DE102011004332A1

DE102011004332A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Efassung einer Umgebung eines Fahrzeugs

Info

Publication number: DE102011004332A1
Application number: DE102011004332A
Authority: DE
Inventors: Michael Seiter; Florian Raisch; Matthias Karl; Albrecht Irion; Peter Ernst
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2011-02-17
Filing date: 2011-02-17
Publication date: 2012-08-23
Also published as: ITMI20120163A1; GB2488233A; GB201202642D0; FR2971856B1; FR2971856A1; GB2488233B

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erfassung einer Umgebung eines Fahrzeugs. Es werden Sendepulse in die Umgebung mittels mindestens eines ersten und eines zweiten Wandlers abgegeben. Die zugehörigen Empfangspulse werden erfasst, welche den von der Umgebung zurückgeworfenen Sendepulsen entsprechen. Objektsignale werden anhand der Empfangspulse ermittelt. Das Ermitteln der Objektsignale umfasst ein Diskretisieren der Empfangspulse gemäß den jeweiligen Erkennungsschwellenwerten mittels Filtern der Empfangspulse sowie ein Vergleichen der gefilterten Empfangspulse mit jeweils einem Erkennungsschwellenwert für den ersten und den zweiten Wandler. Der Erkennungsschwellenwert für den ersten Wandler ist derart an den Erkennungsschwellenwert für den zweiten Wandler angepasst, dass sich die Objektsignale oder die gefilterten Empfangspulse im Wesentlichen entsprechen, wenn der erste und der zweite Wandler auf ein Objekt ausgerichtet sind, das die Empfangspulse für beide Wandler gleichermaßen zurückwirft. Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.

Description

Stand der Technik
Es ist bekannt, mittels Pulsechoverfahren Objekte in der Umgebung eines Fahrzeugs zu erfassen. Werden mehrere Sensoren verwendet, so kann die Umgebung mit mehreren Sensorbereichen abgedeckt werden. Eine korrekte Objektdarstellung ergibt sich jedoch nur, wenn alle Sensoren mit den gleichen Parametern arbeiten, wobei insbesondere nur dann die Umgebung korrekt angegeben wird, wenn die Empfindlichkeit der Sensoren gleich ist. Ergibt sich jedoch eine unterschiedliche Dämpfung der Wandler beim Senden und/oder beim Empfangen der Pulse, so ergibt sich eine uneinheitliche Objekterfassung.
Es ist ferner bekannt, die empfangenen Pulse mit einem Erkennungsschwellenwert zu vergleichen, wobei ein Objekt erfasst wird, wenn das Empfangssignal des empfangenen Pulses über dem Erkennungsschwellenwert liegt. Es sind Maßnahmen bekannt, um eine oben beschriebene Dämpfung zu kompensieren, indem der Erkennungsschwellenwert bei einer zusätzlichen Dämpfung entsprechend verringert wird, so dass trotz Dämpfung die effektive Empfindlichkeitsschwelle unverändert bleibt.
So ist beispielsweise in der Anmeldung US 2007/0291590 A1 beschrieben, bei einer ultraschallbasierten Objekterfassung Schwellenwerte unterschiedlicher Sensoren anzupassen, wodurch sich für die unterschiedlichen Sensoren und für dasselbe Objekt die gleiche effektive Empfindlichkeit ergibt. Weisen zwei Sensoren einen überlappenden Empfangsbereich auf, in dem sich dasselbe Objekt zur selben Zeit befindet, so werden die Schwellwerte anhand der Signalstärken (die sich aufgrund von Dämpfungen unterscheiden können) der Sensoren aneinander angepasst.
Zum einen ist ein derartiges Verfahren nur ausführbar, wenn das Empfangssignal selbst unmittelbar verwertet wird, indem es mit dem zugehörigen Schwellenwert verglichen wird. Zum anderen ist bei einem derartigen Verfahren erforderlich, dass sich die Sensorbereiche überschneiden. Zudem ist notwendig, dass ein Objekt im Schnittbereich der beiden Sensoren erfasst wird, wobei zudem validiert werden muss, dass sich das Objekt auch tatsächlich in dem Schnittbereich befindet. Dadurch sind Verfahren gemäß dem Stand der Technik unflexibel und auf bestimmte Anwendungsszenarien beschränkt.
Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, eine Vorgehensweise aufzuzeigen, mit der sich die Umgebung eines Fahrzeugs erfassen lässt, ohne dass hierbei eine Beschränkung auf bestimmte Einsatzmöglichkeiten besteht.
Offenbarung der Erfindung
Diese Aufgabe wird gelöst durch das Verfahren und die Vorrichtung gemäß den unabhängigen Ansprüchen.
Die Erfindung ermöglicht die Anpassung eines Erfassungsparameters innerhalb von Verfahren, bei denen die Empfangspulse zunächst vorverarbeitet werden, um dadurch die Objekterkennung effizienter zu gestalten. Die Erfindung ermöglicht ferner, Erfassungsparameter von Wandlern aneinander anzupassen, die keinen überlappenden Sensorbereich aufweisen. Insbesondere die erfindungsgemäße Vorverarbeitung der Empfangspulse verringert Störungen, da die vorverarbeiteten Pulse weniger störungsanfällig sind und somit verlustfreier innerhalb des Fahrzeugs übertragen werden können. Die Erfindung ist zudem mit einfachen Mitteln umsetzbar und lässt sich ohne Weiteres in bereits bestehende Systeme durch leichte Modifikationen integrieren. Schließlich sind zur Einstellung des betreffenden Erfassungsparameters nur simple Berechnungen notwendig, wobei Größen zugrunde liegen, die auf einfache Weise bestimmt werden können.
Erfindungsgemäß wird die Auswertung zweier Wandler aneinander angepasst, indem die jeweiligen Erfassungsparameter derart aneinander angeglichen werden, dass sich Objektsignale der unterschiedlichen Wandler im Wesentlichen entsprechen. Objektsignale sind hierbei diejenigen vorverarbeiteten Pulse, die das Objekt selbst kennzeichnen, beispielsweise durch eine Pulslänge. Die Länge und die Amplitude der Objektsignale ergeben insbesondere Aufschluss über die Reflexionsstärke, den Abstand und/oder die Geschwindigkeit des Objekts. Das Objektsignal kann in spezifischen Ausführungsformen stark vereinfacht sein, beispielsweise in Form eines binären Objektsignals.
Das Objektsignal sowie der gefilterte Empfangspuls werden gleichermaßen als Zielgrößen einer Regelung verwendet, wobei als eine Stellgröße ein Erfassungsparameter verwendet wird. Somit werden die Erfassungsparameter der Wandler aneinander angeglichen, indem die Objektsignale oder die gefilterten Empfangspulse der unterschiedlichen Wandler in Einklang miteinander gebracht werden. Um diese Anpassung zu erreichen, wird der Erfassungsparameter für den ersten Wandler verändert, so dass die gefilterten Empfangspulse der unterschiedlichen Wandler oder die Objektsignale der unterschiedlichen Wandler einander entsprechen. Da die zu vergleichenden Regelgrößen diskretisiert sind bzw. vereinfacht sind, kann die Regelung präzise ausgeführt werden, beispielsweise durch einfaches Inkrementieren oder Dekrementieren des jeweiligen Erfassungsparameters, wenn sich die Objektsignale nur ungenügend entsprechen. Insbesondere die Betrachtung der vereinfachten Pulse (d. h. der gefilterten Empfangspulse oder der Objektsignale) erlaubt eine effektive, stabile Regelung der Erfassungsparameter bei geringem Berechnungsaufwand. Die Regelung kann insbesondere diskretisiert sein, wobei der betreffende Erfassungsparameter um ein bestimmtes Inkrement erhöht oder um ein bestimmtes Dekrement verringert wird.
