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Title:
METHOD FOR DETERMINING A TRANSMISSION SIGNAL IN A PLURALITY OF RECEIVED SIGNALS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2023/275167
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a method for determining a transmission signal in a plurality of received signals (6, 8, 11), the method comprising the following steps: transmitting a transmission signal (3), receiving a first signal (6) that contains the transmission signal by a first receiver (5), and receiving a second signal (8) that contains the transmission signal by a second receiver (7), characterized in that the received signals (6, 8) are compared with each other in order to determine the transmission signal in the received signals (6, 8), wherein the comparison includes the determination of a time difference and/or phase difference between the first signal (6) and the second signal (8), wherein a transmission signal time segment (25), in which the transmission signal is contained in the first signal (6) and the second signal (8), depends on the determined time difference and/or phase angle difference.

Inventors:
RUDOY ALEXANDER (DE)
CORONA MICHELE (DE)
WELK CHRISTIAN (DE)
Application Number:
PCT/EP2022/067945
Publication Date:
January 05, 2023
Filing Date:
June 29, 2022
Export Citation:
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Assignee:
TOPOSENS GMBH (DE)
International Classes:
G01S7/292; G01S7/527; G01S13/00; G01S15/00
Foreign References:
US20170168134A12017-06-15
US20100295723A12010-11-25
US20180074177A12018-03-15
US20090207694A12009-08-20
Other References:
CAZZANI L ET AL: "A ground based parasitic SAR experiment", GEOSCIENCE AND REMOTE SENSING SYMPOSIUM, 1999. IGARSS '99 PROCEEDINGS. IEEE 1999 INTERNATIONAL HAMBURG, GERMANY 28 JUNE-2 JULY 1999, PISCATAWAY, NJ, USA,IEEE, US, vol. 3, 28 June 1999 (1999-06-28), pages 1525 - 1527, XP010337471, ISBN: 978-0-7803-5207-0, DOI: 10.1109/IGARSS.1999.772007
Attorney, Agent or Firm:
GRABOVAC, Dalibor (DE)
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Claims:
Patentansprüche

1. Verfahren zum Ermitteln eines Sendesignals in mehreren empfangenen Signalen (6, 8, 11), wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist:

Senden eines Sendesignals (3),

Empfangen eines ersten Signals (6), das wenigstens einen Teil des Sendesignals enthält, durch einen ersten Empfänger (5) und

Empfangen eines zweiten Signals (8), das wenigstens einen Teil des Sendesignals enthält, durch einen zweiten Empfänger (7), dadurch gekennzeichnet, dass zum Ermitteln des Sendesignals in den empfangenen Signalen (6, 8) die empfangenen Signale (6, 8) miteinander verglichen werden, wobei der Vergleich eine Bestimmung einer Zeitdifferenz und/oder Phasendifferenz zwischen dem ersten Signal (6) und dem zweiten Signal (8) aufweist, wobei ein Sendesignalzeitabschnitt (25), in dem das Sendesignal in dem ersten Signal (6) und dem zweiten Signal (8) enthalten ist, von der bestimmten Zeitdifferenz und/oder Phasendifferenz abhängt.

2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass a. eine Ansteuerung eines Senders (2) zum Erzeugen des Sendesignals (3) durch eine vorgegebene Anzahl an Ansteuersignalen erfolgt und/oder dass b. das Sendesignal (1) für eine vorgegebene Zeitdauer ausgegeben wird und/oder dass c. das Sendesignal (3) wenigstens teilweise von einem Objekt (4) reflektiert wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass a. das Sendesignal (3) direkt an wenigstens einen Empfänger (8, 9, 10) übertragen wird und/oder das Sendesignal (3) reflektionsfrei von wenigstens einem Empfänger (8, 9, 10) empfangen wird. b. das Sendesignal (3) nicht durch das Ansteuersignal moduliert wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das empfangene erste Signal (6) in mehrere Signalabschnitte (12) unterteilt wird

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass a. eine Kurvenfunktion des jeweiligen Signalabschnitts (12) bestimmt wird und/oder dass b. die Signalabschnitte (12) den gleichen Phasenwinkelbereich aufweisen.

6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein oder mehrere Signalpunkte (P1 , P2, P3) im Signalabschnitt (12), insbesondere in jedem Signalabschnitt (12), bestimmt werden.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein dem Signalpunkt (P1 , P2, P3) zugeordneter Zeitpunkt (tPi - tP3) und/oder Phasenwinkel ermittelt wird.

8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Signalpunkte (P1 , P2, P3) bestimmt werden, wobei die Signalpunkte (P1 , P2, P3) zueinander versetzt angeordnet sind und/oder zu einem Referenzpunkt um einen vorgegebenen Phasenwinkel versetzt angeordnet sind.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das empfangene zweite Signal (8) in mehrere weitere Signalabschnitte (13) unterteilt wird.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass a. eine Kurvenfunktion des jeweiligen weiteren Signalabschnitts (13) bestimmt wird und/oder dass b. der weitere Signalabschnitt (13) den gleichen Phasenwinkelbereich aufweist wie der Signalabschnitt (12).

11. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass ein oder mehrere weitere Signalpunkte (Z1 , Z2, Z3) im weiteren Signalabschnitt (13), insbesondere in jedem weiteren Signalabschnitt (13), bestimmt werden.

12. Verfahren nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass a. ein dem weiteren Signalpunkt (Z1 , Z2, Z3) zugeordneter weiterer Zeitpunkt (tzi - tz3) und/oder Phasenwinkel ermittelt wird und/oder dass b. die Anzahl der bestimmten weiteren Signalpunkte (Z1, Z2, Z3) der Anzahl der bestimmten Signalpunkte (P1 , P2, P3) entspricht.

13. Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere weitere Signalpunkte (Z1 , Z2, Z3) bestimmt werden, wobei die weiteren Signalpunkte (Z1 , Z2, Z3) zueinander versetzt angeordnet sind und/oder zu einem Referenzpunkt um einen vorgegebenen Phasenwinkel versetzt angeordnet sind.

14. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass jedem Signalpunkt (P1 , P2, P3) ein weiterer Signalpunkt (Z1 , Z2, Z3) zugewiesen wird.

15. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der weitere Signalpunkt (Z1 , Z2, Z3) im weiteren Signalabschnitt (13) den gleichen Phasenwinkel aufweist wie der Signalpunkt (P1 , P2, P3) in dem Signalabschnitt (12) oder dass der weitere Signalpunkt (Z1 , Z2, Z3) im weiteren Signalabschnitt (13) um einen vorgegebenen Phasenwinkel von dem Signalpunkt (P1 , P2, P3) im Signalabschnitt (12) versetzt angeordnet ist.

16. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Versatzkennwert bestimmt wird, der von einer Zeitdifferenz und/oder Phasenwinkeldifferenz zwischen dem ersten Signal (6) und dem zweiten Signal (8) abhängt.

17. Verfahren nach Anspruch oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Versatzkennwert durch Bestimmen einer Zeitdifferenz und/oder Phasenwinkeldifferenz von einem Signalpunktpaar bestimmt wird.

18. Verfahren nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass a. die Zeitdifferenz bei wenigstens einem Signalpunktpaar einer Differenz zwischen einem dem Signalpunkt (P1 , P2, P3) zugeordneten Zeitpunkt (tPi - tP3) und dem dem weiteren Signalpunkt (Z1 , Z2, Z3) zugeordneten weiteren Zeitpunkt (tzi - tz3) entspricht und/oder dass b. die Phasenwinkeldifferenz bei wenigstens einem Signalpunktpaar einer Differenz zwischen einem dem Signalpunkt (P1 , P2, P3) zugeordneten Phasenwinkel und dem dem weiteren Signalpunkt (Z1, Z2, Z3) zugeordneten weiteren Phasenwinkel entspricht.

19. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Zeitdifferenz von mehreren Signalpunktpaaren bestimmt wird, wobei ein erster Signalpunkt (P1) des ersten Signals (6) benachbart zu einem zweiten Signalpunkt (P2) des ersten Signals (6) ist und/oder ein erster weiterer Signalpunkt (Z1) des zweiten Signals (8) benachbart zu einem zweiten weiteren Signalpunkt (Z2) des zweiten Signals (8) ist.

20. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass geprüft wird, ob der wenigstens eine Versatzkennwert innerhalb eines vorgegebenen Bereichs liegt.

21. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass bestimmt wird, dass der Sendesignalzeitabschnitt (25) dem Zeitraum entspricht, in dem mehrere Versatzkennwerte innerhalb des vorgegebenen Bereichs liegt.

22. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 21 , dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Versatzkennwerte bestimmt werden, wobei Gruppen gebildet werden, die mehrere Versatzkennwerte aufweisen, und für jede Gruppe eine Varianz der Versatzkennwerte bestimmt wird und/oder die Differenz zwischen einem maximalen Wert des Versatzkennwerts und einem minimalen Wert des Versatzkennwerts gebildet wird.

23. Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass, a. ein Zeitabschnitt bestimmt wird, bei dem Differenzwerte und/oder Varianzwerte kleiner sind als ein vorgegebener Schwellwerts (22) und/oder dass b. geprüft wird, ob eine Zeitdauer, bei der die Differenzwerte und/oder Varianzwerte und/oder Varianzwerte kleiner sind als ein vorgegebener Schwellwert (22) nicht länger ist als eine vorgegebene Zeitdauer und/oder dass c. der Zeitabschnitt von wenigstens einem Differenzwert zwischen einem maximalen Wert des Versatzkennwerts und einem minimalen Wert des Versatzkennwerts einer Gruppe und/oder von wenigstens einem Varianzwert abhängt.

24. Verfahren nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass und/oder dass der Zeitabschnitt, bei dem mehrere Differenzwerte und/oder Varianzwerte kleiner als der vorgegebene Schwellwert (22) sind, insbesondere und der nicht länger als eine vorgegebene Zeitdauer ist, als Sendesignalzeitabschnitt (25) bestimmt wird.

25. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass ein drittes Signal (11), das das reflektierte Signal enthält und zum ersten Signal (6) und zum zweiten Signal (8) zeitversetzt ist, durch einen dritten Empfänger (10) empfangen wird.

26. Verfahren nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein weiterer Versatzkennwert gebildet wird, der von einer Zeitdifferenz zwischen dem ersten Signal (6) und dem dritten Signal (11) abhängt, und wenigstens ein anderer Versatzkennwert gebildet wird, der von einer Zeitdifferenz zwischen dem zweiten Signal (8) und dem dritten Signal (11) abhängt.

27. Verfahren nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass der Sendesignalzeitabschnitt (25) einem Überlappungszeitabschnitt entspricht, bei dem der Zeitabschnitt mit dem weiteren Zeitabschnitt und/oder dem anderen Zeitabschnitt überlappt.

28. Verfahren nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, dass a. der im Sendesignalzeitabschnitt (25) befindliche Signalabschnitt des empfangenen Signals zur Positionsbestimmung eines Objekts (4) verwendet wird und/oder dass b. die im Sendesignalzeitabschnitt befindlichen Signalabschnitte der empfangenen Signale zur Positionsbestimmung eines Objekts (4) verwendet werden.

29. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 28, dadurch gekennzeichnet, dass ein Signalabschnitt (12) des ersten Signals (6) und ein weiterer Signalabschnitt (13) des zweiten Signals (8), die zum Ermitteln des Sendesignals in den empfangenen Signalen (6, 8) verglichen werden, den gleichen Phasenwinkelbereich aufweisen.

30. Vorrichtung (1), insbesondere zum Ausführen eines Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 29, mit wenigstens einem Sender (2) zum Senden eines Sendesignals (3), einem ersten Empfänger (5) zum Empfangen eines ersten Signals (6), das wenigstens einen Teil des Sendesignal enthält, einem zweiten Empfänger (7) zum Empfangen eines zweiten Signals (8), das wenigstens einen Teil des Sendesignals enthält, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1) eine Auswertevorrichtung (9) aufweist, die zum Ermitteln des Sendesignals in den empfangenen Signalen (6, 8) die empfangenen Signale (6, 8) miteinander vergleicht, wobei der Vergleich eine Bestimmung einer Zeitdifferenz und/oder Phasenwinkeldifferenz zwischen dem ersten Signal (6) und dem zweiten Signal (8) aufweist, wobei ein Sendesignalzeitabschnitt (25), in dem das Sendesignal in dem ersten Signal (6) und dem zweiten Signal (8) enthalten ist, von der bestimmten Zeitdifferenz abhängt.

31. Vorrichtung (1) nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1) einen dritten Empfänger (10) zum Empfangen eines dritten Signals (11) aufweist, das das Signal enthält.

32. Vorrichtung nach Anspruch 30 oder 31 , dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand der Empfänger (5, 7, 10) zueinander höchstens, insbesondere kleiner als, eine halbe Wellenlänge des empfangenen Signals (6, 8, 11) ist.

33. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 30 bis 32, dadurch gekennzeichnet, dass der Sender derart ausgebildet ist, dass das Sendesignal (3) eine Schallwelle oder eine elektromagnetische Welle ist.

34. Verwendung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 29 bei einer, insbesondere dreidimensionalen, Positionsbestimmung, insbesondere mittels einer Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 30 bis 33 und/oder zur Distanzbestimmung zwischen dem Objekt und einer Vorrichtung (1), insbesondere mittels einer Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 30 bis 33.

Description:
Verfahren zum Ermitteln eines Sendesignals in mehreren empfangenen Signalen

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ermitteln eines Sendesignals in mehreren empfangenen Signalen, wobei das Verfahren ein Senden eines Sendesignals ein Empfangen eines ersten Signals, das wenigstens einen Teil des Sendesignals enthält, durch einen ersten Empfänger und ein Empfangen eines zweiten Signals, das wenigstens einen Teil des Sendesignals enthält ist, durch einen zweiten Empfänger aufweist. Darüber hinaus betrifft die Erfindung die Verwendung eines solchen Verfahrens bei einer dreidimensionalen Positionsbestimmung und eine Vorrichtung mit wenigstens einem Sender, einem ersten Empfänger und einem zweiten Empfänger.

Aus dem Stand der Technik sind Sensoren bekannt, die einen Sender aufweisen, der aktiv eine Ultraschallwelle aussendet und mittels wenigstens eines Empfängers Reflexionen von verschiedenen Objekten erfasst, die im Sichtfeld des Sensors sind. Neben der Reflexion der aktiv erzeugten Schallwelle nimmt der Sensor auch Umgebungsgeräusche und andere Arten von Geräuschen auf.

Figur 1 zeigt einen Ausschnitt eines von einem Empfänger empfangenen Signals 3. Insbesondere zeigt Figur 1 den Amplitudenverlauf des empfangenen Signals 3 über die Zeit, wobei die Vertikalachse die Amplitude und die Horizontalachse die Zeit darstellt. Ein erster Signalbereich 23 bis zum ersten Zeitpunkt t1 stellt die abgestrahlte Schallwelle dar, die auf direktem Weg zwischen Sender und Empfänger aufgezeichnet wird. Ein zwischen einem zweiten Zeitpunkt t2 und einem dritten Zeitpunkt t3 aufgenommener zweiter Signalbereich 24 stellt einen interessanten Abschnitt des empfangenen Signals 3 dar. Die restlichen Abschnitte des empfangenen Signals können als Rauschen betrachtet werden. Der interessante Abschnitt könnte die Reflexion der aktiv emittierten Schallwelle oder ein anderes lautes Störgeräusch sein. Somit muss für diesen Abschnitt bestimmt werden, ob es sich um ein reflektiertes Sendesignal oder ein Störgeräusch handelt.

Bei den bekannten Verfahren wird angenommen, dass die aktiv emittierte Schallwelle dem Abschnitt des empfangenen Signals entspricht, dessen Amplitude größer ist als ein vorgegebener Schwellwert. Ein derartiges Verfahren weist jedoch den Nachteil auf, dass es ungenau ist, weil insbesondere laute Umgebungsgeräusche, also Geräusche mit hoher Amplitude, fehlerhafterweise als reflektiertes Sendesignal erfasst werden.

Die Aufgabe der Erfindung besteht daher darin, ein Verfahren anzugeben, mittels dem das Sendesignal in dem empfangenen Signal genau bestimmt werden kann.

