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Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine entsprechende Vorrichtung, die darauf ausgerichtet sind, Störung eines Umfeldsensors eines Fahrzeugs durch Fahrzeugabgas in effizienter und zuverlässiger Weise zu vermeiden oder zumindest zu reduzieren.
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Ein Kraftfahrzeug weist typischerweise ein oder mehrere Umfeldsensoren auf, die eingerichtet sind, Sensordaten in Bezug auf das Umfeld des Fahrzeugs zu erfassen. Die Sensordaten können dazu verwendet werden, ein oder mehrere Fahrerassistenzsysteme bereitzustellen, die den Fahrer des Fahrzeugs bei der Längs- und/oder Querführung des Fahrzeugs unterstützen. Beispielsweise kann der Fahrer auf Basis der Sensordaten von ein oder mehreren rückwärtig ausgerichteten Umfeldsensoren (wie z.B. ein oder mehreren Ultraschallsensoren) bei der Durchführung einer Rückwärtsfahrt unterstützt werden.
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Die Güte, insbesondere die Zuverlässigkeit, eines Fahrerassistenzsystems hängt typischerweise von der Güte, insbesondere von der Genauigkeit, der von den ein oder mehreren Umfeldsensoren erfassten Sensordaten ab.
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Das vorliegende Dokument befasst sich mit der technischen Aufgabe, die Güte der Sensordaten von ein oder mehreren rückwärtig ausgerichteten Umfeldsensoren in effizienter und zuverlässiger Weise zu erhöhen, insbesondere um die Güte einer darauf basierenden Funktion, insbesondere einer Fahrerassistenzfunktion, eines Fahrzeugs zu erhöhen.
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Die Aufgabe wird durch jeden der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen werden u.a. in den abhängigen Ansprüchen beschrieben. Es wird darauf hingewiesen, dass zusätzliche Merkmale eines von einem unabhängigen Patentanspruch abhängigen Patentanspruchs ohne die Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs oder nur in Kombination mit einer Teilmenge der Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs eine eigene und von der Kombination sämtlicher Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs unabhängige Erfindung bilden können, die zum Gegenstand eines unabhängigen Anspruchs, einer Teilungsanmeldung oder einer Nachanmeldung gemacht werden kann. Dies gilt in gleicher Weise für in der Beschreibung beschriebene technische Lehren, die eine von den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche unabhängige Erfindung bilden können.
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Gemäß einem Aspekt wird eine Vorrichtung zur Erhöhung der Güte von Sensordaten eines heckseitigen Umfeldsensors eines Kraftfahrzeugs beschrieben. Der Umfeldsensor kann z.B. einen Ultraschallsensor, einen Lidarsensor und/oder eine Kamera umfassen.
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Das Kraftfahrzeug umfasst einen Energiewandler für Brennstoff und eine Abgasleitung zum Abführen von Abgas aus dem Energiewandler bis zu einer heckseitigen Haupt-Öffnung der Abgasleitung. Der Energiewandler kann z.B. einen Verbrennungsmotor umfassen, der mit Diesel oder Benzin oder Erdgas als Brennstoff betrieben wird. Alternativ kann der Energiewandler eine Brennstoffzelle umfassen, die mit Wasserstoff (H2) als Brennstoff betrieben wird.
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Die Vorrichtung ist eingerichtet, zu bestimmen, dass eine Abgassituation vorliegt oder vorliegen wird, bei der der heckseitige Umfeldsensor durch die (chemische) Zusammensetzung des Abgases an der heckseitigen Haupt-Öffnung, insbesondere durch den Wasseranteil des Abgases, beeinträchtigt wird. Eine Bedingung für das Vorliegen einer Abgassituation kann z.B. sein, dass das Abgas einen Anteil von Wasser aufweist, der gleich wie oder höher als ein vordefinierter Anteils-Schwellenwert ist. Das (verdampfte) Wasser kann dabei Wasser sein, das (z.B. aufgrund von Kondensation) in der Abgasleitung angeordnet war, und (bei Betrieb des Energiewandlers) mit dem Abgas aus der Abgasleitung geführt wird.
