DE102022123497A1 - RADAR SENSOR SYSTEM AND METHOD FOR OPERATING SAME - Google Patents
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Abstract
Bereitgestellt wird ein Verfahren (100) zum Betrieb eines Radarsensorsystems (12) eines Fahrzeugs (10). Das Verfahren (100) umfasst ein Durchführen (102) einer Grundüberwachung zumindest eines Teils eines Umfelds des Fahrzeugs (10) mittels des Radarsensorsystems (12) in einem Energiesparmodus, in welchem das Radarsensorsystem (12) bei eingeschränkter Funktionalität mit einem reduzierten Energieverbrauch im Vergleich zum Energieverbrauch bei erweiterter Funktionalität des Radarsensorsystems (12) betrieben wird. Zudem umfasst das Verfahren (100) ein Feststellen (104) anhand der Grundüberwachung, ob ein Bedarf für eine erweiterte Überwachung besteht. Außerdem umfasst das Verfahren ein Aktivieren (106) eines Leistungsmodus des Radarsensorsystems (12), in welchem das Radarsensorsystem (12) mit der erweiterten Funktionalität betrieben wird, und Durchführen (108) einer erweiterten Überwachung des zumindest einen Teils des Umfelds des Fahrzeugs (10) mittels des Radarsensorsystems (12) im Leistungsmodus, wenn anhand der Grundüberwachung der Bedarf für die erweiterte Überwachung festgestellt wird.A method (100) for operating a radar sensor system (12) of a vehicle (10) is provided. The method (100) comprises carrying out (102) basic monitoring of at least part of an environment of the vehicle (10) by means of the radar sensor system (12) in an energy-saving mode, in which the radar sensor system (12) has reduced functionality with reduced energy consumption compared to Energy consumption is operated with extended functionality of the radar sensor system (12). In addition, the method (100) includes determining (104) based on the basic monitoring whether there is a need for extended monitoring. The method also includes activating (106) a performance mode of the radar sensor system (12), in which the radar sensor system (12) is operated with the extended functionality, and carrying out (108) an extended monitoring of at least part of the surroundings of the vehicle (10). by means of the radar sensor system (12) in performance mode if the need for extended monitoring is determined based on the basic monitoring.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Radarsensorsystem, ein Fahrzeug mit einem Radarsensorsystem, ein Verfahren zum Betrieb eines Radarsensorsystems, ein Computerprogrammprodukt und ein computerlesbares Medium.The present invention relates to a radar sensor system, a vehicle with a radar sensor system, a method for operating a radar sensor system, a computer program product and a computer-readable medium.
Im Stand der Technik sind Radarsensorsysteme in Fahrzeugen bekannt, mittels welcher eine Überwachung des Umfelds des Fahrzeugs erfolgen kann.Radar sensor systems in vehicles are known in the prior art, by means of which the surroundings of the vehicle can be monitored.
Das Radarsensorsystem weist dabei in der Regel einen oder mehrere Radarsensoren und eine Signalauswerteeinheit auf, wobei die Radarsensoren Radarsignaldaten bereitstellen und die Signalauswerteeinheit diese auswertet. Wenn das Umfeld des Fahrzeugs mittels des Radarsensorsystems überwacht wird, müssen demnach die Radarsensoren und entsprechend auch die Signalauswerteeinheit für den Betrieb geeigneter Software und Logik aktiv sein. Verfügt das Fahrzeug über einen laufenden Verbrennungsmotor, ist die Bereitstellung der dazu erforderlichen Leistung gewährleistet und der Stromverbrauch des Radarsensorsystems ist nahezu irrelevant. Weist das Fahrzeug jedoch keinen laufenden Verbrennungsmotor auf, beispielsweise weil das Fahrzeug als batterieelektrisches Fahrzeug ausgebildet ist oder der Verbrennungsmotor in einem geparkten Zustand des Fahrzuges deaktiviert ist, stellt der Stromverbrauch der Sensorik und der zentralen Auswerteeinheiten eine Herausforderung dar. Daher wird das Radarsensorsystem in geparktem Zustand herkömmlicherweise deaktiviert, da ansonsten eine Entladung der Fahrzeugbatterie erfolgen würde. Entsprechend erfolgt herkömmlicherweise keine Überwachung des Umfelds des Fahrzeugs in geparktem Zustand und es ist demnach nicht bekannt, wann oder was sich dem Fahrzeug in geparktem Zustand nähert. Herkömmlicherweise ist eine fortlaufende Aktivität des Radarsensorsystems in geparktem Zustand, also ohne laufenden Verbrennungsmotor, aufgrund des Energieverbrauchs der Sensoren der Auswerteeinheiten nicht möglich.The radar sensor system generally has one or more radar sensors and a signal evaluation unit, with the radar sensors providing radar signal data and the signal evaluation unit evaluating them. If the vehicle's surroundings are monitored using the radar sensor system, the radar sensors and accordingly also the signal evaluation unit must be active for the operation of suitable software and logic. If the vehicle has a running combustion engine, the necessary power is guaranteed and the power consumption of the radar sensor system is almost irrelevant. However, if the vehicle does not have a running internal combustion engine, for example because the vehicle is designed as a battery-electric vehicle or the internal combustion engine is deactivated when the vehicle is parked, the power consumption of the sensors and the central evaluation units poses a challenge. Therefore, the radar sensor system is in the parked state conventionally deactivated, otherwise the vehicle battery would be discharged. Accordingly, there is conventionally no monitoring of the vehicle's surroundings when it is parked and it is therefore not known when or what approaches the vehicle when it is parked. Conventionally, continuous activity of the radar sensor system when parked, i.e. without the internal combustion engine running, is not possible due to the energy consumption of the sensors of the evaluation units.
