenden Messzeitpunkten erfasst werden.

Ausgehend von dem oben genannten Stand der Technik liegt der Erfindung somit die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum sequentiellen Verarbeiten von sequentiell bereitgestellten Sätzen von Sensorinformationen sowie ein Fahrunterstützungssystem für ein Fahrzeug zur Durchführung des Verfahrens anzugeben, die eine verbessertes sequentielles Verarbeiten von sequentiell bereitgestellten Sätzen von Sensorinformationen ermöglichen, und die insbesondere Unterbrechungen und darauf basierende Verarbeitungsfehler bei dem sequentiellen Verarbeiten von sequentiell bereitgestellten Sätzen zumindest reduzieren oder sogar verhindern.

Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Erfindungsgemäß ist somit ein Verfahren zum sequentiellen Verarbeiten von sequentiell bereitgestellten Sätzen von Sensorinformationen, insbesondere von Sensorinformationen eines Ultraschallsensors eines Fahrunterstützungssystems für ein Fahrzeug zur Erfassung einer Umgebung des Fahrzeugs, mit einer Steuerungseinheit, insbesondere zur Bereitstellung einer Fahrunterstützungsfunktion für das Fahrzeug, angegeben, umfassend die Schritte Ermitteln einer Verfügbarkeit eines aktuellen Satzes von gültigen Sensorinformationen, und bei negativer Verfügbarkeit eines aktuellen Satzes von gültigen Sensorinformationen Bereitstellen eines aktuellen Satzes von gültigen Sensorinformationen basierend auf zumindest einem vorherigen Satz von Sensorinformationen.

Erfindungsgemäß ist außerdem ein Fahrunterstützungssystem für ein Fahrzeug mit einem Ultraschallsensor, der ausgeführt ist, sequentiell Sätze von Sensorinformationen bereitzustellen, und einer Steuerungseinheit, die ausgeführt ist Sätze von Sensorinformationen sequentiell zu verarbeiten, insbesondere zur Erfassung einer Umgebung des Fahrzeugs, angegeben, wobei das Fahrunterstützungssystem ausgeführt ist, das obige Verfahren durchzuführen. Grundidee der vorliegenden Erfindung ist es also, mögliche Fehlerquellen für das sequentielle Verarbeiten von sequentiell bereitgestellten Sätzen von Sensorinformationen vorab zu erfassen, indem die Verfügbarkeit eines aktuellen Satzes von gültigen Sensorinformationen ermittelt wird, und diese Fehlerquellen ggf. zu überwinden. Dazu wird ein aktueller Satz von gültigen Sensorinformationen basierend auf zumindest einem vorherigen Satz von Sensorinformationen bereitgestellt. Die nachfolgende Verarbeitung kann also kontinuierlich basierend auf dem jeweils aktuell bereitgestellten Satz von gültigen Sensorinformationen durchgeführt werden.

Wie sich in der Praxis herausgestellt hat, ist es nämlich für die Verarbeitung von sequentiellen Sätzen von Sensordaten vorteilhaft, die Verarbeitung mit einem aktuellen Satz von gültigen Sensorinformationen fortzusetzen, auch wenn dieser aktuelle Satz von gültigen Sensorinformationen auf zumindest einem vorherigen Satz von Sensorinformationen basiert und kein aktueller Satz von gültigen Sensorinformationen ist, der aktuell von dem Ultraschallsensor bereitgestellt worden ist. Dabei wird unter anderem ausgenutzt, dass sequentiell bereitgestellte Sätze von Sensorinformationen oftmals nur einen nur geringfügig abweichenden Informationsgehalt aufweisen, so dass eine Verarbeitung eines aktuellen Satzes von gültigen Sensorinformationen, der auf zumindest einem vorherigen Satz von Sensorinformationen basiert und kein aktueller Satz von gültigen Sensorinformationen ist, oftmals ein Verarbeitungsergebnis liefert, das besser ist, als die Verarbeitung der Sensorinformationen auszusetzen oder einen leeren Satz von Sensorinformationen zu verarbeiten. Dies gilt umso mehr, wenn bei der Verarbeitung mehrere Sätze von gültigen Sensorinformationen gemeinsam verwendet werden. In diesem Fall wird das Verarbeitungsergebnis durch die Verwendung eines aktuellen Satzes von gültigen Sensorinformationen, der auf zumindest einem vorherigen Satz von Sensorinformationen basiert und kein aktueller Satz von gültigen Sensorinformationen ist, nur geringfügig beeinflusst.

Dies gilt ganz besonders, wenn sich die in den Sensorinformationen enthaltenen Informationen kontinuierlich ändern. Somit können beispielsweise Bewegungen von Objekten auch beim Fehlen eines aktuellen Satzes von gültigen Sensorinformationen zuverlässig erfasst und entsprechend verarbeitet werden, beispielsweise um eine Umgebung eines Fahrzeugs bei einem Fahrunterstützungssystem zu erfassen. Damit können weiter beispielsweise in einem Fahrunterstützungssystem zur Erzeugung von Totwinkelwarnungen entsprechende Totwinkelwarnungen zuverlässig erzeugt werden. Selbst wenn im Stand der Technik ein fehlender Satz von Sensorinformationen als solches gekennzeichnet werden kann, und die Verarbeitung dadurch nicht durch Null- Daten „fehlgeleitet“ wird, kann durch die Bereitstellung eines aktuellen Satzes von gültigen Sensorinformationen basierend auf zumindest einem vorherigen Satz von Sensorinformationen, eine größere Anzahl Sätze von Sensorinformationen zur Verarbeitung bereitgestellt und das Ergebnis der Verarbeitung somit typischerweise gegenüber dem Stand der Technik verbessert werden.

Die Erfindung betrifft allgemeine Verfahren zum sequentiellen Verarbeiten von sequentiell bereitgestellten Sätzen von Sensorinformationen. Die Sensorinformationen werden als Sequenz von Sätzen Sensorinformationen bereitgestellt, d.h. die Sensorinformationen werden diskontinuierlich bereitgestellt und die Sätze Sensorinformationen sind üblicherweise abgeschlossen. Dabei können die Sätze Sensorinformationen zu regelmäßigen Zeitabständen oder in einer beliebigen zeitlichen Abfolge bereitgestellt und auch verarbeitet werden. Wichtig ist lediglich, dass die Erfassung und Übertragung der gewonnenen Sensorinformationen wie auch die Verarbeitung der Sensorinformationen in einzelnen Sätzen sequentiell erfolgen. Dies betrifft eine Verarbeitung von aktuellen Sätzen von Sensorinformationen im unmittelbaren Betrieb, nicht jedoch eine nachgelagerte Verarbeitung im Sinne beispielsweise eines üblichen „post processing“.

