DE102016209318A1

DE102016209318A1 - Vorrichtung und Verfahren zum Erkennen und Filtern von Radarstörern

Info

Publication number: DE102016209318A1
Application number: DE102016209318.5A
Authority: DE
Inventors: Andreas Kramer; Andreas SCHLENSAG; David STENMANNS
Original assignee: Conti Temic Microelectronic GmbH
Current assignee: Continental Autonomous Mobility Germany GmbH
Priority date: 2016-05-30
Filing date: 2016-05-30
Publication date: 2017-11-30

Abstract

Verfahren zum Erkennen einen Radarstörers mittels einem Radarsensor an einem fahrenden Fahrzeug mit den Schritten: Ermitteln einer Relativgeschwindigkeit eines Reflexionspunktes zum Fahrzeug; Ermitteln eines Abstands des Reflexionspunktes vom Fahrzeug; wobei der Reflexionspunkt als Radarstörer erkannt wird, wenn die Relativgeschwindigkeit kleiner oder gleich 1 m/s ist und der Abstand des Reflexionspunktes zum Radarsensor kleiner als ein vorgegebener Abstandsschwellwert ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Radarsensor für ein Fahrzeug, das einen Radarstörer erkennt. Ferner kann der Radarsensor den erkannten Radarstörer herausfiltert.
Stand der Technik
Moderne Fahrzeuge werden in zunehmender Weise mit Radarsystem ausgestattet, die beispielsweise den Abstand und die Geschwindigkeit des vorausfahrenden Fahrzeugs bestimmen. Anhand dieser Informationen ist es dann möglich einen Tempomat anzubieten, der automatisch auf die Geschwindigkeit des vorausfahrenden Fahrzeugs regelt.
Aus der DE 10 2009 016 479 A1 ist ein Verfahren zur Vermeidung von durch Störeinstrahlung verursachte Fehlerreaktion eines Radarsensors bekannt. In jedem Messzyklus wird ein Parameter der Sende-, Empfangsanlagen oder der Auswertelogik variiert, sodass sich Scheinobjekte von Zyklus zu Zyklus nicht bestätigen.
Aufgabe und Lösung
Die Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Erkennen von Radarstörer zu verbessern.
Gelöst wird die Aufgabe durch ein Verfahren gemäß dem unabhängigen Anspruch, sowie einem Radarsensor gemäß dem Nebenanspruch. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Erfindungsgemäß weist das Verfahren zum Erkennen eines Radarstörers mittels eines Radarsensors an einem fahrenden Fahrzeug die Schritte auf, Ermitteln einer Relativgeschwindigkeit eines Reflexionspunktes zum Fahrzeug, Ermitteln eines Abstands des Reflexionspunktes vom Fahrzeug, wobei der Reflexionspunkt als Radarstörer erkannt wird, wenn die Relativgeschwindigkeit kleiner oder gleich 1 m/s ist und der Abstand des Reflexionspunktes zum Radarsensor kleiner als ein vorgegebener Abstandschwellwert ist.
In vorteilhafter Weise können damit Reflexionspunkte von Objekten, die sich am oder im Fahrzeug befinden als Radarstörer erkannt werden. Bei diesen Objekten handelt es sich somit um Objekte, die für die Messergebnisse des Radarsensors potentiell nicht von Interesse sind.
Bevorzugt kann die Relativgeschwindigkeit kleiner oder gleich 0,1 m/s sein.
In vorteilhafter Weise kann damit sichergestellt werden, dass die als Radarstörer erkannten Radarreflexionspunkte von Objekten stammen, die sich mit der gleichen Geschwindigkeit bewegen wie der Radarsensor am Fahrzeug. Da das Fahrzeug sich ebenfalls bewegt und somit eine Geschwindigkeit größer als Null aufweist, kann der Radarreflexionspunkt sich nicht an einem stehenden Objekt in der Umgebung des Fahrzeugs befinden.
Weiter bevorzugt kann eine Radarreflexionsstärke des Reflexionspunktes bestimmt werden, wobei der Reflexionspunkt als Radarstörer erkannt wird, wenn zusätzlich die Radarreflexionsstärke größer als ein Radarreflexionsschwellwert ist.
