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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb wenigstens eines abstandsmessenden Umgebungssensors, insbesondere eines Radarsensors und/oder eines Lidarsensors, eines Kraftfahrzeugs, wobei der Umgebungssensor durch Aussenden eines Sendesignals und Empfangen eines durch Reflektion des Sendesignals entstehenden Empfangssignals in einem anpassbaren Erfassungsbereich misst. Daneben betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug.
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Moderne Fahrzeugsysteme, insbesondere Fahrerassistenzsysteme, werten in verschiedenen Fahrzeugfunktionen häufig die Umgebung des Kraftfahrzeugs betreffende Sensordaten verschiedener Umgebungssensoren aus. Dabei spielt die Erfassung von dynamischen und statischen Objekten im Umfeld des eigenen Kraftfahrzeugs eine wichtige Rolle. Abhängig von den erkannten und durch die Sensordaten beschriebenen Objekten in der Umgebung des Kraftfahrzeugs kann eine Bewertung der Verkehrssituation durchgeführt werden und, insbesondere bei Erfüllung wenigstens eines Maßnahmenkriteriums, eine Maßnahme ausgelöst werden, beispielsweise eine Warnung an einen Fahrer ausgegeben werden und/oder ein Fahreingriff vorgenommen werden. Dabei können die Objekte als punktuelle Hindernisse und/oder ausgedehnte Ziele zu Weiterverarbeitungseinheiten in einem Steuergerät übertragen werden.
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Um Falsch- oder Fehlauslösungen in komplexen Verkehrssituationen zu vermeiden, ist die Anforderung an die Leistungsfähigkeit der Umgebungssensoren, insbesondere hinsichtlich der Auflösung und der Genauigkeit, sehr hoch.
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Häufig werden Radarsensoren als Abstandssensoren, also abstandsmessende Umgebungssensoren, für verschiedene Fahrerassistenzsysteme eingesetzt, da die Radartechnologie den Vorteil bietet, Abstand, Geschwindigkeit und Winkel der Objekte in einem einzigen Zyklus zu liefern. Wichtig zur Beurteilung der Leistungsfähigkeit von Umgebungssensoren ist auch die Erfassung und Trennfähigkeit mehrerer Ziele in einem komplexen Verkehrsszenario, wobei beispielsweise in der Radarsignalverarbeitung zwischen Abstands-, Geschwindigkeits- und Winkel-Trennfähigkeit unterschieden wird. Die Trennfähigkeit wird auch als Auflösung interpretiert. Dabei hängt die Abstandsauflösung von der gesendeten Frequenzbandbreite ab, die Geschwindigkeitsauflösung von der Messdauer und die Winkelauflösung von der Ausbildung der Antennenanordnung, insbesondere deren Antennengröße. Vergleichbar mit Radarsensoren werden aktuell auch häufiger Lidarsensoren als abstandsmessende Umgebungssensoren vorgeschlagen.
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Problematisch bei der Verwendung von aktiv messenden Umgebungssensoren, die, üblicherweise in einem bestimmten Frequenzband, Sendesignale aussenden und die an einem Objekt bzw. Hindernis reflektierten Sendesignale als Empfangssignale wieder vermessen, ist die Möglichkeit, dass bei Einsatz mehrerer gleichartiger Umgebungssensoren, die im selben Frequenzband arbeiten, eine gegenseitige Störung der Umgebungssensoren bzw. eine gegenseitige negative Beeinflussung auftreten kann. In den Sensordaten kann sich dies beispielsweise durch die Erzeugung von Geisterzielen und/oder durch eine Reduzierung der Empfindlichkeit der Umgebungssensoren durch erhöhtes Rauschen bemerkbar machen. Dies ist insbesondere dann problematisch, wenn die Sensordaten durch ein zur wenigstens teilweise, insbesondere vollständig, automatischen Führung des Kraftfahrzeugs ausgebildetes Fahrzeugsystem ausgewertet werden. So können beispielsweise fehlerhafte Manöver aufgrund von Geisterzielen auftreten bzw. durch das erhöhte Rauschen schwach reflektierende Ziele nicht mehr erkannt werden, was eine fehlende Auslösung bei assistierten und/oder pilotierten Fahrzeugfunktionen bedeuten würde.
