DE102020102380A1

DE102020102380A1 - Verfahren zum Betrieb einer mehrere Radarsensoren umfassenden Radareinrichtung und Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE102020102380A1
Application number: DE102020102380.4A
Authority: DE
Inventors: Winfried Justus; Muhammad Saad Nawaz
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 2020-01-31
Filing date: 2020-01-31
Publication date: 2021-08-05

Abstract

Verfahren zum Betrieb einer mehrere Radarsensoren (3, 4, 5) sowie eine mit den Radarsensoren (3, 4, 5) verbundene Steuereinheit (6) umfassenden Radareinrichtung (2), wobei die Radarsensoren (3, 4, 5) jeweils zum Aussenden wenigstens eines Sendesignals in einem Frequenzband (9, 10, 11) innerhalb eines Gesamtfrequenzbands ausgebildet sind, wobei die Gesamtfrequenzbänder der jeweiligen Radarsensoren (3, 4, 5) zumindest teilweise überlappen, die Radarsensoren (3, 4, 5) das wenigstens eine Sendesignal jeweils in einem Zeitfenster senden und die jeweiligen Startzeitpunkte für das Senden von der Steuereinheit (6) vorgegeben werden, wobei das Zeitfenster eines ersten der Radarsensoren (3) und das Zeitfenster eines zweiten der Radarsensoren (4) teilweise in einem Überlappungszeitabschnitt überlappen, wobei während des Überlappungszeitabschnitts in Abhängigkeit einer Beschränkungsvorschrift das Frequenzband (9) des ersten Radarsensors (3) um wenigstens einen Beschränkungsfrequenzabschnitt reduziert wird und das Frequenzband (10) des zweiten Radarsensors (4) derart beschränkt wird, dass das beschränkte Frequenzband (10) des zweiten Radarsensors (4) nicht mit dem beschränkten Frequenzband (9) des ersten Radarsensors (3) überlappt, wobei das beschränkte Frequenzband (10) des zweiten Radarsensors (4) zumindest teilweise innerhalb des Beschränkungsfrequenzabschnitts liegt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb einer mehrere Radarsensoren sowie eine mit den Radarsensoren verbundene Steuereinheit umfassenden Radareinrichtung, wobei die Radarsensoren jeweils zum Aussenden wenigstens eines Sendesignals in einem Frequenzband innerhalb eines Gesamtfrequenzbandes ausgebildet sind, wobei die Gesamtfrequenzbänder der jeweiligen Radarsensoren zumindest teilweise überlappen, die Radarsensoren das wenigstens eine Sendesignal jeweils in einem Zeitfenster senden und die jeweiligen Startzeitpunkte für das Senden von der Steuereinheit vorgegeben werden. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug.
Moderne Kraftfahrzeuge stellen in der Regel eine Vielzahl von Assistenzsystemen bereit, welche den Fahrer durch einen teilautomatisierten Fahrbetrieb unterstützen und/oder in einem vollautomatisierten Fahrbetrieb zumindest zeitweise die Kraftfahrzeugsteuerung übernehmen. Die für den teilautomatisierten oder automatisierten Fahrbetrieb eingesetzten Assistenzsysteme arbeiten oft auf der Grundlage von Daten, welche durch Radarsysteme des Kraftfahrzeuges erzeugt werden. Ein Kraftfahrzeug kann dazu mehrere unterschiedliche Radare für unterschiedliche Funktionen enthalten, beispielsweise ein Fernbereichsradar (long-range radar) um Objekte in Entfernungen von bis zu 300m zu detektieren, ein Mittelbereichsradar (mid-range radar), um Objekte in Entfernungen bis 150m zu detektieren, ein Kurzbereichsradar (short-range radar) und/oder eine Mehrzahl von Eckradaren (corner radars), um insbesondere das Nahfeld innerhalb einiger Meter um das Kraftfahrzeug herum mit einem 360°-Erfassungsbereich zu erfassen und beispielsweise eine Einparkhilfe bereitstellen zu können.
Die unterschiedlichen Radarsysteme können zumindest teilweise unterschiedliche Frequenzbänder belegen. Ein Fernbereichsradar und/oder ein Mittelbereichsradar kann jeweils beispielsweise im 77 GHz-Frequenzbereich arbeiten und die Eckradare können beispielsweise im 24 GHz-Frequenzbereich arbeiten. Neben unterschiedlichen Frequenzbereichen können sich auch die für die einzelnen Radare verwendeten Modulationsmethoden, beispielsweise slow-chirp, fast-chirp oder Puls-Doppler, unterscheiden. Durch die Wahl unterschiedlicher Frequenzbereiche und/oder unterschiedlicher Modulationsmethoden ist es möglich, die einzelnen Radardaten auch bei zumindest teilweise überlappenden Empfangsbereichen im Rahmen einer Datenauswertung zu separieren, sodass das Auftreten von Interferenz zwischen den einzelnen Radarsystemen vermieden werden kann.
Aus dem Stand der Technik sind verschiedene Verfahren zum Betreiben von Radarsensoren einer mehrere Radarsensoren umfassenden Radareinrichtung bekannt.
In DE 10 2005 056 800 A1 wird ein Verfahren zum Betreiben eines Radarsystems eines Kraftfahrzeugs beschrieben. Das Radarsystem umfasst mindestens ein erstes Sensormodul sowie mindestens ein weiteres Sensormodul, wobei ein Erfassungsbereich des ersten Sensormoduls zumindest teilweise mit einem Erfassungsbereich des zweiten Sensormoduls überlappt. Das erste Sensormodul empfängt in einem Überwachungsmodus ein von dem weiteren Sensormodul ausgesandtes Sendesignal, um Informationen über den Betriebszustand des weiteren Sensormoduls zu erhalten. In Abhängigkeit dieses Betriebszustandes kann das Sensormodul auf den Betrieb des weiteren Sensormoduls synchronisiert werden.
US 2016/0109568 A1 beschreibt ein Radarsystem mit einer Mehrzahl von Radarsensoren, welche jeweils eine individuelle Steuereinrichtung umfassen. Durch die Steuereinrichtungen der Radarsensoren können die Daten von empfangenen Radarwellen ausgewertet werden. Durch eine mit den jeweiligen Radarsensoren verbundene zentrale Auswerteeinrichtung erfolgt eine gemeinsame Auswertung der von den Radarsensoren erfassten Daten, wobei der Sendebetrieb der einzelnen Radarsensoren über die gemeinsame Auswerteeinrichtung synchronisiert werden kann.
Aus DE 10 2016 004 305 A1 ist ein Kraftfahrzeug mit mehreren in unterschiedlichen Einbaupositionen angeordneten Radarsensoren bekannt. Die Radarsensoren können jeweils als Sender und/oder als Empfänger betrieben werden, wobei durch eine Steuereinrichtung wenigstens ein erster Radarsensor zum Aussenden eines Sendesignals und wenigstens ein von dem ersten Radarsensor verschiedener zweiter Radarsensor zum Empfangen eines Reflektionssignals des Sendesignals angesteuert werden. Die Steuereinrichtung ermittelt anschließend wenigstens eine das Umfeld des Kraftfahrzeugs beschreibende Sensorinformation in Abhängigkeit des Sendesignals des ersten Radarsensors und des durch den zweiten Radarsensor empfangenen Reflektionssignals.
