DE102019213084A1

DE102019213084A1 - Method for determining a wetness parameter

Info

Publication number: DE102019213084A1
Application number: DE102019213084.4A
Authority: DE
Inventors: Timo Koenig; Marco Desiderio; Simon Weissenmayer
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2019-08-30
Filing date: 2019-08-30
Publication date: 2021-03-04

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren, eine Recheneinheit, ein Computerprogramm sowie ein Speichermedium mit dem Computerprogramm zur Bestimmung eines Nässeparameters, wobei mittels eines Radarsensors (110, 310) Radarsignale (112, 312) ausgesendet und reflektierte Signalintensitäten erfasst werden, ein Rauschniveau in den durch den Radarsensor (110, 310) erfassten Signalintensitäten ermittelt wird und der Nässeparameter unter Verwendung des ermittelten Rauschniveaus bestimmt wird.The invention relates to a method, an arithmetic unit, a computer program and a storage medium with the computer program for determining a wetness parameter, with radar signals (112, 312) being transmitted and reflected signal intensities detected by means of a radar sensor (110, 310), a noise level in the Radar sensor (110, 310) detected signal intensities is determined and the wetness parameter is determined using the determined noise level.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung eines Nässeparameters, ein Verfahren zum Ausgeben einer Warnmeldung sowie eine Recheneinheit und ein Computerprogramm zu deren Durchführung.The present invention relates to a method for determining a wetness parameter, a method for outputting a warning message, and a computing unit and a computer program for carrying it out.

Stand der TechnikState of the art

Bei kalter Witterung besteht die Gefahr, dass Straßen vereist sein können oder durch Blitzeis plötzlich Glätte auftreten kann. Daher wird in vielen Fahrzeugen bei Unterschreiten einer vorbestimmten Temperatur, beispielsweise 4°C, eine Warnung auf einem Borddisplay ausgegeben. Jedoch tritt Glätte nur dann, insbesondere plötzlich, auf, wenn neben einer entsprechenden Temperatur auch eine Mindestnässe der Straße vorliegt.In cold weather, there is a risk that roads could be icy or that black ice could suddenly appear slippery. Therefore, in many vehicles, if the temperature falls below a predetermined level, for example 4 ° C., a warning is output on an on-board display. However, slipperiness only occurs, especially suddenly, when the road is also at a minimum wetness in addition to a corresponding temperature.

Durch langanhaltende bzw. dauerhaft angezeigte Warnhinweise, wie sie im Winter in vielen Regionen aufgrund der durchgehend niedrigen Temperatur oft vorkommen, wird eine Desensibilisierung der zu Warnenden erreicht. Dadurch werden die Warnungen ignoriert und sie können ihren Zweck, effektiv vor Gefahrensituationen zu warnen, nicht mehr erfüllen.Long-lasting or permanently displayed warning notices, as they often occur in winter in many regions due to the consistently low temperature, desensitize those to be warned. As a result, the warnings are ignored and they can no longer fulfill their purpose of effectively warning of dangerous situations.

Es ist daher erwünscht, eine Warnung nur dann auszugeben, wenn die Bedingungen für eine Glättegefahr bezüglich Temperatur und Nässe gleichzeitig vorliegen, so dass die Warnung von den Gewarnten auch ernst genommen wird. Auch für Anwendungen im Bereich des autonomen Fahrens bzw. für Fahrassistenzsysteme ist es notwendig, verlässliche Informationen über die Reibungssituation auf der Straße zur Verfügung zu stellen.It is therefore desirable to issue a warning only when the conditions for a risk of slipperiness with regard to temperature and moisture are present at the same time, so that the warning is taken seriously by those who have been warned. It is also necessary for applications in the field of autonomous driving or for driver assistance systems to provide reliable information about the friction situation on the road.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Erfindungsgemäß werden ein Verfahren zur Bestimmung eines Nässeparameters sowie eine Recheneinheit und ein Computerprogramm zu deren Durchführung mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche vorgeschlagen. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche sowie der nachfolgenden Beschreibung.According to the invention, a method for determining a wetness parameter as well as a computing unit and a computer program for carrying it out are proposed with the features of the independent claims. Advantageous refinements are the subject matter of the subclaims and the description below.

Die Erfindung bedient sich dabei der Maßnahme, einen Nässeparameter aus einem Rauschniveau eines reflektierten Radarsignals zu bestimmen. Dadurch ist es möglich, verlässliche Informationen über die Reibungssituation auf der Straße zur Verfügung zu stellen und nur dann vor Glätte zu warnen, wenn auch tatsächlich Glättegefahr besteht. Besonders vorteilhaft ist das Verfahren insbesondere dann, wenn ohnehin vorhandene Ressourcen, wie beispielsweise Daten von Radarsensoren, die für andere Funktionen erhoben werden, zusätzlich für das vorgeschlagene Verfahren genutzt werden. Als Rauschniveau kann insbesondere eine mittlere durch den Radarsensor empfangene Leistung oder Intensität herangezogen werden.The invention makes use of the measure of determining a wetness parameter from a noise level of a reflected radar signal. This makes it possible to provide reliable information about the friction situation on the road and to only issue a warning about slippery roads when there is actually a risk of slippery roads. The method is particularly advantageous when resources that are already available, such as data from radar sensors that are collected for other functions, are also used for the proposed method. In particular, an average power or intensity received by the radar sensor can be used as the noise level.