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Eine Abgassituation kann insbesondere vorliegen, wenn der Energiewandler nach einer relativ langen Standzeit des Fahrzeugs (bei der sich kondensiertes Wasser in der Abgasleitung angesammelt hat) aktiviert wird. Die Aktivierung des Energiewandlers führt dazu, dass (warmes) Abgas durch die Abgasleitung zu der Haupt-Öffnung geführt wird. Das Abgas erwärmt nach-und-nach die Abgasleitung und führt so zum Verdampfen des kondensierten Wassers in der Abgasleitung. Das verdampfte Wasser vermengt sich mit dem Abgas und erhöht dadurch den Wasseranteil in dem Abgas. Dies kann zu einer Beeinträchtigung der Sensordaten des heckseitigen Umfeldsensors führen. Die Beeinträchtigung der Sensordaten kann wiederum zu einer Beeinträchtigung einer Fahrerassistenzfunktion und/oder einer automatisierten Fahrfunktion des Fahrzeugs führen, die die Sensordaten des Umfeldsensors verwenden. Die Fahrerassistenzfunktion und/oder die automatisierte Fahrfunktion sind typischerweise auf eine Rückwärtsfahrt des Fahrzeugs bezogen.
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Die Wasseranteil im Abgas ist typischerweise für einen vordefinierten Zeitraum erhöht, wobei der Zeitraum von der Menge an (kondensiertem) Wasser in der Abgasleitung abhängt. Nach Ablauf des vordefinierten Zeitraums liegt typischerweise keine Abgassituation mehr vor (da der Wasseranteil im Abgas nicht mehr über dem Anteils-Schwellenwert liegt).
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Die Vorrichtung kann eingerichtet sein, zu bestimmen, dass eine Abgassituation vorliegt oder vorliegen wird, bei der die Sensordaten des heckseitigen Umfeldsensors für eine Funktion des Fahrzeugs, insbesondere für eine Fahrerassistenzfunktion und/oder für eine automatisierte Fahrfunktion des Fahrzeugs, verwendet werden. Mit anderen Worten, es kann als weitere Bedingung für das Vorliegen einer Abgassituation überprüft werden, ob die Sensordaten des heckseitigen Umfeldsensors für eine Funktion des Fahrzeugs verwendet werden oder nicht. Es kann ggf. nur dann bestimmt werden, dass eine Abgassituation vorliegt, wenn die Sensordaten des heckseitigen Umfeldsensors für eine Funktion des Fahrzeugs verwendet werden (z.B., wenn das Fahrzeug eine Rückwärtsfahrt durchführt). Andererseits kann ggf. bestimmt werden, dass keine Abgassituation vorliegt, wenn die Sensordaten des heckseitigen Umfeldsensors für keine Funktion des Fahrzeugs verwendet werden. So kann das Ausmaß der bewirkten Gegenmaßnahmen zur Vermeidung und/oder zur Beseitigung einer erkannten Abgassituation reduziert werden, wodurch die Effizienz des Fahrzeugs erhöht wird.
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Die Vorrichtung kann eingerichtet sein, insbesondere anhand von ein oder mehreren Fahrzeugsensoren (z.B., anhand eines Temperatursensors), zu erkennen, dass in der Abgasleitung zumindest voraussichtlich Wasser, insbesondere kondensiertes Wasser, angeordnet ist (z.B., weil die Temperatur der Abgasleitung niedriger als die Umgebungstemperatur des Fahrzeugs ist und/oder weil der Energiewandler für einen bestimmten Zeitraum inaktiv war). Ferner kann (z.B. anhand von ein oder mehreren Fahrzeugsensoren) erkannt werden, dass der Energiewandler aktiviert wird oder aktiviert werden wird. Dies kann z.B. durch Auswertung der Bilddaten einer Innenraumkamera des Fahrzeugs erkannt werden, etwa weil erkannt wird, dass der Fahrer des Fahrzeugs in das Fahrzeug gestiegen ist und/oder weil erkannt wird, dass der Fahrer in Richtung des Start-Bedienelements zum Starten des Energiewandlers greift.
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Es kann dann basierend auf der o.g. Information in zuverlässiger Weise bestimmt (und ggf. prädiziert) werden, dass eine Abgassituation vorliegt oder vorliegen wird.
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Alternativ oder ergänzend kann die Vorrichtung eingerichtet sein, insbesondere anhand von ein oder mehreren Fahrzeugsensoren, zu erkennen, dass ein Nutzer, insbesondere der Fahrer, des Fahrzeugs den Innenraum des Fahrzeugs betritt oder betreten wird. Dies kann auf Basis der Bilddaten einer Kamera des Fahrzeugs erkannt werden. Es kann dann basierend auf der o.g. Information in zuverlässiger Weise bestimmt (insbesondere prädiziert) werden, dass eine Abgassituation vorliegen wird.