Durch die Bereitstellung des 77 GHz-Frequenzbandes für automobile Anwendungen und durch den klaren Vorteil, welcher sich für die Verwendung von frequenzmodulierten Dauerstrichradaren (frequency-modulated continuous wave, FMCW) verglichen mit anderen Modulationstechniken zeigt, ist es wünschenswert, dass möglichst viele Radarsensoren in einem Kraftfahrzeug in diesem Frequenzband sowie mit dieser Modulationstechnik betrieben werden können. Das Betreiben von mehreren Radarsensoren in zumindest teilweise überlappenden Frequenzbereichen sowie mit derselben Modulationsmethode hat den Nachteil, dass verstärkt Interferenz zwischen den einzelnen Radarsensoren auftreten kann, sodass eine Erfassung eines Umfelds eines Kraftfahrzeugs oder Ähnliches erschwert wird. Durch die Interferenz wird das Rauschlevel für die einzelnen Radarsensoren vergrößert, was eine Reduktion der maximal möglichen Entfernung für das Erfassen von Objekten im Umfeld des Kraftfahrzeugs zur Folge hat und bewirken kann, dass eine Separation der unterschiedlichen, von den einzelnen Radarsensoren erzeugten Daten bei deren Auswertung nicht mehr zuverlässig möglich ist.
Zur Vermeidung von Interferenz sind grundsätzlich verschiedene Multiplexverfahren bekannt. Beim sogenannten Zeitmultiplexing werden die Radarsensoren derart betrieben, dass sie nicht gleichzeitig senden, sodass zu einem gegebenen Zeitpunkt nur ein Radarsensor sendet bzw. von diesem Radarsensor ausgesendete und reflektierte Wellen erfasst werden. Diese Methode hat den Nachteil, dass bei einer Vielzahl von Radarsensoren aufgrund der Dauer der einzelnen Erfassungszyklen sich insgesamt eine sehr große Zeitspanne ergibt, bis ein Radarsensor erneut messen kann. Insbesondere für eine Umfelderfassung eines Kraftfahrzeuges ist dies nachteilig, da sich die Position einzelner Objekte im Umfeld des Kraftfahrzeugs fortlaufend ändern kann und daher möglichst oft durch eine erneute Messung überprüft werden soll.
Eine andere Methode zum Multiplexen ist das sogenannte Frequenzmultiplexing, bei dem die Radarsensoren gleichzeitig senden, wobei jedoch das zur Verfügung stehende Frequenzband in verschiedene, jeweils einem der Radarsensoren zugeordnete Subbänder aufgeteilt wird, welche nicht überlappen. Dieses Verfahren hat den Nachteil, dass die für die jeweiligen Radarsensoren zur Verfügung stehende Bandbreite auf die ihnen jeweils zugeteilten Subbänder beschränkt ist, wodurch ebenfalls ihre Erfassungseigenschaften eingeschränkt werden.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Verfahren zum Betrieb einer mehrere Radarsensoren umfassenden Radareinrichtung anzugeben, welches das Auftreten von Interferenz vermeidet und gleichzeitig die Erfassungseigenschaften der Radarsensoren möglichst wenig einschränkt.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist bei einem Verfahren der eingangs genannten Art erfindungsgemäß vorgesehen, dass das Zeitfenster eines ersten der Radarsensoren und das Zeitfenster eines zweiten der Radarsensoren teilweise in einem Überlappungszeitabschnitt überlappen, wobei während des Überlappungszeitabschnitts in Abhängigkeit einer Beschränkungsvorschrift das Frequenzband des ersten Radarsensors um wenigstens einen Beschränkungsfrequenzabschnitt reduziert wird und das Frequenzband des zweiten Radarsensors derart beschränkt wird, dass das beschränkte Frequenzband des zweiten Radarsensors nicht mit dem beschränkten Frequenzband des ersten Radarsensors überlappt, wobei das beschränkte Frequenzband des zweiten Radarsensors zumindest teilweise innerhalb des Beschränkungsfrequenzabschnitts liegt.
Dadurch, dass die Gesamtfrequenzbänder der jeweiligen Radarsensoren zumindest teilweise überlappen und auch die Zeitfenster, in denen die Radarsensoren jeweils senden, teilweise in dem Überlappungszeitabschnitt überlappen, können die Nachteile eines reinen Zeitmultiplexings und die eines reinen Frequenzmultiplexings überwunden werden. Durch das Senden in wenigstens teilweise überlappenden Frequenzbändern kann vorteilhaft vermieden werden, dass jedem der Radarsensoren ein einzelnes Subband, welches nicht mit anderen Subbändern überlappt, zugewiesen werden muss. Durch die teilweise zeitliche Überlappung der Zeitfenster, in denen die Radarsensoren jeweils senden, wird es vorteilhaft ermöglicht, dass die Radarsensoren in schnellerer Folge hintereinander messen können, als es bei einem reinen Zeitmultiplexing ohne zeitliche Überlappung der Fall wäre.
Um in dem Überlappungszeitabschnitt, in dem das Zeitfenster des ersten Radarsensors und das Zeitfenster des zweiten Radarsensors überlappen, aufgrund der ebenfalls wenigstens teilweise überlappenden Gesamtfrequenzbänder das Auftreten von Interferenz zu vermeiden, wird in dem erfindungsgemäßen Verfahren das Frequenzband des ersten Radarsensors ausgehend von dem Gesamtfrequenzband des ersten Radarsensors um wenigstens einen Beschränkungsfrequenzabschnitt reduziert. Auch das Frequenzband des zweiten Radarsensors wird in dem Überlappungszeitabschnitt ausgehend von dem Gesamtfrequenzband des zweiten Radarsensors beschränkt. Die Beschränkung des Frequenzbands des ersten Radarsensors und die Beschränkung des Frequenzbands des zweiten Radarsensors erfolgen dabei in Abhängigkeit einer Beschränkungsvorschrift. Ferner erfolgt das Beschränken der Frequenzbänder derart, dass das beschränkte Frequenzband des zweiten Radarsensors nicht mit dem beschränkten Frequenzband des ersten Radarsensors überlappt, wobei das beschränkte Frequenzband des zweiten Radarsensors zumindest teilweise innerhalb des Beschränkungsfrequenzabschnitts liegt.
Mit anderen Worten sendet also der zweite Radarsensor in dem Überlappungszeitabschnitt zumindest teilweise innerhalb des Beschränkungsfrequenzabschnitts, welcher von dem Frequenzband des ersten Radarsensors durch die Beschränkung abgeschnitten wurde. Dazu wird das Frequenzband des zweiten Radarsensors derart beschränkt, dass es den vom ersten Frequenzband abgeschnittenen Beschränkungsfrequenzabschnitt zumindest teilweise umfasst und auch nicht mit dem verbleibenden, beschränkten Frequenzband des ersten Radarsensors überlappt. Dies ermöglicht vorteilhaft, dass in dem Überlappungszeitabschnitt die Radarsensoren mit jeweils beschränkten und sich nicht überlappenden Frequenzbändern senden, wohingegen die Radarsensoren außerhalb des Überlappungszeitabschnitts, in dem jeweils entweder nur der erste Radarsensor oder nur der zweite Radarsensor sendet, mit einem unbeschränkten Frequenzband, also mit ihrem jeweiligen Gesamtfrequenzband, senden können.
