DE102018207855A1 - Verfahren zum Betrieb eines Fahrzeugsystems zur wenigstens teilweise automatischen Führung eines Kraftfahrzeugs und Kraftfahrzeug - Google Patents

Verfahren zum Betrieb eines Fahrzeugsystems zur wenigstens teilweise automatischen Führung eines Kraftfahrzeugs und Kraftfahrzeug Download PDF

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Abstract

Verfahren zum Betrieb eines Fahrzeugsystems (2) zur wenigstens teilweise automatischen Führung eines Kraftfahrzeugs (1), wobei eine Funktion zur automatischen Fahrzeugführung für einen vorausliegenden Streckenabschnitt nur bei Vorliegen wenigstens einer Aktivierungsbedingung aktivierbar ist und wenigstens eine der wenigstens einen Aktivierungsbedingung fordert, dass kein Tunnel (6) auf dem vorausliegenden Streckenabschnitt vorliegt, wobei bei einer Fahrt des Kraftfahrzeugs (1) durch einen Tunnel (6) mit einem auf das Vorfeld des Kraftfahrzeugs (1) gerichteten Radarsensor (4) Radardaten aufgenommen und auf ein vorausliegendes Tunnelende (7) ausgewertet werden, wobei bei einem detektierten vorausliegenden Tunnelende (7) wenigstens eine Maßnahme zur Aktivierung und/oder Vorbereitung der Aktivierung der Funktion zur automatischen Fahrzeugführung bei Erfüllung aller Aktivierungsbedingungen auf dem mit dem vorausliegenden Tunnelende (7) beginnenden vorausliegenden Streckenabschnitt durchgeführt wird.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines Fahrzeugsystems zur wenigstens teilweise automatischen Führung eines Kraftfahrzeugs, wobei eine Funktion zur automatischen Fahrzeugführung für einen vorausliegenden Streckenabschnitt nur bei Vorliegen wenigstens einer Aktivierungsbedingung aktivierbar ist und wenigstens eine der wenigstens einen Aktivierungsbedingung fordert, dass kein Tunnel auf dem vorausliegenden Streckenabschnitt vorliegt. Daneben betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • Eine besondere Rolle in der aktuellen Forschung für Kraftfahrzeuge stellen zur wenigstens teilweise, insbesondere vollständig automatischen Führung von Kraftfahrzeugen ausgebildete Fahrzeugsysteme dar. Derartige Fahrzeugsysteme werten Umfelddaten, insbesondere auch solche von Radarsensoren, aus, um die Längsführung und/oder die Querführung des Kraftfahrzeugs vollständig automatisch durchzuführen. Dabei sind verschiedene Automatisierungsgrade bekannt, wobei die Markteinführung solcher hochautomatisierter Funktionen zur automatischen Fahrzeugführung letztlich schrittweise für Fahrsituationen erfolgt, in denen bestimmte Aktivierungsbedingungen erfüllt sind. Das bedeutet, automatisierte Fahrfunktionen werden zur Zeit häufig nur für vorausliegende Streckenabschnitte angeboten, die bestimmte Anforderungen erfüllen, die durch Aktivierungsbedingungen beschrieben sind. Funktionen zur automatischen Fahrzeugführung werden mithin nach bestimmten Kriterien aktiviert bzw. deaktiviert. Zur Erfassung und Beurteilung dieser Kriterien, mithin Aktivierungsbedingungen, können ebenso Umfelddaten herangezogen werden, die wenigstens zum Teil von Umfeldsensoren aufgenommen werden, aber auch aus prädiktiven Streckendaten oder dergleichen abgeleitet werden können.
  • DE 10 2014 014 120 A1 betrifft die Funktionsfreigabe einer hochautomatisierten Fahrfunktion. Der autonome Betrieb des Fahrzeugs auf einer vorausliegenden Fahrtstrecke soll dort nur dann zugelassen werden, wenn für eine vorgegebene Streckenlänge der vorausliegenden Fahrstrecke eine oder eine Gruppe einer Mehrzahl von Bedingungen erfüllt ist. Diese Bedingungen umfassen beispielsweise, dass auf mindestens einer Seite einer aktuellen Fahrbahn des Fahrzeugs eine bauliche Trennung vorhanden ist, eine Fahrspur des Fahrzeugs eine Mindestspurbreite aufweist, keine die Reichweite von Umgebungserfassungssensoren wesentlich einschränkenden Kuppen und Senken vorhanden sind, die Anzahl der Fahrspuren sich nicht ändert, kein Tunnel vorhanden ist, kein Gebäude auf der Fahrbahn vorhanden ist, kein Autobahnkreuz vorhanden ist, der Krümmungsradius der Fahrspur größer als ein Grenzwert ist, keine Verkehrsstörung vorliegt, keine Verkehrsmeldung über Gefahrsituationen vorliegt und keine Verkehrsmeldung über das Vorhandensein von Baustellen vorliegt.