Die Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zum Ermitteln eines Sendesignals in mehreren empfangenen Signalen, wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist:

Senden eines Sendesignals, Empfangen eines ersten Signals, das wenigstens einen Teil des Sendesignals enthält, durch einen ersten Empfänger und

Empfangen eines zweiten Signals, das wenigstens einen Teil des Sendesignal enthält, durch einen zweiten Empfänger, dadurch gekennzeichnet, dass zum Ermitteln des Sendesignals in den empfangenen Signalen die empfangenen Signale miteinander verglichen werden, wobei der Vergleich eine Bestimmung einer Zeitdifferenz und/oder Phasendifferenz zwischen dem ersten Signal und dem zweiten Signal aufweist, wobei ein Zeitabschnitt, in dem das Sendesignal in dem ersten Signal und dem zweiten Signal enthalten ist, von der bestimmten Zeitdifferenz und/oder Phasendifferenz abhängt.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung anzugeben, mittels der das Sendesignal in dem empfangenen Signal bestimmt werden kann.

Die Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung mit wenigstens einem Sender zum Senden eines Sendesignals, einem ersten Empfänger zum Empfangen eines ersten Signals, das wenigstens einen Teil des Sendesignal enthält, einem zweiten Empfänger zum Empfangen eines zweiten Signals, das wenigstens einen Teil des Sendesignals aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung eine Auswertevorrichtung aufweist, die zum Ermitteln des Sendesignals in den empfangenen Signalen die empfangenen Signale miteinander vergleicht, wobei der Vergleich eine Bestimmung einer Zeitdifferenz und/oder Phasenwinkeldifferenz zwischen dem ersten Signal und dem zweiten Signal aufweist, wobei ein Sendesignalzeitabschnitt, in dem das Sendesignal in dem ersten Signal und dem zweiten Signal enthalten ist, von der bestimmten Zeitdifferenz abhängt.

Erfindungsgemäß wurde erkannt, dass durch einen Vergleich des ersten und zweiten Signals auf einfache Weise der Sendesignalzeitabschnitt ermittelt werden kann, bei dem das erste Signal und das zweite Signal das Sendesignal enthalten. Dies ist möglich, weil in dem Sendesignalzeitabschnitt das erste Signal und das zweite Signal einen im Wesentlichen gleichen Verlauf haben. Insbesondere wurde erkannt, dass durch Abstellen auf die Zeitdifferenz zwischen dem ersten Signal und dem zweiten Signal besonders einfach ein Sendesignalzeitabschnitt des ersten empfangenen Signals und des zweiten empfangenen Signals bestimmt werden kann, der das Sendesignal enthält. Die empfangenen Signale können zueinander zeitversetzt sein. Da der Abstand der Empfänger zueinander höchstens, insbesondere kleiner als, eine halbe Wellenlänge des empfangenen Signals und/oder der höchsten Frequenz des Sendesignals oder des Empfangssignals ist, ist sichergestellt, das die empfangenen Signale überlappen. Dies ist der Fall, wenn die Empfänger aufgrund deren Anordnung zueinander die Signale zu unterschiedlichen Zeitpunkten empfangen. Für das Verfahren ist es unerheblich, ob der erste und/oder zweite Empfänger das Sendesignal direkt, also ein nicht reflektiertes Sendesignal, oder ein reflektiertes Sendesignal empfängt. Das Sendesignal kann eine Welle, insbesondere eine elektromagnetische Welle oder eine Druckwelle, insbesondere eine Schallwelle, sein. Das empfangene Signal kann eine Welle, insbesondere eine elektromagnetische Welle oder eine Druckwelle, insbesondere eine Schallwelle, sein. Die Auswertevorrichtung kann ein Prozessor sein oder wenigstens einen Prozessor aufweisen.

Der Sender kann das Sendesignal in alle Raumrichtungen oder zumindest in einen Halbraum ausstrahlen. Insbesondere kann der Sender ein Schallsender sein. Darüber hinaus kann der Sender wenigstens eine Piezokomponente aufweisen, mittels der das Sendesignal erzeugt werden kann. Der Empfänger ist derart ausgebildet, die durch den Sender ausgesandten Sendesignale, insbesondere die vom Objekt zumindest teilweise reflektierten Sendesignale, zu empfangen.

Bei einer besonderen Ausführung kann eine Ansteuerung des Senders zum Erzeugen des Sendesignals durch eine vorgegebene Anzahl an Ansteuersignalen erfolgen. Alternativ oder zusätzlich kann das Sendesignal für eine vorgegebene Zeitdauer ausgegeben werden. Somit wird das Sendesignal nicht kontinuierlich, insbesondere nicht während des gesamten Empfangsvorgangs, durch den oder die Empfänger empfangen. Die vorgegebene Zeitdauer, während der das Sendesignal ausgegeben wird, ist kleiner als die Zeitdauer, während der die Empfänger Signale empfangen. Der Sender kann derart angesteuert werden, dass das ausgegebene Sendesignal einen sinusförmigen Verlauf aufweist. Das Ansteuersignal kann einen rechteckförmigen Verlauf aufweisen.

Das Ansteuersignal kann ein moduliertes Signal sein. Dies ist möglich, weil nur die empfangenen Signale miteinander verglichen werden und somit das Verfahren funktioniert. Mit einem modulierten Signal kann der Sendezeitpunkt auch mit einem kontinuierlichen Signal bestimmt werden, auch, wenn es von einem anderen Sender erzeugt wird.

Das Sendesignal kann wenigstens teilweise von einem Objekt reflektiert werden. Die Empfänger können das wenigstens teilweise reflektierte Sendesignal empfangen. Darüber hinaus kann das Sendesignal direkt an wenigstens einen Empfänger übertragen werden. Außerdem kann das Sendesignal reflektionsfrei, also ohne, dass das Sendesignal von einem Objekt reflektiert wird, von wenigstens einem Empfänger empfangen werden. Somit ist der Auswertevorrichtung der Zeitpunkt bekannt, wann das Sendesignal ausgesendet wird. Die Übertragung des Sendesignals direkt an den wenigstens einen Empfänger kann bei jeder Ausgabe des Sendesignals durch den Sender erfolgen. Alternativ kann das Sendesignal zu bestimmten Zeitpunkten an den Empfänger übertragen werden. Derzeitpunkt der Aussendung des Sendesignals ist jedoch für die Ermittlung des Sendesignals in den empfangenen Signalen irrelevant. Die Zeitdifferenz und/oder Phasenwinkeldifferenz kann unabhängig von dem Sendezeitpunkt bestimmt werden. Das Verfahren funktioniert auch bei mehr als zwei Empfängern und/oder bei mehr als zwei empfangenen Signalen.

Besonders vorteilhaft ist ein Verfahren, bei dem das Sendesignal ein nicht moduliertes Sendesignal ist, insbesondere nicht durch das Ansteuersignal moduliert wird. Gleichermaßen kann das empfangene Signal nicht moduliert werden. Insbesondere erfolgt keine Frequenz- und/oder Amplitudenmodulation des Sendesignals und/oder des empfangenen Signals. Dadurch werden zeitaufwändige Berechnungen in der Auswertevorrichtung vermieden. Außerdem ist der Einsatz von nicht-modulierbaren Sendern möglich.

Die Vorrichtung kann ein Gehäuse aufweisen, wobei die Auswertevorrichtung in einem Innenraum des Gehäuses angeordnet sein kann. Der wenigstens eine Empfänger, insbesondere wenigstens zwei Empfänger, und der Sender können mit dem Gehäuse mechanisch verbunden sein. Die Auswertevorrichtung kann die notwendigen Verfahrensschritte bei dem Ermitteln des Sendesignals ausführen.

Ein Signalabschnitt des ersten empfangenen Signals und ein weiterer Signalabschnitt des zweiten empfangenen Signals, die miteinander verglichen werden, können den gleichen Phasenwinkelbereich aufweisen. Sofern ein drittes Signal durch einen dritten Empfänger empfangen wird, kann ein anderer Signalabschnitt des dritten Signals, der mit dem Signalabschnitt des ersten Signals und/oder dem weiteren Signalabschnitt des zweiten Signals, verglichen wird, den gleichen Phasenwinkelbereich aufweisen wie der Signalabschnitt des ersten Signals und der weitere Signalabschnitt des zweiten Signals. Der Phasenwinkel bezieht sich dabei auf das jeweilige Signal und nicht auf einen absoluten Phasenwinkel. Dies ergibt sich, weil die Empfänger die Signale nicht zeitgleich, sondern zeitversetzt empfangen werden. Im Ergebnis soll jeweils gleiche Signalabschnitte der empfangenen Signale miteinander verglichen werden.

