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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur frühzeitigen Niederschlagsablagerungserkennung an einem Radom eines Radarsensors eines Fahrzeugs und zur Steuerung und/oder Regelung von zumindest einem Heizelement des Radoms. Darüber hinaus betrifft die vorliegende Erfindung eine Recheneinrichtung zur Durchführung eines derartigen Verfahrens sowie ein computerlesbares (Speicher)Medium. Schließlich betrifft die vorliegende Erfindung ein temperierbares Radarsensorsystem für ein Fahrzeug.
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Fahrzeuge mit modernen Assistenzsystemen umfassen oftmals Radarsensoren, welche beispielsweise dazu dienen Objekte in der Umgebung des Fahrzeugs zu detektieren. Insbesondere werden solche Radarsensoren zusammen mit Längsregelsystemen eingesetzt. Um diese Radarsensoren vor Umwelteinflüssen, wie beispielsweise Witterungseinflüssen, zu schützen, werden die Radarsensoren hinter sogenannten Radomen verbaut. Dabei kann es bei kalten Witterungsbedingungen beispielsweise vorkommen, dass sich Niederschlag in Form von Eis, Schnee oder dergleichen an dem Radom des Radarsensors ablagert. Eine derartige Niederschlagsablagerung kann sich nachteilig auf die Funktionsweise und Performanz des Radarsensors auswirken. Insbesondere kann sich eine derartige Niederschlagsablagerung so auch auf die Verfügbarkeit von Assistenzsystemen des Fahrzeugs auswirken.
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Um eine Ablagerung von Niederschlag zu verhindern, kann beispielsweise das Radom mit einem Heizelement ausgestattet sein. Das Heizelement, beispielsweise in Form eines Heizdrahtes, kann dabei innerhalb des Radoms angeordnet sein. Mittels eines Heizsignals kann das Heizelement angesteuert werden. Infolgedessen kann das Radom temperiert werden. So kann die Niederschlagsablagerung in Form von Eis, Schnee und/oder dergleichen entfernt werden.
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Um das Radom dabei nicht dauerhaft zu heizen, kann beispielsweise eine Regelung des Heizelements in Abhängigkeit der Außentemperatur erfolgen. Darüber hinaus sind weitere Kenngrößen, in deren Abhängigkeit das Heizelement angesteuert werden kann, bekannt.
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Das Dokument
DE 10 2017 221 589 A1 offenbart beispielsweise ein System 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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Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Lösung aufzuzeigen, wie das Erkennen einer Niederschlagsablagerung an einem Radom eines Radarsensors eines Fahrzeugs verbessert werden kann. Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Lösung aufzuzeigen, wie das Steuern und/oder Regeln einer Radomheizung verbessert werden kann.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren, durch eine Recheneinrichtung, durch ein computerlesbares (Speicher)Medium sowie durch ein temperierbares Radarsensorsystem für ein Fahrzeug mit den Merkmalen gemäß den unabhängigen Ansprüchen gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
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Ein erfindungsgemäßes Verfahren zur frühzeitigen Niederschlagsablagerungserkennung an einem Radom eines Radarsensors eines Fahrzeugs und zur Steuerung und/oder Regelung von zumindest einem Heizelement des Radoms umfasst das Aussenden eines Sendesignals mittels zumindest einer Sendeantenne des Radarsensors. Das Verfahren umfasst zudem ein Erfassen eines Empfangssignals mittels zumindest zweier Empfangsantennen des Radarsensors, wobei das Empfangssignal das von einem Objekt in einer Umgebung des Fahrzeugs reflektierte Sendesignal beschreibt. Zudem umfasst das Verfahren ein Bestimmen eines Dämpfungsparameters, welcher eine niederschlagsablagerungsbedingte Dämpfung des Empfangssignals beschreibt. Schließlich umfasst das Verfahren ein Ausgeben eines Heizsignals zum Steuern und/oder Regeln des zumindest einen Heizelements des Radoms, wobei das Heizsignal in Abhängigkeit des Dämpfungsparameters ausgegeben wird. Hierbei kann anhand des Dämpfungsparameters eine frühzeitige Niederschlagsablagerung in zumindest einem Heizbereich des Radoms erkannt werden, wobei der zumindest eine Heizbereich einen Teilbereich des Radoms beschreibt. Um die frühzeitige Niederschlagsablagerung in dem Heizbereich zu erkennen, kann der zumindest eine Heizbereich des Radoms mit einer Antennenteilmenge assoziiert werden, wobei die Antennenteilmenge eine beliebige Teilmenge einer Menge, welche die zumindest eine Sendeantenne und die zumindest zwei Empfangsantennen umfasst, beschreibt.
