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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Radomvorrichtung für einen Radarsensor eines Fahrzeugs umfassend ein Heizelement zum Temperieren eines bevorzugten Ablagerungsbereichs. Darüber hinaus betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Betreiben eines Heizelements einer Radomvorrichtung für einen Radarsensor, welches zumindest einen ersten Heizstromkreis und einen zweiten Heizstromkreis aufweist.
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Fahrzeuge mit modernen Fahrerassistenzsystemen umfassen oftmals Radarsensoren, welche beispielsweise dazu dienen Objekte in der Umgebung des Fahrzeugs zu detektieren. Insbesondere werden solche Radarsensoren zusammen mit Längsregelsystemen eingesetzt. Diese Radarsensoren werden von einem Radom abgedeckt und vor Umwelteinflüssen geschützt. Insbesondere bei kalten Witterungsbedingungen in Verbindung mit Niederschlag kann sich eine Ablagerung auf dem Radom bilden. Die Ablagerung des Niederschlags kann die Funktionsfähigkeit des Radarsensors und folglich des Fahrerassistenzsystems nachteilig beeinflussen.
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Um diesem Problem zu begegnen sind aus dem Stand der Technik Heizeinrichtungen und Heizelemente für Radome von Radarsensoren bekannt. Mit diesen Heizelementen kann das Radom geheizt oder temperiert werden. Dabei werden die Heizeinrichtungen gemäß dem Stand der Technik beispielsweise in Abhängigkeit der Umgebungstemperatur angesteuert. Beispielsweise kann es vorgesehen sein, dass das Heizelement in einem Temperaturbereich von -5 °C bis +5 °C aktiviert wird. Typischerweise verläuft hierzu ein Heizleiter innerhalb des Radoms, welcher dazu dient, das Radom des Radarsensors entsprechend zu temperieren bzw. zu heizen. Gemäß dem Stand der Technik sind die Leiterbahnen des Heizleiters bzw. die Drähte im Falle eines Heizdrahtes gleichmäßig innerhalb des Radoms verteilt bzw. symmetrisch in dem Radom verteilt.
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Die Offenlegungsschrift
DE 10 2017 221 589 A1 offenbart ein Heizsystem für ein Radom eines Radars für ein Kraftfahrzeug, wobei das Heizsystem ein Heizelement zum Heizen des Radoms, und eine mit dem Heizelement verbundene Steuereinheit zum Aktivieren des Heizelements umfasst. Die Steuereinheit ist eingerichtet, eine für eine Außentemperatur charakteristische Größe entgegenzunehmen oder zu bestimmen, eine mit einem Schmelzpunkt von Niederschlagsablagerungen auf einer äußeren Radomoberfläche zusammenhängende Größe entgegenzunehmen oder zu bestimmen, zumindest einen Temperaturschwellwert in Abhängigkeit von der mit dem Schmelzpunkt zusammenhängenden Größe zu bestimmen, und das Heizelement in Abhängigkeit von einem Schwellwertvergleich der Außentemperatur mit dem Temperaturschwellwert zu aktivieren.
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Die Druckschrift
DE 10 2011 054 645 A1 beschreibt eine beheizbare Scheibe, insbesondere eine Fahrzeugscheibe, mit einer oberen und einer unteren Scheibenkante sowie seitlichen Scheibenkanten, einem transparenten Sichtfeld mit einem zentralen Hauptsichtfeld, einer Schar von zumindest zum Teil im Sichtfeld angeordneten und zwischen Sammelkontaktleisten unterschiedlicher Polarität verlaufenden Heizdrähten, und einen zumindest eine Teilanzahl der Heizdrähte aufweisenden, entlang der unteren Scheibenkante unterhalb des Hauptsichtfeldes angeordneten unteren Heizfeldbereich. Die beheizbare Scheibe kennzeichnet sich dabei durch einen zumindest eine Teilanzahl der Heizdrähte aufweisenden, zumindest zum Teil im transparenten Sichtfeld und entlang der oberen Scheibenkante oberhalb des Hauptsichtfeldes angeordneten oberen Heizfeldbereich, wobei im oberen Heizfeldbereich die Heizdrähte zueinander ungekreuzt und in ihrer Hauptverlaufsrichtung zumindest auf der überwiegenden Verlaufsstrecke im Wesentlichen parallel zur oberen Scheibenkante verlaufen. Insbesondere kann hierbei eine mit Heizdrähten aufgebaute Ringheizung vorgesehen werden, die das Hauptsichtfeld umgibt.
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Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Lösung aufzuzeigen, wie das Temperieren eines Radoms gegenüber dem Stand der Technik weiter verbessert werden kann.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Radomvorrichtung für einen Radarsensor eines Fahrzeugs sowie durch ein Verfahren zum Betreiben eines Heizelements einer Radomvorrichtung mit den Merkmalen gemäß den unabhängigen Ansprüchen gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
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Eine erfindungsgemäße Radomvorrichtung für einen Radarsensor eines Fahrzeugs umfasst ein Radom mit einem Zentralbereich, welcher für eine elektromagnetische Strahlung des Radarsensors durchlässig ist. Zudem umfasst eine erfindungsgemäße Radomvorrichtung ein Heizelement zum Temperieren des Zentralbereichs des Radoms, wobei mittels einer elektrischen Energie eine Heizleistung in den Zentralbereich des Radoms einbringbar ist. Hierbei weist der Zentralbereich einen bevorzugten Ablagerungsbereich auf, innerhalb dessen sich bevorzugt Niederschlag aus einer Umgebung des Fahrzeugs bei einer bestimmungsgemäßen Anordnung der Radomvorrichtung an dem Fahrzeug ablagert. Zudem ist eine von der Heizleistung verschiedene Gesamtheizleistung in dem bevorzugten Ablagerungsbereich einbringbar.