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Heutige, in Kraftfahrzeugen eingesetzte Radarsensoren arbeiten im sogenannten 77 GHz-Frequenzband, welches den Frequenzbereich zwischen 76 und 81 GHz beschreibt. Während in der Vergangenheit häufig nur 1 GHz-Frequenzbandbreite im Bereich von 76 bis 77 GHz genutzt wurde, sollen nun auch Radarsensoren eingesetzt werden, die das gesamte Frequenzband im Bereich von 76 bis 81 GHz nutzen, was die Wahrscheinlichkeit einer gegenseitigen Störung einzelner Radarsensoren erhöht. Ähnliche Probleme können bei Lidarsensoren bzw. anderen aktiv messenden Umgebungssensoren auftreten.
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DE 103 23 639 A1 betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Erfassung eines Objektes unter adaptiver Anpassung von Erfassungseigenschaften einer Erfassungseinrichtung. Dort wird die Problematik diskutiert, dass bei voller Beladung des Fahrzeugs oder bei vorhandenem Rollsplit Bodenechos detektiert werden, welche bei der Applikation der Parklückenvermessung zu einer Fehlinformation führen können. Dort wird beispielsweise vorgeschlagen, einen maximalen räumlichen Erfassungsbereich zu einem räumlich kleineren Erfassungsbereich anzupassen, um eine einfache Adaption an äußere Randbedingungen vorteilhaft zu ermöglichen, insbesondere also die Reflektion an Rollsplit zu vermeiden.
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DE 10 2017 109 037 A1 offenbart eine Antennenanordnung mit anpassbarer Phasenbeziehung zum Einstellen der Abstrahlcharakteristik, wobei die Antennenanordnung ein Zuleitungsnetzwerk umfasst, mittels welchem die Hochfrequenzantennen mit einer Sendeeinheit und/oder einer Empfangseinheit verbindbar sind. Durch das Zuleitungsnetzwerk kann ein Beamforming zur Anpassung der Abstrahlcharakteristik eines Radarsensors an einen jeweiligen Einsatzzweck durchgeführt werden.
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DE 10 2008 061 747 A1 betrifft ein Verfahren und ein System zum Anpassen eines Fahrzeugs. Eine Assistenzeinrichtung erzeugt einen Fahrhinweis, der ein von dem Fahrzeugbediener durchzuführendes Fahrmanöver betrifft. Nach Maßgabe des Fahrhinweises kann eine von einer Beleuchtungseinrichtung des Fahrzeugs erzeugte Lichtverteilung und/oder ein Erfassungsbereich wenigstens eines Umfeldsensors des Fahrzeugs angepasst werden. Bei dem Umfeldsensor kann es sich um einen Radar- oder Lidarsensor handeln.
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DE 10 2017 216 435 A1 betrifft ein Verfahren zum Betrieb von Radarsensoren und ein Kraftfahrzeug. Dabei wird ein kooperatives Radarsystem, in dem die Frequenzbänder, die die Radarsensoren unterschiedlicher Kraftfahrzeuge nutzen, umgeschaltet werden können, um Störungen aufgrund der Interferenzen mehrerer Radarsensoren zu reduzieren, vorgeschlagen, wobei eine Abstimmung über Kraftfahrzeug-zu-Kraftfahrzeug-Kommunikation erfolgt.
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DE 10 2015 221 911 A1 betrifft ein Fahrerassistenzsystem, wobei dann, wenn ein Objekt im vorausliegenden Streckenabschnitt des Fahrzeugs erfasst wird, überprüft wird, ob ein Überholvorgang sicher durchgeführt werden kann. Hierzu ändert die Steuereinrichtung den Erfassungsbereich der Sensoreinrichtung, sodass die Gegenfahrbahn überwacht wird.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Möglichkeit zur Reduzierung der gegenseitigen Störung von aktiv messenden Radarsensoren unterschiedlicher Verkehrsteilnehmer, insbesondere Kraftfahrzeuge, anzugeben.
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Zur Lösung dieser Aufgabe ist bei einem Verfahren der eingangs genannten Art erfindungsgemäß vorgesehen, dass der Erfassungsbereich in Abhängigkeit einer wenigstens einen weiteren Verkehrsteilnehmer, insbesondere ein weiteres Kraftfahrzeug, relativ zu dem eigenen Kraftfahrzeug beschreibenden Verkehrsinformation zur Verringerung einer Störung zwischen dem Umgebungssensor des Kraftfahrzeugs und wenigstens einen Umgebungssensor des weiteren Verkehrsteilnehmers angepasst wird, wobei die Anpassung des Erfassungsbereichs abhängig von einer in der Verkehrsinformation enthaltenen und/oder aus dieser ableitbaren, das Verkehrsverhältnis zwischen dem Kraftfahrzeug und dem weiteren Verkehrsteilnehmer beschreibenden Klassifizierungsinformation erfolgt.
