DE102022127986A1

DE102022127986A1 - Verfahren zum Betreiben eines Radarsensors eines Fahrzeugs, bei dem wenigstens ein Radarsignal abhängig von einem Szenarium eingestellt wird

Info

Publication number: DE102022127986A1
Application number: DE102022127986.3A
Authority: DE
Inventors: Heinrich Gotzig; Naiallen Carolyne Rodrigues Lima Carvalho; Michal Mandlik; Milan Kvicera
Original assignee: Valeo Schalter und Sensoren GmbH
Current assignee: Valeo Schalter und Sensoren GmbH
Priority date: 2022-10-24
Filing date: 2022-10-24
Publication date: 2024-04-25

Abstract

Es werden ein Verfahren zum Betreiben eines Radarsensors (14) eines Fahrzeugs, ein Radarsensor (14), ein Fahrerassistenzsystem (12) und ein Fahrzeug beschrieben. Bei dem Verfahren wird mit dem Radarsensor (14) wenigstens ein Radarsignal (26) in einen Überwachungsbereich (18) in der Umgebung des Fahrzeugs gesendet. Mit dem Radarsensor (14) wird wenigstens ein Echosignal (30) empfangen, welches von dem wenigstens einen reflektierten Radarsignal (26) stammt, und in wenigstens ein verarbeitbares Empfangssignal (31) umgewandelt. Auf Basis des wenigstens einen Empfangssignals (31) wird wenigstens eine Information (40, 42) ermittelt, welche eine Situation in dem Überwachungsbereich (18) beschreibt. Aus wenigstens einer auf Basis des wenigstens einen Empfangssignals (31) ermittelten Information (40, 42) wird ein Szenarium (46) identifiziert, in dem sich das Fahrzeug befindet. Wenigstens eine Eigenschaftsgröße (50) wenigstens eines Radarsignals (26) wird abhängig von dem identifizierten Szenarium (46) eingestellt.

