DE19853683C1 - Abstandsermittlungsvorrichtung und -verfahren - Google Patents

Abstandsermittlungsvorrichtung und -verfahren

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Abstract

Die vorliegende Erfindung schafft eine Abstandsermittlungsvorrichtung (S1), insbesondere zur Verwendung an Bord eines Kraftfahrzeuges, die eine steuerbare Empfangseinrichtung zum Empfangen eines Fremdsignals (21, 22, 23) der Sendeeinrichtung (201) einer fremden Abstandsermittlungsvorrichtung (S2), einer Steuereinrichtung zum Steuern des Betriebs der Empfangseinrichtung und eine Auswerteeinrichtung zum Auswerten des empfangenen Fremdsignals aufweist; wobei die Empfangseinrichtung mindestens drei in einer vorbestimmten geometrischen Anordnung positionierte Sensoren (E1, E2, E3) aufweist, an denen das Fremdsignal (21, 22, 23) mit erfaßbaren Laufzeitunterschieden entsprechend verschiedener Abstände (d¶1¶, d¶2¶, d¶3¶) von der das Fremdsignal aussendenden Sendeeinrichtung (201) zum jeweiligen Sensor (E1, E2, E3) empfangbar ist; und die Auswerteeinrichtung derart gestaltet ist, daß durch sie unter Berücksichtigung der vorbestimmten geometrischen Anordnung der Sensoren (E1, E2, E3) und der erfaßten Laufzeitunterschiede mindestens zweier Sensorpaare (E1, E2; E1, E3) ein Maß für den Abstand h der Abstandsermittlungsvorrichtung (S1) zur fremden Abstandsermittlungsvorrichtung (S2) ermittelbar ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Abstandsermitt­ lungsvorrichtung, insbesondere zur Verwendung an Bord eines Kraftfahrzeuges, die eine steuerbare Empfangseinrichtung zum Empfangen eines Fremdsignals der Sendeeinrichtung einer fremden Abstandsermittlungsvorrichtung, eine Steuereinrich­ tung zum Steuern des Betriebs der Empfangseinrichtung und eine Auswerteeinrichtung zum Auswerten des empfangenen Fremdsignals aufweist. Ebenfalls betrifft die vorliegende Erfindung ein entsprechendes Abstandsermittlungsverfahren.
Aus der DE-OS 20 25 850 sind ein Verfahren und eine Einrich­ tung zur Ortung von Signale abgebenden Objekten bekannt. Die Ortung des Objekts erfolgt mit Hilfe von wenigstens drei örtlich getrennt angeordneten Empfängern. Die von den drei Empfängern aufgenommenen Signale des Objektes werden dabei so ausgewertet, daß von dem in allen drei Empfängern enthaltenen von dem Objekt stammenden Nutzsignal die jewei­ lige Laufzeit zu jedem Empfänger ermittelt wird. Hieraus werden anschließend die beiden Lagekoordinaten des Signale aussendenden Objektes bestimmt.
Die DE 197 11 467 A1 offenbart ein Verfahren zur Bestimmung des senkrechten Abstandes zwischen einem Objekt und einer sich örtlich verändernden Einrichtung mittels mehr als zwei Sensoren nach dem Reflexionsprinzip.
Obwohl auf beliebige Abstandsermittlungssysteme anwendbar, werden die vorliegende Erfindung sowie die ihr zugrundelie­ gende Problematik in bezug auf ein an Bord eines Kraftfahr­ zeuges befindliches Abstandsermittlungssystem, z. B. eines Einparksystems für PKWs, erläutert.
Bekannt sind verschiedenartige, als Abstandssensoren einge­ setzte Überwachungseinrichtungen, die auf physikalischen Signalprinzipien, wie z B. Ultraschall, Infrarot oder Mikrowelle, beruhen.
So sind Abstandssensoren bekannt, bei denen von einem Sen­ sor ein Pulssignal ausgesendet und die Zeit bis zum Eingang eines entsprechenden Echosignales gemessen wird. Erst da­ nach erfolgt ein neuer Sendeimpuls. Bei diesem Puls-Echo- Verfahren werden die Echos vom aussendenden und/oder von zu diesem benachbarten Sensoren empfangen. Aus der Laufzeit der reflektierten Wellen vom aussendenden Sensor zum emp­ fangenden Sensor können Abstände zu Hindernissen ermittelt werden.
