JP7161071B2 - 車両に取り付けられた超音波センサにより受信される超音波信号によって物体高さを評価するための方法およびデバイス - Google Patents
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Description
測定サイクルにおいて、第1の超音波信号が、物体の縁部反射として、または直接到達エコーとして検出される。そこから、関連する境界反射(Kehlenreflex)に関する予想ウィンドウが計算される。予想ウィンドウ内で検出された第2の超音波信号は、第1の超音波信号に関連する境界反射として認識され、第1の超音波信号と第2の超音波信号とが組み合わされて信号群が形成される。ここで、各超音波信号について有意性が決定される。有意性の比較により、信号群が第1のエコー群または第2のエコー群に割り当てられる。特定数の測定サイクルにわたって、第1のエコー群および第2のエコー群に割り当てるレートが決定され、第1のレートと前記第2のレートとに応じて物体高さの評価が行われる。
a.物体の縁部反射としてまたは直接到達エコーとして第1の超音波信号を検出するステップ、
b.関連する境界反射のための予想ウィンドウを計算するステップ、
c.第2の超音波信号を検出するステップ、
d.第2の超音波信号が予想ウィンドウ内で検出されたときに、第2の超音波信号を、第1の超音波信号に関連する境界反射として識別し、第1の超音波信号と第2の超音波信号とを組み合わせて信号群を形成するステップ、
e.第1の超音波信号の第1の有意性を決定し、第2の超音波信号の第2の有意性を決定するステップであって、検出された各超音波信号の有意性は、検出された超音波信号が、少なくとも1つの物体での送出超音波信号の反射である確率を示す、ステップ、
f.信号群を車両周囲の物体に割り当てるステップ、
g.第1の有意性と第2の有意性とを比較し、比較に応じて、第1のエコー群または第2のエコー群に信号群を割り当てるステップ。
- 特定数の測定サイクルにわたって第1のエコー群に信号群を割り当てる第1のレートを決定するステップ、
- 特定数の測定サイクルにわたって第2のエコー群に信号群を割り当てる第2のレートを決定するステップ、
- 第1のレートと第2のレートとに応じて物体高さを評価するステップ。
低:30~50%
中:51~70%
高:71~90%
超高:91~100%
検出された超音波信号の有意性を決定および評価するためのさらなる可能性および例示的実施形態は、ドイツ特許出願公開第10 2015 209 939号に示されている。
好ましくは、車両が移動しているときにのみ、第1のレートおよび第2のレートに応じた物体高さの評価が行われる。代替として、車両の静止状態での測定時、第1の閾値および/または第2の閾値および/または第3の閾値に関して、より高い評価閾値を評価時に適用することができる。これにより、物体高さの誤った評価が防止される。
本発明の第1の実施形態に従って実施することができる、車両に取り付けられた超音波センサによって測定サイクル中に受信される各超音波信号の有意性の評価を、図1に関連して述べる。ここで、受信される各超音波信号の有意性は、その超音波信号が、測定サイクルの開始時に超音波センサによって送出された超音波信号の少なくとも1つの物体での反射に由来する確率を示す。上記の少なくとも1つの物体は、車両の周囲にある。少なくとも1つの物体での送出超音波信号の反射に由来する各受信超音波信号を、以下では物体エコー信号とも呼ぶ。
第1の実施形態によれば、超音波センサから超音波センサの最大射程距離まで及ぶ空間領域が、第1の部分領域T1、第2の部分領域T2、および第3の部分領域T3に分割される。3つの部分領域T1、T2、T3はそれぞれ連続的であり、互いに直接連なっている。ここで、第1の部分領域T1は、超音波センサに直接隣接する。さらに、第3の部分領域T3は、超音波センサの最大射程距離まで延びる。
距離下限40’の計算は、例えば、以下の規則によって行われる。
ここで、d2,refはそれぞれ、ダイレクトエコー距離、すなわち超音波センサ12の真向かいの点32までの距離に対応する。
ステップ90で、測定サイクルが開始される。ここで、例えば、車両に配置された超音波センサから、車両の周囲に超音波信号が発出される。