Es erfolgt also eine Erfassung und Übertragung der gewonnenen Sensorinformationen in einzelnen Sätzen beispielsweise an die Steuerungseinheit. Dabei kann es aufgrund der Datenverarbeitung und/oder der Datenübertragung durchaus zu Überschneidungen bei der Erfassung und Übertragung der Sensorinformationen kommen. Auch können die Sätze der Sensorinformationen quasi als kontinuierlicher Datenstrom und/oder unterbrechungsfrei bereitgestellt werden, wobei dies nicht der Bereitstellung der Sensorinformationen als Sequenz von abgeschlossenen Sätzen widerspricht. Solche abgeschlossenen Sätze von Sensorinformationen werden beispielsweise von Ultraschallsensoren als Ergebnisse einzelner Ultraschallmessungen bereitgestellt. Dabei können die Sätze von Sensorinformationen durch Informationen in Bezug auf einzelne, in einem von dem Ultraschallsensor empfangenen Ultraschallechosignal enthaltene Ultraschallechos gebildet werden. Alternativ oder zusätzlich kann können die Sätze von Sensorinformationen jeweils durch das empfangene Ultraschallechosignal selbst gebildet werden, wobei ein Satz Sensorinformationen beispielsweise eine Hüllkurve des empfangenen Ultraschallechosignals ist.

Die Sensorinformationen dienen typischerweise in einem Fahrunterstützungssystem der Erfassung der Umgebung des Fahrzeugs. Die Umgebung kann mit einem oder mit mehreren Ultraschallsensor(en) erfasst werden, die jeweils Sätze von Sensorinformationen bereitstellen. Der Ultraschallsensor ist mit der Steuerungseinheit über eine Datenverbindung, die insbesondere als Datenbus ausgeführt ist, beispielsweise nach einem der Standards CAN, LIN, LON oder Flexray, verbunden, über die die Sätze von Sensorinformationen übertragen werden. Die Steuerungseinheit wird im automobilen Bereich typischerweise als ECU (electronic control unit) bezeichnet.

Die Steuerungseinheit empfängt entsprechend über die Datenverbindung die Sätze der Sensorinformationen von dem Ultraschallsensor. Bei mehreren Ultraschallsensoren können die Sensorinformationen von jedem Ultraschallsensor individuell verarbeitet werden, oder die Sensorinformationen von mehreren Ultraschallsensoren werden gemeinsam verarbeitet. Dies kann von der Art der Unterstützungsfunktion abhängen. Die Steuerungseinheit empfängt die Sätze der Sensorinformationen und führt die Verarbeitung durch. Bei einer Totwinkelüberwachung werden typischerweise die Sätze der Sensorinformationen eines entsprechend positionierten Ultraschallsensors, der in einer Position seitlich und hinten an dem Fahrzeug angeordnet ist, für jeden dieser Ultraschallsensoren allein verarbeitet. Prinzipiell ist es aber möglich, dass zusätzlich Sensorinformationen von benachbart angeordneten Ultraschallsensoren verarbeitet werden, oder dass Sensorinformationen von anderen Arten von Umgebungserfassungssensoren wie LiDAR-basierten Umgebungserfassungssensoren, optischen Kameras und/oder Radarsensoren zusätzlich verarbeitet werden.

Das Verfahren ist besonders relevant in Bezug auf Ultraschallsensoren, die eine Zykluszeit zur Bereitstellung eines Satzes von Sensorinformationen aufweisen, der lang ist in Bezug auf die jeweilige Fahrunterstützungsfunktion. Das Verfahren ist außerdem besonders relevant in Bezug auf Fahrunterstützungsfunktionen, die eine geringe Reaktionszeit und eine kontinuierliche Verarbeitung der Sätze von Sensorinformationen erfordern, wie es beispielsweise bei hohen Differenzgeschwindigkeiten zwischen dem Fahrzeug und möglichen Hindernissen oder anderen Verkehrsteilnehmern der Fall ist. Beides gilt insbesondere, wenn sich die Bereitstellung eines Satzes von Sensorinformationen nicht auf andere Weise beschleunigen lässt, sondern wie bei den Ultraschallsensoren von physikalischen Grenzen abhängt, und/oder wenn sich die Verarbeitung der Sätze von Sensorinformationen nicht oder nur mit großem Aufwand auf andere Weise verbessern lässt.

Das Fahrunterstützungssystem kann somit verschiedene Fahrunterstützungsfunktionen für das Fahrzeug bereitstellen. Besonders relevant in diesem Zusammenhang sind Fahrunterstützungsfunktionen wie solche zur Totwinkelüberwachung bzw. Totwinkelwarnung oder auch andere, welche auf der Verwendung von Ultraschallsensoren basieren, und wobei hohe Differenzgeschwindigkeiten zwischen dem Fahrzeug und möglichen Hindernissen oder anderen Verkehrsteilnehmern auftreten können.

Das Ermitteln einer Verfügbarkeit eines aktuellen Satzes von gültigen Sensorinformationen kann auf unterschiedliche Weise erfolgen, wie nachfolgend im Detail angegeben ist. Dabei kann die Verfügbarkeit eines aktuellen Satzes von gültigen Sensorinformationen einerseits proaktiv ermittelt werden, indem die Funktion des Ultraschallsensors und/oder der Steuerungseinheit überwacht wird und insbesondere low level Funktionen in Bezug auf den Ultraschallsensor überwacht werden. Wenn der Ultraschallsensor nicht für die Bereitstellung eines aktuellen Satzes von gültigen Sensorinformationen zur Verfügung steht, kann dies erfasst und angezeigt werden, wodurch die negative Verfügbarkeit festgestellt wird. Andererseits kann die Verfügbarkeit eines aktuellen Satzes von gültigen Sensorinformationen basierend auf einer Überprüfung eines empfangenen Satzes von Sensorinformationen ermittelt werden, indem der entsprechende aktuelle Satz von Sensorinformationen auf seinen Informationsgehalt überprüft wird, d.h. ob der entsprechende aktuelle Satz von Sensorinformationen gültig ist. Wenn der Informationsgehalt die negative Verfügbarkeit anzeigt, kann der entsprechende aktuelle Satz von Sensorinformationen verworfen und durch einen Satz von gültigen Sensorinformationen basierend auf zumindest einem vorherigen Satz von Sensorinformationen ersetzt werden.

