WO2018001768A1 - Verfahren zum betreiben einer ultraschallsensorvorrichtung eines kraftfahrzeugs mit erkennung von am kraftfahrzeug montierten objekten, ultraschallsensorvorrichtung sowie kraftfahrzeug - Google Patents

Verfahren zum betreiben einer ultraschallsensorvorrichtung eines kraftfahrzeugs mit erkennung von am kraftfahrzeug montierten objekten, ultraschallsensorvorrichtung sowie kraftfahrzeug Download PDF

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motor vehicle
sensor device
ultrasonic sensor
distance
determined
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Ulrich Bressler
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Valeo Schalter Und Sensoren Gmbh
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    • G01S2007/52009—Means for monitoring or calibrating of sensor obstruction, e.g. dirt- or ice-coating

Definitions

  • the present invention relates to a method for operating a
  • Ultrasonic sensor device of a motor vehicle wherein during the
  • Motor vehicle and describe the motor vehicle, and based on the distance values, a position of the object within a detection range of
  • Ultrasonic sensor device is determined. Moreover, the present invention relates to an ultrasonic sensor device for a motor vehicle. Finally, the present invention relates to a motor vehicle.
  • Such ultrasound sensor devices may be part of a driver assistance system, for example, which assists the driver when parking the motor vehicle in a parking space.
  • the ultrasonic sensor devices usually comprise a plurality of ultrasonic sensors with which objects in the surroundings of the motor vehicle can be detected. To detect the objects, temporally successive measuring cycles can be performed with the ultrasonic sensors. For each measuring cycle, an ultrasonic signal can be emitted in each case with the ultrasonic sensors and the ultrasonic signal reflected by the object can be received again. Based on the duration between the sending of the
  • Ultrasound signal can then be determined a distance between the motor vehicle and the object.
  • the bicycle rack is usually additionally electrically connected to the motor vehicle.
  • the ultrasonic sensors which are arranged in a rear bumper of the motor vehicle, are deactivated.
  • DE 10 201 1 101 013 A1 discloses a method for hiding an irrelevant object when detecting an obstacle.
  • a transmission signal is transmitted with a sensor and the reflected transmission signal is received again.
  • Driver assistance device is checked whether the reception time is within a predetermined time window with respect to the transmission time or not. In addition, it is checked by the driver assistance device whether a predetermined criterion regarding an amplitude of the reflected transmission signal is fulfilled or not.
  • DE 10 2012 017 668 A1 describes a method for operating an ultrasonic sensor device having a plurality of ultrasound sensors arranged in the rear region of the motor vehicle, while a trailer is coupled to a trailer coupling of the motor vehicle.
  • the coupled trailer distance values are detected by the ultrasonic sensors and an electronic
  • Control means transmitted, wherein by means of the control device on the basis of
  • Ultrasonic sensors not to the trailer, but belongs to a separate from the motor vehicle and the trailer obstacle.
  • Ultrasonic sensor device of the type mentioned can be operated reliably in objects mounted on the motor vehicle.
  • This object is achieved by a method by a
  • Ultrasonic sensor device of a motor vehicle are preferably timed
  • the Ultrasonic sensor device respectively determines distance values, wherein the distance values preferably describe a relative position between an object in the surroundings of the motor vehicle and the motor vehicle. Furthermore, a position of the object within a detection range of the ultrasound sensor device is determined in particular on the basis of the distance values.
  • the object is as at the
  • An inventive method is used to operate an ultrasonic sensor device of a motor vehicle.
  • chronologically successive measuring cycles are carried out, wherein in each of the measuring cycles distance values are determined with a plurality of ultrasonic sensors of the ultrasonic sensor device, the distance values describing a relative position between the object in the surroundings of the motor vehicle and the motor vehicle, and a position of the object within a detection range of the ultrasonic sensor device is determined on the basis of the distance values.
  • the object is called as at the
  • the ultrasonic sensor device may include a plurality of ultrasonic sensors. These ultrasonic sensors can be arranged distributed on the motor vehicle.
  • the ultrasonic sensors may be arranged in the front bumper and / or the rear bumper of the motor vehicle.
  • the ultrasonic sensors are operated in chronologically successive measuring cycles.
  • distance values are determined with the ultrasonic sensors. These distance values describe, in particular, the relative position between at least one object in the surroundings of the motor vehicle and the motor vehicle.
  • the respective distance values may describe a distance between the motor vehicle and the at least one object.
  • an ultrasonic signal can be emitted with the ultrasonic sensors and the ultrasonic signal reflected by the object can be received again. Based on the transit time between the emission of the ultrasound signal and the reception of the ultrasound signal reflected by the object, the distance value or the distance can then be determined. It can also be provided that so-called indirect measurements are carried out with the ultrasonic sensors. This is from a Ultrasonic sensor emitted the ultrasonic signal and an adjacent
  • Ultrasonic sensor receives the signal reflected from the object. Based on the respective transit times of the ultrasonic signals from the various ultrasonic sensors, the relative position between the motor vehicle and the object can then be determined.
  • the ultrasonic sensor device also has a detection range.
  • Detection area describes the area in which objects can be detected or detected with the ultrasonic sensors of the ultrasonic sensor device.
  • Detection range of the ultrasonic sensor device may be through the individual detection ranges of the ultrasonic sensors of the ultrasonic sensor device
  • Ultrasonic sensor device comprises a plurality of detection areas. This is
  • the ultrasonic sensor device comprises ultrasonic sensors, which are arranged on the front portion of the motor vehicle and
  • Ultrasonic sensors which are arranged at the rear of the motor vehicle.
  • Motor vehicle to be assigned a second detection area. Based on the distance values, it can be determined where the object is located within the
  • Detection area is located.
  • the object is recognized as being mounted on the motor vehicle if, given a predetermined number of measuring cycles, specific distance values from the object are equal and the position of the object is within a predetermined subarea of the detection area. While that
  • the temporally successive measuring cycles are carried out. If the distance values determined in each case by the same object are the same for a predetermined number or for the vast majority of the measurement cycles, this means that this object also remains at a constant distance from the motor vehicle during the movement of the motor vehicle having. This in turn means that the object is mounted on the motor vehicle or
  • distance values which describe a distance between the ultrasonic sensor or the motor vehicle and the object which is greater than zero.
  • objects are to be recognized, which are temporarily mounted on the motor vehicle and whose position was previously unknown.
  • Ultrasonic sensor device checked In this case, it can be checked whether the object is located in an area in which usually objects or attachments to the
  • the object or the attachment may be, for example, a bicycle carrier.
  • it may be a bicycle carrier, which at the rear of the motor vehicle or on the
  • the object or attachment can also be a spare wheel, which is usually arranged in off-road vehicles at the rear of the motor vehicle. Furthermore, the object or attachment can be a crash protection bar.
  • Ultrasonic sensor device objects or attachments that temporarily at a
  • the predetermined portion is in the direction of travel before the
  • the subarea is predetermined in such a way that it is in front of the vehicle in the direction of travel
  • the object may be, for example, a crash protection bar.
  • objects or attachments which are arranged at the rear of the motor vehicle, can be detected. These may be, for example, spare wheels, Rammschutzbügel, bike carriers, trailer hitches or the like. Due to the fact that the sub-area in front of or behind the motor vehicle
  • Motor vehicle to which the motor vehicle is moved in parallel, are detected as objects mounted on the motor vehicle.
  • objects to which the motor vehicle is moved in parallel, may be walls, crash barriers or parked vehicles.
  • a spatial extent of the object within the detection range is determined on the basis of the distance values and the
  • Ultrasonic sensor device is operated in dependence on the spatial extent of the object and / or a distance between the motor vehicle and the object. Based on the distance values determined with the ultrasonic sensors, the spatial dimensions of the object can be determined. In particular, it can be determined which partial area of the detection area occupies or blocks the object. This can also take into account how many side by side arranged ultrasonic sensors, the object is detected. Overall, it can thus be determined how the object mounted on the motor vehicle impacts on the vehicle
  • Detection range of the ultrasonic sensor device affects. Thus, it can be determined, for example, that operation of the ultrasound sensor device no longer makes sense since a large part of the detection area is covered by the object or
  • Ultrasonic sensor device despite the presence of the object further objects can be detected.