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Alternativ oder ergänzend kann die Vorrichtung eingerichtet sein, insbesondere anhand von ein oder mehreren Fahrzeugsensoren, zu erkennen, dass der Rückwärtsgang des Fahrzeugs eingelegt wird oder eingelegt werden wird. Dies kann anhand eines Sensors an dem Bedienelement des Getriebes des Fahrzeugs und/oder anhand der Bilddaten einer Innenraumkamera des Fahrzeugs erkannt werden. Es kann dann basierend auf der o.g. Information in zuverlässiger Weise bestimmt (und ggf. prädiziert) werden, dass eine Abgassituation vorliegt oder vorliegen wird.
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Die Vorrichtung ist ferner eingerichtet (in Reaktion auf die erkannte Abgassituation), zumindest eine Maßnahme zu bewirken, die darauf gerichtet ist, die Abgassituation zu beseitigen oder zu vermeiden. So kann die Güte der von dem heckseitigen Umfeldsensor erfassten Sensordaten in effizienter und zuverlässiger Weise erhöht werden. Ferner kann so die Güte einer darauf basierenden Funktion des Fahrzeugs erhöht werden.
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Das Fahrzeug kann ein Temperierungselement (insbesondere ein Heizelement) umfassen, das ausgebildet ist, die Abgasleitung zu temperieren, insbesondere zu erwärmen. Die Vorrichtung kann eingerichtet sein, als Maßnahme zu bewirken, dass die Abgasleitung durch das Temperierungselement temperiert (insbesondere erwärmt) wird. Die Temperierung der Abgasleitung erfolgt bevorzugt bevor durch den Energiewandler Abgas in die Abgasleitung geleitet wird (d.h. bevor der Energiewandler aktiviert wird). Die Verwendung eines Temperierungselements ist insbesondere in Zusammenhang mit einer Brennstoffzelle als Energiewandler (wirtschaftlich) vorteilhaft, zumal der Druck des Abgases bei einer Brennstoffzelle (im Vergleich zu dem Druck des Abgases bei einem Verbrennungsmotor) meist relativ niedrig ist.
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Die Abgasleitung kann dabei derart temperiert (insbesondere erwärmt) werden, dass in der Abgasleitung angeordnetes Wasser verdampft (nach Möglichkeit bevor durch den Energiewandler Abgas in die Abgasleitung geleitet wird).
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Es kann somit in Reaktion auf eine prädizierte, vorausliegende Abgassituation eine vorbereitende Temperierung der Abgasleitung durchgeführt werden, um das (kondensierte) Wasser zu verdampfen. Als Folge daraus wird der Wasserdampf bei Aktivierung des Energiewandlers direkt mit dem ersten Schwall an Abgas aus der Abgasleitung geführt. Als Folge daraus kann der Zeitraum der Abgassituation signifikant reduziert werden, sodass die Sensordaten des heckseitigen Umfeldsensors nur für einen relativ kurzen Zeitraum (z.B. von 500ms oder weniger) beeinträchtigt sind. Die Abgassituation kann somit in effizienter und zuverlässiger Weise beseitigt werden.
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Alternativ oder ergänzend kann das Fahrzeug eine Klappe aufweisen, die eingerichtet ist, Abgas in der Abgasleitung zu einer Bypass-Öffnung zu leiten, die weiter von dem heckseitigen Umfeldsensor entfernt ist als die Haupt-Öffnung. Durch die Klappe kann somit ein Umleiten des Abgases zu einer anderen Öffnung der Abgasleitung bewirkt werden. Dabei wird die Umfelderfassung des heckseitigen Umfeldsensors nicht durch Abgas beeinträchtigt, das aus der Bypass-Öffnung austritt. Die Verwendung einer Klappe zur Umleitung des Abgases ist insbesondere in Zusammenhang mit einem Verbrennungsmotor als Energiewandler (insbesondere bei einem Plugin-Hybrid (PHEV) Fahrzeug) vorteilhaft.
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Die Vorrichtung kann eingerichtet sein, als Maßnahme die Klappe zu veranlassen, das Abgas durch die Bypass-Öffnung (und nicht durch die Haupt-Öffnung) aus der Abgasleitung zu leiten. So kann die Abgassituation in zuverlässiger Weise beseitigt und/oder vermieden werden.