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Mittels der erfindungsgemäßen Radomvorrichtung soll eine Ablagerung von Niederschlag aus der Umgebung des Fahrzeugs an dem Radom der Radomvorrichtung verhindert werden. Das Radom dient dabei als Abdeckung des Radarsensors und somit als Schutz des Radarsensors vor Umwelteinflüssen. Das Radom kann dabei durch einen Bereich eines Stoßfängers des Fahrzeugs, ein Emblem und/oder ein Verkleidungselement des Fahrzeugs gebildet sein. Das Radom kann dabei einen Zentralbereich aufweisen, welcher für eine elektromagnetische Strahlung des Radarsensors durchlässig ist. Mit anderen Worten kann also der Radarsensor die elektromagnetische Strahlung durch den Zentralbereich des Radoms hindurch aussenden und/oder empfangen.
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Insbesondere soll mittels der erfindungsgemäßen Radomvorrichtung im Fall einer außermittigen Anordnung der Radomvorrichtung an dem Fahrzeug als die bestimmungsgemäße Anordnung der Radomvorrichtung an dem Fahrzeug ein verbessertes Abführen und/oder Entfernen der Ablagerung des Niederschlags ermöglicht werden. Aufgrund der geometrischen Gestaltung des Radoms bzw. der Radomvorrichtung und/oder einer die Radomvorrichtung umgebende Außenhaut des Fahrzeugs kann sich ein Staupunkt in einem Bereich des Zentralbereichs bilden. Aufgrund eines solchen Staupunktes, welcher sich unter Umständen aufgrund von Designanforderungen an das Fahrzeug ergibt, kann es zu einer Ablagerung des Niederschlags aus der Umgebung in dem Staupunkt kommen. Dies kann insbesondere bei einem außermittigen Verbau des Radarsensor bzw. der Radomvorrichtung der Fall sein. Mit anderen Worten kann sich der Niederschlag aus der Umgebung des Fahrzeugs innerhalb eines bevorzugten Ablagerungsbereichs innerhalb des Zentralbereichs des Radoms bevorzugt ablagern.
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Der bevorzugte Ablagerungsbereich kann beispielsweise mittels aerodynamischen Strömungssimulationen bestimmt werden. Vorzugsweise kann der bevorzugte Ablagerungsbereich so bereits während einer frühen Entwicklungsphase des Fahrzeuges bestimmt werden, sodass der bevorzugte Ablagerungsbereich auch in einer frühen Entwicklungsphase des Radarsensors berücksichtigt werden kann. Zudem ist es denkbar, den bevorzugten Ablagerungsbereich im Rahmen von Windkanalversuchen zu bestimmen. Schließlich kann der bevorzugte Ablagerungsbereich auch im Rahmen Probefahrten, insbesondere im Rahmen von Wintererprobungen, bestimmt werden.
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Das Heizelement der Radomvorrichtung dient dem Temperieren des Zentralbereichs. Mittels der erfindungsgemäßen Radomvorrichtung kann nun eine von der Heizleistung verschiedene Gesamtheizleistung in dem bevorzugten Ablagerungsbereich eingebracht werden. Mit anderen Worten ist also die Heizleistung in dem Zentralbereich des Radoms nicht gleich verteilt. Insbesondere kann also die Gesamtheizleistung in dem bevorzugten Ablagerungsbereich höher sein als die Heizleistung außerhalb des bevorzugten Ablagerungsbereichs. Dadurch kann sichergestellt werden, dass die Radomvorrichtung bzw. das Radom zuverlässig von der Ablagerung des Niederschlags befreit wird, ohne jedoch unnötigerweise eine erhöhte Heizleistung außerhalb des bevorzugten Ablagerungsbereichs einzubringen.
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Niederschlag aus der Umgebung des Fahrzeugs kann sich insbesondere bei Umgebungstemperaturen unterhalb des Gefrierpunkts an dem Radom ablagern. Beispielsweise kann sich also Eis, Schnee, Schneematsch, Hagel, Graupel oder dergleichen ablagern. Zudem ist denkbar, dass sich auch Nebel oder Wasser an dem Radom bzw. der Radomvorrichtung ablagert. Die Ablagerung des Niederschlags kann zur Folge haben, dass das Aussenden und/oder das Empfangen der elektromagnetischen Strahlung des Radarsensors durch das Radom hindurch bzw. durch den Zentralbereich hindurch negativ beeinflusst werden. Um diese Ablagerung des Niederschlags von dem Radom entfernen zu können, wird das Heizelement aktiviert. Dabei kann mittels einer elektrischen Energie eine Heizleistung in dem Zentralbereich des Radoms eingebracht werden. Infolgedessen kann der Zentralbereich des Radoms temperiert werden. Um das Heizelement zu aktivieren kann eine elektrische Spannung an das Heizelement angelegt werden und/oder das Heizelement kann von einem elektrischen Strom durchflossen werden.