  • Eine hauptsächliche Quelle für Informationen, um Aktivierungsbedingungen zu beurteilen, sind prädiktive Streckendaten, die insbesondere aus digitalem Kartenmaterial eines Kraftfahrzeugs aufgrund einer Lokalisierung des Kraftfahrzeugs abgefragt werden können. Zusätzlich können auch Umgebungssensoren eingesetzt werden, um Streckenmerkmale zu erfassen. So ist beispielsweise aus DE 10 2015 213 701 A1 ein Sensorsystem für ein Fahrzeug zum Erkennen von Brücken oder Tunneleinfahrten bekannt, welches einen an einer Seite des Fahrzeugs angeordneten seitlichen Lidarsensor nutzt, der um eine Hochachse gedreht ist, so dass ein vor dem Fahrzeug in einer vorgegebenen Entfernung angeordneter oberer Raumbereich erfasst wird. Ein Radarsensor kann mit diesem Lidarsensor kombiniert werden. Ein weiteres bekanntes Verfahren gemäß DE 10 2015 207 026 A1 nutzt eine Fahrzeugkamera zum Aufnehmen des Umfelds und zumindest einen weiteren Umfeldsensor zum Abbilden des Umfelds, der ein Radarsensor sein kann. Dabei soll überprüft werden, ob ein Abstand zwischen dem Fahrzeug und einem Tunnel, durch den eine Fahrbahn in Fahrtrichtung vor dem Fahrzeug führt, einen Grenzabstand unterschreitet. Die Fahrzeugkamera soll dann zum Aufnehmen eines Tunnelinnenbereichs betrieben werden, wenn das Fahrzeug in den Tunnel einfährt.
  • Gerade im Fall der Tunnel besteht üblicherweise das Problem, dass innerhalb von Tunneln eine zuverlässige Lokalisation des Kraftfahrzeugs nicht gewährleistet werden kann. Dies macht es schwierig, beispielsweise bezüglich der Erfüllung von Aktivierungsbedingungen den Beginn von Streckenabschnitten, auf denen die Funktion zur automatischen Führung des Kraftfahrzeugs aktivierbar ist, verlässlich zu bestimmen.
  • Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Möglichkeit zur verbesserten und komfortableren Nutzbarkeit von automatischen Fahrfunktionen eines Fahrzeugsystems anzugeben.
  • Zur Lösung dieser Aufgabe ist bei einem Verfahren der eingangs genannten Art erfindungsgemäß vorgesehen, dass bei einer Fahrt des Kraftfahrzeugs durch einen Tunnel mit einem auf das Vorfeld des Kraftfahrzeugs gerichteten Radarsensor Radardaten aufgenommen und auf ein vorausliegendes Tunnelende ausgewertet werden, wobei bei einem detektierten vorausliegenden Tunnelende wenigstens eine Maßnahme zur Aktivierung und/oder Vorbereitung der Aktivierung der Funktion zur automatischen Fahrzeugführung bei Erfüllung aller Aktivierungsbedingungen auf dem mit dem vorausliegenden Tunnelende beginnenden vorausliegenden Streckenabschnitt durchgeführt wird.
