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WO2015162132A1 - Verfahren zum erkennen eines blockierten zustands eines ultraschallsensors eines kraftfahrzeugs, ultraschallsensorvorrichtung und kraftfahrzeug - Google Patents

Verfahren zum erkennen eines blockierten zustands eines ultraschallsensors eines kraftfahrzeugs, ultraschallsensorvorrichtung und kraftfahrzeug Download PDF

Info

Publication number
WO2015162132A1
WO2015162132A1 PCT/EP2015/058605 EP2015058605W WO2015162132A1 WO 2015162132 A1 WO2015162132 A1 WO 2015162132A1 EP 2015058605 W EP2015058605 W EP 2015058605W WO 2015162132 A1 WO2015162132 A1 WO 2015162132A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
ultrasonic sensor
sensor
motor vehicle
ultrasonic
evaluation device
Prior art date
Application number
PCT/EP2015/058605
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Thorben Günzel
Mario Schwarze
Paul-David Rostocki
Michael Hallek
Ulrich Bressler
Original Assignee
Valeo Schalter Und Sensoren Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Valeo Schalter Und Sensoren Gmbh filed Critical Valeo Schalter Und Sensoren Gmbh
Priority to US15/305,541 priority Critical patent/US10571555B2/en
Priority to CN201580032903.0A priority patent/CN106461779B/zh
Priority to EP15717178.6A priority patent/EP3134749A1/de
Publication of WO2015162132A1 publication Critical patent/WO2015162132A1/de

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    • G01S2015/938—Sonar systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes of land vehicles sensor installation details in the bumper area

Definitions

  • the invention relates to a method for detecting a blocked state of an ultrasonic sensor of a motor vehicle, in which at least one
  • Vibration parameter of the ultrasonic sensor is detected and by a
  • a detection algorithm is executed, with which for detecting the blocked state of at least one
  • the invention also relates to a
  • Ultrasonic sensor device which is designed for carrying out such a method, as well as a motor vehicle with such an ultrasonic sensor device.
  • ultrasonic sensors are covered with additional mass, this should be reliably detected.
  • the known methods for detecting ice or dirt are fundamentally based on the evaluation of side effects caused by the additional mass on the ultrasonic sensor. Thus, for example, the so-called settling time of the membrane of the.
  • Ultrasonic sensor influences or it is a virtual echo or a false echo generated, which can be detected by appropriate evaluation of the electrical received signal of the ultrasonic sensor.
  • the additional mass neither leads to a change in the decay time of the membrane nor causes additional echoes.
  • the Blocked state of the ultrasonic sensor can not be detected, and the sensor is no longer able to detect a real object or reliably detect the distances.
  • Resonant frequency of the ultrasonic sensor measured and compared with stored reference values. This method is based on the fact that the resonant frequency of the ultrasonic sensor is a direct indicator of a fouling, ice or snow layer, since this additional layer affects the mass of the harmonic oscillation. Namely, the oscillating mass and consequently also the resonant frequency of the sensor change with the additional mass of the dirt or the ice or snow layer.
  • DE 10 2010 021 960 A1 describes a method in which
  • Detection of the blocked state of an ultrasonic sensor is evaluated the decay time of the membrane over several measuring cycles of the ultrasonic sensor.
  • a further plausibility check may be that the detection of the blocked state takes place only on condition that a temperature of the surroundings of the motor vehicle is below a predetermined limit value. This limit can be, for example, 0 ° C.
  • a predetermined limit value can be, for example, 0 ° C.
  • Detection of the blocked state can be reduced.
  • Vibration parameters represent a reliable measure of an additional mass on the membrane of the ultrasonic sensor.
  • the evaluation of the oscillation parameters-in particular the decay time- may in some situations only lead to insufficient results, since in addition to an additional mass there are also other factors which influence the oscillation parameters, and in particular the decay time.
  • the measurement of the current settling time of an ultrasonic sensor is then adversely affected when an object is very close to the ultrasonic sensor and thus generates an echo which is received by the ultrasonic sensor even within the decay time and thus flows into the decay time.
  • the determination of the blindness of the ultrasonic sensor by evaluating the settling time is then not possible or only to a limited extent.
  • This object is achieved by a method by a
  • a blocked state is understood to mean a state concealed by an additional mass, such as, in particular, a state of the ice covered by ice and / or snow and / or dirt
  • Ultrasonic sensor in which the additional mass adheres as a coating on the membrane of the ultrasonic sensor.
  • At least one oscillation parameter of the Detected ultrasonic sensor such as a decay time and / or a
  • a detection algorithm is executed, with which for detecting the blocked state of at least one
  • Vibration parameter is evaluated. For example, under the
  • Detection algorithm a current actual value of the at least one vibration parameter to be compared with at least one threshold, so that depending on this
  • Comparison is checked whether the ultrasonic sensor is blocked or not. On the basis of sensor data of at least one sensor of the motor vehicle, an object in an environmental region of the motor vehicle is detected by the evaluation device. If the evaluation device then detects that a distance of the object from the ultrasonic sensor falls below a predefined threshold value, then the execution of the detection algorithm is omitted, or a blocked state of the ultrasonic sensor detected by the detection algorithm is detected by the
  • the ultrasonic sensor when an object or obstacle outside of the vehicle is detected very close to the ultrasonic sensor, an unobstructed state of the ultrasonic sensor is always assumed. On the one hand, this is made possible by the fact that after detection of the new object, the detection algorithm is not executed at all. On the other hand, this can also be implemented in such a way that after detection of the new object, the positive detection of the blocked state is ignored and the ultrasonic sensor is nevertheless classified as non-blocked. Such an approach can prevent errors in the detection of the blocked state and reduce the misdetection rate to a minimum. If an object is located very close to the ultrasound sensor, this will cause the ultrasound waves (target echo) reflected by the object to still be present during the so-called
  • Decay time of the membrane are received by the ultrasonic sensor and thus affect the measurement of the decay time.
  • This influence leads in the prior art to the fact that a blocked state of the ultrasonic sensor is erroneously detected and displayed, although the ultrasonic sensor is actually "clean" and thus fully functional -blocked state of the
  • the ultrasonic sensor may be a sensor whose diaphragm is in a continuous recess of a trim part, for example a bumper, the motor vehicle is arranged and is thus visible from outside the motor vehicle.
  • the ultrasonic sensor is arranged on a rear side of the trim part in such a way that the membrane rests against the rear side of the trim part and transmits and receives the ultrasonic signals through the material of the trim part.
  • the evaluation device is preferably a central control device, by means of which a plurality of ultrasonic sensors of the motor vehicle are controlled.
