DE102016219512A1

DE102016219512A1 - Motor vehicle with an openable hood and method for operating a collision protection system for a hood

Info

Publication number: DE102016219512A1
Application number: DE102016219512.3A
Authority: DE
Inventors: Rachid Khlifi
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 2016-10-07
Filing date: 2016-10-07
Publication date: 2018-04-12

Abstract

Kraftfahrzeug (1), aufweisend eine öffenbare Motorhaube (2), die bei einem Öffnungsvorgang und einem Schließvorgang einen Bewegungsbereich (7) überstreicht, und ein Kollisionsschutzsystem für die Motorhaube (2), aufweisend – wenigstens einen jeweils einer Bewegungsrichtung, umfassend Öffnen und Schließen, der Motorhaube (2) zugeordneten Radarsensor (9, 10), der zur Erfassung wenigstens einen Teils des Bewegungsbereiches zumindest bei nicht in Endposition (5, 6) der Bewegungsrichtung angeordneter Motorhaube (2) angeordnet ist, und – eine Steuereinrichtung (12), die zur Auswertung der Radardaten des Radarsensors (9, 10) auf in dem Bewegungsbereich (7) befindliche Hindernisse (8) ausgebildet ist, wobei bei Vorliegen eines Hindernisses (8) im Bewegungsbereich (7) und bei Erfüllung eines eine vorliegende oder bevorstehende Bewegung der Motorhaube (2) anzeigenden Maßnahmenkriteriums die Steuereinrichtung (12) als Maßnahme eine Ausgabeeinrichtung zur Ausgabe eines Warnhinweises und/oder einen der Motorhaube (2) zugeordneten Aktor zur Verhinderung und/oder Beendigung der Bewegung der Motorhaube (2) ansteuert.A motor vehicle (1) comprising an openable hood (2) sweeping over a movement area (7) during an opening operation and a closing operation, and a collision protection system for the hood (2) comprising - at least one respective direction of movement comprising opening and closing, the motor hood (2) associated radar sensor (9, 10) which is arranged to detect at least a portion of the movement range at least not in the end position (5, 6) of the movement direction arranged hood (2), and - a control device (12) for evaluating the radar data of the radar sensor (9, 10) located in the movement area (7) obstacles (8) is formed, wherein in the presence of an obstacle (8) in the movement area (7) and in the fulfillment of a present or imminent movement of the hood (2) indicative measure criterion, the control device (12) as a measure an output device for issuing a warning and / or an actuator associated with the hood (2) for preventing and / or terminating the movement of the engine hood (2).

Description

Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug, aufweisend eine öffenbare Motorhaube, die bei einem Öffnungsvorgang und einem Schließvorgang einen Bewegungsbereich überstreicht. Daneben betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betrieb eines Kollisionsschutzsystems für eine Motorhaube eines solchen Kraftfahrzeugs. The invention relates to a motor vehicle, comprising an openable engine hood, which sweeps over a range of motion during an opening operation and a closing operation. In addition, the invention relates to a method for operating a collision protection system for an engine hood of such a motor vehicle.

Die Verwendung von Radarsensoren in Kraftfahrzeugen ist im Stand der Technik bereits weitgehend bekannt. Radarsensoren werden heutzutage meist als Umfeldsensoren für einen mittleren und größeren Distanzbereich eingesetzt, um andere Verkehrsteilnehmer oder größere Objekte in Distanz, Winkel und Relativgeschwindigkeit bestimmen zu können. Derartige Radardaten können in Umfeldmodelle eingehen oder auch unmittelbar Fahrzeugsystemen zur Verfügung gestellt werden. Nutzen aus Radardaten ziehen im bekannten Stand der Technik beispielsweise Längsführungssysteme, wie ACC, oder auch Sicherheitssysteme. Auch die Nutzung von Radarsensoren im Innenraum des Kraftfahrzeugs wurde bereits vorgeschlagen.The use of radar sensors in motor vehicles is already widely known in the art. Radar sensors are nowadays usually used as environment sensors for a medium and large distance range in order to determine other road users or larger objects in distance, angle and relative speed. Such radar data can enter into environmental models or even be made available to vehicle systems directly. Benefits of radar data draw in the prior art, for example, longitudinal guidance systems, such as ACC, or security systems. The use of radar sensors in the interior of the motor vehicle has already been proposed.

Radarsensoren herkömmlicher Bauart weisen meist eine größere Ausdehnung auf und sind eher klobig, nachdem die Antennen sowie die unmittelbar an der Antenne benötigten Elektronikkomponenten, also das Radar-Frontend, in einem Gehäuse integriert sind. Hauptsächlich bilden die Elektronikkomponenten dabei den Radar-Transceiver, der eine Frequenzsteuerung (üblicherweise umfassend eine Phasenregelschleife – PLL), Mischeinrichtungen, einem Low Noise Amplifier (LNA) und dergleichen enthält, oft werden jedoch auch Steuermodule und digitale Signalverarbeitungskomponenten antennennah realisiert, beispielweise um bereits aufbereitete Sensordaten, beispielsweise Objektlisten, auf einen angeschlossenen Bus, beispielsweise einen CAN-Bus, geben zu können.Radar sensors of conventional design usually have a greater extent and are rather clunky, after the antennas and the electronic components required directly on the antenna, so the radar front end, are integrated in a housing. Mainly the electronic components thereby form the radar transceiver, which contains a frequency control (usually comprising a phase-locked loop - PLL), mixing devices, a low noise amplifier (LNA) and the like, but often also control modules and digital signal processing components are realized close to the antenna, for example already processed Sensor data, such as object lists, on a connected bus, such as a CAN bus to give.