Herkömmlicherweise werden Radarsensorsystem in Fahrzeugen daher erst dann aktiviert, wenn das Fahrzeug aufgeschlossen wird, gestartet wird oder eine Annäherung des Fahrzeugschlüssels durch das Fahrzeug erkannt wird.Conventionally, radar sensor systems in vehicles are therefore only activated when the vehicle is unlocked, started or an approach of the vehicle key is detected by the vehicle.
Die Druckschrift
Vor dem Hintergrund dieses Standes der Technik besteht die Aufgabe der vorliegenden Offenbarung darin, eine verbessertes Radarsensorsystem und ein verbessertes Verfahren zum Betrieb eines Radarsensorsystems anzugeben, welche geeignet sind, den Stand der Technik zu bereichern.Against the background of this prior art, the object of the present disclosure is to provide an improved radar sensor system and an improved method for operating a radar sensor system, which are suitable for enriching the prior art.
Gelöst wird die Aufgabe durch die Merkmale der jeweiligen unabhängigen Ansprüche. Die Unteransprüche haben optionale Weiterbildungen der Offenbarung zum Inhalt.The task is solved by the features of the respective independent claims. The subclaims contain optional further developments of the disclosure.
Danach wird die Aufgabe durch ein Verfahren zum Betrieb eines Radarsensorsystems eines Fahrzeugs gelöst. Das Verfahren umfasst ein Durchführen einer Grundüberwachung zumindest eines Teils eines Umfelds des Fahrzeugs mittels des Radarsensorsystems in einem Energiesparmodus, in welchem das Radarsensorsystem bei eingeschränkter Funktionalität mit einem reduzierten Energieverbrauch im Vergleich zum Energieverbrauch bei erweiterter Funktionalität des Radarsensorsystems betrieben wird. Zudem umfasst das Verfahren ein Feststellen anhand der Grundüberwachung, ob ein Bedarf für eine erweiterte Überwachung besteht. Außerdem umfasst das Verfahren ein Aktivieren eines Leistungsmodus des Radarsensorsystems, in welchem das Radarsensorsystem mit der erweiterten Funktionalität betrieben wird, und ein Durchführen einer erweiterten Überwachung des zumindest einen Teils des Umfelds des Fahrzeugs mittels des Radarsensorsystems im Leistungsmodus, wenn anhand der Grundüberwachung der Bedarf für die erweiterte Überwachung festgestellt wird.The task is then solved by a method for operating a radar sensor system of a vehicle. The method includes carrying out basic monitoring of at least part of an environment of the vehicle by means of the radar sensor system in an energy-saving mode, in which the radar sensor system is operated with reduced functionality with reduced energy consumption compared to the energy consumption with expanded functionality of the radar sensor system. The procedure also includes determining, based on basic monitoring, whether there is a need for extended monitoring. In addition, the method includes activating a performance mode of the radar sensor system, in which the radar sensor system is operated with the extended functionality, and carrying out an extended monitoring of at least part of the vehicle's surroundings using the radar sensor system in the performance mode if the need for the basic monitoring is determined extended monitoring is detected.
Ein Radarsensorsystem kann dabei ein System zur Umfeldüberwachung eines Fahrzeugs darstellen und etwa für Fahrerassistenzsysteme und/oder für ein automatisiertes Fahren des Fahrzeugs vorgesehen sein. Das Radarsensorsystem kann dabei einen oder mehrere Radarsensoren, eine Aktivierungsschaltung und eine Signalauswerteeinheit aufweisen. Insbesondere kann das Radarsystem als ein frequenzmoduliertes Dauerstrich-Radarsystem, FWCM Radarsystem oder ein digital moduliertes Radarsystem, ausgebildet sein.A radar sensor system can represent a system for monitoring the surroundings of a vehicle and can be intended, for example, for driver assistance systems and/or for automated driving of the vehicle. The radar sensor system can have one or more radar sensors, an activation circuit and a signal evaluation unit. In particular, the radar system can be designed as a frequency-modulated continuous wave radar system, FWCM radar system or a digitally modulated radar system.
Die eingeschränkte Funktionalität im Energiesparmodus kann dabei derart ausgestaltet sein, dass der Betrieb des Radarsensorsystems auf einen möglichst geringen Energieverbrauch optimiert ist. Dazu können Einbußen in der Sensitivität und/oder Reichweite und/oder Genauigkeit und/oder Messgeschwindigkeit des Radarsensorsystems zugunsten eines geringeren Energieverbrauch gegenüber einem Leistungsmodus in Kauf genommen werden.The limited functionality in the energy-saving mode can be designed in such a way that the operation of the radar sensor system is optimized for the lowest possible energy consumption. For this purpose, losses in the sensitivity and/or range and/or accuracy and/or measurement speed of the radar sensor system can be accepted in favor of lower energy consumption compared to a performance mode.
