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Stand der Technik
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren, eine Sende-/Empfangseinrichtung und ein System zum Erkennen von Objekten.
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Verfahren und Systeme zum Erkennen von Objekten, insbesondere von Hindernissen, kommen zum Beispiel in Kraftfahrzeugen zum Einsatz, um den Fahrer beim Navigieren zu unterstützen. Dabei wird der Fahrer insbesondere bei Annäherung an die Hindernisse akustisch oder optisch gewarnt. Zur Detektion einer Annäherung an die Hindernisse kommen Sende-/Empfangseinrichtungen, beispielsweise Ultraschallsensoren, zum Einsatz. Ultraschallsensoren können mit Hilfe von Ultraschall das Vorhandensein von Objekten oder Hindernissen innerhalb eines begrenzten Erkennungsbereichs oder Detektionsbereichs erkennen und auch den Abstand zu den Objekten messen. Ein Verfahren zur von den Fahrzeugdaten abhängigen Abstandsmessung ist aus der
DE 196 45 339 A1 bekannt. Weiter ist eine Abstandsmessvorrichtung in der
DE 102 61 018 A1 beschrieben.
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Beispielsweise kommt bei der Erkennung von Objekten das Prinzip des Puls-Echo-Verfahrens zum Einsatz. Der Detektionsbereich des einzelnen Ultraschallsensors ist durch seine Richtcharakteristik oder Abstrahlcharakteristik bestimmt.
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Dazu zeigt 1 eine schematische Darstellung einer Abstrahlcharakteristik A eines Ultraschallsensors 1. Dabei zeigt 1 insbesondere die Schallverteilung in einem horizontalen Schnitt durch die durch den Ultraschallsensor 1 erzeugte Schallkeule. Die Bereiche B1–B4 der Abstrahlcharakteristik A oder Richtcharakteristik zeigen Bereiche unterschiedlicher Schallintensität.
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Solche Ultraschallsensoren sind insbesondere im hinteren und vorderen Bereich eines Kraftfahrzeuges angeordnet. Für eine möglichst lückenlose Abdeckung des hinter bzw. vor dem Kraftfahrzeug liegenden Bereichs werden mehrere Ultraschallsensoren pro Fahrzeugseite verbaut, deren Detektionsbereiche sich insbesondere überlagern. Dabei senden die Ultraschallsensoren alternierend. Um die Detektionsabdeckung durch die Ultraschallsensoren zu verbessern, kann ein jeweiliger empfangender Ultraschallsensor sowohl Empfangssignale, die durch Reflektion von eigenen gesendeten Sendesignalen an einem Objekt entstanden sind, als auch Empfangssignale, die durch Reflektion von mittels anderen Ultraschallsensoren gesendeten Sendesignalen an dem Objekt entstanden sind, empfangen und auswerten.
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Die erstgenannten Empfangssignale werden dabei auch als Direktecho bezeichnet, da der sendende Ultraschallsensor und der empfangende Ultraschallsensor identisch sind. Entsprechend werden die zweitgenannten Empfangssignale auch als Kreuzecho bezeichnet, weil der empfangende Ultraschallsensor und der sendende Ultraschallsensor unterschiedlich sind.
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In herkömmlichen Systemen werden die empfangenen Echos, Direktechos und Kreuzechos, mittels einer Empfindlichkeitskennlinie bewertet. Dabei werden nur die Echos, deren Amplitude oberhalb einer durch die Empfindlichkeitskennlinie bestimmten Bewertungsschwelle liegen, weiter verarbeitet. Die Empfindlichkeitskennlinie kann über die gesamte Detektionsentfernung konstant oder auch variabel sein. Eine variable Empfindlichkeitskennlinie kommt insbesondere dann zum Einsatz, um Echos vom Bodenclutter oder Anbauteilen an Kraftfahrzeugen, welche beide nur in bestimmten Entfernungsbereichen auftreten können, ausblenden zu können.
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Dabei kommt herkömmlicherweise pro Ultraschallsensor eine Empfindlichkeitskennlinie zum Einsatz. Die Echos werden herkömmlicherweise abhängig davon bewertet, welcher Ultraschallsensor empfängt.