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Gemäß der vorliegenden erfindungsgemäßen Radomvorrichtung ist in einer vorteilhaften Ausgestaltungsform vorgesehen, dass das Heizelement als Heizleiter ausgebildet ist, wobei der Heizleiter im Wesentlichen orthogonal zu einer Polarisation der elektromagnetischen Strahlung des Radarsensors in dem Zentralbereich des Radoms angeordnet ist. Dieser Heizleiter kann beispielsweise als ein Heizdraht, Heizfolie und/oder Heizplatine ausgebildet sein. Ist der Heizleiter orthogonal zu einer Polarisation des Radarsensors bzw. zu einer Polarisation der elektromagnetischen Strahlung des Radarsensors angeordnet, so kann das Heizelement besser von der elektromagnetischen Strahlung des Radarsensors durchdrungen werden. Mit anderen Worten kann also so das Aussenden und/oder das Empfangen der elektromagnetischen Strahlung des Radarsensors verbessert werden. Wird an den Heizleiter eine elektrische Spannung angelegt und/oder wird der Heizleiter von einem elektrischen Strom durchflossen, so kann die elektrische Energie in die Heizleistung, welche in den Zentralbereich des Radoms eingebracht werden kann, umgewandelt werden.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es auch vorgesehen, dass das Heizelement zumindest einen ersten Heizstromkreis und einen zweiten Heizstromkreis aufweist, wobei mittels des ersten Heizstromkreises der Zentralbereich mit/ohne dem bevorzugten Ablagerungsbereich temperierbar ist und mittels des zweiten Heizstromkreises ausschließlich der bevorzugte Ablagerungsbereich temperierbar ist. Mit dem ersten Heizstromkreis kann also die Heizleistung in dem Zentralbereich des Radoms eingebracht werden. Mittels des zweiten Heizstromkreises kann die von der Heizleistung verschiedene Gesamtheizleistung in dem bevorzugten Ablagerungsbereich eingebracht werden. Die Verwendung eines ersten Heizstromkreises und eines zweiten Heizstromkreises erlaubt das energieeffiziente Temperieren der Radomvorrichtung. Insbesondere kann so eine Gesamtheizleistung, welche höher sein kann als die Heizleistung, in den bevorzugten Ablagerungsbereich eingebracht werden, sodass die Ablagerung des Niederschlags aus der Umgebung des Fahrzeugs im Staupunkt bzw. in dem bevorzugten Ablagerungsbereich entfernt werden kann.
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Dabei ist denkbar, dass der erste Heizstromkreis und der zweite Heizstromkreis voneinander unterschiedliche Bereiche des Zentralbereichs des Radoms temperieren. Es ist aber auch denkbar, dass der erste Heizstromkreis den gesamten Zentralbereich des Radoms temperiert, sodass die Gesamtheizleistung folglich die durch den ersten Heizstromkreis eingebrachte Heizleistung sowie die durch den zweiten Heizstromkreis eingebrachte Heizleistung umfasst.
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In einer weiteren, alternativen Ausgestaltungsform der erfindungsgemäßen Radomvorrichtung ist die von der Heizleistung verschiedene Gesamtheizleistung mittels einer inhomogenen Heizleiterdichteverteilung des Heizleiters in dem bevorzugten Ablagerungsbereich einbringbar. Ist der Heizleiter beispielsweise in Form eines Heizdrahtes ausgebildet, so kann eine erhöhte Anzahl von Heizdrähten bzw. ein verringerter Abstand zwischen den Heizdrähten in dem bevorzugten Ablagerungsbereich sicherstellen, dass in dem bevorzugten Ablagerungsbereich eine von der Heizleistung des Zentralbereichs verschiedene Gesamtheizleistung in dem bevorzugten Ablagerungsbereich einbringbar ist. Ein verringerter Abstand zwischen den Heizdrähten in dem bevorzugten Ablagerungsbereich kann zu einer erhöhten Heizleiterdichteverteilung in dem bevorzugten Ablagerungsbereich führen. Mit anderen Worten ist also die Heizleiterdichteverteilung des Heizleiters in dem Zentralbereich des Radoms inhomogen, wodurch innerhalb des bevorzugten Ablagerungsbereichs eine von der Heizleistung verschiedene Gesamtheizleistung eingebracht werden kann.
