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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Radarsensors eines Kraftfahrzeugs, bei welchem während einer ersten Objekterkennungsperiode zeitlich aufeinanderfolgende Messzyklen durchgeführt werden, wobei in jedem Messzyklus anhand von zumindest einem reflektierten Radarsignal und anhand eines Filters zumindest ein Objekt in einem Umgebungsbereich des Kraftfahrzeugs erkannt wird, und wobei der zumindest eine Filterkoeffizient des Filters während der zeitlich aufeinanderfolgenden Messzyklen fortlaufend aktualisiert wird. Des Weiteren betrifft die vorliegende Erfindung einen Radarsensor für ein Kraftfahrzeug. Darüber hinaus betrifft die vorliegende Erfindung ein Fahrerassistenzsystem mit einem solchen Radarsensor. Schließlich betrifft die vorliegende Erfindung ein Kraftfahrzeug mit einem solchen Fahrerassistenzsystem.
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Das Interesse richtet sich vorliegend auf Radarsensoren für Kraftfahrzeuge. Diese Radarsensoren werden beispielsweise bei einer Frequenz von ca. 24 GHz oder ca. 79 GHz betrieben. Die Radarsensoren dienen im Allgemeinen zur Detektion eines Objekts in einem Umgebungsbereich des Kraftfahrzeugs. Die Radarsensoren können Teil von unterschiedlichen Fahrerassistenzsystemen sein, die den Fahrer beim Führen des Kraftfahrzeugs unterstützen. Radarsensoren messen einerseits den Abstand zwischen dem Objekt und dem Kraftfahrzeug. Andererseits messen die Radarsensoren auch die Relativgeschwindigkeit zu dem Objekt beziehungsweise die Radialgeschwindigkeit des Objekts. Ferner messen die Radarsensoren auch einen sogenannten Zielwinkel, also einen Winkel zwischen einer gedachten Verbindungslinie zu dem Objekt und einer Referenzlinie, etwa der Fahrzeuglängsachse.
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Radarsensoren werden üblicherweise hinter dem Stoßfänger platziert, beispielsweise in den jeweiligen Eckbereichen des Stoßfängers. Zur Detektion des Objekts sendet der Radarsensor ein Radarsignal in Form einer elektromagnetischen Welle aus. Dieses Radarsignal wird dann an dem zu detektierenden Objekt reflektiert und wird wieder von dem Radarsensor als Echo empfangen. Vorliegend gilt das Interesse insbesondere den sogenannten Frequenzmodulations-Dauerstrich-Radarsensoren, die auch als Frequency Modulated Continuous Wave Radar oder als FMCW-Radar bezeichnet werden. Dabei umfasst das Radarsignal üblicherweise eine Sequenz von frequenzmodulierten Chirpsignalen, welche der Reihe nach ausgesendet werden. Zum Erhalten eines Empfangssignals wird das reflektierte Radarsignal dabei zunächst in das Basisband herabgemischt und anschließend mittels eines Analog-Digital-Wandlers abgetastet. Somit kann eine Reihe von Abtastwerten bereitgestellt werden. Diese Abtastwerte des Empfangssignals werden dann mittels einer elektronischen Recheneinrichtung verarbeitet. Diese Recheneinrichtung, die beispielsweise einen digitalen Signalprozessor umfasst, ist insbesondere in den Radarsensor integriert.
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Der Radarsensor weist eine Sendeantenne zum Aussenden des Radarsignals und zumindest eine Empfangsantennen zum Empfangen des von dem Objekt reflektierten Radarsignals auf. Wenn das Radarsignal mittels der Sendeantenne ausgesendet wird, tritt üblicherweise ein Übersprechen zwischen der Sendeantenne und der Empfangsantenne auf. Dies bedeutet, dass das Radarsignal direkt von der Sendeantenne an die Empfangsantenne übertragen wird. Wenn der Radarsensor hinter einem Kraftfahrzeugbauteil, beispielsweise einem Stoßfänger, verbaut ist, kann das ausgesendete Radarsignal an diesem Kraftfahrzeugbauteil reflektiert werden und zu der Empfangsantenne gelangen. Diese beiden Effekte erhöhen das Rauschen der Messung und sollten daher minimiert werden.