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Der Erfindung liegt also die Idee zugrunde, die Störsicherheit von Umgebungssensoren unterschiedlicher Kraftfahrzeuge durch adaptive/situative Anpassung der Abstrahlcharakterisitk, insbesondere also des Abstrahlbereichs, zu steigern. Der Abstrahlbereich, der dem aktuellen Erfassungsbereich entspricht, der Umgebungssensoren wird abhängig von einer weitere Verkehrsteilnehmer in der relevanten Umgebung beschreibenden Verkehrsinformation, beispielsweise bei Vorliegen von Gegenverkehr, derart geändert, dass der Umgebungssensor des weiteren Verkehrsteilnehmers nicht gestört wird sowie idealerweise umgekehrt. Zur Anpassung des Abstrahlbereichs, mithin des Erfassungsbereichs, wurden im Stand der Technik bereits verschiedene Möglichkeiten vorgeschlagen. So kann konkret, insbesondere bei Radarsensoren, vorgesehen sein, dass die Anpassung des Erfassungsbereichs durch digitales Beamforming, insbesondere unter Verwendung von Phasenschiebern in einem Sendepfad des Umgebungssensors, und/oder durch Anpassung der Sendeleistung erfolgt. Die Phasenschieber können beispielsweise in einem Frontend des Umgebungssensors, insbesondere Radarsensors, vorgesehen sein, wobei eine Modifikation der Sendeleistung hauptsächlich die Reichweite der Abstrahlung beeinflusst. Der Umgebungssensor weist idealerweise eine Antennenanordnung auf, welche mehrere unabhängig ansteuerbare bzw. mit unterschiedlichen Phasen ansteuerbare Antennenelemente umfasst. Auf diese Weise ist es möglich, die Abstrahlcharakteristik des Umgebungssensors in dem Sinne anzupassen, dass letztlich eine bestimmte Leistungsverteilung entsteht, die den Erfassungsbereich definiert.
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Die Verkehrsinformation umfasst zweckmäßigerweise eine Position und Orientierung des weiteren Verkehrsteilnehmers relativ zu dem Kraftfahrzeug. Auf diese Weise kann beurteilt werden, ob an dem weiteren Verkehrsteilnehmer angeordnete Umgebungssensoren zumindest mit hoher Wahrscheinlichkeit gestört werden. Besonders vorteilhaft kann die Verkehrsinformation wenigstens teilweise aus Sensordaten des wenigstens einen Umgebungssensors selbst und/oder eines weiteren Umgebungssensors des Kraftfahrzeugs ermittelt werden. Im Bereich der Radar- und/oder Lidartechnik ist es einfach möglich, Abstände und Richtungen zu detektierten Objekten zu bestimmen. Beispielsweise im Bereich der Radartechnologie existieren inzwischen eine Vielzahl von Ansätzen, die es auch ermöglichen, detektierte Objekte als weitere Verkehrsteilnehmer, insbesondere weitere Kraftfahrzeuge, zu identifizieren und/oder sogar genauer zu klassifizieren. Nachdem es in modernen Kraftfahrzeugen üblich ist, Sensordaten unterschiedlicher Umgebungssensoren ohnehin im Sinne einer Sensor- und/oder Informationsfusion zusammenzuführen, können selbstverständlich auch Sensordaten weiterer Umgebungssensoren genutzt werden, insbesondere unterstützend zu Sensordaten des wenigstens einen Umgebungssensors selbst.