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Zusätzlich oder alternativ kann in einer weiteren Ausführungsform die von der Heizleistung verschiedene Gesamtheizleistung mittels einer inhomogenen Heizleiterquerschnittsverteilung des Heizleiters in dem bevorzugten Ablagerungsbereich eingebracht werden. Ein Heizleiterquerschnitt des Heizleiters ist indirekt proportional zu einem elektrischen Widerstand des Heizleiters. Durch eine Variation des Heizleiterquerschnitts des Heizleiters kann so eine Wärmeentwicklung beeinflusst werden. Beispielsweise kann sich an Stellen des Heizleiters mit einem größeren Heizleiterquerschnitt weniger Wärme entwickeln als an Stellen des Heizleiters mit einem niedrigeren Heizleiterquerschnitt. Durch einen verringerten Heizleiterquerschnitt des Heizleiters in dem bevorzugten Ablagerungsbereich kann also eine erhöhte Heizleistung bzw. eine von der Heizleistung verschiedene Gesamtheizleistung in dem bevorzugten Ablagerungsbereich eingebracht werden. Dadurch kann sichergestellt werden, dass die Ablagerung des Niederschlags aus der Umgebung des Fahrzeugs, welche sich bevorzugt innerhalb des bevorzugten Ablagerungsbereichs ablagert, durch eine gegenüber dem restlichen Zentralbereich des Radoms erhöhte Wärmeentwicklung energieeffizient entfernt werden kann.
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Ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Betreiben eines Heizelements einer Radomvorrichtung für einen Radarsensor, welche zumindest einen ersten Heizstromkreis und einen zweiten Heizstromkreis aufweist, umfasst ein Empfangen von Umgebungsdaten, welche eine Umgebung des Fahrzeugs und/oder zumindest einen Zentralbereich eines Radoms der Radomvorrichtung des Fahrzeugs beschreiben, wobei der Zentralbereich für eine elektromagnetische Strahlung des Radarsensors durchlässig ist. Zudem umfasst das Verfahren ein Erkennen eines Niederschlags und/oder einer Ablagerung des Niederschlags innerhalb des Zentralbereichs des Radoms anhand der Umgebungsdaten. Schließlich umfasst das erfindungsgemäße Verfahren auch ein Ausgeben eines ersten Heizsignals an das Heizelement zum Temperieren des Radoms mittels des ersten Heizstromkreises in Abhängigkeit von der erkannten Ablagerung des Niederschlags. Hierbei kann bei dem Erkennen des Niederschlags und/oder der Ablagerung des Niederschlags zusätzlich eine Teilbereichsablagerungswahrscheinlichkeit für eine Teilbereichsablagerung des Niederschlags innerhalb eines bevorzugten Ablagerungsbereichs des Zentralbereichs bestimmt werden. Daraufhin kann zusätzlich ein zweites Heizsignal zum Temperieren des Radoms mittels des zweiten Heizstromkreises in Abhängigkeit von der Teilbereichsablagerungswahrscheinlichkeit ausgegeben werden.
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Mit Hilfe des Verfahrens soll eine Radomvorrichtung für den Radarsensor mittels des Heizelements temperiert werden. Bei einer bestimmungsgemäßen Anordnung der Radomvorrichtung an dem Fahrzeug kann sich ein bevorzugter Ablagerungsbereich bilden. In dem bevorzugten Ablagerungsbereich kann sich bevorzugt Niederschlag aus der Umgebung des Fahrzeugs ablagern. Innerhalb des bevorzugten Ablagerungsbereichs kann eine gegenüber dem restlichen Bereich der Radomvorrichtung bzw. gegenüber dem restlichen Zentralbereich des Radoms der Radarvorrichtung erhöhte Heizleistung zum Entfernen der Ablagerung nötig sein. Hierbei kann es energieeffizient sein, wenn in dem restlichen Bereich des Zentralbereichs, also in dem Zentralbereich ohne den bevorzugten Ablagerungsbereich, weniger Heizleistung als in dem bevorzugten Ablagerungsbereich eingebracht wird. Mit anderen Worten kann es energieeffizient sein, wenn der zweite Heizstromkreis nur dann angesteuert wird, wenn in dem bevorzugten Ablagerungsbereich eine erhöhte Ablagerung des Niederschlags in Form der Teilbereichsablagerung zu erwarten ist und/oder erkannt wird. Bei der Teilbereichsablagerung kann es sich auch um eine zu dem erkannten Niederschlag und/oder der erkannten Ablagerung des Niederschlags innerhalb des Zentralbereichs identische Ablagerung handeln. Es ist also denkbar, dass die Teilbereichsablagerungswahrscheinlichkeit indirekt und unabhängig von einer tatsächlichen Teilbereichsablagerung bestimmt wird.
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Die Teilbereichsablagerungswahrscheinlichkeit kann dabei eine Wahrscheinlichkeit für die Ablagerung des Niederschlags innerhalb des bevorzugten Ablagerungsbereichs angeben. Die Teilbereichsablagerungswahrscheinlichkeit kann jedoch auch eine Konfidenz für den erkannten Niederschlag und/oder die erkannte Ablagerung des Niederschlags angeben.