Der Leistungsmodus kann dabei ein regulärer Betriebszustand des Radarsensorsystem sein, in welchem das Radarsensorsystem bei regulärer Fahrt des Fahrzeugs und/oder bei laufendem Verbrennungsmotor betrieben wird. Der Leistungsmodus kann dabei zugunsten einer möglichst hohen Sensitivität und/oder Reichweite und/oder Genauigkeit und/oder Messgeschwindigkeit des Radarsensorsystems optimiert sein, wobei ein höherer Energieverbrauch in Kauf genommen werden kann.The performance mode can be a regular operating state of the radar sensor system, in which the radar sensor system is used when the vehicle is driving regularly and/or when Ver combustion engine is operated. The performance mode can be optimized in favor of the highest possible sensitivity and/or range and/or accuracy and/or measurement speed of the radar sensor system, whereby higher energy consumption can be accepted.
Das Aktivieren des Leistungsmodus kann ein Ändern des Betriebszustands vom Energiesparmodus in den Leistungsmodus bedeuten und insbesondere ein Hinzuschalten von zusätzlichen Komponenten und/oder Funktionen des Radarsystems beinhalten.Activating the performance mode can mean changing the operating state from the energy saving mode to the performance mode and in particular include switching on additional components and/or functions of the radar system.
Ein Bedarf für eine weitere Überwachung kann optional dann vorliegen, wenn bei der Grundüberwachung Indizien für die Anwesenheit eines Objekts im Umfeld des Fahrzeugs ermittelt wurden und/oder Indizien für eine Einwirkung auf das Fahrzeug ermittelt wurden. Um diesbezüglich detailliertere Informationen zu ermitteln, kann ein Bedarf an einer erweiterten Überwachung bestehen.There may optionally be a need for further monitoring if, during the basic monitoring, indications of the presence of an object in the vicinity of the vehicle were determined and/or indications of an impact on the vehicle were determined. In order to obtain more detailed information in this regard, there may be a need for enhanced monitoring.
Die Offenbarung bietet den Vorteil, dass das Umfeld des Fahrzeugs auch dann über einen langen Zeitraum von mehreren Stunden überwacht werden kann, wenn sich das Fahrzeug im Batteriebetrieb befindet, ohne sich fortzubewegen. Dies kann insbesondere bei geparkten Fahrzeugen der Fall sein, wenn etwa ein Verbrennungsmotor des Fahrzeugs abgeschaltet ist und nicht für die Stromerzeugung zur Verfügung steht. Dadurch, dass die Überwachung des Umfelds im Rahmen einer Grundüberwachung erfolgt, kann der Stromverbrauch für die Umfeldüberwachung erheblich reduziert werden und auf diese Weise auch im Batteriebetrieb erfolgen, ohne dass die Batterie in solch einem Maße entladen wird, dass der reguläre Betrieb des Fahrzeugs dadurch beeinträchtigt wird. Dennoch ermöglicht das offenbarungsgemäße Verfahren eine präzise Erkennung von Objekten und/oder Personen, welche sich im Umfeld des Fahrzeugs aufhalten, da in solch einem Fall im Rahmen der Grundüberwachung ein Bedarf für eine erweiterte Überwachung erkannt werden kann und sodann eine erweiterte Überwachung mittels des Radarsensorsystems in einem Leistungsmodus erfolgen kann. Auf diese Weise kann demnach der Betrieb des Radarsensorsystems im Leistungsmodus auf jene Zeiträume reduziert werden, in welchen sich ein konkreter Anhaltspunkt für die Präsenz eines zu überwachenden Objekts und/oder einer zu überwachenden Person im Umfeld des Fahrzeugs ergibt. Dadurch kann eine präzise Umfeldüberwachung trotz deutlich verringertem Energieverbrauch realisiert werden und entsprechend eine fortlaufende Überwachung über einen Zeitraum von mehreren Stunden im Batteriebetrieb des Fahrzeugs ermöglicht werden. Somit bietet die Offenbarung den Vorteil, dass auch in geparktem Zustand des Fahrzeugs etwaige Parkrempler erkannt werden können und/oder Menschen, Tiere und/oder Objekte erkannt werden können, die sich unter das Fahrzeug bewegen und die bei deren Nicht-Erkennen beim Wegfahren des Fahrzeugs ggf. Schaden nehmen können.The disclosure offers the advantage that the vehicle's surroundings can be monitored over a long period of several hours even when the vehicle is in battery operation without moving. This can be the case in particular with parked vehicles, for example if an internal combustion engine in the vehicle is switched off and is not available to generate electricity. Because the monitoring of the environment is carried out as part of basic monitoring, the power consumption for the environment monitoring can be significantly reduced and can also be carried out in battery operation without the battery being discharged to such an extent that the regular operation of the vehicle is impaired becomes. Nevertheless, the method according to the disclosure enables precise detection of objects and/or people who are in the vicinity of the vehicle, since in such a case a need for extended monitoring can be recognized as part of the basic monitoring and then extended monitoring can be carried out using the radar sensor system can be done in a performance mode. In this way, the operation of the radar sensor system in performance mode can be reduced to those periods in which there is a concrete indication of the presence of an object to be monitored and/or a person to be monitored in the area surrounding the vehicle. This means that precise environmental monitoring can be achieved despite significantly reduced energy consumption and, accordingly, continuous monitoring can be made possible over a period of several hours when the vehicle is running on battery power. The disclosure thus offers the advantage that even when the vehicle is parked, any parking bumps can be recognized and/or people, animals and/or objects can be recognized that are moving under the vehicle and that if they are not recognized when the vehicle is driving away may be damaged.