  • This control unit can serve, for example, for controlling a group of ultrasonic sensors, which are arranged on a bumper. It can also be a
  • Act control unit which is common to all ultrasonic sensors, which are arranged on the front and on the rear bumper.
  • this threshold value corresponds to a signal propagation time of ultrasound waves that is greater than or equal to a nominal value of a settling time of the ultrasound sensor that adjusts itself to an unblocked ultrasound sensor. This has the advantage that the object is classified as a close object, even before its target echo in the
  • Decay time of the ultrasonic sensor flows in and falsifies the measurement of the decay time.
  • the actual current settling time of the ultrasonic sensor can thus be precisely measured without this measurement being distorted by the target echo of the near object. If the distance of the object falls below the threshold value so that the target echo of the object is at least partially received within the settling time, the execution of the detection algorithm is omitted or the detection of the blocked state is ignored. The misdetection rate is thus minimal.
  • Evaluation device output a corresponding warning signal, with which the driver to the blocked state and thus to the need for cleaning the
  • Ultrasound sensor is visually and / or acoustically and / or haptically pointed. If, however, it is detected that the distance of the object from the ultrasonic sensor falls below the threshold value, the evaluation device can detect the blockage Ignore state. This means, in particular, that the output of the warning signal by the evaluation device is omitted. The driver is thereby not disturbed unnecessarily by the output of a warning signal.
  • the object is tracked by the evaluation device over time on the basis of the sensor data. This means, in particular, that a position of the object relative to the ultrasonic sensor is continuously determined by the evaluation device on the basis of the sensor data. In other words, a digital environment map of the
  • Evaluation device is always known, so that the evaluation can determine very precisely when the object enters the vicinity of the ultrasonic sensor and the distance of the object falls below the threshold.
  • the sensor data by means of which the object is detected-and in particular also tracked-are provided by the ultrasound sensor itself and / or by at least one environment sensor of the motor vehicle that is separate from the ultrasound sensor.
  • the sensor data are provided by the ultrasound sensor itself.
  • the tracking of the object on the basis of the sensor data of the ultrasound sensor can then entail that, after the object has entered a blind region of the ultrasound sensor, the relative position of the object is extrapolated and / or determined based on sensor data of at least one environmental sensor of the motor vehicle that is separate from the ultrasound sensor.
  • the blind area preferably corresponds to a distance from the ultrasonic sensor which corresponds to the settling time (normal value of the settling time) of the ultrasonic sensor. In this way, the relative position of the object in the evaluation device is still known, so that the evaluation device can also detect that the distance of the object from the ultrasonic sensor again exceeds the threshold value and the
  • Detection algorithm executed again or the detection of the blocked state can not be ignored.
  • the sensor data can be provided additionally or alternatively by at least one environmental sensor of the motor vehicle that is separate from the ultrasound sensor.
  • a radar sensor and / or a lidar Sensor and / or a camera and / or another ultrasonic sensor can be used. This has the advantage that the current position of the object relative to the ultrasound sensor or relative to the motor vehicle can also be determined very precisely even when the object is located in said blind area of the ultrasound sensor.
  • a resonance frequency and / or a decay time and / or a vibration amplitude of the membrane of the ultrasonic sensor can be evaluated as a vibration parameter for detecting the blocked state of the ultrasonic sensor.
  • the resonant frequency is the intrinsic frequency of the membrane, which varies depending on the actual oscillatory mass and is measured immediately after excitation of the membrane, i. when decaying the membrane.
  • the resonance frequency is therefore a decay frequency.
  • Decay time a period of time for which the membrane remains in vibration after completion of the excitation by a corresponding piezoelectric element.
  • the invention also relates to an ultrasonic sensor device for a motor vehicle, having at least one ultrasonic sensor and having an evaluation device which is designed to carry out a method according to the invention.
  • a motor vehicle according to the invention in particular a passenger car, comprises an ultrasonic sensor device according to the invention.
  • 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 is a schematic representation of a motor vehicle with an ultrasonic sensor device according to an embodiment of the invention.
  • the motor vehicle 1 is for example a passenger car.
  • the motor vehicle 1 comprises an ultrasonic sensor device 2, which has a plurality of ultrasonic sensors 3 and an electronic evaluation device 4, for example in the form of a control device.
  • Ultrasonic sensors 3 are shown in FIG. 1 by way of example only and may vary depending on the embodiment. In the embodiment, a plurality of
  • Ultrasonic sensors 3 arranged on a front bumper 5 of the motor vehicle 1; a plurality of ultrasonic sensors 3 are also arranged on a rear bumper 6 of the motor vehicle 1.
  • two alternative embodiments may be provided. For one thing, the
  • Ultrasonic sensors 3 are each arranged in a recess of the respective bumper 5, 6, so that the membranes of the respective ultrasonic sensors 3 are disposed within the respective continuous recess of the bumper 5, 6.
  • a concealed installation of the ultrasonic sensors 3 behind the respective bumper 5, 6 may be provided, so that the membranes of
  • Ultrasonic sensors 3 at the back of the respective bumper 5, 6 abut and send the ultrasonic signals through the material of the bumper 5, 6 through and receive.
  • the ultrasonic sensors 3 are each for detecting distances to in one
  • driver assistance systems 7a to 7x may be provided, which are designed to provide different functionalities in the motor vehicle 1, based on the measured distances of the ultrasonic sensors 3.
  • the different driver assistance systems 7a to 7x are shown as separate components ; But several functionalities can also be done through a common control unit are provided, which then takes over the function of several driver assistance systems.
  • driver assistance systems 7a to 7x for example, the following systems can be provided: a parking assistance system, in which the measured distances are emitted acoustically and / or optically
  • an automatic parking assistance system for automatic parking, an automatic brake assist system, which for autonomous braking of the motor vehicle 1 due to a detected based on the measured values of the ultrasonic sensors 3
  • Risk of collision a system for blind spot monitoring, a system for
  • the evaluation device 4 can separately check for each ultrasonic sensor 3 whether this ultrasonic sensor 3 is covered by an additional mass, such as soiling and / or ice and / or snow, and thus blocked in its functionality. For this purpose, the current actual value of at least one vibration parameter which describes the acoustic behavior of the respective ultrasound sensor 3 is detected in each ultrasound sensor 3. The actual value of the at least one
  • Vibration parameter is transmitted from the respective ultrasonic sensor 3 to the
  • Evaluation device 4 transmits so that it detects the current actual value of the at least one vibration parameter.
  • the respective resonant frequency and / or the respective decay time can be detected as oscillation parameters.