Beispielsweise in Fahrerassistenzsystemen für Fahrzeuge werden Radarsysteme zur Erfassung des Verkehrsumfelds eingesetzt, insbesondere zur Ortung von vorausfahrenden Fahrzeugen und potentiellen Hindernissen im Vorfeld des eigenen Fahrzeugs. Typisches Anwendungsbeispiel ist ein ACC-System (Adaptive Cruise Control) zur automatischen Regelung des Abstands zu einem vorausfahrenden Fahrzeug.For example, in driver assistance systems for vehicles, radar systems are used to record the traffic environment, in particular to locate vehicles driving ahead and potential obstacles in front of one's own vehicle. A typical application example is an ACC (Adaptive Cruise Control) system for automatically regulating the distance to a vehicle in front.

Unter dem Nässeparameter wird dabei beispielsweise ein numerischer Wert verstanden, der umso höher ist, je mehr Wasser in flüssiger oder fester Form in der Umgebung des Radarsensors, insbesondere auf einer Oberfläche wie der Straßenoberfläche aber auch in der Luft im Erfassungsbereich des Radarsensors, vorliegt. Dabei geht insbesondere der nasse bzw. vereiste Flächenanteil in den Nässeparameter ein, die Wassertiefe spielt in der Bestimmung allenfalls eine untergeordnete Rolle. Auch Regentropfen, Schnee, Hagel oder Graupel in der Luft sowie Gischt hinter Fahrzeugen können den Nässeparameter erhöhen.The wetness parameter is understood to mean, for example, a numerical value that is higher the more water is present in liquid or solid form in the vicinity of the radar sensor, in particular on a surface such as the road surface but also in the air in the detection range of the radar sensor. In particular, the wet or icy area portion is included in the wetness parameter, the water depth at most plays a subordinate role in the determination. Raindrops, snow, hail or sleet in the air as well as spray behind vehicles can also increase the wetness parameters.

Je mehr Wasser an einer Oberfläche anhaftet oder sich in der Luft befindet, desto stärker wird die Radarstrahlung reflektiert. Daher sind mittels eines Radarsensors erfasste Signalintensitäten bei nassen Witterungsbedingungen insgesamt höher als bei trockenen Bedingungen und weisen ein höheres Rauschniveau auf. Das Rauschniveau wird insbesondere dadurch erhöht, dass es in der Umgebung zu mehr bzw. stärkeren Reflexionen kommt. Nässe auf der Oberfläche der Umgebung und Regentropfen können die Stärke und die Anzahl der Reflexionen erhöhen. Daneben können auch von Objekten reflektierte Signale beispielsweise von einer nassen Straße nochmals reflektiert werden und somit zum Rauschniveau beitragen. Außerdem reflektieren bei Nässe auch solche Oberflächen stärker, die unter trockenen Bedingungen nur wenig Intensität in Richtung des Sensors zurückwerfen würden, beispielsweise Oberflächen, die in nahezu paralleler Ausrichtung zur Ausbreitungsrichtung des Radarstrahls liegen, wie etwa die Straßenfläche. Diese Verschlechterung der Auflösung bzw. Erhöhung des Rauschniveaus wird in der vorliegenden Erfindung dazu genutzt, zu bestimmen, wie nass die Straßenoberfläche ist.The more water adheres to a surface or is in the air, the stronger the radar radiation is reflected. Therefore, signal intensities detected by means of a radar sensor are overall higher in wet weather conditions than in dry conditions and have a higher noise level. The noise level is increased in particular by the fact that there are more or stronger reflections in the surroundings. Moisture on the surface of the surroundings and raindrops can increase the strength and number of reflections. In addition, signals reflected from objects can also be reflected again, for example from a wet road, and thus contribute to the noise level. In addition, when it is wet, surfaces that would reflect only little intensity back in the direction of the sensor under dry conditions, for example surfaces that are almost parallel to the direction of propagation of the radar beam, such as the road surface, also reflect more strongly. This deterioration in resolution or increase in the noise level is used in the present invention to determine how wet the road surface is.