Bei negativer Verfügbarkeit eines aktuellen Satzes von gültigen Sensorinformationen wird ein aktueller Satz von gültigen Sensorinformationen basierend auf zumindest einem vorherigen Satz von Sensorinformationen bereitgestellt. Auch für das Bereitstellen des aktuellen Satzes von gültigen Sensorinformationen basierend auf zumindest einem vorherigen Satz von Sensorinformationen gibt es verschiedene Möglichkeiten, wie nachstehend ausgeführt ist. Wichtig ist, dass für die Verarbeitung ein aktueller Satz von gültigen Sensorinformationen bereitsteht, d.h. es steht ein Satz von Sensorinformationen bereit und die Sensorinformationen sind gültig. Dann muss die sequentielle Verarbeitung nicht unterbrochen werden und kann störungsfrei weitergeführt werden.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung umfasst das Ermitteln einer Verfügbarkeit eines aktuellen Satzes von gültigen Sensorinformationen ein Ermitteln einer Verfügbarkeit eines aktuellen Satzes von gültigen Sensorinformationen basierend auf einer Task-Planung eines Betriebssystems. Ein Grund für eine negative Verfügbarkeit eines aktuellen Satzes von gültigen Sensorinformationen kann in der Bereitstellung der Verarbeitung liegen. Beispielsweise können die Sensorinformationen durch einen OS- Scheduler verzögert werden, wenn zum Beispiel verschiedene Programme oder Tasks in unterschiedlich langen Zyklen abgearbeitet werden. Wenn z.B. ein Messzyklus des Ultraschallsensors 42ms dauert, und ein Zyklus für die Signalverarbeitung in der Steuerungseinheit 40ms, wird alle ~21 Zyklen die Frist für die sequentielle Verarbeitung nicht eingehalten. Dadurch steht alle ~21 Zyklen kein aktueller Satz von Sensorinformationen bereit, wodurch die Verarbeitung der Sensorinformationen verzögert wird. Solche fehlenden Sätze von Sensorinformationen können basierend auf der Task-Planung des Betriebssystems erkannt und beispielsweise vorab angezeigt werden, so dass rechtzeitig ein aktueller Satz von gültigen Sensorinformationen basierend auf zumindest einem vorherigen Satz von Sensorinformationen bereitgestellt werden kann. Entsprechendes gilt bei anderen geplanten, wiederkehrenden, insbesondere zyklischen Gründen, welche die Verfügbarkeit eines aktuellen Satzes von gültigen Sensorinformationen beeinträchtigen können, beispielsweise designbedingt.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung umfasst das Ermitteln einer Verfügbarkeit eines aktuellen Satzes von gültigen Sensorinformationen ein Ermitteln einer Verfügbarkeit des Ultraschallsensors zur Bereitstellung eines aktuellen Satzes von gültigen Sensorinformationen, insbesondere basierend auf Anforderungen an eine Kalibrierung des Ultraschallsensors und/oder einer Änderung einer Messstrategie mit dem Ultraschallsensor. Dies betrifft also ein Ermitteln der negativen Verfügbarkeit, die keine geplanten, wiederkehrenden Ursachen hat, sondern die auf einem aktuellen Grund basiert. Ein solcher Grund kann in der Durchführung anderer Aufgaben mit dem Ultraschallsensor liegen. So ist es beispielsweise bei Ultraschallsensoren üblich, im Betrieb wiederholte Kalibrierungen durchzuführen. So kann basierend auf einem Temperaturkompensationsalgorithmus zur Kompensation von Temperaturänderungen im Betrieb eine Kalibrierung erforderlich werden. Entsprechendes kann für andere, veränderliche Umgebungsbedingungen erforderlich sein, beispielsweise Luftdruck oder relative Luftfeuchtigkeit. Auch kann abhängig von aktuellem oder vorherigem Niederschlag eine Anpassung an das Auftreten von Gischt durchgeführt werden. Auch kann im Betrieb eine Konfiguration betreffend den Ultraschallsensor durchgeführt werden, wodurch der Betrieb des Ultraschallsensors unterbrochen wird, beispielsweise zur Änderung einer Messreihenfolge, also einer Systemstrategie zur Durchführung der Messung im Zusammenspiel mit mehreren anderen Umgebungssensoren, insbesondere anderen Ultraschallsensoren. Dadurch kann in den genannten Fällen zumindest ein Satz Sensorinformationen nicht bereitgestellt werden.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung umfasst das Ermitteln einer Verfügbarkeit eines aktuellen Satzes von gültigen Sensorinformationen ein Ermitteln ungültiger Informationen in dem aktuellen Satz von Sensorinformationen. In diesem Fall liegt also ein Satz Sensorinformationen vor, d.h. der Betrieb des Ultraschallsensors wurde nicht unterbrochen. Allerdings kann es vorkommen, dass die Ultraschallmessung nicht korrekt durchgeführt werden konnte, d.h. der Satz Sensorinformationen ist nicht gültig. Es ist also beispielsweise ein Echo eines Objekts in der Umgebung des Fahrzeugs nicht in dem Satz Sensorinformationen enthalten. Dies kann vorkommen, wenn ein Objekt aufgrund seines Materials zu viel der auftreffenden Ultraschallenergie absorbiert und/oder aufgrund seiner Form die auftreffende Ultraschallenergie nur zu einem kleinen Teil zu dem Ultraschallsensor reflektiert, so dass die von dem Ultraschallsensor empfangene reflektierte Energie des Echos eine Mindestschwelle nicht überschreitet und beispielsweise im Rahmen einer Rauschfilterung herausgefiltert wird. Es erfolgt eine Untersuchung des aktuellen Satzes von Sensorinformationen in Bezug auf seine Gültigkeit. Die ungültige Information kann durch ein Fehlen einer erwarteten Information und/oder ein Vorhandensein einer nicht erwarteten Information ermittelt werden.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung umfasst das Ermitteln ungültiger Informationen in dem aktuellen Satz von Sensorinformationen ein Bereitstellen eines beweglichen Fensters mit einer Mehrzahl Sätze vorheriger Sensorinformationen und ein Ermitteln der ungültigen Informationen in dem aktuellen Satz von Sensorinformationen basierend auf dem Fenster mit der Mehrzahl Sätze vorheriger Sensorinformationen. Dazu können in dem jeweiligen Satz Sensorinformationen enthaltene Informationen wie Anzahl, Entfernung, Amplitude und/oder Standardabweichung von empfangenen Echos ausgewertet werden. Basierend auf den Sätzen vorheriger Sensorinformationen kann ein Informationsgehalt des aktuellen Satzes von Sensorinformationen auf Gültigkeit geprüft werden. Wenn beispielsweise ein einzelnes Echo, das über seine Entfernung und Amplitude über mehrere Sätze Sensorinformationen verfolgt werden kann, aber in dem aktuellen Satz Sensorinformationen nicht identifiziert werden kann, kann dies anzeigen, dass der aktuelle Satz Sensorinformationen ungültig ist. Das Fenster umfasst vorzugsweise 5 bis 10 vorherige Sätze Sensorinformationen.