Die Erfindung sieht ein Verfahren zur Erfassung einer Umgebung eines Fahrzeugs vor. Hierbei wird die Umgebung abgetastet, indem Sendepulse in die Umgebung mittels mindestens eines ersten Wandlers und eines zweiten Wandlers abgegeben werden. Die zugehörigen Empfangspulse werden erfasst, wobei die Empfangspulse den von der Umgebung zurückgeworfenen Sendepulsen entsprechen. Die Sendepulse und somit auch die Empfangspulse umfassen jeweils eine Vielzahl von Wellenperioden. Die Sendepulse bzw. die Empfangspulse sind vorzugsweise akustische Pulse, wobei der Wandler vorzugsweise ein akustischer Wandler ist, insbesondere ein piezoelektrischer Wandler.
Es werden anhand der Empfangspulse Objektsignale ermittelt, deren Form die in der Umgebung vorliegenden Objekte oder das in der Umgebung vorliegende Objekt charakterisieren. Die Objektsignale werden ermittelt, indem die Empfangspulse anhand von Erkennungsschwellenwerten diskretisiert werden. Das Diskretisieren umfasst Filtern der Empfangspulse und, nachfolgend, Vergleichen der gefilterten Empfangspulse mit einem Erkennungsschwellenwert für den ersten Wandler und einem Erkennungsschwellenwert für den zweiten Wandler. Während sich das Filtern der Empfangspulse auf wertkontinuierliche Pulse bezieht, führt das Vergleichen der gefilterten Empfangspulse zu wertdiskreten Ergebnissen, insbesondere zu binären Ergebnissen. Diese Schritte werden für jeden der genannten Wandler individuell ausgeführt, so dass jeder Wandler einen Erkennungsschwellenwert aufweist, der für die jeweiligen Wandler individuell sein kann. Bevorzugt werden die Empfangspulse unmittelbar am Wandler gefiltert und vorzugsweise auch dort mit den Erkennungsschwellenwerten verglichen. Die Erkennungsschwellenwerte werden vorzugsweise extern zu dem betreffenden Wandler erzeugt und an den Wandler übermittelt.
Erfindungsgemäß wird die Umgebung mittels des ersten Wandlers und des zweiten Wandlers unter Anwendung der Erfassungsparameter abgetastet. Für jeden Wandler wird mindestens ein individueller Erfassungsparameter vorgesehen. Zumindest für einen der Wandler ist mindestens einer der Erfassungsparameter veränderlich, um die erfindungsgemäße Anpassung zu ermöglichen.
Erfindungsgemäß wird der Erfassungsparameter des ersten Wandlers derart an den Erfassungsparameter des zweiten Wandlers angepasst, dass sich die Objektsignale und/oder die gefilterten Empfangspulse im Wesentlichen entsprechen. Im Rahmen des Filterns der Empfangspulse werden die Erkennungsschwellenwerte mit einbezogen, so dass die Filterung der Empfangspulse gemäß den jeweiligen Erkennungsschwellenwerten ausgeführt wird, die gleich sein können, oder die sich individuell unterscheiden können, um die erfindungsgemäße Anpassung zu ermöglichen.
Die Objektsignale und/oder die gefilterten Empfangspulse im entsprechen sich im Wesentlichen insbesondere dann, wenn sich ihre dynamischen Signalverläufe, ihre dynamische Signalformen, ihre Längen, ihre Amplituden, ihre Maxima, ihre Pegel, ihre Zeitdauern, während denen ein vorgegebener positiver oder negativer, vorgegebener Wert überschritten oder unterschritten ist, und/oder ihre Signalstärken im Wesentlichen entsprechen. Ferner entsprechen sich die Objektsignale und/oder die gefilterten Empfangspulse, wenn ein Ähnlichkeitsmaß einen vorbestimmten Wert übersteigt. Hierbei kann das Ähnlichkeitsmaß eine Eigenschaft eines Kreuzkorrelationssignals der betreffenden Objektsignale bzw. der gefilterten Empfangspulse sein, insbesondere ein Korrelationskoeffizient, der vorzugsweise normiert ist.
Die Erfassungsparameter des ersten und des zweiten Wandlers werden aneinander angepasst, wenn der erste und der zweite Wandler auf ein Objekt gerichtet sind, das die Empfangspulse für beide Wandler gleichermaßen zurückwirft. Das Objekt wirft die Empfangspulse entweder mit gleicher oder mit vergleichbarer Signalstärke zurück. Die Empfangspulse werden somit von demselben Objekt zurückgeworfen, wobei sich die Sensorbereiche der Wandler nicht überlappen müssen. Erfindungsgemäß entsprechen sich die Objektsignale bzw. die gefilterten Empfangspulse entweder im Wesentlichen hinsichtlich einer Pulsdauer oder einer Signalstärke, insbesondere im Falle der gefilterten Empfangspulse.
Für die Realisierung der aneinander anzupassenden Erfassungsparameter bestehen die folgenden Möglichkeiten, die einzeln und in Kombination miteinander verwendet werden können.
Eine erste Möglichkeit ist es, als Erfassungsparameter die Erkennungsschwellenwerte der Wandler zu verwenden. Diese Möglichkeit wird insbesondere anhand der Figuren näher erläutert. Hierbei sind die Erkennungsschwellenwerte der Wandler individuell und können aneinander angepasst werden, um die gefilterten Empfangspulse und/oder die Objektsignale des ersten und des zweiten Wandlers in Übereinstimmung zu bringen. Insbesondere kann der Erkennungsschwellenwert des ersten Wandlers an den Erkennungsschwellenwert des zweiten Wandlers angepasst werden. Der Erkennungsschwellenwert des ersten Wandlers, der Erkennungsschwellenwert des zweiten Wandlers oder die Erkennungsschwellenwerte des ersten und des zweiten Wandlers sind somit veränderlich, um die Anpassung zu erlauben.
Eine zweite Möglichkeit ist es, als Erfassungsparameter jeweilige Sendesignalstärken der Wandler zu verwenden. Die Sendepulse werden von dem ersten und dem zweiten Wandler mit den jeweiligen Sendesignalstärken abgegeben. Ist beispielsweise der gefilterte Empfangspuls des ersten Wandlers schwächer oder stärker als der gefilterte Empfangspuls des zweiten Wandlers, so wird die Sendesignalstärke des ersten Wandlers gegenüber der Sendesignalstärke des zweiten Wandlers erhöht bzw. verringert. Die Sendesignalstärken des ersten und des zweiten Wandlers sind individuell. Die Sendesignalstärke des ersten Wandlers, die Sendesignalstärke des zweiten Wandlers oder die Sendesignalstärken des ersten und des zweiten Wandlers sind gegenüber der Sendesignalstärke des jeweils anderen Wandlers veränderlich.