Herkömmlicherweise werden Position und Größe von derartigen reflektierenden Objekten, beispielsweise über eine zeit- und winkelaufgelöste Erfassung der reflektierten Signalintensität, ermittelt. Diese Erfassung kann beispielsweise als Datenbasis für die Funktion eines Einparkassistenten, eines Fahrassistenzsystems oder eines autonomen Fahrbetriebs, etc. vorgesehen sein. Je mehr Objekte sich in der von dem Radarsignal durchstrahlten Umgebung befinden und je größer diese Objekte sind, desto höher sind die insgesamt reflektierte Signalintensität und das Rauschniveau. Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Verfahrens werden daher Position und Größe von Radarsignale reflektierenden Objekten, insbesondere von Fahrzeugen, Personen, Verkehrshindernissen, Verkehrszeichen und/oder Straßenbegrenzungen, aus den erfassten Signalintensitäten ermittelt. In der Bestimmung des Nässeparameters werden dann Anzahl und Größe von durch den Radarsensor erfassten Objekten berücksichtigt, wobei der Nässeparameter umso kleiner bestimmt wird, je größer die Anzahl und Größe der erfassten Objekte sind. Dies hat den Vorteil, dass der Nässeparameter möglichst genau die tatsächliche Nässesituation in der Umgebung, beispielsweise der Straße wiedergeben kann, selbst wenn andere Umstände als nur die Nässe das Rauschniveau beeinflussen.The position and size of such reflective objects are conventionally determined, for example via a time-resolved and angle-resolved detection of the reflected signal intensity. This acquisition can be used, for example, as a database for the function of a parking assistant, a driver assistance system or an autonomous one Driving operation, etc. be provided. The more objects there are in the area through which the radar signal passes and the larger these objects are, the higher the overall reflected signal intensity and the noise level. According to an advantageous embodiment of a method according to the invention, the position and size of objects reflecting radar signals, in particular vehicles, people, traffic obstacles, traffic signs and / or road boundaries, are determined from the detected signal intensities. In determining the wetness parameter, the number and size of objects detected by the radar sensor are then taken into account, the wetness parameter being determined to be smaller, the greater the number and size of the detected objects. This has the advantage that the wetness parameter can reproduce the actual wetness situation in the surroundings, for example the road, as precisely as possible, even if circumstances other than just the wetness influence the noise level.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens werden Rauschniveaus und/oder daraus berechnete Nässeparameter zusammen mit zugehörigen Zeit- und/oder Ortskoordinaten gespeichert. Dies kann in einem Fahrzeug stattfinden oder insbesondere in einer Speichereinheit, die von dem Radarsensor entfernt ist, beispielsweise einer Recheneinheit wie z.B. einem Internetserver. Dadurch können Abhängigkeiten zwischen Rauschniveaus und/oder daraus berechneten Nässeparametern und beispielweise Jahres- und/oder Tageszeiten oder Orten erkannt und statistisch ausgewertet werden. Zudem können auf diese Weise auch andere Verkehrsteilnehmer von den Daten profitieren, beispielsweise indem eine aktuelle Reibwertkarte erstellt wird, in der die aktuelle Nässesituation, die aus den Radarinformationen ermittelt wurde, ortsaufgelöst verzeichnet ist.In a further advantageous embodiment of the method, noise levels and / or moisture parameters calculated therefrom are stored together with associated time and / or location coordinates. This can take place in a vehicle or in particular in a memory unit that is remote from the radar sensor, for example a computing unit such as an internet server. As a result, dependencies between noise levels and / or moisture parameters calculated therefrom and, for example, times of year and / or times of day or locations can be recognized and statistically evaluated. In addition, other road users can also benefit from the data in this way, for example by creating a current coefficient of friction map in which the current wetness situation, which was determined from the radar information, is recorded spatially resolved.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung werden in der Bestimmung des Nässeparameters Abhängigkeiten zwischen gespeicherten Rauschniveaus bzw. den daraus berechneten Nässeparametern und den jeweils zugehörigen Zeit- und/oder Ortskoordinaten berücksichtigt. Dadurch können wiederkehrende Fluktuationen des Rauschniveaus, die nicht auf eine tatsächliche Nässe zurückzuführen sind, erkannt und vorteilhafterweise entsprechend berücksichtigt werden. Ein Beispiel dafür stellen die jahreszeitlich bedingten Vegetationszyklen dar: Wenn an Bäumen im Frühjahr Blätter austreiben, erhöht sich die reflektierende Oberfläche der Bäume signifikant, was sich sowohl auf die reflektierte Gesamtintensität als auch auf das Rauschniveau auswirkt. Über den Sommer hinweg bleibt dieses Reflexionspotential dann im Wesentlichen konstant, da sich Anzahl und Größe der Blätter kaum ändern. Im Herbst, wenn die Blätter abgeworfen werden, kann insbesondere das Rauschniveau stark ansteigen, da die Blätter nicht mehr an den Bäumen ortsgebunden sind, sondern sich relativ frei bewegen können, was zusätzliche Freiheitsgrade und damit Unordnung in das System bringt. Im Winter, wenn alle Blätter am Boden liegen und die Laubbäume kahl sind, ergibt sich eine geringere Gesamtreflexion und damit auch ein geringeres Rauschniveau in den erfassten Signalintensitäten. Da sich diese Entwicklungen im Wesentlichen zyklisch wiederholen und von der örtlich vorhandenen Vegetation abhängen, ist es entsprechend vorteilhaft, in der erläuterten Weise vorzugehen und Zeit- und Ortskoordinaten zusammen mit den zugehörigen Rauschniveaus zu speichern und, ggf. statistisch, auszuwerten.In an advantageous embodiment, in determining the wetness parameter, dependencies between stored noise levels or the wetness parameters calculated therefrom and the respective associated time and / or location coordinates are taken into account. As a result, recurring fluctuations in the noise level that cannot be traced back to actual wetness can be recognized and advantageously taken into account accordingly. The seasonal vegetation cycles are an example of this: when trees sprout in spring, the reflective surface of the trees increases significantly, which has an impact on both the total reflected intensity and the noise level. This reflection potential then remains essentially constant over the summer, as the number and size of the leaves hardly change. In autumn, when the leaves are thrown off, the noise level in particular can rise sharply, as the leaves are no longer tied to the trees, but can move relatively freely, which brings additional degrees of freedom and thus disorder into the system. In winter, when all leaves are on the ground and the deciduous trees are bare, there is a lower overall reflection and thus also a lower level of noise in the recorded signal intensities. Since these developments are essentially repeated cyclically and depend on the locally available vegetation, it is correspondingly advantageous to proceed in the manner explained and to store time and location coordinates together with the associated noise levels and, if necessary, to evaluate them statistically.