  • a detection algorithm is then executed in the evaluation device 4, preferably continuously, in which the current actual value of the at least one vibration parameter is compared with a stored limit value. In this case, such a limit can be defined both upwards and downwards. If it is detected by the evaluation device 4 that the actual value of the vibration parameter passes (exceeds or falls below the assigned limit value), the evaluation device 4 can interpret this to mean that the ultrasonic sensor 3 is blocked by an additional mass in its functionality. In this case, the evaluation device 4 a corresponding
  • the evaluation device 3 may optionally be coupled to at least one environment sensor 8 different from the ultrasonic sensors 3, such as a radar sensor and / or a lidar sensor and / or a camera.
  • This environment sensor 8 then also provides sensor data for the environment of the motor vehicle 1 and transmits this sensor data to the evaluation device 4.
  • Evaluation device 4 the above, at least one vibration parameter of the respective ultrasonic sensor 3, for example, the settling time and / or the resonant frequency.
  • the detection algorithm is carried out, in which the at least one vibration parameter is evaluated and in this case compared with the at least one limit value. On the basis of this comparison, it is then checked according to step S3, whether the ultrasonic sensor 3 is blocked or not. If this is not the case, the method returns to step S1. Is the
  • step S4 a warning signal is output in step S4, which signals the need for cleaning the ultrasonic sensors 3.
  • Warning signal can be issued visually or visually and / or acoustically and / or haptically.
  • step S5 sensor data of the ultrasonic sensors 3 and / or sensor data of at least one separate environment sensor 8.
  • step S6 the evaluation device 4 then detects an off-vehicle object 9 (see FIG. 1) based on the sensor data.
  • the object 9 is tracked over time, which means that its position relative to
  • Motor vehicle 1 is provided, and the position of the object 9 is entered in this digital environment map.
  • the determination of the current position of the object 9 takes place in step S7.
  • the sensor data of the ultrasonic sensors 3 can be used for this purpose, which can be used both by so-called cross measurements (indirect
  • a first ultrasonic sensor 3 transmits the ultrasonic waves while another ultrasonic sensor 3 operates as a receiving sensor receiving the target echoes.
  • another ultrasonic sensor 3 operates as a receiving sensor receiving the target echoes.
  • Ultrasonic sensor 3 operated both as a transmission sensor and as a receiving sensor, so that this ultrasonic sensor 3 both emits the ultrasonic waves and receives the target echoes.
  • this ultrasonic sensor 3 both emits the ultrasonic waves and receives the target echoes.
  • the sensor data of the at least one environment sensor 8 are used.
  • these can also be used with the
  • step S8 the evaluation device 4 checks whether a current distance D from an ultrasonic sensor 3 falls below a predetermined threshold value G.
  • This threshold value G corresponds to a signal propagation time of ultrasonic waves which is greater than or equal to a normal value of the decay time of the ultrasonic sensor 3, i. a settling time, which sets in non-blocked ultrasonic sensor 3.
  • Threshold G for the distance D can therefore correspond in particular to a blind area of the ultrasound sensor 3, in which no detection is possible, since the
  • Target echoes are received during the decay time.
  • step S8 If it is detected in step S8 that the distance D is greater than the threshold value G, the process returns to step S5 again. If an undershooting of the threshold value G is detected, two alternative approaches are possible: On the one hand, the evaluation device 4 can ignore the detection of a blocked state according to step S3 and prevent the output of the warning signal. On the other hand, the execution of the detection algorithm according to step S2 can be interrupted for a short time. These measures are taken only until the distance D of the object 9 exceeds the predetermined threshold value G again.
  • the tracking of the object 9 can take place with the aid of extrapolation and / or sensor data from the other ultrasound sensors 3 and / or the at least one environmental sensor 8 are performed.
  • the position of the object 9 relative to the ultrasound sensor 3 is therefore also known when the object 9 is in the blind area of the ultrasound sensor 3.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
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  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
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  • Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
  • Traffic Control Systems (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erkennen eines blockierten Zustands eines Ultraschallsensors (3) eines Kraftfahrzeugs (1), bei welchem zumindest ein Schwingungsparameter des Ultraschallsensors (3) erfasst wird und durch eine Auswerteeinrichtung (4) des Kraftfahrzeugs (1) ein Detektionsalgorithmus ausgeführt wird, mit welchem zum Erkennen des blockierten Zustands der zumindest eine Schwingungsparameter ausgewertet wird. Anhand von Sensordaten zumindest eines Sensors (3, 8) des Kraftfahrzeugs (1) wird ein Objekt (9) in einem Umgebungsbereich des Kraftfahrzeugs (1) durch die Auswerteeinrichtung (4) detektiert, wobei dann, wenn eine Entfernung (D) des Objekts (9) von dem Ultraschallsensor (3) einen vorgegebenen Schwellwert (G) unterschreitet, das Ausführen des Detektionsalgorithmus durch die Auswerteeinrichtung (4) unterbleibt oder ein mit dem Detektionsalgorithmus detektierter blockierter Zustand des Ultraschallsensors (3) durch die Auswerteeinrichtung (4) ignoriert wird.

Description

Verfahren zum Erkennen eines blockierten Zustands eines Ultraschallsensors eines Kraftfahrzeugs, Ultraschallsensorvorrichtung und Kraftfahrzeug
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erkennen eines blockierten Zustands eines Ultraschallsensors eines Kraftfahrzeugs, bei welchem zumindest ein
Schwingungsparameter des Ultraschallsensors erfasst wird und durch eine
Auswerteeinrichtung des Kraftfahrzeugs ein Detektionsalgorithmus ausgeführt wird, mit welchem zum Erkennen des blockierten Zustands der zumindest eine
Schwingungsparameter ausgewertet wird. Die Erfindung betrifft außerdem eine
Ultraschallsensorvorrichtung, welche zum Durchführen eines solchen Verfahrens ausgebildet ist, sowie ein Kraftfahrzeug mit einer solchen Ultraschallsensorvorrichtung.