  • Erfindungsgemäß wird mithin eine radarbasierte Früherkennung eines Tunnelendes vorgeschlagen, damit eine automatisierte Fahrfunktion bei Austritt aus dem Tunnel insbesondere möglichst punktgenau wieder aktiviert werden kann. Dabei kann konkret vorgesehen sein, dass als Maßnahme die Funktion zur automatischen Fahrzeugführung dem Fahrer zur Aktivierung angeboten wird und/oder mit Erreichen des vorausliegenden Tunnelendes automatisch aktiviert wird. Dabei ist eine automatische Aktivierung dann, wenn mit dem Tunnelende das letzte Aktivierungshindernis wegfällt und somit alle Aktivierungsbedingungen erfüllt sind, besonders dann bevorzugt, wenn die Funktion zur automatischen Fahrzeugführung vor Einfahrt in den Tunnel bereits aktiviert war, wobei dies auch dann zweckmäßig sein kann, wenn der Fahrer grundsätzlich den Wunsch geäußert hat, auf den entsprechenden geeigneten Streckenabschnitten die automatisierte Fahrfunktion automatisch zu aktivieren. Dies kann, gegebenenfalls als weitere Maßnahme, in allen diesen Fällen zweckmäßig auch dem Fahrer vor Erreichen des vorausliegenden Tunnelendes angekündigt werden, beispielsweise durch eine entsprechende Hinweisgabe, so dass er weiß, dass die Fahrzeugführung bald vom Fahrzeugsystem übernommen werden wird. Alternativ ist es auch denkbar, dem Fahrer zeitig vor Erreichen des Tunnelendes die vorausliegende Aktivierbarkeit der Funktion zur automatischen Fahrzeugführung anzuzeigen, so dass dieser jene bei Bedarf möglichst punktgenau aktiviert schalten kann und nutzen kann.
  • Dabei wird der Fortschritt in der Technologie der Radarsensoren im Rahmen der vorliegenden Erfindung zweckmäßig ausgenutzt, denn kürzlich entwickelte Radarsensoren, insbesondere auf Halbleitertechnologie, wie eingangs beschrieben, sind aufgrund ihrer performanten Erfassungsfähigkeit insbesondere auch in der Elevation in der Lage, vorausliegende Tunnelenden verlässlich zu detektieren. Dies gilt insbesondere, nachdem moderne Radarsensoren auch eine hervorragende Winkelauflösung in Azimut und in Elevation, eine hervorragende Dopplerauflösung und Abstandsauflösung und eine gesteigerte Empfindlichkeit aufweisen.
  • Insbesondere kann mithin vorgesehen sein, dass ein zur Winkelmessung in zwei zueinander senkrechten Ebenen, insbesondere in Elevation und Azimut, ausgebildeter Radarsensor verwendet wird. Durch die Winkelauflösung in der Elevation ist der Radarsensor in der Lage, zu differenzieren, ob eine Reflektion von oberhalb des Kraftfahrzeugs, insbesondere also von einer Tunneldecke (oder vergleichbar Brückendecke) stammt. Liefert der Radarsensor seine Informationen letztlich dreidimensional, ist eine noch genauere Beurteilung möglich, wobei zudem die Radardaten des Radarsensors auch für eine Vielzahl anderer Anwendungen, beispielsweise für die automatisierte Fahrfunktion selbst, eingesetzt werden können.
  • Zweckmäßigerweise kann das vorausliegende Tunnelende anhand eines Verlaufs an der Reflektionsstärke aus einem oberhalb des Kraftfahrzeugs befindlichen Bereich detektiert werden. Bei einem Tunnelende ist in dem Reflektionsmuster aus einem entsprechenden, oberhalb des Kraftfahrzeugs gelegenen Bereich ein Übergang zwischen dem Bereich im und nach dem Tunnel eindeutig zu erkennen, nachdem durch den Wegfall der Tunneldecke keine Reflektionen von dort mehr vorliegen und somit die Reflektionsstärke in ihrem Verlauf einbricht. Mit anderen Worten bedeutet dies, dass die zeitlich akkumulierten Radarreflektionen beim Übergang von im nach nach dem Tunnel keinen kontinuierlichen/durchgehenden Verlauf zeigen, sondern es ist eine abrupte Unterbrechung im Reflektionsmuster zu erkennen. Dabei kann vorteilhafterweise noch überprüft werden, ob lediglich eine kurze Unterbrechung vorliegt oder tatsächlich eine längere tunnelfreie Strecke vorausliegt. Hierzu kann vorgesehen sein, dass bei einem keine weiteren Reflektionen ab einer Stelle anzeigenden Verlauf überprüft wird, ob innerhalb eines an diese Stelle anschließenden Streckenintervalls wieder Reflektionen vorliegen, wobei in diesem Fall kein vorausliegendes Tunnelende erkannt wird. Das bedeutet, um ein vorausliegendes Tunnelende erkennen zu können, ist es wesentlich, dass nach dem Übergang im Verlauf der Reflektionsstärke keine weiteren Reflektionen vom Tunnel auftreten. Auf diese Weise kann vermieden werden, dass Lücken im Tunnel und/oder Zurücksetzungen der Tunneldecke bereits zu einem Erkennen des Tunnelendes führen. Das Verfahren wird somit robuster.