Vorteilhafterweise erfolgt die Bestimmung des Nässeparameters unter Berücksichtigung von statistischen Daten über die gespeicherten Rauschniveaus bzw. die daraus berechneten Nässeparameter und gegebenenfalls Zeit- und/oder Ortskoordinaten. Beispielsweise werden für jeden Ort ein minimales und ein maximales Rauschniveau aus den gespeicherten Rauschniveaus ermittelt. Dann wird davon ausgegangen, dass das minimale Rauschniveau einen trockenen Zustand abbildet, in dem auf keiner Oberfläche flüssiges Wasser vorliegt, und das maximale Rauschniveau einen Zustand, in dem alle von dem Radarsignal angestrahlten Oberflächen mit Wasser benetzt sind. Der Nässeparameter kann dann beispielsweise durch lineare oder nichtlineare Interpolation zwischen diesen beiden Randbedingungen bestimmt werden.The wetness parameter is advantageously determined taking into account statistical data about the stored noise levels or the wetness parameters calculated therefrom and, if applicable, time and / or location coordinates. For example, a minimum and a maximum noise level are determined from the stored noise levels for each location. It is then assumed that the minimum noise level represents a dry state in which there is no liquid water on any surface, and the maximum noise level a state in which all surfaces irradiated by the radar signal are wetted with water. The wetness parameter can then be determined, for example, by linear or non-linear interpolation between these two boundary conditions.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung wird ein Teil des Verfahrens in einer von dem Radarsensor entfernten Recheneinheit durchgeführt. Dies hat den Vorteil, dass die dazu nötige Rechenleistung zentral bereitgestellt werden kann und die entsprechende Infrastruktur auf das Verfahren abgestimmt werden kann. Dadurch können unnötige Redundanzen vermieden werden und Synergieeffekte genutzt werden. Beispielsweise können auf diese Weise auch Daten von mehreren voneinander unabhängigen Sensoren, insbesondere von verschiedenen Fahrzeugen, zusammengeführt werden, was die Zuverlässigkeit insgesamt steigert. Außerdem können so auch Verkehrsteilnehmer von dem Verfahren profitieren, die selbst nicht über Radarsensoren verfügen.In an advantageous embodiment, part of the method is carried out in a computing unit remote from the radar sensor. This has the advantage that the computing power required for this can be provided centrally and the corresponding infrastructure can be tailored to the process. This way, unnecessary redundancies can be avoided and synergy effects can be used. For example, data from several sensors that are independent of one another, in particular from different vehicles, can also be combined in this way, which increases overall reliability. In addition, road users who do not have radar sensors themselves can benefit from the process.

Vorteilhafterweise wird ferner eine Temperatur gemessen und eine Warnmeldung ausgegeben, wenn die gemessene Temperatur unter einer vorgegebenen Mindesttemperatur liegt, wenn gleichzeitig, wie oben beschrieben, ein Nässeparameter bestimmt wird, der über einem vorgegebenen Schwellwert liegt. Dadurch kann eines der Ziele, die eingangs erwähnt wurden, erreicht werden, nämlich eine bedarfsgerechte Warnung vor Glättegefahr.Advantageously, a temperature is also measured and a warning message is output if the measured temperature is below a predefined minimum temperature, if at the same time, as described above, a moisture parameter is determined which is above a predefined threshold value. As a result, one of the objectives that were mentioned at the beginning can be achieved, namely a needs-based warning of the risk of slipperiness.