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Hierzu ist es aus dem Stand der Technik bekannt, entsprechende Filter zu verwenden, welche auch als Near-Range-Leakage-Filter bezeichnet werden. Ein derartiger Filter benötigt allerdings eine gewisse Zeit zum Einstellen der Filterkoeffizienten. Dies erfolgt üblicherweise, wenn mit dem Radarsensor Messzyklen durchgeführt werden, in denen Objekte in dem Umgebungsbereich des Kraftfahrzeugs erfasst werden. Dies kann auch erfolgen, wenn das Kraftfahrzeug relativ zu den Objekten bewegt wird. Solange sich das Kraftfahrzeug nicht bewegt, kann der Filter so eingestellt sein, dass er Objekte im Nahbereich herausfiltert. Dies tritt auch auf, wenn der Radarsensor gestartet wird und die Filterkoeffizienten noch nicht eingestellt sind. Falls der Radarsensor Teil eines Fahrerassistenzsystems ist, kann dies zu einem falschen Funktionsverhalten des Fahrerassistenzsystems führen.
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Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Lösung aufzuzeigen, wie Objekte in einem Umgebungsbereich eines Kraftfahrzeugs mithilfe eines Radarsensors zuverlässiger erfasst werden können.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren, durch einen Radarsensor, durch ein Fahrerassistenzsystem sowie durch ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen gemäß den jeweiligen unabhängigen Ansprüchen gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
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Gemäß einer Ausführungsform eines Verfahrens zum Betreiben eines Radarsensors eines Kraftfahrzeugs werden bevorzugt während einer ersten Objekterkennungsperiode zeitlich aufeinanderfolgende Messzyklen durchgeführt. In jedem Messzyklus wird insbesondere anhand von zumindest einem reflektierten Radarsignal und anhand eines Filters zumindest ein Objekt in einem Umgebungsbereich des Kraftfahrzeugs erkannt. Darüber hinaus ist es bevorzugt vorgesehen, dass zumindest ein Filterkoeffizient des Filters während der zeitlich aufeinanderfolgende Messzyklen fortlaufend aktualisiert wird. Des Weiteren wird der zumindest eine Filterkoeffizient bevorzugt gespeichert. Während einer auf die erste Objekterkennungsperiode folgenden, zweiten Objekterkennungsperiode wird das Erkennen des zumindest einen Objekts in dem Umgebungsbereich bevorzugt ausgehend von dem zumindest einen gespeicherten Filterkoeffizienten durchgeführt.
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Ein erfindungsgemäßes Verfahren dient zum Betreiben eines Radarsensors eines Kraftfahrzeugs. Hierbei werden während einer ersten Objekterkennungsperiode zeitlich aufeinanderfolgende Messzyklen durchgeführt. In jedem Messzyklus wird anhand von zumindest einem reflektierten Radarsignal und anhand eines Filters zumindest ein Objekt in einem Umgebungsbereich des Kraftfahrzeugs erkannt. Des Weiteren wird zumindest ein Filterkoeffizient des Filters während der zeitlich aufeinanderfolgende Messzyklen fortlaufend aktualisiert. Darüber hinaus wird der zumindest eine Filterkoeffizient gespeichert. Während einer auf die erste Objekterkennungsperiode folgenden, zweiten Objekterkennungsperiode wird das Erkennen des zumindest einen Objekts in dem Umgebungsbereich ausgehend von dem zumindest einen gespeicherten Filterkoeffizienten durchgeführt.