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In einer besonders vorteilhaften Weiterbildung der vorliegenden Erfindung kann die Verkehrsinformation zusätzlich oder alternativ auch aus Kommunikationsdaten einer Kommunikationseinrichtung des Kraftfahrzeugs, insbesondere durch Kraftfahrzeug-zu-Kraftfahrzeug-Kommunikation, ermittelt werden. Durch Kraftfahrzeug-zu-Kraftfahrzeug-Kommunikation (Car2Car bzw. c2c) können Verkehrsteilnehmer untereinander beispielsweise nicht nur ihre jeweiligen Positionen, Geschwindigkeiten sowie weitere Daten austauschen, sondern es ist insbesondere auch möglich, andere Verkehrsteilnehmer zu informieren, ob und inwieweit an Bord des Kraftfahrzeugs abstandsmessende Radarsensoren vorliegen, wobei dieser Umgebungssensorinformation zweckmäßigerweise auch Informationen zur Anordnung und Ausrichtung des entsprechenden Umgebungssensors und/oder zum genutzten Frequenzband beigefügt sind. Auf diese Weise ist es für ein entsprechende Kommunikationsdaten empfangendes Kraftfahrzeug besonders einfach möglich, die Verkehrsinformation derart zusammenzustellen, so dass innerhalb des eigenen Kraftfahrzeugs überprüft werden kann, ob und inwieweit eigene abstandsmessende Umgebungssensoren die Funktion von abstandsmessenden Umgebungssensoren weiterer Verkehrsteilnehmer, hier des Senders der Kommunikationsdaten, beeinträchtigen könnten. Nachdem eine Umgebungssensorinformation, die als Kommunikationsdaten empfangen wird, idealerweise auch die verwendeten Frequenzbänder enthalten kann, bietet mithin die Kraftfahrzeug-zu-Kraftfahrzeug-Kommunikation eine hervorragende Grundlage, um zu beurteilen, ob und inwieweit eine Anpassung der Abstrahlcharakteristik, also des Erfassungsbereichs, für den wenigstens einen Umgebungssensor des eigenen Kraftfahrzeugs erfolgen sollte.
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Zweckmäßig ist es, wenn die Verkehrsinformation ferner eine Bewegungsgeschwindigkeit und/oder eine Bewegungsrichtung des wenigstens einen weiteren Verkehrsteilnehmers umfassend ermittelt wird. Dies ermöglicht es dann, wenn die Verkehrsinformation beispielsweise temporär nicht ermittelt werden kann, sozusagen vorauszuberechnen, wie sich der weitere Verkehrsteilnehmer in der Zukunft bewegen wird, um eine möglichst sinnvolle und genaue Anpassung des Erfassungsbereichs in Echtzeit vornehmen zu können.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass die Anpassung des Erfassungsbereichs abhängig von einer in der Verkehrsinformation enthaltenen und/oder aus dieser ableitbaren, das Verkehrsverhältnis zwischen dem Kraftfahrzeug und dem weiteren Verkehrsteilnehmer beschreibenden Klassifizierungsinformation erfolgt. Mit anderen Worten kann die Rolle, die der weitere Verkehrsteilnehmer in der aktuellen Verkehrssituation bezüglich des eigenen Kraftfahrzeugs spielt, berücksichtigt werden, nachdem hieraus insbesondere auch hervorgeht, inwieweit es wesentlich ist, dass der wenigstens eine Umgebungssensor des eigenen Kraftfahrzeugs den weiteren Verkehrsteilnehmer als Objekt weiterhin mehr oder weniger vollständig beobachtet. So kann eine verkehrssituationsbezogene Anpassung des Erfassungsbereichs von Umgebungssensoren auf Basis der Verkehrsinformation erfolgen, insbesondere in Echtzeit.
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Vorzugsweise kann bei einer einen auf einer anderen Fahrspur entgegenkommenden weiteren Verkehrsteilnehmer beschreibenden Klassifizierungsinformation der Erfassungsbereich des Umgebungssensors zur wenigstens teilweisen Auslassung der Fahrspur des weiteren Verkehrsteilnehmers angepasst werden. Dabei kann konkret vorgesehen sein, dass der aus dem Erfassungsbereich entfernte Anteil der Fahrspur des weiteren Verkehrsteilnehmers vor diesem liegt und/oder einen ermittelten Erfassungsbereich des wenigstens einen Umgebungssensors des weiteren Verkehrsteilnehmers auf dieser Fahrspur umfasst. Mit anderen Worten kann die Abstrahlcharakteristik eines eigenen Umgebungssensors derart angepasst werden, dass ein Umgebungssensor eines entgegenkommenden Kraftfahrzeugs nicht gestört wird. Dabei kann auch hier die Form des Erfassungsbereichs, insbesondere also die Leistungsverteilung bezüglich des Sendesignals, kontinuierlich und abhängig vom Abstand des Gegenverkehrs eingestellt werden. Auf diese Weise kann die Störsicherheit bei Kraftfahrzeugen entgegengesetzter Fahrtrichtung gesteigert werden.
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Dem liegt der Gedanke zugrunde, dass die vorderen Umgebungssensoren in Kraftfahrzeugen hauptsächlich eingesetzt werden, um die Abstände zum vorausfahrenden oder zu überholenden weiteren Verkehrsteilnehmern, beispielsweise bei ACC-Systemen und/oder Spurwechselassistenten, zu überwachen, mithin zu Kraftfahrzeugen, die die gleiche Fahrtrichtung aufweisen. Entgegenkommende weitere Verkehrsteilnehmer werden als Objekte in der Umgebungssensorik eher ausgefiltert. Insbesondere dann, wenn das Kraftfahrzeug auf einer Autobahn betrieben wird, werden entgegenkommende Kraftfahrzeuge als eher nicht relevante Objekte bewertet.