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Das erfindungsgemäße Verfahren dient also der frühzeitigen Erkennung von einer Niederschlagsablagerung an dem Radom des Radarsensors des Fahrzeugs. Das erfindungsgemäße Verfahren dient zudem der Steuerung und/oder Regelung von zumindest einem Heizelement des Radoms infolge der frühzeitig erkannten Niederschlagsablagerung an dem Radom. Das Verfahren kann dabei beispielsweise auf einer Recheneinrichtung des Radarsensors und/oder auf einer Recheneinrichtung des Fahrzeugs ausgeführt werden. Die Recheneinrichtung kann beispielsweise als elektronisches Steuergerät, welches einen oder mehrere programmierbare Prozessoren umfasst, ausgebildet sein.
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Zunächst wird also mittels der zumindest einen Sendeantenne des Radarsensors das Sendesignal ausgesendet. Moderne Radarsensoren sind heutzutage zumeist so genannte Mehrkanal-Systeme mit einer Vielzahl von Sendeantennen. Das Grundprinzip des erfindungsgemäßen Verfahrens erfordert eine Sendeantenne. Weist der Radarsensor jedoch mehrere Sendeantennen auf, also beispielsweise 2 Sendeantennen, 4 Sendeantennen, 8 Sendeantennen, 16 Sendeantennen oder dergleichen, so kann das Verfahren zur frühzeitigen Niederschlagsablagerungserkennung verfeinert und optimiert werden. Im Folgenden wird jedoch das Verfahren im Sinne der Allgemeinheit mit zumindest einer Sendeantenne beschrieben, jedoch wohlwissend, dass damit auch 3, 4, 5, 6, ... Sendeantennen gemeint sein können.
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Das mittels der zumindest einen Sendeantenne ausgesendete Sendesignal kann von einem Objekt in der Umgebung des Fahrzeugs reflektiert werden. Insbesondere kann das ausgesendete Sendesignal zurück zu dem Radarsensor reflektiert werden. Infolgedessen kann mittels der zumindest zwei Empfangsantennen des Radarsensors das reflektierte Sendesignal erfasst werden. Das von dem Objekt in der Umgebung des Fahrzeugs zurückreflektierte Sendesignal, welches von den zumindest zwei Empfangsantennen empfangen wird, wird auch als Empfangssignal bezeichnet.
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Bei modernen Radarsensoren im Fahrzeugbereich handelt es sich meist um so genannte frequenzmodulierte Dauerstrichradare (engl., fachsprachlich FMCW-Radar). Aus einem Differenzsignal, welches die Differenzfrequenz aus Sendesignal und Empfangssignal beschreibt, kann das Objekt in der Umgebung beschrieben werden. Typischerweise kann dem Objekt dabei eine Distanz und ein (Azimut)Winkel zugeordnet werden. Je mehr Empfangsantennen der Radarsensor aufweist, desto genauer kann der (Azimut)Winkel bestimmt werden. Daher umfassen moderne Radarsensoren heutzutage meist 4 Empfangsantennen, 8 Empfangsantennen, 16 Empfangsantennen, 32 Empfangsantennen oder dergleichen. Das erfindungsgemäße Verfahren erfordert zumindest zwei Empfangsantennen. Im Sinne der Allgemeinheit wird daher von zumindest zwei Empfangsantennen gesprochen, wohlwissend, dass damit auch 3, 4, 5, 6, ... Empfangsantennen gemeint sein können.