Bei einer besonderen Ausführung kann das empfangene erste Signal in mehrere Signalabschnitte unterteilt werden. Die Signalabschnitte des ersten Signals können den gleichen Phasenwinkelbereich aufweisen. Der Phasenwinkelbereich kann 90°, 180° oder 360° betragen. Es sind jedoch auch andere Phasenwinkelbereiche möglich. Die einzelnen Signalabschnitte sind, insbesondere zeitlich, versetzt zueinander angeordnet.

Die Auswertevorrichtung kann eine Kurvenfunktion des Signalabschnitts bestimmen. Insbesondere kann die Auswertevorrichtung den Verlauf jedes Signalabschnitts bestimmen. Der Verlauf des Signalabschnitts kann durch wenigstens einen Algorithmus ermittelt werden. Die Bestimmung kann auch ein Fitting aufweisen. Wie oben bereits beschrieben ist, kann das Sendesignal einen sinusförmigen Verlauf aufweisen. Dadurch lässt sich der Verlauf des Signalabschnitts besonders einfach ermitteln. Die Auswertevorrichtung kann einen oder mehrere Signalpunkte im Signalabschnitt bestimmen. Insbesondere kann die Auswertevorrichtung in jedem Signalabschnitt einen oder mehrere Signalpunkte bestimmen. Die Bestimmung der Signalpunkte ist auf einfache Weise möglich, wenn, wie zuvor beschrieben ist, die Kurvenfunktion des Signalabschnitts ermittelt wird.

Darüber hinaus kann die Auswertevorrichtung ein dem Signalpunkt zugeordneten Zeitpunkt und/oder Phasenwinkel ermitteln. Bei einer Bestimmung von mehreren Signalpunkten kann die Auswertevorrichtung für jeden Signalpunkt den dem Signalpunkt jeweils zugeordneten Zeitpunkt und/oder Phasenwinkel ermitteln. Dadurch ist auf einfache Weise bekannt, zu welchem Zeitpunkt der jeweilige Signalpunkt vorliegt.

Die Signalpunkte des ersten Signals können zueinander, insbesondere um einen vorgegebenen Phasenwinkel, versetzt angeordnet sein. Alternativ oder zusätzlich können die wenigstens zwei Signalpunkte zu einem Referenzpunkt jeweils um einen vorgegebenen Phasenwinkel versetzt angeordnet sind. Darüber hinaus sind die Signalpunkte in zeitlicher Hinsicht versetzt zueinander angeordnet.

Der Signalpunkt kann ein den Signalabschnittverlauf charakterisierender Punkt sein. So kann der Signalpunkt ein Maximum, ein Minimum, ein Nulldurchgang oder ein Wendepunkt des Signalabschnitts sein. Alternativ oder zusätzlich kann ein Signalpunkt ein beliebiger Punkt des Signalabschnitts mit vorgegebenen Phasenwinkel oder vorgegebener Phasenwinkeldifferenz zu einem anderen Signalpunkt oder einem Referenzpunkt sein.

Bei einer besonderen Ausführung kann das empfangene zweite Signal in mehrere weitere Signalabschnitte unterteilt werden. Die weiteren Signalabschnitte des zweiten Signals können den gleichen Phasenwinkelbereich aufweisen. Der Phasenwinkelbereich kann 90°, 180° oder 360° betragen. Es sind jedoch auch andere Phasenwinkelbereiche möglich. Die einzelnen weiteren Signalabschnitte sind, insbesondere zeitlich, versetzt zueinander angeordnet.

Die Auswertevorrichtung kann eine Kurvenfunktion des weiteren Signalabschnitts, insbesondere jedes weiteren Signalabschnitts, bestimmen. Insbesondere kann die Auswertevorrichtung den Verlauf jedes weiteren Signalabschnitts bestimmen. Der Verlauf des weiteren Signalabschnitts kann durch wenigstens einen Algorithmus ermittelt werden. Wie oben bereits beschrieben ist, kann das Sendesignal einen sinusförmigen Verlauf aufweisen. Dadurch lässt sich der Verlauf des weiteren Signalabschnitts besonders einfach ermitteln.

Die Auswertevorrichtung kann einen oder mehrere weitere Signalpunkte im weiteren Signalabschnitt bestimmen. Insbesondere kann die Auswertevorrichtung in jedem weiteren Signalabschnitt einen oder mehrere weitere Signalpunkte bestimmen. Die Bestimmung der weiteren Signalpunkte ist auf einfache Weise möglich, wenn, wie zuvor beschrieben ist, die Kurvenfunktion des weiteren Signalabschnitts bekannt ist.

Darüber hinaus kann die Auswertevorrichtung ein dem weiteren Signalpunkt zugeordneten weiteren Zeitpunkt und/oder weiteren Phasenwinkel ermitteln. Bei einer Bestimmung von mehreren weiteren Signalpunkten kann die Auswertevorrichtung für jeden weiteren Signalpunkten dem dem weiteren Signalpunkt jeweils zugeordneten Zeitpunkt und/oder Phasenwinkel ermitteln. Dadurch ist auf einfache Weise bekannt, zu welchem weiteren Zeitpunkt und/oder weiteren Phasenwinkel der jeweilige weitere Signalpunkt vorliegt.

Die Anzahl der bestimmten weiteren Signalpunkte kann der Anzahl der bestimmten Signalpunkte entsprechen. Dadurch kann eine nachstehend näher erläuterte Versatzkennlinie auf einfache Weise ermittelt werden.

Die weiteren Signalpunkte des zweiten Signals können zueinander, insbesondere um einen vorgegebenen Phasenwinkel, versetzt angeordnet sein. Alternativ oder zusätzlich können die wenigstens zwei weiteren Signalpunkte zu einem Referenzpunkt jeweils um einen vorgegebenen Phasenwinkel versetzt angeordnet sind. Darüber hinaus sind die weiteren Signalpunkte in zeitlicher Hinsicht versetzt zueinander angeordnet.

Die Auswertevorrichtung kann jedem Signalpunkt einen weiteren Signalpunkt zuweisen. Dabei kann die Zuweisung derart erfolgen, dass der zugewiesene weitere Signalpunkt im weiteren Signalabschnitt den gleichen Phasenwinkel aufweist wie der Signalpunkt in dem ersten Signalabschnitt oder dass der zugewiesene weitere Signalpunkt im weiteren Signalabschnitt um einen vorgegebenen Phasenwinkel von dem Signalpunkt im Signalabschnitt versetzt angeordnet ist.

Bei einer besonderen Ausführung kann wenigstens eine Versatzkennwert bestimmt werden, der von einer Zeitdifferenz und/oder Phasenwinkeldifferenz zwischen dem ersten Signal und dem zweiten Signal abhängt. Insbesondere kann für die Signalpunkte die ihnen jeweils zugeordneten ersten Zeitpunkte und für die weiteren Signalpunkte die ihnen zugeordneten zweiten Zeitpunkte bestimmt werden und der Versatzkennwert durch Bestimmen einer Zeitdifferenz von einem Signalpunktpaar bestimmt werden. Dabei entspricht die Zeitdifferenz bei einem Signalpunktpaar einer Differenz zwischen dem dem Signalpunkt zugeordneten Zeitpunkt und dem dem weiteren Signalpunkt zugeordneten weiteren Zeitpunkt. Gleichermaßen kann der Versatzkennwert durch Bestimmen einer Phasenwinkeldifferenz von einem Signalpunktpaar bestimmt werden. Dabei entspricht die Phasenwinkeldifferenz bei einem Signalpunktpaar einer Differenz zwischen dem dem Signalpunkt zugeordneten Phasenwinkel und dem dem weiteren Signalpunkt zugeordneten weiteren Phasenwinkel. Bei der Bestimmung von mehreren Versatzkennwerten kann eine Versatzkennlinie erzeugt werden. Die Bestimmung von Versatzkennwerten erfolgt derart, dass die Zeitdifferenz und/oder Phasenwinkeldifferenz von mehreren Signalpunktpaaren bestimmt wird. Dabei kann ein erstes Signalpunktpaar einen ersten Signalpunkt und einen ersten weiteren Signalpunkt und ein zweites Signalpunktpaar einen zweiten Signalpunkt und einen zweiten weiteren Signalpunkt aufweisen. Der ersten Signalpunkt kann benachbart zu dem zweiten Signalpunkt und der erste weitere Signalpunkt kann benachbart zu dem zweiten weiteren Signalpunkt sein. Als benachbart wird verstanden, dass die beiden Signalpunkte zeitlich und/oder im Phasenwinkel zueinander versetzt sind und zwischen den beiden Signalpunkten keine weiteren Signalpunkten vorhanden sind.