Die Realisierung von Radarkomponenten auf Halbleiterbasis erwies sich lange Zeit als schwierig, da teure Spezialhalbleiter, insbesondere GaAs, benötigt wurden. Es wurden kleinere Radarsensoren vorgeschlagen, deren gesamtes Radar-Frontend auf einem einzigen Chip in SiGe-Technologie realisiert ist, ehe auch Lösungen in der CMOS-Technologie bekannt wurden. Solche Lösungen sind Ergebnis der Erweiterung der CMOS-Technologie auf Hochfrequenzanwendungen, was oft auch als RF-CMOS bezeichnet wird. Ein solcher CMOS-Radarchip ist äußerst kleinbauend realisiert und nutzt keine teuren Spezialhalbleiter, bietet also vor allem in der Herstellung deutliche Vorteile gegenüber anderen Halbleitertechnologien. Eine beispielhafte Realisierung eines 77 GHz-Radar-Transceivers als ein CMOS-Chip ist in dem Artikel von Jri Lee et al., „A Fully Integrated 77-GHz FMCW Radar Transceiver in 65-nm CMOS Technology“, IEEE Journal of Solid State Circuits 45 (2010), S. 2746–2755 , beschrieben. The realization of semiconductor-based radar components has long proved difficult, as expensive specialty semiconductors, particularly GaAs, have been required. Smaller radar sensors have been proposed, whose entire radar frontend is realized on a single chip in SiGe technology before solutions in CMOS technology became known. Such solutions are the result of extending CMOS technology to high frequency applications, often referred to as RF CMOS. Such a CMOS radar chip is realized extremely compact and does not use expensive special semiconductors, thus offers significant advantages over other semiconductor technologies, especially in the production. An exemplary implementation of a 77 GHz radar transceiver as a CMOS chip is disclosed in US Pat Article by Jri Lee et al., "A Fully Integrated 77-GHz FMCW Radar Transceiver in 65-nm CMOS Technology", IEEE Journal of Solid State Circuits 45 (2010), pp. 2746-2755 , described.

Nachdem zudem vorgeschlagen wurde, den Chip und die Antenne in einem gemeinsamen Package zu realisieren, ist ein äußerst kostengünstiger kleiner Radarsensor möglich, der Bauraumanforderungen deutlich besser erfüllen kann und aufgrund der kurzen Signalwege auch ein sehr niedriges Signal-Zu-Rausch-Verhältnis aufweist sowie für hohe Frequenzen und größere, variable Frequenzbandbreiten geeignet ist. Daher lassen sich derartige, kleinbauende Radarsensoren auch für Kurzreichweiten-Anwendungen, beispielsweise im Bereich von 30 cm bis 10 m, einsetzen. After it has also been proposed to realize the chip and the antenna in a common package, a very low cost small radar sensor is possible, which can meet the space requirements significantly better and due to the short signal paths also has a very low signal-to-noise ratio and for high frequencies and larger, variable frequency bandwidths is suitable. Therefore, such small-sized radar sensors can also be used for short-range applications, for example in the range of 30 cm to 10 m.

Es wurde auch bereits vorgeschlagen, einen solchen CMOS-Transceiver-Chip und/oder ein Package mit CMOS-Transceiver-Chip und Antenne auf einer gemeinsamen Leiterplatte mit einem digitalen Signalverarbeitungsprozessor (DSP-Prozessor) vorzusehen oder die Funktionen des Signalverarbeitungsprozessors ebenso in den CMOS-Transceiver-Chip zu integrieren. Eine ähnliche Integration ist für Steuerungsfunktionen möglich.It has also been proposed to provide such a CMOS transceiver chip and / or a package with CMOS transceiver chip and antenna on a common printed circuit board with a digital signal processing processor (DSP processor) or the functions of the signal processing processor in the CMOS Integrate transceiver chip. Similar integration is possible for control functions.

Der Einsatz von Radarsensoren wurde auch bereits zur Kollisionsvermeidung beim Öffnen von Seitentüren des Kraftfahrzeugs vorgeschlagen. Bekannt ist beispielsweise ein Fahrerassistenzsystem, dass eine Ausstiegswarnerfunktion realisiert, indem ein am Heck des Kraftfahrzeugs angeordneter, den Rückraum des Kraftfahrzeugs überwachender Radarsensor Radardaten liefert, die auf die Annäherung eines Objekts, beispielsweise eines Radfahrers, von hinten ausgewertet werden. Nähert sich ein potentiell mit der Seitentür kollidierendes Objekt, wird der Insasse des Kraftfahrzeugs durch einen optischen oder akustischen Warnhinweis auf der Innenseite der Seitentür gewarnt.The use of radar sensors has also been proposed for collision avoidance when opening side doors of the motor vehicle. For example, a driver assistance system that realizes an exit warning function is known in that a radar sensor arranged at the rear of the motor vehicle and monitoring the rear space of the motor vehicle supplies radar data which are evaluated from behind for the approach of an object, for example a cyclist. When an object potentially colliding with the side door approaches, the occupant of the motor vehicle is warned by a visual or audible warning on the inside of the side door.