Fig. 1 illustriert in schematischer Art und Weise ein be­ kanntes Verfahren zur Abstandsermittlung.
Zur Abstandsermittlung wird der Abstand h von einem Hinder­ nis H zu der Verbindungslinie zweier Sensoren A, B nach der folgenden Formel ermittelt:
h = √((c2 - (a2 - b2 + c2)2/4a2) (1)
wobei die Abstände a von Sendesensor B zum Empfangssensor A, b von Hindernis H zum Sendesensor B und c vom Hindernis H zum Empfangssensor A den in Fig. 1 dargestellten geome­ trischen Verhältissen entnommen werden können.
Aus Kostengründen werden mobile Systeme mit Kollisionswar­ neinrichtungen und Arbeitsraumüberwachungssystemen zuneh­ mend mit Sensorik gleichen Typs ausgerüstet, die sich ge­ genseitig stören können, sog. interferierende Systeme. Sind beispielsweise bei Verwendung von Ultraschall andere, sich in der Nähe befindende Fahrzeuge ebenfalls mir Ultraschal­ lüberwachungseinrichtungen ausgerüstet, kann es zu Fehlin­ terpretationen beziehungsweise Falschmeldungen kommen. Hat ein anderes Fahrzeug beispielsweise die gleiche Pulsfolge­ frequenz, kann es zu Falschmessungen kommen, ohne daß dies bemerkt wird, da die Ultraschallüberwachungseinrichtung den Empfang eines Echosignales annimmt.
Weiterhin sind die bekannten Ultraschallsensoren, die immer mit der gleichen Pulsfolgefrequenz arbeiten, bei mehreren Hindernissen nur eingeschränkt verwendbar, da störende Mehrfachechos oft falsch interpretiert werden. Bei Mehr­ fachechos sind zudem zusätzliche Wartezeiten notwendig, be­ vor erneut ein Sendeimpuls ausgesandt werden kann. Auch oh­ ne solche Störungen ist mindestens die Wartezeit einzuhal­ ten, die ein Signal benötigt, um eine maximale Distanz hin und zurück zu durchlaufen.
Aus der DE 40 23 538 A1 ist weiterhin eine Kollisionswarn­ einrichtung bekannt, die aufgrund eines Betriebes von zwei Sensoren und einer sogenannten Kreuzmessung zwischen Wän­ den, Ecken und Kanten unterscheiden kann. Nachteilig hier­ bei ist, daß die beiden Sensoren sequentiell betrieben wer­ den mussen, wodurch das System relativ langsam wird. Falls sich der Gegenstand zwischen den Messungen der beiden Sen­ soren bewegt, kann dies zu Fehlinterpretationen führen.
Es sind Verfahren notwendig, um Störungen zu vermeiden. In diesem Zusammenhang ist eine Signal-Echo-Überwachungsein­ richtung bekannt, die wenigstens eine Sendeeinheit zum Ab­ strahlen eines Signals und eine Empfangseinheit zum Empfan­ gen eines von einem Gegenstand reflektierten Echosignals des abgestrahlten Signals umfaßt, und eine Steuer- und Auswerteeinheit zum Generieren des Signals und Auswerten des Echosignals aufweist, wobei das gesendete Signal zur Vermeidung von Interferenzen eine charakteristische Signal­ form besitzt und gemeinsam mit dem Echosignal über ein in die Auswerteeinheit integriertes, adaptives Filter ausgewer­ tet wird.
Dadurch ist eine schnelle Detektion auch von bewegten Ge­ genständen möglich. Dies wird durch Aussenden einer charak­ teristischen Signalform, z. B. eines Zufallssignals oder ei­ ner stochastischen Pulsfolge erreicht, die gemeinsam mit einem Echosignal über das in eine Auswerteeinheit inte­ grierte adaptive Filter zur Bestimmung des Abstandes eines Gegenstandes von der Sendeeinheit ausgewertet wird. Dadurch ist auch eine automatische Unterdrückung jeglicher Storun­ gen durch Einsatz des adaptiven Filters möglich. Als mög­ lich erweist sich auch ein gleichzeitiger Betrieb von meh­ reren Sensoren ohne gegenseitige Störungen durch Verwendung unterschiedlicher Zufallssignale als Sendesignale in Ver­ bindung mit einem adaptiven Filter. Dieses adaptive Filter kann als digitales Filter ausgeführt sein, insbesondere als ein sogenanntes FIR-(Finite-Impulse-Response-)Filter, wel­ ches nicht-rekursiv arbeitet.