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Das Empfangssignal kann mit jeder der zumindest zwei Empfangsantennen erfasst und separat ausgewertet werden. Dadurch ist es möglich, dass eine Leistung, eine Phase und/oder eine Amplitude des Empfangssignals für jede der zumindest zwei Empfangsantennen bestimmt und miteinander verglichen werden kann. Mit anderen Worten kann also das mittels einer ersten Empfangsantenne erfasste Empfangssignal mit dem mittels einer zweiten Empfangsantenne erfasste Empfangssignal abgeglichen werden. Insbesondere kann dabei die Phase, die Amplitude und/oder die Frequenz miteinander abgeglichen werden. Beispielsweise kann die Amplitude bzw. die Leistung des Empfangssignals zwischen den Empfangsantennen abweichen, wenn eine der zumindest zwei Empfangsantennen eine Niederschlagsablagerung an dem Radom und innerhalb deren Sichtfeldes aufweist.
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Dadurch kann ein Dämpfungsparameter bestimmt werden, welcher eine niederschlagsablagerungsbedingte Dämpfung des Empfangssignals beschreibt. Insbesondere kann der Dämpfungsparameter dabei vektorwertig sein. Der Dämpfungsparameter kann so für jede der zumindest zwei Empfangsantennen und/oder für jede der zumindest einen Sendeantenne einen Dämpfungswert angeben, welcher eine niederschlagsbedingte Dämpfung des Empfangssignals für jede der zumindest zwei Empfangsantennen bzw. für jede der zumindest einen Sendeantenne beschreibt.
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Daraufhin kann ein Heizsignal zum Steuern und/oder Regeln des zumindest einen Heizelements des Radoms ausgegeben werden. Das Heizsignal kann dabei in Abhängigkeit des Dämpfungsparameters ausgegeben werden. Zudem kann das Heizsignal auch den Heizbereich des Radoms beschreiben. Dadurch kann das zumindest eine Heizelement gegebenenfalls individuell für die jeweilige Antenne, welche eine Niederschlagsablagerung innerhalb ihres Sichtfeldes aufweist, angesteuert werden.
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Bisherige Verfahren zur Niederschlagsablagerungserkennung an einem Radom können unter Umständen ebenfalls einen Dämpfungsparameter bestimmen. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird jedoch eine Ablagerung von Niederschlag bereits frühzeitig erkannt. Beispielsweise wird eine Niederschlagsablagerung an dem Radom bereits dann erkannt, wenn nur eine der Antennen des Radarsensors bzw. ein Sichtfeld von der Niederschlagsablagerung betroffen ist. Bisherige Verfahren sind nicht derart sensitiv und erfordern oftmals eine gewisse Mindestdämpfung. Insbesondere ist bei einer hohen Anzahl an Empfangs- und/oder Sendeantenne eine Gesamtdämpfung geringer, wenn nur eine der Antennen durch die Niederschlagsablagerung beeinflusst wird. Folglich wird mit dem erfindungsgemäßen Verfahren die Sensitivität der Niederschlagsablagerungserkennung umso höher, je mehr Empfangs- und/oder Sendeantennen der Radarsensor aufweist.
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Zusammengefasst kann also mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens für jede Antenne individuell erkannt werden, ob sich in deren Sichtfeld Niederschlag ablagert. Die jeweilige Antenne kann dabei mit einem Heizbereich, welcher beispielsweise den Sichtbereich der Antenne umfasst, assoziiert werden. Wird mittels des Verfahrens eine Ablagerung erkannt, so kann der Heizbereich bzw. das Heizelement, welches dazu eingerichtet ist, den entsprechenden Heizbereich zu temperieren, entsprechend angesteuert werden.
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Das Temperieren eines Radoms ist oftmals mit einer erheblichen Heizleistung verbunden. Beispielsweise kann die Heizleistung 100 Watt oder mehr betragen. Um keine unnötige Energie und - im Falle von batterieelektrischen Fahrzeugen - Reichweite zu vergeuden, kann mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens das Temperieren des Radoms nachhaltiger und effizienter gestaltet werden. Durch das frühzeitige Erkennen der Niederschlagsablagerung ist auch eine Vorkonditionierung des Heizelements des Radoms möglich. Dadurch kann der Aktivierungszeitpunkt einer Radomheizung optimal gewählt werden. Zudem ist eine ortsaufgelöste Heizstrategie möglich. Dadurch kann die Heizleistung weiter reduziert werden. Bei batteriebetriebenen Fahrzeugen kann so nochmals die Reichweite erhöht werden.