In vorteilhafter Weise kann dadurch ein Radarstörer noch besser erkannt werden.
In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung kann der Radarreflexionsschwellwert für die Stärke der Radarreflexion größer als minus 35 dB sein.
Bevorzugt kann auch ein anderer Radarreflexionsschwellwert verwendet werden, der sich aus einer Anzahl der Messungen, bei denen Radarstörern vorhanden sind, ergibt. In vorteilhafter Weise wird dadurch ein Filter zum Unterdrücken der Störer besonders stabil.
Weiter bevorzugt kann der Reflexionspunkt über mehrere Messzyklen des Radarsensors verfolgt werden und der Reflexionspunkt erst als Radarstörer erkannt werden, wenn der Reflexionspunkt in einer vorgegebenen Anzahl an Messzyklen vorhanden ist.
In vorteilhafter Weise kann die Erkennung des Radarstörers dadurch weiter verbessert werden. Erst wenn ein Reflexionspunkt eines potentieller Radarstörer über mehre Messzyklen und damit einen längeren Zeitraum beobachtet wird, kann der Reflexionspunkt somit sicherer als Radarstörer erkannt werden. Die Messzyklen können auch sehr kurz sein, sodass trotz mehreren Messzyklen eine schnelle und sichere Erkennung von Radarstörern möglich ist.
Bevorzugt können der Reflexionspunkt und andere Objekte über wenigstens drei Messzyklen verfolgt werden und der Reflexionspunkt als Radarstörer erkannt werden, wenn der Reflexionspunkt nicht den anderen Objekten zugeordnet werden kann.
In vorteilhafter Weise sind drei Zyklen mit einer Gesamtdauer von 0,12 Sekunden ausreichend.
In einer weiter bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sind 50 Zyklen nötig. In vorteilhafter Weise haben 50 Zyklen eine Gesamtdauer von 2 Sekunden und erhöhen die Sicherheit der Radarstörererkennung.
In vorteilhafter Weise ist die Sicherheit der Radarstörererkennung vom Auftreten der Radarstörer abhängig. Treten zwischendurch Zyklen ohne Erkennung von Radarstörer auf, können sich die Erkennungsdauer und damit die Anzahl der benötigten Messzyklen erhöhen.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann ein Bereich um den Reflexionspunkt herum bei einer Auswertung von Messdaten des Radarsensors gefiltert werden.
In vorteilhafter Weise kann der Bereich des Radarstörers bei der Auswertung der Messdaten somit unberücksichtigt bleiben.
Bevorzugt kann der Bereich durch eine kreisförmige oder rechteckige Fläche bestimmt werden.
Weiter bevorzugt kann die Fläche durch eine kegel- oder pyramidenartige Projektion vom Radarsensor zum Reflexionspunkt entsteht und die Projektion mindestens durch einen Winkel von 5 bis 15 Grad und/oder einem Abstand von 0,5 bis 1,5 Metern festgelegt werden.
Der Kegel oder die Pyramide beginnen am Radarsensor und öffnet sich mit ihrer Grundfläche zum Radarreflexionspunkt hin. Die Größe der Grundfläche und damit der Filterbereich kann durch einen Winkel am Radarsensor und/oder einen Abstand des Radarreflexionspunkts zum Radarsensor festgelegt werden.
Erfindungsgemäß ist ein Radarsensor in einem Fahrzeug eingerichtet ein bevorzugtes Verfahren auszuführen.
Figurenbeschreibung
1 zeigt einen Radarmesszyklus mit drei Reflexpunkten.
2 zeigt mehrere Radarmesszyklen mit drei Reflexpunkten.
3 zeigt ein Radarmesszyklus mit drei Reflexpunkten, wobei zwei Reflexpunkte durch einen Filter gefiltert werden.
4 zeigt ein Fahrzeug mit einem erfindungsgemäßen Radarsensor.