Verfahren zum Erkennen eines blockierten Zustands eines Ultraschallsensors sind bereits aus dem Stand der Technik bekannt. Es geht dabei um die Erkennung einer Situation, in welcher der Ultraschallsensor durch eine zusätzliche Masse, etwa durch Schmutz und/oder Schnee und/oder Eis, verdeckt ist. Da Ultraschallsensoren heutzutage immer häufiger auch außerhalb der eigentlichen Parkhilfefunktionalität eingesetzt werden, wie beispielsweise zur Fahrunterstützung mit aktiven Bremseingriffen aufgrund einer detektierten Kollisionsgefahr, soll im Betrieb des Kraftfahrzeugs sichergestellt werden, dass die am Kraftfahrzeug vorhandenen Ultraschallsensoren die in der Umgebung des Kraftfahrzeugs befindlichen Hindernisse sicher erkennen bzw. die Abstände auch zuverlässig bis zu einer vorbestimmten Rechweite erfassen können. Sind die
Ultraschallsensoren mit einer zusätzlichen Masse verdeckt, soll dies zuverlässig detektiert werden. Die bekannten Verfahren zur Erkennung von Eis oder Schmutz basieren grundsätzlich auf der Auswertung von Nebeneffekten, welche durch die zusätzliche Masse an dem Ultraschallsensor verursacht werden. So wird durch eine zusätzliche Masse beispielsweise die so genannte Ausschwingzeit der Membran des
Ultraschallsensors beeinflusst oder es wird ein virtuelles Echo bzw. ein Scheinecho generiert, was durch entsprechende Auswertung des elektrischen Empfangssignals des Ultraschallsensors detektiert werden kann. Es kann jedoch im ungünstigsten Falle auch vorkommen, dass die zusätzliche Masse weder zu einer Änderung der Ausschwingzeit der Membran führt noch zusätzliche Echos verursacht. In solchen Situationen kann der blockierte Zustand des Ultraschallsensors nicht detektiert werden, und der Sensor ist nicht mehr in der Lage, ein reales Objekt zu detektieren bzw. die Abstände zuverlässig zu erfassen.
Um den blockierten Zustand des Ultraschallsensors auch in solchen ungünstigen
Situationen erkennen zu können, wird im Stand der Technik bereits ein Verfahren vorgeschlagen, bei welchem eine Plausibilisierung dahingehend vorgenommen wird, dass der Ultraschallsensor in einen Überprüfungsmodus geschaltet wird, in welchem die Empfindlichkeit des Ultraschallsensors im Vergleich zum Normalbetrieb deutlich erhöht wird. In diesem Überprüfungsmodus wird überprüft, ob der Ultraschallsensor so genannte Bodenreflexionen oder Reflexionen an anderen Objekten empfangen kann, welche im Normalbetrieb üblicherweise aufgrund der geringeren Empfindlichkeit ausgeblendet werden. Der Nachteil eines solchen Überprüfungsmodus besteht jedoch darin, dass der Ultraschallsensor für eine bestimmte Zeitdauer für die eigentlichen Messungen nicht zur Verfügung steht und es somit zu einer zeitlichen Verzögerung der Verfügbarkeit des Sensors kommt.
Eine gewisse Abhilfe schafft hier ein alternatives Verfahren, wie es in dem Dokument DE 102 47 971 A1 beschrieben ist. Es wird hier die Eigenfrequenz bzw.
Resonanzfrequenz des Ultraschallsensors gemessen und mit abgelegten Referenzwerten verglichen. Dieses Verfahren basiert auf der Tatsache, dass die Resonanzfrequenz des Ultraschallsensors ein direkter Indikator für eine Verschmutzung, Eis- oder Schneeschicht ist, da diese zusätzliche Schicht die Masse der harmonischen Schwingung beeinflusst. Mit der zusätzlichen Masse der Verschmutzung bzw. der Eis- oder Schneeschicht ändert sich nämlich auch die schwingende Masse und folglich auch die Resonanzfrequenz des Sensors.
Um einen mit Schmutz und/oder Eis und/oder Schnee verdeckten Zustand eines
Ultraschallsensors erkennen zu können, schlägt die DE 10 2009 040 992 A1 vor, die Ausschwingfrequenz des Ultraschallsensors im Anschluss an eine Anregung der
Membran zu erfassen und mit der Anregefrequenz zu vergleichen. Abhängig von dem Ergebnis dieses Vergleichs wird festgestellt, ob der Ultraschallsensor blockiert ist oder nicht.
Weiterhin beschreibt die DE 10 2010 021 960 A1 ein Verfahren, bei welchem zur
Erkennung des blockierten Zustands eines Ultraschallsensors die Ausschwingzeit der Membran über mehrere Messzyklen des Ultraschallsensors hinweg ausgewertet wird. Eine weitere Plausibilisierung kann hier darin bestehen, dass die Erkennung des blockierten Zustands nur unter der Voraussetzung erfolgt, dass eine Temperatur der Umgebung des Kraftfahrzeugs unterhalb eines vorgegebenen Grenzwerts liegt. Dieser Grenzwert kann beispielsweise 0°C betragen. Somit kann die Fehlerrate bei der
Erkennung des blockierten Zustands reduziert werden.
Zwar kann der blockierte Zustand eines Ultraschallsensors durch Auswertung eines Schwingungsparameters, wie beispielsweise durch Auswertung der Resonanzfrequenz und/oder der Ausschwingzeit, grundsätzlich zuverlässig detektiert werden, da die
Schwingungsparameter ein zuverlässiges Maß für eine zusätzliche Masse an der Membran des Ultraschallsensors darstellen. Jedoch kann im Stand der Technik die Auswertung der Schwingungsparameter - wie insbesondere der Ausschwingzeit - in manchen Situationen lediglich zu unzureichenden Ergebnissen führen, da es neben einer zusätzlichen Masse auch andere Faktoren gibt, welche die Schwingungsparameter, und insbesondere die Ausschwingzeit, beeinflussen. So wird die Messung der aktuellen Ausschwingzeit eines Ultraschallsensors dann negativ beeinflusst, wenn sich ein Objekt sehr nah am Ultraschallsensor befindet und somit ein Echo erzeugt, welches durch den Ultraschallsensor noch innerhalb der Ausschwingzeit empfangen wird und somit in die Ausschwingzeit hinein fließt. Die Ermittlung der Blindheit des Ultraschallsensors durch Auswertung der Ausschwingzeit ist dann nicht oder nur begrenzt möglich.
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Lösung aufzuzeigen, wie bei einem Verfahren der eingangs genannten Gattung Fehler bei der Erkennung des blockierten Zustands vermieden werden können.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren, durch eine
Ultraschallsensorvorrichtung sowie durch ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen gemäß den jeweiligen unabhängigen Patentansprüchen gelöst. Vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche, der Beschreibung und der Figuren.