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Die Vorrichtung kann eingerichtet sein, zu bestimmen, insbesondere auf Basis der bisherigen Betriebsdauer des Energiewandlers und/oder auf Basis der eingelegten Fahrstufe des Fahrzeugs, dass keine Abgassituation mehr vorliegt. Beispielsweise kann erkannt werden, dass der (ggf. durch das Aufheizen der Abgasleitung verkürzte) Zeitraum der Abgassituation abgelaufen ist. Alternativ oder ergänzend kann erkannt werden, dass der Rückwärtsgang ausgelegt wurde (und somit keine Funktion des Fahrzeugs mehr auf die Sensordaten des heckseitigen Umfeldsensors zugreift).
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In Reaktion auf das erkannte Ende der Abgassituation kann die zumindest eine Maßnahme beendet werden. So wird ein besonders effizienter Betrieb des Fahrzeugs ermöglicht.
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Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein (Straßen-) Kraftfahrzeug (insbesondere ein Personenkraftwagen oder ein Lastkraftwagen oder ein Bus oder ein Motorrad) beschrieben, das die in diesem Dokument beschriebene Vorrichtung umfasst.
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Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Verfahren zur Erhöhung der Güte von Sensordaten eines heckseitigen Umfeldsensors (insbesondere eines Ultraschallsensors) eines Kraftfahrzeugs beschrieben. Das Kraftfahrzeug umfasst einen Energiewandler (insbesondere einen Verbrennungsmotor) für Brennstoff (z.B. Benzin oder Diesel) und eine Abgasleitung zum Abführen von Abgas aus dem Energiewandler bis zu einer heckseitigen Haupt-Öffnung der Abgasleitung.
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Das Verfahren umfasst das Bestimmen, dass eine Abgassituation vorliegt oder vorliegen wird, bei der der heckseitige Umfeldsensor durch die (chemische) Zusammensetzung des Abgases an der heckseitigen Haupt-Öffnung, insbesondere durch den Wasseranteil des Abgases, beeinträchtigt wird. Des Weiteren umfasst das Verfahren, in Reaktion auf die erkannte Abgassituation, das Bewirken zumindest einer Maßnahme, die darauf gerichtet ist, die Abgassituation zu beseitigen oder zu vermeiden. So kann die Güte der von dem Umfeldsensor erfassten Sensordaten in effizienter und zuverlässiger Weise erhöht werden.
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Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Software (SW) Programm beschrieben. Das SW Programm kann eingerichtet werden, um auf einem Prozessor (z.B. auf einem Steuergerät eines Fahrzeugs) ausgeführt zu werden, und um dadurch das in diesem Dokument beschriebene Verfahren auszuführen.
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Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Speichermedium beschrieben. Das Speichermedium kann ein SW Programm umfassen, welches eingerichtet ist, um auf einem Prozessor ausgeführt zu werden, und um dadurch das in diesem Dokument beschriebene Verfahren auszuführen.
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Es ist zu beachten, dass die in diesem Dokument beschriebenen Verfahren, Vorrichtungen und Systeme sowohl alleine, als auch in Kombination mit anderen in diesem Dokument beschriebenen Verfahren, Vorrichtungen und Systemen verwendet werden können. Des Weiteren können jegliche Aspekte der in diesem Dokument beschriebenen Verfahren, Vorrichtungen und Systemen in vielfältiger Weise miteinander kombiniert werden. Insbesondere können die Merkmale der Ansprüche in vielfältiger Weise miteinander kombiniert werden. Ferner sind in Klammern aufgeführte Merkmale als optionale Merkmale zu verstehen.
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Im Weiteren wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher beschrieben. Dabei zeigen
- 1 ein beispielhaftes Fahrzeug mit einer Abgasleitung und mit einem rückwärtig ausgerichteten Umfeldsensor;
- 2a eine Abgasleitung mit einer geschlossenen Bypass-Klappe;
- 2b eine Abgasleitung mit einer geöffneten Bypass-Klappe;
- 3a eine Abgasleitung ohne Heizelement;
- 3b eine Abgasleitung mit einem Heizelement; und
- 4 ein Ablaufdiagramm eines beispielhaften Verfahrens zur Erhöhung der Güte von Sensordaten eines rückwärtig ausgerichteten Umfeldsensors eines Kraftfahrzeugs.