Eine dritte Möglichkeit ist es, als Erfassungsparameter Periodendauerreferenzen der jeweiligen Wandler zu verwenden. Anhand dieser Periodendauerreferenzen werden Periodendauern der Objektsignale oder der gefilterten Empfangspulse der Wandler erfasst. Hierbei werden Periodendauern beispielsweise anhand von Nulldurchgängen, Vorzeichenwechseln, Extrema oder anhand anderer Signalmerkmale der Objektsignale oder der gefilterten Empfangspulse erfasst. Diese erfassten Periodendauern werden Periodendauerreferenzen gegenübergestellt, die beispielsweise als Taktsignal oder als vorgegebene Soll-Periodendauer vorgegeben sind. Eine Soll-Periodendauer entspricht insbesondere der Periodendauer des zugehörigen Sendepulses. Durch die Gegenüberstellung der erfassten Periodendauern und der Periodendauerreferenzen werden beispielsweise Relativgeschwindigkeiten des Objekts gegenüber dem Wandler, der das Objekt abtastet, ermittelt. Wird diese Erfassung mittels eines der Wandler durch eine Störung oder durch Alterung oder durch einen Fehler verfälscht, so kann durch die Anpassung einer der Periodendauerreferenzen die Verfälschung erfindungsgemäß ausgeglichen werden. Hierbei wird zumindest eine der Periodendauerreferenzen derart gegenüber der anderen Periodendauerreferenzen verändert, dass sich bei dem gleichen Objekt und somit bei der gleichen Geschwindigkeit sich im Wesentlichen entsprechende oder übereinstimmende Objektsignale oder gefilterte Empfangspulse ergeben. Die Periodendauerreferenz des ersten Wandlers, die Periodendauerreferenz des zweiten Wandlers, oder beide Periodendauerreferenzen sind gegenüber der Periodendauerreferenz des jeweils anderen Wandlers veränderlich.
Alle oder nur zwei der drei vorgenannten Möglichkeiten können miteinander kombiniert werden. In diesem Fall weist jeder Wandler mehrere verschiedenartige Erfassungsparameter auf, die gegenüber den korrespondierenden Erfassungsparametern des anderen Wandlers angepasst werden. Wenn die zweite und/oder die dritte der vorgenannten Möglichkeiten realisiert wird, ohne die erste Möglichkeit zu realisieren, so können die Erkennungsschwellenwerte der Wandler konstant oder wertidentisch sein.
Eine erste Ausführungsform der Erfindung ist auf die Betrachtung der Objektsignale gerichtet. Die erste Ausführungsform sieht vor, dass die Erfassungsparameter den Erkennungsschwellenwerten entsprechen. Insbesondere kann die erste Ausführungsform Merkmale der voranstehend genannten ersten Möglichkeit realisieren. Gemäß der ersten Ausführungsform wird der Erkennungsschwellenwert des ersten Wandlers um ein Dekrement verringert, wenn eine Pulslänge des Objektsignals des ersten Wandlers kleiner ist als eine Pulslänge des Objektsignals des zweiten Wandlers. Ferner wird der Erkennungsschwellenwert des ersten Wandlers um ein Inkrement erhöht, wenn die Pulslänge des Objektsignals des ersten Wandlers größer ist als die Pulslänge des Objektsignals des zweiten Wandlers. Insbesondere um ein stabiles System vorzusehen, wird der Erkennungsschwellenwert des ersten Wandlers beibehalten, wenn die Pulslänge des Objektsignals des ersten Wandlers um nicht mehr als eine vorgegebene Differenz von der Pulslänge des Objektsignals des zweiten Wandlers abweicht. In dieser Ausführungsform wird der Erkennungsschwellenwert und somit die effektive Empfindlichkeit des ersten Wandlers an die des zweiten Wandlers angeglichen, bis sich vergleichbare oder gleiche Pulslängen des Objektsignals ergeben. Der Erkennungsschwellenwert des zweiten Wandlers dient hierbei als Referenz und wird vorzugsweise nicht verändert, wenn der Erkennungsschwellenwert des ersten Wandlers verändert wird.
Die Pulslänge des Objektsignals entspricht der Länge eines Pegels des Objektsignals, das sich durch die Reflexion eines Sendepulses an einem Objekt ergibt. Der durch die Länge des Pegels definierte Puls ist ein Ergebnis des Vergleichs und kann ein wertdiskreter, insbesondere ein binärer Puls sein.
Eine zweite Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass die Erfassungsparameter den Erkennungsschwellenwerten entsprechen. Insbesondere kann die zweite Ausführungsform Merkmale der voranstehend genannten ersten Möglichkeit realisieren. Die zweite Ausführungsform betrifft der gefilterte Empfangspuls, insbesondere die Signalstärke des gefilterten Empfangspulses. Wie bereits bemerkt, werden die Empfangspulse gemäß den jeweiligen Erkennungsschwellenwerten gefiltert, so dass die Erkennungsschwellenwerte die Signalstärke des gefilterten Empfangspulses beeinflussen. Diese zweite Ausführungsform sieht vor, dass der Erkennungsschwellenwert des ersten Wandlers um ein Dekrement verringert wird, wenn eine Signalstärke des gefilterten Empfangspulses des ersten Wandlers kleiner ist als eine Signalstärke des gefilterten Empfangspulses des zweiten Wandlers. Gleichermaßen wird der Erkennungsschwellenwert des ersten Wandlers um ein Inkrement erhöht, wenn die Signalstärke des gefilterten Empfangspulses des ersten Wandlers größer als die Signalstärke des gefilterten Empfangspulses des zweiten Wandlers ist. Zum Zwecke der Systemstabilität wird auch in dieser Ausführungsform der Erkennungsschwellenwert des ersten Wandlers beibehalten, wenn die Signalstärke des gefilterten Empfangspulses des ersten Wandlers um nicht mehr als eine vorgegebene Differenz von der Signalstärke des gefilterten Empfangspulses des zweiten Wandlers abweicht. Als Maß für die Signalstärke wird die Energie oder das Maximum des gefilterten Empfangspulses verwendet.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung, der insbesondere mit den beiden vorgenannten Ausführungsformen verwendet werden kann, sieht vor, dass ein Kompensationsbetrag beim Vergleich der Objektsignale bzw. gefilterten Empfangspulse ermöglicht wird. Dieser weitere Aspekt sieht vor, dass die Erfassungsparameter den Sendesignalstärken oder die Erkennungsschwellenwerte entsprechen. Gemäß diesem weiteren Aspekt ist der Erfassungsparameter des ersten Wandlers derart an den Erfassungsparameter des zweiten Wandlers angepasst, dass sich die Objektsignale oder die gefilterten Empfangspulse bis auf diesen Kompensationsbetrag ähneln, wenn der erste und der zweite Wandler auf ein Objekt ausgerichtet sind. Dadurch können begrenzte Uneinheitlichkeiten im Reflexionsverhalten des Objekts für verschiedene Wandler ausgeglichen werden, beispielsweise wenn ein und dasselbe Objekt unterschiedliche Abstände zu den beiden Wandlern aufweist. Insbesondere ist dies der Fall, wenn das Objekt nicht exakt parallel zu dem Fahrzeug ausgerichtet ist. Der unterschiedliche Abstand wird mittels der Laufzeitdifferenz erfasst. Der Kompensationsbetrag entspricht einer zusätzlichen Dämpfung, die sich durch einen zusätzlichen Laufweg der Sendepulse ergibt, d. h. Laufweg des Sendepulses des ersten Wandlers gegenüber dem des zweiten Wandlers oder umgekehrt. Der zusätzliche Laufweg entspricht wiederum einer Laufzeitdifferenz gemäß der Ausbreitungsgeschwindigkeit der Sendepulse. Die Laufzeitdifferenz wird somit gemäß einer vorbekannten Funktion auf den Kompensationsbetrag abgebildet. Die vorbekannte Funktion gibt die Ausbreitungsgeschwindigkeit des Sendepulses sowie die Dämpfung des Laufwegs wieder.