  • the distance between the motor vehicle and the object can be taken into account.
  • the distance between the motor vehicle and the object can be determined on the basis of the distance values. In this case, for example, it can be checked whether the object is located in a so-called interval sound range of the ultrasonic sensor device, in which the driver is for example informed that the object is located in the surroundings of the motor vehicle. It can also be examined whether the object is located in a so-called continuous tone range of the ultrasonic sensor device, in which, for example, is warned by a continuous acoustic tone before a possible collision with the object.
  • an operation of the ultrasonic sensor device is omitted if the spatial extent exceeds a limit value and / or the distance between the motor vehicle and the object falls below a threshold value.
  • the ultrasound sensor device may be regarded as blocked if the functionality mounted by the object mounted on the motor vehicle
  • Ultrasonic sensor device is significantly limited. This may be the case, for example, if the spatial extent is greater than a threshold
  • the entire detection range of the ultrasonic sensor device may be considered as blocked.
  • the distance between the motor vehicle and the object can be used to the functionality of the
  • the ultrasonic sensor device may be considered to be blocked. For example, if more than half of the interval tone range passes through the object
  • the ultrasonic sensor device can be regarded as blocked and not functional. Thus, it can be ensured, for example, that an object located in the interval sound area is displayed to the driver and if the distance between the motor vehicle and the object decreases and the object is in the continuous tone range, a reliable warning is given.
  • the object remains unconsidered if the spatial extension falls below a limit value and / or the distance between the object
  • the ultrasonic sensor device can not be taken into account in the object recognition.
  • the reflected ultrasonic signals or the distance values that originate from this object can not be taken into account.
  • the distance values that originate from this object are thus virtually filtered out.
  • an operation of the ultrasonic sensor device can be enabled even when an object has been mounted on the motor vehicle.
  • At least one further object in the surroundings of the motor vehicle is detected and a respective relative position between the motor vehicle and the further object is determined during the respective measuring cycles.
  • the ultrasonic sensors which are not covered by the object which is mounted on the motor vehicle, other objects in the vicinity of the motor vehicle can be detected. It can also be provided that the measurement results or distance values obtained by indirect measurements with the
  • Ultrasonic sensors were determined are used. This is particularly suitable when, for example, the direct signal path of an ultrasonic sensor is blocked by the object or a direct measurement is not possible.
  • a relative position between the motor vehicle and the other objects can be determined.
  • Ultrasonic sensors can be detected or detected. Thus, despite significant disruptions, a reliable environment detection and the warning of objects or obstacles can be made possible for the user of the vehicle.
  • a warning signal is output by means of the ultrasonic sensor device, if a distance between the motor vehicle and the at least one further object falls below a warning distance, wherein the warning distance in
  • the continuous tone range of the ultrasonic sensor device be defined, wherein a driver of the motor vehicle is warned for example by a continuous tone, if the at least one further object is in the continuous tone range or if the distance between the motor vehicle and the at least one further object is less than the warning distance ,
  • This warning distance can now be determined in dependence on the object which is mounted on the motor vehicle.
  • the object is located on the motor vehicle or a part of the vehicle
  • the warning distance For this purpose, first the distance between the motor vehicle and the object which is mounted on the motor vehicle can be determined. A standard warning distance, which is usually used, can then be moved backwards in the region of the object by this distance. Thus, it can also be prevented that a collision occurs between the object which is mounted on the motor vehicle and another object in the surroundings of the motor vehicle.
  • a check of whether the object is detected as being mounted on the motor vehicle is repeated at predetermined times.
  • the check in which the predetermined number of measuring cycles is checked for equal distance values, can be repeated at predetermined times. For example, the check can be carried out after starting the motor vehicle.
  • the check is carried out at predetermined times during the operation of the motor vehicle.
  • an object mounted on the motor vehicle can be recognized, which was mounted with the engine running.
  • it can be recognized in the same way that the mounted on the motor vehicle object of the
  • An inventive ultrasonic sensor device for a motor vehicle is for
  • Ultrasonic sensor device may include a plurality of ultrasonic sensors. Furthermore, the ultrasonic sensor device may comprise a control device, which may be formed for example by an electronic control unit of the motor vehicle. With the aid of the control device, the respective ultrasonic sensors can be actuated for carrying out the respective measuring cycles. Furthermore, the
  • Control device serve to evaluate the distance values that were determined with the ultrasonic sensors accordingly.
  • An inventive motor vehicle detects an inventive
  • the motor vehicle is in particular as
  • Embodiments and their advantages apply correspondingly to the ultrasonic sensor device according to the invention and to the motor vehicle according to the invention.
  • FIG. 1 shows a motor vehicle according to an embodiment of the present invention
  • Invention comprising an ultrasonic sensor device
  • FIG. 3 shows the motor vehicle, at the rear of which a second object is mounted
  • FIG. 5 shows the motor vehicle according to FIG. 4 according to a further embodiment.
  • Fig. 1 shows a motor vehicle 1 according to an embodiment of the present invention in a plan view.
  • the motor vehicle 1 is present as a passenger car
  • the motor vehicle 1 comprises an ultrasonic sensor device 2, which may be part of a driver assistance system, for example, which supports a driver of the motor vehicle 1 when parking the motor vehicle 1 in a parking space.
  • the ultrasonic sensor device 2 comprises a plurality of ultrasonic sensors 4.
  • the ultrasonic sensor device 2 comprises ten ultrasonic sensors 4, wherein five ultrasonic sensors 4 are arranged in a front region 5 and five ultrasonic sensors 4 in a rear region 6 of the motor vehicle 1.
  • the respective ultrasonic sensors 4 may be arranged on the bumpers of the motor vehicle 1.
  • objects 8 can be detected in an environment 7 of the motor vehicle 1.
  • an ultrasonic signal can be transmitted with the respective ultrasonic sensors 4.
  • the respective ultrasonic signal reflected by the object 8 can be received again. Based on the duration between the sending of the
  • Ultrasound signal can then be determined a distance value which describes a distance between the motor vehicle 1 and the object 8. It can with the
  • Ultrasonic sensors 4 are performed a direct measurement. This means that with an ultrasonic sensor, the ultrasonic signal is emitted and the reflected from the object 8 ultrasonic signal is received again with the same ultrasonic sensor 4.
  • an indirect measurement can be carried out with the ultrasonic sensors 4, in which the ultrasonic signal is transmitted with a first ultrasonic sensor 4 and the ultrasonic signal reflected by the object 8 is received by a second ultrasonic sensor 4.
  • the ultrasonic sensor device 2 further comprises a control device 3, which may be formed for example by an electronic control unit (ECU - Electronic Control Unit) of the motor vehicle 1.
  • the control device 3 is connected to the ultrasonic sensors 4 for data transmission. Corresponding data lines are not shown here for the sake of clarity. With the aid of the control device 3, the respective ultrasonic sensors 4 can be controlled. Furthermore, the measured values or distance values provided by the ultrasonic sensors 4 can be evaluated.
  • Fig. 2 shows the motor vehicle 1, wherein at the rear portion 6 of the motor vehicle 1, a first object 8 is arranged.
  • the first object 8 is a first bicycle carrier 9.
  • the detection area 10 is divided into several segments 1 1 here.
  • the object 8 which is arranged on the motor vehicle 1, to be detected.
  • a distance value is determined which describes the distance between the motor vehicle 1 and the object 8.
  • the spatial position of the object 8 in the detection area 10 and the spatial extent of the object 8 in the detection area 10 are determined on the basis of the distance values.
  • successive measuring cycles were determined, for example, can be stored in a ring buffer. If the vast majority of the distance values originating from the object 8 are the same, it can be assumed that the object 8 is mounted on the motor vehicle 1. In the present case, it is checked whether the object 8 is located in a predetermined partial area of the detection area 10.