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Wie eingangs dargelegt, befasst sich das vorliegende Dokument mit der Erhöhung der Güte der von einem rückwärtig ausgerichteten Umfeldsensor eines Kraftfahrzeugs erfassten Sensordaten. In diesem Zusammenhang zeigt 1 ein beispielhaftes Fahrzeug 100 mit einem Energiewandler 103, der eingerichtet ist, einen flüssigen und/oder gasförmigen Brennstoff (z.B. Diesel, Benzin, Erdgas oder Wasserstoff (H2)) in eine andere Energieform zu wandeln, die für den Antrieb des Fahrzeugs 100 verwendet wird. Der Energiewandler 103 kann einen Verbrennungsmotor umfassen, der eingerichtet ist, ein mechanisches Antriebsmoment zum Antrieb des Fahrzeugs 100 zu generieren. Alternativ oder ergänzend kann der Energiewandler 103 eine Brennstoffzelle umfassen, die eingerichtet ist, elektrische Energie für den Betrieb einer elektrischen Antriebsmaschine des Fahrzeugs 100 zu generieren.
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Das Fahrzeug 100 umfasst ferner eine Abgasleitung 105, die eingerichtet ist, ein bei Betrieb des Energiewandlers 103 (aus dem Brennstoff) entstehendes Abgas von dem Energiewandler 103 weg zu leiten. Die Abgasleitung 105 kann von dem Energiewandler 103 bis zu dem Heck des Fahrzeugs 100 verlaufen. Des Weiteren kann die Abgasleitung 105 an dem Heck des Fahrzeugs 100 eine Haupt-Öffnung 104 aufweisen, durch die das Abgas aus der Abgasleitung 105 in das (heckseitige) Umfeld des Fahrzeugs 100 gelangt.
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Das Fahrzeug 100 kann ferner ein oder mehrere (heckseitige) Umfeldsensoren 102 umfassen. Beispielhafte Umfeldsensoren 102 sind ein oder mehrere Ultraschallsensoren, ein oder mehrere Lidarsensoren, ein oder mehrere Radarsensoren, ein oder mehrere Kameras, etc.
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Eine (Steuer-) Vorrichtung 101 des Fahrzeugs 100 kann eingerichtet sein, die Sensordaten der ein oder mehreren (heckseitigen) Umfeldsensoren 102 auszuwerten, um eine Fahrerassistenzfunktion bereitzustellen. Beispielsweise kann auf Basis der Sensordaten der ein oder mehreren Umfeldsensoren 102 ein Objekt im Umfeld des Fahrzeugs 100 detektiert werden. Ferner kann auf Basis der Sensordaten der Abstand zwischen dem Fahrzeug 100 und dem detektierten Objekt ermittelt werden. Der Fahrer des Fahrzeugs 100 kann dann, etwa bei einer Rückwärtsfahrt, auf das detektierte Objekt hingewiesen werden. Ferner kann der Fahrer (etwa durch die Frequenz und/oder die Wiederholrate eines Tons) über den Abstand zwischen dem Fahrzeug 100 und dem Objekt informiert werden.
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Die Güte, insbesondere die Genauigkeit, der von einem heckseitigen Umfeldsensor 102 erfassten Sensordaten kann durch das aus der Haupt-Öffnung 104 austretende Abgas beeinträchtigt werden. Insbesondere kann die Güte durch Wasserpartikel und/oder durch Wasserdampf beeinträchtigt werden, die bzw. der in bestimmten Situationen in dem Abgas enthalten sind bzw. ist. Die Beeinträchtigung der Güte der Sensordaten kann (insbesondere bei einer Rückwärtsfahrt) zu einer Beeinträchtigung einer Fahrerassistenzfunktion führen.
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Die Vorrichtung 101 des Fahrzeugs 100 kann eingerichtet sein, zu bestimmen, dass eine Abgassituation vorliegt oder vorliegen wird, bei der
- • die Sensordaten eines heckseitigen Umfeldsensors 102 durch das aus der Auslass-Öffnung 104 der Abgasleitung 105 austretende Abgas (aufgrund der chemischen Zusammensetzung des Abgases) beeinträchtigt werden können: und
- • die Sensordaten des heckseitigen Umfeldsensors 102 für eine (Fahrerassistenz-) Funktion des Fahrzeugs 100 verwendet werden.
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In Reaktion auf die erkannte Abgassituation können ein oder mehrere Maßnahmen bewirkt werden, um die Abgassituation, insbesondere die Beeinträchtigung der Sensordaten, zu beheben oder zu vermeiden. Beispielhafte Maßnahmen werden in Zusammenhang mit den 2a, 2b und 3a, 3b beschrieben.