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung umfasst das Bereitstellen eines beweglichen Fensters mit einer Mehrzahl Sätze vorheriger Sensorinformationen ein Bereitstellen eines beweglichen Fensters mit einer Mehrzahl Sätze vorheriger, gültiger Sensorinformationen. Durch die Verwendung des Fensters mit der Mehrzahl Sätze vorheriger Sensorinformationen, deren Gültigkeit selber bereits ermittelt wurde, kann die Gültigkeit des aktuellen Satzes Sensorinformationen mit einer verbesserten Zuverlässigkeit überprüft werden. Zufallseffekte bei der Gültigkeit des aktuellen Satzes Sensorinformationen werden weitgehend ausgeschlossen. Bei nur wenigen Sätzen vorheriger, gültiger Sensorinformationen ist es vorteilhaft, die Größe des Fensters mit der Mehrzahl Sätze vorheriger, gültiger Sensorinformationen zu begrenzen, so dass eine zeitliche Relevanz der Sätze vorheriger, gültiger Sensorinformationen für den aktuellen Satz Sensorinformationen sichergestellt wird. Dies kann durch eine zeitliche Beschränkung für die Sätze vorheriger, gültiger Sensorinformationen erreicht werden, beispielsweise als Überfenster, das mit dem aktuellen Satz von Sensorinformationen mitwandert.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung umfasst das Bereitstellen eines aktuellen Satzes von Sensorinformationen basierend auf zumindest einem vorherigen Satz von Sensorinformationen ein Bereitstellen eines vorherigen Satzes von Sensorinformationen als aktuellen Satz von gültigen Sensorinformationen, insbesondere ein Bereitstellen des unmittelbar vorherigen Satzes von gültigen Sensorinformationen. Eine besonders einfache Art des Bereitstellens eines vorherigen Satzes von Sensorinformationen als aktuellen Satz von gültigen Sensorinformationen besteht darin, den vorherigen Satz von Sensorinformationen als aktuellen Satz von Sensorinformationen zu verwenden. Dieser Satz von Sensorinformationen wird als gültig definiert. Durch das Bereitstellen des unmittelbar vorherigen Satzes von gültigen Sensorinformationen, deren Gültigkeit selber also bereits ermittelt wurde, kann sichergestellt werden, dass der aktuelle Satz von Sensorinformationen ebenfalls gültig ist oder zumindest näher an einem gültigen Satz von Sensorinformationen ist. Wenn der letzte Satz vorheriger, gültiger Sensorinformationen zu lange zurückliegt, kann der letzte Satz vorheriger, gültiger Sensorinformationen ohne zeitliche Relevanz für den aktuellen Satz Sensorinformationen sein. In dem Fall kann der aktuelle Satz gültiger Sensorinformationen als vorheriger Satz von Sensorinformationen bereitgestellt werden. Dies kann durch eine zeitliche Beschränkung für die Auswahl des unmittelbar vorherigen Satzes von gültigen Sensorinformationen erreicht werden, beispielsweise als Fenster, das mit dem aktuellen Satz von Sensorinformationen mitwandert.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung umfasst das Bereitstellen eines aktuellen Satzes von gültigen Sensorinformationen basierend auf zumindest einem vorherigen Satz von Sensorinformationen ein Bereitstellen des aktuellen Satzes von gültigen Sensorinformationen als synthetischen Satz von Sensorinformationen basierend auf einer Mehrzahl vorheriger Sätze von Sensorinformationen. Im Gegensatz zu der Verwendung des vorherigen Satzes von Sensorinformationen als aktuellem Satz von gültigen Sensorinformationen kann bei dem Bereitstellen des synthetischen Satzes von Sensorinformationen basierend auf einer Mehrzahl vorheriger Sätze von Sensorinformationen ein Satz von Sensorinformationen synthetisiert werden, der beispielsweise Änderungen in den Sensorinformationen berücksichtigt. Der aktuelle Satz von gültigen Sensorinformationen kann somit mit einer besseren Zuverlässigkeit bereitgestellt werden. Dies gilt insbesondere für Fälle, in denen relevante Echos für die jeweilige Unterstützungsfunktion in den Sensorsignalen enthalten sind, beispielsweise Echos von überholten oder überholenden Drittfahrzeugen bei der Totwinkelüberwachung oder ähnliches.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung umfasst das Bereitstellen des aktuellen Satzes von gültigen Sensorinformationen als synthetischen Satz von Sensorinformationen basierend auf einer Mehrzahl vorheriger Sätze von Sensorinformationen ein Bereitstellen des aktuellen Satzes von gültigen Sensorinformationen basierend auf einer linearen Regression ausgehend von den vorherigen Sätzen von Sensorinformationen, basierend auf einer Duplizierung von Eigenschaften der vorherigen Sätze von Sensorinformationen, basierend auf eine Anpassung der Sensorinformationen an eine Kurve für erwartete Sensorinformationen abhängig von einer aktuellen Fahrsituation, und/oder einer Markov-Kette mit Wahrscheinlichkeiten für das Erzeugen des synthetischen Satzes von Sensorinformationen. Es können also verschieden Verfahren wie Interpolation oder Extrapolation verwendet werden, um den aktuellen Satz von gültigen Sensorinformationen als synthetischen Satz von Sensorinformationen bereitzustellen. Die genannten Verfahren zum Bereitstellen des synthetischen Satzes von Sensorinformationen können insbesondere in Fahrsituationen, in denen relevante Echos für die jeweilige Unterstützungsfunktion in den Sensorsignalen enthalten sind, beispielsweise Echos von überholten oder überholenden Drittfahrzeugen, Echos beim Annähern an eine Leitplanke oder beim Entfernen von einem Bereich mit einer Leitplanke, den Satz von Sensorinformationen mit einer hohen Relevanz für die nachfolgende Verarbeitung erzeugen. Dadurch können beispielsweise bei der Totwinkelüberwachung zuverlässige Totwinkelwarnungen erzeugt werden, oder ähnliches.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung weist das Fahrunterstützungssystem eine Verarbeitungseinheit auf, die ausgeführt ist, die sequentiell bereitgestellten Sätzen von Sensorinformationen von dem Ultraschallsensor zu empfangen, die Verfügbarkeit eines aktuellen Satzes von gültigen Sensorinformationen zu ermitteln, bei negativer Verfügbarkeit eines aktuellen Satzes von gültigen Sensorinformationen einen aktuellen Satz von gültigen Sensorinformationen basierend auf zumindest einem vorherigen Satz von Sensorinformationen bereitzustellen, und einen entsprechenden aktuellen Satz von gültigen Sensorinformationen an die Steuerungseinheit zu übertragen. In der Praxis führt die Steuerungseinheit typischerweise eine Verarbeitung der Sätze von Sensorinformationen durch, hat jedoch keinen Zugriff auf darunterliegende Funktionen. Beispielsweise werden ein OS-Scheduling oder auch eine Kalibrierung des Ultraschallsensors als Embedded-Funktionen realisiert, die zumindest funktional von der Steuerungseinheit. Die Verarbeitungseinheit kann vorzugsweise ebenfalls „embedded“ bereitgestellt werden, so dass sie Zugriff auf entsprechende Informationen erhalten und darauf basierend die Verfügbarkeit eines aktuellen Satzes von gültigen Sensorinformationen ermitteln kann. Merkmale wie auch Vorteile des beschriebenen Verfahrens lassen sich ohne Weiteres auf das beschriebene Fahrunterstützungssystem übertragen und umgekehrt. Auch können einzelne Schritte des Verfahrens in einer an sich beliebigen Reihenfolge durchgeführt werden. Das Verfahren ist nicht auf die beispielhaft beschriebene Abfolge der Verfahrensschritte beschränkt, wie sich für den Fachmann offensichtlich aus der Beschreibung ergibt.

Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die anliegende Zeichnung anhand bevorzugter Ausführungsformen näher erläutert. Die dargestellten Merkmale können sowohl jeweils einzeln als auch in Kombination einen Aspekt der Erfindung darstellen. Merkmale verschiedener Ausführungsbeispiele sind übertragbar von einem Ausführungsbeispiel auf ein anderes.

Es zeigt

Fig. 1 eine schematische Ansicht eines Fahrzeugs mit einem Fahrunterstützungssystem umfassend eine Mehrzahl Ultraschallsensoren und einer Steuerungseinheit, die über einen Datenverbindung miteinander verbunden sind, gemäß einer ersten, bevorzugten Ausführungsform,

Fig. 2 eine schematische Darstellung einer sequentiellen Bereitstellung von Sätzen von Sensorinformationen durch einen Ultraschallsensor und einer sequentiellen Verarbeitung der sequentiell bereitgestellten Sätze von Sensorinformationen in der Steuerungseinheit, wobei in Diagramm a) teilweise keine aktuellen Sätze von gültigen Sensorinformationen bereitgestellt werden und verarbeitet werden können, und in Diagramm b) die sequentielle Verarbeitung der sequentiell bereitgestellten Sätze von Sensorinformationen unterbrechungsfrei erfolgt, indem jeweils aktuelle Sätze von gültigen Sensorinformationen bereitgestellt werden,

Fig. 3 einen beispielhaften Verlauf eines mit einem Ultraschalsensor empfangenen Echosignals mit Grenzwerten zur Bestimmung von Echos in dem empfangenen Echosignal, Fig. 4 einen beispielhaften Verlauf einer Verfügbarkeit eines aktuellen Satzes von gültigen Sensorinformationen für ein einzelnes Objekt über eine Mehrzahl von dem Ultraschallsensor sequentiell bereitgestellte Sätze von Sensorinformationen,

Fig. 5 eine schematische Darstellung eines ersten, beispielhaften Satzes von Sensorinformationen mit einem darin enthaltenen Echo eines Objekts in der Umgebung des Fahrzeugs zusammen mit einem Verlauf eines Grenzwerts für valide Echos und eines Grenzwerts für freespace,

Fig. 6 eine schematische Darstellung eines zweiten, beispielhaften Satzes von Sensorinformationen, der kein Echo eines Objekts in der Umgebung des Fahrzeugs aufweist, zusammen mit dem Verlauf des Grenzwerts für valide Echos und des Grenzwerts für freespace,

Fig. 7 eine schematische Darstellung eines dritten, beispielhaften Satzes von Sensorinformationen, der ein ungültiges Echo eines Objekts in der Umgebung des Fahrzeugs aufweist, zusammen mit dem Verlauf des Grenzwerts für valide Echos und des Grenzwerts für freespace,

Fig. 8 eine schematische Darstellung eines vierten, beispielhaften Satzes von Sensorinformationen mit einem darin enthaltenen Echo eines Objekts in der Umgebung des Fahrzeugs zusammen mit dem Verlauf des Grenzwerts für valide Echos und des Grenzwerts für freespace, und

Fig. 9 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum sequentiellen Verarbeiten von sequentiell bereitgestellten Sätzen von Sensorinformationen, die von den Ultraschallsensoren des Fahrunterstützungssystems aus Fig. 1 bereitgestellt werden, wobei das Verfahren mit dem Fahrunterstützungssystems aus Fig. 1 durchgeführt wird. Die Figur 1 zeigt ein Fahrzeug 10 gemäß einer ersten, bevorzugten Ausführungsform. Das Fahrzeug 10 umfasst ein Fahrunterstützungssystem 12, das in diesem Ausführungsbeispiel zur Durchführung einer Totwinkelüberwachung bzw. Totwinkelwarnung ausgeführt ist. Ein solches Fahrunterstützungssystem 12 ist auch unter dem englischen Begriff „blind spot detection“ (BSD) bekannt.

Das Fahrunterstützungssystem 12 umfasst in diesem Ausführungsbeispiel mehrere Ultraschallsensoren 14, die in zwei Gruppen entlang einer Vorderseite und einer Rückseite des Fahrzeugs 10 angeordnet sind. Jeder der Ultraschallsensoren 14 ist ausgeführt, sequentiell Sätze 24 von Sensorinformationen zu erfassen und bereitzustellen. Die Sensorinformationen werden somit als Sequenz von Sätzen 24 von Sensorinformationen bereitgestellt, d.h. die Sensorinformationen werden diskontinuierlich bereitgestellt und die Sätze 24 von Sensorinformationen sind jeweils abgeschlossen. Dabei können die Sätze 24 von Sensorinformationen zu regelmäßigen Zeitabständen oder in einer beliebigen zeitlichen Abfolge bereitgestellt werden. Wichtig ist lediglich, dass die Erfassung und Übertragung der gewonnenen Sensorinformationen in ihrer Abfolge durch die Ultraschallsensoren 14 erfolgen.

Das Fahrunterstützungssystem 12 umfasst weiterhin eine Steuerungseinheit 16, die über einen Datenbus 18 mit den Ultraschallsensoren 14 verbunden ist. Die Steuerungseinheit 16 ist eine im automobilen Bereich typischerweise als ECU (electronic control unit) bezeichnete Recheneinheit. Der Datenbus 18 ist beispielsweise nach einem der Standards CAN, LIN, LON oder Flexray ausgeführt.

Die Ultraschallsensoren 14 stellen sequentiell die Sätze 24 von Sensorinformationen bereit und übertragen diese an die Steuerungseinheit 16, welche die Sätze 24 von Sensorinformationen empfängt und sequentiell, d.h. in der vorgegebenen Reihenfolge, verarbeitet zur Erfassung der Umgebung 20 des Fahrzeugs 10. Das Fahrzeug 10 fährt in Fahrtrichtung 22, wie in Figur 1 dargestellt ist. Die Sensorinformationen werden somit ebenfalls als Sequenz von Sätzen 24 von Sensorinformationen von der Steuerungseinheit 16 verarbeitet. Dabei können die Sätze 24 von Sensorinformationen zu regelmäßigen Zeitabständen oder in einer beliebigen zeitlichen Abfolge verarbeitet werden. Wichtig ist lediglich, dass die Verarbeitung der Sensorinformationen in einzelnen Sätzen sequentiell erfolgt. Dies betrifft eine Verarbeitung von aktuellen Sätzen 24 von Sensorinformationen im unmittelbaren Betrieb, nicht jedoch eine nachgelagerte Verarbeitung im Sinne beispielsweise eines „post processing“.

Dabei kann es aufgrund der Datenverarbeitung und/oder der Datenübertragung durchaus zu Überschneidungen bei der Erfassung und Übertragung der Sensorinformationen kommen. Auch können die Sätze 24 von Sensorinformationen quasi als kontinuierlicher Datenstrom und/oder unterbrechungsfrei bereitgestellt werden, wobei dies nicht der Bereitstellung der Sensorinformationen als Sequenz von abgeschlossenen Sätzen 24 von Sensorinformationen widerspricht. Solche abgeschlossenen Sätze 24 von Sensorinformationen werden von den Ultraschallsensoren 14 als Ergebnisse einzelner Ultraschallmessungen bereitgestellt. Dabei können die Sätze 24 von Sensorinformationen durch Informationen in Bezug auf einzelne, in einem von dem jeweiligen Ultraschallsensor 14 empfangenen Ultraschallechosignal enthaltene Ultraschallechos gebildet werden. Alternativ oder zusätzlich kann können die Sätze 24 von Sensorinformationen jeweils durch das empfangene Ultraschallechosignal selbst gebildet werden, wobei ein Satz 24 von Sensorinformationen beispielsweise eine Hüllkurve des empfangenen Ultraschallechosignals ist.