Das Durchführen der Grundüberwachung kann das Bereitstellen eines Grundüberwachungssignals umfassen. Zudem kann das Feststellen des Bedarfs für die erweiterte Überwachung einen Vergleich des bereitgestellten Grundüberwachungssignals mit einem vorgegebenen Schwellwert umfassen, wobei ein Überschreiten oder Unterschreiten des vorgegebenen Schwellwerts durch das Grundüberwachungssignals den Bedarf für eine erweiterte Überwachung indiziert. Das Grundüberwachungssignal kann dabei regelmäßig bereitgestellt werden und auf das Vorliegen oder Nicht-Vorliegen des Bedarfs für die erweiterte Überwachung hinweisen. Der Schwellwert kann entsprechend ein vorgegebener Wert sein, mit welchem ein fortlaufend bereitgestelltes Grundüberwachungssignal verglichen wird und anhand welchem beim Überschreiten des Schwellwerts der Bedarf für eine erweiterte Überwachung festgestellt wird. Alternativ kann das Grundüberwachungssignal nur dann ausgegeben werden, wenn ein Bedarf für die erweiterte Überwachung festgestellt wurde, sodass das Ausgeben des Grundüberwachungssignals bereits den vorgegebenen Schwellwert überschreitet. Performing baseline monitoring may include providing a baseline monitoring signal. In addition, determining the need for extended monitoring can include a comparison of the basic monitoring signal provided with a predetermined threshold value, with the basic monitoring signal exceeding or falling below the predetermined threshold value indicating the need for extended monitoring. The basic monitoring signal can be provided regularly and indicate the presence or absence of the need for extended monitoring. The threshold value can accordingly be a predetermined value with which a continuously provided basic monitoring signal is compared and based on which the need for extended monitoring is determined when the threshold value is exceeded. Alternatively, the basic monitoring signal can only be output when a need for extended monitoring has been determined, so that the output of the basic monitoring signal already exceeds the predetermined threshold value.
Beispielsweise kann optional der vorgegebene Schwellwert ein logischer Wert, z. B. „1“ sein, welcher das Vorliegen eines Überwachungssignals indiziert, bei Erreichen dieses Wertes der Bedarf an einer erweiterten Überwachung festgestellt wird.For example, the predetermined threshold value can optionally be a logical value, e.g. B. "1", which indicates the presence of a monitoring signal, when this value is reached the need for extended monitoring is determined.
Das Aktivieren des Leistungsmodus kann eine oder mehrere Maßnahmen umfassen. Die Maßnahmen können dabei optional in einem Aktivieren eines oder mehrerer zusätzlicher Sende- und/oder Empfangskanäle des Radarsensorsystem, und/oder in einem Aktivieren oder Erweitern eines Frequenzmodulationsverfahrens, und/oder in einem Aktivieren eines Dopplertrennverfahrens, und/oder in einem Aktivieren einer von einem Radarsensor des Radarsensorsystems separat ausgebildeten Signalauswerteeinheit des Radarsensorsystems bestehen oder diese umfassen. Durch die genannten Maßnahmen wird bei Vorliegen des Bedarfs für eine erweiterte Umfeldüberwachung das Radarsensorsystem mit zusätzlicher Funktionalität versehen, sodass das Radarsensorsystem eine genauere und/oder umfassendere Umfeldüberwachung durchführen kann. Die genannten Maßnahmen und das Aktivieren des Leistungsmodus im Allgemeinen können dabei mit einem erhöhten Stromverbrauch im Vergleich zum Energiesparmodus einhergehen. Da allerdings der Leistungsmodus im Batteriebetrieb optional nur dann aktiviert wird, wenn der Bedarf für eine erweiterte Umfeldüberwachung festgestellt wird, kann der zusätzliche Stromverbrauch auf jene Zeiträume begrenzt werden, für welche ein Bedarf erkannt wurde.Enabling performance mode may involve one or more actions. The measures can optionally consist of activating one or more additional transmission and/or reception channels of the radar sensor system, and/or activating or expanding a frequency modulation method, and/or activating a Doppler separation method, and/or activating one of one Radar sensor of the radar sensor system consists of or includes a separately trained signal evaluation unit of the radar sensor system. The measures mentioned provide the radar sensor system with additional functionality if there is a need for extended environmental monitoring, so that the radar sensor system can carry out more precise and/or comprehensive environmental monitoring. The measures mentioned and activating performance mode in general can result in increased power consumption compared to energy saving mode. However, since the performance mode in battery operation is optionally only activated when the need for If extended environmental monitoring is detected, the additional power consumption can be limited to those periods for which a need has been identified.