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Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, dass das Heizsignal zusätzlich den zumindest einen Heizbereich des Radoms beschreibt, innerhalb dessen die frühzeitige Niederschlagsablagerung erkannt wird. Weist das Radom des Radarsensors beispielsweise mehrere Bereiche mit voneinander unabhängigen Heizelementen auf, so können einzelne Regionen des Radoms bzw. Teilbereiche des Radoms separat temperiert werden. In einem solchen Fall kann es hilfreich sein, wenn das Heizsignal genau jenen Teilbereich bzw. Heizbereich des Radoms ansteuert bzw. regelt, innerhalb dessen die Niederschlagsablagerung erkannt wird. So kann das Radom zielgerichtet und unter Einsparung von unnötiger Heizleistung temperiert werden. Eine derartige Energieeinsparung kann insbesondere bei batterieelektrischen Fahrzeugen von Vorteil sein.
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Es ist zudem vorteilhaft, wenn bei dem Bestimmen des Dämpfungsparameters zumindest ein Empfangsantennen-Dämpfungsparameter für eine der zumindest zwei Empfangsantennen bestimmt wird, wobei der Empfangsantennen-Dämpfungsparameter die niederschlagsablagerungsbedingte Dämpfung an einer der zumindest zwei Empfangsantennen beschreibt. Mit anderen Worten kann es also von Vorteil sein, wenn ein Wert für die Dämpfung einer der zumindest zwei Empfangsantennen bestimmt wird.
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Zur frühzeitigen Niederschlagsablagerungserkennung an dem Radom des Radarsensors und zur Steuerung und/oder Regelung von dem zumindest einen Heizelement des Radoms ist es a priori nicht nötig, wenn explizit Werte für die Dämpfung für die Empfangsantennen bestimmt werden. Durch das Bestimmen von zumindest einem Empfangsantennen-Dämpfungsparameter kann eine sensitivere und somit frühzeitigere Niederschlagsablagerungserkennung ermöglicht werden. Insbesondere kann eine frühzeitige Niederschlagsablagerungserkennung in einem Sichtbereich von einer der zumindest zwei Empfangsantennen erfasst werden. Mittels des Verfahrens kann also ein sensitiver (virtueller) Sensor zur Detektion von Niederschlagsablagerungen an dem Radom bereitgestellt werden. Zudem kann eine Heizstrategie bzw. das Temperieren des Radoms verbessert werden.
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Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltungsform, welche analog zu dem eben beschriebenen Fall funktioniert, sieht vor, dass bei dem Bestimmen des Dämpfungsparameters zumindest ein Sendeantennen-Dämpfungsparameter für eine der zumindest einen Sendeantenne bestimmt wird, wobei der Sendeantennen-Dämpfungsparameter die niederschlagsablagerungsbedingte Dämpfung an einer der zumindest einen Sendeantenne beschreibt. Mit anderen Worten kann also mittels eines Sendeantennen-Dämpfungsparameters, welcher einen Wert für die Dämpfung von dem mittels einer der Sendeantennen ausgesendeten Sendesignal beschreibt, eine niederschlagsbedingte Ablagerung in einem Sichtfeld bzw. einem Sendebereich der zumindest einen Sendeantenne erkannt werden. Mittels des Heizsignals kann so gezielt der Sendebereich bzw. der Sichtbereich (sofern die jeweilige Sendeantenne mit einem entsprechenden Heizbereich assoziiert wird) der zumindest einen Sendeantenne temperiert werden. Weitere Vorteile gelten analog zu der eben ausgeführten Ausführungsform, welche ein Bestimmen eines Empfangsantennen-Dämpfungsparameter umfasst.
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Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltungsform sieht vor, dass das Bestimmen des Dämpfungsparameters einen Radarzielvergleich umfasst, bei welchem antennenspezifische Radarzielsignale, welche mittels des Empfangssignals für jede der zumindest zwei Empfangsantennen bestimmt werden und ein (und das selbe) Objekt in der Umgebung des Fahrzeugs beschreiben, miteinander verglichen werden. Mit anderen Worten kann es also hilfreich sein, wenn zunächst ein Radarziel mittels des Empfangssignals einer jeden der zumindest zwei Empfangsantennen detektiert wird. Vorzugsweise befindet sich das Objekt mindestens 10 Meter von dem Radarsensor entfernt. Vorzugsweise befindet sich das Objekt in einem Azimut-Winkelbereich von maximal ±20° vor dem Radarsensor.