Bei der Bestimmung des Sendesignalzeitabschnitts kann geprüft werden, ob der wenigstens eine Versatzkennwert innerhalb eines vorgegeben Bereichs liegt. Insbesondere kann geprüft werden, ob eine Vielzahl von Versatzkennwerten innerhalb des vorgegebenen Bereichs liegen. Der vorgegebene Bereich wird durch einen obere und eine untere Grenze begrenzt. Dabei wird bestimmt, dass der Sendesignalzeitabschnitt dem Zeitraum des empfangenen ersten und zweiten Signals entspricht, in dem die Versatzkennwerte innerhalb des vorgegebenen Bereichs liegen.

Bei dieser Prüfung wird die Kenntnis ausgenutzt, dass die Zeitdifferenz und/oder Phasenwinkeldifferenz zwischen den empfangenen Signalen in dem Zeitraum der empfangenen Signale konstant ist, in denen sie das Sendesignal enthalten. Dies ergibt sich, weil der Verlauf des Sendesignal sowohl in dem ersten empfangenen Signal als auch in dem zweiten empfangenen Signal im Wesentlichen gleich ist. Somit kann dann ein Sendesignalzeitabschnitt des ersten und zweiten empfangenen Signals ermittelt werden, bei dem die Versatzkennwerte in dem vorgegebenen Bereich liegen, also im Wesentlichen einen konstanten Wert aufweist. Im Ergebnis kann auf einfache Weise der Sendesignalzeitabschnitt des ersten und zweiten Signals bestimmt werden, in dem das Sendesignal enthalten ist.

Eine genauere Bestimmung des Sendesignalzeitabschnitt kann erreicht werden, wenn eine Vielzahl von Versatzkennwerten bestimmt wird und Gruppen gebildet werden, die jeweils mehrere Versatzkennwerte aufweisen. Die Gruppen können zueinander benachbart sein. Darüber hinaus können die Gruppen die gleiche Zeitdauer aufweisen und/oder die gleiche Anzahl an Versatzkennwerte aufweisen.

Für jede der Gruppen kann eine Differenz zwischen einem maximalen Wert der Versatzkennwerte und einem minimalen Wert der Versatzkennwerte ermittelt werden. Der Sendesignalzeitabschnitt kann von wenigstens einem Differenzwert zwischen einem maximalen Wert und einem minimalen Wert der Versatzkennwerte in einem Zeitbereich abhängen. Alternativ oder zusätzlich kann eine Varianz der Versatzkennwerte ermittelt werden. Der Sendesignalzeitabschnitt kann von den Varianzwerten abhängen. Dabei kann wenigstens ein Varianzwert für jede der Gruppen bestimmt werden. Als Varianz wird die Streuung von einer Anzahl von Werten um ihren Mittelwert verstanden.

Die Auswertevorrichtung kann einen Zeitabschnitt bestimmen, bei dem mehrere Differenzwerte kleiner als ein vorgegebener Schwellwert sind, also unterhalb des Schwellwerts liegen. Darüber hinaus prüft die Auswertevorrichtung, ob die Zeitdauer, bei der die Differenzwerte unterhalb des vorgegebenen Schwellwerts liegen, nicht länger oder nicht deutlich länger ist als eine vorgegebene Zeitdauer. Für den Fall, dass die Zeitdauer, bei der die Differenzwerte unterhalb des vorgegebenen Schwellwerts liegen, länger ist oder deutlich länger ist als eine vorgegebene Zeitdauer, liegt ein Fremdsignal vor, das nicht weiterverarbeitet werden soll.

Alternativ oder zusätzlich kann die Auswertevorrichtung einen Zeitabschnitt bestimmen, bei dem die Varianzwerte kleiner als ein vorgegebener Schwellwert sind, also unterhalb des Schwellwerts liegen. Darüber hinaus kann die Auswertevorrichtung prüfen, ob die Zeitdauer, bei der die Varianzwerte unterhalb des vorgegebenen Schwellwerts liegen, nicht länger oder nicht deutlich länger ist als eine vorgegebene Zeitdauer. Für den Fall, dass die Zeitdauer, bei der die Varianzwerte unterhalb des vorgegebenen Schwellwerts liegen, länger oder deutlich länger ist als eine vorgegebene Zeitdauer, liegt ein Fremdsignal vor, das nicht weiterverarbeitet werden soll.

Die vorgegebene Zeitdauer kann eine Ansteuerzeitdauer des Senders mit dem Ansteuersignal sein oder davon abhängen. So kann die Zeitdauer, bei denen die Differenzwerte und/oder Varianzwerte unterhalb des Schwellwerts sind nicht länger oder nicht deutlich länger sein als die Ansteuerzeitdauer. Dabei kann durch Bestimmung der Differenzwerte eine Differenzwertkennlinie und/oder der Varianzwerte eine Varianzwertkennlinie gebildet werden. Die Auswertevorrichtung bestimmt, dass der Sendesignalzeitabschnitt dem Zeitabschnitt entspricht, bei dem der Differenzwert oder die Differenzwerte und/oder der Varianzwert oder die Varianzwerte unterhalb des vorgegebenen Schwellwerts liegt bzw. liegen, insbesondere und der länger ist als die vorgegebene Zeitdauer, insbesondere eine Ansteuerzeitdauer des Senders.

Bei einer besonderen Ausführung kann die Vorrichtung einen dritten Empfänger aufweisen, der ein drittes Signal, das wenigstens einen Teil des Sendesignal enthält und zum ersten Signal und zum zweiten Signal phasenversetzt sein kann, empfängt. Das Vorsehen von drei Empfängern ermöglich, dass eine Position des Objekts im dreidimensionalen Raum bestimmt werden kann. Insbesondere kann ein Vektor zum Reflektionsobjekt und bei bekanntem Sendezeitpunkt und/oder der Schallflugzeit die Position dieses Objekts im dreidimensionalen Raum bestimmt werden.

Die Auswertevorrichtung kann wenigstens einen weiteren Versatzkennwert bestimmen, der von einer Zeitdifferenz zwischen dem ersten Signal und dem dritten Signal abhängt. Darüber hinaus kann die Auswertevorrichtung wenigstens einen anderen Versatzkennwert bilden, der von einer Zeitdifferenz zwischen dem zweiten Signal und dem dritten Signal abhängt. Die Ermittlung des weiteren Versatzkennwerts und des anderen Versatzkennwerts kann in analoger Weise wie die Ermittlung des Versatzkennwerts erfolgen.

Es können mehrere weitere Versatzkennwerte bestimmt werden. Dabei können Gruppen gebildet werden, die mehrere weitere Versatzkennwerte aufweisen. Für jede Gruppe kann die Differenz zwischen einem maximalen Wert des weiteren Versatzkennwerts und einem minimalen Wert des weiteren Versatzkennwerts gebildet werden. Anschließend bestimmt die Auswertevorrichtung einen weiteren Zeitabschnitt, bei dem die Differenzwerte unterhalb des vorgegebenen Schwellwerts liegt. Alternativ oder zusätzlich kann eine Varianz der weiteren Versatzkennwerte bestimmt werden. Dabei kann wenigstens ein Varianzwert für jede der Gruppen bestimmt werden. Die Auswertevorrichtung kann einen weiteren Zeitabschnitt bestimmen, bei dem die Versatzkennwerte unterhalb des vorgegebenen Schwellwerts liegen.