Die Leistungsaufnahme des Radarsensorsystems kann sich dabei im Energiesparmodus auf die Leistungsaufnahme der Radarsensoren beschränken und ist optional nicht größer als 50 W. Insbesondere kann im Energiesparmodus eine Signalauswerteeinheit deaktiviert sein, welche im aktivierten Zustand optional eine Leistungsaufnahme von weiteren 100 W bis 200 W aufweisen kann. Optional ist die Leistungsaufnahme des Radarsensorsystems im Energiesparmodus nicht größer als 25 W, optional nicht größer als 15 W, optional nicht größer als 10 W und optional nicht größer als 5 W. Optional ist die Leistungsaufnahme des Radarsensorsystems im Energiesparmodus jedoch größer als 1 W. Dies bietet den Vorteil, dass das Radarsensorsystem im Energiesparmodus über einen langen Zeitraum von mehreren Stunden, wie etwa mehr als 3 Stunden, optional mehr als 6 Stunden, optional mehr als 12 Stunden und optional mehr als 24 Stunden im Batteriebetrieb des Fahrzeugs betrieben werden kann, ohne durch eine Entladung der Batterie den sonstigen Betrieb und die Betriebsbereitschaft des Fahrzeugs signifikant einzuschränken. Die Leistungsaufnahme des Radarsensorsystems im Leistungsmodus kann dabei wesentlich höher sein als im Energiesparmodus und optional mehr als 100 W und optional mehr als 200 W betragen. Dadurch, dass das Radarsensorsystem während des Batteriebetriebs des Fahrzeugs bzw. in geparktem Zustand des Fahrzeugs nur dann aktiviert wird, wenn ein Bedarf für eine erweiterte Umfeldüberwachung festgestellt wurde, kann auch in dieser Hinsicht der Energiebedarf gesenkt oder gar minimiert werden. Während der Fahrt und insbesondere bei laufendem Verbrennungsmotor kann das Radarsensorsystem hingegen permanent im Leistungsmodus betrieben werden, da in diesem Fall der Verbrauch von elektrischer Energie eine weniger kritische Rolle spielen kann.The power consumption of the radar sensor system in the energy saving mode can be limited to the power consumption of the radar sensors and is optionally not greater than 50 W. In particular, a signal evaluation unit can be deactivated in the energy saving mode, which in the activated state can optionally have a power consumption of a further 100 W to 200 W. Optionally, the power consumption of the radar sensor system in energy saving mode is not greater than 25 W, optionally not greater than 15 W, optionally not greater than 10 W and optionally not greater than 5 W. Optionally, however, the power consumption of the radar sensor system in energy saving mode is greater than 1 W. This offers the advantage that the radar sensor system can be operated in energy saving mode for a long period of several hours, such as more than 3 hours, optionally more than 6 hours, optionally more than 12 hours and optionally more than 24 hours in battery operation of the vehicle, without by discharging the battery, the other operation and operational readiness of the vehicle can be significantly restricted. The power consumption of the radar sensor system in performance mode can be significantly higher than in energy saving mode and can optionally be more than 100 W and optionally more than 200 W. Because the radar sensor system is only activated during battery operation of the vehicle or when the vehicle is parked when a need for extended environmental monitoring has been determined, the energy requirement can also be reduced or even minimized in this respect. However, while driving and especially when the internal combustion engine is running, the radar sensor system can be permanently operated in performance mode, since in this case the consumption of electrical energy can play a less critical role.
Das Verfahren kann als computerimplementiertes Verfahren ausgebildet sein, bei welchem manche oder alle Verfahrensschritte von einer Recheneinheit ausgeführt werden.The method can be designed as a computer-implemented method in which some or all of the method steps are carried out by a computing unit.
Ferner wird ein Radarsensorsystem für ein Fahrzeug bereitgestellt. Das Radarsensorsystem kann eine Aktivierungsschaltung aufweisen und dazu eingerichtet sein, in einem Energiesparmodus eine Grundüberwachung zumindest eines Teils des Umfelds des Fahrzeugs durchzuführen. Das Radarsensorsystem ist im Energiesparmodus bei eingeschränkter Funktionalität mit einem reduzierten Energieverbrauch im Vergleich zum Energieverbrauch bei erweiterter Funktionalität des Radarsensorsystems in einem Leistungsmodus betreibbar. Das Radarsensorsystem kann dazu eingerichtet sein, anhand der Grundüberwachung festzustellen, ob ein Bedarf für eine erweiterte Überwachung besteht. Außerdem kann das Radarsensorsystem dazu eingerichtet sein, mittels der Aktivierungsschaltung den Leistungsmodus mit der erweiterten Funktionalität des Radarsensorsystems zu aktivieren und eine erweiterte Überwachung des Umfelds des Fahrzeugs durchzuführen, wenn anhand der Grundüberwachung der Bedarf für die erweiterte Überwachung festgestellt wird.Furthermore, a radar sensor system for a vehicle is provided. The radar sensor system can have an activation circuit and can be set up to carry out basic monitoring of at least part of the vehicle's surroundings in an energy-saving mode. The radar sensor system can be operated in an energy-saving mode with limited functionality with reduced energy consumption compared to the energy consumption with expanded functionality of the radar sensor system in a performance mode. The radar sensor system may be configured to use basic monitoring to determine whether there is a need for advanced monitoring. In addition, the radar sensor system can be set up to use the activation circuit to activate the performance mode with the extended functionality of the radar sensor system and to carry out extended monitoring of the vehicle's surroundings if the need for extended monitoring is determined based on the basic monitoring.