Fig. 2 illustriert ein Blockschaltbild einer solchen übli­ chen Ultraschall-Abstandsermittlungsvorrichtung mit adapti­ vem Filter.
Diese bekannte Ultraschall-Abstandsermittlungsvorrichtung besteht aus einer Sende- und Empfangseinheit 1 und einer Steuer- und Auswerteeinheit 2. Die Sende- und Empfangsein­ heit 1 weist einen Ultraschallsender 5 zur Abstrahlung von Ultraschallsignalen 3 und einen Ultraschallempfänger 6 zum Empfangen von Ultraschallechos 4 auf. Falls (wie z. B. im Puls-Echobetrieb) der Sende- und Empfangsvorgang sequen­ tiell möglich sind, so können der Sender 5 und der Empfän­ ger 6 interne Komponenten der Sende- und Empfangseinheit 1 gemeinsam verwenden, wie z. B. die Abstrahl- und Empfangs­ membrane. Die Sende- und Empfangseinheit 1 setzt Sendean­ forderungen aus einem Steuerteil 9 der Steuer- und Auswer­ teeinheit 2 in Ultraschallsignale 3 um, sendet diese mit dem Ultraschallsender 5 aus und empfangt die Echos 4 mit dem Ultraschallempfänger 6. Das empfangene Schallsignal 4 wird in der Sende- und Empfangseinheit 1 in ein elektri­ sches Signal umgesetzt und an eine Auswerteeinheit 10 in der Steuer- und Auswerteeinheit zurückgegeben. Die Steuer- und Auswerteeinheit 2 steuert den Ultraschallsender 5 in der Sende- und Empfangseinheit 1 und bestimmt aus dem elek­ trischen Empfangssignal den Ort von Gegenständen 12, die sich im Sendebereich der Einrichtung befinden. Der Steuer­ teil 9 der Steuer- und Auswerteeinheit 2 generiert ein Zu­ fallssignal s(t) und sendet dieses an die Sendeeinheit 5.
Dem Auswerteteil 10 der Steuer- und Auswerteeinheit 2 wird das Zufallssignal s(t) zusammen mit dem elektrischen Emp­ fangssignal e(t) zugeführt. Der Auswerteteil 10 verwendet ein sogenanntes (nicht gezeigtes) adaptives Filter, um die Verzögerung zwischen dem Sendesignal s(t) und dem Empfangs­ signal e(t) zu bestimmen.
Diese bekannte Abstandsermittlungsvorrichtung kann zwar ei­ ne Interferenz mit fremden Abstandsermittlungsvorrichtungen ausschließen, doch wäre es wünschenswert, wenn man sich empfangene Signale einer fremden Abstandsermittlungsvor­ richtung in irgendeiner Weise zu Nutze machen könnte.
Die erfindungsgemäße Abstandsermittlungsvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und das entsprechende Abstandser­ mittlungsverfahren gemäß Anspruch 6 weisen gegenüber den bekannten Lösungsansätzen den Vorteil auf, daß direkt emp­ fangene Fremdsignale passiv genutzt werden können, welche von einer Entfernung stammen, welche mehr als das Doppelte des Empfangsradius einer möglicherweise vorhandenen eigenen Abstandsermittlungsvorrichtung beträgt.
Die der vorliegenden Erfindung zugrundeliegende Idee be­ steht darin, daß aus einem empfangenen Fremsignal der Ab­ stand zum Fremdsystem aus der geometrischen Anordnung der Sensoren und den erfaßten Laufzeitunterschieden des Fremd­ signals und zusätzlich bzw. alternativ aktiv durch Reflexi­ onsmessung ermittelt werden kann.