Ein erfindungsgemäßes Verfahren dient zum Erkennen eines blockierten Zustands eines Ultraschallsensors eines Kraftfahrzeugs. Unter einem blockierten Zustand wird dabei ein durch eine zusätzliche Masse verdeckter Zustand verstanden, wie insbesondere ein durch Eis und/oder Schnee und/oder Schmutz verdeckter Zustand des
Ultraschallsensors, bei welchem die zusätzliche Masse als Belag an der Membran des Ultraschallsensors anhaftet. Es wird zumindest ein Schwingungsparameter des Ultraschallsensors erfasst, wie beispielsweise eine Ausschwingzeit und/oder eine
Resonanzfrequenz und/oder eine Schwingungsamplitude. Durch eine elektronische Auswerteeinrichtung des Kraftfahrzeugs wird ein Detektionsalgorithmus ausgeführt, mit welchem zum Erkennen des blockierten Zustands der zumindest eine
Schwingungsparameter ausgewertet wird. Beispielsweise kann im Rahmen des
Detektionsalgorithmus ein aktueller Istwert des zumindest einen Schwingungsparameters mit zumindest einem Grenzwert verglichen werden, so dass abhängig von diesem
Vergleich überprüft wird, ob der Ultraschallsensor blockiert ist oder nicht. Anhand von Sensordaten zumindest eines Sensors des Kraftfahrzeugs wird ein Objekt in einem Umgebungsbereich des Kraftfahrzeugs durch die Auswerteeinrichtung detektiert. Wird durch die Auswerteeinrichtung dann detektiert, dass eine Entfernung des Objekts von dem Ultraschallsensor einen vorgegebenen Schwellwert unterschreitet, so unterbleibt das Ausführen des Detektionsalgorithmus, oder ein mit dem Detektionsalgorithmus detektierter blockierter Zustand des Ultraschallsensors wird durch die
Auswerteeinrichtung ignoriert.
Erfindungsgemäß ist demnach vorgesehen, dass dann, wenn ein fahrzeugexternes Objekt bzw. Hindernis sehr nah am Ultraschallsensor detektiert wird, stets ein nicht- blockierter Zustand des Ultraschallsensors angenommen wird. Einerseits wird dies dadurch ermöglicht, dass nach Detektion des neuen Objekts der Detektionsalgorithmus überhaupt nicht ausgeführt wird. Zum anderen kann dies auch derart umgesetzt werden, dass nach Detektion des neuen Objekts die positive Detektion des blockierten Zustands ignoriert und der Ultraschallsensor trotzdem als nicht-blockiert eingestuft wird. Durch eine solche Vorgehensweise können Fehler bei der Detektion des blockierten Zustands verhindert und die Fehldetektionsrate auf ein Minimum reduziert werden. Befindet sich ein Objekt sehr nah am Ultraschallsensor, so führt dies nämlich dazu, dass die durch das Objekt reflektierten Ultraschallwellen (Zielecho) noch während der sogenannten
Ausschwingzeit der Membran durch den Ultraschallsensor empfangen werden und die Messung der Ausschwingzeit somit beeinflussen. Diese Beeinflussung führt im Stand der Technik dazu, dass ein blockierter Zustand des Ultraschallsensors fälschlicherweise detektiert und angezeigt wird, obwohl der Ultraschallsensor tatsächlich„sauber" und somit voll funktionstüchtig ist. Solche Fehldetektionen werden nun dadurch verhindert, dass nach Detektion eines neuen Objekts stets ein nicht-blockierter Zustand des
Ultraschallsensors angenommen wird.
Bei dem Ultraschallsensor kann es sich einerseits um einen Sensor handeln, dessen Membran in einer durchgängigen Aussparung eines Verkleidungsteils, beispielsweise eines Stoßfängers, des Kraftfahrzeugs angeordnet ist und somit von außerhalb des Kraftfahrzeugs sichtbar ist. Zum anderen kann alternativ auch vorgesehen sein, dass der Ultraschallsensor an einer Rückseite des Verkleidungsteils so angeordnet ist, dass die Membran an der Rückseite des Verkleidungsteils anliegt und die Ultraschallsignale durch das Material des Verkleidungsteils hindurch aussendet und empfängt. Gerade bei einer solchen verdeckten und von außen unsichtbaren Anordnung des Ultraschallsensors an dem Verkleidungsteil ist die Veränderung der Schwingungsparameter bzw. der
Schwingungseigenschaften des Ultraschallsensors aufgrund der Temperaturabhängigkeit der Materialsteifigkeit besonders signifikant.
Die Auswerteeinrichtung ist bevorzugt ein zentrales Steuergerät, mittels welchem mehrere Ultraschallsensoren des Kraftfahrzeugs angesteuert werden. Dieses Steuergerät kann beispielsweise zur Ansteuerung einer Gruppe von Ultraschallsensoren dienen, welche an einem Stoßfänger angeordnet sind. Es kann sich aber auch um ein
Steuergerät handeln, welches gemeinsam für alle Ultraschallsensoren ist, welche am vorderen und am hinteren Stoßfänger angeordnet sind.
Hinsichtlich des Schwellwerts für die Entfernung des Objekts kann vorgesehen sein, dass dieser Schwellwert einer Signallaufzeit von Ultraschallwellen entspricht, die größer oder gleich einem Normalwert bzw. Nominalwert einer Ausschwingzeit des Ultraschallsensors ist, der sich bei einem nicht-blockierten Ultraschallsensor einstellt. Dies hat den Vorteil, dass das Objekt als nahes Objekt eingestuft wird, noch bevor sein Zielecho in die
Ausschwingzeit des Ultraschallsensors hinein fließt und die Messung der Ausschwingzeit verfälscht. Die tatsächliche aktuelle Ausschwingzeit des Ultraschallsensors kann somit präzise gemessen werden, ohne dass diese Messung durch das Zielecho des nahen Objekts verfälscht wird. Unterschreitet die Entfernung des Objekts den Schwellwert, so dass das Zielecho des Objekts zumindest teilweise innerhalb der Ausschwingzeit empfangen wird, so unterbleibt die Ausführung des Detektionsalgorithmus, oder die Detektion des blockierten Zustands wird ignoriert. Die Fehldetektionsrate ist somit minimal.
Wird der blockierte Zustand durch die Auswerteeinrichtung detektiert, kann die
Auswerteeinrichtung ein entsprechendes Warnsignal ausgeben, mit welchem der Fahrer auf den blockierten Zustand und somit auf die Notwendigkeit einer Reinigung des
Ultraschallsensors visuell und/oder akustisch und/oder haptisch hingewiesen wird. Wird jedoch detektiert, dass die Entfernung des Objekts von dem Ultraschallsensor den Schwellwert unterschreitet, kann die Auswerteeinrichtung die Detektion des blockierten Zustands ignorieren. Dies bedeutet insbesondere, dass die Ausgabe des Warnsignals durch die Auswerteeinrichtung unterbleibt. Der Fahrer wird hierdurch nicht unnötig durch die Ausgabe eines Warnsignals gestört.
In einer Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass anhand der Sensordaten das Objekt durch die Auswerteeinrichtung über die Zeit verfolgt wird. Dies bedeutet insbesondere, dass eine Position des Objekts relativ zum Ultraschallsensor fortlaufend durch die Auswerteeinrichtung anhand der Sensordaten bestimmt wird. Mit anderen Worten wird in der Auswerteeinrichtung somit eine digitale Umgebungskarte des
Kraftfahrzeugs bereitgestellt und die Position des Objekts in dieser digitalen
Umgebungskarte eingetragen. Die relative Position des Objekts ist somit in der
Auswerteeinrichtung stets bekannt, so dass die Auswerteeinrichtung besonders präzise feststellen kann, wann das Objekt in den Nahbereich des Ultraschallsensors gelangt und die Entfernung des Objekts den Schwellwert unterschreitet.