Description

Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Radarsensors eines Fahrzeugs, bei dem mit dem Radarsensor wenigstens ein Radarsignal in einen Überwachungsbereich in der Umgebung des Fahrzeugs gesendet wird, mit dem Radarsensor wenigstens ein Echosignal empfangen wird, welches von dem wenigstens einen reflektierten Radarsignal stammt, und in wenigstens ein verarbeitbares Empfangssignal umgewandelt wird, auf Basis des wenigstens einen Empfangssignals wenigstens eine Information ermittelt wird, welche eine Situation in dem Überwachungsbereich beschreibt.
Ferner betrifft die Erfindung einen Radarsensor für ein Fahrzeug, mit Mitteln zum Senden von Radarsignalen in einen Überwachungsbereich, mit Mitteln zum Empfangen von Echosignalen, welche von reflektierten Radarsignalen stammen, und zur Umwandlung von empfangenen Echosignalen in verarbeitbare Empfangssignale, und mit Mitteln zur Ermittlung von Informationen, welche Situationen in dem Überwachungsbereich beschreiben, auf Basis von Empfangssignalen.
Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Fahrerassistenzsystem für ein Fahrzeug, wobei das Fahrerassistenzsystem wenigstens einen Radarsensor mit Mitteln zum Senden von Radarsignalen in einen Überwachungsbereich, mit Mitteln zum Empfangen von Echosignalen, welche von reflektierten Radarsignalen stammen, und zur Umwandlung von empfangenen Echosignalen in verarbeitbare Empfangssignale, und mit Mitteln zur Ermittlung von Informationen, welche Situationen in dem Überwachungsbereich beschreiben, auf Basis von Empfangssignalen aufweist.
Außerdem betrifft die Erfindung ein Fahrzeug, welches wenigstens einen Radarsensor mit Mitteln zum Senden von Radarsignalen in einen Überwachungsbereich, mit Mitteln zum Empfangen von Echosignalen, welche von reflektierten Radarsignalen stammen, und zur Umwandlung von empfangenen Echosignalen in verarbeitbare Empfangssignale, und mit Mitteln zur Ermittlung von Informationen, welche Situationen in dem Überwachungsbereich beschreiben, auf Basis von Empfangssignalen aufweist.
Stand der Technik
Aus der DE 10 2017 110 665 A1 ist ein Verfahren zum Betreiben eines Abstandssensors eines Kraftfahrzeugs bekannt, bei welchem in einem Betriebsmodus des Abstandssensors ein Sendesignal ausgesendet wird und das von einem Objekt in dem Überwachungsbereich des Kraftfahrzeugs reflektierte Sendesignal als Empfangssignal empfangen wird, wobei das Sendesignal aus einer Mehrzahl von vorbestimmten Sendesignalen ausgewählt wird. Bei dem Abstandssensor kann es sich beispielsweise um einen Radarsensor, einen Lidar-Sensor, einen Laserscanner oder dergleichen handeln. Es liegt die Erkenntnis zugrunde, dass das Sendesignal, das mit dem Abstandssensor in dem Betriebsmodus ausgesendet wird, adaptiv angepasst beziehungsweise ausgewählt werden kann. Somit kann je nach Umgebungsbedingung das passende Sendesignal ausgewählt werden beziehungsweise das Sendesignal adaptiv angepasst werden. Dies ermöglicht eine verbesserte Erkennung der Objekte in dem Überwachungsbereich und somit insgesamt einen zuverlässigen Betrieb des Abstandssensors. Bevorzugt beschreibt die Umgebungsbedingung das Objekt, Witterungsbedienungen und/oder ein Störsignal in dem Überwachungsbereich. Die Umgebungsbedingung, die in dem Betriebsmodus des Abstandssensors bestimmt wird, kann das Objekt selbst beschreiben. Beispielweise kann die Umgebungsbedingung die Form und/oder die Höhe des Objekts beschreiben. Die Umgebungsbedingung kann auch den Überwachungsbereich selbst beschreiben. Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn sich die vorbestimmten Sendesignale bezüglich einer Modulation, einer Frequenz und/oder einer Sendedauer unterscheiden. In einer weiteren Ausführungsform wird die Zuordnungsvorschrift anhand der jeweiligen Empfangssignale mittels eines Verfahrens des maschinellen Lernens bestimmt. In einer weiteren Ausführungsform wird während des Betriebsmodus fortlaufend die Umgebungsbedingung bestimmt und das Sendesignal wird anhand der bestimmten Umgebungsbedingung ausgewählt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren, einen Radarsensor, ein Fahrerassistenzsystem und ein Fahrzeug der eingangs genannten Art zu gestalten, mit denen Situationen in der Umgebung eines Fahrzeugs besser, insbesondere effizienter und/oder genauer, erfasst werden können.
Offenbarung der Erfindung