  • the object 8 is located in a partial area of the detection area 10 which is assigned to the rear area 6 of the motor vehicle 1.
  • the mounted on the motor vehicle 1 object 8 are detected.
  • Motor vehicle 1 can be determined, is covered by the object 8, the ultrasonic sensor device 2 can be regarded as blocked and thus as non-functional. Furthermore, it can be checked whether two or more adjacent ultrasound sensors 4 are blocked by the object 8. This is the case here. Thus, the complete bumper side or the ultrasonic sensors 4 in the
  • Rear area 6 can be considered as blocked. In this case, a corresponding indication can be output to the driver that the ultrasound sensor device 2 is currently not available in the rear region 6.
  • FIG. 3 shows the motor vehicle 1, wherein in the rear area 6, a second object 8 is arranged.
  • the second object 8 is a spare wheel 12.
  • Ultrasonic sensors 4 which are not covered by the object 8, can be used to detect further objects in the surroundings 7 of the motor vehicle 1.
  • FIG. 4 shows the motor vehicle 1, wherein a third object 8 is arranged on the rear area 6 of the motor vehicle 1.
  • the third object 8 is a second bicycle carrier 13.
  • the second bicycle carrier 13 has smaller spatial dimensions in comparison to the first bicycle carrier 9 according to FIG. 2.
  • the object 8 and the bike carrier 13 is a relatively lower
  • Ultrasonic sensors 4 could further (not shown here) objects in the
  • Motor vehicle 1 describes to be registered. Thus, these other objects can be tracked accordingly.
  • Fig. 4 are also corresponding warning distances 14, 15, 16 shown in the detection area 10.
  • the second warning distance 15 limits the so-called interval sound range, from which an indication is issued that the object 8 is located in the environment 7 of the motor vehicle 1. This can be displayed to a driver of the motor vehicle 1, for example, on a corresponding display device.
  • the third warning distance 16 limits the so-called continuous-tone range, from which, for example, a sound is warned with a continuous tone before a collision with the object 8.
  • FIG. 5 shows the motor vehicle 1 and the object 8 according to FIG. 4 in a further one
  • Warning distance 16 adjusted as a function of the object 8.
  • the object 8 or the bicycle carrier 13 can be regarded as part of the motor vehicle 1.
  • the second warning distance 15 and the third warning distance 16 are shifted.
  • the interval tone area and the continuous tone area are also shifted depending on the object 8. It is provided that the continuous tone range and the interval tone range are shifted back by the distance between the motor vehicle 1 and the object 8.
  • the trailer hitch on which the bicycle carrier 13 is located may be 18 cm from the rear bumper. This will change the interval tone range and the

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Ultraschallsensorvorrichtung (2) eines Kraftfahrzeugs (1), bei welchem während das Kraftfahrzeug (1) bewegt wird, zeitlich aufeinanderfolgende Messzyklen durchgeführt werden, wobei bei jedem der Messzyklen mit einer Mehrzahl von Ultraschallsensoren (4) der Ultraschallsensorvorrichtung (4) jeweils Abstandswerte bestimmt werden, wobei die Abstandswerte eine relative Lage zwischen einem Objekt (8) in der Umgebung (7) des Kraftfahrzeugs (1) und dem Kraftfahrzeug (1) beschreiben, und anhand der Abstandwerte eine Position des Objekts (8) innerhalb eines Erfassungsbereichs (10) der Ultraschallsensorvorrichtung (2) bestimmt wird, wobei das Objekt (8) als an dem Kraftfahrzeug (1) montiert erkannt wird, falls die bei einer vorbestimmten Anzahl der Messzyklen von dem Objekt (8) bestimmten Abstandwerte gleich sind und sich die Position des Objekts (8) in einem vorbestimmten Teilbereich des Erfassungsbereichs (10) befindet.

Description

Verfahren zum Betreiben einer Ultraschallsensorvorrichtung eines Kraftfahrzeugs mit Erkennung von am Kraftfahrzeug montierten Objekten, Ultraschallsensorvorrichtung sowie Kraftfahrzeug
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer
Ultraschallsensorvorrichtung eines Kraftfahrzeugs, bei welchem während das
Kraftfahrzeug bewegt wird, zeitlich aufeinanderfolgende Messzyklen durchgeführt werden, wobei bei jedem der Messzyklen mit einer Mehrzahl von Ultraschallsensoren der Ultraschallsensorvorrichtung jeweils Abstandswerte bestimmt werden, wobei die
Abstandswerte eine relative Lage zwischen einem Objekt in der Umgebung des
Kraftfahrzeugs und dem Kraftfahrzeug beschreiben, und anhand der Abstandswerte eine Position des Objekts innerhalb eines Erfassungsbereichs der
Ultraschallsensorvorrichtung bestimmt wird. Darüber hinaus betrifft die vorliegende Erfindung eine Ultraschallsensorvorrichtung für ein Kraftfahrzeug. Schließlich betrifft die vorliegende Erfindung ein Kraftfahrzeug.
Das Interesse richtet sich vorliegend auf Ultraschallsensorvorrichtungen für
Kraftfahrzeuge. Solche Ultraschallsensorvorrichtungen können beispielsweise Teil eines Fahrerassistenzsystems sein, welches den Fahrer beim Einparken des Kraftfahrzeugs in eine Parklücke unterstützt. Die Ultraschallsensorvorrichtungen umfassen üblicherweise eine Mehrzahl von Ultraschallsensoren, mit denen Objekte in der Umgebung des Kraftfahrzeugs erfasst werden können. Zum Erkennen der Objekte können mit den Ultraschallsensoren zeitlich aufeinanderfolgende Messzyklen durchgeführt werden. Bei jedem Messzyklus kann mit den Ultraschallsensoren jeweils ein Ultraschallsignal ausgesendet werden und das von dem Objekt reflektierte Ultraschallsignal wieder empfangen werden. Anhand der Laufzeit zwischen dem Aussenden des
Ultraschallsignals und dem Empfangen des von dem Objekt reflektierten
Ultraschallsignals kann dann ein Abstand zwischen dem Kraftfahrzeug und dem Objekt bestimmt werden.
Wenn an dem Kraftfahrzeug zeitweise Anbauteile montiert werden, ergibt sich die Problematik, dass diese Anbauteile von der Ultraschallsensorvorrichtung als Objekte erkannt werden. Wenn als Anbauteil beispielsweise ein Fahrradträger an einer
Anhängerkupplung angeordnet wird, wird der Fahrradträger meist zusätzlich elektrisch mit dem Kraftfahrzeug verbunden. Hierzu ist es aus dem Stand der Technik bekannt, dass falls eine elektrische Verbindung zwischen dem Fahrradträger und dem Kraftfahrzeug erkannt wird, die Ultraschallsensoren, die in einem hinteren Stoßfänger des Kraftfahrzeugs angeordnet sind, deaktiviert werden.
Des Weiteren sind aus dem Stand der Technik Verfahren bekannt, bei denen im Betrieb der Ultraschallsensorvorrichtung Anhängerkupplungen ausgeblendet werden, wobei die Position der Anhängerkupplung bekannt ist. Hierzu beschreibt die
DE 10 201 1 101 013 A1 ein Verfahren zum Ausblenden eines irrelevanten Objekts beim Detektieren eines Hindernisses. Hierbei wird mit einem Sensor ein Sendesignal ausgesendet und das reflektierte Sendesignal wieder empfangen. Mit einer
Fahrerassistenzeinrichtung wird überprüft, ob der Empfangszeitpunkt innerhalb eines vorgegebenen Zeitfensters bezüglich des Sendezeitpunkts liegt oder nicht. Zusätzlich wird durch die Fahrerassistenzeinrichtung überprüft, ob ein vorbestimmtes Kriterium bezüglich einer Amplitude des reflektierten Sendesignals erfüllt ist oder nicht.