ステップ200で、検出された第1の超音波信号に基づいて、関連する境界反射に関する予想ウィンドウが計算される。
ステップ400で、第2の超音波信号が予想ウィンドウ内で検出されたかどうかが検査される。予想ウィンドウ内で検出された場合、第2の超音波信号は、第1の超音波信号に関連する境界反射として識別され、第1の超音波信号と第2の超音波信号とが組み合わされて信号群が形成される。予想ウィンドウ内で検出されない場合、この結果が出力される。
ステップ700で、第1の有意性と第2の有意性との比較が行われる。比較の結果に応じて、第1のエコー群または第2のエコー群への信号群の割り当てが行われる。割り当ての結果が出力される。次いで、新たな測定サイクルが始まる。
ステップ800で、それぞれ最後の16の測定サイクルに関して、認識された信号群を第1のエコー群に割り当てるための第1のレートおよび認識された信号群を第2のエコー群に割り当てるための第2のレートが決定される。ここで、すべての測定サイクルが算入され、例えば第2の超音波信号が予想ウィンドウ内で検出されなかった測定サイクル、または超音波信号の有効な有意性を決定することができなかった測定サイクルも算入される。
Claims (13)
- 車両に配置された超音波センサ(12)により検出された超音波信号によって物体高さ(H)を評価する、超音波センサ(12)と計算ユニットとを含む超音波センサシステムによって実行される方法であって、
・測定サイクルにおいて、
a.前記超音波センサ(12)が、物体の縁部反射としてまたは直接到達エコー(30)として第1の超音波信号(13)を検出するステップ、
b.前記計算ユニットが、関連する境界反射のための予想ウィンドウを計算するステップ、
c.前記超音波センサ(12)が、第2の超音波信号を検出するステップ、
d.前記計算ユニットが、前記第2の超音波信号(14)が前記予想ウィンドウ内で検出されたときに、前記第2の超音波信号(14)を、前記第1の超音波信号(13)に関連する境界反射として識別し、前記第1の超音波信号(13)と前記第2の超音波信号(14)とを組み合わせて信号群を形成するステップ、
e.前記計算ユニットが、前記第1の超音波信号(13)の第1の有意性を決定し、前記第2の超音波信号(14)の第2の有意性を決定するステップであって、検出された各超音波信号(13、14)の前記有意性は、検出された前記超音波信号(13、14)が、少なくとも1つの物体での送出超音波信号の反射である確率を示す、ステップ、
f.前記計算ユニットが、前記信号群を車両周囲の物体(30)に割り当てるステップ、および
g.前記計算ユニットが、前記第1の有意性と前記第2の有意性とを比較し、前記比較に応じて、比較的高さのある物体を示唆する第1のエコー群または比較的背の低い物体を示唆する第2のエコー群に前記信号群を割り当てるステップと、
・前記計算ユニットが、特定数の測定サイクル(21、22、23、24、25)にわたって前記第1のエコー群に信号群を割り当てる第1のレートを決定するステップと、
・前記計算ユニットが、前記特定数の測定サイクル(21、22、23、24、25)にわたって前記第2のエコー群に信号群を割り当てる第2のレートを決定するステップと、
・前記計算ユニットが、前記第1のレートと前記第2のレートとに応じて物体高さ(H)を評価するステップであって、前記物体高さ(H)が、前記物体を前記車両が安全に乗り越えることができるか否かに関して評価される、ステップと、
を含むことを特徴とする方法。 - 前記予想ウィンドウの前記計算が、前記第1の超音波信号(13)の伝搬時間、前記超音波センサの設置高さ(h)、および/または高さ閾値(S)に基づいて行われることを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 前記第1の超音波信号(13)の有意性および/または前記第2の超音波信号(14)の有意性が、少なくとも1つのパラメータ(A、R)に基づいて決定され、前記パラメータ(A、R)が、受信信号(ES)に含まれている情報、特に振幅(A)および/または相関係数(R)の情報を含み、前記超音波センサ(12)からの前記受信信号が、前記測定サイクル中に前記超音波センサ(12)によって受信された超音波信号から生成され、