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Mithilfe des Verfahrens soll ein Radarsensor für ein Kraftfahrzeug betrieben werden. Der Radarsensor kann beispielsweise Teil eines Fahrerassistenzsystems sein, welches den Fahrer beim Führen des Kraftfahrzeugs unterstützt. Insbesondere können mit dem Radarsensor Objekte in der Umgebung beziehungsweise in einem Umgebungsbereich des Kraftfahrzeugs erkannt werden. Der Radarsensor weist eine Sendeantenne auf, mittels welcher das Radarsignal in Form einer elektromagnetischen Welle ausgesendet werden kann. Darüber hinaus umfasst der Radarsensor zumindest eine Empfangsantenne, mittels welcher das von dem Objekt reflektierte Radarsignal wieder empfangen werden kann. Anhand der Laufzeit zwischen dem Aussenden des Radarsignals und dem Empfangen des von dem Objekt reflektierten Radarsignals kann dann die Entfernung zwischen dem Radarsensor und dem Objekt bestimmt werden. Darüber hinaus kann auf Grundlage einer Doppler-Verschiebung der Frequenz des ausgesendeten Radarsignals und des empfangenen Radarsignals eine Relativgeschwindigkeit zwischen den Radarsensor und dem Objekt bestimmt werden. Außerdem kann der Winkel zwischen dem Radarsensor und dem Objekt bestimmt werden. Hierzu wird üblicherweise das Monopulsverfahren verwendet. Dabei werden aus dem ausgesendeten Radarsignal mehrere Empfangssignale bestimmt, welche beispielsweise vorbestimmten Winkeln zugeordnet sein können. Anhand der Amplitude des empfangenen Signals für die jeweiligen Winkel kann dann der Winkel zwischen dem Radarsensor und dem Objekt bestimmt werden.
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Um Objekte in dem Umgebungsbereich des Kraftfahrzeugs zu erfassen und/oder um das Vorhandensein von Objekten in dem Umgebungsbereich des Kraftfahrzeugs zu überprüfen, werden während einer ersten Objekterkennungsperiode, die mit dem Radarsensor durchgeführt wird, zeitlich aufeinanderfolgende Messzyklen durchgeführt. In jedem Messzyklus kann beispielsweise ein Radarsignal ausgesendet werden und zumindest ein von einem Objekt reflektiertes Radarsignale empfangen werden. Anhand des reflektierten Radarsignals kann dann ein Empfangssignal bestimmt werden, welches das Objekt beschreibt. Darüber hinaus wird zur Objekterkennung ein Filter verwendet, mit dem beispielsweise Schätzwerte bestimmt werden können, welche das Objekt beschreiben. Beispielsweise kann der Filter einen Schätzwert für die Position und/oder Bewegung des Objekts ausgeben. Dieser Filter ist durch zumindest einen Filterkoeffizienten definiert, welcher während der Messzyklen fortlaufend aktualisiert wird. Insbesondere kann der zumindest eine Filterkoeffizient anhand einer Abweichung zwischen dem Empfangssignal und dem Schätzwert bestimmt werden.
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Gemäß einem wesentlichen Aspekt der vorliegenden Erfindung ist es nun vorgesehen, dass der zumindest eine Filterkoeffizient, der während der ersten Objekterkennungsperiode bestimmt wird, gespeichert wird. Dieser Filterkoeffizient kann dann in der zeitlich nachfolgenden, zweiten Objekterkennungsperiode genutzt werden. Die zweite Objekterkennungsperiode folgt also zeitlich auf die erste Objekterkennungsperiode. Die erste und die zweite Objekterkennungsperiode haben den gleichen Ablauf. Sowohl während der ersten Objekterkennungsperiode als auch während der zweiten Objekterkennungsperiode werden die zeitlich aufeinanderfolgenden Messzyklen durchgeführt. Das Erkennen der Objekte wird in der zweiten Objekterkennungsperiode ausgehend von dem gespeicherten Filterkoeffizienten durchgeführt. Dies bedeutet, dass der gespeicherte Filterkoeffizient in dem ersten Messzyklus der zweiten Objekterkennungsperiode genutzt werden kann. Dieser Filterkoeffizient kann dann während der folgenden Messzyklen der zweiten Objekterkennungsperiode aktualisiert werden. Somit wird es ermöglicht, dass der Filterkoeffizient, der während einer vorhergehenden Objekterkennungsperiode bestimmt wurde, auch in der nachfolgenden Objekterkennungsperiode genutzt werden kann. Der zumindest eine Filterkoeffizient wurde während der ersten Objekterkennungsperiode zum Zwecke der Objekterkennung fortlaufend aktualisiert beziehungsweise angepasst. Insbesondere wurde der zumindest eine Filterkoeffizient während der zeitlich aufeinanderfolgenden Messzyklen für eine zuverlässige Objekterkennung bestimmt. Wenn nun dieser Filterkoeffizient gespeichert wird und während einer nachfolgenden, zweiten Objekterkennungsperiode genutzt wird, können bereits zu Beginn der zweiten Objekterkennungsperiode Objekt in dem Umgebungsbereich des Kraftfahrzeugs zuverlässig erkannt werden.