Ganz allgemein kann vorgesehen sein, dass die Sensordaten, anhand derer das Objekt detektiert - und insbesondere auch verfolgt - wird, durch den Ultraschallsensor selbst und/oder durch zumindest einen von dem Ultraschallsensor separaten Umfeldsensor des Kraftfahrzeugs bereitgestellt werden.
In einer Ausführungsform kann also vorgesehen sein, dass die Sensordaten durch den Ultraschallsensor selbst bereitgestellt werden. Das Verfolgen des Objekts anhand der Sensordaten des Ultraschallsensors kann dann beinhalten, dass nach Eintritt des Objekts in einen Blindbereich des Ultraschallsensors die relative Position des Objekts extrapoliert und/oder anhand von Sensordaten zumindest eines von dem Ultraschallsensor separaten Umfeldsensors des Kraftfahrzeugs bestimmt wird. Der Blindbereich entspricht dabei vorzugsweise einer Entfernung von dem Ultraschallsensor, welche der Ausschwingzeit (Normalwert der Ausschwingzeit) des Ultraschallsensors entspricht. Auf diese Weise ist die relative Position des Objekts in der Auswerteeinrichtung weiterhin bekannt, so dass die Auswerteeinrichtung auch detektieren kann, dass die Entfernung des Objekts von dem Ultraschallsensor wieder den Schwellwert überschreitet und der
Detektionsalgorithmus wieder ausgeführt bzw. die Detektion des blockierten Zustands nicht mehr ignoriert werden kann.
Wie bereits ausgeführt, können die Sensordaten ergänzend oder alternativ durch zumindest einen von dem Ultraschallsensor separaten Umfeldsensor des Kraftfahrzeugs bereitgestellt werden. Beispielsweise kann dabei ein Radarsensor und/oder ein Lidar- Sensor und/oder eine Kamera und/oder ein anderer Ultraschallsensor verwendet werden. Dies hat den Vorteil, dass die aktuelle Position des Objekts relativ zum Ultraschallsensor bzw. relativ zum Kraftfahrzeug auch dann sehr präzise bestimmt werden kann, wenn sich das Objekt in dem genannten Blindbereich des Ultraschallsensors befindet.
Wie bereits ausgeführt, kann als Schwingungsparameter zur Detektion des blockierten Zustands des Ultraschallsensors eine Resonanzfrequenz und/oder eine Ausschwingzeit und/oder eine Schwingungsamplitude der Membran des Ultraschallsensors ausgewertet werden. Bei der Resonanzfrequenz handelt es sich um die Eigenfrequenz der Membran, welche abhängig von der tatsächlichen Schwingungsmasse variiert und unmittelbar nach einem Anregen der Membran gemessen wird, d.h. beim Ausschwingen der Membran. Die Resonanzfrequenz ist also eine Ausschwingfrequenz. Hingegen bezeichnet die
Ausschwingzeit eine Zeitdauer, für welche die Membran nach Beendigung der Anregung durch ein entsprechendes Piezoelement noch in Schwingung bleibt.
Die Erfindung betrifft auch eine Ultraschallsensorvorrichtung für ein Kraftfahrzeug, mit zumindest einem Ultraschallsensor und mit einer Auswerteeinrichtung, welche zum Durchführen eines erfindungsgemäßen Verfahrens ausgebildet ist.
Ein erfindungsgemäßes Kraftfahrzeug, insbesondere ein Personenkraftwagen, umfasst eine erfindungsgemäße Ultraschallsensorvorrichtung.
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. Alle 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 aber in Alleinstellung verwendbar.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigen: Fig. 1 in schematischer Darstellung ein Kraftfahrzeug mit einer Ultraschallsensorvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung; und
Fig. 2 ein Flussdiagramm eines Verfahrens gemäß einer Ausführungsform der
Erfindung.
Ein in Fig. 1 dargestelltes Kraftfahrzeug 1 ist beispielsweise ein Personenkraftwagen. Das Kraftfahrzeug 1 umfasst eine Ultraschallsensorvorrichtung 2, welche eine Vielzahl von Ultraschallsensoren 3 sowie eine elektronische Auswerteeinrichtung 4 beispielsweise in Form eines Steuergeräts aufweist. Die Anzahl und die Anordnung der
Ultraschallsensoren 3 sind in Fig. 1 lediglich beispielhaft dargestellt und können je nach Ausführungsform variieren. Im Ausführungsbeispiel sind eine Vielzahl von
Ultraschallsensoren 3 an einem vorderen Stoßfänger 5 des Kraftfahrzeugs 1 angeordnet; eine Vielzahl von Ultraschallsensoren 3 sind auch an einem hinteren Stoßfänger 6 des Kraftfahrzeugs 1 angeordnet. Hinsichtlich der Einbauart der Ultraschallsensoren 3 können zwei alternative Ausführungsformen vorgesehen sein. Zum einen können die
Ultraschallsensoren 3 jeweils in einer Aussparung des jeweiligen Stoßfängers 5, 6 angeordnet sein, sodass die Membranen der jeweiligen Ultraschallsensoren 3 innerhalb der jeweiligen durchgängigen Aussparung des Stoßfängers 5, 6 angeordnet sind. Zum anderen kann jedoch auch ein verdeckter Einbau der Ultraschallsensoren 3 hinter dem jeweiligen Stoßfänger 5, 6 vorgesehen sein, sodass die Membranen der
Ultraschallsensoren 3 an der Rückseite des jeweiligen Stoßfängers 5, 6 anliegen und die Ultraschallsignale durch das Material des Stoßfängers 5, 6 hindurch aussenden und empfangen.