Von besonderem Vorteil ist es dabei, wenn keine Warnmeldung ausgegeben wird, wenn die Temperatur nicht unter der Mindesttemperatur liegt oder wenn der Nässeparameter nicht über dem Schwellwert liegt. Dadurch kann das eingangs erwähnte Problem der Desensibilisierung vermieden werden, da eine Warnmeldung, beispielsweise im Winter, nicht dauerhaft angezeigt wird, sondern nur dann, wenn tatsächlich Glättegefahr auftritt.It is particularly advantageous if no warning message is output if the temperature is not below the minimum temperature or if the wetness parameter is not above the threshold value. As a result, the problem of desensitization mentioned at the beginning can be avoided, since a warning message, for example in winter, is not displayed permanently, but only when there is actually a risk of slipperiness.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Verfahrens variiert der vorgegebene Schwellwert für den Nässeparameter mit der gemessenen Temperatur. Dadurch kann beispielsweise das Ausgeben einer Warnmeldung noch präziser auf tatsächlich glättegefährliche Situationen beschränkt werden, da mit sinkender Temperatur auch bei weniger vorhandenem Wasser bereits Eisbildung einsetzen kann.In a further advantageous embodiment of a method according to the invention, the predefined threshold value for the wetness parameter varies with the measured temperature. In this way, for example, the output of a warning message can be restricted even more precisely to situations that are actually dangerous to ice, since ice formation can begin as the temperature drops, even if there is less water.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn sich der Radarsensor in einem Fahrzeug befindet. Dadurch kann die aktuelle Situation vor Ort jeweils berücksichtigt werden. Idealerweise werden auch andere Fahrzeuge in das Verfahren mit einbezogen, so dass Daten von einer Vielzahl an Sensoren genutzt werden können und/oder eine Vielzahl von Verkehrsteilnehmern von den sicherheitsrelevanten Informationen profitieren kann.It is particularly advantageous if the radar sensor is located in a vehicle. This means that the current situation on site can be taken into account. Ideally, other vehicles are also included in the method so that data from a large number of sensors can be used and / or a large number of road users can benefit from the safety-relevant information.

In einer vorteilhaften Weiterbildung des Verfahrens wird die Warnmeldung an einen Fahrer und/oder ein Steuergerät eines Fahrzeugs ausgegeben. Dadurch können besonders durch Glätte gefährdete Aktivitäten, wie beispielsweise Autofahren, sicherer gestaltet werden, indem der Fahrer auf die Gefahr hingewiesen wird und/oder eine Funktion eines Fahrzeugs so modifiziert wird, dass sie bei Glättegefahr höhere Sicherheitsstandards beachtet, als dies bei Standardbedingungen der Fall wäre.In an advantageous development of the method, the warning message is output to a driver and / or a control unit of a vehicle. As a result, activities endangered by icy roads, such as driving a car, can be made safer by informing the driver of the danger and / or modifying a function of a vehicle in such a way that it complies with higher safety standards when there is a risk of icy roads than would be the case under standard conditions .

Eine erfindungsgemäße Recheneinheit, z.B. ein Steuergerät eines Fahrzeugs, ist, insbesondere programmtechnisch, dazu eingerichtet, ein erfindungsgemäßes Verfahren durchzuführen.A computing unit according to the invention, e.g. a control unit of a vehicle, is set up, in particular in terms of programming, to carry out a method according to the invention.

Auch die Implementierung eines erfindungsgemäßen Verfahrens in Form eines Computerprogramms oder Computerprogrammprodukts mit Programmcode zur Durchführung aller Verfahrensschritte ist vorteilhaft, da dies besonders geringe Kosten verursacht, insbesondere wenn ein ausführendes Steuergerät noch für weitere Aufgaben genutzt wird und daher ohnehin vorhanden ist. Geeignete Datenträger zur Bereitstellung des Computerprogramms sind insbesondere magnetische, optische und elektrische Speicher, wie z.B. Festplatten, Flash-Speicher, EEPROMs, DVDs u.a.m. Auch ein Download eines Programms über Computernetze (Internet, Intranet usw.) ist möglich.The implementation of a method according to the invention in the form of a computer program or computer program product with program code for performing all method steps is advantageous, since this causes particularly low costs, especially if an executing control device is used for other tasks and is therefore available anyway. Suitable data carriers for providing the computer program are, in particular, magnetic, optical and electrical memories, such as hard drives, flash memories, EEPROMs, DVDs, etc. A program can also be downloaded via computer networks (Internet, intranet, etc.).

Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und der beiliegenden Zeichnung.Further advantages and embodiments of the invention emerge from the description and the accompanying drawing.

Die Erfindung ist anhand von Ausführungsbeispielen in den Zeichnungen schematisch dargestellt und wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.The invention is shown schematically in the drawings using exemplary embodiments and is described below with reference to the drawings.

FigurenlisteFigure list

1 shows an embodiment of a method according to the invention in a wet environment using a schematic representation in the form of a block diagram.
2 shows the same embodiment as 1 , but in a dry environment.
3rd shows a further embodiment of a method according to the invention on the basis of a schematic representation in the form of a block diagram.

Ausführungsformen der ErfindungEmbodiments of the invention

In dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel, in dem eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens insgesamt mit 100 bezeichnet ist, sendet ein Radarsensor 110 in einem Fahrzeug 101 ein Radarsignal 112 aus.In the in 1 The illustrated embodiment, in which an embodiment of a method according to the invention is designated as a whole by 100, sends a radar sensor 110 in a vehicle 101 a radar signal 112 out.

Beispielsweise werden Radarsensoren (z.B. LRR; Long Range Radar), die beispielsweise dazu eingerichtet sind, Objekte in einem Abstandsbereich zwischen etwa 2 m und 100 m oder mehr zu orten, für Fahrerassistenzsysteme eingesetzt. Häufig handelt es sich bei dem Radarsensor um ein sogenanntes FMCW-Radar (Frequency Modulated Continuous Wave), bei dem die Frequenz des gesendeten Radarsignals rampenförmig moduliert wird, so dass der Frequenzunterschied zwischen dem gesendeten und dem empfangenen Signal von der Laufzeit und damit vom Objektabstand abhängig ist.For example, radar sensors (e.g. LRR; Long Range Radar), which are set up, for example, to locate objects in a distance range between approximately 2 m and 100 m or more, are used for driver assistance systems. The radar sensor is often a so-called FMCW radar (Frequency Modulated Continuous Wave), in which the frequency of the transmitted radar signal is modulated in a ramp shape so that the frequency difference between the transmitted and received signal depends on the transit time and thus on the object distance is.

Das Radarsignal 112 trifft auf ein Objekt 120, das z.B. ein Baum, ein Mensch, ein Felsbrocken oder ein anderes Fahrzeug sein kann, und wird von diesem in verschiedene Richtungen reflektiert. Ein direkt in Richtung des Radarsensors 110 reflektierter Strahl 122 wird von dem Radarsensor 110 mit hoher Intensität erfasst.The radar signal 112 meets an object 120 , which can be, for example, a tree, a person, a boulder or another vehicle, and is reflected by this in different directions. One straight towards the radar sensor 110 reflected beam 122 is from the radar sensor 110 captured with high intensity.

Ein in Richtung einer Straße reflektierter Strahl 124 trifft in diesem Ausführungsbeispiel auf eine nasse Straßenoberfläche 130 und wird von dieser ein weiteres Mal reflektiert, so dass ein doppelt reflektierter Reflex 126 zu dem Radarsensor 110 in dem Fahrzeug 101 gelangt und von diesem erfasst wird. Da die nasse Straßenoberfläche 130 ein hohes Reflexionsvermögen aufweist, wird auch der doppelt reflektierte Reflex 126 von dem Radarsensor 110 mit hoher Intensität erfasst und trägt stark zu einem Rauschniveau der reflektierten Intensität bei. Auch die nasse Straßenoberfläche 130 selbst kann das Signal reflektieren und so einen weiteren Strahl 128 zu dem Radarsensor 110 zurückwerfen, der ebenfalls zu dem Rauschniveau der erfassten Signalintensität beiträgt.A beam reflected towards a road 124 encounters a wet road surface in this exemplary embodiment 130 and is reflected by this one more time, so that a double reflected reflex 126 to the radar sensor 110 in the vehicle 101 arrives and is captured by this. As the wet road surface 130 has a high reflectivity, the doubly reflected reflection also becomes 126 from the radar sensor 110 with high intensity detects and greatly contributes to a noise level of the reflected intensity. Even the wet road surface 130 itself can reflect the signal and so another ray 128 to the radar sensor 110 reflect, which also contributes to the noise level of the detected signal intensity.