Kraftfahrzeuge weisen häufig auch eine Motorhaube auf. Dabei ist es bekannt, insbesondere nach einem Entriegeln der Motorhaube, diese bei einem Öffnungswunsch manuell zu öffnen und bei einem Schließwunsch manuell wieder zu schließen. Es wurden jedoch auch bereits Möglichkeiten vorgeschlagen, Motorhauben vollständig automatisch zu öffnen und/oder zu schließen. Das Öffnen oder Schließen der Motorhaube kann dabei zu Kollisionen führen. So ist es beispielsweise denkbar, dass die Motorhaube beim Schließen beschädigt wird, wenn sich noch ein Gegenstand im Motorraum befindet, beispielsweise ein vergessener Werkzeugkoffer. Beschädigungen der Motorhaube können jedoch auch beim Öffnen der Motorhaube auftreten, beispielsweise, wenn ein Hindernis und/oder die Tiefe der Decke übersehen wird. Motor vehicles often also have a hood. It is known, especially after unlocking the hood, to open it manually at an opening request and manually close again at a closing request. However, there have already been proposed ways to fully automatically open and / or close hoods. Opening or closing the bonnet can cause collisions. So it is conceivable, for example, that the hood is damaged when closing when there is still an object in the engine compartment, such as a forgotten tool box. However, damage to the bonnet can also occur when opening the bonnet, for example, if an obstacle and / or the depth of the ceiling is overlooked.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Möglichkeit zum verbesserten Schutz der Motorhaube eines Kraftfahrzeugs im Hinblick auf Öffnungs- und Schließvorgänge der Motorhaube anzugeben. The invention is therefore based on the object of specifying a possibility for improved protection of the hood of a motor vehicle with regard to opening and closing operations of the hood.

Zur Lösung dieser Aufgabe zeichnet sich ein Kraftfahrzeug der eingangs genannten Art erfindungsgemäß durch ein Kollisionsschutzsystem für die Motorhaube aus, aufweisend

– wenigstens einen jeweils einer Bewegungsrichtung, umfassend Öffnen und Schließen, der Motorhaube zugeordneten Radarsensor, der zur Erfassung wenigstens einen Teils des Bewegungsbereiches zumindest bei nicht in Endposition der Bewegungsrichtung angeordneter Motorhaube angeordnet ist, und
– eine Steuereinrichtung, die zur Auswertung der Radardaten des Radarsensors auf in dem Bewegungsbereich befindliche Hindernisse ausgebildet ist, wobei bei Vorliegen eines Hindernisses im Bewegungsbereich und bei Erfüllung eines eine vorliegende oder bevorstehende Bewegung der Motorhaube anzeigenden Maßnahmenkriteriums die Steuereinrichtung als Maßnahme eine Ausgabeeinrichtung zur Ausgabe eines Warnhinweises und/oder einen der Motorhaube zugeordneten Aktor zur Verhinderung und/oder Beendigung der Bewegung der Motorhaube ansteuert.

To solve this problem, a motor vehicle of the type mentioned according to the invention is characterized by a collision protection system for the hood, comprising

- At least one each direction of movement, comprising opening and closing, the hood associated radar sensor, which is arranged to detect at least a portion of the range of motion, at least not arranged in the end position of the movement direction hood, and
- A control device which is designed to evaluate the radar data of the radar sensor located in the range of motion obstacles, wherein in the presence of an obstacle in the range of motion and fulfillment of a present or impending movement of the hood indicating measure criterion, the control device as a measure an output device for issuing a warning and / or an actuator associated with the hood for preventing and / or ending the movement of the hood activates.

Erfindungsgemäß wird also die Realisierung eines neuartigen Fahrerassistenzsystems, des Kollisionsschutzsystems für die Motorhaube, vorgeschlagen, wobei die Öffnungs- und Schließbereiche der Motorhaube, insgesamt also der Bewegungsbereich, radarbasiert überwacht werden kann. Dabei kann die Überwachung sowohl in Öffnungsrichtung als auch in Schließrichtung vorliegen, was bevorzugt ist. Denkbar ist es jedoch auch, nur für eine der Bewegungsrichtungen einen Radarsensor vorzusehen. Auf diese Weise können, insbesondere bei automatischen Öffnungs- und Schließvorgängen der Motorhaube, die beispielsweise durch ein Bedienelement fahrerseitig ausgelöst werden können, Beschädigungen der Motorhaube weitgehend vermieden werden, was jedoch auch gilt, wenn ein manueller Betrieb der Motorhaube vorgesehen ist. Wird beispielsweise die Motorhaube entriegelt, was als Anzeichen für einen bevorstehenden Öffnungsvorgang der Motorhaube gesehen werden kann, kann mittels des Radarsensors überprüft werden, ob sich auf dem Öffnungsweg der Motorhaube im Bewegungsbereich ein Hindernis befindet, wobei bei Vorliegen des Hindernisses der Fahrer durch Ausgabe des Warnhinweises gewarnt werden kann. Die Ausgabe des Warnhinweises kann dabei akustisch und/oder optisch erfolgen. Entsprechend kann jedoch bei geöffneter Motorhaube grundsätzlich davon ausgegangen werden, dass auch ein Schließen wieder erfolgen wird, so dass eine entsprechende Überwachung in Schließrichtung stattfinden kann. Mithin kann insbesondere vorgesehen sein, dass das eine bevorstehende Bewegung der Motorhaube anzeigende Maßnahmenkriterium überprüft, ob die Motorhaube entriegelt wurde und/oder geöffnet ist. According to the invention, therefore, the realization of a novel driver assistance system, the collision protection system for the hood, proposed, wherein the opening and closing areas of the hood, a total of the range of motion, radar-based can be monitored. The monitoring can be present both in the opening direction and in the closing direction, which is preferred. However, it is also conceivable to provide a radar sensor only for one of the directions of movement. In this way, in particular during automatic opening and closing operations of the hood, which can be triggered by a control driver side, for example, damage to the hood can be largely avoided, which also applies if a manual operation of the hood is provided. For example, if the hood unlocked, which can be seen as an indication of an imminent opening operation of the hood, can be checked by means of the radar sensor, whether there is an obstacle in the movement range on the opening path of the hood, wherein in the presence of the obstacle, the driver by issuing the warning can be warned. The output of the warning can be done acoustically and / or optically. Accordingly, however, it can basically be assumed with the bonnet open that closing will also take place again, so that a corresponding monitoring in the closing direction can take place. Consequently, it can be provided, in particular, that the measure of the action indicating an imminent movement of the engine hood checks whether the engine hood has been unlocked and / or opened.