Dies bietet den Vorteil, dass das Radarsensorsystem im Energiesparmodus mit lediglich einer rudimentären Hardware-Grundausstattung des Radarsensorsystems im Energiesparmodus betrieben werden kann und auf diese Weise der Stromverbrauch minimiert werden kann. Insbesondere bietet dies den Vorteil, dass eine Signalauswerteeinheit im Energiesparmodus für die Grundüberwachung nicht zwingend betrieben werden muss und auf diese Weise der Stromverbrauch gegenüber dem Leistungsmodus deutlich reduziert werden kann.This offers the advantage that the radar sensor system can be operated in energy-saving mode with only a rudimentary basic hardware equipment of the radar sensor system in energy-saving mode and in this way power consumption can be minimized. In particular, this offers the advantage that a signal evaluation unit does not necessarily have to be operated in energy-saving mode for basic monitoring and in this way the power consumption can be significantly reduced compared to the performance mode.
Das oben mit Bezug auf das Verfahren Erläuterte gilt gleichermaßen für das Radarsensorsystem gemäß der Offenbarung. Insbesondere kann das Radarsensorsystem dazu eingerichtet sein, das oben beschriebene Verfahren auszuführen.What has been explained above with reference to the method applies equally to the radar sensor system according to the disclosure. In particular, the radar sensor system can be set up to carry out the method described above.
Das Radarsensorsystem kann einen Radarsensor aufweisen. Optional kann die Aktivierungsschaltung in den Radarsensor integriert sein. Dies bietet den Vorteil, dass die technischen Mittel für die Ausführung der Grundüberwachung hardwarenah bereitgestellt werden können. Mit anderen Worten kann dadurch erreicht werden, dass keine separaten Hardwarekomponenten, wie etwa eine Signalauswerteeinheit, im Energiesparmodus für die Grundüberwachung zwingend betrieben werden müssen und entsprechend die Leistungsaufnahme des Radarsensorsystems minimiert werden kann.The radar sensor system may have a radar sensor. Optionally, the activation circuit can be integrated into the radar sensor. This offers the advantage that the technical means for carrying out basic monitoring can be provided close to the hardware. In other words, it can be achieved that no separate hardware components, such as a signal evaluation unit, have to be operated in energy-saving mode for basic monitoring and that the power consumption of the radar sensor system can be minimized accordingly.
Das Radarsensorsystem kann eine separat vom Radarsensor betreibbare Signalauswerteeinheit aufweisen, wobei das Radarsensorsystem dazu eingerichtet sein kann, mittels der Aktivierungsschaltung beim Aktivieren des Leistungsmodus die Signalauswerteeinheit zu aktivieren. Die Grundüberwachung kann dabei derart ausgebildet sein, dass diese auch ohne Mitwirken der Signalauswerteeinheit vom Radarsensystem durchgeführt werden kann. Die Signalauswerteeinheit kann etwa eine Recheneinheit aufweisen oder aus einer solchen bestehen, welche dazu eingerichtet ist, die vom Radarsensor im Leistungsmodus bereitgestellten Sensordaten auszuwerten und Informationen hinsichtlich der Umfeldüberwachung des Fahrzeugs daraus zu generieren.The radar sensor system can have a signal evaluation unit that can be operated separately from the radar sensor, wherein the radar sensor system can be set up to activate the signal evaluation unit by means of the activation circuit when activating the power mode. The basic monitoring can be designed in such a way that it can be carried out by the radar sensor system without the involvement of the signal evaluation unit. The signal evaluation unit can have or consist of a computing unit which is set up to evaluate the sensor data provided by the radar sensor in performance mode and to generate information from it regarding the monitoring of the vehicle's surroundings.
Ferner wird ein Computerprogramm, umfassend Befehle, die bei der Ausführung des Programms durch einen Computer diesen veranlassen, das oben beschriebene Verfahren zumindest teilweise aus- bzw. durchzuführen, bereitgestellt.Furthermore, a computer program is provided, comprising commands which, when the program is executed by a computer, cause it to at least partially execute or carry out the method described above.
Ein Programmcode des Computerprogramms kann in einem beliebigen Code vorliegen, insbesondere in einem Code, der für Steuerungen von Kraftfahrzeugen geeignet ist.A program code of the computer program can be in any code, in particular in a code that is suitable for motor vehicle controls.
Das oben mit Bezug zum Verfahren Beschriebene gilt analog auch für das Computerprogramm und umgekehrt.What was described above with reference to the process also applies to the computer program and vice versa.
Ferner wird ein Fahrzeug umfassend ein oben beschriebenes Radarsensorsystem bereitgestellt. Das oben mit Bezug zum Radarsensorsystem Beschriebene gilt analog auch für Fahrzeug und umgekehrt.Furthermore, a vehicle comprising a radar sensor system described above is provided. What was described above with reference to the radar sensor system also applies to vehicles and vice versa.
Bei dem Fahrzeug kann es sich um ein Kraftfahrzeug handeln. Bei dem Kraftfahrzeug kann es sich um einen Personenkraftwagen, insbesondere ein Automobil, handeln. Das Kraftfahrzeug kann ein automatisiertes Kraftfahrzeug sein. Das automatisierte Kraftfahrzeug kann ausgestaltet sein, um eine Längsführung und/oder eine Querführung bei einem automatisierten Fahren des Kraftfahrzeugs zumindest teilweise und/oder zumindest zeitweise zu übernehmen. Das automatisierte Fahren kann so erfolgen, dass die Fortbewegung des Kraftfahrzeugs (weitgehend) autonom erfolgt. Das automatisierte Fahren kann zumindest teilweise und/oder zeitweise durch die Datenverarbeitungsvorrichtung gesteuert werden. Das Kraftfahrzeug kann ein Kraftfahrzeug der Autonomiestufe 0 bis 5 sein.The vehicle can be a motor vehicle. The motor vehicle can be a passenger car, in particular an automobile. The motor vehicle can be an automated motor vehicle. The automated motor vehicle can be designed to at least partially and/or at least temporarily take over longitudinal guidance and/or transverse guidance during automated driving of the motor vehicle. Automated driving can be carried out in such a way that the movement of the motor vehicle is (largely) autonomous. The automated driving can be controlled at least partially and/or temporarily by the data processing device. The motor vehicle can be a motor vehicle with autonomy levels 0 to 5.