Ein zusätzlicher Aspekt der Erfindung ist es, dass die Empfangspulse mit einer Pulsform korreliert oder gefaltet werden, die der Pulsform der Sendepulse entspricht. Diese Korrelation kann mittels eines Matched-Filters ausgeführt werden, das an die Form der Sendepulse angepasst ist, um als Ergebnis die gefilterten Empfangsimpulse vorzusehen. Die Impulsantwort des Matched-Filters entspricht dem zeitlichen Verlauf der Sendepulse, insbesondere hinsichtlich der Trägerfrequenz und der Form der Einhüllenden. Vorzugsweise führt das Vergleichen der gefilterten Empfangspulse mit dem jeweiligen Erkennungsschwellenwert zu binären Zuständen der Objektsignale. Wird hierbei vom Matched-Filter eine passende Pulsform in dem Empfangspuls erfasst, so ergibt sich ein erster Pegel, der einem erfassten Objekt entspricht. Andernfalls ergibt sich ein zweiter, dazu verschiedener Pegel.
Weiterhin ist vorgesehen, dass der mindestens eine erste und der mindestens eine zweite Wandler an derselben Seite des Fahrzeugs angeordnet sind, so dass die Wandler in denselben Halbraum ausgerichtet sind. Vorzugsweise haben die Wandler identische Abstrahlcharakteristika und die gleiche Azimutalausrichtung gegenüber dem Fahrzeug. In dieser Ausführungsform weisen der erste und der zweite Wandler nicht überschneidende Erfassungsbereiche und somit nicht überschneidende Sensorbereiche auf. Dadurch erfasst jeder der Wandler jeweils nur diejenigen Empfangspulse, die für den von dem jeweiligen Wandler selbst als Sendepulse abgegeben werden. Die Erfassungsparameter der jeweiligen Wandler können trotz nicht überschneidender Erfassungsbereiche miteinander abgestimmt werden, da entweder davon ausgegangen wird, dass das Objekt für mindestens zwei Wandler vergleichbare Reflexionsbedingungen aufweist, oder davon ausgegangen wird, dass bei unterschiedlichen Reflexionseigenschaften – beispielsweise durch unterschiedliche Abstände zu den jeweiligen Wandlern – die sich ergebenden Differenzen durch die Bestimmung der Laufzeitdifferenz und des sich ergebenden Kompensationsbetrags kompensiert werden.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung sieht vor, dass das erfindungsgemäße Verfahren in einem sich wiederholenden Kalibrationsprozess durchgeführt wird. Hierbei wird in jeder Wiederholung mindestens einer der Erfassungsparameter des ersten Wandlers an den mindestens einen korrespondierenden Erfassungsparameter des zweiten Wandlers angepasst. Der Kalibrationsprozess kann entweder periodisch wiederholt werden und/oder es kann die Anpassung dann durchgeführt werden, wenn sich Hinweise auf Störungen eines Wandlers ergeben, beispielsweise durch einen störenden Belag auf dem Wandler. Der Kalibrationsprozess kann ferner gemäß einem zeitlichen Mindestabstand, der nicht unterschritten wird, wiederholt werden. Die Anpassung der Erkennungsschwellenwerte kann ferner durchgeführt werden, wenn geeignete Situationen auftreten, beispielsweise wenn erfasst wird, dass sich ein weiteres Fahrzeug neben den Wandlern aufhält, oder wenn ein kontinuierliches Objekt wie eine Leitplanke an der Seite des Fahrzeugs erfasst wird, an der die Wandler am Fahrzeug befestigt sind. Dies kann mittels eines der Wandler erfasst werden oder mittels einer weiteren Sensorik, beispielsweise mittels einer Kamera, die am Fahrzeug angeordnet ist. Darüber hinaus können die Erfassungsparameter aneinander angepasst werden, wenn die Geschwindigkeit des Fahrzeugs unter einem Minimalwert ist, beispielsweise beim Einparken parallel zu einer Wand. Die Erfassungsparameter können auch wechselweise aneinander angepasst werden, wobei der erste Wandler an die Stelle des zweiten tritt, und umgekehrt.
Ferner ist vorgesehen, dass anhand der Empfangspulse eines der Wandler erfasst wird, ob das Objekt in der Umgebung vorliegt, welches die Empfangspulse für beide Wandler gleichermaßen zurückwirft. Alternativ kann anhand weiterer Sensorik des Fahrzeugs erfasst werden, ob das Objekt in der Umgebung vorliegt, beispielsweise mittels einer Kamera. Wenn erfasst wurde, dass das Objekt in der Umgebung vorliegt, wird der Erfassungsparameter des ersten Wandlers an den Erfassungsparameter des zweiten Wandlers erfindungsgemäß angepasst.
Schließlich ist vorgesehen, dass ein Fehlersignal oder ein Warnsignal ausgegeben wird, wenn der Erfassungsparameter des ersten Wandlers auf einen Wert angepasst wird, der einer unteren Dynamikgrenze des Wandlers entspricht oder unter dieser liegt. Eine derartige Dynamikgrenze kann beispielsweise dem Pegel eines Grundrauschens entsprechen. In diesem Fall wird daher ein Fehlersignal abgegeben, wenn einer der Wandler übermäßig stark aufgrund einer Störung gedämpft wird. Dadurch wird vermieden, dass der Erkennungsschwellenwert und/oder die Signalstärke auf ein zu tiefes Niveau abgesenkt werden, da sich andernfalls eine fehlerhafte Erfassung ergeben würde. Ferner kann ein Fehlersignal oder ein Warnsignal ausgegeben werden, wenn die Sendesignalstärke auf einen Wert außerhalb eines bauartabhängigen Signalstärkenormbereichs des betreffenden Wandlers angepasst wird. Dieser Signalstärkenormbereich ist vorzugsweise vorgegeben. Der Signalstärkenormbereich entspricht dem Signalstärkenbereich des Wandlers, in dem dieser störungsfrei sendet. Die Obergrenze des Signalstärkenormbereich kann einer Signalstärke entsprechen, ab der der Wandler aufgrund von Nichtlinearitäten in der Übertragungsfunktion ein bestimmtes Maß an Signalverzerrung überschreitet. Zudem kann ein Fehlersignal oder ein Warnsignal ausgegeben werden, wenn die Periodendauerreferenz auf einen Wert außerhalb eines vorgegebenen Periodendauernormbereichs angepasst wird. Ein Periodendauernormbereich entspricht einem Periodendauerintervall, das im üblichen Betrieb abgedeckt werden kann, und außerhalb dessen das Objektsignal oder der gefilterte Empfangspuls einer unrealistische Relativgeschwindigkeit zwischen Wandler und Objekt entsprechen würde.