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Offenbarung der Erfindung
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Das erfindungsgemäße Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1, die erfindungsgemäße Sende-/Empfangseinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 8 sowie das erfindungsgemäße System mit den Merkmalen des Anspruchs 10 oder 11 weisen jeweils den Vorteil auf, dass die Empfangssignale, insbesondere die Kreuzechos, abhängig von der sendenden Sende-/Empfangseinrichtung, beispielsweise einem Ultraschallsensor, ausgewertet werden. Dadurch können die individuellen Sende/Empfangseigenschaften der unterschiedlichen Direkt- und Kreuzechoempfangspfade optimal abgedeckt werden. Weil benachbarte Sende-/Empfangseinrichtungen eines Systems, beispielsweise einem Fahrerassistenzsystems eines Kraftfahrzeuges, in unterschiedlichen Höhen, Anstellwinkeln und Abständen zueinander in dem Kraftfahrzeug verbaut sind, kann es in der Kreuzechobewertung ohne den Einsatz der Erfindung zu Fehlinterpretationen führen, da die Sende-/Empfangseigenschaften in Abhängigkeit der sendenden Sende-/Empfangseinrichtung stark variieren können. Dadurch, dass erfindungsgemäß die Empfindlichkeitskennlinie in Abhängigkeit zumindest einer Eigenschaft der sendenden Sende-/Empfangseinrichtung bereitgestellt wird, wird die Wahrscheinlichkeit für eine solche Fehlinterpretation verringert.
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Demgemäß wird ein Verfahren zum Erkennen von Objekten vorgeschlagen, welches folgende Schritte hat:
Senden eines Sendesignals durch eine einer Mehrzahl von Sende-/Empfangseinrichtungen;
Empfangen eines durch Reflektion des Sendesignals an einem Objekt generierten Empfangssignals durch zumindest eine weitere Sende-/Empfangseinrichtung; und
Auswerten des jeweiligen Empfangssignals in Abhängigkeit einer bereitgestellten Empfindlichkeitskennlinie für den Empfang, wobei die Empfindlichkeitskennlinie in Abhängigkeit zumindest einer Eigenschaft der sendenden Sende-/Empfangseinrichtung bereitgestellt wird.
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Weiterhin wird eine Auswerteeinheit vorgeschlagen, welche auf einer programmgesteuerten Einrichtung die Durchführung zumindest eines Teils eines wie oben erläuterten Verfahrens veranlasst. Die Auswerteeinheit ist vorzugsweise als ASIC oder als Computerprogrammprodukt ausgebildet.
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Ein Computerprogramm-Produkt wie ein Computerprogramm-Mittel kann beispielsweise als Speichermedium, wie Speicherkarte, USB-Stick, Floppy, CD-ROM, DVD oder auch in Form einer herunterladbaren Datei von einem Server in einem Netzwerk bereitgestellt oder geliefert werden. Dies kann zum Beispiel in einem drahtlosen Kommunikationsnetzwerk durch die Übertragung einer entsprechenden Datei mit dem Computerprogramm-Produkt oder dem Computerprogramm-Mittel erfolgen.
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Weiter wird eine Sende-/Empfangseinrichtung zum Erkennen von Objekten vorgeschlagen, welche aufweist:
ein Sendemittel zum Senden eines Sendesignals;
ein Empfangsmittel zum Empfangen eines durch Reflektion eines Sendesignals einer weiteren Sende-/Empfangseinrichtung an einem Objekt generierten Empfangssignals, und ein Auswertemittel zum Auswerten des Empfangssignals in Abhängigkeit einer bereitgestellten Empfindlichkeitskennlinie für den Empfang, wobei die Empfindlichkeitskennlinie in Abhängigkeit zumindest einer Eigenschaft der sendenden weiteren Sende-/Empfangseinrichtung bereitgestellt ist.
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Die Sende-/Empfangseinrichtung ist insbesondere als ein Ultraschallsensor ausgebildet.
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Ferner wird ein System oder eine Anordnung zum Erkennen von Objekten vorgeschlagen, welche zumindest drei wie oben erläuterte erfindungsgemäße Sende-/Empfangseinrichtungen und ein elektronisches Steuergerät zum Steuern der Sende-/Empfangseinrichtungen hat.
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Weiterhin wird ein System oder eine Anordnung zum Erkennen von Objekten vorgeschlagen, das zumindest drei Sende-Empfangseinrichtungen und ein elektronisches Steuergerät umfasst. Dabei hat die jeweilige Sende-/Empfangseinrichtung ein Sendemittel zum Senden eines Signals und ein Empfangsmittel zum Empfangen eines durch Reflektion eines Sendesignals einer anderen Sende-/Empfangseinrichtung an einem Objekt generierten Empfangssignals. Das elektronisches Steuergerät ist zum Steuern der Sende-/Empfangseinrichtungen eingerichtet, wobei das Steuergerät ein Auswertemittel zum Auswerten des Empfangssignals in Abhängigkeit einer bereitgestellten Empfindlichkeitskennlinie für den Empfang aufweist, wobei die Empfindlichkeitskennlinie in Abhängigkeit zumindest einer Eigenschaft der sendenden Sende-/Empfangseinrichtung bereitgestellt ist.