Besonders vorteilhaft lässt sich die vorliegende Erfindung jedoch bei einem vorgesehenen automatischen Öffnen und Schließen der Motorhaube anwenden, so dass eine vorteilhafte Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung vorsieht, dass der Aktor eine zum automatischen Öffnen und Schließen der Motorhaube ausgebildete Antriebseinrichtung umfasst und die Steuereinrichtung zur Hindernisüberwachung des Bewegungsbereichs in der entsprechenden Bewegungsrichtung über den gesamten Bewegungsvorgang ausgebildet ist, falls ein der Bewegungsrichtung zugeordneter Radarsensor vorliegt. Bei der Antriebsvorrichtung kann es sich beispielsweise um einen Elektromotor handeln, der auch als Aktor zum Beenden des Bewegungsvorgangs beziehungsweise zur Verhinderung einer Bewegung verwendet werden kann. Selbstverständlich kann der Aktor auch explizit eine Bremseinrichtung, beispielsweise auch eine Verriegelungseinrichtung, enthalten, wobei eine derartige Bremseinrichtung als Teil des Aktors auch bei einer Anwendung auf manuelle Öffnungs- und Schließvorgänge vorgesehen werden kann. Bei Vorliegen einer Antriebseinrichtung kann mithin zweckmäßiger Weise die gesamte Öffnungs- und Schließbewegung überwacht werden und eine Kollision kann vermieden werden, wenn ein Hindernis detektiert wird. Zweckmäßiger Weise kann dem Aktor eine Bedienvorrichtung zum manuellen Auslösen eines Bewegungsvorgangs der Motorhaube zugeordndet sein, beispielsweise ein Schalter, der ein vollautomatisches Öffnen und ein vollautomatisches Schließen, durch einen Bediener ausgelöst, ermöglicht.However, the present invention can be applied particularly advantageously in the case of an automatic opening and closing of the engine hood, so that an advantageous embodiment of the present invention provides that the actuator comprises a drive device designed for automatic opening and closing of the engine hood and the control device for monitoring the obstacle area is formed in the corresponding direction of movement over the entire movement process, if there is a radar sensor associated with the direction of movement. The drive device can be, for example, an electric motor, which can also be used as an actuator to terminate the movement process or to prevent movement. Of course, the actuator may also explicitly a braking device, for example, also include a locking device, wherein such a braking device can be provided as part of the actuator in an application to manual opening and closing operations. In the presence of a drive means can thus conveniently be monitored the entire opening and closing movement and a collision can be avoided if an obstacle is detected. Conveniently, the actuator can be assigned an operating device for manually triggering a movement process of the engine hood, for example a switch which enables fully automatic opening and fully automatic closing, triggered by an operator.

Wie bereits angedeutet wurde, wird es erfindungsgemäß bevorzugt, wenn für beide Bewegungsrichtungen je ein Radarsensor vorhanden ist. Damit lassen sich sowohl Öffnungsvorgänge als auch Schließvorgänge überwachen und Kollisionsschutz ist insbesondere auch im Hinblick auf beispielsweise im Motorraum vergessene Gegenstände, die zu Beschädigungen der Motorhaube führen könnten, gegeben. As already indicated, it is preferred according to the invention if there is a radar sensor for each of the two directions of movement. Thus both opening operations and closing operations can be monitored and collision protection is given in particular also with regard to objects forgotten in the engine compartment, for example, which could lead to damage to the engine hood.

In konkreter Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung kann vorgesehen sein, dass wenigstens einer des wenigstens einen Radarsensors an der Motorhaube angeordnet oder in diese integriert ist und/oder wenigstens einer des wenigstens einen Radarsensors benachbart einer Windschutzscheibe, insbesondere an einem unbeweglichen Teil einer Scheibenwischeinrichtung, angeordnet oder integriert ist. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass ein kleinbauender Radarsensor auf der inneren Seite der Motorhaube platziert wird, um die Schließbewegung überwachen zu können. Ein weiterer kleinbauender Radarsensor kann beispielsweise nah an oder an einem unbeweglichen Teil einer Scheibenwischeinrichtung vorgesehen werden, um die externe Überwachung der Motorhaube zu übernehmen, mithin Öffnungsvorgänge überwachen zu können. Auch der für die Überwachung des Öffnens vorgesehen Radarsensor kann selbstverständlich an der Motorhaube beziehungsweise in die Motorhaube integriert vorgesehen werden. In concrete embodiment of the present invention can be provided that at least one of the at least one radar sensor is arranged on the hood or integrated into this and / or arranged at least one of the at least one radar sensor adjacent to a windshield, in particular on an immovable part of a windshield wiper device or integrated is. For example, it can be provided that a small-scale radar sensor is placed on the inner side of the hood to the closing movement to be able to monitor. Another small-sized radar sensor can be provided, for example, close to or on an immovable part of a windshield wiper device in order to take over the external monitoring of the engine hood, thus being able to monitor opening operations. Of course, the radar sensor provided for monitoring the opening may also be provided integrated on the engine hood or in the engine hood.