Die Ultraschallsensoren 3 sind jeweils zum Erfassen von Abständen zu in einer
Umgebung des Kraftfahrzeugs 1 befindlichen Hindernissen ausgebildet. Die jeweils gemessenen Abstandswerte werden von den Ultraschallsensoren 3 an die zentrale Auswerteeinrichtung 4 übermittelt, welche die Messwerte der Ultraschallsensoren 3 verarbeitet. In dem Kraftfahrzeug 1 können mehrere Fahrerassistenzsysteme 7a bis 7x vorgesehen sein, welche zum Bereitstellen unterschiedlicher Funktionalitäten in dem Kraftfahrzeug 1 ausgebildet sind, und zwar anhand der gemessenen Abstände der Ultraschallsensoren 3. In Fig. 1 sind die unterschiedlichen Fahrerassistenzsysteme 7a bis 7x als separate Komponenten gezeigt; mehrere Funktionalitäten können aber auch durch ein gemeinsames Steuergerät bereitgestellt werden, welches dann die Funktion mehrerer Fahrerassistenzsysteme übernimmt. Als Fahrerassistenzsysteme 7a bis 7x können beispielsweise folgende Systeme vorgesehen sein: ein Parkhilfesystem, bei welchem die gemessenen Abstände akustisch und/oder optisch ausgegeben werden, ein
automatisches Parkassistenzsystem zum automatischen Einparken, ein automatisches Bremsassistenzsystem, welches zum autonomen Bremsen des Kraftfahrzeugs 1 aufgrund einer anhand der Messwerte der Ultraschallsensoren 3 detektierten
Kollisionsgefahr dient, ein System zur Totwinkelüberwachung, ein System zur
Abstandshaltung, ein Kollisionserkennungssystem und dergleichen.
Die Auswerteeinrichtung 4 kann zu jedem Ultraschallsensor 3 separat überprüfen, ob dieser Ultraschallsensor 3 durch eine zusätzliche Masse, wie eine Verschmutzung und/oder Eis und/oder Schnee, verdeckt und somit in seiner Funktionalität blockiert ist. Zu diesem Zwecke wird bei jedem Ultraschallsensor 3 der aktuelle Istwert zumindest eines Schwingungsparameters erfasst, welcher das akustische Verhalten des jeweiligen Ultraschallsensors 3 beschreibt. Der Istwert des zumindest einen
Schwingungsparameters wird von dem jeweiligen Ultraschallsensor 3 an die
Auswerteeinrichtung 4 übermittelt, so dass diese den aktuellen Istwert des zumindest einen Schwingungsparameters erfasst. Als Schwingungsparameter kann dabei beispielsweise die jeweilige Resonanzfrequenz und/oder die jeweilige Ausschwingzeit erfasst werden. Für jeden Ultraschallsensor 3 wird dann in der Auswerteeinrichtung 4 ein Detektionsalgorithmus - vorzugsweise fortlaufend - ausgeführt, bei welchem der jeweils aktuelle Istwert des zumindest einen Schwingungsparameters mit einem abgelegten Grenzwert verglichen wird. Dabei kann ein solcher Grenzwert sowohl nach oben als auch nach unten definiert werden. Wird durch die Auswerteeinrichtung 4 detektiert, dass der Istwert des Schwingungsparameters den zugeordneten Grenzwert passiert (überschreitet bzw. unterschreitet), kann die Auswerteeinrichtung 4 dies dahingehend interpretieren, dass der Ultraschallsensor 3 durch eine zusätzliche Masse in seiner Funktionalität blockiert ist. In diesem Falle kann die Auswerteeinrichtung 4 ein entsprechendes
Warnsignal erzeugen, mit welchem der Fahrer auf die Notwendigkeit einer Reinigung der Ultraschallsensoren 3 hingewiesen wird.
Darüber hinaus kann die Auswerteeinrichtung 3 optional mit zumindest einem von den Ultraschallsensoren 3 verschiedenen Umfeldsensor 8 gekoppelt sein, wie beispielsweise einem Radarsensor und/oder einem Lidar-Sensor und/oder einer Kamera. Auch dieser Umfeldsensor 8 stellt dann Sensordaten zur Umgebung des Kraftfahrzeugs 1 bereit und übermittelt diese Sensordaten an die Auswerteeinrichtung 4. Ein Verfahren gemäß einer Ausführungsform der Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf Fig. 2 näher erläutert: Gemäß Schritt S1 erfasst die
Auswerteeinrichtung 4 den oben genannten, zumindest einen Schwingungsparameter des jeweiligen Ultraschallsensors 3, beispielsweise die Ausschwingzeit und/oder die Resonanzfrequenz. In einem weiteren Schritt S2 wird der Detektionsalgorithmus ausgeführt, bei welchem der zumindest einen Schwingungsparameter ausgewertet und hierbei mit dem zumindest einen Grenzwert verglichen wird. Anhand dieses Vergleiches wird dann gemäß Schritt S3 überprüft, ob der Ultraschallsensor 3 blockiert ist oder nicht. Ist dies nicht der Fall, so kehrt das Verfahren zum Schritt S1 zurück. Ist der
Ultraschallsensor 3 blockiert, wird gemäß Schritt S4 ein Warnsignal ausgegeben, welches die Notwendigkeit der Reinigung der Ultraschallsensoren 3 signalisiert. Dieses
Warnsignal kann optisch bzw. visuell und/oder akustisch und/oder haptisch ausgegeben werden.
Parallel dazu bzw. gleichzeitig empfängt die Auswerteeinrichtung 4 gemäß Schritt S5 Sensordaten der Ultraschallsensoren 3 und/oder Sensordaten des zumindest einen separaten Umfeldsensors 8. Gemäß Schritt S6 detektiert die Auswerteeinrichtung 4 dann ein fahrzeugexternen Objekt 9 (vergleiche Fig. 1 ) anhand der Sensordaten. Das Objekt 9 wird dabei über die Zeit verfolgt, was bedeutet, dass seine Position relativ zum
Kraftfahrzeug 1 bzw. zu den Ultraschallsensoren 3 fortlaufend erfasst wird. Mit anderen Worten wird in der Auswerteeinrichtung 4 eine digitale Umgebungskarte des
Kraftfahrzeugs 1 bereitgestellt, und die Position des Objekts 9 wird in dieser digitalen Umgebungskarte eingetragen. Die Bestimmung der aktuellen Position des Objekts 9 erfolgt dabei in Schritt S7.
Bezüglich des Verfolgens des Objekts 9 können nun verschiedene Ausführungsformen vorgesehen sein: Zum einen können dazu die Sensordaten der Ultraschallsensoren 3 verwendet werden, welche sowohl durch sogenannte Kreuzmessungen (indirekte
Messungen) als auch durch direkte Messungen bereitgestellt werden können. Bei Kreuzmessungen sendet ein erster Ultraschallsensor 3 die Ultraschallwellen aus, während ein anderer Ultraschallsensor 3 als Empfangssensor betrieben wird, welcher die Zielechos empfängt. Bei direkten Messungen hingegen wird ein und derselbe
Ultraschallsensor 3 sowohl als Sendesensor als auch als Empfangssensor betrieben, so dass dieser Ultraschallsensor 3 sowohl die Ultraschallwellen aussendet als auch die Zielechos empfängt. Insbesondere durch Kreuzmessungen ist es möglich, die relative Position des Objekts 9 präzise zu erfassen. Ergänzend oder alternativ können zur Bestimmung der relativen Position des Objekts 9 auch die Sensordaten des zumindest einen Umfeldsensors 8 verwendet werden. Optional können diese auch mit den
Sensordaten der Ultraschallsensoren 3 kombiniert werden.