前記超音波センサから前記超音波センサの最大射程距離まで及ぶ空間領域を複数の連続的な互いに連なる部分領域(T1、T2、T3)に分割し、対応する前記超音波信号が生じた前記部分領域(T1、T2、T3)の位置に応じて、受信された各超音波信号の前記有意性を評価するために使用される少なくとも1つのパラメータ(A、R)を予め定められたパラメータ群から選択することによって、前記有意性が決定される
ことを特徴とする請求項1または2に記載の方法。 - 各受信超音波信号の前記有意性が、複数の離散する有意性レベルを有する有意性スケールによって評価され、前記第1の超音波信号の前記有意性および/または前記第2の超音波信号の前記有意性の前記決定が、前記超音波信号に特定の有意性レベルが割り当てられることによって行われることを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載の方法。
- 第1の有意性レベル「低」、第2の有意性レベル「中」、第3の有意性レベル「高」、および第4の有意性レベル「超高」を含む4つの有意性レベルが提供され、前記有意性レベル「低」は、超音波信号(13、14)が、少なくとも1つの物体(30)での送出超音波信号の反射に由来する確率が低いことに対応し、前記有意性レベル「中」は、超音波信号(13、14)が、少なくとも1つの物体(30)での送出超音波信号の反射に由来する確率が中程度であることに対応し、前記有意性レベル「高」は、超音波信号が、少なくとも1つの物体(30)での送出超音波信号(13、14)の反射に由来する確率が高いことに対応し、前記有意性レベル「超高」は、超音波信号(13、14)が、少なくとも1つの物体(30)での送出超音波信号の反射に由来する確率が非常に高いことに対応することを特徴とする請求項4に記載の方法。
- 前記第1の有意性と前記第2の有意性との差が小さく、特に2つの超音波信号が同じ有意性レベルを有するとき、または前記第1の超音波信号が非常に高い有意性、特に前記有意性レベル「超高」を有するとき、第1の超音波信号(13)および第2の超音波信号(14)を含む信号群が第1のエコー群に割り当てられることを特徴とする請求項1から5のいずれか一項に記載の方法。
- 前記第1の超音波信号が低い有意性、特に前記有意性レベル「低」を有し、前記第2の超音波信号が、前記第1の超音波信号に比べて高い有意性、特に前記有意性レベル「高」または「超高」の一方を有するとき、第1の超音波信号(13)および第2の超音波信号(14)を含む信号群が第2のエコー群に割り当てられることを特徴とする請求項4から6のいずれか一項に記載の方法。
- 車両周囲の物体(30)への前記信号群の前記割り当てが三辺測量によって行われることを特徴とする請求項1から7のいずれか一項に記載の方法。
- 前記第1のエコー群に信号群を割り当てる特定の第1のレートが第1の閾値と比較される、および/または前記第2のエコー群に信号群を割り当てる特定の第2のレートが第2の閾値と比較される、および/または前記第1のレートと前記第2のレートとの和が第3の閾値と比較されることによって、前記物体高さ(H)の前記評価が行われることを特徴とする請求項1から8のいずれか一項に記載の方法。
- 前記第3の閾値が前記第1の閾値よりも大きく、前記第3の閾値が前記第2の閾値よりも大きいことを特徴とする、請求項9に記載の方法。
- 前記車両が移動しているときにのみ、前記第1のレートおよび前記第2のレートに応じた前記物体高さ(H)の評価が行われ、前記車両が静止しているときには、より高い評価閾値が評価時に適用されることを特徴とする請求項1から10のいずれか一項に記載の方法。
- 超音波信号を送出し、前記送出された超音波信号が物体(30)で反射されて生じた超音波信号(13、14)を検出するように構成された少なくとも1つの超音波センサ(12)と、
請求項1から11のいずれか一項に記載の、前記超音波センサ(12)により検出された超音波信号によって前記物体(30)の物体高さ(H)を評価するための方法を実施するように構成された計算ユニットと
を含む、車両用の超音波センサシステム。 - コンピュータプログラムがコンピュータで実行されるときに、請求項1から11のいずれか一項に記載の方法を実施するためのプログラムコードを含むコンピュータプログラム。
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