Das Verfahren ist vorzugsweise umgesetzt mittels Ultraschallwandler, insbesondere mittels piezoelektrischer Wandler, die bereits mit einer Auswerteelektronik versehen sind. Die Auswerteelektronik sieht eine Signalvorverarbeitung vor und setzt die Schritte des Diskretisierens, d. h. des Filterns und des Vergleichens um. Der Auswerteelektronik wird somit lediglich der zugehörige Erfassungsparameter übermittelt, insbesondere der zugehörige Erkennungsschwellenwert. Die Auswertung erfolgt im Wesentlichen unmittelbar an den Wandlern selbst. Die Wandler geben die gefilterten Empfangspulse oder die bereits diskretisierten Objektsignale an eine zentrale Einrichtung aus, die die Pulse von mehreren Wandlern empfängt, die Erfassungsparameter erfindungsgemäß anpasst und die derart angepassten Erfassungsparameter an die Wandler übermittelt. Die Datenübertragung zwischen der zentralen Einheit und den Wandlern wird von einem Bus vorgesehen. Da die Empfangspulse bereits an den Wandlern vorverarbeitet sind, werden an die Datenübertragung keine hohen Erfordernisse hinsichtlich Geschwindigkeit und Präzision gestellt. Die Erfassungsparameter können digitalisiert sein und als Binärcodes wiedergegeben werden.
Die Erfassungsparameter und insbesondere die Erkennungsschwellenwerte werden durch Verringern um ein Dekrement und Erhöhen um ein Inkrement aneinander angepasst. Das Inkrement bzw. Dekrement kann hierbei konstant sein und beispielsweise einer Auflösungsschwelle eines Digitalwandlers entsprechen. Ferner kann das Inkrement oder das Dekrement wertdiskret oder wertkontinuierlich sein, wobei sich der Betrag des Inkrements bzw. des Dekrements nach einem Differenzmaß richtet, das einen Unterschied zwischen den Objektsignalen oder zwischen den gefilterten Empfangspulsen wiedergibt. Je größer die Differenz zwischen Objektsignalen bzw. den gefilterten Empfangspulsen, desto höher ist der Betrag des Dekrements bzw. des Inkrements.
Die Erfindung wird ferner mittels einer Vorrichtung zur Erfassung einer Umgebung eines Fahrzeugs mit einem ersten und einem zweiten fahrzeuggestützten Wandler realisiert. Die Vorrichtung umfasst die Wandler, die an derselben Seite des Fahrzeugs angebracht sind und in die Umgebung des Fahrzeugs gerichtet sind. Die Vorrichtung umfasst Filter, die mit den Wandlern verbunden sind, um Empfangspulse der Wandler zu filtern. Diese Filter sind vorzugsweise Matched-Filter, deren Impulsantwort an den zugehörigen Sendepuls angepasst ist. Die Vorrichtung umfasst ferner einen Vergleicher, um die gefilterten Empfangspulse jedes Wandlers mit einem zugehörigen Erkennungsschwellenwert zu vergleichen. Die Erkennungsschwellenwerte sind vorzugsweise für jeden Wandler individuell, können jedoch auch wertidentisch sein. Der Vergleicher ist eingerichtet, die Vergleichsergebnisse als Objektsignale auszugeben, insbesondere als binäre Objektsignale oder als wertdiskrete Objektsignale mit einer geringen Anzahl von Pegeln. Die Vorrichtung umfasst eine wertdiskrete oder wertkontinuierliche Regelung, die eingerichtet ist, den Erfassungsparameter des ersten Wandlers gegenüber dem Erfassungsparameter des zweiten Wandlers als Stellgröße der Regelung einzustellen. Die Regelung weist das Regelungsziel auf, das Objektsignal des ersten Wandlers an das Objektsignal des zweiten Wandlers anzupassen. Alternativ weist die Regelung das Regelungsziel auf, den gefilterte Empfangspuls des ersten Wandlers an den gefilterten Empfangspuls des zweiten Wandlers anzupassen. Die Regelung verwendet den Erfassungsparameter des ersten Wandlers als Stellgröße, um den Erfassungsparameter wertdiskret oder wertkontinuierlich zu inkrementieren oder zu dekrementieren. Die Regelung ist eingerichtet, diesen Erfassungsparameter zur Erreichung des Regelungszieles zu ändern.
Insbesondere sieht die Regelung vor, dass der Erkennungsschwellenwert des ersten Wandlers verringert oder die Sendesignalstärke des ersten Wandlers erhöht wird, wenn eine Pulslänge des Objektsignals des ersten Wandlers kleiner ist als die des zweiten Wandlers oder wenn die Signalstärke des gefilterten Empfangspulses des ersten Wandlers kleiner ist als die des zweiten Wandlers. Im dazu komplementären Fall wird der Erkennungsschwellenwert des ersten Wandlers entsprechend erhöht bzw. verringert. Ferner kann die Regelung eingerichtet sein, die Periodendauerreferenz des ersten Wandlers zu verkürzen, wenn die Periodendauer des ersten Wandlers kürzer ist als die Periodendauer des zweiten Wandlers. Hierbei kann die Regelung eingerichtet sein, die Periodendauerreferenz des ersten Wandlers zu verlängern, wenn die Periodendauer des ersten Wandlers länger ist als die Periodendauer des zweiten Wandlers.
Der so dargelegte Regelungsmechanismus setzt somit die erfindungsgemäße Anpassung um, die ausgehend von Differenzen in den Objektsignalen oder in den gefilterten Empfangspulsen den Erkennungsschwellenwert des ersten Wandlers zur Verringerung dieser Differenz ändert.
Um Pulslängen der Objektsignale der Wandler zu erfassen, ist die Vorrichtung mit einer Zeiterfassungseinrichtung ausgestattet, die eingerichtet ist, die Dauer eines bestimmten Pegels innerhalb der Objektsignale zu ermitteln. Alternativ ist die Vorrichtung mit einer Spitzenerfassungseinheit ausgestattet, die ein Amplitudenmaximum des gefilterten Empfangspulses erfassen kann. Die Zeiterfassungseinheit ist an den Ausgang des Vergleichers angeschlossen und die Spitzenerfassungseinheit ist an den Ausgang des Filters angeschlossen.
Anstatt der Wandler selbst kann die Vorrichtung auch eine Ein-/Ausgabeschnittstelle umfassen, an die die Wandler anschließbar sind. Auf diese Weise können bereits vorhandene Wandler an die erfindungsgemäße Vorrichtung angeschlossen werden bzw. es kann die erfindungsgemäße Vorrichtung getrennt von den Wandlern installiert werden.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die 1a–1c zeigen Zeitverlaufsdiagramme beispielhafter Empfangspulse, gefilterter Empfangspulse und Objektsignale.
Die 2 zeigt eine beispielhafte Ausführung der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
Ausführungsformen der Erfindung
Die Figuren und deren Beschreibung gehen von einem erfindungsgemäßen Verfahren und einer erfindungsgemäßen Vorrichtung aus, bei dem bzw. bei der die Erkennungsschwellenwerte der Wandler die Erfassungsparameter bilden.