Ferner beschreibt die DE 10 2012 017 668 A1 ein Verfahren zum Betreiben einer Ultraschallsensorvorrichtung mit einer Vielzahl von im Heckbereich des Kraftfahrzeugs angeordneten Ultraschallsensoren, während ein Anhänger an eine Anhängerkupplung des Kraftfahrzeugs angekoppelt ist. Bei dem angekoppelten Anhänger werden jeweils Abstandswerte durch die Ultraschallsensoren erfasst und an eine elektronische
Steuereinrichtung übermittelt, wobei mittels der Steuereinrichtung anhand der
Abstandswerte überprüft wird, ob der Abstandsmesswert zumindest eines der
Ultraschallsensoren nicht zu dem Anhänger, sondern zu einem von dem Kraftfahrzeug und dem Anhänger separaten Hindernis gehört.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Lösung aufzuzeigen, wie eine
Ultraschallsensorvorrichtung der eingangs genannten Art bei am Kraftfahrzeug montierten Objekten zuverlässiger betrieben werden kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren, durch eine
Ultraschallsensorvorrichtung sowie durch ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen gemäß den jeweiligen unabhängigen Ansprüchen gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Bei einer Ausführungsform eines Verfahrens zum Betreiben einer
Ultraschallsensorvorrichtung eines Kraftfahrzeugs werden bevorzugt zeitlich
aufeinanderfolgende Messzyklen durchgeführt, während das Kraftfahrzeug bewegt wird. Bei jedem der Messzyklen werden mit einer Mehrzahl von Ultraschallsensoren der Ultraschallsensorvorrichtung jeweils Abstandswerte bestimmt, wobei die Abstandswerte bevorzugt eine relative Lage zwischen einem Objekt in der Umgebung des Kraftfahrzeugs und dem Kraftfahrzeug beschreiben. Des Weiteren wird insbesondere anhand der Abstandswerte eine Position des Objekts innerhalb eines Erfassungsbereichs der Ultraschallsensorvorrichtung bestimmt. Bevorzugt wird das Objekt als an dem
Kraftfahrzeug montiert erkannt, falls die bei einer vorbestimmten Anzahl der Messzyklen von dem Objekt bestimmten Abstandswerte gleich sind und sich die Position des Objekts in einem vorbestimmten Teilbereich des Erfassungsbereichs befindet.
Ein erfindungsgemäßes Verfahren dient zum Betreiben einer Ultraschallsensorvorrichtung eines Kraftfahrzeugs. Hierbei werden während das Kraftfahrzeug bewegt wird, zeitlich aufeinanderfolgende Messzyklen durchgeführt, wobei bei jedem der Messzyklen mit einer Mehrzahl von Ultraschallsensoren der Ultraschallsensorvorrichtung jeweils Abstandswerte bestimmt werden, wobei die Abstandswerte eine relative Lage zwischen dem Objekt in der Umgebung des Kraftfahrzeugs und dem Kraftfahrzeug beschreiben, und anhand der Abstandswerte eine Position des Objekts innerhalb eines Erfassungsbereichs der Ultraschallsensorvorrichtung bestimmt wird. Ferner wird das Objekt als an dem
Kraftfahrzeug montiert erkannt, falls die bei einer vorbestimmten Anzahl der Messzyklen von dem Objekt bestimmten Abstandswerte gleich sind und sich die Position des Objekts in einem vorbestimmten Teilbereich des Erfassungsbereichs befindet.
Die Ultraschallsensorvorrichtung kann eine Mehrzahl von Ultraschallsensoren aufweisen. Diese Ultraschallsensoren können verteilt an dem Kraftfahrzeug angeordnet sein.
Beispielsweise können die Ultraschallsensoren in dem vorderen Stoßfänger und/oder dem hinteren Stoßfänger des Kraftfahrzeugs angeordnet sein. Die Ultraschallsensoren werden in zeitlich aufeinanderfolgenden Messzyklen betrieben. Bei jedem Messzyklus werden mit den Ultraschallsensoren Abstandswerte bestimmt. Diese Abstandswerte beschreiben insbesondere die relative Lage zwischen zumindest einem Objekt in der Umgebung des Kraftfahrzeugs und dem Kraftfahrzeug. Beispielsweise können die jeweiligen Abstandswerte einen Abstand zwischen dem Kraftfahrzeug und dem zumindest einen Objekt beschreiben. Zum Bestimmen der jeweiligen Abstandswerte kann mit den Ultraschallsensoren ein Ultraschallsignal ausgesendet werden und das von dem Objekt reflektierte Ultraschallsignal wieder empfangen werden. Anhand der Laufzeit zwischen dem Aussenden des Ultraschallsignals und dem Empfangen des von dem Objekt reflektierten Ultraschallsignals kann dann der Abstandswert bzw. der Abstand bestimmt werden. Es kann auch vorgesehen sein, dass sogenannte indirekte Messungen mit den Ultraschallsensoren durchgeführt werden. Hierbei wird von einem Ultraschallsensor das Ultraschallsignal ausgesendet und ein benachbarter
Ultraschallsensor empfängt das von dem Objekt reflektierte Signal. Anhand der jeweiligen Laufzeiten der Ultraschallsignale von den verschiedenen Ultraschallsensoren kann dann die relative Lage zwischen dem Kraftfahrzeug und dem Objekt bestimmt werden.
Die Ultraschallsensorvorrichtung weist zudem einen Erfassungsbereich auf. Der
Erfassungsbereich beschreibt den Bereich, in welchem mit den Ultraschallsensoren der Ultraschallsensorvorrichtung Objekte erfasst bzw. erkannt werden können. Der
Erfassungsbereich der Ultraschallsensorvorrichtung kann sich durch die einzelnen Erfassungsbereiche der Ultraschallsensoren der Ultraschallsensorvorrichtung
zusammensetzen. Dabei kann es auch vorgesehen sein, dass die
Ultraschallsensorvorrichtung mehrere Erfassungsbereiche aufweist. Dies ist
beispielsweise der Fall, wenn die Ultraschallsensorvorrichtung Ultraschallsensoren aufweist, die an dem Frontbereich des Kraftfahrzeugs angeordnet sind und
Ultraschallsensoren aufweist, die an dem Heckbereich des Kraftfahrzeugs angeordnet sind. Somit kann dem Frontbereich bzw. dem Frontstoßfänger des Kraftfahrzeugs ein erster Erfassungsbereich und dem Heckbereich bzw. dem Heckstoßfänger des
Kraftfahrzeugs ein zweiter Erfassungsbereich zugeordnet werden. Auf Grundlage der Abstandswerte kann bestimmt werden, wo sich das Objekt innerhalb des
Erfassungsbereichs befindet.
Erfindungsgemäß ist es nun vorgesehen, dass das Objekt als an dem Kraftfahrzeug montiert erkannt wird, falls bei einer vorbestimmten Anzahl der Messzyklen von dem Objekt bestimmte Abstandswerte gleich sind und sich die Position des Objekts in einem vorbestimmten Teilbereich des Erfassungsbereichs befindet. Während sich das
Kraftfahrzeug bewegt werden die zeitlich aufeinanderfolgenden Messzyklen durchgeführt. Wenn sich bei einer vorbestimmten Anzahl bzw. bei der überwiegenden Mehrheit der Messzyklen ergibt, dass die Abstandswerte, die jeweils von dem gleichen Objekt bestimmt wurden, gleich sind, bedeutet dies, dass dieses Objekt auch während der Bewegung des Kraftfahrzeugs einen konstanten Abstand zu dem Kraftfahrzeug aufweist. Dies bedeutet wiederum, dass das Objekt an dem Kraftfahrzeug montiert bzw.