Die Erfindung beruht auf dem Gedanken, dass für das Betreiben eines Radarsensors ohne nennenswerte Funktionseinschränkung nicht zu allen Zeitpunkten des Sendens eines Radarsensors das Gesamtfrequenzband zur Verfügung stehen muss, solange es zumindest zeitliche Teilbereiche während des Sendens gibt, in denen das Gesamtfrequenzband zur Verfügung steht. Durch das Erzeugen des Überlappungszeitabschnitts, in dem wenigstens zwei Radarsensoren gleichzeitig senden, wird erreicht, dass insbesondere zyklisch nacheinander messende Radarsensoren einer mehrere Radarsensoren umfassenden Radareinrichtung schneller wieder messen können, da mit dem Senden des zweiten Radarsensors bereits wieder begonnen wird, bevor das Zeitfenster des ersten Radarsensors abgelaufen ist. Dies reduziert die Dauer, welche zwischen zwei Sendevorgängen eines Radarsensors liegt, wodurch eine Funktion der Radareinrichtung, beispielsweise eine Umfelderfassung mittels der Radareinrichtung, verbessert werden kann.
Es ist insbesondere möglich, dass es mehr als einen ersten und mehr als einen zweiten Radarsensor gibt, wobei mehrere erste bzw. mehrere zweite Radarsensoren jeweils gleichzeitig senden und ihre Frequenzbänder jeweils gleich beschränkt werden. Dies ist beispielsweise möglich, wenn die Erfassungsbereiche der zwei ersten Radarsensoren untereinander nicht überlappen, jeweils aber mit dem Erfassungsbereich eines zweiten Radarsensors überlappen, sodass durch die Beschränkung gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren eine Interferenz zwischen dem zweiten Radarsensor und jedem der beiden ersten Radarsensoren vermieden wird. Dies gilt entsprechend auch für Szenarien, in denen mehrere erste und auch mehrere zweite Radarsensoren vorhanden sind.
Der erste Radarsensor kann sowohl vor dem zweiten Radarsensor als auch nach dem zweiten Radarsensor senden. Entscheidend für das erfindungsgemäße Verfahren ist nur, dass das Zeitfenster, in dem der erste Radarsensor sendet, und das Zeitfenster, in dem der zweite Radarsensor sendet, teilweise in dem Überlappungszeitabschnitt überlappen. Der Überlappungszeitabschnitt ist dabei kürzer als jedes der beiden Zeitfenster, sodass es folglich sowohl ein Zeitbereich, in dem nur der erste Radarsensor sendet, als auch ein Zeitbereich, in dem nur der zweite Radarsensor sendet, existiert.
Die Frequenzbänder des ersten und des zweiten Radarsensors sind außerhalb des Überlappungszeitabschnitts zumindest zeitweise nicht beschränkt, sodass die Radarsensoren außerhalb des Überlappungszeitabschnitts jeweils zumindest zeitweise in ihrem bauartbedingt vorgegebenen Gesamtfrequenzband senden können. Das Beschränken des Frequenzbandes des ersten Radarsensors und des Frequenzbandes des zweiten Radarsensors im Überlappungszeitabschnitt kann als ein komplementäres Beschränken aufgefasst werden, da der Beschränkungsfrequenzabschnitt, welcher dem ersten Radarsensor aufgrund der Beschränkung nicht mehr zum Senden zur Verfügung steht, zumindest teilweise dem zweiten Radarsensor zum Senden zur Verfügung steht.
Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird der Vorteil erreicht, dass es zu keinem Zeitpunkt zum Senden zweier Radarsensoren sowohl mit überlappenden Frequenzbändern als auch mit überlappenden Zeitfenstern kommt. Auf diese Weise kann vorteilhaft eine Interferenz zwischen den Radarsensoren der Radareinrichtung, insbesondere bei Radarsensoren mit zumindest teilweise räumlich überlappenden Erfassungsbereichen, vermieden werden. Durch die teilweise überlappenden Zeitfenster wird weiterhin vorteilhaft eine schnellere Folge der Sendesignale als bei einem Zeitmultiplexverfahren erreicht. Weiterhin ermöglicht die insbesondere nur zeitweise Frequenzbandbeschränkung im Überlappungszeitabschnitt zumindest teilweise ein Senden mit größerer Bandbreite außerhalb des Überlappungszeitabschnitts, als es bei einem reinen Frequenzmultiplexverfahren möglich wäre. Bei Radarsensoren, welche mehr als ein Sendesignal aussenden können, wie zum Beispiel bei Multimode-Radarsensoren, können alle Sendesignale innerhalb des jeweiligen, zumindest zeitweise beschränkten Frequenzbands des Radarsensors gesendet werden.
Durch die Steuereinheit, welche die jeweiligen Startzeitpunkte für das Senden der Radarsensoren vorgibt, kann ein synchrones Aussenden der Sendesignale der Radarsensoren und/oder ein definierter Zeitversatz zwischen den einzelnen Zeitfenstern erzeugt werden. Bei der Steuereinheit kann es sich um ein separates, mit den Radarsensoren der Radareinrichtung verbundenes Steuergerät handeln. Es ist auch möglich, dass die Steuereinheit ein Bestandteil wenigstens eines der Radarsensoren ist, wobei dieser Radarsensor mit den anderen Radarsensoren der Radareinrichtung verbunden ist, so dass durch die Steuereinheit auch für die weiteren Radarsensoren der Radareinrichtung die jeweiligen Startzeitpunkte vorgegeben werden können.
In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass Radarsensoren verwendet werden, welche jeweils innerhalb desselben Gesamtfrequenzbands senden. In der Regel ist bei Radarsensoren das Gesamtfrequenzband, in dem sie senden bzw. empfangen können, bauartbedingt vorgegeben. Weiterhin sind für bestimmte Anwendungen definierte Frequenzbänder vorgesehen oder vorgeschrieben. Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht es vorteilhaft, dass zwei Radarsensoren jeweils zumindest zeitweise in einem Frequenzband senden können, welches dem für ihre Funktion zur Verfügung stehenden Gesamtfrequenzband entspricht, sodass auch für mehrere, unterschiedlichen Funktionen zugeordnete Radarsensoren vorteilhaft Radarsensoren derselben Bauart verwendet werden können. Insbesondere wird ermöglicht, dass mehrere innerhalb eines für mehrere Funktionen bevorzugten Gesamtfrequenzbands betreibbare Radarsensoren eingesetzt werden können. Dabei ist außerhalb des Überlappungszeitabschnitts jeweils insbesondere ein Senden in einem Frequenzband entsprechend dem kompletten zur Verfügung stehenden Gesamtfrequenzband jedes Radarsensors möglich.
Erfindungsgemäß kann vorgesehen sein, dass die Beschränkungsvorschrift eine zeitabhängige Beschränkungsfunktion umfasst, wobei das Frequenzband des ersten Radarsensors während des Überlappungszeitabschnitts in Abhängigkeit der Beschränkungsinformation um wenigstens einen zeitabhängigen Beschränkungsfrequenzabschnitt beschränkt wird.
Durch die Verwendung einer zeitabhängigen Beschränkungsfunktion als Beschränkungsvorschrift wird der Vorteil erreicht, dass innerhalb des Überlappungszeitabschnitts keine unveränderliche Aufteilung zwischen den Frequenzbändern erfolgt, sondern dass eine zeitabhängige, während des zeitlichen Verlaufs des Überlappungszeitabschnitts anpassbare Beschränkung vorgenommen werden kann. Durch die zeitabhängige Beschränkung innerhalb des Überlappungszeitabschnitts kann die Aufteilung der Frequenzbänder durch die Beschränkung beispielsweise an die Messmethode eines oder mehrerer der Radarsensoren und/oder an ein von einem oder mehreren der Radarsensoren verwendetes Modulationsverfahren angepasst werden, sodass vorteilhaft eine Auswirkung der Beschränkung des jeweiligen Frequenzbandes auf die Funktion des Radarsensors, das heißt auf seine Erfassungseigenschaften, möglichst gering gehalten werden kann.