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Daher wird vorgeschlagen, die Erfassung der Umgebungssensoren auf die eigene Fahrspur zu konzentrieren, mithin die Leistung in relevante Bereiche abzustrahlen und weniger relevante Bereiche auszublenden, um die Störsicherheit der Umgebungssensoren zu steigern. Vorstellbar ist es insbesondere auch, dass durch Anpassung des Erfassungsbereichs, konkret der Abstrahlcharakteristik, die Sendesignale in bestimmten relevanten Bereichen, insbesondere auf der eigenen Fahrspur und/oder benachbarten Fahrspuren mit selber Fahrtrichtung, mit mehr Reichweite bzw. mehr Performance abgestrahlt werden. In Autobahnszenarien ist es beispielsweise denkbar, eine Fokussierung auf die eigene Fahrbahn, die die Fahrspuren in derselben Fahrtrichtung enthält, vorzunehmen und nicht auf der anderen Seite der Autobahn zu messen, wenn dies die Umgebungssensorik weiterer Verkehrsteilnehmer beeinträchtigen könnte. Mit anderen Worten kann die Leistungsverteilung der abgestrahlten Leistung im Raum in Echtzeit derart modelliert werden, beispielsweise durch Beamforming, dass die in den für deren Messung relevanten Bereich der entgegenkommenden Kraftfahrzeuge abgestrahlte Leistung und somit die Störung minimiert wird.
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Dabei bezieht sich der hier diskutierte Fall entgegenkommender weiterer Verkehrsteilnehmer hauptsächlich auf in Fahrtrichtung des eigenen Kraftfahrzeugs ausgerichtete Umgebungssensoren, wobei grundsätzlich auch eine Anwendung auf seitlich messende Umgebungssensoren und/oder im Rückraum des Kraftfahrzeugs messende Umgebungssensoren möglich ist, beispielsweise dann, wenn der entgegenkommende weitere Verkehrsteilnehmer das eigene Kraftfahrzeug gerade passiert bzw. bereits passiert hat.
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Im Rahmen der vorliegenden Erfindung kann auch vorgesehen sein, dass bei einer einen unmittelbar vorausfahrenden Verkehrsteilnehmer beschreibenden Klassifizierungsinformation der Erfassungsbereich auf einen seitlichen Anteil der aktuell befahrenen Fahrspur, insbesondere einer Hälfte der aktuell befahrenen Fahrspur, beschränkt wird. Im Fall eines weiteren Verkehrsteilnehmers auf der eigenen Fahrspur, der unmittelbar vorausfährt, kann beispielsweise eine „Aufteilung“ der Fahrspur für einen entsprechend nach vorne messenden und einen beim unmittelbar voranfahrenden weiteren Verkehrsteilnehmer nach hinten messenden Umgebungssensor erfolgen, so dass beide Umgebungssensoren weiterhin in der Lage sind, das jeweils andere Kraftfahrzeug zu detektieren und nachzuverfolgen, dennoch aber eine gegenseitige Störung zumindest reduziert werden kann. Dabei kann je nach vorliegender Verkehrsinformation die Aufteilung auch im Wesentlichen dynamisch so erfolgen, dass auch beide Kraftfahrzeuge weiter in der Lage sind, sich aufgrund der insbesondere kooperativen Anpassung der Erfassungsbereiche weiter zu detektieren.