Darüber hinaus kann die Auswertevorrichtung bestimmen, ob die Versatzkennwerte nicht länger oder nicht deutlich länger als die vorgegebene Zeitdauer unterhalb des vorgegebenen Schwellwerts liegen. Mit anderen Worten, es wird geprüft, ob der weitere Zeitabschnitt höchstens oder im Wesentlichen der vorgegebenen Zeitdauer entspricht. Bei der vorgegebenen Zeitdauer handelt es sich um die oben genannte vorgegebene Zeitdauer.

Darüber hinaus kann die Auswertevorrichtung mehrere andere Versatzkennwerte bestimmen, wobei Gruppen gebildet werden, die mehrere andere Versatzkennwerte aufweisen. Für jede Gruppe kann die Differenz zwischen einem maximalen Wert des anderen Versatzkennwerts und einem minimalen Wert des anderen Versatzkennwerts gebildet werden. Die Auswertevorrichtung kann einen anderen Zeitabschnitt bestimmen, bei dem die Differenzwerte unterhalb des vorgegebenen Schwellwerts liegt. Alternativ oder zusätzlich kann eine Varianz der Versatzkennwerte bestimmt werden. Dabei kann wenigstens ein Varianzwert für jede der Gruppen bestimmt werden. Die Auswertevorrichtung kann einen weiteren Zeitabschnitt bestimmen, bei dem die Versatzkennwerte unterhalb des vorgegebenen Schwellwerts liegen. Darüber hinaus bestimmt die Auswertevorrichtung, ob die Versatzkennwerte nicht länger oder nicht deutlich länger als eine vorgegebene Zeitdauer unterhalb des vorgegebenen Schwellwerts liegen. Mit anderen Worten, es wird geprüft, ob der andere Zeitabschnitt höchstens oder im Wesentlichen der vorgegebenen Zeitdauer entspricht.

Für den Fall, dass der Zeitabschnitt und der weitere Zeitabschnitt, insbesondere und der weitere Zeitabschnitt, der vorgegebenen Zeitdauer entsprechen oder nicht länger als die vorgegebene Zeitdauer sind, kann die Auswerteeinrichtung einen Überlappungszeitabschnitt bestimmen, bei dem der Zeitabschnitt mit dem weiteren Zeitabschnitt und/oder mit dem anderen Zeitabschnitt überlappt. Für den Fall, dass der Zeitabschnitt und/oder der weitere Zeitabschnitt und/oder der weitere Zeitabschnitt länger als die vorgegebene Zeitdauer ist, wird bestimmt, dass es sich um Fremdsignal handelt und es wird kein Überlappungsabschnitt bestimmt. Dabei entspricht der Überlappungszeitabschnitt dem Sendesignalzeitabschnitt, weil die empfangenen Signale im Überlappungszeitabschnitt das Sendesignal enthalten. Dabei kann der im Sendesignalzeitabschnitt befindliche Signalteil des jeweiligen Signals weiterverarbeitet werden, um beispielsweise eine Position des Objekts und/oder eine Distanz, insbesondere und Trilateration/Angulation, zwischen dem Objekt und der Vorrichtung zu bestimmen.

Die Auswertevorrichtung kann prüfen, ob der Überlappungszeitabschnitt einer vorgegebenen unteren Zeitdauer entspricht oder länger ist als die vorgegebene untere Zeitdauer. Sofern diese Bedingung nicht erfüllt ist, wird das Signal nicht weiterverarbeitet. Sofern kein Überlappungsabschnitt bestimmt werden kann, stammen die von den Empfängern empfangenen Signale nicht von derselben Quelle.

Dabei kann der im Sendesignalzeitabschnitt befindliche Signalabschnitt des empfangenen Signals zur Positionsbestimmung eines Objekts und/oder zur Distanzbestimmung zwischen dem Objekt und der Vorrichtung verwendet wird. Insbesondere können die im Sendesignalzeitabschnitt befindlichen Signalabschnitte der empfangenen Signale zur dreidimensionalen Positionsbestimmung eines Objekts verwendet werden.

Der Abstand der Empfänger zueinander kann höchstens eine halbe Wellenlänge des empfangenen Signals und/oder der höchsten Frequenz des Sendesignals oder des Empfangssignals betragen. Vorzugsweise kann der Abstand der Empfänger zueinander kleiner als eine halbe Wellenlänge des empfangenen Signals sein.

Zur dreidimensionalen Positionsbestimmung können der Sender und ein Empfänger oder zwei Empfänger auf einer Gerade liegen. Der dritte Empfänger ist derart angeordnet, dass der nicht auf der Geraden angeordnet ist. Der Sender und alle Empfänger liegen in einer Ebene, die die Gerade aufweist. Das Objekt ist derart angeordnet, dass es beabstandet zu der Ebene ist. Mit anderen Worten, das Objekt ist nicht in der Ebene angeordnet. Der Sender kann nach Aussenden des Sendesignals als einer der Empfänger fungieren. Dies bedeutet, dass der Sender sowohl das Sendesignal senden als auch Signale empfangen kann.

Besonders vorteilhaft ist, wenn das erfindungsgemäße Verfahren bei einer dreidimensionalen Positionsbestimmung, insbesondere mittels der oben beschriebenen Vorrichtung verwendet wird.

In den Figuren ist der Erfindungsgegenstand schematisch dargestellt, wobei gleiche oder gleichwirkende Elemente zumeist mit denselben Bezugszeichen versehen sind. Dabei zeigt:

Figur 1 einen Verlauf eines empfangenen Signals, Figur 2 eine Vorrichtung zum Bestimmen eines Sendesignals in dem in Figur 1 gezeigten empfangenen Signal, Figur 3 einen Teil der von einem ersten, zweiten und dritten Empfänger der Vorrichtung empfangene Signale,

Figur 4 einen vergrößerten Abschnitt der in Figur 3 gezeigten Signalverläufe, wobei die Signalpunkte der Signalabschnitte dargestellt sind,

Figur 5 einen vergrößerten Abschnitt der in Figur 3 gezeigten Signalverläufe, wobei die weiteren Signalpunkte der weiteren Signalabschnitte dargestellt sind,

Figur 6 einen vergrößerten Abschnitt der in Figur 3 gezeigten Signalverläufe mit ersten und zweiten Signalpunkten,

Figur 7 einen Verlauf von mehreren Versatzkennlinien,

Figur 8 einen Verlauf von mehreren Differenzwertkennlinien und

Figur 9 ein Ablaufdiagramm zum Bestimmen des Sendesignals in dem empfangenen Signal.

Eine in Figur 2 gezeigte Vorrichtung 1 zum Bestimmen eines Sendesignals 3 in einem empfangenen Signal 6, 8, 11 weist einen Sender 2 und drei Empfänger 5, 7, 10 auf, nämlich einen ersten Empfänger 5, einen zweiten Empfänger 7 und einen dritten Empfänger 10. Darüber hinaus weist die Vorrichtung 1 eine Auswertevorrichtung 9 auf, die mit dem Sender 2 und jedem der Empfänger 5, 7 ,10 datentechnisch verbunden ist. Die datentechnische Verbindung ist in Figur 2 gestrichelt dargestellt. Der Sender 2 sendet ein Sendesignal 3 an die Umgebung ab. Dabei wird das Sendesignal 3 an einem Objekt 4, das nicht Bestandteil der Vorrichtung 1 ist, reflektiert. Der erste Empfänger 5 empfängt ein erstes Signal 6, der zweite Empfänger 7 empfängt ein zweites Signal 8 und der dritte Empfänger 10 empfängt ein drittes Signal 1 . Dabei enthält jedes der in Figur 2 empfangenen Signale 6, 8, 11 den reflektierten Teil des Sendesignals 1 . Die empfangenen Signale enthaltenen jedoch außerdem Geräusche, wie Umgebungsgeräusche, die nicht von dem Objekt 4 stammen. Der Sender 2 sendet außerdem ein Sendesignal 3 direkt an den ersten Empfänger 5. Dies bedeutet, dass dieses Sendesignal 3 vom Objekt 4 nicht reflektiert ist.