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Das jeweilige Mittel, das Sendemittel, das Empfangsmittel und das Auswertemittel, kann zumindest teilweise hardwaretechnisch oder auch softwaretechnisch implementiert sein. Bei einer hardwaretechnischen Implementierung kann das jeweilige Mittel als Vorrichtung, zum Beispiel als Computer oder Mikroprozessor, Einrichtung oder auch als Teil eines Systems, zum Beispiel als Computer-System, ausgebildet sein. Bei einer softwaretechnischen Implementierung kann das jeweilige Mittel als Computerprogrammprodukt, als eine Funktion, als eine Routine, als Teil eines Programmcodes oder als ausführbares Objekt ausgebildet sein.
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Das System ist beispielesweise als ein Fahrerassistenzsystem in einem Kraftfahrzeug ausgebildet.
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Ferner wird ein Fahrzeug vorgeschlagen, welches ein wie oben erläutertes, erfindungsgemäßes System zum Erkennen von Objekten aufweist.
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Im Sinne der vorliegenden Anmeldung ist ein Fahrzeug ein Personenkraftwagen (Pkw), ein Lastkraftwagen (Lkw) ein Nutzkraftfahrzeug (Nkw) oder ein Anhänger für ein Kraftfahrzeug.
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Weiterhin wird eine Anordnung vorgeschlagen, welche ein wie oben erläutertes, erfindungsgemäßes System zum Erkennen von Objekten hat. Die Anordnung ist zum Beispiel an einer Rampe installiert, an die sich Lastkraftwagen zum Beladen und Entladen annähern. Der erfindungsgemäß bestimmte Abstand zwischen dem Lastkraftwagen und der Rampe kann dann mittels einer Ampel angezeigt werden.
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In den Unteransprüchen finden sich vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen des in Anspruch 1 angegebenen Verfahrens und des in Anspruch 11 angegebenen Systems.
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Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung wird das jeweilige Empfangssignal in Abhängigkeit einer für die jeweilige empfangende Sende-/Empfangseinrichtung bereitgestellten Empfindlichkeitskennlinie für den Empfang ausgewertet. Dabei wird die jeweilige Empfindlichkeitskennlinie in Abhängigkeit zumindest einer Eigenschaft der sendenden Sende-/Empfangseinrichtung und von zumindest einer Eigenschaft der empfangenden Sende-/Empfangseinrichtung bereitgestellt.
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Gemäß dieser Weiterbildung wird für jede Sende-/Empfangspaarung von Sende-/Empfangseinrichtungen, d. h. für jede Paarung aus sendender Sende-/Empfangseinrichtung und empfangender Sende-/Empfangseinrichtung, eine eigene Empfindlichkeitskennlinie festgelegt, welche alle wichtigen oder bevorzugt alle Einflussgrößen auf die Empfangseigenschaften der jeweiligen Sende-/Empfangspaarung berücksichtigt. Durch die Festlegung der jeweiligen individuellen Empfindlichkeitskennlinie für jede Sende-/Empfangspaarung können alle Einflussgrößen ideal abgedeckt werden.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung umfasst die zumindest eine Eigenschaft der sendenden Sende-/Empfangseinrichtung:
einen Abstand der sendenden Sende-/Empfangseinrichtung von der empfangenden Sende-/Empfangseinrichtung, eine Einbauhöhe der Sende-/Empfangseinrichtung in einem Kraftfahrzeug, eine relative Anordnung der sendenden Sende-/Empfangseinrichtung zu einer reflektierenden Fläche des Kraftfahrzeuges, einen Anstellwinkel der Sende-/Empfangseinrichtung, einen Einbauwinkel zwischen der sendenden Sende-/Empfangseinrichtung und der empfangenden Sende-/Empfangseinrichtung und eine Trichtergeometrie der sendenden Sende-/Empfangseinrichtung.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung umfasst die zumindest eine Eigenschaft der empfangenden Sende-/Empfangseinrichtung:
einen Abstand der empfangenden Sende-/Empfangseinrichtung von der sendenden Sende-/Empfangseinrichtung, eine Einbauhöhe der Sende-/Empfangseinrichtung in einem Kraftfahrzeug, eine relative Anordnung der empfangenden Sende-/Empfangseinrichtung zu einer reflektierenden Fläche des Kraftfahrzeuges, einen Anstellwinkel der Sende-/Empfangseinrichtung, einen Einbauwinkel zwischen der empfangenden Sende-/Empfangseinrichtung und der sendenden Sende-/Empfangseinrichtung und eine Trichtergeometrie der empfangenden Sende-/Empfangseinrichtung.