Durch die zeitabhängige Beschränkungsfunktion kann der von dem ersten Radarsensor durch die Beschränkung wegfallende, wenigstens eine Beschränkungsfrequenzabschnitt zeitabhängig ausgestaltet werden und zumindest einen Teil des von dem beispielsweise durch eine Verringerung seiner Beschränkung hinzugewonnenen Teil des beschränkten Frequenzbandes des zweiten Radarsensors darstellen. Insbesondere kann dabei die Beschränkung des Frequenzbands des zweiten Radarsensors ebenfalls zeitabhängig sein. Es kann dabei vorgesehen sein, dass das Frequenzband des ersten Radarsensors mit einer im Überlappungszeitabschnitt zunehmenden Beschränkung entsprechend der Beschränkungsfunktion beschränkt wird, wobei eine Beschränkung des Frequenzbandes des zweiten Radarsensors im Verlauf des Überlappungszeitabschnitts insbesondere entsprechend zu dem beschränkten Frequenzband des ersten Radarsensors verringert wird, sodass fortlaufend von dem ersten Frequenzband durch die Beschränkung entfallende Abschnitte dem zweiten beschränkten Frequenzband zumindest teilweise hinzugefügt werden. Die Beschränkungsvorschrift kann eine oder mehrere, insbesondere abschnittsweise definierte, Beschränkungsfunktionen umfassen, welche insbesondere für die gesamte Dauer eines Überlappungszeitabschnitts eine Beschränkung definieren.
In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Beschränkungsfunktion eine lineare Funktion ist oder umfasst, wobei das Frequenzband des ersten Radarsensors während des Überlappungszeitabschnitts zumindest teilweise gemäß der linearen Funktion verringert wird und eine Beschränkung des Frequenzbandes des zweiten Radarsensors während des Überlappungszeitabschnitts zumindest teilweise gemäß der linearen Funktion verringert wird. Die lineare Funktion kann dabei insbesondere wenigstens eine bereichsweise definierte Funktion umfassen, welche eine innerhalb des Beschränkungszeitabschnitts verlaufende Gerade beschreibt. Für mehrere aufeinanderfolgende Überlappungszeitabschnitte kann dabei jeweils eine Beschränkung gemäß derselben linearen Funktion erfolgen. Es ist auch möglich, dass zeitlich aufeinanderfolgende Überlappungszeitabschnitte jeweils gemäß unterschiedlicher Beschränkungsfunktionen beschränkt werden.
Erfindungsgemäß kann vorgesehen sein, dass die Beschränkungsfunktion eine Frequenzlücke und/oder eine Zeitlücke umfasst, wobei die Frequenzbänder der Radarsensoren im Überlappungszeitabschnitt durch die Frequenzlücke und/oder die Zeitlücke voneinander getrennt sind. Durch die erfindungsgemäß vorgenommene Beschränkung im Überlappungszeitabschnitt sind die Frequenzbänder zumindest bereichsweise ebenfalls zeitabhängig. Durch das Vorsehen einer Frequenzlücke und/oder einer Zeitlücke kann ein Abstand zwischen dem beschränkten Frequenzband eines ersten Radarsensors und dem beschränkten Frequenzband eines zweiten Radarsensors in zeitlicher bzw. in frequenzlicher Hinsicht erreicht werden. Durch das Vorsehen einer Frequenzlücke kann bewirkt werden, dass die Frequenzbänder der Radarsensoren zu einem gleichen Zeitpunkt innerhalb des Überlappungszeitabschnitts um den Wert der Frequenzlücke voneinander beabstandet sind. Entsprechend kann durch die Zeitlücke bewirkt werden, dass die Frequenzbänder der Radarsensoren im Überlappungszeitabschnitt bezogen auf eine gleiche Frequenz durch den Wert der Zeitlücke voneinander getrennt sind. Der Wert der Frequenzlücke und der Wert der Zeitlücke können dabei als eine Linienbreite der Beschränkungsfunktion aufgefasst werden, durch welche bei einer vorgegebenen Skalierung auf Zeit- und Frequenzachse eine Zeitlücke und eine Frequenzlücke, also ein Abstand zwischen den ebenfalls über der Zeitachse und der Frequenzachse aufgetragenen Frequenzbändern des ersten und des zweiten Radarsensors, definiert wird.
In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass Radarsensoren verwendet werden, deren Gesamtfrequenzbänder in einem Bereich zwischen einschließlich 76 GHz bis einschließlich 81 GHz, insbesondere zwischen 76 GHz und 77 GHz liegen. Bei derartig ausgestalteten Radarsensoren kann weiterhin erfindungsgemäß vorgesehen werden, dass als Wert der Frequenzlücke ein Wert zwischen einschließlich 1 MHz und 20 MHz, insbesondere zwischen 5 MHz und 10 MHz, verwendet wird und/oder dass als Wert der Zeitlücke ein Wert zwischen einschließlich 0,1 ms und 10 ms, insbesondere ein Wert von 1 ms, verwendet wird. Verglichen mit der gesamten Bandbreite bzw. mit der gesamten zeitlichen Dauer eines Zeitfensters, in dem die Radarsensoren senden, stellen die Frequenzlücke bzw. die Zeitlücke nur eine äußerst geringe Einschränkung dar. Durch das Vorsehen der Frequenzlücke und/oder der Zeitlücke kann die Interferenz zwischen den jeweiligen Radarsensoren weiter reduziert werden, da ein randseitiges direktes Angrenzen der beschränkten Frequenzbänder vermieden wird. Weiterhin können auch kleine Zeitschwankungen bei der Synchronisation der Sendezeitpunkte der Radarsensoren ausgeglichen werden, da aufgrund der Zeitlücke und der Frequenzlücke auch bei einem geringen Abweichen vom vorgesehenen Sendezeitpunkt ein Überlappen der beschränkten Frequenzbänder vermieden wird. Grundsätzlich ist es möglich, das erfindungsgemäße Verfahren auch bei in anderen Gesamtfrequenzbereichen sendenden Radarsensoren einzusetzen. Der Wert der Frequenzlücke und/oder der Wert der Zeitlücke kann insbesondere in Abhängigkeit des Gesamtfrequenzbereichs der jeweils verwendeten Radarsensoren angepasst werden.
Erfindungsgemäß kann vorgesehen sein, dass wenigstens der erste Radarsensor und der zweite Radarsensor, insbesondere alle Radarsensoren der Radareinrichtung, zyklisch nacheinander senden, wobei sich die Zeitfenster zweier aufeinanderfolgender Sendesignale jeweils in einem Überlappungszeitabschnitt überlappen, wobei während jedes Überlappungszeitabschnitts die Frequenzbänder der die überlappenden Sendesignale sendenden Radarsensoren in Abhängigkeit der Beschränkungsvorschrift beschränkt werden. Die zyklisch nacheinander sendenden Radarsensoren können dabei durch die Steuereinheit mit synchronen Startzeitpunkten bzw. mit einem definierten zeitlichen Versatz zwischen den Startzeitpunkten betrieben werden. Es ist insbesondere auch möglich, dass zusätzlich zu dem ersten Radarsensor und dem zweiten Radarsensor ein dritter Radarsensor und/oder weitere Radarsensoren zyklisch nacheinander senden. Insbesondere können alle Radarsensoren der Radareinrichtung zyklisch nacheinander senden. Bei einem weiterhin vorgesehen dritten Radarsensor kann sich als Sendereihenfolge beispielsweise die Reihenfolge 1-2-3-1-2-3 usw. ergeben. Bei mehr als drei zyklisch nacheinander sendenden Radarsensoren und/oder bei mehr als drei zyklisch nacheinander sendenden Gruppen von Radarsensoren können entsprechend auch weitere Sendereihenfolgen eingesetzt werden.