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2a zeigt eine beispielhafte Abgasleitung 105, die die zum Heck des Fahrzeugs 100 hin orientierte Haupt-Öffnung 104 und eine zusätzliche, von dem Heck des Fahrzeugs 100 abgewandte, Bypass-Öffnung 204 aufweist. In der Abgasleitung 105 ist eine Klappe 201 angeordnet, die ausgebildet, das Abgas 202 selektiv zu der Haupt-Öffnung 104 (wie in 2a dargestellt) oder zu der Bypass-Öffnung 204 (wie in 2b dargestellt) zu leiten. Der Zustand der Klappe 201 kann durch die (Steuer-) Vorrichtung 101 verändert werden.
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2a zeigt eine Situation, bei der das Abgas 202 aus der Abgasleitung 105 zu der Haupt-Öffnung 104 geleitet wird, was dazu führen kann, dass das Abgas 202 in einen Zwischenraum 205 zwischen dem heckseitigen Umfeldsensor 102 und einem zu sensierenden Objekt 210 gelangt. Dies kann je nach Zusammensetzung des Abgases 202 zu einer Beeinträchtigung der Sensordaten des Umfeldsensors 102 führen, insbesondere dann, wenn das Abgas 202 Wasserpartikel aufweist.
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2b zeigt eine Situation, bei der durch die Klappe 201 das Abgas 202 aus der Abgasleitung 105 zu der Bypass-Öffnung 205 geleitet wird, sodass das Abgas 202 nicht in den Zwischenraum 205 zwischen Umfeldsensor 102 und Objekt 210 gelangt. Als Folge daraus kann der Abstand 211 zwischen dem Umfeldsensor 102 und dem Objekt 210 in präziser Weise auf Basis der Sensordaten des Umfeldsensors 102 ermittelt werden (da die Sensordaten nicht durch das Abgas 202 beeinträchtigt werden).
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Die Vorrichtung 101 kann somit eingerichtet sein, bei Vorliegen einer erkannten Abgassituation die Klappe 202 zu veranlassen, das Abgas 202 (zeitlich begrenzt) zu der Bypass-Öffnung 204 zu leiten, um eine präzise Sensierung durch den heckseitigen Umfeldsensor 102 zu ermöglichen. Die Umlenkung des Abgases 202 kann beendet werden, sobald erkannt wird, dass die Abgassituation nicht mehr vorliegt, z.B.
- • weil die Sensordaten des heckseitigen Umfeldsensors 102 nicht mehr durch das Abgas 202 beeinträchtigt werden können (z.B., weil sich die chemische Zusammensetzung des Abgases geändert hat); und/oder
- • weil die Sensordaten des heckseitigen Umfeldsensors 102 nicht mehr für eine (Fahrerassistenz-) Funktion des Fahrzeugs 100 verwendet werden.
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Die Klappe 201 kann dann wieder derart eingestellt werden, dass das Abgas 202 zu der Haupt-Öffnung 104 geleitet wird. Durch die zeitlich begrenzte Umleitung des Abgases 202 kann eine besonders zuverlässige Umfelderfassung durch einen heckseitigen Umfeldsensor 102 ermöglicht werden.
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3a und 3b zeigen eine beispielhafte Abgasleitung 105 mit einem Temperierungselement 301, das ausgebildet ist, die Abgasleitung 105 und/oder das Abgas 202 zu temperieren, insbesondere zu erwärmen. Bei Stillstand des Fahrzeugs 100 kann sich ggf. Wasser in der Abgasleitung 105 ablagern (z.B. durch Kondensation). Dieses Wasser kann bei Inbetriebnahme des Fahrzeugs 100, insbesondere bei Inbetriebnahme des Energiewandlers 103, dazu führen, dass das Abgas 202 an der Haupt-Öffnung 104 einen relativ hohen Anteil an Wasserpartikeln aufweist, die zumindest vorübergehend zu einer Störung der Umfelderfassung des heckseitigen Umfeldsensors 102 führen können.
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Durch das Temperierungselement 301 kann, ggf. bereits vor Inbetriebnahme des Energiewandlers 103, bewirkt werden, dass das Wasser in der Abgasleitung 105 verdampft, und somit aus der Abgasleitung 105 entfernt wird. So kann vermieden werden, dass das Abgas 202 bei Inbetriebnahme des Energiewandlers 103 einen relativ hohen Anteil an Wasserpartikeln aufweist. Folglich kann so eine Störung der Sensordaten des Umfeldsensors 102 zuverlässig vermieden werden.