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Durch die Berücksichtigung der Eigenschaften der sendenden Sende-/Empfangseinrichtung und/oder der empfangenden Sende-/Empfangseinrichtung kann erfindungsgemäß eine große Varianz von Einbaupositionen im Kraftfahrzeug abgedeckt werden. Damit können Detektionslücken ohne Einschränkung der Leistungsfähigkeit berücksichtigt werden. Des Weiteren kann eine Bodenclutter-Detektion ohne Einschränkung der Leistungsfähigkeit realisiert werden. Insbesondere störende Reflektionen von Anbauteilen, insbesondere Kennzeichenträger, Anhängerkupplung, Kühlergrill, außen liegende Ersatzräder oder dergleichen, können erfindungsgemäß ausgeblendet werden. Dies ist erfindungsgemäß ohne Leistungseinbußen aufgrund einer Kompromissparametrierung in nicht direkt betroffenen Bereichen möglich.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist eine Mehrzahl N von Sende-/Empfangseinrichtungen vorgesehen. Dabei speichert die jeweilige Sende-/Empfangseinrichtung eine Mehrzahl N-1 von senderabhängigen Empfindlichkeitskennlinien, wobei bei Empfang eines jeweiligen Empfangssignals eine der N-1 senderabhängigen Empfindlichkeitskennlinien in Abhängigkeit eines übermittelten Steuersignals ausgewählt wird. Das Steuersignal wird zum Beispiel von der sendenden Sende-/Empfangseinrichtung oder dem Steuergerät übermittelt. Alternativ kann bei einer Kopplung der Sende-/Empfangseinrichtungen durch ein Bussystem der jeweilige Empfänger die Kommunikation auf dem Bus mithören und so den aktuellen Sender ermitteln.
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Wenn die Echobewertung, d. h. die Bewertung oder Auswertung der Empfangssignale, direkt in der jeweiligen Sende-/Empfangseinrichtung stattfindet, können die senderabhängigen Empfindlichkeitskennlinien direkt in der jeweiligen empfangenden Sende-/Empfangseinrichtung gespeichert werden. In einem solchen Fall kann die entsprechende Empfindlichkeitskennlinie mittels eines Steuersignals bzw. eines Empfangsbefehls abhängig von der gerade sendenden Sende-/Empfangseinrichtung ausgewählt werden.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung wird dem Sendesignal eine jeweilige Empfindlichkeitskennlinie für die jeweilige empfangende Sende-/Empfangseinrichtung zugeordnet. Weiter wird die jeweilige zugeordnete Empfindlichkeitskennlinie an die entsprechende empfangende Sende-/Empfangseinrichtung vor oder nach dem Senden des Sendesignals übertragen.
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Die Empfindlichkeitskennlinie kann als Alternative zu obiger Weiterbildung auch vor oder nach dem Sendesignal von der sendenden Sende-/Empfangseinrichtung an die empfangende Sende-/Empfangseinrichtung übertragen werden. Dies reduziert die notwendige Speicherkapazität in der jeweiligen Sende-/Empfangseinrichtung.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung wird eine Haupt-Empfindlichkeitskennlinie bereitgestellt. Durch eine jeweilige Ableitung der Haupt-Empfindlichkeitskennlinie mittels eines für die jeweilige Sende-/Empfangseinrichtung spezifischen Faktors oder Offsets wird eine Mehrzahl N von senderabhängigen Empfindlichkeitskennlinien generiert.
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Ein Vorteil der Verwendung der Haupt-Empfindlichkeitskennlinie und der Ableitung der einzelnen Empfindlichkeitskennlinien von dieser liegt darin, dass die notwendige Speicherkapazität in der jeweiligen Sende-/Empfangseinrichtung verringert wird. Dabei kann die Haupt-Empfindlichkeitskennlinie pro Empfänger gewählt werden, wobei die Anpassung durch einen Offset oder einen Faktor entsprechend der sendenden Sende-/Empfangseinrichtung ausgeführt wird. Alternativ kann die Haupt-Empfindlichkeitskennlinie pro sendender Sende-/Empfangseinrichtung definiert werden. Eine folgende Anpassung erfolgt dann durch einen Offset oder einen Faktor passend zu der jeweiligen Sende-/Empfangseinrichtung.