Die 1a–1c zeigen Empfangspulse, zugehörige Filterempfangspulse sowie zugehörige Objektsignale zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens. In 1a ist ein Empfangspuls 10 eines ersten Wandlers und ein Empfangspuls 20 eines zweiten Wandlers dargestellt. Beide Wandler sind auf dasselbe Objekt ausgerichtet und haben den gleichen Abstand zum Objekt. Die unterschiedlichen Amplituden ergeben sich dadurch, dass der erste Wandler durch einen störenden Belag gegenüber dem ersten Wandler zusätzlich gedämpft ist. Zur besseren Unterscheidung sind die in den 1a–1c dargestellten Pulse, die den ersten Wandler betreffen, mit einer durchgezogen Linie dargestellt und weisen eine führende Eins im Bezugszeichen auf. Die Pulse des zweiten Wandlers sind mit gestrichelter Linie dargestellt und weisen eine führende Zwei im Bezugszeichen auf. In der 1 sind erste Empfangspulse 10, 20 sowie zweite Empfangspulse 10', 20' dargestellt, wobei die zweiten Empfangspulse gemäß einem erfindungsgemäß angepassten Erkennungsschwellenwert erfasst werden. Um die unterschiedliche Signalverarbeitung vor und nach Anpassung zu erläutern, sind die ersten Empfangspulse 10, 20 und die zweiten Empfangspulse 10', 20' im Wesentlichen identisch. Die dargestellten Empfangspulse 10, 10', 20, 20' sind lediglich beispielhaft und weisen jeweils nur eine geringe Anzahl an Perioden einer Trägerfrequenz eines Sendesignals auf.
Erfindungsgemäß werden die Empfangspulse der 1a gefiltert, wodurch sich die gefilterten Empfangspulse der 1b ergeben. Bei der Filterung wird ein Matched-Filter verwendet. Es ist zu erkennen, dass aufgrund der höheren Signalstärke des Empfangspulses 20, 20' der resultierende gefilterte Empfangspuls 22, 22' des zweiten Wandlers eine höhere Signalstärke aufweist als der gefilterte Empfangspuls 12, 12' des ersten Wandlers. Diese Differenz in der Signalstärke ist das Resultat der zusätzlichen Dämpfung, mit der der erste Wandler belegt ist.
In der 1b ist mit dem Bezugszeichen 40 ein Erkennungsschwellenwert dargestellt, der zunächst den Erkennungsschwellenwerten des ersten und des zweiten Wandlers entspricht. Die erfindungsgemäße Änderung des Erkennungsschwellenwerts im Verlauf des erfindungsgemäßen Verfahrens für den ersten Wandler ist mit dem Bezugszeichen 41 und 42 dargestellt.
Zunächst wird jedoch angenommen, dass die Erkennungsschwellenwerte des ersten und des zweiten Wandlers beide auf dem Pegel liegen, der dem Bezugszeichen 40 entspricht, wodurch sich beim Vergleich der gefilterten Empfangspulse 12, 22 unterschiedliche Objektsignale ergeben, wie sie in 1c dargestellt sind. Im Folgenden wird die 1b betrachtet. Aufgrund der höheren Signalstärke überschreitet der gefilterte Empfangspuls 22 des zweiten Wandlers den Erkennungsschwellenwert 40 früher als der gefilterte Empfangspuls 12 des ersten Wandlers. Aus dem gleichen Grund unterschreitet der gefilterte Empfangspuls 22 des zweiten Wandlers an der abfallenden Flanke diesen Erkennungsschwellenwert 40 zu einem späteren Zeitpunkt als der gefilterte Empfangspuls 12 des ersten Wandlers.
Die Objektsignale der 1c, d. h. 14 und 24, geben als binäres Objektsignal wieder, ob der gefilterte Empfangspuls 12, 22 über dem zunächst gemeinsamen Erkennungsschwellenwert 40 liegt. Es ergeben sich das Objektsignal 14 des ersten Wandlers, das das Resultat des Vergleichs des Empfangspulses 12 mit dem Erkennungsschwellenwert 40 ist, und ein Objektsignal 24 des zweiten Wandlers, das das Resultat des Vergleichs des gefilterten Empfangspulses 22 mit dem Erkennungsschwellenwert 40 wiedergibt. Aufgrund der höheren Signalstärke ergeben sich somit zwei Rechteckpulse als Objektsignale 14, 24, von denen das Objektsignal 24, das dem zweiten Wandler angehört, breiter ist als das Objektsignal 14, das dem ersten Wandler angehört. Die zugehörigen Pulslängen 30, 32 der Objektsignale 14, 24 geben diesen Unterschied ebenso wieder. Die kürzere Pulslänge 30 bezieht sich auf den ersten Wandler, und die Pulslänge 32 bezieht sich auf den zweiten Wandler.
Erfindungsgemäß wird die erfasste Differenz zwischen den Pulslängen 30 und 32 der Objektsignale 14, 24 des ersten und zweiten Wandlers erfasst und es wird gemäß Pfeil 60 der Erkennungsschwellenwert des ersten Wandlers angepasst. Die Anpassung erfolgt durch Verringerung des Erkennungsschwellenwerts um das Dekrement 41. Durch die Verringerung ergibt sich der Erkennungsschwellenwert 42, der dem ersten Wandler zugehört. Ferner ergibt sich der unveränderte Erkennungsschwellenwert 40 des zweiten Wandlers. Diese nun unterschiedlichen Erkennungsschwellenwerte 40, 42 werden für die darauffolgenden Empfangspulse 10', 20' verwendet.
Die Empfangspulse 10', 20' entsprechen den Empfangspulsen 10, 20, um einen Vergleich zu ermöglichen. In gleicher Weise entsprechen die gefilterten Empfangspulse 12', 22' den gefilterten Empfangspulsen 12, 22. Jedoch werden die gefilterten Empfangspulse 12', 22' mit anderen Erkennungsschwellenwerten 40, 42 verglichen. Insbesondere wird der gefilterte Empfangspuls 12', der mit dem ersten Wandler verknüpft ist, mit dem geänderten Erkennungsschwellenwert 42 des ersten Wandlers verglichen und der gefilterte Empfangspuls 22' des zweiten Wandlers wird mit dem unveränderten Erkennungsschwellenwert 40 des zweiten Wandlers verglichen. Durch die Herabsetzung gemäß Dekrement 41 ist daher die effektive Empfindlichkeit des ersten Wandlers gegenüber der des zweiten Wandlers heraufgesetzt. Es ist anhand der 1c ersichtlich, dass sich die sich nun ergebenden Objektsignale 14', 24' deutlich mehr ähneln als die Objektsignale 14, 24, bei denen der Erkennungsschwellenwert des ersten Wandlers nicht eingestellt wurde. Durch die Herabsetzung des Erkennungsschwellenwerts 40 auf den Erkennungsschwellenwert 42 für den ersten Wandler ergibt sich eine Pulslänge 30' für den ersten Wandler, die gegenüber der vorher erfassten Pulslänge 30 verlängert ist. Insbesondere entspricht die Pulslänge 30' des Objektsignals 14' des ersten Wandlers deutlich mehr der Pulslänge 32' des Objektsignals 24' des zweiten Wandlers, als es bei den Objektsignalen 14, 24 der Fall ist.