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In einer Ausführungsform wird der Radarsensor zwischen der ersten Objekterkennungsperiode und der zweiten Objekterkennungsperiode zunächst deaktiviert und anschließend aktiviert und/oder das Kraftfahrzeug befindet sich zu Beginn der zweiten Objekterkennungsperiode in einem Stillstand. Der Fall, dass der Radarsensor zunächst aktiviert und danach wieder aktiviert wird, liegt beispielsweise vor, wenn das abgestellte Kraftfahrzeug gestartet wird. Mit dem Starten des Kraftfahrzeugs beziehungsweise dem Aktivieren der Zündung wird auch der Radarsensor neu gestartet. Wenn der Radarsensor gestartet wird, sind die Filterkoeffizienten des Filters noch nicht aktualisiert. Die Filterkoeffizienten können einen vorbestimmten initialen Wert aufweisen. Es kann auch der Fall sein, dass sich das Kraftfahrzeug zu Beginn der zweiten Objekterkennungsperiode nicht bewegt und/oder dass sich keine oder verhältnismäßig wenige Objekte in der Umgebung des Kraftfahrzeugs befinden. Somit kann der zumindest eine Filterkoeffizient nicht in ausreichender Weise auf Grundlage von den Empfangssignalen des Radarsensors aktualisiert beziehungsweise bestimmt werden. Die dargestellten Varianten können dazu führen, dass Objekte in einem Nahbereich herausgefiltert werden. Wenn nun in der zweiten Objekterkennungsperiode und insbesondere zu Beginn der zweiten Objekterkennungsperiode der gespeicherte Filterkoeffizient verwendet wird, können auch zu Beginn der zweiten Objekterkennungsperiode Objekte zuverlässig erfasst werden. Insbesondere können die Objekte in einem Nahbereich des Kraftfahrzeugs erfasst werden.
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In einer weiteren Ausführungsform wird der zumindest eine Filterkoeffizient zu vorbestimmten Zeitpunkten gespeichert. Insbesondere kann der zumindest eine Filterkoeffizient periodisch beziehungsweise nach jeweiligen Zeitintervallen gespeichert werden. Somit kann beispielsweise garantiert werden, dass in dem Speicher während der ersten Objekterkennungsperiode Filterkoeffizienten hinterlegt werden, welche dann zu Beginn der nachfolgenden, zweiten Objekterkennungsperiode genutzt werden können. Nachdem das System beziehungsweise der Radarsensor hochgefahren wird, werden die letzten Filterkoeffizienten beziehungsweise Filterwerte geladen und der Filter ist so eingestellt, dass Objekte im Nahbereich erkannt werden können.
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In einer Ausführungsform wird in jedem Messzyklus anhand des Filters ein Schätzwert bestimmt, welcher eine Entfernung, eine Relativgeschwindigkeit und/oder einen Winkel zwischen dem Radarsensor und dem zumindest einen Objekt beschreibt. Der Filter, auf Grundlage dessen die Objekte in dem Umgebungsbereich erkannt werden, kann dazu ausgelegt sein, eine Position und/oder eine Bewegung des Objekts zu schätzen. Hierbei wird berücksichtigt, dass die Erfassung des Objekts anhand des reflektierten Radarsignals beziehungsweise des hieraus generierten Empfangssignals fehlerbehaftet sein kann. Insbesondere kann das Empfangssignal mit einem Rauschen behaftet sein. Um die Objekterkennung zu verbessern, kann der Filter verwendet werden.