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Beispielsweise ist es möglich, dass ein Ziel in 20 Metern Entfernung mittels jeder der zumindest zwei Empfangsantennen bzw. deren Empfangssignal detektiert wird. Jedem der so detektierten Ziele bzw. Objekte kann eine Signalleistung, eine Amplitude, eine Phase oder dergleichen zugeordnet werden. Durch einen (empfangs)antennenübergreifenden Vergleich kann so der Dämpfungsparameter bestimmt werden. Beispielsweise, wenn die empfangene Leistung mittels der ersten der zumindest zwei Empfangsantennen geringer ist als die Leistung der zweiten Empfangsantenne der zumindest zwei Empfangsantennen, so kann auf eine niederschlagsbedingte Ablagerung im Sichtfeld der ersten Empfangsantenne geschlossen werden. Aus einer solchen Leistungsdifferenz kann der Dämpfungsparameter bestimmt werden. Für den Radarzielvergleich kann die Amplitude des Radarziels, die Phase des Radarziels und/oder die Frequenz verglichen werden. Mit anderen Worten ist es vorteilhaft, wenn der Radarzielvergleich ein Vergleich der Amplitude, der Phase und/oder der Frequenz der antennenspezifischen Radarzielsignale umfasst. Umfasst der Radarzielvergleich einen Vergleich der Phase, so kann es vorteilhaft sein, wenn die zumindest zwei Empfangsantennen 3, 4, ..., 8, ..., 16, oder mehr Empfangsantennen umfassen.
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Dabei kann es zudem vorteilhaft sein, wenn bei dem Radarzielvergleich eine zeitliche und/oder räumliche Plausibilisierung durchgeführt wird. Hierbei kann bei der zeitlichen Plausibilisierung der Radarzielvergleich während eines weiteren Messzyklus des Radarsensors wiederholt werden. Bei der räumlichen Plausibilisierung kann der Radarzielvergleich mit zumindest einem weiteren antennenspezifischen Radarzielsignal, welches ein weiteres Objekt in der Umgebung des Fahrzeugs beschreibt, wiederholt werden. Mit anderen Worten erlaubt eine zeitliche und/oder räumliche Plausibilisierung eine zuverlässigere Bestimmung des Dämpfungsparameters. Es ist dabei auch denkbar, dass der Dämpfungsparameter zeitlich und/oder räumlich gemittelt wird.
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Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft eine Recheneinrichtung zur frühzeitigen Niederschlagsablagerungserkennung an einem Radom eines Radarsensors eines Fahrzeugs und zur Steuerung und/oder Regelung von zumindest einem Heizelement des Radoms, wobei die Recheneinrichtung dazu eingerichtet ist, den Radarsensor zum Aussenden eines Sendesignals mittels zumindest einer Sendeantenne des Radarsensors anzusteuern. Darüber hinaus ist die Recheneinrichtung dazu eingerichtet, ein mittels zumindest zweier Empfangsantennen des Radarsensors erfasstes Empfangssignal zu empfangen, wobei das Empfangssignal das von einem Objekt in einer Umgebung des Fahrzeugs reflektierte Sendesignal beschreibt. Die Recheneinrichtung ist zudem dazu eingerichtet, einen Dämpfungsparameter zu bestimmen, welcher eine niederschlagsablagerungsbedingte Dämpfung des Empfangssignals beschreibt. Schließlich ist die Recheneinrichtung auch dazu eingerichtet, das zumindest eine Heizelement des Radoms mittels eines Heizsignals in Abhängigkeit des Dämpfungsparameters anzusteuern und/oder zu regeln. Ferner ist die Recheneinrichtung dazu eingerichtet, anhand des Dämpfungsparameters eine frühzeitige Niederschlagsablagerung in dem zumindest einem Heizbereich des Radoms zu erkennen, wobei der zumindest eine Heizbereich einen Teilbereich des Radoms beschreibt, und hierzu den zumindest einen Heizbereich des Radoms mit einer Antennenteilmenge zu assoziieren, wobei die Antennenteilmenge eine beliebige Teilmenge einer Menge, welche die zumindest eine Sendeantenne und die zumindest zwei Empfangsantennen umfasst, beschreibt.