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Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Systems ist eine Mehrzahl N von Sende-/Empfangseinrichtungen vorgesehen.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung hat das Steuergerät eine Speichereinrichtung, welche N senderabhängige Empfindlichkeitskennlinien für die N Sende-/Empfangseinrichtungen speichert.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung ist das Auswertemittel des Steuergeräts dazu eingerichtet, bei Empfang eines jeweiligen Empfangssignals durch eine empfangende Sende-/Empfangseinrichtung die jeweilige senderabhängige Empfindlichkeitskennlinie für die Auswertung des Empfangssignals auszuwählen.
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Bei der Bewertung der empfangenen Empfangssignale, d. h. der Echos, in einer zentralen Auswerteeinheit oder einem zentralen Auswertemittel des Steuergeräts wird die Empfindlichkeitskennlinie abhängig von der sendenden Sende-/Empfangseinrichtung dort ausgewählt. Diese Auswahl kann zusätzlich auch in Abhängigkeit der empfangenden Sende-/Empfangseinrichtung erfolgen. Die Signale zwischen der jeweiligen Sende-/Empfangseinrichtung und dem Steuergerät werden vorzugsweise über einen Kommunikationsbus oder ein Bussystem übertragen. Die Signalübertragung über den Kommunikationsbus erfolgt vorzugsweise analog.
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Zeichnungen
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Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:
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1 eine schematische Darstellung einer Abstrahlcharakteristik eines Ultraschallsensors;
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2 ein schematisches Ablaufdiagramm eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Erkennen von Objekten;
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3 ein schematisches Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Sende-/Empfangseinrichtung zum Erkennen von Objekten;
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4 ein schematisches Blockschaltbild eines ersten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Systems zum Erkennen von Objekten;
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5–7 ein schematisches Blockschaltbild eines zweiten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Systems zum Erkennen von Objekten;
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8 ein schematisches Blockschaltbild eines Kraftfahrzeuges mit einem dritten Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Systems zum Erkennen von Objekten; und
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9 ein schematisches Blockschaltbild eines vierten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Systems zum Erkennen von Objekten.
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Beschreibung der Ausführungsbeispiele:
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In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder funktionsgleiche Bestandteile.
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2 zeigt ein schematisches Ablaufdiagramm eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Erkennen von Objekten O1–O3. Das Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens gemäß 2 wird mit Bezug auf die 3 und 4 beschrieben und weist folgende Verfahrensschritte 201–203 auf:
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Verfahrensschritt 201:
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Ein Sendesignal S wird durch eine Sende-/Empfangseinrichtung 1–6 einer Mehrzahl von Sende-/Empfangseinrichtungen 1–6 gesendet.
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Verfahrensschritt 202:
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Ein durch Reflektion des Sendesignals S an einem Objekt O1–O3 generiertes Empfangssignal E wird durch zumindest eine weitere Sende-/Empfangseinrichtung 1–6 empfangen. Folglich setzt das erfindungsgemäße Verfahren drei unterschiedliche Sende-/Empfangseinrichtungen 1–6 voraus.
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Verfahrensschritt 203:
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Das jeweilige empfangene Empfangssignal E wird in Abhängigkeit einer bereitgestellten Empfindlichkeitskennlinie K für den Empfang ausgewertet. Dabei werden nur diejenigen Empfangssignale E einer weiteren Verarbeitung zugeführt, die oberhalb einer durch die jeweilige Empfindlichkeitskennlinie K bestimmten Schwelle liegen. Die Empfindlichkeitskennlinie K wird in Abhängigkeit zumindest einer sendenden Sende-/Empfangseinrichtung 1–6 bereitgestellt. Vorzugsweise wird die jeweilige Empfindlichkeitskennlinie in Abhängigkeit zumindest einer Eigenschaft der sendenden Sende-/Empfangseinrichtung 1–6 und zumindest einer Eigenschaft der empfangenden Sende-/Empfangseinrichtung 1–6 bereitgestellt.
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Die zumindest eine Eigenschaft der sendenden Sende-/Empfangseinrichtung 1–6 umfasst einen Abstand der sendenden Sende-/Empfangseinrichtung 1–6 von der empfangenden Sende-/Empfangseinrichtung 1–6, eine Einbauhöhe der Sende-/Empfangseinrichtung 1–6 in einem Kraftfahrzeug 10, einen Anstellwinkel der Sende-/Empfangseinrichtung 1–6, einen Einbauwinkel zwischen der sendenden Sende-/Empfangseinrichtung 1–6 und der empfangenden Sende-/Empfangseinrichtung 1–6 und eine Trichtergeometrie der sendenden Sende-/Empfangseinrichtung 1–6.