angeordnet sein kann. Vorliegend werden insbesondere Abstandswerte untersucht, die einen Abstand zwischen dem Ultraschallsensor bzw. dem Kraftfahrzeug und dem Objekt beschreiben, welcher größer als Null ist. Mit dem Verfahren sollen Objekte erkannt werden, die zeitweise an dem Kraftfahrzeug montiert werden und deren Position zuvor nicht bekannt ist. Darüber hinaus wird die Position des Objekts innerhalb Erfassungsbereichs der
Ultraschallsensorvorrichtung überprüft. Hierbei kann überprüft werden, ob sich das Objekt in einem Bereich befindet, in dem üblicherweise Objekte bzw. Anbauteile an dem
Kraftfahrzeug montiert werden. Bei dem Objekt bzw. dem Anbauteil kann es sich beispielsweise um einen Fahrradträger handeln. Insbesondere kann es sich um einen Fahrradträger handeln, welcher an dem Heck des Kraftfahrzeugs oder an der
Anhängerkupplung des Kraftfahrzeugs befestigt wird und welcher elektrisch nicht mit dem Kraftfahrzeug verbunden wird. Bei dem Objekt bzw. Anbauteil kann es sich auch um ein Ersatzrad handeln, welches üblicherweise bei Geländefahrzeugen an dem Heckbereich des Kraftfahrzeugs angeordnet wird. Ferner kann es sich bei dem Objekt bzw. Anbauteil um einen Rammschutzbügel handeln. Somit können mit Hilfe der
Ultraschallsensorvorrichtung Objekte bzw. Anbauteile, die zeitweise an einem
Kraftfahrzeug montiert sind, zuverlässig erkannt werden.
Bevorzugt befindet sich der vorbestimmte Teilbereich in Fahrtrichtung vor dem
Kraftfahrzeug oder in Fahrtrichtung hinter dem Kraftfahrzeug. Mit anderen Worden wird der Teilbereich derart vorbestimmt, dass sich dieser in Fahrtrichtung vor dem
Kraftfahrzeug oder in Fahrtrichtung hinter dem Kraftfahrzeug befindet. Somit können Objekte, die in einem Frontbereich des Kraftfahrzeugs montiert sind, erfasst werden. In diesem Fall kann es sich bei dem Objekt beispielsweise um einen Rammschutzbügel handeln. Darüber hinaus können Objekte bzw. Anbauteile, welche an dem Heckbereich des Kraftfahrzeugs angeordnet sind, erkannt werden. Hierbei kann es sich beispielsweise um Ersatzräder, Rammschutzbügel, Fahrradträger, Anhängerkupplungen oder dergleichen handeln. Dadurch, dass sich der Teilbereich vor oder hinter dem
Kraftfahrzeug befindet, kann verhindert werden, dass Objekte seitlich neben dem
Kraftfahrzeug, zu denen das Kraftfahrzeug parallel bewegt wird, als am Kraftfahrzeug montierte Objekte erkannt werden. Solche Objekte, zu denen das Kraftfahrzeug parallel bewegt wird, können Wände, Leitplanken oder geparkte Fahrzeuge sein.
In einer weiteren Ausführungsform wird anhand der Abstandswerte eine räumliche Erstreckung des Objekts innerhalb des Erfassungsbereichs bestimmt und die
Ultraschallsensorvorrichtung wird in Abhängigkeit von der räumlichen Erstreckung des Objekts und/oder eines Abstands zwischen dem Kraftfahrzeug und dem Objekt betrieben. Auf Grundlage der Abstandswerte, die mit den Ultraschallsensoren bestimmt werden, können die räumlichen Abmessungen des Objekts bestimmt werden. Insbesondere kann bestimmt werden, welchen Teilbereich des Erfassungsbereichs das Objekt einnimmt bzw. blockiert. Hierbei kann auch berücksichtigt werden, von wie vielen nebeneinander angeordneten Ultraschallsensoren das Objekt erfasst wird. Insgesamt kann somit ermittelt werden, wie sich das an dem Kraftfahrzeug montierte Objekt auf den
Erfassungsbereich der Ultraschallsensorvorrichtung auswirkt. Somit kann beispielsweise bestimmt werden, dass ein Betrieb der Ultraschallsensorvorrichtung nicht mehr sinnvoll ist, da ein Großteil des Erfassungsbereichs durch das Objekt abgedeckt bzw.
abgeschattet wird. Alternativ dazu kann erkannt werden, dass mit Hilfe der
Ultraschallsensorvorrichtung trotz dem Vorhandensein des Objekts weitere Objekte erfasst werden können. Alternativ oder zusätzlich zu der räumlichen Erstreckung des Objekts kann der Abstand zwischen dem Kraftfahrzeug und dem Objekt berücksichtigt werden. Der Abstand zwischen dem Kraftfahrzeug und dem Objekt kann anhand der Abstandswerte bestimmt werden. Hierbei kann beispielsweise überprüft werden, ob sich das Objekt in einem sogenannten Intervalltonbereich der Ultraschallsensorvorrichtung befindet, in welchem dem Fahrer beispielsweise angezeigt wird, dass sich das Objekt in der Umgebung des Kraftfahrzeugs befindet. Es kann auch untersucht werden, ob sich das Objekt in einem sogenannten Dauertonbereich der Ultraschallsensorvorrichtung befindet, in welchem beispielsweise durch einen akustischen Dauerton vor einer möglichen Kollision mit dem Objekt gewarnt wird.
In einer Ausgestaltung unterbleibt ein Betrieb der Ultraschallsensorvorrichtung, falls die räumliche Erstreckung einen Grenzwert überschreitet und/oder der Abstand zwischen dem Kraftfahrzeug und dem Objekt einen Schwellenwert unterschreitet. Mit anderen Worten kann die Ultraschallsensorvorrichtung als blockiert angesehen werden, falls durch das an das Kraftfahrzeug montierte Objekt die Funktionalität der
Ultraschallsensorvorrichtung deutlich eingeschränkt wird. Dies kann beispielsweise der Fall sein, wenn die räumliche Erstreckung größer als ein Grenzwert bzw. ein
vorbestimmtes Gebiet in dem Erfassungsbereich ist. Wenn beispielsweise zwei oder mehr nebeneinander angeordnete Ultraschallsensoren durch das Objekt blockiert sind, kann der gesamte Erfassungsbereich der Ultraschallsensorvorrichtung als blockiert angesehen werden. Ferner kann auch der Abstand zwischen dem Kraftfahrzeug und dem Objekt herangezogen werden, um die Funktionstüchtigkeit der
Ultraschallsensorvorrichtung zu bewerten. Wenn beispielsweise ein spezifischer Bereich, der entsprechend der Fahrzeuggeometrie konfiguriert sein kann, von dem Objekt bedeckt ist, kann die Ultraschallsensorvorrichtung als blockiert angesehen werden. Wenn beispielsweise mehr als die Hälfte des Intervalltonbereichs durch das Objekt
ausgeblendet wird, so kann die Ultraschallsensorvorrichtung als blockiert und nicht funktionsfähig angesehen werden. Somit kann beispielsweise gewährleistet werden, dass dem Fahrer ein Objekt, das sich in dem Intervalltonbereich befindet, angezeigt wird und falls sich der Abstand zwischen dem Kraftfahrzeug und dem Objekt verringert und sich das Objekt in dem Dauertonbereich befindet, eine zuverlässige Warnung erfolgt.
In einer weiteren Ausführungsform bleibt das Objekt unberücksichtigt, falls die räumliche Erstreckung einen Grenzwert unterschreitet und/oder der Abstand zwischen dem
Kraftfahrzeug und dem Objekt einen Schwellenwert überschreitet. Falls nur ein verhältnismäßig geringer Teilbereich des Erfassungsbereichs durch das an dem
Kraftfahrzeug montierte Objekt abgedeckt bzw. abgeschattet wird, können weitere Objekte in der Umgebung mit Hilfe der Ultraschallsensorvorrichtung erfasst werden. In diesem Fall kann dann das Objekt, das an dem Kraftfahrzeug montiert ist, bei der Objekterkennung nicht berücksichtigt werden. Beispielsweise können die reflektierten Ultraschallsignale bzw. die Abstandswerte, die von diesem Objekt stammen, nicht berücksichtigt werden. Die Abstandswerte, die von diesem Objekt stammen, werden also quasi herausgefiltert. Somit kann ein Betrieb der Ultraschallsensorvorrichtung ermöglicht werden, auch wenn ein Objekt an dem Kraftfahrzeug montiert wurde.