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Das Verfahren kann mit einer Recheneinrichtung des Fahrzeugs durchgeführt werden. Diese Recheneinrichtung kann durch zumindest ein elektronisches Steuergerät, welches einen oder mehrere programmierbare Prozessoren umfasst, gebildet sein. Mit dieser Recheneinrichtung können die Umgebungsdaten empfangen werden. Diese Umgebungsdaten können die Umgebung des Fahrzeugs bzw. einen Bereich der Umgebung des Fahrzeugs beschreiben. Alternativ oder zusätzlich können die Umgebungsdaten das Radom selbst bzw. den Zentralbereich des Radoms oder einen Teil davon beschreiben. Auf Grundlage der Umgebungsdaten kann die Recheneinrichtung ermitteln, ob sich auf dem Radom bzw. in dem Zentralbereich des Radoms die Ablagerung des Niederschlags befindet. Um diese Ablagerung des Niederschlags von dem Zentralbereich des Radoms zu entfernen, kann die Recheneinrichtung ein erstes Heizsignal an das Heizelement ausgeben. Mittels des ersten Heizsignals kann der erste Heizstromkreis aktiviert werden. Zudem kann die Recheneinrichtung ein zweites Heizsignal ausgeben.
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Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren ist vorgesehen, dass als die Umgebungsdaten zumindest Temperaturdaten und/oder Luftfeuchtigkeitsdaten empfangen werden, welche eine Temperatur und/oder Luftfeuchtigkeit in der Umgebung des Fahrzeugs beschreiben. Dabei kann der Niederschlag anhand der Temperaturdaten und/oder Luftfeuchtigkeitsdaten charakterisiert werden. Beispielsweise kann der Niederschlag so als Eis, Schnee, Schneematsch, Hagel, Graupel, Nebel, Wasser oder dergleichen charakterisiert werden. Das erste Heizsignal und/oder das zweite Heizsignal kann so zusätzlich in Abhängigkeit von dem charakterisierten Niederschlag ausgegeben werden.
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Die Temperaturdaten können beispielsweise von einem Temperatursensor empfangen werden, welcher die Temperatur in der Umgebung des Fahrzeugs und/oder des Radoms beschreibt. Die Luftfeuchtigkeitsdaten können beispielsweise von einem Luftfeuchtigkeitssensor empfangen werden, welcher die Luftfeuchtigkeit in der Umgebung des Fahrzeugs und/oder des Radoms beschreibt. Es ist jedoch auch möglich, dass die Temperaturdaten und/oder Luftfeuchtigkeitsdaten von einem Wetterdienst empfangen bzw. abgerufen werden. Auf Grundlage dieser Temperaturdaten und/oder Luftfeuchtigkeitsdaten kann darauf geschlossen werden, wie wahrscheinlich die Ablagerung des Niederschlags in der Umgebung des Fahrzeugs an dem Zentralbereich des Radoms ist. Beispielsweise kann im Fall einer niedrigen Temperatur und einer niedrigen Luftfeuchtigkeit gegebenenfalls auf pulverförmigen Schnee geschlossen werden. In einem derartigen Fall kann es unwahrscheinlicher sein, dass sich der Niederschlag an der Radomvorrichtung ablagert. Im Gegensatz dazu kann im Fall einer hohen Luftfeuchtigkeit und einer Temperatur knapp oberhalb des Gefrierpunktes von Wasser auf eine erhöhte Wahrscheinlichkeit einer Ablagerung des Niederschlags aus der Umgebung des Fahrzeugs geschlossen werden. Dadurch kann auch die Teilbereichsablagerungswahrscheinlichkeit beeinflusst werden.
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Eine weitere Ausgestaltungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht zudem vor, dass als die Umgebungsdaten zumindest Bilddaten von einer Kamera des Fahrzeugs empfangen werden und anhand der Bilddaten der Niederschlag in der Umgebung und/oder die Ablagerung des Niederschlags innerhalb des Zentralbereichs des Radoms erkannt werden. Die Bilddaten können ein digitales Bild oder eine Sequenz umfassen. Insbesondere können die Bilddaten den sichtbaren Wellenlängenbereich beschreiben. Die Bilddaten können von einer Kamera des Fahrzeugs bereitgestellt werden. Dabei können die Bilddaten den in der Umgebung vorhandenen Niederschlag beschreiben. Beispielsweise kann auf Grundlage der Bilddaten bestimmt werden, ob Eis oder Schnee in der Umgebung vorhanden sind. Alternativ oder zusätzlich können die Bilddaten den Zentralbereich des Radoms bzw. das Radom selbst bzw. einen Bereich davon beschreiben. Um derartige Bilddaten bereitstellen zu können, kann eine Kamera des Fahrzeugs verwendet werden, in deren Erfassungsbereich sich das Radom zumindest bereichsweise befindet.
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Es ist also vorgesehen, dass die Bilddaten von der Kamera genutzt werden, welche ohnehin meist an modernen Fahrzeugen vorhanden ist. Somit ist es unter Umständen nicht erforderlich, dass ein zusätzlicher Sensor verbaut wird. Die Bilddaten können so für eine Regelung des Heizelements genutzt werden. Insgesamt kann so das Heizelement des Radoms auf einfache Weise energieeffizient betrieben werden.
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Bevorzugt wird der Niederschlag zusätzlich anhand der Bilddaten charakterisiert, wobei die Bilddaten den Niederschlag auf, neben und/oder über einer Fahrbahn der Umgebung beschreiben. Das erste Heizsignal und/oder das zweite Heizsignal kann so zusätzlich in Abhängigkeit von dem charakterisierten Niederschlag ausgegeben werden.