Unabhängig von der Anzahl der zyklisch nacheinander sendenden Radarsensoren kann stets einer der Radarsensoren als ein erster Radarsensor und einer der Radarsensoren als ein zweiter Radarsensor im Sinne der Erfindung verstanden werden. Dies bedeutet, dass bei den zyklisch nacheinander sendenden Radarsensoren jeweils eine Überlappung eines Zeitfensters zu Beginn des Zeitfensters eines Radarsensors sowie eine Überlappung am Ende des Zeitfensters jedes Radarsensors vorliegt. Zwischen den jeweils beiden Überlappungszeitabschnitten besteht jeweils weiterhin ein Bereich, in dem der betreffende Radarsensor ohne Beschränkung seines Frequenzbandes und ohne Überlappung mit dem Frequenzband eines weiteren Radarsensors senden kann. Es ist auch möglich, dass es mehrere erste, mehrere zweite und/oder mehrere weitere Radarsensoren gibt, welche beispielsweise derart angeordnet sind, dass ihre Erfassungsbereiche nicht überlappen. Dies ermöglicht es, dass die mehreren ersten und/oder mehreren weiteren Radarsensoren als eine Gruppe jeweils gleichzeitig senden können. Dabei kann insbesondere für jeden Radarsensor einer Gruppe jeweils eine gleiche Beschränkung seines Frequenzbandes innerhalb eines Überlappungszeitabschnitts vorgenommen werden.
In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Radarsensoren jeweils als Dauerstrichradar, insbesondere als frequenzmoduliertes Dauerstrichradar (frequency-modulated continuous wave radar, FMCW-Radar), Doppler-Radar und/oder Pulsed-Noise-Radar betrieben werden. Dazu kann vorgesehen sein, dass die Radarsensoren jeweils als ein Dauerstrichradar, ein FMCW-Radar, ein Doppler-Radar oder ein Pulsed-Noise-Radar ausgebildet sind. Die Verwendung von beispielsweise als FMCW-Radar betreibbaren bzw. als FMCW-Radar ausgebildeten Radarsensoren hat den Vorteil, dass durch die erfindungsgemäß vorgesehene Beschränkung der Frequenzbänder in dem Überlappungszeitabschnitt vorteilhaft bei einem als FMCW-Radar betriebenen Radar keine oder nur eine sehr geringe Beeinträchtigung seines Betriebes aufgrund der Frequenzbeschränkung im Überlappungszeitabschnitt erfolgt, da aufgrund der verwendeten Modulationsmethode zeitabhängig zumindest teilweise innerhalb eines Zeitfensters nicht die gesamte Bandbreite des zur Verfügung stehenden Gesamtfrequenzbands verwendet wird. Dieser Effekt kann entsprechend auch bei anderen Radartypen auftreten und mit vergleichbarem Vorteil genutzt werden.
Erfindungsgemäß kann vorgesehen sein, dass durch die Radareinrichtung ein Umfeld der Radareinrichtung zumindest teilweise erfasst wird, wobei die Radareinrichtung die Beschränkungsvorschrift in Abhängigkeit des erfassten Umfelds ermittelt. Die Beschränkungsvorschrift kann durch wenigstens einen der Radarsensoren und/oder durch die Steuereinheit ermittelt werden. Dabei kann eine Beschränkungsfunktion und/oder ein Wert einer Frequenzlücke und/oder ein Wert einer Zeitlücke ermittelt und als Beschränkungsvorschrift verwendet werden. Auf diese Weise wird es ermöglicht, dass die Beschränkungsvorschrift jeweils an unterschiedliche, sich aus dem jeweils aktuell vorherrschenden Umfeld des Kraftfahrzeugs ergebende Betriebssituation der einzelnen Radarsensoren angepasst werden kann. Abhängig von einem aktuellen Umfeld des Kraftfahrzeugs können sich unterschiedliche Betriebsweisen der Radarsensoren ergeben, welche durch die Ermittlung der Beschränkungsvorschrift in Abhängigkeit des erfassten Umfelds berücksichtigt werden können.
Für ein erfindungsgemäßes Kraftfahrzeug ist vorgesehen, dass es eine Radareinrichtung mit mehreren Radarsensoren und einer mit den Radarsensoren verbundenen Steuereinheit umfasst, wobei die Steuereinheit zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der vorangegangenen Ansprüche eingerichtet ist.
Sämtliche vorangehend in Bezug zu dem erfindungsgemäßen Verfahren beschriebenen Vorteile und Ausgestaltungen gelten entsprechend auch für das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug.
Erfindungsgemäß kann vorgesehen sein, dass die Radarsensoren wenigstens einen Fernbereichsradarsensor, einen Mittelbereichsradarsensor und/oder einen Nahbereichsradarsensor umfassen und/oder dass die Radarsensoren jeweils einen in einem Innenraum des Kraftfahrzeugs angeordneten Radarsensor, insbesondere einen Radarsensor zur Fahrerbeobachtung und/oder einen Radarsensor zur Gestenerfassung, umfassen. Für ein Umfeld des Kraftfahrzeugs erfassende Radarsensoren, wie Fernbereichsradarsensoren, Mittelbereichsradarsensoren und/oder Nachbereichsradarsensoren, wie beispielsweise Eckbereichsradarsensoren, können sich räumlich zumindest teilweise überlappende Erfassungsbereiche ergeben, in denen die Radarsensoren vorteilhaft durch das erfindungsgemäße Verfahren zur Reduzierung und/oder Vermeidung von Interferenz betrieben werden können. Auch wenigstens zwei in einem Innenraum eines Kraftfahrzeugs angeordnete Radarsensoren können zumindest teilweise überlappende Erfassungsbereiche aufweisen, so dass auch diese Radarsensoren vorteilhaft mit dem erfindungsgemäßen Verfahren betrieben werden können. Bei den in einem Innenraum des Kraftfahrzeugs angeordneten Radarsensoren kann es sich beispielsweise um Radarsensoren zur Fahrerbeobachtung und/oder um Radarsensoren zur Gestenerfassung handeln.
Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispielen sowie anhand der Zeichnungen. Diese sind schematische Darstellungen und zeigen:

1 ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs,
2 ein erstes Diagramm, in dem die Frequenzverläufe mehrerer Radarsensoren über die Zeit dargestellt sind, und
3 ein zweites Diagramm, in dem die Frequenzbänder mehrerer Radarsensoren über der Zeit dargestellt sind.

In 1 ist ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs 1 dargestellt. Das Kraftfahrzeug 1 umfasst eine Radareinrichtung 2 sowie einen ersten Radarsensor 3, einen zweiten Radarsensor 4, zwei dritte Radarsensoren 5 sowie eine Steuereinheit 6. Die Steuereinheit 6 ist mit jedem der Radarsensoren 3, 4, 5, über eine Verbindung 7 der Radareinrichtung 2 verbunden. Alternativ kann die Steuereinheit 6 als ein Bestandteil eines der Radarsensoren 3, 4, 5, ausgebildet sein, wobei der die Steuereinheit 6 aufweisende Radarsensor mit den weiteren Radarsensoren der Radareinrichtung 2 verbunden ist. Die Verbindung 7 kann beispielsweise als elektrische oder optische Leitung ausgebildet sein. Über die elektrische Leitung 7 kann die Steuereinheit 6 die jeweiligen Startzeitpunkte für ein Senden durch die einzelnen Radarsensoren 3, 4, 5 vorgeben, sodass die Radarsensoren 3, 4, 5, durch die Steuereinheit 6 synchronisiert werden können.