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Analog umfassen die Eigenschaften der empfangenden Sende-/Empfangseinrichtung 1–6 einen Abstand der empfangenden Sende-/Empfangseinrichtung 1–6 von der sendenden Sende-/Empfangseinrichtung 1–6, eine Einbauhöhe der Sende-/Empfangseinrichtung 1–6 in einem Kraftfahrzeug 10, einen Anstellwinkel der Sende-/Empfangseinrichtung 1–6, einen Einbauwinkel zwischen der empfangenden Sende-/Empfangseinrichtung 1–6 und der sendenden Sende-/Empfangseinrichtung 1–6 und eine Trichtergeometrie der empfangenden Sende-/Empfangseinrichtung 1–6.
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Weiter ist vorzugsweise ein Mehrzahl N, mit N ≥ 3, von Sende-/Empfangseinrichtungen 1–6 vorgesehen. Die jeweilige Sende-/Empfangseinrichtung 1–6 speichert eine Mehrzahl N-1 von senderabhängigen Empfindlichkeitskennlinien K für Kreuzechos, wobei bei Empfang eines jeweiligen Empfangssignals E eine der N-1 senderabhängigen Empfindlichkeitskennlinien K in Abhängigkeit eines von der sendenden Sende-/Empfangseinrichtung 1–6 übermittelten Steuersignals ausgewählt wird.
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Des Weiteren wird eine Empfindlichkeitskennlinie für ein Direktecho gespeichert und ausgewählt, falls die sendende Sende-/Empfangseinrichtung 1–6 der empfangenen Sende-/Empfangseinrichtung 1–6 entspricht.
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Alternativ kann dem jeweiligen Sendesignal S eine jeweilige Empfindlichkeitskennlinie K für die jeweilige empfangende Sende-/Empfangseinrichtung 1–6 zugeordnet werden. Die jeweilige zugeordnete Empfindlichkeitskennlinie K wird an die entsprechende empfangende Sende-/Empfangseinrichtung 1–6 vor oder nach dem Senden des Sendesignals S übertragen.
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Des Weiteren kann auch eine Haupt-Empfindlichkeitskennlinie verwendet werden. Die Mehrzahl N von senderabhängigen Empfindlichkeitskennlinien K wird dann durch eine jeweilige Ableitung der Haupt-Empfindlichkeitskennlinie mittels eines für die jeweilige Sende-Empfangseinrichtung 1–6 spezifischen Faktors generiert.
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3 zeigt ein schematisches Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Sende-/Empfangseinrichtung 1 zum Erkennen von Objekten O1–O3.
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Die Sende-/Empfangseinrichtung 1 ist beispielsweise als ein Ultraschallsensor ausgebildet..
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Der Ultraschallsensor 1 hat ein Sendemittel 11, ein Empfangsmittel 12 und ein Auswertemittel 13. Das Sendemittel 11 ist zum Senden eines Sendesignals S eingerichtet. Das Sendesignal S ist beispielsweise als ein gepulstes Ultraschallsignal ausgebildet.
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Das Empfangsmittel 12 ist zum Empfangen eines durch Reflektion eines Sendesignals S einer weiteren Sende-/Empfangseinrichtung 1–6 an dem Objekt O1–O3 generierten Empfangssignals E geeignet.
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Weiter ist das Auswertemittel 13 zum Auswerten des Empfangssignals E in Abhängigkeit einer bereitgestellten Empfindlichkeitskennlinie K für den Empfang eingerichtet. Die Empfindlichkeitskennlinie K wird in Abhängigkeit zumindest einer Eigenschaft der sendenden weiteren Sende-/Empfangseinrichtung 1–6 bereitgestellt.
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4 zeigt ein schematisches Blockschaltbild eines ersten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Systems 7 zum Erkennen von Objekten O1–O3. Das System 7 ist insbesondere in einem Kraftfahrzeug 10 angeordnet, beispielsweise an einem vorderen Stoßfänger 10a des Kraftfahrzeugs 10. Das System 7 weist eine Mehrzahl von Sende-/Empfangseinrichtungen 1–6 auf. Die jeweilige Sende-/Empfangseinrichtung, beispielsweise die Sende-/Empfangseinrichtung 1, hat eine jeweilige Abstrahlcharakteristik A1 (siehe 1).