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Die Vorrichtung 101 kann eingerichtet sein, (z.B. anhand von ein oder mehreren Fahrzeugsensoren 106) zu prädizieren, dass in der Abgasleitung 105 Wasser angeordnet ist, und dass der Energiewandler 103 aktiviert werden wird. Ferner kann ggf. prädiziert werden, dass das Fahrzeug 100 direkt nach Inbetriebnahme des Energiewandlers 103 im Rückwärtsgang betrieben werden wird (sodass die Sensordaten des heckseitigen Umfeldsensors 102 für eine Funktion des Fahrzeugs 100 relevant sind). Basierend auf dieser Information kann prädiziert werden, dass eine Abgassituation vorliegen wird. Ferner kann ggf. die verbleibende Zeit bis zum Vorliegen der Abgassituation prädiziert werden.
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Es können dann (ggf. vorbereitend) ein oder mehrere Maßnahmen bewirkt werden, die darauf gerichtet sind, die Abgassituation zu vermeiden oder zu verkürzen. Insbesondere kann das Temperierungselement 301 vorbereitend zu der Inbetriebnahme des Energiewandlers 103 aktiviert werden, um das Wasser in der Abgasleitung 105 zu verdampfen und ggf. aus der Abgasleitung 105 zu entfernen.
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Wie bereits dargelegt, können Abgase 202 der Abgasanlage eines Fahrzeugs 100, welche bei Kaltstart und/oder Stadtbetrieb Kondensate wie Wasserdampf enthalten, die Sensierung eines Umfeldsensors 102 (insbesondere eines Park Distance Control (PDC) Sensors) bei einer Rückwärtsfahrt bzw. im Stillstand negativ beeinflussen. Durch den Wasserdampf kann die Erkennung der ein oder mehreren Umfeldsensoren 102 beeinträchtigt werden. In diesem Dokument wird eine elektronisch angesteuerte Bypass-Klappe 201 beschrieben, die ausgebildet ist, ein Kondensat-behaftetes Abgas 202 temporär bei Stillstand und/oder bei anschließender Rückwärtsfahrt umzuleiten. Dadurch kann bewirkt werden, dass störende Abgase 202 bei Rückwärtsfahrt die Erkennung der ein oder mehreren Sensoren 102 nicht mehr behindern. So kann die präzise Erkennung eines Objektes 210 gewährleistet werden.
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Es kann somit elektronisch gesteuert ein zweiter Abgasauslass 204 in einem unkritischen Bereich der Abgasanlage bereitgestellt werden, welcher bei Rückwärtsfahrt das Abgas 202 unkritisch ableitet, so dass ein heckseitiger Umfeldsensor 102 bei der Erfassung von Objekten 210 nicht behindert wird.
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Die elektronische Ansteuerung der Klappe 201 kann z.B. in ein Steuergerät des Sensors 102 integriert werden. Über eine elektronische Ansteuerung kann die Bypass-Klappe 201 im Abgasstrang angesteuert bzw. geregelt werden. Beim Erkennen einer gewünschten Rückwärtsfahrt durch Einlegen des Rückwärtsgangs wird über einen Datenbus dieses Vorhaben registriert. Die Klappe 201 wird dann angesteuert und geöffnet. Die Klappe 201 kann durch Luftführung oder Leitbleche geführt werden. Durch eine Lüftungsrohrführung kann der Luftstrom für die austretenden Abgase 202 temporär für die Zeit der Rückwärtsfahrt umgeleitet werden.
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Bei Wechsel der Fahrstufe kann die Klappe 201 deaktiviert werden (um das Abgas 202 zu der Haupt-Öffnung 104 zu leiten). Optional können abgasanlagenabhängig mehrere Klappen 201 in die Abgasanlage integriert werden und ggf. parallel geschalten werden. Die ein oder mehreren Klappen 201 sind bevorzugt konform zu den thermischen, gesetzlichen und/oder akustischen Anforderungen ausgeführt. Bedingt durch die temporäre Abgasumleitung werden die Kondensate abgeleitet, so dass eine sichere Rückwärtsfahrt und ein störungsfreier Betrieb von PDC (Ultraschall-) Sensoren möglich wird. Ggf. können auch Bilder eines rückwärtigen Kamerasystems verbessert werden, da in der Außenluft kondensierender Wasserdampf verhindert wird.
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Es wird somit eine im Abgasstrang integrierte elektronisch gesteuerte Bypass-Abgasführung und/oder zur Abgasumleitung eingebaute Klappe 201 und Abgasführung vor dem regulären Austritt 104 des Abgasrohres 105 beschrieben, um Kondensatbildung im Bereich von PDC Sensoren 102 zu vermeiden.