Die Radarsensoren 3, 4, 5 des Kraftfahrzeuges 1 sind jeweils als ein frequenzmoduliertes Dauerstrich-Radar (FMCW-Radar) ausgebildet und weiterhin dazu vorgesehen, in einem Gesamtfrequenzband zwischen einschließlich 76 GHz bis einschließlich 81 GHz zu senden bzw. zu empfangen. Der erste Radarsensor 3 wird dabei als ein Fernbereichsradarsensor (long-range radar sensor) verwendet. Der zweite Radarsensor 4 bildet einen Mittelbereichsradarsensor (mid-range radar sensor) und die zwei dritten Radarsensoren 5 jeweils einen als Eckbereichsradarsensor (corner radar sensor) ausgebildeten Nahbereichssensor (short-range-radar sensor), mittels welchen ein Nahbereich um das Kraftfahrzeug 1 erfasst werden kann.
Die Erfassungsbereiche (nicht dargestellt) der Radarsensoren 3, 4, 5 überlappen hierbei teilweise, wobei aufgrund der Ausbildung der Radarsensoren 3, 4, 5 zum Senden in dem gleichen Gesamtfrequenzband bei einem gleichzeitigen Aussenden Interferenz auftreten kann. Zur Vermeidung und/oder zur Reduktion von auftretender Interferenz ist die Steuereinheit 6 zur Durchführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens, welches nachfolgend detailliert erläutert wird, ausgebildet.
In 2 ist ein erstes Diagramm 8 dargestellt, welches zur Erläuterung eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Verfahrens herangezogen wird. Im Diagramm 8 ist auf der Abszisse die Zeit t und auf der Ordinate die Frequenz f aufgetragen. Weiterhin dargestellt sind drei Frequenzbänder 9, 10, 11, welche den Radarsensoren 3, 4, 5 des Kraftfahrzeuges 1 zugeordnet sind. Dabei ist das Frequenzband 9 das Frequenzband des ersten Radarsensors 3, das Frequenzband 10 das Frequenzband des zweiten Radarsensors 4 und das Frequenzband 11 das Frequenzband jedes der Radarsensoren 5. Die jeweiligen Startzeitpunkte des Sendens, also die Zeitpunkte, zu denen die Zeitfenster des Aussendens der jeweiligen Radarsensoren 3, 4, 5 beginnen, werden über die Steuereinheit 6 vorgegeben.
In der beispielhaften Darstellung in 2 beginnt das Zeitfenster des zweiten Radarsensors und somit auch das Frequenzband 10 zum Zeitpunkt t₁ und das Zeitfenster der dritten Radarsensoren und somit auch deren Frequenzband 11 zum Zeitpunkt t₃. Weiterhin endet das Zeitfenster des ersten Radarsensors 3 und somit auch sein Frequenzband 9 zum Zeitpunkt t₂ und das Zeitfenster des zweiten Radarsensors 4 zum Zeitpunkt t₄. Zwischen den Zeitfenstern der Radarsensoren 3, 4, 5 und somit auch zwischen ihren Frequenzbändern 9, 10, 11 entsteht jeweils ein Überlappungszeitabschnitt, in dem die Frequenzbänder zweier aufeinanderfolgend sendender Radarsensoren zumindest teilweise überlappen. Der Überlappungszeitabschnitt, in dem das Frequenzband 9 des ersten Radarsensors 3 mit dem Frequenzband 10 des zweiten Radarsensors 4 überlappt, erstreckt sich in 2 zwischen den Zeitpunkten t₁ und t₂. Entsprechend erstreckt sich der Überlappungszeitabschnitt, indem das Frequenzband 10 des zweiten Radarsensors 4 mit dem Frequenzband 11 der dritten Radarsensoren 5 überlappt zwischen den Zeitpunkten t₃ und t₄.
Die Frequenzbänder 9, 10, 11 liegen jeweils innerhalb desselben Gesamtfrequenzbands, welches sich zwischen den Frequenzen f₀ und f₁ erstreckt. Innerhalb des ersten Überlappungszeitabschnittes, d.h. zwischen den Zeitpunkten t₁ und t₂, wird das Frequenzband 9 des ersten Radarsensors 3 in Abhängigkeit einer Beschränkungsvorschrift beschränkt. Die Beschränkungsvorschrift umfasst dabei eine zeitabhängige Beschränkungsfunktion 12, welche vorliegend eine lineare Funktion ist. Diese ist jeweils für die einzelnen Überlappungszeitabschnitte definiert und in der 2 jeweils als eine Linie mit erhöhter Strichstärke dargestellt. Gemäß der Beschränkungsfunktion 12, also entsprechend der dargestellten Linie, wird das sich von f₀ bis f₁ erstreckende Frequenzband 9 des ersten Radarsensors 3 innerhalb des Überlappungszeitabschnittes zwischen t₁ und t₂ beschränkt. Dies bedeutet, dass zu jedem Zeitpunkt t_i innerhalb des Überlappungszeitabschnitts dem ersten Radarsensor 3 jeweils nur ein beschränktes Frequenzband, welches sich zwischen f₀ und f_i erstreckt, zur Verfügung steht. Der ausgehend vom Gesamtfrequenzband durch die Beschränkungsfunktion vom Frequenzband 9 entfernte Beschränkungsfrequenzabschnitt erstreckt sich folglich zu jedem Zeitpunkt t_i innerhalb des Überlappungszeitabschnitts von f_i bis f₁.
Weiterhin wird im Überlappungszeitabschnitt zwischen t₁ und t₂ auch das Frequenzband 10 des zweiten Radarsensors 4 beschränkt, wobei die Beschränkung ebenfalls in Abhängigkeit der Beschränkungsfunktion 12 erfolgt. Das Frequenzband 10 des zweiten Radarsensors 4 wird derart beschränkt, dass das Frequenzband 10 zum Zeitpunkt t₁ bei der Frequenz f₁ beginnt und sich dann fortlaufend bis zum Ende des Überlappungszeitabschnittes jeweils zu einem Zeitpunkt t_i innerhalb des Überlappungszeitabschnitts von f_i bis f₁ erstreckt. Das Frequenzband 10 des zweiten Radarsensors 4 umfasst somit innerhalb des Überlappungszeitabschnitts zwischen t₁ und t₂ den Beschränkungsfrequenzabschnitt des ersten Radarsensors 3. Zum Zeitpunkt t₂, also zum Ende des Überlappungszeitabschnitts, ist das Frequenzband 10 des zweiten Radarsensors 10 nicht mehr beschränkt und es erstreckt sich von f₀ bis f₁.