In den Unteransprüchen finden sich vorteilhafte Weiterbil­ dungen und Verbesserungen der erfindungsgemäßen Gegenstän­ de.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung weist die Empfang­ seinrichtung drei auf einer Geraden positionierte Sensoren auf, wobei der Abstand zwischen einem ersten äußeren Sensor und dem mittleren Sensor 2g1 beträgt und der Abstand zwi­ schen dem ersten äußeren Sensor und dem zweiten äußeren Sensor 2g2 beträgt. Solch eine lineare Anordnung erleich­ tert die Ermittlung des Abstandsmaßes h und ist bei exis­ tierenden Systemen allgemein üblich.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist als Maß für den Abstand h der senkrechte Abstand der fremden Ab­ standsermittlungsvorrichtung zu der Geraden ermittelbar.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist das ge­ sendete Signal gemeinsam mit dem Echosignal über ein in die Auswerteeinheit integriertes adaptives Filter auswertbar.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung benutzt die Puls-Echo-Überwachungseinrichtung zumindest teilweise die­ selben Sensoren wie die Empfangseinrichtung zum Empfangen des Fremdsignals. Durch die Verwendung gleichartiger Senso­ rik können die Signale einer fremden Abstandsermittlungs­ vorrichtung zur Abstandsermittlung ökonomisch passiv ge­ nutzt werden, bevor eine möglicherweise vorhandene eigene Abstandsermittlungsvorrichtung aktiv genutzt wird.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher er­ läutert.
Es zeigen:
Fig. 1 in schematischer Art und Weise ein bekanntes Ver­ fahren zur Abstandsermittlung;
Fig. 2 ein Blockschaltbild einer üblichen Ultraschall- Abstandsermittlungsvorrichtung;
Fig. 3 eine schematische Darstellung, wie ein Fremdsi­ gnal von einem Fremdsystem an drei Sensoren emp­ fangen wird und wie ein Echo vom eigenen System an einem Sensor empfangen wird und
Fig. 4 eine detaillierte geometrische Darstellung, wie ein Fremdsignal von einem Fremdsystem an drei Sensoren empfangen wird, zur Erläuterung einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens.
In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder funktionsgleiche Komponenten.
Fig. 3 ist eine schematische Darstellung, wie ein Fremdsi­ gnal von einem Fremdsystem an drei Sensoren empfangen wird und wie ein Echo vom eigenen System an einem Sensor empfan­ gen wird.
In Fig. 3 bezeichnet S1 ein erstes System zur Durchführung eines bekannten Puls-Echo-Verfahrens zur Abstandsermittlung und zur Durchführung einer Ausführungsform des erfindungs­ gemäßen Verfahrens zur passiven Abstandsermittlung von ei­ nem Fremdsystem, beispielsweise dem System S2, anhand von entsprechenden Fremdsignalen, welche das System S2 aussen­ det.
E1, E2, E3 bezeichnen Sende/Empfangssensoren des Systems S1; EB einen Empfangsbereich des Systems S1; H ein im Emp­ fangsbereich EB gelegenes Hindernis; 11 und 12 ein Puls- Echo-Signal des Systems S1; 201, 202, 203 Sende/Empfangs­ sensoren des Systems S2 und 21, 22, 23 Signalwege von einem vom Sensor 201 des Systems S2 ausgesendeten Pulssignal, welches entsprechend unterschiedlicher Weglängen zu ver­ schiedenen Zeiten an den Sensoren E1, E2 bzw. E3 erfaßt wird.
Das Verfahren der Abstandsermittlung vom Fremdsystem S2, das mit der gleichen Sensorik arbeitet wie das betrachtete System S1 in Fig. 3, zielt darauf ab, aus den Sendesignalen des Fremdsystems S2 direkt einen Abstand zu ermitteln bevor das eigene Detektionssystem (Puls-Echo-Signal 11, 12 des Systems S1) aktiviert wird.
Dies ist deshalb möglich, weil das Sendesignal des Sensors 201 des Fremdsystems S2 bis zur Detektion durch das eigene Sensorsystem des Systems S1 nur die einfache Wegstrecke an­ stelle des sonst notwendigen Weges bis zum zu detektieren­ den Hindernis H und wieder zurück, wie Fig. 3 dargestellt, zurücklegen muß.
