DE4415059A1 - System zur Erfassung des Verkehrsraums vor einem Kraftfahrzeug - Google Patents
System zur Erfassung des Verkehrsraums vor einem KraftfahrzeugInfo
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Description
Im Straßenverkehr werden in zunehmendem Maße Radarsy
steme zur Erfassung des Verkehrsraums vor Kraftfahrzeu
gen eingesetzt, insbesondere zur Detektion von Objekten
(Hindernissen, anderen Verkehrsteilnehmern etc.), die
sich in der Fahrspur des jeweiligen Kraftfahrzeugs be
finden. Diese Informationen (Hindernisinformation, Ent
fernungsinformation, Position) werden von den Radarsy
stemen unterschiedlich verarbeitet bzw. ausgewertet:
bei Systemen zur Abstandswarnung wird der Fahrer über
potentielle kritische Situationen informiert, bei Sy
stemen zur Abstandsregelung oder zur Kollisionsverhin
derung werden zusätzlich Gas und Bremse gesteuert.
Aufgebaut sind derartige Radarsysteme aus einer Sensor
einheit mit einem Sendemodul (aus Sendeelement und Sen
deelektronikeinheit) zur Aufbereitung des Sendesignals,
einem Empfangsmodul (aus Empfangselement und Empfangs
elektronikeinheit) zur Aufbereitung des Empfangssignals
und einer oder mehreren Antennen (Sendeantenne, Emp
fangsantenne) zur Formung von Sendesignal und Empfangs
signal sowie aus einer Steuereinheit zur Weiterverar
beitung und Auswertung des Empfangssignals. Die Sensor
einheit ist an der Fahrzeugvorderseite beispielsweise
in der Fahrzeugmitte angebracht. Eine oder mehrere vom
Sendemodul abgestrahlte Radarkeulen tasten den Ver
kehrsraum vor dem Fahrzeug mit einer definierten Keu
lenbreite ab, wobei das Empfangssignal vom Empfangsmo
dul detektiert und von der Steuereinheit ausgewertet
wird. Die Erfassung von Objekten im Radar-Fernfeld ist
aufgrund der verwendeten Strahlbreite der Radarkeule
des Sendemoduls lückenlos gewährleistet. Im Nahfeld da
gegen ist diese Radarkeule eng gebündelt, so daß nur
ein kleiner lateraler Bereich vor dem Fahrzeug erfaßt
wird - Objekte unmittelbar vor dem Fahrzeug (beispiels
weise Motorradfahrer, Fahrradfahrer oder versetzte
Fahrzeuge innerhalb derselben Fahrspur) werden daher
nicht detektiert, obwohl hiermit eine massive Gefähr
dung verbunden ist.
Es ist die Aufgabe der Erfindung, ein System zur Erfas
sung des Verkehrsraums vor einem Kraftfahrzeug mit ver
besserter Nahbereichserkennung anzugeben.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das Kennzei
chen des Patentanspruchs 1 gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich
aus den Unteransprüchen.
Beim vorgeschlagenen System sind neben einer Steuerein
heit zwei separate Sensoreinheiten aus Sendemodul, Emp
fangsmodul und vorzugsweise mindestens einer Vorrich
tung zur Formung von Sendesignal und Empfangssignal
vorgesehen, wobei die beiden Sensoreinheiten beabstan
det voneinander an unterschiedlichen Positionen der
Frontseite des Kraftfahrzeugs angeordnet sind - vor
zugsweise jeweils im Bereich einer Fahrzeugecke bzw.
möglichst weit am seitlichen Rand des Fahrzeugs. Durch
geeignete Plazierung der beiden Sensoreinheiten (bei
spielsweise im Scheinwerferbereich oder im Stoßfänger),
durch geeignete Wahl des gegenseitigen Abstands der
Sensoreinheiten (die Sendesignale der beiden Sendemodu
le müssen räumlich getrennt sein), durch die Ausgestal
tung der Vorrichtung zur Formung des Sendesignals und
Empfangssignals - beispielsweise Vorgabe von deren Grö
ße, Bündelung der Signale -, durch geeignete Dimensio
nierung der Sendesignale und durch geeignete Auswertung
des Empfangssignals werden sowohl im Fernfeld als auch
im Nahbereich alle Objekte (Verkehrsteilnehmer oder
Hindernisse) erfaßt, die in der Fahrspur des jeweiligen
Fahrzeugs liegen. Zusätzlich werden die Objekte im Tot
raum, d. h. zwischen den Sendesignalen der beiden Sen
demodule, beim Eintritt in den Sendebereich der Sende
signale erfaßt und durch geeignete Auswertung mittels
Algorithmen der Steuereinheit als vorhanden charakteri
siert. Hindernisse im Fahrweg des Kraftfahrzeugs werden
demzufolge unabhängig von deren Position in jedem Falle
erkannt, wodurch vorteilhafterweise der Erfassungsbe
reich bzw. Erkennungsbereich von Objekten (Verkehrs
teilnehmer oder Hindernisse in der eigenen Fahrspur
werden auch im Nahbereich erkannt) und die Verkehrssi
cherheit vergrößert wird.