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Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn in jedem Messzyklus anhand des zumindest einen reflektierten Radarsignals ein Messwert bestimmt wird, welcher eine Entfernung, eine Relativgeschwindigkeit und/oder einen Winkel zwischen dem Radarsensor und dem zumindest einen Objekt beschreibt. Wie bereits erläutert, kann anhand des reflektierten Radarsignals ein Empfangssignal bestimmt werden. Dies kann beispielsweise dadurch erfolgen, dass das reflektierte Radarsignal zunächst in das Basisband herabgemischt wird. Auf Grundlage dieses Empfangssignals können der Messwert oder mehrere Messwerte bestimmt werden. Dieser Messwert kann die Entfernung zwischen dem Radarsensor und dem Objekt beschreiben, welche anhand der Laufzeit des Radarsignals zu bestimmt wird. Der Messwert kann auch die Relativgeschwindigkeit zwischen dem Radarsensor und dem Objekt beschreiben, welches sich anhand einer Doppler-Verschiebung ergibt. Der Messwert kann auch der Winkel zwischen dem Radarsensor und dem Objekt beschreiben, welche mittels des Monopulsverfahrens bestimmt wird. Es kann auch vorgesehen sein, dass auf Grundlage des Empfangssignals ein Spektrum und insbesondere ein zweidimensionales Spektrum bestimmt wird. Zum Bestimmen des Spektrums kann insbesondere eine schnelle Fourier-Transformation (Fast Fourier Transform, FFT) genutzt werden. Dieses zweidimensionale Spektrum kann beispielsweise die Intensität des reflektierten Radarsignals in Abhängigkeit von der Entfernung und der Doppler-Verschiebung beschreiben.
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In einer weiteren Ausführungsform wird der zumindest eine Filterkoeffizient anhand eines Vergleichs des Schätzwerts und des Messwerts aktualisiert. Neben dem zumindest einen Filterkoeffizienten benötigt der Filter auch aktuelle Messwerte. Diese Messwerte werden benötigt, um die zukünftigen Werte zu schätzen und diese Schätzung mit dem gemessenen zukünftigen Wert zu vergleichen. Das Residuum der beiden Werte wird dann entsprechend des zumindest einen Filterkoeffizienten wieder in den Schätzwert integriert. Somit kann der Filterkoeffizient entsprechend aktualisiert werden. Dies gilt sowohl für die erste Objekterkennungsperiode also für die zweite Objekterkennungsperiode.
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Bevorzugt ist der Filter als Alpha-Beta-Filter ausgebildet. Wie bereits erläutert, wird der Filter dazu verwendet, entsprechende Schätzwerte für das zumindest eine Objekt in dem Umgebungsbereich des Kraftfahrzeugs zu bestimmen. Es kann auch vor vorgesehen sein, dass der Filter als Kalman-Filter ausgebildet ist. Alternativ dazu kann auch ein FIR-Filter verwendet werden. Dieser Filter kann auch mehrere Filterkoeffizienten umfassen. Diese können in den zeitlich aufeinanderfolgenden Messzyklen der ersten Objekterkennungsperiode bestimmt werden und in dem Speicher gespeichert werden. Anschließend daran können die Filterkoeffizienten dann während der zweiten Objekterkennungsperiode genutzt werden.
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In einer weiteren Ausgestaltung wird der zumindest eine Filterkoeffizient in einem nichtflüchtigen Speicher gespeichert. Dieser Speicher kann beispielsweise Teil des Radarsensors sein. Alternativ dazu kann der Speicher außerhalb des Radarsensors, beispielsweise in einem Steuergerät angeordnet sein. Dadurch, dass der Speicher als nichtflüchtiger Speicher oder als sogenannter Festspeicher ausgebildet ist, kann eine zuverlässige Speicherung des zumindest einen Filterkoeffizienten garantiert werden.
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Ein erfindungsgemäßer Radarsensor für ein Kraftfahrzeug ist zum Durchführen eines erfindungsgemäßen Verfahrens und der vorteilhaften Ausgestaltungen davon ausgelegt. Der Radarsensor kann zumindest eine Sendeantenne zum Aussenden der Radarsignale und zumindest eine Empfangsantenne zum Empfangen der von dem Objekt reflektierten Radarsignale aufweisen. Darüber hinaus kann der Radarsensor eine entsprechende Recheneinrichtung zum Bestimmen des Empfangssignals aufweisen.