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Des Weiteren ist die jeweilige Sende-/Empfangseinrichtung 1 insbesondere wie in dem Ausführungsbeispiel nach 3 ausgebildet. Allerdings kann das Auswertemittel 13 auch zentral in dem System 7 angeordnet sein. In einem solchen Fall ist das Auswertemittel 13 vorzugsweise in einem elektronischen Steuergerät des Kraftfahrzeuges integriert. Ein Beispiel für eine solche Anordnung ist in 8 dargestellt.
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Weiter zeigt 4 insbesondere die horizontalen Detektionseigenschaften des Systems 7 bei einer Einbausituation im Stoßfänger 10a des Kraftfahrzeuges 10. Die drei dargestellten Objekte oder Hindernisse O1–O3 befinden sich in gleicher Entfernung von dem Stoßfänger 10a. Aufgrund der Richtcharakteristik A1-A3 der einzelnen Sende-/Empfangseinrichtungen bzw. Ultraschallsensoren 1–3 und der Einbausituation unterscheiden sich die von dem Ultraschallsensor 2 empfangenen Echos erheblich in ihrer Amplitude. Der Unterschied ist insbesondere abhängig davon, welcher der Ultraschallsensoren 1–3 gerade sendet. Für eine homogene Detektion eines bestimmten Hindernisses O1–O3 ist es notwendig, dass die von dem Ultraschallsensor 2 empfangenen Echos mit unterschiedlichen Empfindlichkeitskennlinien bewertet werden, insbesondere abhängig davon welcher der Ultraschallsensoren 1–3 gerade sendet. So ist die Amplitude des Echos am höchsten, wenn der Ultraschallsensor 2 selbst gesendet hat. Danach folgt die Amplitude, wenn der Ultraschallsensor 3 gesendet hat. Die Amplitude ist am kleinsten, wenn der Ultraschallsensor 1 gesendet hat.
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Im Ausführungsbeispiel nach der 4 senden die Sende-/Empfangseinrichtungen 1–3. Der Empfänger nach dem Beispiel in 4 ist die Sende-/Empfangseinrichtung 2. Folglich empfängt die Sende-/Empfangseinrichtung 2 jeweils ein Kreuzecho von der Sende-/Empfangseinrichtung 1 und der Sende-/Empfangseinrichtung 3. Des Weiteren empfängt die Sende-/Empfangseinrichtung 2 ein Direktecho, welches durch Reflektion an dem Objekt O2 generiert wurde.
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Für die Ausgestaltung von drei Sende-/Empfangseinrichtungen bzw. Sendern zeigt die unten stehende Tabelle alle möglichen Kombinationen. Inder unten stehenden Tabelle bezeichnet DE ein Direktecho. Im Gegensatz dazu bezeichnet KE ein Kreuzecho. Die erste Ziffer in dem jeweiligen Kreuzecho bezeichnet den Sender und die zweite Ziffer bezeichnet den Empfänger.
| Sender | Empfänger | Empfindlichkeitskennlinie |
| 1 | 1 | DE |
| 1 | 2 | KE 12 |
| 1 | 3 | KE 13 |
| 2 | 1 | KE 21 |
| 2 | 2 | DE |
| 2 | 2 | KE 23 |
| 3 | 1 | KE 31 |
| 3 | 2 | KE 32 |
| 3 | 3 | DE |
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Die Ausführungsbeispiele des Systems 7 nach den 5 bis 9 basieren auf dem ersten Ausführungsbeispiel nach 4 und weisen jeweils sämtliche Merkmale des ersten Ausführungsbeispiels auf. Aus diesem Grund werden die Übereinstimmungsmerkmale des ersten Ausführungsbeispiels mit denen der 5 bis 9 nicht erneut im Detail dargestellt.
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Die 5 bis 7 zeigen schematische Blockschaltbilder eines zweiten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Systems 7 zum Erkennen von Objekten O. Insbesondere zeigen die 5 bis 7 beispielhaft die vertikalen Detektionsbereiche von zwei Ultraschallsensoren 1 und 2, die im Stoßfänger 10a des Kraftfahrzeuges 10 angeordnet sind. Dabei zeigt 5 das Direktecho des Ultraschallsensors 1. Weiter zeigt 6 das Direktecho des Ultraschallsensors 2. Ferner zeigt 7 das Kreuzecho, welches entsteht, wenn der Ultraschallsensor 1 sendet und der Ultraschallsensor 2 die Reflektion des Sendesignals an den Objekten O, beispielsweise Rollsplitt auf einer Fahrbahn, empfängt. Gemäß der 5 bis 7 ist der Ultraschallsensor 1 relativ hoch im Stoßfänger 10 verbaut. Eine Schallkeule oder Abstrahlcharakteristik A1 des Ultraschallsensors 1 reicht nur wenig in den Bereich des auf der Fahrbahn liegenden Rollsplitts O. Dementsprechend sind die Amplituden der vom Rollsplitt O reflektierten Direktechos relativ klein.