Dabei wird es bevorzugt, wenn der wenigstens eine Radarsensor verdeckt, insbesondere hinter einem Kunststoffelement, verbaut ist. Kleinbauende Radarsensoren in Halbleitertechnologie lassen sich verdeckt in verschiedenen Komponenten beziehungsweise Bauteilen des Kraftfahrzeugs anordnen, ohne große Mengen an Bauraum zu benötigen. Dabei wird der Radarsensor hinter einem für Radarstrahlung durchlässigen Material, insbesondere Kunststoff, angeordnet, wobei beispielsweise bei metallischen Oberflächen, die zu durchstrahlen sind, ein Radarfenster aus dieser Oberfläche ausgeschnitten werden kann und durch ein radardurchlässiges Material, insbesondere Kunststoff, aufgefüllt werden kann. Bevorzugt ist es jedoch, wenn das radardurchlässige Material, insbesondere also der Kunststoff, ohnehin vorliegt. So kann der Radarsensor, der den Schließvorgang überwachen soll, beispielsweise hinter einem Innenverkleidungsteil der Motorhaube als Kunststoffelement verbaut sein. Auch unbewegte Teile der Scheibenwischeinrichtung und/oder an die Windschutzscheibe anschließende Schutzelemente sind häufig aus Kunststoff gefertigt, so dass sich dahinter ein Radarsensor verbauen lässt. In this case, it is preferred if the at least one radar sensor is concealed, in particular behind a plastic element, installed. Small-sized radar sensors in semiconductor technology can be concealed in different components or components of the motor vehicle arrange, without requiring large amounts of space. In this case, the radar sensor is arranged behind a material permeable to radar radiation, in particular plastic, whereby, for example, in the case of metallic surfaces which are to be irradiated, a radar window can be cut out of this surface and filled by a radar-permeable material, in particular plastic. However, it is preferred if the radar-permeable material, in particular so the plastic, is present anyway. Thus, the radar sensor, which is to monitor the closing process, for example, be installed behind an interior trim part of the hood as a plastic element. Even stationary parts of the windshield wiper device and / or protective elements adjoining the windshield are often made of plastic so that a radar sensor can be installed behind them.

Die Erfindung nutzt insbesondere aus, dass inzwischen kleinbauende Radarsensoren bekannt geworden sind, die in Halbleitertechnologie, bevorzugt CMOS-Technologie, ausgebildet sind. So sieht eine zweckmäßige Weiterbildung der vorliegenden Erfindung vor, dass der wenigstens eine Radarsensor einen einen Radartransceiver realisierenden Halbleiterchip, insbesondere CMOS-Chip aufweist. Eine weitere Hochintegration kann dadurch erreicht werden, dass durch den Halbleiterchip auch eine digitale Signalverarbeitungskomponente des Radarsensors und/oder eine Steuereinheit des Radarsensors realisiert sind und/oder der Halbleiterchip und eine Antennenanordnung des Radarsensors als ein Package realisiert sind. Auf diese Weise ist ein äußerst kleinbauender, hochintegrierter Radarsensor gegeben, der sich besonders einfach verdeckt, beispielsweise in der Motorhaube oder angrenzend an die Windschutzscheibe, verbauen lässt. Dabei ist dennoch eine hohe Qualität der Radardaten gegeben, da insbesondere die kurzen Signalwege ein hohes Signal-zu-Rauschverhältnis erlauben.In particular, the invention makes use of the fact that meanwhile small-sized radar sensors have become known, which are embodied in semiconductor technology, preferably CMOS technology. Thus, an expedient development of the present invention provides that the at least one radar sensor has a semiconductor chip which realizes a radar transceiver, in particular a CMOS chip. A further high integration can be achieved in that a digital signal processing component of the radar sensor and / or a control unit of the radar sensor are realized by the semiconductor chip and / or the semiconductor chip and an antenna arrangement of the radar sensor are realized as a package. In this way, a very small-sized, highly integrated radar sensor is given, which is particularly easy to obscure, for example, in the hood or adjacent to the windshield, obstruct. Nevertheless, a high quality of the radar data is given, since in particular the short signal paths allow a high signal-to-noise ratio.