  • Vorzugsweise kann als Radarsensor ein Radarsensor mit einem wenigstens einen Radartransceiver realisierenden Halbleiterchip, insbesondere CMOS-Chip, verwendet werden. Wie bereits eingangs dargelegt, erlauben derartige Radarsensoren eine hervorragende Qualität der Radardaten, die zu einer Beurteilung des Vorliegens und somit auch des Endes eines Tunnels besonders geeignet ist. Insbesondere erlauben derartige Radarsensoren auch eine Hochintegration, die eine weitere Verbesserung der Sensorperformance durch kürzere Signalwege und/oder zumindest eine Vorauswertung vor Ort im Radarsensor ermöglichen. So kann beispielsweise vorgesehen sein, dass durch den Halbleiterchip auch eine digitale Signalverarbeitungskomponente des Radarsensors und/oder eine Steuereinheit des Radarsensors realisiert werden und/oder der Halbleiterchip und eine Antennenanordnung des Radarsensors als ein Package realisiert sind.
  • Derartige Radarsensoren erlauben auch spezielle, für die erfindungsgemä-ßen Aufgaben geeignete Betriebsparameter. So kann zum Erhalt einer hervorragenden Abstandsauflösung vorgesehen sein, dass der Radarsensor mit einer Frequenzbandbreite von mehr als 1 GHz, insbesondere 4 GHz, betrieben wird. Dabei kann das Frequenzband, in dem der Radarsensor betrieben wird, beispielsweise im Bereich von 77 bis 81 GHz liegen.
  • In einer besonders vorteilhaften Weiterbildung der vorliegenden Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Radardaten auch bei aktivierter Funktion zur automatischen Fahrzeugführung zur Detektion eines vorausliegenden Tunnelbeginns ausgewertet werden, wobei bei Detektion eines vorausliegenden Tunnelbeginns wenigstens eine Maßnahme zur Deaktivierung oder Vorbereitung der Deaktivierung der Funktion zur automatischen Fahrzeugführung spätestens zu dem vorausliegenden Tunnelbeginn erfolgt. Mithin kann eine Erweiterung der Erfindung vorsehen, dass ein Tunneleingang, mithin ein Tunnelbeginn, frühzeitig erkannt wird, um die automatisierte Fahrfunktion rechtzeitig bei Eintritt in den Tunnel aktivieren zu können. Beispielsweise kann als Maßnahme der Fahrer in diesem Fall aufgefordert werden, die Fahraufgabe wieder zu übernehmen (Fahrübernahmeaufforderung).
  • Es sei an dieser Stelle noch angemerkt, dass die Mustererkennung zur Detektion von einem vorausliegenden Tunnelende (bzw. einem vorausliegenden Tunnelbeginn) auch, insbesondere bei hochqualitativen Radardaten, dezidierter erfolgen kann, beispielsweise unter Einsatz von künstlicher Intelligenz. So können beispielsweise auch seitliche Reflektionen von Tunnelwänden und dergleichen berücksichtigt werden, um insbesondere Kriterien zu definieren, die eine Unterscheidung zwischen einem Tunnel und einer Brücke und/oder unterschiedlichen Tunnelklassen erlauben, insbesondere, falls hierfür unterschiedliche Aktivierbarkeitsbedingungen hinterlegt sind.
  • Auch in solchen Ausgestaltungen wird in besonderem Maße die hervorragende Leistungsfähigkeit moderner Radarsensoren ausgenutzt.
  • Neben dem Verfahren betrifft die vorliegende Erfindung auch ein Kraftfahrzeug, aufweisend ein Fahrzeugsystem zur vollständig automatischen Führung des Kraftfahrzeugs mit einem zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ausgebildeten Steuergerät und wenigstens einen Radarsensor. Sämtliche Ausführungen bezüglich des erfindungsgemäßen Verfahrens lassen sich analog auf das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug übertragen, mit welchem mithin ebenso die bereits genannten Vorteile erhalten werden können.