Die Steuerungseinheit 16 verarbeitet im Zuge der Totwinkelüberwachung die Sätze 24 von Sensorinformationen, die von den hinten rechts bzw. links angeordneten Ultraschallsensoren 14 bereitgestellt werden, um potentielle Hindernisse im toten Winkel des Fahrzeugs 10 zu erfassen und den Führer des Fahrzeugs 10 zu warnen oder eine entsprechende Warnung beispielsweise im Rahmen von autonomen Fahrfunktionen zu erzeugen und weiter zu verarbeiten. Die Steuerungseinheit 16 führt eine Verarbeitung der sequentiellen Sätze 24 von Sensordaten durch, wie sich aus Figur 2 ergibt und nachstehend im Detail erläutert wird.

Nachfolgend wird unter Bezug auf Figur 9 ein Verfahren zum sequentiellen Verarbeiten von sequentiell bereitgestellten Sätzen 24 von Sensorinformationen beschrieben, das mit dem Fahrunterstützungssystem 12 des Fahrzeugs aus Figur 1 durchgeführt wird. Das Verfahren wird unter zusätzlichem Bezug auf die Figuren 2 bis 8 erläutert.

Das Verfahren beginnt in Schritt S100 mit einem Ermitteln einer Verfügbarkeit eines aktuellen Satzes 24 von gültigen Sensorinformationen. Dazu wird zunächst die Verfügbarkeit des aktuellen Satzes 24 von Sensorinformationen ermittelt, d.h. es erfolgt eine Prüfung, ob ein aktueller Satz 24 Sensorinformationen zur Verarbeitung vorliegt. Die Verfügbarkeit eines aktuellen Satzes 24 von Sensorinformationen wird einerseits proaktiv ermittelt, indem die Funktion des jeweiligen Ultraschallsensors 14 und/oder der Steuerungseinheit 16 überwacht wird. Dabei werden insbesondere low level Funktionen in Bezug auf den Ultraschallsensor 14 überwacht, um zu ermitteln, ob der jeweilige Ultraschallsensor 14 für die Bereitstellung eines aktuellen Satzes 24 von gültigen Sensorinformationen zur Verfügung steht oder nicht. Im Detail wird einer Verfügbarkeit eines aktuellen Satzes 24 von gültigen Sensorinformationen basierend auf einer Task-Planung eines Betriebssystems ermittelt. Dabei wird ermittelt, ob die Sensorinformationen durch einen OS-Scheduler verzögert werden, wenn zum Beispiel verschiedene Programme oder Tasks in unterschiedlich langen Zyklen abgearbeitet werden. Wenn z.B. ein Messzyklus des Ultraschallsensors 42ms dauert, und ein Zyklus für die Signalverarbeitung in der Steuerungseinheit dauert 40ms, dann kann alle ~21 Zyklen die Frist für die sequentielle Verarbeitung nicht eingehalten werden. Dadurch ergibt sich ein Verarbeitungszyklus 26, in dem alle ~21 Zyklen kein aktueller Satz 24 von Sensorinformationen bereitgestellt ist, wodurch die Verarbeitung der Sensorinformationen verzögert wird, wie in Figur 2 a) dargestellt ist. Dort sind unten die Bereitstellung der Sätze 24 von Sensorinformationen durch den jeweiligen Ultraschallsensor 14 und oben die Verarbeitung der Sätze 24 von Sensorinformationen durch die Steuerungseinheit 16 dargestellt.

Die Verfügbarkeit eines aktuellen Satzes 24 von Sensorinformationen wird außerdem jeweils aktuell ermittelt, indem eine Verfügbarkeit des jeweiligen Ultraschallsensors 14 zur Bereitstellung eines aktuellen Satzes 24 von gültigen Sensorinformationen basierend auf Anforderungen an eine Kalibrierung des jeweiligen Ultraschallsensors 14 und/oder einer Änderung einer Messstrategie mit dem Ultraschallsensor 14 ermittelt wird. Kalibrierungen können basierend auf einem Temperaturkompensationsalgorithmus zur Kompensation von Temperaturänderungen im Betrieb erforderlich werden. Entsprechendes kann für andere, veränderliche Umgebungsbedingungen gelten, beispielsweise Luftdruck oder relative Luftfeuchtigkeit. Auch kann abhängig von aktuellem oder vorherigem Niederschlag eine Anpassung an das Auftreten von Gischt durchgeführt werden. Beim Durchführen der Kalibrierung kann zumindest ein Satz 24 von Sensorinformationen nicht bereitgestellt werden. Wenn ein aktueller Satzes 24 von Sensorinformationen vorliegt, wird zusätzlich geprüft, ob diese Sensorinformationen gültig sind. Es wird also die Gültigkeit des aktuellen Satzes 24 von gültigen Sensorinformationen ermittelt, indem der entsprechende aktuelle Satz 24 von Sensorinformationen auf seinen Informationsgehalt überprüft wird. Dazu gehört, dass ungültige Informationen in dem aktuellen Satz 24 von Sensorinformationen ermittelt werden. Die ungültige Information kann durch ein Fehlen einer erwarteten Information und/oder ein Vorhandensein einer nicht erwarteten Information gegeben sein. Wenn also beispielsweise ein Echo eines Objekts in der Umgebung 20 des Fahrzeugs 10 nicht in dem Satz 24 von Sensorinformationen enthalten ist, kann dieser Satz 24 von Sensorinformationen ungültig sein, beispielsweise wenn die von dem Ultraschallsensor 14 empfangene reflektierte Energie des Echos des Objekts eine Mindestschwelle nicht überschreitet und beispielsweise im Rahmen einer Rauschfilterung herausgefiltert wird oder unterhalb eines Grenzwerts für den Empfang von Echos liegt.

Figur 3 zeigt einen beispielhaften Verlauf eines Ultraschallechosignals 28, wie es von dem Ultraschallsensor 14 aufgenommen wird. Darin sind verschiedene, beispielhafte Peaks zu den Zeitpunkten ti, t2 und ts zu erkennen. Zusätzlich ist ein Grenzwert 30 für valide Echos eingezeichnet. Wenn das Ultraschallechosignal 28 den Grenzwert 30 für valide Echos überschreitet, wird dies als Echo erkannt und somit Teil des entsprechenden Satzes 24 von Sensorinformationen, wie zum Zeitpunkt t₃. Außerdem ist ein Grenzwert 32 für freespace dargestellt, der hier nicht betrachtet wird. Für den Zeitpunkt ti liegt das Ultraschallechosignal 28 unterhalb beider Grenzwerte 30, 32. Es wird kein valides Echo erkannt, und der Peak wird nicht Teil eines Satzes 24 von Sensorinformationen. Zum Zeitpunkt t2 liegt das Ultraschallechosignal 28 zwar oberhalb des Grenzwerts 32 für freespace, aber unterhalb des Grenzwerts 30 für valide Echos. Es wird kein valides Echo erkannt, und der Peak wird nicht Teil eines Satzes 24 von Sensorinformationen.