Der Vorteil gegenüber dem Stand der Technik besteht also darin, daß Fremdsysteme bereits in mehr als doppelt so gro­ ßer Entfernung durch die passive Empfangssensorik des Sy­ stems S1 detektiert werden können, und zwar noch bevor das eigene aktive, nach dem Puls-Echo-Verfahren arbeitende Sen­ sorsystem das sich nähernde Fremdsystem S2 erkennt.
Wichtig ist dabei, daß nicht eigene Signale, falls ausge­ sendet, als Fremdsignale identifiziert werde, also Fremdsi­ gnale auch als solche erkannt werden können, wie beispiels­ weise durch das System nach Fig. 2 oder durch geeignete Zeitschlitze der aktiven Erfassung usw.
Fig. 4 ist eine detaillierte geometrische Darstellung, wie ein Fremdsignal vom Fremdsystem S2 an den drei Sensoren E1, E2, E3 des Systems S1 empfangen wird, zur Erläuterung einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Die Sensoren E1, E2, E3 des Systems S1 detektieren zwar die Signale des Fremdsenders (z. B. 201), kennen aber nicht ihre jeweilige Signallaufzeit, sondern nur die relativen Diffe­ renzen der Laufzeiten.
Dies bedeutet, daß die Abstände d1, d2 und d3 von den Orten der Sensoren E1, E2 und E3 zum Ort des Systems S2 (nähe­ rungsweise Ort des Sensors 201) im Gegensatz zu Fig. 1 nicht bekannt sind, jedoch die Differenzen d3 - d2 = 2a2 und d2 - d1 = 2a1, nämlich aus dem Zeitunterschied des Empfangs mal der Signalausbreitungsgeschwindigkeit.
Dabei ist offensichtlich, daß der Senderpunkt auf dem geo­ metrischen Ort aller Punkte liegen muß, für den die Diffe­ renz der der Laufzeit entsprechenden Abstände von zwei ge­ gebenen Empfängerpunkten (Brennpunkten) konstant ist.
Dieser geometrische Ort ist für die Empfänger E1 und E2 ei­ ne Hyperbel HYP mit der Gleichung
(x/a1)2 - (h2/(g1 2 - a1 2)) = 1 (2)
wobei die Konstante g1 aus der hier linearen geometrischen Sensoranordnung gegeben ist, wie zum Beispiel aus dem Sen­ sorabstand auf einer Kfz-Stoßstange beim Parkpiloten. Die Unbekannte x in Gleichung (2) kann nun durch eine zweite Laufzeitdifferenzmessung zwischen dem Sensorpaar E2 und E3 oder zwischen dem Sensorpaar E1 und E3 bestimmt werden.
Dazu wird der Parameter a2 über eine Messung bestimmt, für den in Analogie zu Gleichung (2) beispielsweise für die Empfängerkombination E1 und E3 die Beziehung
(x - (g2 - g1))2/a2 2 - (h2/(g2 2 - a2 2)) = 1 (3)
gilt, wobei g2 den halben Abstand zwischen E1 und E3 be­ zeichnet und der Mittelpunkt des Streckenabschnitts von E1 nach E3 im (h, x)-Koordinatensystem sich bei x = -(g2 - g1) befindet. Häufig gilt der Spezialfall g2 = 2g1, was äqui­ distante Sensorabstände bedeutet, wie sie z. B. auf der Kfz-Stoßstange von Park-Piloten anzutreffen sind.
Aus den zwei Hyperbelgleichungen (2) und (3) folgt nun die Eliminierung von x korrespondierend zur obigen Gleichung (1) aus den unterschiedlichen Bestimmungsgleichungen für den Abstand h, je nachdem welche Sensorkombination betrach­ tet wird. Alle diese Bestimmungsgleichungen haben die Form
h = Funktion (a1, a2, g1, g2) (4)
Diese Bestimmungsgleichungen sind aufgrund ihrer Komplexi­ tät hier nicht explizit angegeben, aber für den Fachmann leicht ableitbar. Die Geometriewerte g1 und g2 in Gleichung (4) sind bekannt, und a1 und a2 müssen über Laufzeitdiffer­ nenzmessungen ermittelt werden.