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Die Recheneinrichtung kann beispielsweise als elektronisches Steuergerät, welches ein oder mehrere programmierbare Prozessoren umfasst, ausgebildet sein. Die Recheneinrichtung kann zudem dazu eingerichtet sein, die vorteilhaften Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens auszuführen.
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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 erfindungsgemäßes temperierbares Radarsensorsystem für ein Fahrzeug umfasst einen Radarsensor, welcher dazu eingerichtet ist, ein Sendesignal mittels zumindest einer Sendeantenne auszusenden und ein Empfangssignal mittels zumindest zweier Empfangsantennen zu erfassen. Das temperierbare Radarsensorsystem umfasst zudem ein Radom, welches wiederum zumindest einen Heizbereich umfasst, welcher mittels zumindest eines Heizelements temperierbar ist und welcher zumindest bereichsweise innerhalb eines Sichtfeldes einer Antennenteilmenge angeordnet ist, wobei die Antennenteilmenge eine beliebige Teilmenge einer Menge, welche die zumindest eine Sendeantenne und die zumindest zwei Empfangsantennen umfasst, beschreibt. Ferner umfasst das temperierbare Radarsensorsystem zumindest ein Heizelement, welches dazu eingerichtet ist, zumindest einen Heizbereich des Radoms infolge eines durch eine Recheneinrichtung ausgegebenen Heizsignals zu temperieren. Schließlich umfasst das temperierbare Radarsensorsystem eine Recheneinrichtung zur frühzeitigen Niederschlagsablagerungserkennung an dem Radom des Radarsensors des Fahrzeugs und zur Steuerung und/oder Regelung des zumindest einen Heizelements des Radoms.
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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 ein temperierbares Radarsensorsystem. Das Fahrzeug kann insbesondere als Personenkraftwagen ausgebildet sein.
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Die mit Bezug auf das erfindungsgemäße Verfahren vorgestellten bevorzugten Ausführungsformen und deren Vorteile gelten entsprechend für die erfindungsgemäße Recheneinrichtung, für das erfindungsgemäße computerlesbare (Speicher)Medium sowie für das erfindungsgemäße temperierbare Radarsensorsystem. Ferner gelten die mit Bezug auf das erfindungsgemäße Verfahren vorgestellten bevorzugten Ausführungsformen und deren Vorteile auch 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:
- 1 eine schematische Darstellung eines temperierbaren Radarsensorsystems, wobei eine Dämpfung des Empfangssignals aufgrund einer Niederschlagsablagerung auftritt,
- 2 eine schematische Darstellung eines temperierbaren Radarsensorsystems analog zu 1, wobei das temperierbare Radarsensorsystem zwei Heizelemente aufweist,
- 3 eine schematische Darstellung eines temperierbaren Radarsensorsystems analog zu 1, wobei eine Dämpfung des Sendesignals aufgrund einer Niederschlagsablagerung auftritt,
- 4 eine schematische Darstellung eines temperierbaren Radarsensorsystems analog zu 1, wobei das temperierbare Radarsensorsystem drei Heizelemente aufweist und eine Dämpfung des Empfangssignals innerhalb mehrerer Heizbereiche aufgrund zweier Niederschlagsablagerungen auftritt.
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1 zeigt eine schematische Darstellung eines temperierbaren Radarsensorsystems 1 für ein Fahrzeug. Das temperierbare Radarsensorsystem 1 umfasst einen Radarsensor 2, welcher dazu eingerichtet ist, ein Sendesignal 3 mittels zumindest einer Sendeantenne 4 auszusenden und ein Empfangssignal 5 mittels zumindest zweier Empfangsantennen 6 zu erfassen. Das temperierbare Radarsensorsystem 1 umfasst ferner ein Radom 7, welches wiederum zumindest einen Heizbereich 8 umfasst. Der Heizbereich 8 kann innerhalb eines Sichtfeldes einer Antennenteilmenge angeordnet sein. Mittels zumindest eines Heizelements 9, hier schraffiert dargestellt, kann der zumindest eine Heizbereich 8 temperiert werden. Das zumindest eine Heizelement 9 kann beispielsweise als Heizdraht oder als Heizfolie ausgebildet sein.