Falls erwünscht, kann die noch vorhandene geringere Differenz zwischen den Pulslängen 30' und 32' zum Anlass genommen werden, eine weitere Anpassung durchzuführen. In diesem Fall wird vorzugsweise ein Inkrement oder Dekrement verwendet, das proportional zu der Differenz der Pulslängen ist, um eine stabile Regelung zu ermöglichen. Vorzugsweise wird jedoch die verbleibende Differenz zwischen den Pulslängen 30' und 32' erfasst und mit einer vorgegebenen, erlaubten Differenz verglichen. Die erlaubte Differenz entspricht einer erlaubten Abweichung, die keinen Regelungseingriff und somit keine Anpassung eines Erkennungsschwellenwerts nach sich zieht. Ist die Differenz der Pulslängen 30' und 32' geringer als diese erlaubte Differenz, so wird der Erkennungsschwellenwert nicht weiter verändert. Für weitere Objekterfassungen mittels der Wandler werden nunmehr die unterschiedlichen Erkennungsschwellenwerte 40, 42 verwendet.
Ein weiterer erfindungsgemäßer Anpassungsschritt kann gegebenenfalls zu einem späteren Zeitpunkt folgen.
In der 2 ist ein Fahrzeug 100 dargestellt, das einen ersten Wandler 110 und einen zweiten Wandler 112 umfasst. Diese sind auf der gleichen Seite des Fahrzeugs angebracht und gemäß den dargestellten Pfeilen auf ein gemeinsames Objekt 120 gerichtet. Der erste Wandler 110 ist durch die Türen 102–108 von dem zweiten Wandler 112 des Fahrzeugs 100 beabstandet, wobei sich die Erfassungsbereiche der Sensoren 112, 110 in der Höhe des Objekts nicht überschneiden. Die Wandler 100, 112 sind über eine Ein-/Ausgabeschnittstelle 130 mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 140 verbunden. Die Vorrichtung 140 befindet sich in dem Fahrzeug, ist jedoch aus Klarheitsgründen getrennt von dem Fahrzeug dargestellt. Gemäß der dargestellten Ausführung umfasst die Vorrichtung nicht nur die Ein-/Ausgabeschnittstelle 130, sondern auch die Sensoren 110, 112. Die Vorrichtung 140 umfasst ferner Filter 150, 152 für die jeweiligen Pulse der Wandler 110, 112. Die Vorrichtung 140 umfasst ferner Vergleicher 160, 162, die den jeweiligen Filtern 150, 152 nachgeschaltet sind. Die Vergleicher 160, 162 erhalten den Erkennungsschwellenwert von einer Regelung 170. Die Regelung 170 erhält die Objektsignale von den Vergleichern 160, 162. Die Objektsignale werden von jeweiligen Ausgaben der Vergleicher 160, 162 bereit gestellt. Eine Differenzberechnungseinheit 172 erfasst die Differenz der Pulslängen der Objektsignale, welche von den Vergleichern 160, 162 vorgesehen werden. Sind diese unterschiedlich, so wird mittels eines In-/Dekriminators 174 der betreffende Erkennungsschwellenwert verändert. Hierzu kann der Ausgang der Differenzberechnungseinheit mit dem Eingang des In-/Dekriminators 174 verbunden sein. Dieser Erkennungsschwellenwert wird von dem Vergleicher 162 zur Auswertung der gefilterten Empfangspulse des ersten Wandlers verwendet. Während der Erkennungsschwellenwert, der dem ersten Wandler zugeordnet ist, über einen Eingang 162' dem Vergleicher 162 zugeführt wird, erhält der Vergleicher 160 über einen Eingang 160' einen unveränderten Erkennungsschwellenwert oder einen Erkennungsschwellenwert, der sich von dem des Eingangs 162' unterscheidet.
Anhand der 2 ist zu erkennen, dass die Differenzberechnungseinheit 172 als Regelungsziel vorsieht, die Pulslängen, die von den Vergleichern 160, 162 ausgegeben werden, in Übereinstimmung miteinander zu bringen, um eine Differenz von null oder eine geringe Differenz zu erzielen. Hierzu wird mittels des Stellglieds, das von dem In-/Dekriminator 174 realisiert wird, der Erkennungsschwellenwert geändert, der dem ersten Wandler 110 zugeordnet ist. Der In-/Dekriminator 174 kann als bidirektionaler Zähler realisiert sein.
Zwischen der Ein-/Ausgabeschnittstelle 130 und den Wandlern 110, 112 werden die Empfangspulse übertragen.
In einer weiteren, nicht dargestellten Ausführungsform sind sowohl die Filter als auch die Vergleicher an den Wandlern lokal angeordnet, während die Regelung an einer zentralen Stelle des Fahrzeugs angeordnet ist. Es ist unter Berücksichtigung der 2 zu erkennen, dass eine derartige Architektur lediglich die Übertragung der Objektsignale sowie der Erkennungsschwellenwerte erfordert. Insbesondere müssen lediglich die Verbindungen zwischen der Regelung und den Eingängen 160', 162' der Vergleicher 160, 162 vorgesehen werden, sowie die Verbindungen zwischen den Vergleichern und der Regelung, um die Pulslängen an die Regelung 170 übertragen zu können. Aufgrund der Signalart vereinfacht dies die Übertragung.
Eine weitere Ausführungsform sieht vor, dass die Erkennungsschwellenwerte bei der Filterung berücksichtigt werden. In dieser weiteren Ausführungsform ist die Regelung mit den Filtern, insbesondere mit Eingängen der Filter, verbunden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

US 2007/0291590 A1 [0003]

Claims

Verfahren zur Erfassung einer Umgebung eines Fahrzeugs, umfassend: Abtasten der Umgebung durch Abgeben von Sendepulsen in die Umgebung mittels mindestens eines ersten Wandlers (110) und eines zweiten Wandlers (112), Erfassen der zugehörigen Empfangspulse (10, 20), die den von der Umgebung zurückgeworfenen Sendepulsen entsprechen, und Ermitteln von Objektsignalen (14, 24), die das Objekt kennzeichnen, anhand der Empfangspulse (10, 20), wobei das Ermitteln der Objektsignale umfasst: Diskretisieren der Empfangspulse (10, 20) gemäß Erkennungsschwellenwerten (40, 42) der Wandler (110, 112) mittels Filtern der Empfangspulse und Vergleichen der gefilterten Empfangspulse (12, 22) mit jeweils einem Erkennungsschwellenwert (40) des ersten Wandlers (110) und einem Erkennungsschwellenwert (42) des zweiten Wandlers (112), dadurch gekennzeichnet, dass die Umgebung mittels der ersten und zweiten Wandler unter Anwendung von Erfassungsparametern abgetastet wird, wobei für jeden Wandler ein individueller Erfassungsparameter vorgesehen ist, und der Erfassungsparameter für den ersten Wandler (110) derart an den Erfassungsparameter für den zweiten Wandler (112) angepasst ist, dass sich die Objektsignale oder die gefilterten Empfangspulse im Wesentlichen entsprechen, wenn der erste und der zweite Wandler (110, 112) auf ein Objekt (120) ausgerichtet sind, das die Empfangspulse (10, 20) für beide Wandler (110, 112) gleichermaßen zurückwirft.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Erfassungsparameter die Erkennungsschwellenwerte (40, 42) der Wandler (110, 112) sind, die Erfassungsparameter jeweilige Sendesignalstärken der Wandler (110, 112) sind, mit denen die Sendepulse abgegeben werden, und/oder die Erfassungsparameter Periodendauerreferenzen den jeweiligen Wandler (110, 112) sind, anhand denen Periodendauern der Objektsignale (14, 24) oder der gefilterten Empfangspulse (12, 22) der Wandler (110, 112) erfasst werden.