  • Weitere Vorteile und Einzelheiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispielen sowie anhand der Zeichnungen. Dabei zeigen:
    • 1 eine Prinzipskizze eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs,
    • 2 eine Verkehrssituation, in der sich das Kraftfahrzeug einem Tunnelende nähert, und
    • 3 eine Verkehrssituation, in der sich das Kraftfahrzeug einem Tunnelbeginn nähert.
  • 1 zeigt eine Prinzipskizze eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs 1. Dieses weist auf grundsätzlich bekannte Art und Weise ein zur wenigstens teilweise automatischen Führung des Kraftfahrzeugs 1 ausgebildetes Fahrzeugsystem 2 auf, welches mithin eine Funktion zur automatischen Führung des Kraftfahrzeugs, insbesondere zur vollständig automatischen Führung des Kraftfahrzeugs, realisiert. Hierzu weist das Fahrzeugsystem 2 ein Steuergerät 3 auf, welches Eingangsdaten von verschiedenen anderen Fahrzeugsystemen, insbesondere auch von Umgebungssensoren des Kraftfahrzeugs, entgegennimmt. Damit die automatische Fahrfunktion aktiviert werden kann, müssen diverse Aktivierungsbedingungen erfüllt sein. Eine dieser Aktivierungsbedingungen fordert, dass das Kraftfahrzeug 1 nicht durch einen Tunnel fährt, das bedeutet, der vorausliegende Streckenabschnitt, auf den die Funktion zur automatischen Fahrzeugführung aktiv sein soll, soll keinen Tunnel aufweisen. Fährt das Kraftfahrzeug 1 dennoch in einen Tunnel ein, soll die Funktion deaktiviert werden.
  • Um den Beginn und das Ende von Tunneln detektieren zu können, wertet das Steuergerät 3 insbesondere Radardaten von auf das Vorfeld des Kraftfahrzeugs gerichteten Radarsensoren 4 aus, die vorliegend verdeckt in einem vorderen Stoßfänger 5 des Kraftfahrzeugs 1 verbaut sind. Die Radarsensoren 4 basieren auf Halbleitertechnologie, hier CMOS-Technologie, und weisen einen Halbleiterchip auf, der einen Radartransceiver, eine digitale Signalverarbeitungskomponente und eine Steuereinheit des jeweiligen Radarsensors 4 realisiert und gemeinsam mit einer Antennenanordnung des jeweiligen Radarsensors 4 ein Package bildet. Das Package kann beispielsweise von einer Leiterplatte in einem Gehäuse getragen werden. Die Radarsensoren 4 können mit verschiedenen Betriebsparametern betrieben werden, um insbesondere auch verschiedene Entfernungsbereiche optimal abdecken zu können, beispielsweise um in unterschiedlichen, beispielsweise alternierenden Betriebsmodi als langreichweitiger, mittelreichweitiger und/oder kurzreichweitiger Radarsensor 4 betrieben zu werden. Selbstverständlich können für diese unterschiedlichen Erfassungsbereiche auch unterschiedliche Radarsensoren 4 verwendet werden. Die Radaranordnung der jeweiligen Radarsensoren 4 ist dabei so ausgebildet, dass eine Winkelerfassung sowohl in Azimut als auch in Elevation möglich ist, so dass insbesondere auch Höhenbereiche unterschieden werden können.
  • Der Vorteil der Nutzung mehrerer Radarsensoren 4 und/oder der Nutzung unterschiedlicher Betriebsmodi für einzelne Radarsensoren 4 ist, dass nicht nur ein größerer Gesamt-Erfassungsbereich abgedeckt werden kann, sondern auch eine gegenseitige Plausibilisierung in überlappenden Erfassungsbereichen möglich ist und die insgesamte Datenqualität und Abdeckung steigt. Dies erlaubt es durch Auswertung von Radardaten verlässlicher, vorausliegende Tunnelbeginne und Tunnelenden zu erkennen. Hierzu wird der Verlauf der Reflektionsstärke zumindest in einem oberhalb des Kraftfahrzeugs liegenden Bereich des Vorfelds des Kraftfahrzeugs ausgewertet.