Da durch die hier verwendete Radarsensorik nur eine kleine Reichweite adressiert werden muss, beispielsweise eine Reichweite bis maximal 3 m, kann eine zweckmäßige Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung vorsehen, dass der wenigstens eine Radarsensor eine Antennenanordnung mit einer Größe kleiner als 2cm·2cm aufweist und/oder der Erfassungsbereich des wenigstens einen Radarsensors in seiner Reichweite auf die Ausdehnung des Bewegungsbereichs beschränkt ist. Eine Beschränkung des Erfassungsbereichs kann dadurch erfolgen, dass die Steuereinrichtung, welche insbesondere als ein Steuergerät realisiert sein kann, den Radarsensor mit einer geringen Sendeleistung ansteuert, die auf die Reichweite des Erfassungsbereichs, beispielsweise 3m, abgestimmt ist. Aufgrund der Möglichkeit zu Verwendung kleiner Antennenanordnung, beispielsweise im Bereich vom 1,5cm·1,5cm, lassen sich besonders einfach Radarkonzepte mit einer integrierten Antenne im Package realisieren, so dass der Radarsensor durch einen äußerst kleinen Radarchip, beispielsweise einer Größe von 2cm·2cm·1cm oder weniger, realisiert werden kann, was die Integration des Radarsensors in die Motorhaube und/oder sonstige Komponenten des Kraftfahrzeugs vereinfacht. Since only a small range has to be addressed by the radar sensor used here, for example a range up to 3 m, an expedient embodiment of the present invention can provide that the at least one radar sensor has an antenna arrangement with a size smaller than 2 cm × 2 cm and / or the detection range of the at least one radar sensor is limited in its range to the extent of the range of motion. A restriction of the detection range can take place in that the control device, which can be realized in particular as a control device, drives the radar sensor with a low transmission power, which is tuned to the range of the detection range, for example 3 m. Due to the possibility of using small antenna arrangement, for example in the range of 1.5 cm x 1.5 cm, radar concepts with an integrated antenna in the package can be realized in a particularly simple manner, so that the radar sensor has an extremely small radar chip, for example a size of 2 cm × 2 cm · 1cm or less, can be realized, which simplifies the integration of the radar sensor in the hood and / or other components of the motor vehicle.

Neben dem Kraftfahrzeug betrifft die vorliegende Erfindung auch ein Verfahren zum Betrieb eines Kollisionsschutzsystems für eine Motorhaube eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs, wobei die Steuereinrichtung die Radardaten des Radarsensors auf in dem Bewegungsbereich befindliche Hindernisse auswertet und bei Vorliegen eines Hindernisses im Bewegungsbereich und bei Erfüllung eines eine vorliegende oder bevorstehende Bewegung der Motorhaube anzeigenden Maßnahmenkriterium als Maßnahme eine Ausgabeeinrichtung zur Ausgabe eines Warnhinweises und/oder einen der Motorhaube zugeordneten Aktor zur Verhinderung und/oder Beendigung der Bewegung der Motorhaube ansteuert. Sämtliche Ausführungen bezüglich des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs lassen sich analog auf das erfindungsgemäße Verfahren übertragen, mit welchen mithin ebenso die bereits genannten Vorteile erhalten werden können. In addition to the motor vehicle, the present invention also relates to a method for operating a collision protection system for a hood of a motor vehicle according to the invention, wherein the control device evaluates the radar data of the radar sensor to obstacles located in the movement area and in the presence of an obstacle in the range of motion and a present or imminent Movement of the engine hood indicating measure criterion as a measure an output device for issuing a warning and / or an engine hood associated actuator for preventing and / or ending the movement of the hood activates. All statements relating to the motor vehicle according to the invention can be analogously transferred to the inventive method, with which therefore also the already mentioned advantages can be obtained.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispielen sowie anhand der Zeichnungen. Dabei zeigen:Further advantages and details of the present invention will become apparent from the embodiments described below and with reference to the drawings. Showing:

1 eine Prinzipskitzze eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs, und 1 a schematic view of a motor vehicle according to the invention, and

2 den Aufbau eines im Kraftfahrzeug gemäß 1 verwendeten Radarsensors. 2 the structure of a motor vehicle according to 1 used radar sensor.

1 zeigt eine Prinzipskizze eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs 1. Dieses weist, wie grundsätzlich bekannt, eine Motorhaube 2 auf, die vorliegend zur besseren Erläuterung in einem teilweise geöffneten Zustand gezeigt ist und schwenkbar an der Karosserie des Kraftfahrzeugs gelagert ist. Der Motorhaube 2 ist als Aktor eine einen elektrischen Motor umfassende Antriebseinrichtung 3 zugeordnet, über die die Motorhaube 2 gesteuert über ein beispielsweise im Innenraum des Kraftfahrzeugs 1 angeordnetes Bedienelement 4 automatisch Öffnungs- und Schließvorgänge realisieren kann. 1 shows a schematic diagram of a motor vehicle according to the invention 1 , This has, as basically known, a hood 2 on the in the present case for better explanation in a partially open state is shown and is pivotally mounted on the body of the motor vehicle. The hood 2 is an actuator as an electric motor comprehensive drive device 3 assigned over the hood 2 controlled via an example in the interior of the motor vehicle 1 arranged operating element 4 can automatically perform opening and closing operations.