Gemäß Schritt S8 überprüft die Auswerteeinrichtung 4, ob eine aktuelle Entfernung D von einem Ultraschallsensor 3 einen vorgegebenen Schwellwert G unterschreitet. Dieser Schwellwert G entspricht dabei einer Signallaufzeit von Ultraschallwellen, die größer oder gleich einem Normalwert der Ausschwingzeit des Ultraschallsensors 3 ist, d.h. eine Ausschwingzeit, die sich bei nicht-blockiertem Ultraschallsensor 3 einstellt. Der
Schwellwert G für die Entfernung D kann also insbesondere einem Blindbereich des Ultraschallsensors 3 entsprechen, in welchem keine Detektion möglich ist, da die
Zielechos noch während der Ausschwingzeit empfangen werden.
Wird gemäß Schritt S8 detektiert, dass die Entfernung D größer als der Schwellwert G ist, kehrt das Verfahren wieder zum Schritt S5 zurück. Wird eine Unterschreitung des Schwellwerts G detektiert, so sind zwei alternative Vorgehensweisen möglich: Zum einen kann die Auswerteeinrichtung 4 die Detektion eines blockierten Zustands gemäß Schritt S3 ignorieren und die Ausgabe des Warnsignals verhindern. Zum anderen kann die Ausführung des Detektionsalgorithmus gemäß Schritt S2 kurzzeitig unterbrochen werden. Diese Maßnahmen werden nur so lange getroffen, bis die Entfernung D des Objekts 9 den vorgegebenen Schwellwert G wieder überschreitet.
Ist die Entfernung D kleiner als der Schwellwert G und befindet sich das Objekt 9 somit im Blindbereich des Ultraschallsensors 3, so kann die Verfolgung des Objekts 9 mit Hilfe einer Extrapolation und/oder anhand von Sensordaten der anderen Ultraschallsensoren 3 und/oder des zumindest einen Umfeldsensors 8 durchgeführt werden. Die Position des Objekts 9 relativ zum Ultraschallsensor 3 ist somit auch dann bekannt, wenn sich das Objekt 9 im Blindbereich des Ultraschallsensors 3 befindet.

Claims

Patentansprüche
1 . Verfahren zum Erkennen eines blockierten Zustands eines Ultraschallsensors (3) eines Kraftfahrzeugs (1 ), bei welchem zumindest ein Schwingungsparameter des Ultraschallsensors (3) erfasst wird und durch eine Auswerteeinrichtung (4) des Kraftfahrzeugs (1 ) ein Detektionsalgorithmus ausgeführt wird, mit welchem zum Erkennen des blockierten Zustands der zumindest eine Schwingungsparameter ausgewertet wird,
dadurch gekennzeichnet, dass
anhand von Sensordaten zumindest eines Sensors (3, 8) des Kraftfahrzeugs (1 ) ein Objekt (9) in einem Umgebungsbereich des Kraftfahrzeugs (1 ) durch die
Auswerteeinrichtung (4) detektiert wird, wobei dann, wenn eine Entfernung (D) des Objekts (9) von dem Ultraschallsensor (3) einen vorgegebenen Schwellwert (G) unterschreitet, das Ausführen des Detektionsalgorithmus durch die
Auswerteeinrichtung (4) unterbleibt oder ein mit dem Detektionsalgorithmus detektierter blockierter Zustand des Ultraschallsensors (3) durch die
Auswerteeinrichtung (4) ignoriert wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Schwellwert (G) für die Entfernung (D) einer Signallaufzeit von Ultraschallwellen entspricht, die größer oder gleich einer Ausschwingzeit des Ultraschallsensors (3) ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass das Ignorieren der Detektion des blockierten Zustands umfasst, dass die Ausgabe eines Warnsignals durch die Auswerteeinrichtung (4) unterbleibt.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
anhand der Sensordaten das Objekt (9) über die Zeit verfolgt wird, sodass insbesondere eine Position des Objekts (9) relativ zum Ultraschallsensor (3) fortlaufend durch die Auswerteeinrichtung (4) anhand der Sensordaten bestimmt wird.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Sensordaten durch den Ultraschallsensor (3) bereitgestellt werden.
6. Verfahren nach Anspruch 4 und 5,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Verfolgen des Objekts (9) anhand der Sensordaten des Ultraschallsensors (3) umfasst, dass nach Eintritt des Objekts (9) in einen Blindbereich des
Ultraschallsensors (3) die relative Position des Objekts (9) extrapoliert und/oder anhand von Sensordaten zumindest eines von dem Ultraschallsensor (3) separaten Umfeldsensors des Kraftfahrzeugs (1 ) bestimmt wird.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Sensordaten durch zumindest einen von dem Ultraschallsensor (3) separaten Umfeldsensor des Kraftfahrzeugs (1 ), insbesondere einen Radarsensor und/oder einen Lidar-Sensor und/oder eine Kamera und/oder einen separaten
Ultraschallsensor (3), bereitgestellt werden.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
als Schwingungsparameter eine Resonanzfrequenz und/oder eine Ausschwingzeit und/oder eine Schwingungsamplitude ausgewertet wird.
9. Ultraschallsensorvorrichtung (2) für ein Kraftfahrzeug (1 ), mit zumindest einem Ultraschallsensor (3) und mit einer Auswerteeinrichtung (4), welche dazu ausgelegt ist, zumindest einen Schwingungsparameter des Ultraschallsensors (3) zu erfassen und einen Detektionsalgorithmus zum Erkennen eines blockierten Zustands des Ultraschallsensors (3) unter Auswertung des zumindest einen
Schwingungsparameters auszuführen,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Auswerteeinrichtung (4) dazu ausgelegt ist, anhand von Sensordaten zumindest eines Sensors (3, 8) des Kraftfahrzeugs (1 ) ein Objekts (9) in einem
Umgebungsbereich des Kraftfahrzeugs (1 ) zu detektieren, wobei die
Auswerteeinrichtung (4) weiterhin so ausgebildet ist, dann, wenn eine Entfernung (D) des Objekts (9) von dem Ultraschallsensor (3) einen vorgegebenen Schwellwert (G) unterschreitet, das Ausführen des Detektionsalgorithmus unterbleibt oder ein mit dem Detektionsalgorithmus detektierter blockierter Zustand des
Ultraschallsensors (3) durch die Auswerteeinrichtung (4) ignoriert wird.
10. Kraftfahrzeug (1 ), insbesondere Personenkraftwagen, mit einer
Ultraschallsensorvorrichtung (2) nach Anspruch 9.
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