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Alternativ oder ergänzend kann eine elektronisch gesteuerte Heizung 301 der Abgasanlage bereitgestellt werden, welche bei Rückwärtsfahrt das Abgas 202 im Vorfeld so verändert oder trocknet, dass der PDC Sensor 102 bei der Erfassung von Objekten 210 nicht behindert wird. So kann austretender Wasserdampf auch schon bei Kaltstart reduziert werden.
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Über eine elektronische Ansteuerung 302 kann die Heizungsschleife 301 um den Abgasstrang 105 angesteuert bzw. geregelt werden. Eine Temperaturüberwachung kann sicherstellen, dass die Abgasanlage nach Wecken des Fahrzeuges 100 umgehend auf eine höhere Temperatur als die Umgebung gebracht wird. Durch diesen Vorgang kann vorhandenes Kondensat in den gasförmigen Zustand überführt und direkt beim Starten des Verbrennungsmotor 103 ausgeblasen werden. Beim weiteren Einlegen eines Rückwärtsgangs als Fahrerwunsch für eine Rückwärtsfahrt ist dann das Abgas 202 bereits in der Feuchtigkeit reduziert und behindert nicht mehr die rückwärtig ausgerichteten PDC Sensoren 102.
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Beim Erkennen eines Fahrzeugweckvorgangs durch Öffnen der Tür bzw. durch ein Zugangssteuerungssystem (z.B. Funkschlüssel) kann über den Datenbus das Vorhaben zum Starten des Verbrennungsmotors 103 registriert werden. Die Heizung 301 wird dann angesteuert und erwärmt die Abgasanlage temporär. Bedingt durch die temporäre Erwärmung werden die Kondensate abgeleitet, sodass eine sichere Rückwärtsfahrt und ein störungsfreier Betrieb von PDC (Ultraschall-) Sensoren 102 möglich wird. So können auch Bilder eines rückwärtigen Kamerasystems verbessert werden, da der in der Außenluft kondensierende Wasserdampf verhindert, verändert oder frühzeitiger abgeführt wird.
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Die in diesem Dokument beschriebenen Maßnahmen können insbesondere bei einem Hybrid-Antrieb verwendet werden, da im Elektrobetrieb relativ hohe Mengen an Kondensat in der Abgasleitung 105 vorhanden sein können, welches nicht ausgeblasen wird, wenn der Verbrennungsmotor 103 nicht betrieben wird.
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4 zeigt ein Ablaufdiagramm eines (ggf. Computer-implementierten) Verfahrens 400 zur Erhöhung der Güte von Sensordaten eines heckseitigen Umfeldsensors 102 (insbesondere eines Ultraschallsensors oder einer Kamera) eines Kraftfahrzeugs 100. Das Kraftfahrzeug 100 umfasst einen Energiewandler 103 (insbesondere eine Verbrennungsmotor) für Brennstoff und eine Abgasleitung 105 zum Abführen von Abgas 202 aus dem Energiewandler 103 bis zu einer heckseitigen Haupt-Öffnung 104 der Abgasleitung 105.
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Das Verfahren 400 umfasst das Bestimmen 401, dass eine Abgassituation vorliegt oder vorliegen wird, bei der der heckseitige Umfeldsensor 102 durch die Zusammensetzung des Abgases 202 an der heckseitigen Haupt-Öffnung 104, insbesondere durch den Wasseranteil in dem Abgases 202, beeinträchtigt wird. Dies kann z.B. auf Basis der Temperatur der Abgasleistung 105, auf Basis der Umgebungstemperatur und/oder auf Basis der Standzeit des Fahrzeugs 100 erkannt werden.
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Das Verfahren 400 umfasst ferner, in Reaktion auf die erkannte Abgassituation, das Bewirken 402 zumindest einer Maßnahme, die darauf gerichtet ist, die Abgassituation zu beseitigen oder zu vermeiden. Die Maßnahme kann dabei zeitlich begrenzt für die (voraussichtliche) Dauer der Abgassituation durchgeführt werden. Dabei kann z.B. angenommen werden, dass nach einem (ggf. im Vorfeld) bestimmten Zeitintervall nach Aktivierung des Energiewandlers 103 das Wasser aus der Abgasleitung 105 verdampft sein wird, sodass die Abgassituation beendet ist.
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Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die gezeigten Ausführungsbeispiele beschränkt. Insbesondere ist zu beachten, dass die Beschreibung und die Figuren nur beispielhaft das Prinzip der vorgeschlagenen Verfahren, Vorrichtungen und Systeme veranschaulichen sollen.