Bei einem Öffnungsvorgang wird die Motorhaube 2 dabei üblicherweise von einer ersten, geschlossenen Endstellung 5 in eine zweite, maximal geöffnete Endstellung 6 bewegt, bei einem Schließvorgang umgekehrt. Der bei einem solchen Bewegungsvorgang in einer dieser Bewegungsrichtungen zwischen den Endstellungen 5, 6 überstrichene Bereich bildet den Bewegungsbereich 7.When opening, the bonnet becomes 2 usually from a first, closed end position 5 in a second, maximum open end position 6 moved, vice versa during a closing process. The in such a movement process in one of these directions of movement between the end positions 5 . 6 swept area forms the range of motion 7 ,

Innerhalb des Bewegungsbereichs 7 vorliegende Hindernisse, beispielhaft angedeutet durch das Hindernis 8, welches beispielsweise ein vergessener Werkzeugkasten sein kann, bilden eine Beschädigungsgefahr bei einem Öffnungs- bzw. Schließvorgang der Motorhaube 2.Within the range of motion 7 present obstacles, exemplified by the obstacle 8th , which may be a forgotten tool box, for example, constitute a risk of damage during an opening or closing operation of the hood 2 ,

Daher weißt das Kraftfahrzeug 1 vorliegend ein Kollisionsschutzsystem auf, welches Radarsensoren 9, 10 und eine als Steuergerät 11 realisierte Steuereinrichtung 12 aufweist. Beide Radarsensoren 9, 10 sind kleinbauend, vorliegend mit einer Größe von 2cm·2cm·0,5cm, in Halbleitertechnologie, hier CMOS-Technologie, realisiert, wobei 2 eine mögliche Ausgestaltung der Radarsensoren 9, 10 zeigt. In einem eng gehaltenen Gehäuse 13 ist eine Leiterplatte 14 gehaltert, auf der ein Package 15 angeordnet ist, in welchem die klein gehaltene Antennenanordnung 16 des Radarsensors 9, 10 und Halbleiterchip 17, hier ein CMOS-Chip integriert sind. Durch den CMOS-Chip 17 werden neben einem Radartranceiver 18 auch eine digitale Signalverarbeitungskomponente 19 (DSP) und eine Steuereinheit 20 des Radarsensors realisiert. Therefore, the motor vehicle knows 1 in the present case a collision protection system, which radar sensors 9 . 10 and one as a control unit 11 realized control device 12 having. Both radar sensors 9 . 10 are small-sized, in this case with a size of 2cm x 2cm x 0.5cm, in semiconductor technology, here CMOS technology realized, where 2 a possible embodiment of the radar sensors 9 . 10 shows. In a tightly held housing 13 is a circuit board 14 held on a package 15 is arranged, in which the small held antenna arrangement 16 of the radar sensor 9 . 10 and semiconductor chip 17 , here a CMOS chip are integrated. Through the CMOS chip 17 Be next to a radar tranceiver 18 also a digital signal processing component 19 (DSP) and a control unit 20 realized by the radar sensor.

Nachdem der Erfassungsbereich der Radarsensoren 9, 10 vorliegend so angelegt ist, dass er sich im Wesentlichen auf die erfassbaren Teile des Bewegungsbereichs 7 beschränkt, ist keine besonders hohe Reichweite, insbesondere eine Reichweite kleiner oder gleich drei Meter, erforderlich, so dass nicht nur die Sendeleistung gering gehalten werden kann, sondern auch eine kleine Antennenanordnung 16 verwendet werden kann, beispielsweise in einer Ausdehnung von 1,5cm·1,5cm.After the detection range of radar sensors 9 . 10 In this case, it is designed so that it is essentially based on the detectable parts of the range of motion 7 limited, not particularly high range, in particular a range less than or equal to three meters, required, so that not only the transmission power can be kept low, but also a small antenna arrangement 16 can be used, for example, in an extension of 1.5cm x 1.5cm.

Der Radarsensor 9, der im Übrigen unter einem Kunststoffelement 21 als Verkleidungselement der Motorhaube 2 in diese integriert ist, ist der Überwachung des Bewegungsbereichs 7 für einen Schließvorgang der Motorhaube 2 zugeordnet. Seine Radardaten werden durch das Steuergerät 11 mithin ausgewertet, wenn ein Schließvorgang der Motohaube 2 vorliegt beziehungsweise bevorsteht. Der Radarsensor 10, der vorliegend in einem feststehenden Teil einer Scheibenwischeinrichtung 22 integriert ist, mithin auch verdeckt Kunststoff durchstrahlt, ist dem Öffnen der Motorhaube 2 als Bewegungsrichtung zugeordnet, so dass seine Radardaten durch das Steuergerät 11 dann ausgewertet werden, wenn ein Öffnungsvorgang der Motorhaube 2 vorliegt beziehungsweise bevorsteht. Das Bevorstehen eines Öffnungsvorgangs kann beispielsweise bei Entriegeln der Motorhaube 2 antizipiert werden, das Bevorstehen eines Schließvorgangs bei geöffneter Motorhaube 2.The radar sensor 9 , by the way, under a plastic element 21 as a cladding element of the hood 2 integrated into this is the monitoring of the range of motion 7 for a closing of the hood 2 assigned. His radar data are transmitted through the control unit 11 thus evaluated, if a closing process of the Motohaube 2 is present or imminent. The radar sensor 10 in the present case in a fixed part of a windshield wiper device 22 is integrated, therefore also covered plastic, is the opening of the hood 2 assigned as the direction of movement, so that its radar data by the control unit 11 then evaluated when opening the bonnet 2 is present or imminent. The imminence of an opening process, for example, when unlocking the hood 2 be anticipated, the imminence of a closing operation with the hood open 2 ,