Ferner ist es bevorzugt vorgesehen, dass anhand der Abstandswerte zumindest ein weiteres Objekt in der Umgebung des Kraftfahrzeugs erfasst wird und bei den jeweiligen Messzyklen eine jeweilige relative Lage zwischen dem Kraftfahrzeug und dem weiteren Objekt bestimmt wird. Mit Hilfe der Ultraschallsensoren, die nicht von dem Objekt, das an das Kraftfahrzeug montiert ist, bedeckt sind, können weitere Objekte in der Umgebung des Kraftfahrzeugs erfasst werden. Dabei kann es auch vorgesehen sein, dass die Messergebnisse bzw. Abstandswerte, die durch indirekte Messungen mit den
Ultraschallsensoren bestimmt wurden, herangezogen werden. Dies eignet sich insbesondere dann, wenn beispielsweise der direkte Signalweg eines Ultraschallsensors durch das Objekt blockiert ist bzw. eine direkte Messung nicht möglich ist. Dabei kann jeweils eine relative Lage zwischen dem Kraftahrzeug und den weiteren Objekten bestimmt werden. Hierbei ist es insbesondere vorgesehen, dass das zumindest eine weitere Objekt in eine digitale Umgebungskarte eingetragen wird, welche die Umgebung des Kraftfahrzeugs beschreibt. Die Lücke, die durch das an dem Kraftfahrzeug montierte Objekt entsteht, kann somit über die Signalverarbeitung ausgeglichen werden. Durch das Nachverfolgen der weiteren Objekte in der Umgebungskarte können somit auch Objekte dann weiterverfolgt werden, wenn sie nicht mehr eindeutig mit Hilfe der
Ultraschallsensoren erfasst bzw. erkannt werden können. Für den Nutzer des Fahrzeugs kann somit trotz signifikanter Störungen eine zuverlässige Umfelderkennung und die Warnung vor Objekten bzw. Hindernissen ermöglicht werden. In einer Ausführungsform wird mittels der Ultraschallsensorvorrichtung ein Warnsignal ausgegeben, falls ein Abstand zwischen dem Kraftfahrzeug und dem zumindest einen weiteren Objekt einen Warnabstand unterschreitet, wobei der Warnabstand in
Abhängigkeit von dem Objekt bestimmt wird. Durch den Warnabstand kann
beispielsweise der Dauertonbereich der Ultraschallsensorvorrichtung definiert sein, wobei ein Fahrer des Kraftfahrzeugs beispielsweise durch einen Dauerton gewarnt wird, falls sich das zumindest eine weitere Objekt in dem Dauertonbereich befindet bzw. wenn der Abstand zwischen dem Kraftfahrzeug und dem zumindest einen weiteren Objekt geringer als der Warnabstand ist. Dieser Warnabstand kann nun in Abhängigkeit von dem Objekt, das an das Kraftfahrzeug montiert ist, bestimmt werden. Somit kann berücksichtigt werden, dass sich das Objekt an dem Kraftfahrzeug befindet bzw. einen Teil des
Kraftfahrzeugs darstellt.
Dabei ist es insbesondere vorgesehen, dass zum Bestimmen des Warnabstands ein Standardwarnabstand in einem Bereich des Objekts um den Abstand zwischen dem Kraftfahrzeug und dem Objekt erhöht wird. Dadurch, dass das Objekt an dem
Kraftfahrzeug montiert ist, ändern sich quasi die äußeren Abmessungen des
Kraftfahrzeugs. Dies wird durch die Anpassung des Warnabstands ausgeglichen. Hierzu kann zunächst der Abstand zwischen dem Kraftfahrzeug und dem Objekt, das an das Kraftfahrzeug montiert ist, bestimmt werden. Um diesen Abstand kann dann im Bereich des Objekts ein Standardwarnabstand, welcher üblicherweise verwendet wird, nach hinten verschoben werden. Somit kann auch verhindert werden, dass eine Kollision zwischen dem Objekt, das an das Kraftfahrzeug montiert ist, und einem weiteren Objekt in der Umgebung des Kraftfahrzeugs erfolgt. In einer weiteren Ausführungsform wird eine Überprüfung, ob das Objekt als an dem Kraftfahrzeug montiert erkannt wird, zu vorbestimmten Zeitpunkten wiederholt. Die Überprüfung, bei der die vorbestimmte Anzahl von Messzyklen auf gleiche Abstandswerte hin überprüft wird, kann zu vorbestimmten Zeitpunkten wiederholt werden. Beispielsweise kann die Überprüfung nach dem Starten des Kraftfahrzeugs durchgeführt werden. Es kann auch vorgesehen sein, dass die Überprüfung zu vorbestimmten Zeitpunkten während des Betriebs des Kraftfahrzeugs durchgeführt wird. Somit kann beispielsweise ein an dem Kraftfahrzeug montiertes Objekt erkannt werden, welches bei laufendem Motor montiert wurde. Ferner kann in gleicher Weise erkannt werden, dass das an dem Kraftfahrzeug montierte Objekt von dem
Kraftfahrzeug entfernt wurde. Somit kann beispielsweise zuverlässig erkannt werden, dass die Ultraschallsensorvorrichtung wieder vollständig funktionsfähig ist. Eine erfindungsgemäße Ultraschallsensorvorrichtung für ein Kraftfahrzeug ist zum
Durchführen eines erfindungsgemäßen Verfahrens ausgelegt. Die
Ultraschallsensorvorrichtung kann eine Mehrzahl von Ultraschallsensoren umfassen. Ferner kann die Ultraschallsensorvorrichtung eine Steuereinrichtung umfasst, die beispielsweise durch ein elektronisches Steuergerät des Kraftfahrzeugs gebildet sein kann. Mit Hilfe der Steuereinrichtung können die jeweiligen Ultraschallsensoren zum Durchführen der jeweiligen Messzyklen angesteuert werden. Ferner kann die
Steuereinrichtung dazu dienen, die Abstandswerte, die mit den Ultraschallsensoren bestimmt wurden, entsprechend auszuwerten.
Ein erfindungsgemäßes Kraftfahrzeug erfasst eine erfindungsgemäße
Ultraschallsensorvorrichtung. Das Kraftfahrzeug ist insbesondere als
Personenkraftwagen ausgebildet.
Die mit Bezug auf das erfindungsgemäße Verfahren vorgestellten bevorzugten
Ausführungsformen und deren Vorteile gelten entsprechend für die erfindungsgemäße Ultraschallsensorvorrichtung sowie für das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, den Figuren und der Figurenbeschreibung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen, sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Es sind somit auch Ausführungen von der Erfindung als umfasst und offenbart anzusehen, die in den Figuren nicht explizit gezeigt und erläutert sind, jedoch durch separierte Merkmalskombinationen aus den erläuterten Ausführungen hervorgehen und erzeugbar sind. Es sind auch Ausführungen und Merkmalskombinationen als offenbart anzusehen, die somit nicht alle Merkmale eines ursprünglich formulierten unabhängigen Anspruchs aufweisen. Es sind darüber hinaus Ausführungen und Merkmalskombinationen, insbesondere durch die oben dargelegten Ausführungen, als offenbart anzusehen, die über die in den Rückbezügen der Ansprüche dargelegten Merkmalskombinationen hinausgehen oder abweichen.
Die Erfindung wird nun anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen sowie unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigen:
Fig. 1 ein Kraftfahrzeug gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung, welches eine Ultraschallsensorvorrichtung aufweist;
Fig. 2 das Kraftfahrzeug, an dessen Heck ein erstes Objekt montiert ist;
Fig. 3 das Kraftfahrzeug, an dessen Heck ein zweites Objekt montiert ist;
Fig. 4 das Kraftfahrzeug, an dessen Heck ein drittes Objekt montiert ist;
Fig. 5 das Kraftfahrzeug gemäß Fig. 4 gemäß einer weiteren Ausführungsform.