In 1 ist das Ergebnis 1 eines Messzyklus dargestellt. Die ausgesendete Radarwelle wurde an 3 Punkten 3, 5, 7 reflektiert. Aus der empfangenen Radarwelle lassen sich der Abstand und die Relativgeschwindigkeit des Reflexpunktes ermitteln.
Nach Abgleich mit den vorgegebenen Schwellwerten stellen die Reflexpunkte 3 und 5 einen Radarstörer dar.
2 zeigt das Ergebnis 1 von mehreren Messzyklen. Die beiden Störer haben sich zumindest hinsichtlich ihres Abstandes, Relativgeschwindigkeit oder Reflexionsstärke wenig verändert. Der Reflexionspunkts 7 hingehend weißt einen veränderten Verlauf auf, sodass es sich nicht um einen Störer handeln kann.
Die beiden Reflexionspunkte 3, 5 müssen sich am oder im Fahrzeug zwischen dem Radarsensor in Abstrahlrichtung und der Oberfläche befinden, da zumindest die Relativgeschwindigkeit nur wenig von der Geschwindigkeit des Fahrzeugs abweicht oder der Abstand zum Radarsensor ungefähr die Abmessungen der Fahrzeugverkleidung vor dem Radarsensor beträgt.
Ferner ist auch die Stärke der zurückreflektieren Radarwelle bei Radarstörern geringer als an realen Objekten. Radarstörer reflektieren die Radarwelle mehrfach, sodass diese Mehrfachreflexionen zwischen Chassis und Bumper bei jeder Reflexion den Faktor 1/r² verlieren. Wird die Welle beispielsweise fünf Mal reflektiert bevor sie wieder vom Radar aufgenommen wird, so verliert sie insgesamt die Energie proportional zu 1/r hoch 10. Daher treten Radarstörer im Allgemeinen auch nur innerhalb weniger Meter vor dem Radarsensor auf, da bei größeren Abständen zu viel Energie verloren geht. Die Radarreflexionen von weit entfernten Störern sind nicht vom Rauschen unterscheidbar, sodass weit entfernte Radarstörer in der Regel kein Problem mehr darstellen.
Nachdem ein Radarreflexionspunkt 3, 5 als Störer erkannt wird, findet eine Filterung der Bereiche um diesen Störer herum statt. 3 zeigt beispielhaft zwei Filter 13, 15 für die als Störer erkannten Radarreflexionspunkte. Diese beiden gekennzeichneten Bereiche werden in den weiteren Messzyklen vernachlässigt und verfälschen das Messergebnis nicht mehr.
Der Bereich um die als Störer erkannten Radarreflexionspunkte 3, 5 ist beispielsweise eine Grundfläche eines projizierten Kegels oder einer projizierten Pyramiden vom Radarsensor bis zum Reflexionspunkt. Der Kegel oder die Pyramide und damit die jeweilige Grundfläche wird durch einen Winkel am Radarsensor und/oder einen Abstand des Radarsensors zum Reflexpunkt bestimmt.
Das in 4 gezeigt Fahrzeug 31 ist beispielsweise mit einem Radarsensor im Front 33 und Heckbereich 35 aufgerüstet. Ebenfalls wären Radarsensoren im Seitenbereich zur Beobachtung einer Nebenspur oder des Fußwegs denkbar.
Beide Radarsensoren 33, 35 senden jeweils eine Radarwelle 37, 39 aus. Im Ausbreitungsrichtung der Radarwelle befindet sich am oder im Auto ein Radarstörer 41, 43. Diese Störer 41, 43 haben abgesehen von Messungenauigkeiten eine Relativgeschwindigkeit von fast Null, da sie sich am Fahrzeug 31 befinden. Wenn sich das Fahrzeug 31 bewegt, ist es somit möglich die Störer 41, 43 am Fahrzeug 31 von anderen stehenden Objekten außerhalb des Fahrzeugs zu unterscheiden.
Ebenfalls ist der Abstand zum Radarsensor 33, 35 bis auf Messungenauigkeiten immer identisch. Wenn die Einbauposition des Radarsensors bekannt ist, so kann zusätzlich anhand des Abstands erkannt werden, dass sich der Störer am oder im Fahrzeug befindet. Somit kann es sich bei dem Störer nicht um ein Objekt vor dem Fahrzeug handeln.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102009016479 A1 [0003]