Damit ergibt sich die folgende Ausführungsform für das er­ findungsgemäße Verfahren zur Abstandsbestimmung und Kolli­ sionswarnung:
  • a) Es wird zunächst durch die Auswerteeinheit des Systems S1 eine Erkennung des Vorliegens eines Fremdsignals durchgeführt, z. B. unter Verwendung der adaptiven Fil­ tertechnik.
  • b) Dann erfolgt eine Messung der Laufzeitdifferenzen a1 und a2 durch Signalempfang an den drei auf Empfang ge­ schalteten Sensoren E1, E2 und E3.
  • c) Darauffolgend werden die Geometriekonstanten g1 und g2 von einem festen Speicher in den Programmspeicher gele­ sen unter der Abstand des Fremdsystems S2 gemäß Formel (4) bzw. aus den Gleichungen (2) und (3) berechnet.
  • d) Erforderlichenfalls kann Kollisionswarnung nach geeig­ neter Auswertung von den Abstandsdaten erfolgen.
  • e) Bei Erreichen des Erfassungsbereichs EB des eigenen Abstandsermittlungssystems kann dieses zusätzlich oder alternativ eingeschaltet werden.
Dieses Vorgehen ermöglicht eine frühzeitige Detektion von interferierenden Sensorsystemen durch "passive" Abstandser­ mittlung (nur durch Empfangen), noch bevor ein Fremdsystem in den Detektionsbereich der "aktiven" Sensorik (mit Puls-Echo-Prinzip) eingedrungen ist, mit dem Potential zur Verbesserung von Einrichtungen zur Kollisionswarnung und Arbeitsraumüberwachung. Auch liefert das Zusammenspiel von aktiver und passiver Abstandsermittlung eine erhöhte Ro­ bustheit der Detektion von Fremdsystemen, und zwar auch nachdem Fremdsysteme in den Detektionsbereich des eigenen aktiven Sensorsystems eingedrungen sind.
Obwohl die vorliegende Erfindung vorstehend anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels beschrieben wurde, ist sie darauf nicht beschränkt, sondern auf vielfältige Weise mo­ difizierbar.
Weitere Beispiele für Applikationsgebiete für eine solche Abstandsbestimmung von Fremdsystemen sind Sicher­ heitssysteme wie z. B. zum Einrichtbetrieb von Maschinen und für Industrie- und Serviceroboter, Flurförderfahrzeuge.
Obwohl im obigen Beispiel die Kombination eines aktiven und eines passiven Abstandsermittlungssystems gezeigt wurde, kann prinzipiell nur ein passives Abstandsermittlungssystem vorgesehen sein.
Auch kann die geometrische Anordnung der drei Empfangssen­ soren zur passiven Abstandsermittlung von der gezeigten li­ nearen Anordnung abweichen, was unter Umständen zu Bestim­ mungsgleichungen für den Abstand h führt, welche nicht ana­ lytisch, sondern nur numerisch lösbar sind.
Letztlich können auch mehr als drei Empfangssensoren ver­ wendet werden und über eine Reihe von Laufzeitdifferenzen entsprechender Sensorpaare gemittelt werden.