In den Figuren werden gleiche und funktionsgleiche Elemente mit den gleichen
Bezugszeichen versehen.
Fig. 1 zeigt ein Kraftfahrzeug 1 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in einer Draufsicht. Das Kraftahrzeug 1 ist vorliegend als Personenkraftwagen
ausgebildet. Das Kraftfahrzeug 1 umfasst eine Ultraschallsensorvorrichtung 2, welche beispielsweise Teil eines Fahrerassistenzsystems sein kann, welches einen Fahrer des Kraftfahrzeugs 1 beim Einparken des Kraftfahrzeugs 1 in eine Parklücke unterstützt.
Die Ultraschallsensorvorrichtung 2 umfasst eine Mehrzahl von Ultraschallsensoren 4. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel umfasst die Ultraschallsensorvorrichtung 2 zehn Ultraschallsensoren 4, wobei fünf Ultraschallsensoren 4 in einem Frontbereich 5 und fünf Ultraschallsensoren 4 in einem Heckbereich 6 des Kraftfahrzeugs 1 angeordnet sind. Beispielsweise können die jeweiligen Ultraschallsensoren 4 an den Stoßfängern des Kraftfahrzeugs 1 angeordnet sein. Mit den Ultraschallsensoren 4 können Objekte 8 in einer Umgebung 7 des Kraftfahrzeugs 1 erfasst werden. Hierzu kann mit den jeweiligen Ultraschallsensoren 4 ein Ultraschallsignal ausgesendet werden. Ferner kann mit den Ultraschallsensoren 4 das jeweilige von dem Objekt 8 reflektierte Ultraschallsignal wieder empfangen werden. Anhand der Laufzeit zwischen dem Aussenden des
Ultraschallsignals und dem Empfangen des von dem Objekt 8 reflektierten
Ultraschallsignals kann dann ein Abstandswert bestimmt werden, welcher einen Abstand zwischen dem Kraftfahrzeug 1 und dem Objekt 8 beschreibt. Dabei kann mit den
Ultraschallsensoren 4 eine direkte Messung durchgeführt werden. Dies bedeutet, dass mit einem Ultraschallsensor das Ultraschallsignal ausgesendet wird und das von dem Objekt 8 reflektierte Ultraschallsignal wieder mit dem gleichen Ultraschallsensor 4 empfangen wird. Alternativ oder zusätzlich kann mit den Ultraschallsensoren 4 eine indirekte Messung durchgeführt werden, bei welcher mit einem ersten Ultraschallsensor 4 das Ultraschallsignal ausgesendet wird und mit einem zweiten Ultraschallsensor 4 das von dem Objekt 8 reflektierte Ultraschallsignal empfangen wird.
Die Ultraschallsensorvorrichtung 2 umfasst ferner eine Steuereinrichtung 3, die beispielsweise durch ein elektronisches Steuergerät (ECU - Electronic Control Unit) des Kraftfahrzeugs 1 gebildet sein kann. Die Steuereinrichtung 3 ist zur Datenübertragung mit den Ultraschallsensoren 4 verbunden. Entsprechende Datenleitungen sind vorliegend der Übersichtlichkeit halber nicht dargestellt. Mit Hilfe der Steuereinrichtung 3 können die jeweiligen Ultraschallsensoren 4 angesteuert werden. Ferner können die Messwerte bzw. Abstandswerte, die von den Ultraschallsensoren 4 bereitgestellt werden, ausgewertet werden.
Fig. 2 zeigt das Kraftfahrzeug 1 , wobei an dem Heckbereich 6 des Kraftfahrzeugs 1 ein erstes Objekt 8 angeordnet ist. Bei dem ersten Objekt 8 handelt es sich um einen ersten Fahrradträger 9. Darüber hinaus ist ein Erfassungsbereich 10 der
Ultraschallsensorvorrichtung 2 bzw. der Ultraschallsensoren 4 in dem Heckbereich 6 dargestellt. Der Erfassungsbereich 10 ist vorliegend in mehrere Segmente 1 1 eingeteilt. Vorliegend soll das Objekt 8, das an dem Kraftfahrzeug 1 angeordnet ist, erkannt werden. Hierzu werden während sich das Kraftfahrzeug 1 bewegt zeitlich aufeinanderfolgende Messzyklen mit den Ultraschallsensoren 4 durchgeführt. Bei jedem Messzyklus wird ein Abstandswert bestimmt, welcher den Abstand zwischen dem Kraftfahrzeug 1 und dem Objekt 8 beschreibt. Ferner wird anhand der Abstandswerte die räumliche Lage des Objekts 8 in dem Erfassungsbereich 10 sowie die räumliche Erstreckung des Objekts 8 in dem Erfassungsbereich 10 bestimmt.
Die jeweiligen Abstandswerte, die mit den Ultraschallsensoren während der
aufeinanderfolgenden Messzyklen bestimmt wurden, können beispielsweise in einem Ringspeicher gespeichert werden. Wenn die überwiegende Mehrheit der Abstandswerte, die von dem Objekt 8 stammen, gleich sind, kann davon ausgegangen werden, dass das Objekt 8 an dem Kraftfahrzeug 1 montiert ist. Vorliegend wird überprüft, ob sich das Objekt 8 in einem vorbestimmten Teilbereich des Erfassungsbereichs 10 befindet.
Vorliegend befindet sich das Objekt 8 in einem Teilbereich des Erfassungsbereichs 10, welcher dem Heckbereich 6 des Kraftfahrzeugs 1 zugeordnet ist. Somit kann mit Hilfe der Ultraschallsensorvorrichtung 2 das an dem Kraftfahrzeug 1 montierte Objekt 8 erkannt werden.
Ferner wird untersucht, welcher Teilbereich des Erfassungsbereichs 10 von dem Objekt 8 bedeckt bzw. blockiert wird. Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 wird von dem Objekt 8 ein verhältnismäßig großer Teilbereich des Erfassungsbereichs 10 bedeckt. Ferner kann der Abstand zwischen dem Kraftfahrzeug 1 und dem Objekt 8 bestimmt werden. Wenn ein spezifischer Bereich, der zuvor anhand der Geometrie des
Kraftfahrzeugs 1 bestimmt werden kann, durch das Objekt 8 bedeckt ist, kann die Ultraschallsensorvorrichtung 2 als blockiert und somit als nicht funktionsfähig angesehen werden. Ferner kann überprüft werden, ob zwei oder mehr nebeneinanderliegende Ultraschallsensoren 4 durch das Objekt 8 blockiert sind. Dies ist vorliegend der Fall. Somit kann die komplette Stoßfängerseite bzw. die Ultraschallsensoren 4 in dem
Heckbereich 6 als blockiert angesehen werden. In diesem Fall kann an den Fahrer ein entsprechender Hinweis ausgegeben werden, dass die Ultraschallsensorvorrichtung 2 im Heckbereich 6 momentan nicht zur Verfügung steht.
Im Vergleich hierzu zeigt Fig. 3 das Kraftfahrzeug 1 , wobei im Heckbereich 6 ein zweites Objekt 8 angeordnet ist. Bei dem zweiten Objekt 8 handelt es sich vorliegend um ein Ersatzrad 12. In diesem Fall ist ein verhältnismäßig geringer Teilbereich des
Erfassungsbereichs 10 durch das Objekt 8 bedeckt bzw. blockiert. Die
Ultraschallsensoren 4, die nicht durch das Objekt 8 bedeckt sind, können dazu genutzt werden, weitere Objekte in der Umgebung 7 des Kraftfahrzeugs 1 zu erfassen.