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Ein erfindungsgemäßes Fahrerassistenzsystem für ein Kraftfahrzeug umfasst zumindest einen erfindungsgemäßen Radarsensor. Das Fahrerassistenzsystem kann beispielsweise als Notbremsassistent, Abstandsregeltempomat, Spurwechselassistent oder Spurhalteassistent ausgebildet sein. Grundsätzlich kann mit dem Fahrerassistenzsystem eine Warnung ausgegeben werden, falls eine Kollision zwischen dem Kraftfahrzeug und dem Objekt droht. Insbesondere ist das Fahrerassistenzsystem dazu ausgelegt, Objekte in einem Nahbereich des Kraftfahrzeugs zu erfassen. Dieser Nahbereich kann sich von einer Außenseite des Kraftfahrzeugs bis zu einer vorbestimmten Entfernung, welche beispielsweise einige Meter betragen kann, erstrecken. Zudem können mit dem Radarsensor Objekte in einem sich an den Nahbereich anschließenden Fernbereich erfasst werden.
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In einer Ausführungsform ist der zumindest eine Radarsensor dazu ausgelegt, Objekte in einem Schwenkbereich eines Flügelelements des Kraftfahrzeugs zu erkennen. Bei diesem Flügelelements kann es sich um eine Tür, eine Heckklappe oder dergleichen handeln. Insbesondere ist der zumindest eine Radarsensor derart an dem Kraftfahrzeug angeordnet, dass er Objekte in dem Schwenkbereich des Flügelelements erkennen kann. Bevorzugt weist das Fahrerassistenzsystem eine Stelleinrichtung zum Öffnen der ersten Tür und/oder zum Begrenzen eines Öffnungswinkels der ersten Tür in Abhängigkeit von einem dem zumindest einen Radarsensor erfassten Objekt auf. Die Stelleinrichtung kann beispielsweise derart ausgelegt sein, dass sie das Öffnen der Tür derart begrenzt, dass eine Kollision zwischen der ersten Tür und dem Objekt verhindert wird. Alternativ oder zusätzlich kann die Stelleinrichtung derart ausgebildet sein, dass sie die Tür automatisch öffnet. Dabei kann das Öffnen nur soweit ermöglicht werden, dass keine Kollision zwischen der ersten Tür und dem Objekt erfolgt. In einer weiteren Ausführungsform weist das Fahrerassistenzsystem eine Warneinrichtung zum Ausgeben eines Warnsignals in Abhängigkeit von dem mit dem zumindest einen erfassten Objekt auf. Falls ein Objekt in dem Öffnungsbereich der ersten Tür erfasst wird, kann dies dem Fahrer des Kraftfahrzeugs mitgeteilt werden. Insbesondere kann ein akustisches, optisches und/oder haptisches Warnsignal ausgegeben werden. Somit kann auf zuverlässige Weise erreicht werden, dass die Tür beim Öffnen nicht beschädigt wird.
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Ein erfindungsgemäßes Kraftfahrzeug umfasst ein erfindungsgemäßes Fahrerassistenzsystem. Das Kraftfahrzeug ist insbesondere als Personenkraftwagen ausgebildet. Es kann auch vorgesehen sein, dass das Kraftfahrzeug als Nutzfahrzeug ausgebildet ist.
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Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, den Figuren und der Figurenbeschreibung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Es sind somit auch Ausführungen von der Erfindung als umfasst und offenbart anzusehen, die in den Figuren nicht explizit gezeigt und erläutert sind, jedoch durch separierte Merkmalskombinationen aus den erläuterten Ausführungen hervorgehen und erzeugbar sind. Es sind auch Ausführungen und Merkmalskombinationen als offenbart anzusehen, die somit nicht alle Merkmale eines ursprünglich formulierten unabhängigen Anspruchs aufweisen. Es sind darüber hinaus Ausführungen und Merkmalskombinationen, insbesondere durch die oben dargelegten Ausführungen, als offenbart anzusehen, die über die in den Rückbezügen der Ansprüche dargelegten Merkmalskombinationen hinausgehen oder von diesen abweichen.