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Eine weitere Ausgestaltungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht schließlich vor, dass zusätzlich Radardaten des Radarsensors empfangen werden und anhand der Radardaten eine Folgefahrt, bei welcher ein weiterer Verkehrsteilnehmer vor dem Fahrzeug fährt, erkannt wird und das erste Heizsignal und/oder das zweite Heizsignal zusätzlich in Abhängigkeit von der erkannten Folgefahrt ausgegeben wird. Alternativ dazu kann eine Folgefahr auch mittels einer Kamera des Fahrzeugs und/oder weiterer Sensoren erkannt werden. Eine Folgefahrt beschreibt die Verkehrssituation, bei der sich der weitere Verkehrsteilnehmer vor dem Fahrzeug befindet und in die gleiche Fahrtrichtung fährt. Insbesondere kann bei dieser Folgefahrt durch die Räder des Verkehrsteilnehmers der Niederschlag, der sich auf der Fahrbahn abgelagert hat, aufgewirbelt werden und sich auf dem Radom bzw. in dem Zentralbereich des Radoms niederschlagen. Bei einer solchen Folgefahrt mit aufgewirbeltem Niederschlag kann die Wahrscheinlichkeit für eine Ablagerung des Niederschlags in dem Zentralbereich des Radoms steigen. Insbesondere kann also auch die Teilbereichsablagerungswahrscheinlichkeit steigen. Auch hierbei kann die Temperatur, die Luftfeuchtigkeit und/oder dergleichen berücksichtigt werden.
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Eine erfindungsgemäße Recheneinrichtung für ein Fahrzeug ist dazu eingerichtet, ein erfindungsgemäßes Verfahren und die vorteilhaften Ausgestaltungen davon auszuführen. Die Recheneinrichtung kann beispielsweise als elektronisches Steuergerät, welches einen oder mehrere programmierbare Prozessoren umfasst, ausgebildet sein.
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Ein erfindungsgemäßes computerlesbares (Speicher)Medium, umfasst Befehle, die bei der Ausführung durch eine Recheneinrichtung diese veranlassen, ein erfindungsgemäßes Verfahren und die vorteilhaften Ausgestaltungen davon auszuführen.
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Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Computerprogramm, umfassend Befehle, die bei der Ausführung des Programms durch eine Recheneinrichtung diese veranlassen, ein erfindungsgemäßes Verfahren und die vorteilhaften Ausgestaltungen davon auszuführen. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Fahrzeug umfassend eine erfindungsgemäße Radomvorrichtung für einen Radarsensor. Das Fahrzeug kann insbesondere als Personenkraftwagen ausgebildet sein.
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Die mit Bezug auf das erfindungsgemäße Verfahren vorgestellten und bevorzugten Ausführungsformen und deren Vorteile gelten entsprechend für die erfindungsgemäße Recheneinrichtung, für das erfindungsgemäße computerlesbare (Speicher)Medium, für das erfindungsgemäße Computerprogramm sowie für das erfindungsgemäße Fahrzeug.
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Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, den Figuren und der Figurenbeschreibung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen, sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
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Die Erfindung wird nun anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen sowie unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigen:
- 1a, b schematische Darstellungen eines Fahrzeugs, umfassend eine erfindungsgemäße Radomvorrichtung,
- 2 eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs, umfassend eine erfindungsgemäße Radomvorrichtung mit einem stilisierten bevorzugten Ablagerungsbereich,
- 3 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Radomvorrichtung,
- 4a-c schematische Darstellungen verschiedener Ausführungsbeispiele einer erfindungsgemäßen Radomvorrichtung mit entsprechenden Ausgestaltungsformen eines Heizleiters, und
- 5 das Fahrzeug gemäß 1 während einer Folgefahrt, bei welcher sich ein weiterer Verkehrsteilnehmer vor dem Fahrzeug befindet.
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In den Figuren werden gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
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1a zeigt in einer schematischen Darstellung ein Fahrzeug 1, welches als Personenkraftwagen ausgebildet ist, in einer Draufsicht. Das Fahrzeug 1 umfasst eine Radomvorrichtung 2. Diese Radomvorrichtung 2 dient dazu, einen Radarsensor 3 vor Umwelteinflüssen aus einer Umgebung 4 des Fahrzeugs 1 zu schützen. Das Fahrzeug 1 umfasst zudem eine Recheneinrichtung 5 sowie einen Temperatursensor 6 und einen Luftfeuchtigkeitssensor 7. Schließlich umfasst das Fahrzeug 1 eine Kamera 8, welche in dem Beispiel an einer Front des Fahrzeugs 1 angeordnet ist.
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1b zeigt in einer schematischen Darstellung das Fahrzeug 1 in einer vergrößerten Seitenansicht. Insbesondere zeigt 1b die Radomvorrichtung 2, den Radarsensor 3 sowie eine Ablagerung 9 eines Niederschlags 10 - hier dargestellt in Form von Schneeflocken - aus der Umgebung 4 des Fahrzeugs 1. Der Radarsensor 3 kann in einem Gehäuse 11 angeordnet sein. Zum Schutz vor Umwelteinflüssen aus der Umgebung 4 des Fahrzeugs 1 kann der Radarsensor 3 mittels der Radomvorrichtung 2 geschützt werden. Bei niedrigen Temperaturen in der Umgebung 4, welche mittels des Temperatursensors 6 festgestellt werden können, kann sich Niederschlag 10 an der Radomvorrichtung 2 ablagern. Diese Ablagerung 9 kann das Aussenden und/oder Empfangen von elektromagnetischer Strahlung des Radarsensors 3 nachteilig beeinflussen.