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Auf dem Radom 7 des Radarsensors 2 befindet sich eine Niederschlagsablagerung 10. Eine derartige Niederschlagsablagerung 10 kann dazu führen, dass das von einem Objekt 11 in der Umgebung reflektierte Sendesignal 4, also das Empfangssignal 5, gedämpft empfangen wird. In 1 ist ein solches gedämpftes Empfangssignal 5' durch den gestrichelten Pfeil 5' dargestellt. Das gedämpfte Empfangssignal 5` kann von einer der zumindest zwei Empfangsantennen 6 erfasst werden. Das von den zumindest zwei Empfangsantennen 6 erfasste Empfangssignal 5 bzw. das gedämpfte Empfangssignal 5` kann anschließend von einer Recheneinrichtung 12 verarbeitet werden.
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Das temperierbare Radarsensorsystem 1 umfasst schließlich eine solche Recheneinrichtung 12. Die Recheneinrichtung 12 dient der frühzeitigen Niederschlagsablagerungserkennung an dem Radom 7 des Radarsensors 2. Die Recheneinrichtung 12 dient zudem der Steuerung und/oder Regelung des zumindest einen Heizelements 9 des Radoms 2. Hierzu kann die Recheneinrichtung 12 ein Heizsignal 13 an das zumindest eine Heizelement 9 ausgeben.
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1 zeigt schließlich auch noch die Radarzielsignale 14 der zumindest zwei Empfangsantennen 6. Mit anderen Worten zeigt also 1 auch die Radarzielsignale 14 für jede der Empfangsantennen der zumindest zwei Empfangsantennen 6 aus 1. Die rechte Empfangsantenne der zumindest zwei Empfangsantennen 6 kann aufgrund der Niederschlagsablagerung 10 eine geringere Leistung des Radarzielsignals 14 detektieren. Das Objekt 11 kann dabei durch den Peak 11' innerhalb der Radarzielsignale 14 beschrieben werden. Anhand der Differenz 15, welche sich aus der (Amplituden)differenz der beiden Peaks 11 und 11' der Radarzielsignale 14 ergibt, kann beispielsweise ein Dämpfungsparameter bestimmt werden. In Abhängigkeit des Dämpfungsparameters kann das Heizsignal 13 an das zumindest eine Heizelement 9 ausgegeben werden.
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2 zeigt eine schematische Darstellung eines temperierbaren Radarsensorsystems 1 analog zu 1. In 2 weist das temperierbare Radarsensorsystem 1 bzw. das Radom 7 zwei Heizbereiche 8' und 8" auf. Die beiden Heizbereiche 8' und 8" bilden somit den zumindest einen Heizbereich 8 des temperierbaren Radarsensorsystems 1.
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Darüber hinaus weist das temperierbare Radarsensorsystem auch zwei Heizelemente 9' und 9" auf. Mit anderen Worten wird also das zumindest eine Heizelement 9 durch die beiden Heizelemente 9' und 9" gebildet. Die beiden Heizelemente 9' und 9" können unabhängig voneinander durch die Recheneinrichtung 12 mittels des Heizsignals 13 angesteuert werden. Die Niederschlagsablagerung 10 kann dabei genau lokalisiert und einem der Heizbereiche 8' bzw. 8" zugeordnet werden. In 2 befindet sich die Niederschlagsablagerung 10 innerhalb des Heizbereichs 8". Die zumindest zwei Empfangsantennen 6, hier dargestellt als drei Empfangsantennen, können mit dem Heizbereich 8" assoziiert werden, da das Sichtfeld der zumindest zwei Empfangsantennen 6 den Heizbereich 8" umfasst bzw. zumindest mit dem Heizbereich 8" überlappt. Dadurch kann die niederschlagsbedingte Dämpfung aufgrund der Niederschlagsablagerung 10 dem Heizbereich 8" zugeordnet werden. Infolgedessen kann das Heizelement 9" durch die Recheneinrichtung 12 mittels des Heizsignals 13 angesteuert werden.