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Demgegenüber ist der Ultraschallsensor 2 relativ niedrig im Stoßfänger 10a verbaut. Die Schallkeule oder Abstrahlcharakteristik A2 des Ultraschallsensors 2 reicht weit in den Bereich des auf der Fahrbahn liegenden Rollsplitts O. Die von dem Ultraschallsensor 2 empfangenen Direktechos, die am Rollsplitt O generiert werden, haben eine entsprechende höhere Amplitude als die Direktechos des Ultraschallsensors 1.
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Die von den Ultraschallsensoren 1 bzw. 2 empfangenen Amplituden des Kreuzechos sind entsprechend höher bzw. niedriger als die Amplituden der Direktechos.
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Folglich werden zum Beispiel für den Ultraschallsensor 2 unterschiedliche Empfindlichkeitskennlinien gewählt, abhängig davon, ob der Ultraschallsensor 2 selbst, der Ultraschallsensor 1 oder ein auf gleicher Höhe wie der Ultraschallsensor 2 verbauter dritter Ultraschallsensor (nicht gezeigt) gesendet hat.
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Wie oben bereits erläutert, zeigt 8 ein schematisches Blockschaltbild eines Kraftfahrzeuges 10 mit einem erfindungsgemäßen System 7 zum Erkennen von Objekten. Das System 7 weist beispielsweise sechs am vorderen Stoßfänger 10a des Kraftfahrzeuges 10 verbaute Ultraschallsensoren 1 bis 6 auf. Des Weiteren weist das System 7 vier am hinteren Stoßfänger 10b des Kraftfahrzeuges 10 verbaute Ultraschallsensoren (nicht mit Bezugszeichen versehen) auf. Die Ultraschallsensoren sind mittels eines Kommunikationsbusses 14 mit einem elektronischen Steuergerät 8 des Kraftfahrzeuges 10 verbunden. Das elektronische Steuergerät 8 hat eine zentrale Auswerteeinheit oder ein zentrales Auswertemittel 13 (nicht gezeigt) zum Auswerten der jeweiligen Empfangssignale der Ultraschallsensoren.
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9 zeigt ein schematisches Blockschaltbild eines vierten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Systems 7 zum Erkennen von Objekten. Dabei stellt das Ausführungsbeispiel der 9 insbesondere die Funktionsweise der vorliegenden Erfindung bei einem kritischen Verbau der Ultraschallsensoren 1-6 neben einem Anbauteil 15 dar. Das Anbauteil 15 ist beispielsweise ein am vorderen Stoßfänger 10a des Kraftfahrzeuges 10 befestigter Kennzeichenträger 15.
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Wie in 9 gezeigt, kann es durch ein Kreuzecho des Ultraschallsensors 3 zum Ultraschallsensor 2 zu einer ungewünschten Detektion des Kennzeichenträgers 15 kommen. Aus diesem Grund wird die Empfindlichkeitskennlinie in diesem Entfernungsbereich so weit angehoben, dass vom Kennzeichenträger 15 stammende Echos mit der Amplitudenbewertung ausgefiltert werden. Die Ausfilterung ist in 9 als Ausblendbereich AB1 gekennzeichnet. Die Anhebung der Empfindlichkeitskennlinie führt dazu, dass die Detektionsperformance in dem Ausblendbereich AB1 vor dem Paar der Ultraschallsensoren 2 und 3 verringert ist. Um nicht auch einen ungewünschten Ausblendbereich AB2 vor dem Paar der Ultraschallsensoren 1 und 2 entstehen zu lassen, ist es notwendig, dass der Ultraschallsensor 2 eine andere Empfindlichkeitskennlinie für die Bewertung von Echoamplituden anwendet, die von dem Ultraschallsensor 1 stammen.
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Analoge Beispiele existieren für das Paar der Ultraschallsensoren 1, 2 und 5, 6 bezüglich der Erkennung des eingeschlagenen Rads des Kraftfahrzeuges oder im Heckbereich mit Anhängerkupplung oder Trittbrettern bei Transportern.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 19645339 A1 [0002]
- DE 10261018 A1 [0002]