  • 2 zeigt eine Situation, in der das Kraftfahrzeug 1 sich durch einen Tunnel 6 bewegt. Das Tunnelende 7 liegt voraus. Nachdem die Aktivierungsbedingung, dass kein Tunnel 6 vorhanden sein darf, nicht erfüllt ist, ist die automatisierte Fahrfunktion deaktiviert. Dennoch wird durch kontinuierliche Auswertung der Radardaten der Radarsensoren 4 kontinuierlich überwacht, ob dieses Aktivierungshindernis wegfällt. Hierzu sind in 2 schematisch zum einen Erfassungsbereiche der Radarsensoren 4, zum anderen Radar-Reflektionsmuster 9 angedeutet. Wie deutlich zu erkennen ist, liegt am Tunnelende 7 ein abrupter Sprung in der Reflektionsstärke vor, nachdem außerhalb des Tunnels 6 keine Reflektionen mehr vom Tunnel empfangen werden. Vorliegend wird, um eine Stelle als Tunnelende zu klassifizieren, jedoch auch überprüft, ob innerhalb eines dort beginnenden Streckenintervalls tatsächlich auch keine Tunnelreflektionen mehr auftreten, mithin nicht lediglich eine kurze Unterbrechung oder eine Deckenhochsetzung des Tunnels 6 vorliegt.
  • Wird festgestellt, dass das Tunnelende 7 vorausliegt, und liegen auch sonst keine Aktivierungshindernisse vor, sind ab dem Tunnelende 7 alle Aktivierungsbedingungen erfüllt und die Funktion zur automatischen Fahrzeugführung kann aktiviert werden. Dies kann nach vorheriger Hinweisgabe an den Fahrer automatisiert erfolgen oder aber auch diesem vorgeschlagen werden, wobei für entsprechende, Hinweise umfassende Maßnahmen entsprechende Ausgabemittel des Kraftfahrzeugs 1 genutzt werden können, wie dies grundsätzlich bekannt ist.
  • 3 zeigt das Kraftfahrzeug 1 in einer anderen Verkehrssituation vor der Einfahrt in einen Tunnel 6, also vor einem Tunnelbeginn 10. Erneut sind schematisch die Erfassungsbereiche 8 sowie die Reflektionsmuster 9 angedeutet. Ersichtlich lässt sich über die Auswertung auch bei aktivierter automatisierter Fahrfunktion ein Tunnelbeginn 10, der vorausliegt, erkennen, um dann entsprechend Maßnahmen hinsichtlich der Deaktivierung der Funktion zur automatischen Fahrzeugführung anzustreben, mithin eine Fahrübernahmeaufforderung auszugeben und die automatisierte Fahrfunktion automatisch am Tunnelbeginn zu deaktivieren.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102014014120 A1 [0008]
    • DE 102015213701 A1 [0009]
    • DE 102015207026 A1 [0009]

Claims (10)

  1. Verfahren zum Betrieb eines Fahrzeugsystems (2) zur wenigstens teilweise automatischen Führung eines Kraftfahrzeugs (1), wobei eine Funktion zur automatischen Fahrzeugführung für einen vorausliegenden Streckenabschnitt nur bei Vorliegen wenigstens einer Aktivierungsbedingung aktivierbar ist und wenigstens eine der wenigstens einen Aktivierungsbedingung fordert, dass kein Tunnel (6) auf dem vorausliegenden Streckenabschnitt vorliegt, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Fahrt des Kraftfahrzeugs (1) durch einen Tunnel (6) mit einem auf das Vorfeld des Kraftfahrzeugs (1) gerichteten Radarsensor (4) Radardaten aufgenommen und auf ein vorausliegendes Tunnelende (7) ausgewertet werden, wobei bei einem detektierten vorausliegenden Tunnelende (7) wenigstens eine Maßnahme zur Aktivierung und/oder Vorbereitung der Aktivierung der Funktion zur automatischen Fahrzeugführung bei Erfüllung aller Aktivierungsbedingungen auf dem mit dem vorausliegenden Tunnelende (7) beginnenden vorausliegenden Streckenabschnitt durchgeführt wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Maßnahme die Funktion zur automatischen Fahrzeugführung dem Fahrer zur Aktivierung angeboten wird oder mit Erreichen des vorausliegenden Tunnelendes (7) automatisch aktiviert wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein zur Winkelmessung in zwei zueinander senkrechten Ebenen, insbesondere in Elevation und Azimut, ausgebildeter Radarsensor (4) verwendet wird.