Das System kann in unterschiedlichen Spektralbereichen
der elektromagnetischen Strahlung eingesetzt werden,
beispielsweise als Radarsystem im Millimeterwellenbe
reich oder als Lasersystem im Infrarotbereich. Bei Ra
darsystemen (Verwendung von Millimeterwellen als Sende
signal) können beispielsweise Puls-Dopplerverfahren
(Bestimmung der Entfernung aufgrund der Laufzeitmessung
von gepulster Radar-Strahlung) oder FMCW-Verfahren
("frequency modulated continuous wave": Bestimmung der
Entfernung aufgrund der Frequenzverschiebung von konti
nuierlicher Radar-Strahlung) eingesetzt werden; zur
Formung des Sendesignals und des Empfangssignals sind
bei derartigen Radarsystemen üblicherweise Linsen-An
tennen gebräuchlich. Die Strahlbreiten der Sendesignale
können innerhalb einer Sensoreinheit oder zwischen den
beiden Sensoreinheiten unterschiedlich gewählt werden.
Die von der Steuereinheit ausgewerteten und verarbeite
ten Meßdaten können auf vielfältige Weise verwendet
werden:
- - Erfaßte Objekte können dem Fahrer des Fahrzeugs zur Information oder Warnung optisch oder aku stisch in einer geeigneten Anzeige mitgeteilt wer den.
- - Beim Vorhandensein eines Hindernisses unmittelbar vor dem eigenen Fahrzeug und einer entsprechend großen Geschwindigkeit des Fahrzeugs kann ein Bremseingriff zur Verhinderung von Unfällen durch geführt werden.
- - Bremse und Gas des Fahrzeugs können so gesteuert werden, daß im Stop-and-Go-Verkehr eine selbsttä tige Längsregelung des Fahrzeugs vorgenommen wird.
- - Die Information über eine unvermeidbare Kollision kann zur Ansteuerung eines Airbags oder von son stigen Sicherheitseinrichtungen zum Insassenschutz genutzt werden.
- - Die Daten können auf einem Datenrecorder oder ei ner anderen Datenspeichereinheit, beispielsweise einen Unfalldatenschreiber, aufgezeichnet werden.
Weiterhin wird die Erfindung anhand des in der Figur
dargestellten Ausführungsbeispiels eines Radarsystems
beschrieben. Das Kraftfahrzeug 10 weist zwei Radarsen
soreinheiten 30, 40 auf, die im Abstand a voneinander
an der Fahrzeug-Frontseite 11 jeweils in einem der im
seitlichen rechten Randbereich 12 bzw. linken Randbe
reich 13 angeordneten Frontscheinwerfer 14 bzw. 15
integriert sind. Von den beiden Radarsensoreinheiten
30, 40 wird die Radarstrahlung 31, 41 als Millimeter
wellen der Wellenlänge 3,9 mm (entsprechend einer Sen
defrequenz von 77 GHz) in Form von Radarkeulen emit
tiert, und die am Hindernis 20 reflektierte Strahlung
detektiert; dieses Empfangssignal wird von einem Steu
ergerät ausgewertet bzw. weiterverarbeitet, und das Ob
jekt 20 als vorhanden charakterisiert, wenn das Emp
fangssignal einen bestimmten Schwellwert überschreitet.
Beispielsweise sind die beiden Radarsensoreinheiten 30,
40 in einem Abstand a von 1,5 m voneinander entfernt
angeordnet, wobei Objekte 20 in einer Entfernung d von
bis zu 150 m erfaßt und erkannt werden können.