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Mittels eines Heizelements 16 kann ein Zentralbereich 13 der Radomvorrichtung 2 temperiert werden, sodass die Ablagerung 9 des Niederschlags 10 aus der Umgebung 4 des Fahrzeugs 1 entfernt wird. Mittels der Kamera 8 kann erkannt werden, ob Niederschlag 10 in der Umgebung 4 des Fahrzeugs 1 vorhanden ist und/oder ob eine Ablagerung des Niederschlags 10 innerhalb des Zentralbereichs 13 des Radoms 14 der Radomvorrichtung 2 auftritt. Ob eine Ablagerung 9 des Niederschlags 10 an der Radomvorrichtung 2 auftritt, kann von einer Luftfeuchtigkeit in der Umgebung 4 des Fahrzeugs 1 abhängen. Die Luftfeuchtigkeit kann mittels des Luftfeuchtigkeitssensors 7 gemessen werden.
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In Abhängigkeit des erkannten Niederschlags 10 und/oder der Ablagerung 9 des Niederschlags 10 und/oder der durch den Temperatursensor 6 bereitgestellten Temperatur in der Umgebung 4 und/oder der Temperatur der Radomvorrichtung 2 und/oder der durch den Luftfeuchtigkeitssensor 7 bereitgestellten Luftfeuchtigkeit der Umgebung 4 kann die Recheneinrichtung 5 ein erstes Heizsignal und/oder ein zweites Heizsignal an das Heizelement 16 der Radomvorrichtung 2 ausgeben. Dadurch kann die Ablagerung 9 von der Radomvorrichtung 2 entfernt werden.
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2 zeigt in einer schematischen Darstellung das Fahrzeug 1 in einer Frontalansicht. Der Übersichtlichkeit halber ist dabei nur die Radomvorrichtung 2 dargestellt. Die Radomvorrichtung 2 ist dabei außermittig im Kühlergrill des Fahrzeugs 1 angeordnet. Aufgrund einer derartigen außermittigen Anordnung der Radomvorrichtung 2 kann es vorkommen, dass sich der Niederschlag 10 aus der Umgebung 4 des Fahrzeugs 1 asymmetrisch an der Radomvorrichtung 2 ablagert. In 2 ist eine derartige asymmetrische Ablagerung 9 durch einen bevorzugten Ablagerungsbereich 12 innerhalb des Zentralbereichs 13 des Radoms 14 der Radomvorrichtung 2 dargestellt. Die Ablagerung 9 des Niederschlags 10 kann folglich verstärkt innerhalb des bevorzugten Ablagerungsbereichs 12 auftreten. Mit anderen Worten kann sich in dem bevorzugten Ablagerungsbereich 12 mehr Niederschlag 10 ablagern als in dem restlichen Zentralbereich 13. Aus energieeffizienztechnischer Sicht ist folglich keine gleichverteilte Heizleistung innerhalb des Zentralbereichs 13 nötig. Mittels der erfindungsgemäßen Radomvorrichtung 2 kann eine von der Heizleistung in dem Zentralbereich 13 verschiedene Gesamtheizleistung in dem bevorzugten Ablagerungsbereich 12 eingebracht werden. Technische Ausführungsbeispiele, wie eine von der Heizleistung verschiedene Gesamtheizleistung in den bevorzugten Ablagerungsbereich 12 einbringbar ist, finden sich in der Beschreibung zu den 4a-c.
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3 zeigt in einer schematischen Darstellung ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Radomvorrichtung 2. Diese Radomvorrichtung 2 umfasst das Radom 14 mit dem Zentralbereich 13. Der Zentralbereich 13 weist einen bevorzugten Ablagerungsbereich 12 auf. Die Radomvorrichtung 2 dient dem Schutz des Radarsensors 3 vor Umwelteinflüssen aus der Umgebung 4 des Fahrzeugs 1. Der Radarsensor 3 kann dabei in einem Gehäuse 15 angeordnet sein.
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Das Heizelement 16 kann einen ersten Heizstromkreis 17 und einen zweiten Heizstromkreis 18 aufweisen. Mittels des ersten Heizstromkreises 17, welcher in 3 durch eine vertikale Schraffur dargestellt wird, kann der Zentralbereich 13 mit dem bevorzugten Ablagerungsbereich 12 temperiert werden. In dem Ausführungsbeispiel von 3 kann mittels des zweiten Heizstromkreises 18 ausschließlich der bevorzugte Ablagerungsbereich 12 temperiert werden. Mittels des ersten Heizstromkreises 17 kann also die Heizleistung in den Zentralbereich 13 inklusive des bevorzugten Ablagerungsbereichs 12 des Radoms 14 eingebracht werden. Die von der Heizleistung verschiedene Gesamtheizleistung kann mittels des zusätzlichen zweiten Heizstromkreises 18 in den bevorzugten Ablagerungsbereich 12 eingebracht werden. Die Gesamtheizleistung kann dabei die Heizleistung des Zentralbereichs 13 und die durch den zweiten Heizstromkreis 18 eingebrachte Heizleistung - wie in 3 dargestellt - umfassen. Die durch den zweiten Heizstromkreis 18 eingebrachte Heizleistung ist in dem Ausführungsbeispiel von 3 durch die diagonale Schraffur dargestellt. Im Allgemeinen ist es jedoch auch denkbar, dass die Gesamtheizleistung ausschließlich mittels des zweiten Heizstromkreis 18 einbringbar ist.