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Die Erfindung wird nun anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen sowie unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert.
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Dabei zeigen:
- 1 ein Kraftfahrzeug gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, welches ein Fahrerassistenzsystem mit einer Mehrzahl von Radarsensoren aufweist; und
- 2 eine schematische Darstellung eines Radarsensors, welcher hinter einem Stoßfänger des Kraftfahrzeugs angeordnet ist.
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1 zeigt ein Kraftfahrzeug 1 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in einer Draufsicht. Das Kraftfahrzeug 1 ist vorliegend als Personenkraftwagen ausgebildet. Das Kraftfahrzeug 1 umfasst ein Fahrerassistenzsystem 2. Mithilfe des Fahrerassistenzsystems 2 kann ein Fahrer beim Führen des Kraftfahrzeugs 1 unterstützt werden.
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Das Fahrerassistenzsystem 2 umfasst zumindest einen Radarsensor 3, mit welchem zumindest ein Objekt 4 in einem Umgebungsbereich 5 des Kraftfahrzeugs 1 erfasst werden kann. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel umfasst das Fahrerassistenzsystem 2 vier Radarsensoren 3. Dabei sind zwei Radarsensoren 3 einem Frontbereich 6 und zwei Radarsensoren 3 einem Heckbereich 7 des Kraftfahrzeugs 1 zugeordnet. Die jeweiligen Radarsensoren 3 sind dabei verdeckt hinter jeweiligen Stoßfängern 8 des Kraftfahrzeugs 1 angeordnet.
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Das Kraftfahrzeug 1 umfasst Flügelelemente 9 in Form von Türen 10. Vorliegend umfasst das Kraftfahrzeug 1 vier Türen 10. Dabei befindet sich das Objekt 4 in einem Schwenkbereich 11 der vorderen linken Tür 10 beziehungsweise der Fahrertür. Der Schwenkbereich 11 beschreibt den Bereich, in welchem sich die Tür 10 beim Öffnen bewegt. Insbesondere beschreibt der Schwenkbereich 11 den Bereich, welchen die Tür 10 bei einer Bewegung zwischen einer Schließstellung und einer Offenstellung einnimmt. Vorliegend droht beim Öffnen der vorderen linken Tür 10 eine Kollision zwischen der Tür 10 und dem Objekt 4. Die Radarsensoren 3 sind derart ausgebildet und/oder angeordnet, dass mit ihnen der jeweilige Schwenkbereich 11 der Türen 10 überwacht werden kann. Vorliegend kann mit dem vorderen linken Radarsensor 3 der Schwenkbereich 11 der vorderen linken Tür 10 überwacht werden. Mit anderen Worten können mit dem vorderen linken Radarsensor 3 Objekte 4 in dem Schwenkbereich 11 der vorderen linken Tür 10 erkannt werden.
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2 zeigt einen Radarsensor 3 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung in einer schematischen Darstellung. Der Radarsensor 3 umfasst eine Sendeantenne 12 zum Aussenden eines Radarsignals 14. Darüber hinaus umfasst der Radarsensor 3 eine Empfangsantenne 13 zum Empfangen des reflektierten Radarsignals. Insbesondere kann mit der Empfangsantenne 13 das von dem Objekt 4 reflektierte Radarsignal empfangen werden. Beim Aussenden des Radarsignals 14 wird ein Anteil 15 des ausgesendeten Radarsignals 14 direkt von der Sendeantenne 12 an die Empfangsantenne 13 übertragen. Dies wird auch als Übersprechen bezeichnet. Der Radarsensor 3 ist vorliegend hinter dem Stoßfänger 8 angeordnet. Ein weiterer Anteil 16 des ausgesendeten Radarsignals 14 wird an den Stoßfänger 8 zu der Empfangsantenne 13 reflektiert.