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In besonders bevorzugter Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung kann vorgesehen sein, dass für wenigstens eine Klassifizierungsinformation, insbesondere bei einer den weiteren Verkehrsteilnehmer als potentielles Kollisionsobjekt und/oder als keinen wenigstens einen potentiell störenden Umgebungssensor aufweisend und/oder den weiteren Verkehrsteilnehmer als relevantes Objekt für eine die Sensordaten des Umgebungssensors nutzende Fahrzeugfunktion beschreibenden Klassifizierungsinformation, keine Anpassung des Erfassungsbereichs erfolgt. Insbesondere für hochrelevante weitere Verkehrsteilnehmer bzw. solche, bei denen eine mögliche Störung dortiger Umgebungssensoren ausgeschlossen werden kann, kann also eine Anpassung des Erfassungsbereichs von einem maximal vorgesehenen Basiserfassungsbereich auch unterdrückt werden. Enthält die Verkehrsinformation beispielsweise die Information, dass der weitere Verkehrsteilnehmer in der relevanten Richtung keinerlei Umgebungssensoren aufweist, kann auch keine Störung von dessen Umgebungssensoren auftreten, so dass eine Anpassung des Erfassungsbereichs nicht notwendig ist. Liegt im eigenen Kraftfahrzeug beispielsweise eine Kollisionsüberwachung vor und wurde für den weiteren Verkehrsteilnehmer eine sehr hohe Kollisionswahrscheinlichkeit berechnet, kann es zweckmäßig sein, auf eine Anpassung des Erfassungsbereichs zu verzichten, um Maßnahmen zur Kollisionsvermeidung und/oder Kollisionsfolgenminderung mit hoher Qualität durchführen zu können. Ist der weitere Verkehrsteilnehmer für eine Fahrzeugfunktion, die die Sensordaten des Umgebungssensors nutzt, hochrelevant, beispielsweise bei einem ACC-System der unmittelbar vorausfahrende Verkehrsteilnehmer, so kann ebenso auf eine Anpassung des Erfassungsbereichs verzichtet werden, um dessen weitere Nachverfolgung sicherstellen zu können. Dabei sei an dieser Stelle noch angemerkt, dass auch formuliert werden kann, dass die Anpassung für alle als nicht relevant für die wenigstens eine die Sensordaten des Umgebungssensors nutzende Fahrzeugfunktion bewertete weitere Verkehrsteilnehmer erfolgt. Dies gilt beispielsweise in vielen Fällen für den entgegenkommenden Verkehr, wie oben bereits dargelegt wurde.
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Es sei an dieser Stelle noch angemerkt, dass die Klassifizierungsinformation beispielsweise nicht nur auf Positionsinformationen bzw. Bewegungsinformationen des weiteren Verkehrsteilnehmers basieren muss, sondern auch auf Basis einer sensorbasierten Art- bzw. Typerkennung des weiteren Verkehrsteilnehmers und dergleichen basieren kann. Zur Ermittlung der Klassifizierungsinformation können im Übrigen auch insbesondere über Kraftfahrzeug-zu-Kraftfahrzeug-Kommunikation erhaltene Kommunikationsdaten äußerst nützlich sein.
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Allgemein kann im Rahmen der vorliegenden Erfindung zweckmäßig vorgesehen sein, dass der zeitliche Verlauf der Anpassung des Erfassungsbereichs in Abhängigkeit von wenigstens einer die Bewegung des weiteren Verkehrsteilnehmers beschreibenden Verkehrsinformation gewählt wird. Beispielsweise kann, insbesondere dann, wenn der weitere Verkehrsteilnehmer nicht bzw. nicht schnell genug nachverfolgt werden kann, eine Vorausberechnung von dessen Bewegung anhand der die Bewegung des weiteren Verkehrsteilnehmers beschreibenden Verkehrsinformation erfolgen, um die Anpassung des Erfassungsbereichs sozusagen mitzuführen.
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Im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist es ferner bevorzugt, wenn die Anpassung des Erfassungsbereichs wenigstens teilweise gemäß einem mehreren Kraftfahrzeugen, insbesondere auch wenigstens einem weiteren Verkehrsteilnehmer, bereitgestellten, eine kooperative, insbesondere komplementäre Anpassung der Erfassungsbereiche von Umgebungssensoren unterschiedlicher Verkehrsteilnehmer für wenigstens eine Verkehrssituation beschreibenden, die Verkehrsinformation auswertenden Regelsatz erfolgt. Eine derartige Festlegung eines Regelsatzes, der für idealerweise alle beteiligten Kraftfahrzeugen vorliegt und angewendet werden kann, vermeidet die Notwendigkeit einer gegenseitigen Abstimmung der Kraftfahrzeuge durch Kraftfahrzeug-zu-Kraftfahrzeug-Kommunikation oder dergleichen und stellt somit für typische Verkehrssituationen geeignete Anpassungsregeln für den Erfassungsbereich bereit, bei deren Verwendung die Störung von Umgebungssensoren der weiteren Verkehrsteilnehmer zumindest reduziert wird. Beispielsweise kann für entgegenkommenden Verkehr eine Ausblendung typischer Erfassungsbereiche entgegenkommender Verkehrsteilnehmer auf der Fahrspur des entgegenkommenden Verkehrsteilnehmers in der Abstrahlcharakteristik festgelegt werden. Ähnliche Regeln sind auch für andere Verkehrssituationen denkbar, beispielsweise bei der oben beschriebenen Aufteilung der eigenen Fahrspur und dergleichen. Die Detailtreue des Regelsatzes kann dabei von der Detailtreue der Verkehrsinformation abhängen, so dass beispielsweise dann, wenn die Ausstattung bestimmter Klassen weiterer Verkehrsteilnehmer mit Umgebungssensoren und deren Eigenschaften bekannt sind, auf entsprechende Klassen abgestimmte Regeln vorliegen können.