Das Ermitteln der ungültigen Informationen in dem aktuellen Satz 24 von Sensorinformationen basierend auf einem Fenster 34 mit einer Mehrzahl Sätze 24 vorheriger, gültiger Sensorinformationen. Das Fenster 34 umfasst hier fünf vorherige Sätze 24 von gültigen Sensorinformationen. Im Falle, dass die vorherigen Sätze 24 von Sensorinformationen teilweise nicht gültige Sensorinformationen enthalten, können die fünf vorherige Sätze 24 von gültigen Sensorinformationen einem Überfenster 36 entnommen werden. Falls sich in dem Überfenster 36 weniger als fünf vorherige Sätze 24 von gültigen Sensorinformationen befinden, wird der Schritt mit den vorherigen Sätzen 24 von gültigen Sensorinformationen in dem Überfenster 36 durchgeführt, unabhängig von deren Anzahl. Fenster 34 und Überfenster 36 wandern mit dem aktuellen Satz 24 von Sensorinformationen mit. Fenster 34 und Überfenster 36 sind in Figur 2 schematisch dargestellt ist, wie sie zu dem Satz 24 von Sensorinformationen gehören, der mit „908“ beschriftet ist.

Im Detail können in jedem Satz 24 von Sensorinformationen enthaltene Informationen wie Anzahl, Entfernung, Amplitude und/oder Standardabweichung von empfangenen Echos ausgewertet werden, um zu überprüfen, ob die Sensorinformationen gültig sind. Wenn beispielsweise ein einzelnes Echo, das über seine Entfernung und Amplitude über mehrere Sätze 24 von Sensorinformationen verfolgt werden kann, aber in dem aktuellen Satz 24 von Sensorinformationen nicht enthalten ist, kann dies anzeigen, dass der aktuelle Satz 24 von Sensorinformationen ungültig ist.

Das Ermitteln einer Verfügbarkeit eines aktuellen Satzes 24 von gültigen Sensorinformationen ist schematisch in Figur 4 anhand eines einzelnen Objekts 38 visualisiert. In Schritt ID 928 wird das Objekt 38 nicht detektiert. Hier wird kein Satz 24 von aktuellen Sensorinformationen bereitgestellt basierend auf einer Verzögerung durch den OS-Scheduler, wie oben in Bezug auf Figur 2 diskutiert wurde. In Schritt ID 933 wird das Objekt 38 ebenfalls nicht detektiert, weil wegen einer Kalibrierung des Ultraschallsensors 14 ebenfalls kein Satz 24 von aktuellen Sensorinformationen bereitgestellt wird.

Die Figuren 5 bis 8 betreffen eine Nachverfolgung eines einzelnen Objekts 38 in den Sätzen 24 von Sensorinformationen gemäß den Schritt IDs 934 bis 937, wie es in Figur 4 dargestellt ist. Die Figuren 5 bis 8 zeigen jeweils einen Verlauf des Grenzwerts 30 für valide Echos und des Grenzwerts 32 für freespace.

Figur 5 zeigt Schritt ID 934, in dem das Objekt 38 durch sein Echo oberhalb des Verlaufs der Grenzwerte 30, 32 erfasst wird. Dazu ist beispielhaft ein Peak für das jeweils empfangene Echo durch das Objekt 38 oberhalb des Verlaufs der Grenzwerte 30, 32 markiert. Der zu Schritt ID 934 gehörende Satz 24 von Sensorinformationen wird somit als gültig erkannt.

Wie in Figur 6 für Schritt ID 935 dargestellt ist, wird zu dem Objekt 38 kein Echo erfasst. Wie weiter in Figur 7 für Schritt ID 936 dargestellt ist, wird zu dem Objekt 38 ein Echo erfasst, das unterhalb des Verlaufs der Grenzwerte 30, 32 liegt. Ein beispielhafter Peak für das empfangene Echo durch das Objekt 38 ist unterhalb der des Verlaufs der Grenzwerte 30, 32 markiert. Die zu den Schritt IDs 935 und 936 gehörenden Sätze 24 von Sensorinformationen werden somit als nicht gültig erkannt.

Figur 8 zeigt eine entsprechende Darstellung für Schritt ID 937. Das Objekt 38 wird wieder durch sein Echo oberhalb des Verlaufs der Grenzwerte 30, 32 erfasst. Dazu ist wieder beispielhaft ein Peak für das jeweils empfangene Echo durch das Objekt 38 oberhalb des Verlaufs der Grenzwerte 30, 32 markiert. Der zu Schritt ID 937 gehörende Satz 24 von Sensorinformationen wird somit als gültig erkannt.

Schritt S110 betrifft bei negativer Verfügbarkeit eines aktuellen Satzes 24 von gültigen Sensorinformationen ein Bereitstellen eines aktuellen Satzes 24 von gültigen Sensorinformationen basierend auf zumindest einem vorherigen Satz 24 von Sensorinformationen. Dies betrifft in Figur 4 die fehlenden Sätze 24 von Sensorinformationen der Schritt IDs 928, 933, 935 und 936.

Gemäß der ersten Ausführungsform wird dazu ein vorheriger, gültiger Satz 24 von Sensorinformationen als aktueller Satz 24 von gültigen Sensorinformationen bereitgestellt. Dies ist in Figur 2 b) schematisch dargestellt, indem die vorherigen Sätze 24 von gültigen Sensorinformationen jeweils wiederholt für die Steuerungseinheit 16 bereitgestellt werden, wie dort für die Sätze 24 von Sensorinformationen, die mit „68“ bzw. „908“ beschriftet sind und Sätze 24 mit gültigen Sensorinformationen darstellen, schematisch gezeigt ist. Wenn der letzte Satz 24 vorheriger, gültiger Sensorinformationen zu lange zurückliegt, kann der aktuelle Satz 24 gültiger Sensorinformationen alternativ durch den vorherigen Satz 24 von Sensorinformationen bereitgestellt werden unabhängig von dessen Gültigkeit. Dies kann durchgeführt werden, wenn sich beispielsweise in dem Fenster 34 kein Satz 24 von gültigen Sensorinformationen befindet. In einer alternativen Ausführungsform umfasst das Bereitstellen eines aktuellen Satzes 24 von gültigen Sensorinformationen basierend auf zumindest einem vorherigen Satz 24 von Sensorinformationen ein Bereitstellen des aktuellen Satzes 24 von gültigen Sensorinformationen als synthetischen Satz 24 von Sensorinformationen basierend auf einer Mehrzahl vorheriger Sätze 24 von gültigen Sensorinformationen.