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Die 4a-c zeigen verschiedene Ausführungsbeispiele für eine Anordnung eines Heizleiters 19 innerhalb des Zentralbereichs 13 des Radoms 14. Der bevorzugte Ablagerungsbereichs 12 kann beispielsweise - wie in 4a dargestellt - mehr Leiterbahnen des Heizleiters 19 aufweisen als der Rest des Zentralbereichs 13. Dadurch kann sich in 4a eine inhomogene Heizleiterdichteverteilung des Heizleiters 19 ergeben. Mit anderen Worten ist also die von der Heizleistung verschiedene Gesamtheizleistung mittels einer inhomogenen Heizleiterdichteverteilung des Heizleiters 19 in den bevorzugten Ablagerungsbereich 12 einbringbar.
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In 4b kann die von der Heizleistung verschiedene Gesamtheizleistung mittels einer inhomogenen Heizleiterquerschnittsverteilung des Heizleiters 19 in den bevorzugten Ablagerungsbereich 12 eingebracht werden. Beispielsweise kann außerhalb des bevorzugten Ablagerungsbereichs 12 der Heizleiterquerschnitt 20 des Heizleiters 19 größer sein als der Heizleiterquerschnitt 20` des Heizleiters 19`.
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Ein erhöhter Heizleiterquerschnitt 20 des Heizleiters 19 außerhalb des bevorzugten Ablagerungsbereichs 12 kann einen elektrischen Widerstand bzw. einen spezifischen elektrischen Widerstand des Heizleiters 19 senken. Dadurch kann der Bereich des Zentralbereichs 13 ohne den bevorzugten Ablagerungsbereich 12 weniger stark temperiert werden als der bevorzugte Ablagerungsbereich 12.
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4c zeigt schließlich eine mögliche Ausführungsform des Heizelements 16 gemäß 3. Innerhalb des Zentralbereichs 13 kann ein erster Heizstromkreis 17 verlaufen.
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Innerhalb des bevorzugten Ablagerungsbereichs 12 kann ein zweiter Heizstromkreis 18 verlaufen. Durch die Kombination des ersten Heizstromkreises 17 und des zweiten Heizstromkreises 18 kann eine von der Heizleistung verschiedene Gesamtheizleistung in dem bevorzugten Ablagerungsbereich 12 eingebracht werden. Dadurch ist es möglich, dass die Radomvorrichtung 2 bzw. das Radom 14 dort am stärksten temperiert wird, wo sich bevorzugt Niederschlag 10 aus der Umgebung 4 des Fahrzeugs 1 ablagert. Mit anderen Worten wird also der Zentralbereich 13 des Radoms 14 genau dort erwärmt, wo sich bevorzugt eine Ablagerung 9 befindet.
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5 zeigt in einer schematischen Darstellung das Fahrzeug von 1 während einer Folgefahrt. Bei dieser Folgefahrt fährt ein weiterer Verkehrsteilnehmer 21 vor dem Fahrzeug 1, wobei sich das Fahrzeug 1 und der weitere Verkehrsteilnehmer 21 in dieselbe Fahrtrichtung bewegen. Bei dem weiteren Verkehrsteilnehmer 21 handelt es sich in dem Beispiel ebenfalls um einen Personenkraftwagen. Es wird davon ausgegangen, dass sich auf einer Fahrbahn 22, auf welcher sich das Fahrzeug 1 und der weitere Verkehrsteilnehmer 21 befinden, der Niederschlag 10 befindet. Beispielsweise kann sich als Niederschlag 10 Schnee auf der Fahrbahn 22 befinden. Dieser Niederschlag 10 auf der Fahrbahn 22 sowie neben der Fahrbahn 22 kann anhand der Bilddaten der Kamera 8 erkannt werden.
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Zudem kann der Niederschlag 10 auf der Fahrbahn 22 durch die sich auf der Fahrbahn 22 abrollenden Räder des weiteren Verkehrsteilnehmers 21 aufgewirbelt bzw. aufgeschleudert werden. Dieser aufgewirbelte Niederschlag 10 ist vorliegend durch die Linien 23 veranschaulicht. Auch dieser aufgewirbelte Niederschlag 10 kann anhand der Bilddaten der Kamera 8 erkannt werden. Anhand der Bilddaten kann eine Wahrscheinlichkeit für eine Ablagerung 9 des Niederschlags 10 an dem Radom 14 bestimmt werden. Zusätzlich kann der Niederschlag 10 anhand der Temperatur, der Luftfeuchtigkeit, der Bilddaten und/oder dergleichen charakterisiert werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102017221589 A1 [0004]
- DE 102011054645 A1 [0005]