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Liegt der Regelsatz in möglichst vielen Kraftfahrzeugen vor, tritt meist eine kooperierende Anpassung der Erfassungsbereiche zur gegenseitigen Störungsminimierung auf.
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Im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist es jedoch auch denkbar, dass die Anpassung des Erfassungsbereichs wenigstens teilweise aufgrund einer gegenseitigen Abstimmung mit dem weiteren Verkehrsteilnehmer unter Nutzung einer Kommunikationsverbindung mit dem weiteren Verkehrsteilnehmer erfolgt. In dieser weniger bevorzugten Ausgestaltung können beispielsweise übliche gegenseitige Abstimmungsverfahren, wie sie bereits für andere Fälle vorgeschlagen wurden, insbesondere unter Nutzung entsprechender Verhandlungsalgorithmen, umgesetzt werden.
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Neben dem Verfahren betrifft die vorliegende Erfindung auch ein Kraftfahrzeug, aufweisend wenigstens einen abstandsmessenden Umgebungssensor, insbesondere Radarsensor und/oder Lidarsensor, wobei der Umgebungssensor durch Aussenden eins Sendesignals und Empfangen eines durch Reflektion des Sendesignals entstehenden Empfangssignals in einem anpassbaren Erfassungsbereich misst, und eine zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ausgebildete Steuereinrichtung. 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.
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Weitere Vorteile und Einzelheiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispielen sowie anhand der Zeichnung. Dabei zeigen:
- 1 eine Verkehrssituation mit zwei Kraftfahrzeugen, bei denen eine gegenseitige Störung von Umgebungssensoren auftritt,
- 2 die Verkehrssituation der 1 mit angepassten Erfassungsbereichen und somit Minimierung der Störung, und
- 3 eine Prinzipskizze eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs.
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1 zeigt eine Verkehrssituation mit zwei sich entgegenkommenden Kraftfahrzeugen 1, 2 auf einer Straße 3. Beide Kraftfahrzeuge weisen vorliegend als Umgebungssensor wenigstens einen auf das Vorfeld des jeweiligen Kraftfahrzeuges 1, 2 gerichteten Radarsensor 4, 5 auf. Gezeigt sind ferner die in 1 genutzten Basiserfassungsbereiche 6, 7 der jeweiligen Radarsensoren 4, 5, welche vorliegend den Abstrahlbereichen, mithin der Abstrahlcharakteristik, entsprechen. Ersichtlich existiert ein Überlappungsbereich 8. Zudem befinden sich auch die jeweils anderen Radarsensoren 4, 5 innerhalb der Basiserfassungsbereiche 7, 6 des jeweils anderen Radarsensors 5, 4, daher kann es, wie durch den Balken 9 angedeutet, zu Störungen des Aufnahmebetriebs für beide Radarsensoren 4, 5 kommen.
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Hier setzt das erfindungsgemäße Verfahren an, dass durch Steuereinrichtungen, insbesondere Steuergeräte, in den jeweiligen Kraftfahrzeugen 1, 2 durchgeführt wird. Konkret wird eine Verkehrsinformation über das jeweils andere Kraftfahrzeug 1, 2 als weiteren Verkehrsteilnehmer verwendet, um eine Anpassung der Erfassungsbereiche ausgehend von den Basiserfassungsbereichen 6, 7 in Echtzeit derart vorzunehmen, dass Störungen zwischen den Radarsensoren 4, 5 minimiert werden. Die Verkehrsinformation, welche aus Sensordaten der jeweiligen Radarsensoren 4, 5 selbst und gegebenenfalls unter Verwendung weiterer Umgebungssensoren des jeweiligen Kraftfahrzeugs 1, 2 ermittelt werden kann, aber auch Kommunikationsdaten einer Kraftfahrzeug-zu-Kraftfahrzeug-Kommunikation einbeziehen kann, umfasst vorliegend neben der Position und Orientierung des jeweils anderen Kraftfahrzeugs 1, 2 relativ zum eigenen Kraftfahrzeug 2, 1 Bewegungsinformationen des jeweils anderen Kraftfahrzeugs 1, 2 sowie eine Klassifizierungsinformation, die vorliegend wenigstens beschreibt, dass sich die Kraftfahrzeuge 1, 2 jeweils auf anderen Fahrspuren 10, 11 der Straße 3 entgegenkommen.