BEZUGSZEICHENLISTE
a, b, c Entfernungen
A, B Sensoren
h senkrechter Abstand
1
Sende/Empfangseinheit
2
Steuer/Auswerteeinheit
3
Ultraschallsignal
4
Echosignal
5
Sender
6
Empfänger
9
Steuerteil
10
Auswerteteil
12
Gegenstand
s(t) Zufallssignal
e(t) Empfangssignal
E1, E2, E3 Sensoren
g1
, g2
Geometrieparameter
d1
, d2
, d3
Abstände
2
a1
,
2
a2
Laufzeitunterschiede
H Hindernis
EB Empfangsbereich
11
,
12
Puls-Echo-Signal
21
,
22
,
23
Fremdsignal
201
,
202
,
203
Sensoren-Fremdsystem
S1, S2 eigenes, fremdes System

Claims (6)

1. Abstandsermittlungsvorrichtung (S1), insbesondere zur Verwendung an Bord eines Kraftfahrzeuges, die eine steuer­ bare Empfangseinrichtung zum Empfangen eines Fremdsignals (21, 22, 23) der Sendeeinrichtung (201) einer fremden Ab­ standsermittlungsvorrichtung (S2), eine Steuereinrichtung zum Steuern des Betriebs der Empfangseinrichtung und eine Auswerteeinrichtung zum Auswerten des empfangenen Fremdsig­ nals aufweist;
wobei
die Empfangseinrichtung mindestens drei in einer vorbe­ stimmten geometrischen Anordnung positionierte Sensoren (E1, E2, E3) aufweist, an denen das Fremdsignal (21, 22, 23) mit erfaßbaren Laufzeitunterschieden entsprechend ver­ schiedener Abstände (d1, d2, d3) von der das Fremdsignal aussendenden Sendeeinrichtung (201) zum jeweiligen Sensor (E1, E2, E3) empfangbar ist;
die Auswerteeinrichtung derart gestaltet ist, daß durch sie unter Berücksichtigung der vorbestimmten, geometrischen An­ ordnung der Sensoren (E1, E2, E3) und der erfaßten Lauf­ zeitunterschiede mindestens zweier Sensorpaare (E1, E2; E1, E3) ein Maß für den Abstand (h) der Abstandsermittlungsvor­ richtung (S1) zur fremden Abstandsermittlungsvorrichtung (S2) ermittelbar ist; und
eine Signal-Echo-Überwachungseinrichtung vorgesehen ist, die wenigstens eine Sendeeinheit (E2) zum Abstrahlen eines Signals (11) und eine Empfangseinheit (E3) zum Empfangen eines von einem Gegenstand (H) reflektierten Echosignals (12) der abgestrahlten Signals umfaßt, und eine Steuer- und Auswerteeinheit zur Generieren des Signals und Auswerten des Echosignals aufweist, wobei das gesendete Signal (11) zur Vermeidung von Interferenzen mit dem Fremdsignal eine charakteristische Signalform besitzt.
2. Abstandsermittlungssystem nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Empfangseinrichtung drei auf einer Geraden positionierte Sensoren (E1, E2, E3) aufweist, wobei der Abstand zwischen einem ersten äußeren Sensor (E1) und dem mittleren Sensor (E2) 2g1 beträgt und der Abstand zwi­ schen dem ersten äußeren Sensor (E1) und dem zweiten äuße­ ren Sensor (E3) 2g2 beträgt.
3. Abstandsermittlungssystem nach Anspruch 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß als Maß für den Abstand h der senkrechte Abstand der fremden Abstandsermittlungsvorrichtung (S2) zu der Geraden ermittelbar ist.
4. Abstandsermittlungssystem nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das gesendete Signal (11) ge­ meinsam mit dem Echosignal (12) über ein in die Auswerte­ einheit integriertes adaptives Filter auswertbar ist.
5. Abstandsermittlungssystem nach einem der vorhergehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Signal-Echo- Überwachungseinrichtung zumindest teilweise dieselben Sen­ soren (E2, E3) wie die Empfangseinrichtung zum Empfangen des Fremdsignals (21, 22, 23) benutzt.
6. Abstandsermittlungsverfahren unter Verwendung einer Abstandsermittlungsvorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch folgende Schritte:
Speichern von einem oder mehreren Geometrieparametern (g1, g2) für die geometrische Anordnung der Sensoren (E1, E2, E3);
Durchführen einer Erkennung des Vorliegens eines Fremdsig­ nals (21, 22, 23) durch die Auswerteeinrichtung;
Messen der Laufzeitdifferenzen (a1, a2) zweier Sensorpaare (E1, E2; E1, E3) durch Signalempfang an den drei auf Emp­ fang geschalteten Sensoren (E1, E2, E3);
Ermitteln eines Maßes für den Abstand (h) der Abstandsermitt­ lungsvorrichtung (S1) zur fremden Abstandsermittlungsvor­ richtung (S2) aus den gespeicherten Geometrieparametern (g1, g2) und den gemessenen Laufzeitdifferenzen (a1, a2); und
zusätzliches oder alternatives Einschalten der Signal- Echo-Überwachungseinrichtung, falls das ermittelte Maß für (h) das Erreichen des Erfassungsbereichs (EB) der Signal- Echo-Überwachungseinrichtung anzeigt.
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