Das oben Beschriebene lässt sich mit anderen Worten und auf eine konkrete Ausgestaltung bezogen, die als für die vorliegende Offenbarung nicht limitierend beschrieben wird, wie folgt zusammenfassen:
- Wird das Fahrzeugumfeld mittels Radarsensorik überwacht, müssen die Radarsensoren bzw. entsprechende Logik und SW aktiv sein. Verfügt das Fahrzeug über einen laufenden Verbrennungsmotor ist dies gewährleistet und der Stromverbrauch ist nahezu irrelevant. Ist das Fahrzeug jedoch geparkt und wird über eine Batterie (auch BEV) betrieben, stellt der Stromverbrauch der Sensoren bzw. der Datenverarbeitung eine Herausforderung dar. In der Regel ist nicht bekannt, wann oder was sich dem Fahrzeug nähert, d.h. die Sensoren und weitere Steuergeräte müssten permanent aktiv sein. Dies ist aufgrund der erwähnten Stromaufnahme im Parkzustand nicht dauerhaft oder gar nicht umsetzbar.
- If the vehicle environment is monitored using radar sensors, the radar sensors or the corresponding logic and SW must be active. If the vehicle has a running combustion engine, this is guaranteed and power consumption is almost irrelevant. However, if the vehicle is parked and is powered by a battery (also BEV), the power consumption of the sensors or data processing poses a challenge. It is usually not known when or what is approaching the vehicle, i.e. the sensors and other control devices would have to be permanently active. Due to the aforementioned power consumption when parked, this cannot be implemented permanently or at all.
Die Grundidee ist eine hardwarenahe Umsetzung einer Aktivierungsschaltung. Diese wird im Park- oder Batteriebetrieb verwendet. Hierbei werden mehrere Maßnahmen umgesetzt, um den Strombedarf maximal zu reduzieren und zeitgleich die Umgebung permanent zu überwachen. Die Idee folgt dem Prinzip einer erheblichen Performancereduktion sowie einer dadurch stark vereinfachten Prozessierung während eines Energiesparmodus. Nach einer Initial-Detektion bzw. Grundüberwachung mit niedriger Performance (z. B. keine Winkeltrennverfahren, verkürzte Reichweite, niedrigere Abtastraten) kann das Fahrzeug, die Sensoren bzw. die nachgelagerte Funktionen geweckt werden oder der Sensor wird in einen höher performanten Status versetzt, um die Situation zu verifizieren. Die Schaltung kann optional wie folgt aussehen: 1. Die Sensoren verwenden weniger Sende und Empfangskanäle bzw. nur jeweils einen Kanal. Dies reduziert die bzw. eliminiert eine Winkeltrennfähigkeit. 2: Das Modulationsverfahren wird minimalistisch ausgestaltet. Es ist ggf. keine Sende- und Empfangskanaltrennung möglich (auch nicht benötigt bei nur einem Kanal) (Alternativ doch jedoch nur über Zeitverfahren), Dopplertrennverfahren sind nur rudimentär möglich. 3: Die Prozessierung beschränkt sich auf ein Mindestmaß. Dies könnte ein in Hardware abgebildeter (ggf. programmierbarer) Schwellwert sein. Handelt es sich um ein FCMW Radar Verfahren, werden hierbei einfache Schwellwerte im IF Band oder Schwellwerte in definierbaren Bereichen der Radar FFT in HW umgesetzt. 4. Die Aktvierung bzw. die Reaktion des Sensors in einen höheren Zustand ist in Hardware abgebildet und benötigt keine SW oder Recheneinheit.The basic idea is a hardware-related implementation of an activation circuit. This is used in parking or battery operation. Several measures are implemented to maximally reduce the power requirement and at the same time to permanently monitor the environment. The idea follows the principle of a significant reduction in performance and thus greatly simplified processing during an energy saving mode. After an initial detection or basic monitoring with low performance (e.g. no angle separation methods, shortened range, lower sampling rates), the vehicle, the sensors or the downstream functions can be woken up or the sensor is set to a higher-performance status to verify the situation. The circuit can optionally look like this: 1. The sensors use fewer transmit and receive channels or only one channel each. This reduces or eliminates angle separation capability. 2: The modulation process is designed to be minimalist. It may not be possible to separate transmit and receive channels (not even required if there is only one channel) (alternatively, however, only using time processes); Doppler separation processes are only possible in a rudimentary manner. 3: Processing is limited to a minimum. This could be a (possibly programmable) threshold value mapped in hardware. If it is an FCMW radar method, simple threshold values in the IF band or threshold values in definable areas of the radar FFT are implemented in HW. 4. The activation or reaction of the sensor to a higher state is mapped in hardware and does not require any SW or computing unit.