Fig. 4 zeigt das Kraftfahrzeug 1 , wobei an dem Heckbereich 6 des Kraftfahrzeugs 1 ein drittes Objekt 8 angeordnet ist. Bei dem dritten Objekt 8 handelt es sich vorliegend um einen zweiten Fahrradträger 13. Der zweite Fahrradträger 13 weist in Vergleich zu dem ersten Fahrradträger 9 gemäß Fig. 2 geringere räumliche Abmessungen auf. Vorliegend wird durch das Objekt 8 bzw. den Fahrradträger 13 ein verhältnismäßig geringer
Teilbereich des Erfassungsbereichs 10 blockiert. Dabei ist es vorgesehen, dass die Signale bzw. Abstandswerte, die von diesem Objekt 8 stammen, bei der Erfassung weiterer Objekte in dem Umgebungsbereich 7 nicht berücksichtigt werden. Dies ist vorliegend dadurch gekennzeichnet, dass diese Bereiche des Erfassungsbereichs 10 mit einem X markiert sind. Durch direkte und/oder indirekte Messungen mit den
Ultraschallsensoren 4 könne weitere (hier nicht dargestellte) Objekte in dem
Umgebungsbereich 7 des Kraftfahrzeugs erfasst werden. Dabei ist es insbesondere vorgesehen sein, dass diese weiteren Objekte bzw. deren relative Lage zu dem Kraftfahrzeug 1 in eine digitale Umgebungskarte, welche die Umgebung 7 des
Kraftfahrzeugs 1 beschreibt, eingetragen werden. Somit können diese weiteren Objekte entsprechend nachverfolgt werden.
In Fig. 4 sind ferner entsprechende Warnabstände 14, 15, 16 in dem Erfassungsbereich 10 dargestellt. Dabei erfolgt ab einem ersten Warnabstand 14 eine Detektion des Objekts 8. Der zweite Warnabstand 15 begrenzt den sogenannten Intervalltonbereich, ab welchem ein Hinweis ausgegeben wird, dass sich das Objekt 8 in der Umgebung 7 des Kraftfahrzeugs 1 befindet. Dies kann einem Fahrer des Kraftfahrzeugs 1 beispielsweise auf einer entsprechenden Anzeigeeinrichtung dargestellt werden. Der dritte Warnabstand 16 begrenzt den sogenannten Dauertonbereich, ab welchem beispielsweise akustisch mit einem Dauerton vor einer Kollision mit dem Objekt 8 gewarnt wird.
Fig. 5 zeigt das Kraftfahrzeug 1 und das Objekt 8 gemäß Fig. 4 in einer weiteren
Ausführungsform. Hierbei werden der zweite Warnabstand 15 und der dritte
Warnabstand 16 in Abhängigkeit von dem Objekt 8 angepasst. Vorliegend wird berücksichtigt, dass das Objekt 8 bzw. der Fahrradträger 13 als Teil des Kraftfahrzeugs 1 angesehen werden kann. In diesem Fall werden der zweite Warnabstand 15 und der dritte Warnabstand 16 verschoben. Somit werden auch der Intervalltonbereich und der Dauertonbereich in Abhängigkeit von dem Objekt 8 verschoben. Dabei ist es vorgesehen, dass der Dauertonbereich und der Intervalltonbereich um den Abstand zwischen dem Kraftfahrzeug 1 und dem Objekt 8 nach hinten verschoben werden. Beispielsweise kann die Anhängerkupplung, auf welcher der Fahrradträger 13 angeordnet ist, 18 cm von dem hinteren Stoßfänger entfernt sein. Damit werden der Intervalltonbereich und der
Dauertonbereich um 18 cm nach hinten verschoben. Somit ergeben sich der verschobene zweite Hinweisabstand 15' und der verschobene dritte Hinweisabstand 16'. Somit kann eine Kollision zwischen dem Objekt 8, das an dem Kraftfahrzeug 1 montiert ist, und einem weiteren Objekt verhindert werden.

Claims

Patentansprüche
1 . Verfahren zum Betreiben einer Ultraschallsensorvorrichtung (2) eines
Kraftfahrzeugs (1 ), bei welchem während das Kraftfahrzeug (1 ) bewegt wird, zeitlich aufeinanderfolgende Messzyklen durchgeführt werden, wobei bei jedem der Messzyklen mit einer Mehrzahl von Ultraschallsensoren (4) der
Ultraschallsensorvorrichtung (4) jeweils Abstandswerte bestimmt werden, wobei die Abstandswerte eine relative Lage zwischen einem Objekt (8) in der Umgebung (7) des Kraftfahrzeugs (1 ) und dem Kraftfahrzeug (1 ) beschreiben, und anhand der Abstandwerte eine Position des Objekts (8) innerhalb eines Erfassungsbereichs (10) der Ultraschallsensorvorrichtung (2) bestimmt wird,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Objekt (8) als an dem Kraftfahrzeug (1 ) montiert erkannt wird, falls die bei einer vorbestimmten Anzahl der Messzyklen von dem Objekt (8) bestimmten
Abstandwerte gleich sind und sich die Position des Objekts (8) in einem
vorbestimmten Teilbereich des Erfassungsbereichs (10) befindet.
2. Verfahren nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass
sich der vorbestimmte Teilbereich in Fahrtrichtung vor dem Kraftfahrzeug (1 ) oder in Fahrtrichtung hinter dem Kraftfahrzeug (1 ) befindet.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
anhand der Abstandswerte eine räumliche Erstreckung des Objekts (8) innerhalb des Erfassungsbereichs (10) bestimmt wird und die Ultraschallsensorvorrichtung (2) in Abhängigkeit von der räumliche Erstreckung des Objekts (8) und/oder eines Abstands zwischen dem Kraftfahrzeug (1 ) und dem Objekt (8) betrieben wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, dass
ein Betrieb der Ultraschallsensorvorrichtung (2) unterbleibt, falls die räumliche Erstreckung einen Grenzwert überschreitet und/oder der Abstand zwischen dem Kraftfahrzeug (1 ) und dem Objekt (8) einen Schwellwert unterschreitet.
5. Verfahren nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Objekt (8) unberücksichtigt bleibt, falls die räumliche Erstreckung einen Grenzwert unterschreitet und/oder der Abstand zwischen dem Kraftfahrzeug (1 ) und dem Objekt (8) einen Schwellwert überschreitet.
6. Verfahren nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, dass
anhand der Abstandswerte zumindest ein weiteres Objekt in der Umgebung (7) des Kraftfahrzeugs (1 ) erfasst wird und bei den jeweiligen Messzyklen eine relative Lage zwischen dem Kraftfahrzeug (1 ) und dem zumindest einen weiteren Objekt bestimmt wird.
7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6,
dadurch gekennzeichnet, dass
mittels der Ultraschallsensorvorrichtung (2) ein Warnsignal ausgegeben wird, falls ein Abstand zwischen dem Kraftfahrzeug (1 ) und dem zumindest einen weiteren Objekt einen Warnabstand (14, 15, 16) unterschreitet, wobei der Warnabstand (14, 15, 16) in Abhängigkeit von dem Objekt (8) bestimmt wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet, dass
zum Bestimmen des Warnabstands (14, 15, 16) ein Standardwarnabstand in einem Bereich des Objekts (8) um den Abstand zwischen dem Kraftfahrzeug (1 ) und dem Objekt (8) erhöht wird.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
eine Überprüfung, ob das Objekt (8) als an dem Kraftfahrzeug (1 ) montiert erkannt wird, zu vorbestimmten Zeitpunkten wiederholt wird.
10. Ultraschallsensorvorrichtung (2) für ein Kraftfahrzeug (1 ), welche zum Durchführen eines Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche ausgelegt ist.
1 1 . Kraftfahrzeug (1 ) mit einer Ultraschallsensorvorrichtung (2) nach Anspruch 10.
PCT/EP2017/064892 2016-06-29 2017-06-19 Verfahren zum betreiben einer ultraschallsensorvorrichtung eines kraftfahrzeugs mit erkennung von am kraftfahrzeug montierten objekten, ultraschallsensorvorrichtung sowie kraftfahrzeug WO2018001768A1 (de)

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DE102016111883A1 (de) 2018-01-04

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