Im Zeitbereich zwischen t₂ und t₃ ist das Frequenzband 10 des zweiten Radarsensors 4 ebenfalls unbeschränkt und entspricht somit dem Gesamtfrequenzband des zweiten Radarsensors 4. Im nachfolgenden Überlappungszeitabschnitt zwischen den Zeitpunkt t₃ und t₄ erfolgt erneut eine Beschränkung des zweiten Frequenzbandes 10 sowie des Frequenzbandes 11 der dritten Radarsensoren 3, um auch im zweiten Überlappungszeitabschnitt zwischen den Zeitpunkten t₃ und t₄ analog zum ersten Überlappungszeitabschnitt t₁ und t₂ ein Überlappen der Frequenzbänder 10, 11 zu vermeiden. Dabei wird im Überlappungszeitabschnitt zwischen den Zeitpunkten t₃ und t₄ das Frequenzband 10 des zweiten Radarsensors 4 entsprechend dem Frequenzband 9 des ersten Radarsensors 3 im Überlappungszeitabschnitt zwischen t₁ und t₂ beschränkt. Analog wird das Frequenzband 11 der dritten Radarsensoren 5 im Überlappungszeitabschnitt zwischen den Zeitpunkten t₃ und t₄ wie das Frequenzband 10 des zweiten Radarsensors 4 im Überlappungszeitabschnitt zwischen t₁ und t₂ beschränkt.
Es kann vorgesehen sein, dass die Beschränkungsfunktion eine Frequenzlücke oder eine Zeitlücke umfasst, wobei die beschränkten Frequenzbänder 9, 10 der Radarsensoren 3, 4 im Überlappungszeitabschnitt zwischen t₁ und t₂ bzw. die beschränkten Frequenzbänder 10, 11 der Radarsensoren 4, 5 im Überlappungszeitabschnitt zwischen t₃ und t₄ jeweils durch die Frequenzlücke und/oder die Zeitlücke voneinander getrennt sind. Die Frequenzlücke und die Zeitlücke können dabei als eine Linienbreite der Beschränkungsfunktion 12 aufgefasst werden, durch welche in Bezug zu einer vorgegebenen Skalierung von Abszisse und Ordinate ein Wert für die Frequenzlücke und ein Wert für die Zeitlücke definiert wird.
Durch diese Linienbreite der Beschränkungsfunktion 12 wird erreicht, dass zwischen dem Frequenzband 9 und dem Frequenzband 10 zum dargestellten Zeitpunkt t_i im Frequenzbereich ein Abstand entsteht, welcher dem Wert der Frequenzlücke entspricht. Entsprechend entsteht bezogen auf die dargestellte Frequenz f_i eine aus der Linienbreite der Beschränkungsfunktion 12 hervorgehende Zeitlücke, welche das Frequenzband 9 und das Frequenzband 10 auch in zeitlicher Hinsicht voneinander beabstanden.
Für die im vorliegenden Beispiel zwischen einschließlich 76 GHz bis einschließlich 81 GHz verlaufenden Gesamtfrequenzbänder der Radarsensoren 3, 4, 5 kann als Wert der Frequenzlücke ein Wert zwischen einschließlich 1 MHz und 20 MHz, insbesondere zwischen 5 MHz und 10 MHz, verwendet werden. Als Wert der Zeitlücke kann ein Wert zwischen einschließlich 0,1 ms und 10 ms, insbesondere ein Wert von 1 ms, verwendet werden.
Wie aus 2 ersichtlich ist, wird durch das erfindungsgemäße Verfahren erreicht, dass der zweite Radarsensor 4 in dem in den Überlappungszeitabschnitten jeweils teilweise beschränkten Frequenzband 10 zwischen den Zeitpunkten t₁ und t₄ senden kann, ohne dass eine Überlappung mit dem Frequenzband 9 des ersten Radarsensors 3, dessen Zeitfenster erst zum Zeitpunkt t₂ endet, auftritt. Weiterhin entsteht auch mit dem Frequenzband 11 der dritten Radarsensoren 5, deren Zeitfenster zum Senden bereits zum Zeitpunkt t₃ beginnt, keine Überlappung. Dies reduziert vorteilhaft zwischen den Radarsensoren 3, 4, 5 auftretende Interferenz.
Die Radarsensoren 3, 4, 5 können insbesondere zyklisch nacheinander senden, sodass nach dem Zeitfenster, in dem die dritten Radarsensoren 5 im Frequenzband 11 senden, ein erneuter Überlappungszeitabschnitt mit einem weiteren Zeitfenster des ersten Radarsensors 3 entsteht. Auch in diesem, in 2 nicht dargestellten Überlappungszeitabschnitt kann beispielsweise eine Beschränkung entsprechend dem ersten Überlappungszeitabschnitt zwischen t₁ und t₂ bzw. dem zweiten Überlappungszeitabschnitt zwischen t₃ und t₄ vorgenommen werden.
Durch das Betreiben der Radarsensoren 3, 4, 5 jeweils als ein frequenzmoduliertes Dauerstrich-Radar können die Einschränkungen, welche durch die Beschränkung der jeweils zur Verfügung stehenden Frequenzbänder in den Überlappungszeitabschnitten entstehen, vorteilhaft reduziert werden, sodass keine bzw. nur eine geringe Funktionsbeeinträchtigung der Radarsensoren 3, 4, 5 auftritt.
Neben der Verwendung einer gleichen Beschränkungsvorschrift für verschiedene Überlappungszeitabschnitte ist es möglich, dass für verschiedene Überlappungszeitabschnitte unterschiedliche Beschränkungsvorschriften verwendet werden. Dies ist beispielhaft in einem zweiten Diagramm 16 in 3 dargestellt. Im ersten Überlappungszeitabschnitt zwischen den Zeitpunkten t₁ und t₂ erfolgt die Beschränkung des ersten Frequenzbands 9 sowie die Beschränkung des zweiten Frequenzbands 10 in Abhängigkeit einer Beschränkungsfunktion, welche eine Sprungfunktion 13 sowie eine lineare Funktion 14 umfasst. Zum Zeitpunkt t₁ erfolgt zunächst eine Beschränkung gemäß der Sprungfunktion 13 bis zum Zeitpunkt t_a, wobei ab dem Zeitpunkt t_a eine Beschränkung entsprechend der linearen Funktion 14 bis zum Zeitpunkt t₂ vorgenommen wird.
Im Gegensatz dazu wird im zweiten Überlappungszeitabschnitt zwischen den Zeitpunkten t₃ und t₄ das Frequenzband 10 des zweiten Radarsensors 4 sowie das Frequenzband 11 der dritten Radarsensoren 5 entsprechend einer Beschränkungsvorschrift beschränkt, welche nur eine Sprungfunktion 15 umfasst.
Es ist möglich, dass unterschiedliche, aus mehreren Sprungfunktionen und/oder mehreren linearen Funktionen, beispielsweise mit unterschiedlichen Steigungen, zusammengesetzte Beschränkungsfunktionen für unterschiedliche Überlappungszeiträume eingesetzt werden. Insbesondere ist es möglich, dass durch die Steuereinheit 6 des Kraftfahrzeuges 1 eine Auswertung einer Umgebung des Kraftfahrzeuges 1 auf Grundlage der von den Radarsensoren 3, 4, 5 erfassten Informationen erfolgt, wobei eine Beschränkungsvorschrift für die Radarsensoren 3, 4, 5 jeweils in Abhängigkeit des aktuellen Umfeldes des Kraftfahrzeuges 1 ermittelt wird. Dies ermöglicht es, dass die Beschränkung in den Überlappungszeitabschnitten jeweils entsprechend der aktuell vorherrschenden Anforderungen an den Betrieb der einzelnen Radarsensoren 3, 4, 5 erfolgt, sodass durch die Beschränkungen der Frequenzbänder in den Überlappungszeitabschnitten keine oder nur eine geringe Funktionsbeeinträchtigung des Betriebs der Radarsensoren erfolgt.