Ein hochintegrierter Radarsensor verfügt optional über eine Vielzahl von Sende und Empfangskanälen bzw. von durchzuführenden komplexen Prozessierungsschritte. Für die vollständige Abbildung der gesamt Fahrzeugfunktionen wird ein Partnersteuergerät benötigt. Alternativ zu einem permanenten Betrieb aller Komponenten operiert nur der Radarsensor in einem Energiesparmodus ohne winkelauflösendes Verfahren und mir reduzierter Reichweite. Sobald ein sich bewegendes Objekt (z.B. einfache Dopplerauflösung) sich auf das Fahrzeug zubewegt, wird der Sensor geweckt und prüft mit einem klassischen Verfahren die Umgebung. Wird das Objekt nun mit auflösenden Verfahren bestätigt, wird das das Fahrzeug und/oder ein Partnersteuergerät aktiviert.A highly integrated radar sensor optionally has a large number of transmit and receive channels or complex processing steps to be carried out. A partner control unit is required to fully map all vehicle functions. As an alternative to the permanent operation of all components, only the radar sensor operates in an energy-saving mode without an angle-resolving process and with a reduced range. As soon as a moving object (e.g. simple Doppler resolution) moves towards the vehicle, the sensor is woken up and uses a classic procedure to check the surroundings. If the object is now confirmed using a resolution process, the vehicle and/or a partner control device is activated.
Nachfolgend werden optionale Ausführungsformen der Offenbarung mit Bezug auf die Figuren beschrieben.
-
1 zeigt in einer schematischen Darstellung ein Verfahren zum Betrieb eines Radarsensorsystems eines Fahrzeugs. -
2 zeigt in einer schematischen Darstellung ein Fahrzeug mit einem Radarsensorsystem gemäß einer optionalen Ausführungsform der Offenbarung
-
1 shows a schematic representation of a method for operating a radar sensor system of a vehicle. -
2 shows a schematic representation of a vehicle with a radar sensor system according to an optional embodiment of the disclosure
In einem weiteren Schritt 104 umfasst das Verfahren 100 ein Feststellen anhand der Grundüberwachung, ob ein Bedarf für eine erweiterte Überwachung besteht.In a
In einem weiteren Schritt 106 umfasst das Verfahren 100 ein Aktivieren eines Leistungsmodus des Radarsensorsystems 12, in welchem das Radarsensorsystem 12 mit der erweiterten Funktionalität betrieben wird, und Durchführen 108 einer erweiterten Überwachung des zumindest einen Teils des Umfelds des Fahrzeugs 10 mittels des Radarsensorsystems 12 im Leistungsmodus, wenn anhand der Grundüberwachung der Bedarf für die erweiterte Überwachung festgestellt wird.In a
Das Durchführen der Grundüberwachung in Schritt 102 kann dabei das Bereitstellen eines Grundüberwachungssignals umfassen und das Feststellen des Bedarfs für die erweiterte Überwachung kann einen Vergleich des bereitgestellten Grundüberwachungssignals mit einem vorgegebenen Schwellwert umfassen. Ein Überschreiten oder Unterschreiten des vorgegebenen Schwellwerts durch das Grundüberwachungssignals kann den Bedarf für eine erweiterte Überwachung indizieren.Carrying out basic monitoring in
Das Aktivieren des Leistungsmodus in Schritt 106 kann eine oder mehrere der folgenden Maßnahmen umfassen: Ein Aktivieren eines oder mehrerer zusätzlicher Sende- und/oder Empfangskanäle des Radarsensorsystem, und/oder ein Aktivieren oder erweitern eines Frequenzmodulationsverfahrens, und/oder ein Aktivieren eines Dopplertrennverfahrens, und/oder ein Aktivieren einer von einem Radarsensor des Radarsensorsystems separat ausgebildeten Signalauswerteeinheit des Radarsensorsystems.Activating the power mode in
Eine Leistungsaufnahme des Radarsensorsystems 12 im Energiesparmodus ist dabei optional nicht größer als 50 W.A power consumption of the
Das Radarsensorsystem 12 kann dabei einen oder mehrere Radarsensoren 16 aufweisen. Die Aktivierungsschaltung 14 kann in den Radarsensor 12 integriert sein oder separat von diesem ausgebildet sein. Zudem kann das Radarsensorsystem 12 eine separat vom Radarsensor 16 bzw. separat von den mehreren Radarsensoren 16 betreibbare Signalauswerteeinheit 18 aufweisen, wobei das Radarsensorsystem 12 dazu eingerichtet ist, mittels der Aktivierungsschaltung 14 beim Aktivieren des Leistungsmodus die Signalauswerteeinheit 18 zu aktivieren.The
BezugszeichenlisteReference symbol list
- 1010
- Fahrzeugvehicle
- 1212
- RadarsensorsystemRadar sensor system
- 1414
- AktivierungsschaltungActivation circuit
- 1616
- RadarsensorRadar sensor
- 1818
- Signalauswerteeinheit Signal evaluation unit
- 100100
- Verfahren zum Betrieb eines Radarsensorsystems eines FahrzeugsMethod for operating a radar sensor system of a vehicle
- 102 - 106102 - 106
- VerfahrensschritteProcedural steps
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 102012006347 A1 [0005]DE 102012006347 A1 [0005]
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