Zur Bestimmung des Rauschniveaus kann beispielsweise über das Spektrum der gemessenen Signalintensität ein gleitender Mittelwert berechnet werden. Der kleinste Wert, den der gleitende Mittelwert über das Spektrum annimmt, kann als Rauschniveau verwendet werden. Alternativ oder zusätzlich können über einen Bereich des Spektrums, in dem keine Detektionen auftreten, die gleitenden Mittelwerte aufsummiert werden. Eine Detektion tritt auf, wenn die Leistung eine Detektionsschwelle überschreitet, die bevorzugt 2 dB bis 20 dB und besonders bevorzugt 5 dB bis 15 dB höher als der gleitende Mittelwert gewählt werden kann. Das Rauschniveau kann für jede einzelne Antenne und für jede einzelne Frequenzrampe individuell berechnet werden.To determine the noise level, for example, a moving average can be calculated over the spectrum of the measured signal intensity. The smallest value that the moving average takes over the spectrum can be used as the noise level. Alternatively or additionally, the moving average values can be added up over a range of the spectrum in which no detections occur. Detection occurs when the power exceeds a detection threshold which can be selected to be preferably 2 dB to 20 dB and particularly preferably 5 dB to 15 dB higher than the moving average. The noise level can be calculated individually for each individual antenna and for each individual frequency ramp.

In 2 ist das Verfahren, das in Bezug auf 1 beschrieben wurde, dargestellt, wenn es in einer trockenen Umgebung durchgeführt wird. Das Signal 112 wird von dem Objekt 120 auch in dieser Umgebung in verschiedene Richtungen reflektiert und der Strahl 124 trifft auf die hier trockene Straßenoberfläche 132. Da die trockene Straßenoberfläche 132 gegenüber der nassen Straßenoberfläche 130 aus 1 ein deutlich vermindertes Reflexionsvermögen aufweist, ist ein doppelt reflektierter Strahl 127 schwächer als der doppelt reflektierte Strahl 126 und trägt daher nur einen geringen Betrag zu dem Rauschniveau der erfassten Signalintensität bei. Auch der in 1 dargestellte direkt reflektierte Strahl 128 weist in diesem Fall eine deutlich geringere Intensität auf, so dass er nur wenig zum Rauschniveau beiträgt.In 2 is the procedure that is related to 1 when performed in a dry environment. The signal 112 is from the object 120 also in this environment reflected in different directions and the beam 124 meets the dry road surface here 132 . Because the dry road surface 132 against the wet road surface 130 out 1 has a significantly reduced reflectivity is a doubly reflected beam 127 weaker than the double reflected beam 126 and therefore contributes only a small amount to the noise level of the detected signal intensity. The in 1 directly reflected ray shown 128 in this case has a significantly lower intensity, so that it contributes little to the noise level.

In dem in 3 dargestellten weiteren Ausführungsbeispiel, in dem eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens insgesamt mit 300 bezeichnet ist, sendet ein Radarsensor 310 in einem Fahrzeug 301 ein Radarsignal 312 aus.In the in 3rd The illustrated further embodiment, in which an embodiment of a method according to the invention is designated as a whole by 300, sends a radar sensor 310 in a vehicle 301 a radar signal 312 out.

In einer ersten Richtung trifft das Signal 312 auf einen Menschen 320, an dem das Signal reflektiert wird. In Richtung des Fahrzeugs 301 wird das Signal als Strahl 322 reflektiert und von dem Radarsensor 310 in dem Fahrzeug 301 erfasst. In einer zweiten Richtung trifft das Signal 312 auf einen Baum 330, an dem das Signal ebenfalls reflektiert wird. In Richtung des Fahrzeugs 301 wird das Signal als Strahl 332 reflektiert und von dem Radarsensor 310 in dem Fahrzeug 301 erfasst. In einer dritten Richtung trifft das Signal 312 auf ein weiteres Fahrzeug 340, an dem das Signal wiederum reflektiert wird. In Richtung des Fahrzeugs 301 wird das Signal als Strahl 342 reflektiert und von dem Radarsensor 310 in dem Fahrzeug 301 erfasst.The signal hits in a first direction 312 on a person 320 at which the signal is reflected. Towards the vehicle 301 the signal becomes as a ray 322 and reflected by the radar sensor 310 in the vehicle 301 detected. The signal hits in a second direction 312 on a tree 330 at which the signal is also reflected. Towards the vehicle 301 the signal becomes as a ray 332 and reflected by the radar sensor 310 in the vehicle 301 detected. The signal hits in a third direction 312 to another vehicle 340 at which the signal is reflected in turn. Towards the vehicle 301 the signal becomes as a ray 342 and reflected by the radar sensor 310 in the vehicle 301 detected.

Die Strahlen 322, 332 und 342 von den verschiedenen Objekten Mensch 320, Baum 330 und weiteres Fahrzeug 340 tragen dabei jeweils für sich zu einer Erhöhung der Gesamtintensität bei, die an dem Radarsensor 310 erfasst wird. Des weiteren bilden die verschiedenen Objekte jeweils Reflexionsflächen für die an den jeweils anderen Objekten reflektierten Signale, so dass beispielsweise das an dem Menschen 320 reflektierte Signal an dem Baum 330 ein weiteres Mal reflektiert werden kann, was wiederum zu einem Strahl führt, der von dem Radarsensor 310 in dem Fahrzeug 301 erfasst werden kann und der somit ebenfalls einen Betrag zu dem Rauschniveau der reflektierten Intensität beiträgt. Daher kann das Rauschniveau von der Anzahl und der Größe der reflektierenden Objekte beeinflusst werden.The Rays 322 , 332 and 342 of the various objects human 320 , Tree 330 and another vehicle 340 each contribute to an increase in the total intensity that is transmitted to the radar sensor 310 is captured. Furthermore, the various objects each form reflection surfaces for the signals reflected on the respective other objects, so that, for example, that on the person 320 reflected signal on the tree 330 can be reflected one more time, which in turn results in a beam from the radar sensor 310 in the vehicle 301 can be detected and thus also contributes an amount to the noise level of the reflected intensity. Therefore, the number and size of reflective objects can affect the noise level.