Figur 3 zeigt einen Teil der von einem ersten, zweiten und dritten Empfänger 5, 6, 10 der Vorrichtung 1 empfangenen Signale 6, 8, 11. Aus Figur 3 ist ersichtlich, dass die einzelnen ermittelten Signale zueinander zeitversetzt sind. Dies resultiert daraus, dass die Empfänger 5, 6, 10 zu unterschiedlichen Zeitpunkten empfangen.

Figur 4 zeigt einen vergrößerten Abschnitt der in Figur 3 gezeigten Signalverläufe, wobei die Signalpunkte P1 , P2, P3 der Signalabschnitte 12 dargestellt sind. Aus Figur 4 ist ersichtlich, dass das erste Signal 6 in mehrere Signalabschnitte 12 aufgeteilt ist. Die Signalabschnitte 12 weisen einen Phasenwinkelbereich von 360° auf, wobei die Grenzen der Signalabschnitte 12 in Figur 4 durch vertikal verlaufende gestrichelte Linien symbolisiert sind. In Figur 4 sind zwei Signalabschnitte 12 des ersten Signals 6 explizit dargestellt, jedoch kann das komplette erste Signal 4 in mehrere Signalabschnitte 12 unterteilt werden.

Die Auswertevorrichtung 9 bestimmt für jeden der Signalabschnitte 12 eine Kurvenfunktion. Darüber hinaus bestimmt die Auswertevorrichtung 9 mehrere Signalpunkte P1 , P2, P3 in jedem der Signalabschnitte 12. In der in Figur 4 dargestellten Ausführung werden jeweils drei Signalpunkte P1 , P2, P3 bestimmt, nämlich ein erster Signalpunkt P1 , ein zweiter Signalpunkt P2 und ein dritter Signalpunkt P3. Der erste Signalpunkt P1 entspricht dem Maximum des Signalabschnitts 12, der zweite Signalpunkt P2 einem Wendepunkt des Signalabschnitts 12 und der dritte Signalpunkt P3 einem Minimum des Signalabschnitts 12. Die drei ersten Signalpunkte P1 , P2, P3 haben unterschiedliche Phasenwinkel.

Dabei ist der erste Signalpunkt P1 in dem Signalabschnitt 12 benachbart zu dem zweiten Signalpunkt P2 in dem Signalabschnitt 12 angeordnet. Der zweite Signalpunkt P2 ist zusätzlich benachbart zu dem dritten Signalpunkt P3 in dem Signalabschnitt 12 angeordnet. Der dritte Signalpunkt P3 ist dann zusätzlich benachbart zu einem ersten Signalpunkt P1 eines benachbarten Signalabschnitts 12 angeordnet.

Die Auswertevorrichtung 9 bestimmt für jeden ermittelten Signalpunkt P1 , P2, P3 den jeweils zugehörigen Zeitpunkt t Pi -t P3 . Insofern sind der Auswertevorrichtung 9 die Zeitpunkte t Pi -t P3 bekannt, zu denen die Signalpunkte P1 , P2, P3 vorliegen. Alternativ oder zusätzlich zu der Zeitpunktbestimmung ist eine Phasenwinkelbestimmung möglich. Im Folgenden wird jedoch das Verfahren unter Verwendung nur die Zeitpunktbestimmung beschrieben. Das Verfahren kann in analoger Weise ausgeführt werden, wenn die Phasenwinkeldifferenz bestimmt ist.

Figur 5 zeigt einen vergrößerten Abschnitt der in Figur 3 gezeigten Signalverläufe, wobei die weiteren Signalpunkte Z1 , Z2, Z3 der weiteren Signalabschnitte 13 dargestellt sind. Aus Figur 5 ist ersichtlich, dass das zweite Signal 8 in mehrere weitere Signalabschnitte 13 aufgeteilt ist. Die weiteren Signalabschnitte 13 weisen einen Phasenwinkelbereich von 360° auf, wobei die Grenzen der weiteren Signalabschnitte 13 in Figur 5 durch vertikal verlaufende gestrichelte Linien symbolisiert sind. In Figur 5 sind drei weitere Signalabschnitte 13 des zweiten Signals 8 explizit dargestellt, jedoch kann das komplette zweite Signal 8 in weitere Signalabschnitte 13 unterteilt werden.

Die Auswertevorrichtung 9 bestimmt für jeden der weiteren Signalabschnitte 13 eine Kurvenfunktion. Darüber hinaus bestimmt die Auswertevorrichtung 9 mehrere weitere Signalpunkte Z1 , Z2, Z3 in jedem der weiteren Signalabschnitte 13. In der in Figur 5 dargestellten Ausführung werden jeweils drei weitere Signalpunkte Z1 , Z2, Z3 bestimmt, nämlich ein weiterer erster Signalpunkt Z1 , ein weiterer zweiter Signalpunkt Z2 und ein weiterer dritter Signalpunkt Z3. Der weitere erste Signalpunkt Z1 entspricht dem Maximum des weiteren Signalabschnitts 13, der weitere zweite Signalpunkt Z2 einem Wendepunkt des weiteren Signalabschnitts 13 und der weitere dritte Signalpunkt Z3 einem Minimum des weiteren Signalabschnitts 13. Die drei weiteren Signalpunkte Z1 , Z2, Z3 haben unterschiedliche Phasenwinkel.

Dabei ist der erste Signalpunkt Z1 in einem Signalabschnitt 13 benachbart zu dem zweiten Signalpunkt Z2 in dem Signalabschnitt angeordnet. Der zweite Signalpunkt Z2 ist zusätzlich benachbart zu dem dritten Signalpunkt Z3 in dem Signalabschnitt 13 angeordnet. Der dritte Signalpunkt Z3 ist dann zusätzlich benachbart zu einem ersten Signalpunkt Z1 eines benachbarten Signalabschnitts 13 angeordnet.

Die Auswertevorrichtung 9 bestimmt für jeden ermittelten zweiten Signalpunkt Z1 , Z2, Z3 den jeweils zugehörigen Zeitpunkt t zi -t Z3 . Insofern sind der Auswertevorrichtung 9 die Zeitpunkte t zi - t z3 bekannt, zu denen die weiteren Signalpunkte Z1 , Z2, Z3 vorliegen.

Figur 6 zeigt einen vergrößerten Abschnitt der in Figur 3 gezeigten Signalverläufe, mit den Signalpunkten P1 , P2, P3 und den weiteren Signalpunkten Z1, Z2, Z3. Die Auswertevorrichtung 9 bestimmt eine Zeitdifferenz zwischen Signalpunktpaaren. Dabei werden Signalpunktpaare durch Signalpunkte P1 , P2, P3 des ersten Signals 6 und weitere Signalpunkte Z1 , Z2, Z3 des zweiten Signals 8 gebildet. Dabei weist der Signalpunkt P1 , P2, P3 des ersten Signals 6 den gleichen Phasenwinkel auf wie der weitere Signalpunkt Z1 , Z2, Z3 des zweiten Signals 8.

So sind in Figur 6 drei Signalpunktpaare dargestellt. Dabei wird ein erstes Signalpunktpaar durch den ersten Signalpunkt P1 und den weiteren ersten Signalpunkt Z1 gebildet. Ein zweites Signalpunktpaar wird durch den zweiten Signalpunkt P2 und den weiteren zweiten Signalpunkt Z2 gebildet. Ein drittes Signalpunktpaar wird durch den dritten Signalpunkt P3 und den weiteren dritten Signalpunkt Z3 gebildet.

Für jedes Signalpunktpaar wird eine Zeitdifferenz bestimmt. Insbesondere wird die Zeitdifferenz zwischen den Signalpunkten zugeordneten Zeitpunkten bestimmt. So wird bei dem ersten Signalpunktpaar die Zeitdifferenz zwischen dem ersten Signalpunkt P1 zugeordneten Zeitpunkt t Pi und dem weiteren ersten Signalpunkt Z1 zugeordneten Zeitpunkt tn ermittelt. Die gleiche Berechnung wird für die restlichen zwei Signalpunktpaare wiederholt. Im Ergebnis werden durch die Differenzbildung Versatzkennwerte ermittelt.

Figur 7 zeigt einen Verlauf von mehreren Versatzkennlinien 14, 17, 18. Die Vertikalachse stellt die Zeitdifferenz dar und die Horizontalachse stellt die Zeit dar. Die Versatzkennline 14 ergibt sich aus einer Vielzahl von Versatzkennwerten, die aus der oben beschriebenen Ermittlung der Zeitdifferenz zwischen den Signalpunkten des ersten Signals 6 und des zweiten Signals 8 resultieren.