Claims

Verfahren zum Erkennen einen Radarstörers (3, 5) mittels einem Radarsensor (33, 35) an einem fahrenden Fahrzeug (31) mit den Schritten: – Ermitteln einer Relativgeschwindigkeit eines Reflexionspunktes (3, 5, 7) zum Fahrzeug (31); – Ermitteln eines Abstands des Reflexionspunktes (3, 5, 7) vom Fahrzeug (31); wobei der Reflexionspunkt (3, 5, 7) als Radarstörer (3, 5) erkannt wird, wenn die Relativgeschwindigkeit kleiner oder gleich 1 m/s ist und der Abstand des Reflexionspunktes (3, 5, 7) zum Radarsensor kleiner als ein vorgegebener Abstandsschwellwert ist.
Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei die Relativgeschwindigkeit kleiner oder gleich 0,1 m/s ist.
Verfahren gemäß einem der vorherigen Ansprüche, mit dem zusätzlichen Schritt: – Bestimmen einer Radarreflexionsstärke des Reflexionspunkts (3, 5, 7); wobei der Reflexionspunkt (3, 5, 7) als Radarstörer (3, 5) erkannt wird, wenn zusätzlich die Radarreflexionsstärke größer als ein Radarreflexionsschwellwert ist.
Verfahren gemäß Anspruch 3, wobei der Radarreflexionsschwellwert für die Stärke der Radarreflektion minus 35dB beträgt.
Verfahren gemäß einem der vorherigen Ansprüche, wobei der Reflexionspunkt (3, 5, 7) über mehrere Messzyklen des Radarsensors (33, 35) verfolgt wird und der Reflexionspunkt (3, 5, 7) erst als Radarstörer (3, 5) erkannt wird, wenn der Reflexionspunkt (3, 5) in einer vorgegebenen Anzahl an Messzyklen vorhanden ist.
Verfahren gemäß Anspruch 5, wobei der Reflexionspunkt (3, 5, 7) und andere Objekte über wenigstens fünf Messzyklen verfolgt werden und der Reflexionspunkt (3, 5, 7) als Radarstörer (3, 5) erkannt wird, wenn der Reflexionspunkt (3, 5) nicht plausibel den anderen Objekten zugeordnet werden kann.
Verfahren gemäß einem der vorherigen Ansprüche, wobei ein Bereich (13, 15) um den Reflexionspunkt (3, 5) herum bei einer Auswertung von Messdaten des Radarsensors (33, 35) gefiltert wird.
Verfahren gemäß Anspruch 7, wobei der Bereich (13, 15) durch eine kreisförmige oder rechteckige Fläche bestimmt wird.
Verfahren gemäß Anspruch 8, wobei die Fläche durch eine kegel- oder pyramidenartige Projektion vom Radarsensor (33, 35) zum Reflexionspunkt (3, 5) entsteht und die Projektion mindestens durch einen Winkel von 5 bis 15 Grad und/oder einem Abstand von 0,5 bis 1,5 Metern festgelegt wird.
Radarsensor (33, 35) in einem Fahrzeug (31), der eingerichtet ist, ein Verfahren gemäß einem der vorherigen Ansprüche auszuführen.