Auch der Wert einer Frequenzlücke und/oder der Wert einer Zeitlücke bzw. eine entsprechende Linienbreite einer Beschränkungsfunktion kann in Abhängigkeit einer die Umgebung des Kraftfahrzeuges beschreibenden Umgebungsinformation ermittelt und so an aktuell vorherrschende Zustände angepasst werden. Die von der Steuereinheit 6 ermittelte Beschränkungsvorschrift kann dann von der Steuereinheit 6 beispielsweise über die Verbindungen 7 an die Radarsensoren 3, 4, 5 übermittelt werden und von diesen zusätzlich zu den ebenfalls vorgegebenen Startzeitpunkten für das Senden berücksichtigt werden.
Es ist möglich, dass das Kraftfahrzeug mehr als die dargestellten Radarsensoren 3, 4, 5 umfasst. Analog zu den vorangehend dargestellten Ausführungsbeispielen anhand der drei Frequenzbänder 9, 10, 11 kann auch für die jeweils entstehenden Überlappungszeitabschnitte beim Verwenden weiterer Radarsensoren eine Beschränkung der jeweils überlappenden Frequenzbänder gemäß einer Beschränkungsvorschrift in den jeweiligen Überlappungszeitabschnitten vorgenommen werden.
Neben den zwei dritten Radarsensoren 5 können auch zwei oder mehrere erste Radarsensoren 3 und/oder zwei oder mehrere zweite Radarsensoren 4 vorgesehen sein, welche beispielsweise jeweils in gleichen Zeitfenstern mit einem auf gleiche Weise beschränkten Frequenzband senden. Es ist auch möglich, dass der erste Radarsensor (3), der zweite Radarsensor (4) und/oder die dritten Radarsensoren (5) in einem Innenraum des Kraftfahrzeugs (1) angeordnete Radarsensoren sind. Die Radarsensoren (3, 4, 5) können dabei beispielsweise zu einer Überwachung eines Fahrers und/oder zur Gestenerfassung, beispielsweise im Rahmen einer Gestensteuerung, eingesetzt werden.
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 102005056800 A1 [0005]
US 2016/0109568 A1 [0006]
DE 102016004305 A1 [0007]

Claims

Verfahren zum Betrieb einer mehrere Radarsensoren (3, 4, 5) sowie eine mit den Radarsensoren (3, 4, 5) verbundene Steuereinheit (6) umfassenden Radareinrichtung (2), wobei die Radarsensoren (3, 4, 5) jeweils zum Aussenden wenigstens eines Sendesignals in einem Frequenzband (9, 10, 11) innerhalb eines Gesamtfrequenzbands ausgebildet sind, wobei die Gesamtfrequenzbänder der jeweiligen Radarsensoren (3, 4, 5) zumindest teilweise überlappen, die Radarsensoren (3, 4, 5) das wenigstens eine Sendesignal jeweils in einem Zeitfenster senden und die jeweiligen Startzeitpunkte für das Senden von der Steuereinheit (6) vorgegeben werden, dadurch gekennzeichnet, dass das Zeitfenster eines ersten der Radarsensoren (3) und das Zeitfenster eines zweiten der Radarsensoren (4) teilweise in einem Überlappungszeitabschnitt überlappen, wobei während des Überlappungszeitabschnitts in Abhängigkeit einer Beschränkungsvorschrift das Frequenzband (9) des ersten Radarsensors (3) um wenigstens einen Beschränkungsfrequenzabschnitt reduziert wird und das Frequenzband (10) des zweiten Radarsensors (4) derart beschränkt wird, dass das beschränkte Frequenzband (10) des zweiten Radarsensors (4) nicht mit dem beschränkten Frequenzband (9) des ersten Radarsensors (3) überlappt, wobei das beschränkte Frequenzband (10) des zweiten Radarsensors (4) zumindest teilweise innerhalb des Beschränkungsfrequenzabschnitts liegt.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Radarsensoren (3, 4, 5) verwendet werden, welche jeweils innerhalb desselben Gesamtfrequenzbands senden.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschränkungsvorschrift eine zeitabhängige Beschränkungsfunktion (12) umfasst, wobei das Frequenzband (9) des ersten Radarsensors (3) während des Überlappungszeitabschnitts in Abhängigkeit der Beschränkungsfunktion (12) um wenigstens einen zeitabhängigen Beschränkungsfrequenzabschnitt beschränkt wird.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschränkungsfunktion (12) eine lineare Funktion ist oder umfasst, wobei das Frequenzband (9) des ersten Radarsensors (3) während des Überlappungszeitabschnitts zumindest teilweise gemäß der linearen Funktion verringert wird und eine Beschränkung des Frequenzbands (10) des zweiten Radarsensors (4) während des Überlappungszeitabschnitts zumindest teilweise gemäß der linearen Funktion verringert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschränkungsfunktion (12) eine Frequenzlücke und/oder eine Zeitlücke umfasst, wobei die Frequenzbänder (9, 10, 11) der Radarsensoren (3, 4, 5) im Überlappungszeitabschnitt durch die Frequenzlücke und/oder die Zeitlücke voneinander getrennt sind.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Radarsensoren (3, 4, 5) verwendet werden, deren Gesamtfrequenzbänder in einem Bereich zwischen einschließlich 76 Ghz bis einschließlich 81 GHz, insbesondere zwischen 76 GHz und 77 GHz, liegen.
Verfahren nach Ansprüchen 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass als Wert der Frequenzlücke ein Wert zwischen einschließlich 1 MHz und 20 MHz, insbesondere zwischen 5 MHz und 10 MHz, verwendet wird und/oder dass als Wert der Zeitlücke ein Wert zwischen einschließlich 0,1 ms und 10 ms, insbesondere ein Wert von 1ms, verwendet wird.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens der erste Radarsensor (3) und der zweite Radarsensor (4), insbesondere alle Radarsensoren (3, 4, 5) der Radareinrichtung (2), zyklisch nacheinander senden, wobei sich die Zeitfenster zweier aufeinanderfolgender Sendesignale jeweils in einem Überlappungszeitabschnitt überlappen, wobei während jedes Überlappungszeitabschnitts die Frequenzbänder (9, 10, 11) der die überlappenden Sendesignale sendenden Radarsensoren (3, 4, 5) in Abhängigkeit der Beschränkungsvorschrift beschränkt werden.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Radarsensoren (3, 4, 5) jeweils als Dauerstrichradar, insbesondere als frequenzmoduliertes Dauerstrichradar, Doppler-Radar und/oder Pulsed-Noise-Radar betrieben werden.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Radareinrichtung (2) ein Umfeld der Radareinrichtung (2) zumindest teilweise erfasst wird, wobei die Radareinrichtung (2) die Beschränkungsvorschrift in Abhängigkeit des erfassten Umfelds ermittelt.
Kraftfahrzeug umfassend eine Radareinrichtung (2) mit mehreren Radarsensoren (3, 4, 5) und eine mit den Radarsensoren (3, 4, 5) verbundene Steuereinheit (6), wobei die Steuereinheit (6) zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der vorangegangenen Ansprüche eingerichtet ist.
Kraftfahrzeug nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Radarsensoren (3, 4, 5) wenigstens einen Fernbereichsradarsensor, einen Mittelbereichsradarsensor und/oder einen Nahbereichsradarsensor umfassen und/oder dass die Radarsensoren (3, 4, 5) jeweils einen in einem Innenraum des Kraftfahrzeugs (1) angeordneten Radarsensor, insbesondere einen Radarsensor zur Fahrerbeobachtung und/oder einen Radarsensor zur Gestenerfassung, umfassen.