In Figur 7 ist eine weitere Versatzkennlinie 17 dargestellt, die sich aus einer Vielzahl von weiteren Versatzkennwerten ergibt. Die weiteren Versatzkennwerte resultieren aus der Ermittlung der Zeitdifferenz zwischen den Signalpunkten des ersten Signals 6 und des dritten Signals 11 resultiert. Darüber hinaus ist in Figur 7 eine andere Versatzkennlinie 18 dargestellt, die sich aus einer Vielzahl von anderen Versatzkennwerten ergibt. Die anderen Versatzkennwerte resultieren aus der Ermittlung der Zeitdifferenz zwischen Signalpunkten des zweiten Signals 8 und des dritten Signals 11 resultiert. Die Bestimmung der weiteren Versatzkennlinie 17 und der anderen Versatzkennlinie 18 erfolgt in analoger Weise wie die Versatzkennlinie 14.

Es werden Gruppen G1 gebildet, die mehrere Versatzkennwerte aufweisen. In Figur 7 sind nur zwei Gruppen G1 dargestellt. Jedoch werden alle Versatzkennwerte in Gruppen G1 gruppiert. Somit sind die Versatzkennlinien 14, 17, 18 jeweils vollständig in Gruppen unterteilt. Die einzelnen Gruppen haben die gleiche Zeitdauer und/oder die gleiche Anzahl an Versatzkennwerten. In jeder der Gruppen G1 wird eine Differenz zwischen dem in dem Zeitbereich maximalen Wert und dem minimalen Wert des Versatzkennwerts gebildet. Dieses Vorgehen erfolgt für jede der Versatzkennlinien 14, 17, 18. Alternativ oder zusätzlich wird für jede Gruppe G1 eine Varianz der Versatzkennwerte bestimmt. Somit wird für jede Gruppe G1 wenigstens ein Varianzwert bestimmt.

Das Ergebnis sind drei Differenzwertkennlinien, die auf den ermittelten Differenzwerten basieren und in Figur 8 dargestellt sind. Eine erste Differenzwertkennlinie 19 ist der Versatzkennlinie 14 zugeordnet. Eine zweite Differenzwertkennlinie 20 ist der anderen Versatzkennlinie 18 und eine dritte Differenzwertkennlinie 21 ist der weiteren Versatzkennlinie 17 zugeordnet. Anstelle der Differenzwertkennlinien können Varianzwertkennlinien ermittelt werden. Das erfindungsgemäße Verfahren funktioniert analog, wenn anstelle von Differenzwerte die oben genannten Varianzwerte verwendet werden.

Aus Figur 8 ist ersichtlich, dass im Sendesignalzeitabschnitt 25, der durch die vertikal gestrichelten Linien begrenzt ist, alle drei Differenzwertkennlinien 19, 20, 21 , insbesondere nicht länger als eine vorgegebene Zeitdauer, unterhalb eines Schwellwerts 22 liegen. Mit anderen Worten die Differenzwerte der jeweiligen Differenzwertkennlinie 19, 20, 21 , weisen in dem Sendesignalzeitabschnitt Differenzwerte auf, die unterhalb des Schwellwerts liegen, also kleiner sind als der Schwellwert. Gleichermaßen weisen nicht dargestellte Varianzwertkennlinien in dem Sendesignalzeitabschnitt Varianzwerte auf, die unterhalb des Schwellwerts liegen. Die Auswertevorrichtung 9 identifiziert diesen Abschnitt als den Sendesignalzeitabschnitt 25, in dem alle empfangenen Signale 6, 8, 11 das reflektierte Sendesignal aufweisen.

Figur 9 zeigt ein Ablaufdiagramm zum Bestimmen des reflektierten Sendesignals in den empfangenen Signalen 6, 8, 11 . In einem ersten Schritt V1 sendet der Sender 2 das Sendesignal aus, das von einem Objekt 4 reflektiert wird. Alternativ wird das Sendesignal direkt empfangen und somit nicht von einem Objekt 4 reflektiert. Die drei Empfänger 5, 7, 10 empfangen die Signale 6, 8, 11 , die zumindest einen Teil des Sendesignals enthalten.

In einem zweiten Schritt V2 werden die empfangenen Signale in Signalabschnitte aufgeteilt und ihre Kurvenfunktion jeweils ermittelt. Darüber hinaus werden in den Signalabschnitten der Signale die Signalpunkte jeweils bestimmt.

In einem dritten Schritt V3 wird eine Zeitdifferenz und/oder Phasenwinkeldifferenz von Signalpunktpaaren, die Signalpunkte des ersten Signals und Signalpunkte des zweiten Signals enthalten, ermittelt. Wie oben beschrieben ist, wird die Zeitdifferenz und/oder Phasenwinkeldifferenz zwischen zwei unterschiedlichen Signalen bestimmt. Dies wird für Signalpunkte des ersten Signals und Signalpunkte des dritten Signals und für Signalpunkte des zweiten Signals und Signalpunkte des dritten Signals wiederholt. Im Ergebnis werden die Versatzkennwerte der in der Figur 7 dargestellten Versatzkennlinien 14, 17, 18 erhalten.

In einem vierten Schritt V4 werden für jede der Versatzkennlinien bzw. Versatzkennwerte Gruppen gebildet, die mehrere Versatzkennwerte aufweisen. Für jede Gruppen wird der maximale und der minimale Wert des Versatzkennwerts ermittelt und die Differenz zwischen dem maximalen und minimalen Wert ermittelt. Alternativ oder zusätzlich wird für jede Gruppe eine Varianz der Versatzkennwerte ermittelt. Somit liegt für jede der Gruppen wenigstens ein Varianzwert vor.

In einem fünften Schritt wird ein Zeitabschnitt auf der Basis der Versatzkennwerte, ein weiterer Zeitabschnitt auf der Basis der weiteren Versatzkennwerte und ein anderer Zeitabschnitt auf der Basis der anderen Versatzkennwerte ermittelt, bei dem die ermittelten Differenzwerte und/oder Varianzwerte der jeweiligen Versatzkennlinien unterhalb des Schwellwerts 22 liegen. Darüber hinaus wird bestimmt, ob der Zeitabschnitt, der weitere Zeitabschnitt und der weitere Zeitabschnitt für eine vorgegebene Zeitdauer, insbesondere nicht länger als die vorgegebene Zeitdauer, unterhalb des Schwellwerts liegen. Die vorgegebene Zeitdauer kann die Zeitdauer des an den Sender übermittelten Ansteuersignals sein. Für den Fall, dass die Bedingungen erfüllt sind, wird ein Überlappungszeitabschnitt bestimmt, bei dem der Zeitabschnitt, der andere Zeitabschnitt und der weitere Zeitabschnitt überlappen. Die Auswertevorrichtung bestimmt, dass der Überlappungszeitabschnitt der Sendesignalzeitabschnitt ist.

Sofern kein solcher Überlappungszeitabschnitt ermittelt werden kann, wird in einem siebten Schritt V7 bestimmt, dass kein Sendesignal in den ermittelten Signalen 6, 8, 11 bestimmt werden kann.

Bezugszeichenliste

1 Vorrichtung

2 Sender 3 Sendesignal

4 Objekt

5 erster Empfänger

6 erstes Signal

7 zweiter Empfänger 8 zweites Signal

9 Auswertevorrichtung

10 dritter Empfänger

11 drittes Signal

12 Signalabschnitt 13 weiterer Signalabschnitt

14 Versatzkennlinie

17 weitere Versatzkennlinie

18 andere Versatzkennlinie

19 erste Differenzwertkennlinie 20 zweite Differenzwertkennlinie

21 dritte Differenzwertkennlinie

22 Schwellwert

23 erster Signalbereich

24 zweiter Signalbereich 25 Zeitabschnitt

G1 Gruppe

P1 erster Signalpunkt

P2 zweiter Signalpunkt P3 dritter Signalpunkt

V1-V7 Verfahrensschritte Z1 weiterer erster Signalpunkt

Z2 weiterer zweiter Signalpunkt

Z3 weiterer dritter Signalpunkt