In einer bevorzugten Ausführungsform werden dementsprechend Anzahl und Größe von durch den Radarsensor 110, 310 erfassten Objekten 120, 320, 330, 340 in der Bestimmung des Nässeparameters berücksichtigt, um diesen Effekt zu kompensieren. Bei gleichem Rauschniveau wird also in einer Situation, in der viele und/oder große Objekte erfasst werden ein niedrigerer Nässeparameter bestimmt als in einer Situation, in der nur wenige und/oder kleine Objekte erfasst werden.In a preferred embodiment, the number and size of are correspondingly determined by the radar sensor 110 , 310 detected objects 120 , 320 , 330 , 340 taken into account in the determination of the wetness parameter to compensate for this effect. With the same noise level, a lower wetness parameter is determined in a situation in which many and / or large objects are detected than in a situation in which only a few and / or small objects are detected.

Der Nässeparameter kann dabei, wie oben beschrieben, als numerischer Wert bestimmt werden. Beispielsweise kann ein Nässeparameter von 1 bedeuten, dass alle Flächen in der Umgebung des Radarsensors von Wassermolekülen bedeckt sind, während beispielsweise ein Nässeparameter von 0 bedeuten kann, dass kein flüssiges oder festes Wasser in dem Erfassungsbereich des Sensors vorliegt. Diese konkreten Werte sind hierbei nur als Veranschaulichung zu verstehen, es können selbstverständlich in verschiedenen Ausführungsformen der Erfindung auch andere Werte zur Spezifikation dieser Randzustände des Systems verwendet werden.As described above, the wetness parameter can be determined as a numerical value. For example, a wetness parameter of 1 can mean that all surfaces in the vicinity of the radar sensor are covered by water molecules, while, for example, a wetness parameter of 0 can mean that there is no liquid or solid water in the detection range of the sensor. These specific values are to be understood here only as an illustration; other values can of course also be used in various embodiments of the invention to specify these edge states of the system.

Claims

Method for determining a wetness parameter, wherein radar signals (112, 212, 312) are transmitted by means of a radar sensor and reflected signal intensities are detected; a noise level is determined in the signal intensities detected by the radar sensor; and the wetness parameter is determined using the determined noise level.

Procedure according to Claim 1 , a position and a size of objects (120, 220, 320, 330, 340) reflecting radar signals from the detected signal intensities are determined and are taken into account in the determination of the wetness parameter number and size of the objects detected by the radar sensor.

Procedure according to Claim 2 wherein taking into account the number and size of objects detected by the radar sensor comprises reducing the wetness parameter as a function of the number and size of the objects detected.

Method according to one of the preceding claims, wherein noise levels and / or moisture parameters calculated therefrom are stored together with associated time and / or location coordinates.

Procedure according to Claim 4 , whereby in the determination of the wetness parameter correlations between the stored noise levels or the wetness parameters calculated therefrom and associated time and / or location coordinates are taken into account.

Procedure according to Claim 4 or 5 , the determination of the wetness parameter taking into account statistical data on the stored noise levels or wetness parameters calculated therefrom and possibly time and / or location coordinates.

Method according to one of the preceding claims, wherein part of the method is carried out in a computing unit remote from the radar sensor.

A method according to any preceding claim, further comprising measuring a temperature; and a warning message is output if the temperature is below a predefined minimum temperature, if at the same time a moisture parameter is determined which is above a predefined threshold value.

Procedure according to Claim 8 , whereby no warning message is issued if the temperature is not below the minimum temperature or if the wetness parameter is not above the threshold value.

Procedure according to Claim 8 or 9 , whereby the predetermined threshold value is varied with the measured temperature.

Method according to one of the Claims 8 to 10 , the warning message being output to a driver and / or a computing unit of a vehicle.

Method according to one of the preceding claims, wherein the radar sensor is located in a vehicle (110, 210, 310).

Computing unit which is set up to carry out all method steps of a method according to one of the preceding claims.

Computer program that causes a processing unit to perform all process steps of a process according to one of the Claims 1 to 12th to be carried out when it is executed on the processing unit.

Machine-readable storage medium with a computer program stored thereon Claim 14 .