Claims (13)
1. System zur Erfassung des Verkehrsraums vor einem
Kraftfahrzeug, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Sensor
einheiten (30, 40) aus Sendemodul und Empfangsmodul
vorgesehen sind, und daß die beiden Sensoreinheiten
(30, 40) beabstandet voneinander an der Frontseite (11)
des Kraftfahrzeugs (10) angeordnet sind.
2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die beiden Sensoreinheiten (30, 40) mindestens in einem
derartigen Abstand (a) voneinander angeordnet sind, daß
die von den beiden Sendemodulen abgestrahlten Sendesi
gnale (31, 41) räumlich voneinander getrennt sind.
3. System nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß
die beiden Sensoreinheiten (30, 40) jeweils in einem
seitlichen Randbereich (12, 13) der Frontseite (11) des
Kraftfahrzeugs (10) angeordnet sind.
4. System nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge
kennzeichnet, daß die beiden Sensoreinheiten (30, 40)
jeweils mindestens eine Vorrichtung zur Formung der
Sendesignale (31, 41) und der von den Empfangsmodulen
detektierten Empfangssignale aufweisen.
5. System nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge
kennzeichnet, daß eine Steuereinheit vorgesehen ist,
die das Empfangssignal auswertet bzw. verarbeitet und
in Abhängigkeit dieser Verarbeitung unterschiedliche
Reaktionen initiiert.
6. System nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß
eine Datenspeichereinheit vorgesehen ist, in der die
ausgewerteten bzw. verarbeiteten Daten der Steuerein
heit speicherbar sind.
7. System nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeich
net, daß die Steuereinheit beim Überschreiten eines be
stimmten Schwellwerts des Empfangssignals Objekte (20)
als vorhanden bewertet.
8. System nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß
eine Anzeigevorrichtung vorgesehen ist, über die die
erfaßten Objekte (20) dem Fahrer des Kraftfahrzeugs
(10) zur Information oder Warnung optisch oder aku
stisch mitteilbar sind.
9. System nach Anspruch 6 bis 8, dadurch gekennzeich
net, daß eine Verbindungsleitung von der Steuereinheit
zum ABS-Steuergerät des Kraftfahrzeugs (10) vorgesehen
ist, über die beim Vorhandensein eines Objektes (20)
unmittelbar vor dem eigenen Kraftfahrzeug (10) und ei
ner entsprechend großen Geschwindigkeit des Kraftfahr
zeugs (10) ein Bremsvorgang auslösbar ist.
10. System nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch
gekennzeichnet, daß eine Verbindungsleitung von der
Steuereinheit zu anderen Steuergeräten des Kraftfahr
zeugs (10) vorgesehen ist, über die Bremse und Gas des
Kraftfahrzeugs (10) steuerbar sind, so daß im Stop-and-
Go-Verkehr eine selbsttätige Längsregelung des Kraft
fahrzeugs (10) erfolgt.
11. System nach Anspruch 6 bis 8, dadurch gekennzeich
net, daß eine Verbindungsleitung von der Steuereinheit
zum Airbag-Steuergerät des Kraftfahrzeugs (10) vorgese
hen ist, über die bei einer unvermeidbaren Kollision
Sicherheitsvorrichtungen zum Insassenschutz aktivierbar
sind.
12. System nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch
gekennzeichnet, daß das System als Radarsystem ausge
bildet ist, und daß das Sendemodul als Sendesignal (31,
41) Millimeterwellen abstrahlt.
13. System nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet,
daß die Sensoreinheiten (30, 40) jeweils mindestens
eine Antenne zur Formung des Sendesignals (31, 41) und
des Empfangssignals aufweisen.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4415059A DE4415059A1 (de) | 1994-04-29 | 1994-04-29 | System zur Erfassung des Verkehrsraums vor einem Kraftfahrzeug |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4415059A DE4415059A1 (de) | 1994-04-29 | 1994-04-29 | System zur Erfassung des Verkehrsraums vor einem Kraftfahrzeug |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4415059A1 true DE4415059A1 (de) | 1995-11-02 |
Family
ID=6516816
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE4415059A Ceased DE4415059A1 (de) | 1994-04-29 | 1994-04-29 | System zur Erfassung des Verkehrsraums vor einem Kraftfahrzeug |
Country Status (1)
Country | Link |
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