Der synthetische Satz 24 von Sensorinformationen wird basierend auf den vorherigen Sätzen 24 von Sensorinformationen in dem Fenster 34 bereitgestellt, Dabei kann der aktuelle Satz 24 von gültigen Sensorinformationen basierend auf einer linearen Regression ausgehend von den vorherigen Sätzen 24 von Sensorinformationen, basierend auf einer Duplizierung von Eigenschaften der vorherigen Sätze 24 von Sensorinformationen, basierend auf eine Anpassung der Sensorinformationen an eine Kurve für erwartete Sensorinformationen abhängig von einer aktuellen Fahrsituation, und/oder einer Markov-Kette mit Wahrscheinlichkeiten für das Erzeugen des synthetischen Satzes 24 von Sensorinformationen bereitgestellt werden.

In Schritt S120 erfolgt ein Verarbeiten des aktuellen Satzes 24 von gültigen Sensorinformationen, wobei der aktuelle Satz 24 von gültigen Sensorinformationen entweder von dem Ultraschallsensor 14 bereitgestellt wurde, oder in Schritt S110 basierend auf zumindest einem vorherigen Satz 24 von Sensorinformationen bereitgestellt wurde.

Bezugszeichenliste

10 Fahrzeug

12 Fahrunterstützungssystem

14 Ultraschallsensor

16 Steuerungseinheit

18 Datenbus

20 Umgebung

22 Fahrtrichtung

24 Satz von Sensorinformationen

26 Verarbeitungszyklus

28 Ultraschallechosignal

30 Grenzwert „Echo“

32 Grenzwert „freespace“

34 Fenster

36 Überfenster

38 Objekt

Claims

Patentansprüche Verfahren zum sequentiellen Verarbeiten von sequentiell bereitgestellten Sätzen (24) von Sensorinformationen, insbesondere von Sensorinformationen eines Ultraschallsensors (14) eines Fahrunterstützungssystems (12) für ein Fahrzeug (10) zur Erfassung einer Umgebung (20) des Fahrzeugs (10), mit einer Steuerungseinheit (16), insbesondere zur Bereitstellung einer Fahrunterstützungsfunktion für das Fahrzeug (10), umfassend die Schritte

Ermitteln einer Verfügbarkeit eines aktuellen Satzes (24) von gültigen Sensorinformationen, und bei negativer Verfügbarkeit eines aktuellen Satzes (24) von gültigen Sensorinformationen Bereitstellen eines aktuellen Satzes (24) von gültigen Sensorinformationen basierend auf zumindest einem vorherigen Satz (24) von Sensorinformationen. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Ermitteln einer Verfügbarkeit eines aktuellen Satzes (24) von gültigen Sensorinformationen ein Ermitteln einer Verfügbarkeit eines aktuellen Satzes (24) von gültigen Sensorinformationen basierend auf einer Task-Planung eines Betriebssystems umfasst. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Ermitteln einer Verfügbarkeit eines aktuellen Satzes (24) von gültigen Sensorinformationen ein Ermitteln einer Verfügbarkeit des Ultraschallsensors (14) zur Bereitstellung eines aktuellen Satzes (24) von gültigen Sensorinformationen umfasst, insbesondere basierend auf Anforderungen an eine Kalibrierung des Ultraschallsensors (14) und/oder einer Änderung einer Messstrategie mit dem Ultraschallsensor (14). Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ermitteln einer Verfügbarkeit eines aktuellen Satzes (24) von gültigen Sensorinformationen ein Ermitteln ungültiger Informationen in dem aktuellen Satz (24) von Sensorinformationen umfasst. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Ermitteln ungültiger Informationen in dem aktuellen Satz (24) von Sensorinformationen ein Bereitstellen eines beweglichen Fensters (28) mit einer Mehrzahl Sätze (24) vorheriger Sensorinformationen und ein Ermitteln der ungültigen Informationen in dem aktuellen Satz (24) von Sensorinformationen basierend auf dem Fenster (28) mit der Mehrzahl Sätze (24) vorheriger Sensorinformationen umfasst. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Bereitstellen eines beweglichen Fensters (28) mit einer Mehrzahl Sätze (24) vorheriger Sensorinformationen ein Bereitstellen eines beweglichen Fensters (28) mit einer Mehrzahl Sätze (24) vorheriger, gültiger Sensorinformationen umfasst. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Bereitstellen eines aktuellen Satzes (24) von gültigen Sensorinformationen basierend auf zumindest einem vorherigen Satz (24) von Sensorinformationen ein Bereitstellen eines vorherigen Satzes (24) von Sensorinformationen als aktuellen Satz (24) von gültigen Sensorinformationen umfasst, insbesondere ein Bereitstellen des unmittelbar vorherigen Satzes (24) von gültigen Sensorinformationen. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Bereitstellen eines aktuellen Satzes (24) von gültigen Sensorinformationen basierend auf zumindest einem vorherigen Satz (24) von Sensorinformationen ein Bereitstellen des aktuellen Satzes (24) von gültigen Sensorinformationen als synthetischen Satz (24) von Sensorinformationen basierend auf einer Mehrzahl vorheriger Sätze (24) von Sensorinformationen umfasst. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Bereitstellen des aktuellen Satzes (24) von gültigen Sensorinformationen als synthetischen Satz (24) von Sensorinformationen basierend auf einer Mehrzahl vorheriger Sätze (24) von Sensorinformationen ein Bereitstellen des aktuellen Satzes (24) von gültigen Sensorinformationen basierend auf einer linearen Regression ausgehend von den vorherigen Sätzen (24) von Sensorinformationen, basierend auf einer Duplizierung von Eigenschaften der vorherigen Sätze (24) von Sensorinformationen, basierend auf eine Anpassung der Sensorinformationen an eine Kurve für erwartete Sensorinformationen abhängig von einer aktuellen Fahrsituation, und/oder einer Markov-Kette mit Wahrscheinlichkeiten für das Erzeugen des synthetischen Satzes (24) von Sensorinformationen umfasst. Fahrunterstützungssystem (12) für ein Fahrzeug (10) mit einem Ultraschallsensor (14), der ausgeführt ist, sequentiell Sätze (24) von Sensorinformationen bereitzustellen, und einer Steuerungseinheit (16), die ausgeführt ist, Sätze (24) von Sensorinformationen sequentiell zu verarbeiten, insbesondere zur Erfassung einer Umgebung (20) des Fahrzeugs (10), wobei das Fahrunterstützungssystem (12) ausgeführt ist, das Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche durchzuführen. Fahrunterstützungssystem (12) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrunterstützungssystem (12) eine Verarbeitungseinheit aufweist, die ausgeführt ist, die sequentiell bereitgestellten Sätzen (24) von Sensorinformationen von dem Ultraschallsensor (14) zu empfangen, die Verfügbarkeit eines aktuellen Satzes (24) von gültigen Sensorinformationen zu ermitteln, bei negativer Verfügbarkeit eines aktuellen Satzes (24) von gültigen Sensorinformationen einen aktuellen Satz (24) von gültigen Sensorinformationen basierend auf zumindest einem vorherigen Satz (24) von Sensorinformationen bereitzustellen, und einen entsprechenden aktuellen Satz (24) von gültigen Sensorinformationen an die Steuerungseinheit (16) zu übertragen.