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Das Heizsignal 13 kann dabei den zumindest einen Heizbereich 8 beschreiben, sodass der Heizbereich 8' auch dann nicht mittels des Heizelements 9` temperiert wird, wenn das Heizsignal 13 jedes des zumindest einen Heizelements 9 ausgegeben wird.
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3 zeigt eine schematische Darstellung eines temperierbaren Radarsensorsystems 1 gemäß 2, wobei die Niederschlagsablagerung 10 bereits zu einer Dämpfung des Sendesignals 3 führt. Das gedämpfte Sendesignal ist durch den gestrichelten Pfeil 3' dargestellt. Das gedämpfte Sendesignal, welches von dem Objekt 11 reflektiert wird, führt dazu, dass auch das Empfangssignal 5 vollständig gedämpft wird. Das gedämpfte Empfangssignal 5' ist durch die gestrichelten Pfeile 5' dargestellt. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren kann auch festgestellt werden, wenn die Niederschlagsablagerung 10 zu einer Dämpfung des Sendesignals 3 von einer der zumindest einen Sendeantenne 4 führt. Hierzu ist es vorteilhaft, wenn verschiedene Codier- oder Multiplexverfahren verwendet werden.
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Codier- und/oder Multiplexverfahren, wie beispielsweise das sogenannte Zeitmultiplex-Verfahren, bei welchem die Sendeantennen der zumindest einen Sendeantenne 4 zeitlich versetzt senden, ermöglichen es, eine Niederschlagsablagerung 10 im Sichtbereich einer der zumindest einen Sendeantenne 4, hier dargestellt durch drei Sendeantennen, einer expliziten Sendeantenne zuzuordnen. In 2 ist das Zeitmultiplex-Verfahren dadurch dargestellt, dass die mittlere der zumindest einen Sendeantenne 4 ein Sendesignal 3 aussendet. Zu einem späteren Zeitpunkt ist es daher denkbar, dass eine der anderen beiden Sendeantennen der zumindest einen Sendeantenne 4 das Sendesignal 3 aussendet.
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In 3 wird von den zumindest zwei Empfangsantennen, hier dargestellt durch drei Empfangsantennen, ein identisch gedämpftes Empfangssignal 5' empfangen. Aufgrund dessen, dass alle der zumindest zwei Empfangsantennen 6 ein gedämpftes Empfangssignal 5' empfangen, kann auf eine Niederschlagsablagerung 10 innerhalb des Heizbereichs 8` geschlossen werden. In Abhängigkeit eines so bestimmten Dämpfungsparameters kann das Heizelement 9`, welches dazu eingerichtet ist, den Heizbereich 8' zu temperieren, durch die Recheneinrichtung 12 mittels des Heizsignals 13, welches den entsprechenden Heizbereich 8' beschreibt, angesteuert und/oder geregelt werden.
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4 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines temperierbaren Radarsensorsystems 1, wobei der zumindest eine Heizbereich 8 durch einen ersten Heizbereich 8', einen zweiten Heizbereich 8'' sowie einen dritten Heizbereich 8''' gebildet wird. Entsprechend weist das temperierbare Radarsensorsystem 1 ein erstes Heizelement 9', ein zweites Heizelement 9'' und ein drittes Heizelement 9''' als das zumindest eine Heizelement 9 auf. Mit anderen Worten wird also das zumindest eine Heizelement 9 durch das erste, das zweite sowie das dritte Heizelement gebildet.
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Das Ausführungsbeispiel von 4 soll verdeutlichen, dass es auch möglich ist, dass einem der zumindest einen Heizbereiche 8 sowohl eine der zumindest einen Sendeantenne 4 sowie auch eine der zumindest zwei Empfangsantennen 6 zugeordnet werden kann. Beispielsweise kann dem ersten Heizbereich 8' des zumindest einen Heizbereichs 8 die Antennenteilmenge 16 zugeordnet werden. Die Antennenteilmenge 16 bildet in dem Ausführungsbeispiel von 4 eine Teilmenge der Menge, welche die zumindest eine Sendeantenne 4 und die zumindest zwei Empfangsantennen 6 umfasst. Mit anderen Worten umfasst die Antennenteilmenge 16 beide Sendeantennen der zumindest einen Sendeantenne 4 sowie eine der Empfangsantennen der zumindest zwei Empfangsantennen 6.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102017221589 A1 [0005]