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Im vorliegenden Ausführungsbeispiel werden die Radarsensoren 4, 5, die auf das Vorfeld des jeweiligen Kraftfahrzeugs 1, 2 gerichtet sind, beispielhaft für ein ACC-System des jeweiligen Kraftfahrzeugs 1, 2 verwendet, für das Kraftfahrzeuge auf der jeweils der Gegenrichtung zur eigenen Fahrrichtung entsprechenden Fahrbahn 11, 10 als nicht relevant für die entsprechende ACC-Funktion angesehen werden können. Eine derartige Klassifizierungsinformation löst eine bestimmte Anpassung der Erfassungsbereiche ausgehend von den Basiserfassungsbereichen 6, 7 aus, wie sie durch die angepassten Erfassungsbereiche 12, 13 der 2 gezeigt ist. Ersichtlich werden in den Erfassungsbereichen 12, 13 die jeweils anderen Fahrspuren 11, 10 zumindest in dem Bereich, in dem der jeweils andere Radarsensor 5, 4 detektieren möchte, ausgespart. Mit anderen Worten wird die Leistungsverteilung der abgestrahlten Leistung der jeweiligen Radarsensoren 4 und 5 auf die eigene Fahrspur 10 bzw. 11 reduziert, so dass eine gegenseitige Störung der Radarsensoren 4 und 5 weitgehend, insbesondere vollständig, vermieden wird und dennoch alle relevanten Sensordaten erhalten werden können.
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Dabei kann es bei anderen Klassifizierungsinformationen selbstverständlich auch zu anderen Verhaltensweisen bezüglich der Erfassungsbereiche 12, 13, die im Übrigen allgemein in Echtzeit angepasst werden, kommen. Zeigt die Klassifizierungsinformation beispielsweise an, dass bei einem weiteren Verkehrsteilnehmer gar kein Umgebungssensor vorliegt, der gestört werden könnte, kann auch eine Anpassung vermieden werden und weiterhin der entsprechende Basiserfassungsbereich 6, 7 verwendet werden. Für gespeiste Fahrzeugfunktionen relevante weitere Verkehrsteilnehmer können grundsätzlich weiter erfasst werden, wobei es hier in konkreten Ausführungsbeispielen denkbar ist, beispielsweise den Raum zwischen den Kraftfahrzeugen 1, 2 aufzuteilen, so dass sich beide dennoch weiter detektieren können.
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In der das Verfahren durchführenden Steuereinrichtung ist diesbezüglich ein für die Kraftfahrzeuge 1, 2 gleicher Regelsatz abgelegt, der es ermöglicht, geeignete angepasste Erfassungsbereiche 12, 13 aus der jeweiligen Verkehrsinformation, insbesondere umfassend die Klassifizierungsinformation, zu ermitteln oder auch festzustellen, dass keinerlei Anpassung ausgehend von den Basiserfassungsbereichen 6, 7 vorgenommen werden muss. Denkbar ist in anderen Ausführungsbeispielen auch eine Abstimmung über Kraftfahrzeug-zu-Kraftfahrzeug-Kommunikation zwischen Kraftfahrzeugen 1, 2.
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Das hier bezüglich der Radarsensoren 4, 5 beschriebene Vorgehen kann selbstverständlich auch für andere aktiv in bestimmten Frequenzbändern messende Umgebungssensoren angewendet werden, beispielsweise Lidar-Sensoren.
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3 zeigt schließlich eine Prinzipskizze des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs 1. Dieses weist vorliegend neben dem Radarsensor 4 einen weiteren Radarsensor 14 für den Rückraum sowie auf das Vorfeld gerichtete Lidarsensoren 15 auf, deren Erfassungsbereiche, konkret also Abstrahlbereiche/Abstrahlcharakteristiken, gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren bei Bedarf angepasst werden können. Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens weist das Kraftfahrzeug 1 eine als oder in einem Steuergerät 16 realisierte Steuereinrichtung 17 auf. Diese kann auch Sensordaten weiterer Umgebungssensoren, beispielsweise einer Kamera 18, nutzen, um die Verkehrsinformation zu ermitteln; optional kann das Kraftfahrzeug 1 auch eine Kommunikationseinrichtung 19 zur Kraftfahrzeug-zu-Kraftfahrzeug-Kommunikation aufweisen.