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Erfassungsparameter Erkennungsschwellenwerte (40, 42) sind und der Erkennungsschwellenwert (40) des ersten Wandlers (110) um ein Dekrement (41) verringert wird, wenn eine Pulslänge (30) des Objektsignals (14) des ersten Wandlers (110) kleiner ist als eine Pulslänge (32) des Objektsignals (24) des zweiten Wandlers (112); der Erkennungsschwellenwert des ersten Wandlers (110) um ein Inkrement erhöht wird, wenn die Pulslänge des Objektsignals des ersten Wandlers (110) größer ist als die Pulslänge des Objektsignals des zweiten Wandlers (112); und der Erkennungsschwellenwert des ersten Wandlers (110) beibehalten wird, wenn die Pulslänge des Objektsignals des ersten Wandlers (110) um nicht mehr als eine vorgegebene Differenz von der Pulslänge des Objektsignals des zweiten Wandlers (112) abweicht.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Erfassungsparameter Erkennungsschwellenwerte (40, 42) sind und der Erkennungsschwellenwert des ersten Wandlers (110) um ein Dekrement verringert wird, wenn eine Signalstärke des gefilterten Empfangspulses des ersten Wandlers (110) kleiner ist als eine Signalstärke des gefilterten Empfangspulses des zweiten Wandlers (112); der Erkennungsschwellenwert des ersten Wandlers (110) um ein Inkrement erhöht wird, wenn die Signalstärke des gefilterten Empfangspulses des ersten Wandlers (110) größer ist als die Signalstärke des gefilterten Empfangspulses des zweiten Wandlers (112); und der Erkennungsschwellenwert des ersten Wandlers (110) beibehalten wird, wenn die Signalstärke des gefilterten Empfangspulses des ersten Wandlers (110) um nicht mehr als eine vorgegebene Differenz von der Signalstärke des gefilterten Empfangspulses des zweiten Wandlers (112) abweicht, und wobei die Signalstärke der Energie oder dem Maximum des gefilterten Empfangspulses entspricht.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Erfassungsparameter Sendesignalstärken des Sendepulses oder die Erkennungsschwellenwerte (40, 42) sind und der Erfassungsparameter für den ersten Wandler (110) derart an den Erfassungsparameter für den zweiten Wandler (112) angepasst ist, dass sich die Objektsignale oder die gefilterten Empfangspulse bis auf einen Kompensationsbetrag im Wesentlichen entsprechen, wenn der erste Wandler (110) und der zweite Wandler (112) auf ein Objekt (120) ausgerichtet sind, das den Empfangspuls des ersten Wandlers (110) mit einer Laufzeitdifferenz gegenüber dem Empfangspuls des zweiten Wandlers (112) zurückwirft, wobei der Kompensationsbetrag einer zusätzlichen Dämpfung entspricht, die mit einem zusätzlichen Laufweg der Sendepulse verknüpft ist, wobei der zusätzlichen Laufweg wiederum der Laufzeitdifferenz entspricht, und die Laufzeitdifferenz gemäß einer vorbekannten Funktion auf den Kompensationsbetrag abgebildet wird.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Empfangspulse (10, 20) mit einer Pulsform korreliert oder gefaltet werden, die der Pulsform der Sendepulse entspricht, insbesondere mittels eines Matched-Filters, das an die Sendepulse angepasst ist, um die gefilterten Empfangspulse als Ergebnis vorzusehen, und wobei das Vergleichen der gefilterten Empfangspulse mit dem jeweiligen Erkennungsschwellenwert zu binären Zuständen der Objektsignale führt.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der erste Wandler (110) und der zweite Wandler (112) an derselben Seite des Fahrzeugs (110) angeordnet sind, nicht überschneidende Erfassungsbereiche aufweisen, und der erste sowie der zweite Wandler jeweils nur diejenigen Empfangspulse erfasst, die von dem jeweiligen Wandler selbst als Sendepulse abgegeben werden.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Erfassungsparameter für den ersten Wandler (110) an den Erfassungsparameter für den zweiten Wandler (112) im Rahmen eines sich wiederholenden Kalibrationsprozesses angepasst wird.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei ferner anhand der Empfangspulse (10, 20) eines der Wandler erfasst wird, ob das Objekt (120) in der Umgebung vorliegt, welches die Empfangspulse für beide Wandler (110, 112) gleichermaßen zurückwirft, oder anhand weiterer Sensorik des Fahrzeugs (100) erfasst wird, ob das Objekt (120) in der Umgebung vorliegt, und ferner der Erfassungsparameter für den ersten Wandler (110) an den Erfassungsparameter für den zweiten Wandler (112) angepasst wird, wenn erfasst wurde, dass das Objekt (120) in der Umgebung vorliegt.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei ein Fehlersignal oder Warnsignal ausgegeben wird, wenn der Erkennungsschwellenwert für den ersten Wandler auf einen Wert angepasst wird, der einer unteren Dynamikgrenze des Wandlers entspricht oder unter dieser liegt, wenn die Sendesignalstärke auf einen Wert außerhalb eines bauartabhängigen Signalstärkenormbereichs des betreffenden Wandlers angepasst wird, oder wenn die Periodendauerreferenz auf einen Wert außerhalb eines vorgegebenen Periodendauernormbereichs angepasst wird.
Vorrichtung zur Erfassung einer Umgebung eines Fahrzeugs mit einem ersten und einem zweiten fahrzeuggestützten Wandler (110, 112), wobei die Vorrichtung mit den Wandlern (110, 112) verbundene Filter (150, 152) umfasst, um Empfangspulse der Wandler (110, 112) zu filtern, und die Vorrichtung ferner mindestens einen Vergleicher (160, 162) umfasst, um die gefilterten Empfangspulse jedes Wandlers (110, 112) mit einem zugehörigen Erkennungsschwellenwert zu vergleichen, wobei der mindestens eine Vergleicher (160 162) eingerichtet ist, die Vergleichsergebnisse als Objektsignale (14, 24) auszugeben, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung ferner eine wertdiskrete oder wertkontinuierliche Regelung (170) umfasst, die einen Erfassungsparameter des ersten Wandlers (110) gegenüber einen Erfassungsparameter des zweiten Wandlers (112) als Stellgröße der Regelung (170) einstellt, wobei die Erfassungsparameter den Erkennungsschwellenwerten (40, 42) der Wandler (110, 112) entsprechen, die Erfassungsparameter jeweilige Sendesignalstärken der Wandler (110, 112) sind, und/oder die Erfassungsparameter Periodendauerreferenzen der Wandler (110, 112) sind, und ferner die Regelung (170) das Regelungsziel aufweist, die Objektsignale (14, 24) oder die gefilterten Empfangspulse (12, 22) des ersten und des zweiten Wandlers (110, 112) aneinander anzupassen, und die Regelung (170) den Erfassungsparameter des ersten Wandlers (110) als Stellgröße verwendet, wobei die Regelung (170) eingerichtet ist, diesen Erfassungsparameter zur Erreichung des Regelungsziels zu ändern.