  4. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das vorausliegende Tunnelende (7) anhand eines Verlaufs in der Reflexionsstärke aus einem oberhalb des Kraftfahrzeugs (1) befindlichen Bereich detektiert wird.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem keine weiteren Reflexionen ab einer Stelle anzeigenden Verlauf überprüft wird, ob innerhalb eines an diese Stelle anschließenden Streckenintervalls wieder Reflektionen vorliegen, wobei in diesem Fall kein vorausliegendes Tunnelende (7) erkannt wird.
  6. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Radarsensor (4) ein Radarsensor (4) mit einem wenigstens einen Radartransceiver realisierenden Halbleiterchip, insbesondere CMOS-Chip, verwendet wird.
  7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass durch den Halbleiterchip auch eine digitale Signalverarbeitungskomponente des Radarsensors (4) und/oder eine Steuereinheit des Radarsensors (4) realisiert sind und/oder der Halbleiterchip und eine Antennenanordnung des Radarsensors (4) als ein Package realisiert sind.
  8. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Radarsensor (4) mit einer Frequenzbandbreite von mehr als 1 GHz, insbesondere 4 GHz, betrieben wird.
  9. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Radardaten auch bei aktivierter Funktion zur automatischen Fahrzeugführung zur Detektion eines vorausliegenden Tunnelbeginns (10) ausgewertet werden, wobei bei Detektion eines vorausliegenden Tunnelbeginns wenigstens eine Maßnahme zur Deaktivierung oder Vorbereitung der Deaktivierung der Funktion zur automatischen Fahrzeugführung spätestens zu dem vorausliegenden Tunnelbeginn (10) erfolgt.
  10. Kraftfahrzeug (1), aufweisend ein Fahrzeugsystem (2) zur vollständig automatischen Führung des Kraftfahrzeugs (1) mit einem zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der vorangehenden Ansprüche ausgebildeten Steuergerät (3) und wenigstens einen Radarsensor (4).
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102020212306A1 (de) 2020-08-12 2022-02-17 Continental Automotive Gmbh Verfahren zur Tunnelfrüherkennung
DE102022109626A1 (de) 2022-04-21 2023-10-26 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Automatische Steuerung eines Kraftfahrzeugs

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102014014120A1 (de) * 2014-09-24 2015-04-02 Daimler Ag Funktionsfreigabe einer hochautomatisierten Fahrfunktion
DE102015105080A1 (de) * 2014-04-25 2015-10-29 Fujitsu Ten Limited Radarvorrichtung
DE102015207026A1 (de) * 2015-04-17 2016-10-20 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Steuern eines Erfassungssystems zum Erfassen eines Umfelds eines Fahrzeugs
DE102015213701A1 (de) * 2015-07-21 2017-01-26 Robert Bosch Gmbh Sensorsystem für ein Fahrzeug zum Erkennen von Brücken oder Tunneleinfahrten
DE102016009461A1 (de) * 2016-08-03 2018-02-08 Daimler Ag Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugs und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102015105080A1 (de) * 2014-04-25 2015-10-29 Fujitsu Ten Limited Radarvorrichtung
DE102014014120A1 (de) * 2014-09-24 2015-04-02 Daimler Ag Funktionsfreigabe einer hochautomatisierten Fahrfunktion
DE102015207026A1 (de) * 2015-04-17 2016-10-20 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Steuern eines Erfassungssystems zum Erfassen eines Umfelds eines Fahrzeugs
DE102015213701A1 (de) * 2015-07-21 2017-01-26 Robert Bosch Gmbh Sensorsystem für ein Fahrzeug zum Erkennen von Brücken oder Tunneleinfahrten
DE102016009461A1 (de) * 2016-08-03 2018-02-08 Daimler Ag Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugs und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
LEE, Jri [u.a.]: A fully-integrated 77-GHz FMCW radar transceiver in 65-nm CMOS technology. In: IEEE Journal of Solid-State Circuits. 2010, Bd.45, H. 12, S. 2746-2756. - ISSN 0018-9200 (P) 1558-173X (E). DOI: 10.1109/JSSC.2010.2075250. URL: http://ieeexplore.ieee.org/stamp/stamp.jsp?tp=&arnumber=5610983 [abgerufen am 2018-02-27] *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102020212306A1 (de) 2020-08-12 2022-02-17 Continental Automotive Gmbh Verfahren zur Tunnelfrüherkennung
DE102022109626A1 (de) 2022-04-21 2023-10-26 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Automatische Steuerung eines Kraftfahrzeugs

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