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Der Radarsensor 3 umfasst ferner eine Recheneinrichtung 17, welche dazu ausgelegt ist, anhand des ausgesendeten Radarsignals 14 und/oder des von dem Objekt 4 reflektierten Radarsignals ein Empfangssignal zu bestimmen. Dieses Empfangssignal beschreibt die Entfernung zwischen dem Radarsensor 3 und dem Objekt 4, eine Relativgeschwindigkeit zwischen dem Radarsensor 3 und dem Objekt 4 und/oder einen Winkel zwischen dem Radarsensor 3 und dem Objekt 4. Das Übersprechen sowie die Reflexionen des ausgesendeten Radarsignals 14 an den Stoßfänger 8 führen dazu, dass das Empfangssignal mit Rauschen behaftet ist. Um dieses Rauschen herauszufiltern, wird ein entsprechender Filter verwendet. Dieser Filter kann auch als Near-Range-Leakage-Filter bezeichnet werden. Insbesondere kann dieser Filter als Alpha-Beta-Filter ausgebildet sein.
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Im Betrieb des Radarsensors 3 sollen die Objekte 4 in dem Umgebungsbereich 5 erkannt werden. Dazu werden während einer ersten Objekterkennungsperiode zeitlich aufeinanderfolgende Messzyklen mit dem Radarsensor 3 durchgeführt. In jedem Messzyklus kann mit dem Radarsensor 3 das Radarsignal ausgesendet werden sowie das von dem Objekt 4 reflektierte Radarsignal wieder empfangen werden. Zur Erkennung des Objekts 4 wird ferner der Filter verwendet, mittels welchem ein Schätzwert bestimmt werden kann, welcher das Objekt 4 beschreibt. Dieser Schätzwert kann dann mit einem Messwert verglichen werden, welche auf Grundlage des Empfangssignals bestimmt wird. Aus dem Residuum des Messwerts und des Schätzwerts kann dann zumindest eine Filterkoeffizient des Filters fortlaufend aktualisiert werden. Dabei ist es vorgesehen, dass dieser zumindest eine Filterkoeffizient in einem Speicher 18 des Radarsensors 3 gespeichert wird. Der Speicher 18 ist bevorzugt als nichtflüchtiger Speicher ausgebildet. Beispielsweise kann der zumindest eine Filterkoeffizient zu vorbestimmten Zeitpunkten beziehungsweise periodisch auf dem Speicher 18 gespeichert werden. Dabei kann es auch vorgesehen sein, dass Messwerte und/oder das Empfangssignal, welches während der ersten Objekterkennungsperiode bestimmt wurde, in dem Speicher 18 gespeichert wird.
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In einer zweiten Objekterkennungsperiode, welche zeitlich auf die erste Objekterkennungsperiode folgt, kann nun der gespeicherte Filterkoeffizient genutzt werden. Dies gilt insbesondere für den Fall, dass der Radarsensor 3 zwischen der ersten Objekterkennungsperiode und der zweiten Objekterkennungsperiode neu gestartet wird und/oder dass das Kraftfahrzeug 1 zu Beginn der zweiten Objekterkennungsperiode stillsteht. In diesen Fällen sind die Filterkoeffizienten noch nicht aktualisiert und beispielsweise derart bestimmt, dass Objekte 4 in einem Nahbereich herausgefiltert werden. Wenn der zumindest eine gespeicherte Filterkoeffizient zu Beginn der zweiten Objekterkennungsperiode verwendet wird, können Objekte 4 in dem Nahbereich beziehungsweise dem Schwenkbereich 11 der Tür 10 erfasst werden.
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Falls das Objekt 4 in dem Schwenkbereich 11 der Tür 10 erfasst wird, kann eine entsprechende Warnung an den Fahrer des Kraftfahrzeugs 1 ausgegeben werden. Es kann auch vorgesehen sein, dass ein Öffnungswinkel der Tür 10 mittels einer entsprechenden Stelleinrichtung begrenzt wird, sodass eine Kollision zwischen der Tür 10 dem Objekt 4 vermieden wird. Mit den Radarsensoren 4 kann auch der weitere Umgebungsbereich 5 des Kraftfahrzeugs 1 überwacht werden.