Wird im vorliegenden Ausführungsbeispiel bei einem stattfindenden Bewegungsvorgang mittels der Antriebsvorrichtung 3 festgestellt, dass sich im zukünftigen Bewegungsweg, also im vorausliegenden Anteil des Bewegungsbereichs 7, ein Hindernis 8 befindet, wird als Maßnahme der durch die Antriebseinrichtung 3 gebildete Aktor zum Anhalten dieser Bewegung angesteuert und gleichzeitig akustisch und/oder optisch ein Warnhinweis über eine Ausgabeeinrichtung 23 des Kraftfahrzeugs 1 ausgegeben. Auf diese Weise wird während Bewegungen eine ständige Überwachung des Bewegungsweges der Motorhaube 2 vorgenommen, um Kollisionen zu verhindern. Is in the present embodiment at a current movement process by means of the drive device 3 found that in the future movement path, so in the forward portion of the range of motion 7 , an obstacle 8th is as a measure of the by the drive device 3 formed actuator to stop this movement and simultaneously acoustically and / or optically warned about an output device 23 of the motor vehicle 1 output. In this way, during movements a constant monitoring of the movement path of the hood 2 made to prevent collisions.

Es sei noch darauf hingewiesen, dass bei einer manuell zu betätigenden Motorhaube bevorzugt ein Bewegungsvorgang auf die beschriebe Art und Weise bereits antizipiert werden kann und entsprechend frühzeitig ein Warnhinweis ausgegeben werden kann; auch manuell zu betätigende Motorhauben 2 können allerdings einen Aktor zum Bremsen bzw. Verhindern einer Bewegung aufweisen. It should be noted that in a manually operable hood preferred a movement process in the manner described can already be anticipated and accordingly early warning can be issued; also manually operated hoods 2 However, they may have an actuator for braking or preventing movement.

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Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature

Article by Jri Lee et al., "A Fully Integrated 77GHz FMCW Radar Transceiver in 65nm CMOS Technology", IEEE Journal of Solid State Circuits 45 (2010), pp. 2746-2755 [0004]

Claims

Motor vehicle ( 1 ), comprising an openable hood ( 2 ), which in an opening operation and a closing operation, a movement range ( 7 ), characterized by a collision protection system for the bonnet ( 2 ), comprising - at least one respective direction of movement, including opening and closing, the hood ( 2 ) associated radar sensor ( 9 . 10 ), which at least for detecting at least part of the movement range at least not in the end position ( 5 . 6 ) the direction of movement arranged hood ( 2 ), and - a control device ( 12 ) used to evaluate the radar data of the radar sensor ( 9 . 10 ) in the range of motion ( 7 ) ( 8th ) is formed, wherein in the presence of an obstacle ( 8th ) in the movement area ( 7 ) and in the event of a present or imminent movement of the bonnet ( 2 indicative of the action criterion ( 12 ) as a measure an output device for issuing a warning and / or a hood ( 2 ) associated actuator for preventing and / or ending the movement of the hood ( 2 ).

Motor vehicle ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the imminent movement of the hood ( 2 ) indicates whether the bonnet ( 2 ) has been unlocked and / or opened.

Motor vehicle ( 1 ) According to claim 1 or 2, characterized in that the actuator (a trained for automatically opening and closing drive means 3 ) and the control device ( 12 ) for obstacle monitoring of the movement area ( 7 ) is formed in the corresponding direction of movement over the entire movement process.

Motor vehicle ( 1 ) according to claim 3, characterized in that the actuator an operating device ( 4 ) for manually triggering a movement process of the hood ( 2 ) assigned.

Motor vehicle ( 1 ) According to one of the preceding claims, characterized in that (for both directions of movement per a radar sensor 9 . 10 ) is available.

Motor vehicle ( 1 ) According to one of the preceding claims, characterized in that at least one of a radar sensor (at least 9 . 10 ) on the hood ( 2 ) is arranged or integrated in this and / or at least one of the at least one radar sensor ( 9 . 10 ) adjacent to a windshield, in particular to an immovable portion of a windshield wiper device ( 22 ), arranged or integrated.

Motor vehicle ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one radar sensor ( 9 . 10 ), in particular behind a plastic element ( 21 ), is installed.

Motor vehicle ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one radar sensor ( 9 . 10 ) a radar transceiver ( 18 ) semiconductor chip ( 17 ), in particular CMOS chip.

Motor vehicle ( 1 ) according to claim 8, characterized in that by the semiconductor chip ( 17 ) also a digital signal processing component ( 19 ) of the radar sensor ( 9 . 10 ) and / or a control unit ( 20 ) of the radar sensor ( 9 . 10 ) and / or the semiconductor chip ( 17 ) and an antenna arrangement ( 16 ) of the radar sensor ( 9 . 10 ) as a package ( 15 ) are realized.

Motor vehicle ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one radar sensor ( 9 . 10 ) has an antenna arrangement with a size smaller than 2 cm by 2 cm and / or the detection range of the at least one radar sensor ( 9 . 10 ) in its range to the extent of the range of motion ( 7 ) is limited.

Method for operating a collision protection system for a hood ( 2 ) of a motor vehicle ( 1 ) according to one of the preceding claims, wherein the control device ( 12 ) the radar data of the radar sensor ( 9 . 10 ) in the range of motion ( 7 ) ( 8th ) and if there is an obstacle ( 8th ) in the movement area ( 7 ) and in the event of a present or imminent movement of the bonnet ( 2 ) indicative measure criterion as a measure an output device for issuing a warning and / or a hood ( 2 ) associated actuator for preventing and / or ending the movement of the hood ( 2 ).