Die Aufgabe wird bei dem Verfahren erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass aus wenigstens einer auf Basis des wenigstens einen Empfangssignals ermittelten Information ein Szenarium identifiziert wird, in dem sich das Fahrzeug befindet, und wenigstens eine Eigenschaftsgröße wenigstens eines Radarsignals abhängig von dem identifizierten Szenarium eingestellt wird.
Erfindungsgemäß wird aus der wenigstens einen Information zunächst das Szenarium identifiziert, in dem sich das Fahrzeug befindet. So kann ermittelt werden, ob es sich bei dem Szenarium beispielsweise um eine Fahrt auf einer Landstraße, auf einer Autobahn oder Schnellstraße, im Stadtverkehr, oder auf einem Parkplatz oder dergleichen handelt.
Das eigene Fahrzeug kann im Folgenden der besseren Unterscheidbarkeit wegen auch als Ego-Fahrzeug bezeichnet werden.
Abhängig von dem identifizierten Szenarium wird wenigstens eine Eigenschaftsgröße wenigstens eines Radarsignals eingestellt. So kann die Leistungsfähigkeit des Radarsensors an das entsprechende Szenarium angepasst werden. Falls es sich bei einem identifizierten Szenarium um eine Fahrt auf einer Autobahn oder Schnellstraße handelt, ist insbesondere eine große Reichweite des Radarsensors von Vorteil. Bei einer Fahrt auf einem Parkplatz oder im Stadtverkehr sind hingegen ein möglichst großer Öffnungswinkel für das Sichtfeld des Radarsensors und eine möglichst großer Auflösung von Vorteil. Insgesamt kann mit der Erfindung der Radarsensor dynamisch an das jeweilige Szenarium, in dem sich das Ego-Fahrzeug befindet, angepasst werden.
Die Erfindung wird bei Radarsensoren für Fahrzeuge, insbesondere Kraftfahrzeuge, verwendet. Vorteilhafterweise kann die Erfindung bei Radarsensoren für Landfahrzeuge, insbesondere Personenkraftwagen, Lastkraftwagen, Busse, Motorräder oder dergleichen, Luftfahrzeuge, insbesondere Drohnen, und/oder Wasserfahrzeuge verwendet werden. Die Erfindung kann auch bei Radarsensoren für Fahrzeuge eingesetzt werden, die autonom oder wenigstens teilautonom betrieben werden können.
Der Radarsensor kann vorteilhafterweise mit wenigstens einer elektronischen Steuervorrichtung eines Fahrzeugs oder einer Maschine, insbesondere einem Fahrerassistenzsystem und/oder einer Fahrwerksregelung und/oder einer Fahrer-Informationseinrichtung und/oder einem Parkassistenzsystem und/oder einem Gestenerkennungssystem oder dergleichen, verbunden oder Teil einer solchen sein. Auf diese Weise kann wenigstens ein Teil der Funktionen des Fahrzeugs autonom oder teilautonom unter Verwendung der mit dem Radarsensor gewonnenen Informationen ausgeführt werden.
Der Radarsensor kann zur Erfassung von stehenden oder bewegten Objekten, insbesondere Fahrzeugen, Personen, Tieren, Pflanzen, Hindernissen, Fahrbahnunebenheiten, insbesondere Schlaglöchern oder Steinen, Fahrbahnbegrenzungen, Verkehrszeichen, Freiräumen, insbesondere Parklücken, Niederschlag oder dergleichen, und/oder von Bewegungen und/oder Gesten eingesetzt werden.
Vorteilhafterweise können mit dem Radarsensor Informationen in Form von Objektinformationen ermittelt werden. Objektinformationen eignen sich zum Beschreiben der Situation in dem Überwachungsbereich.
Vorteilhafterweise können als Informationen, welche eine Situation Überwachungsbereich beschreiben, Objektinformationen über erfasste Objekte, insbesondere Entfernungsgrößen, Richtungsgrößen, Geschwindigkeitsgrößen, Orientierungsgrößen, Trajektoriengrößen, Formgrößen, Abmessungsgrößen, Identifikationsgrößen, ermittelt werden, welche Entfernungen, Richtungen, Geschwindigkeiten, Orientierungen, Trajektorien, Formen, Abmessungen beziehungsweise Identifikationen von erfassten Objekten, gegebenenfalls relativ zum Ego-Fahrzeug, charakterisieren.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens kann der Überwachungsbereich auf Basis des wenigstens einen Empfangssignals auf etwaige Objekte analysiert werden, sofern wenigstens ein Objekt erkannt wird, auf Basis des wenigstens einen Empfangssignals wenigstens eine Objektinformation ermittelt werden und aus der wenigstens einen Objektinformation das Szenarium identifiziert werden. Auf diese Weise kann das Szenarium auf Basis von Objektinformationen von erfassten Objekten identifiziert werden.
Bei Erkennen bestimmter bekannter Objekte kann auf das Szenarium geschlossen werden. Insbesondere beim Erkennen von durchgängig geraden Leitplanken deutet dies darauf hin, dass sich das Ego-Fahrzeug auf einer Autobahn oder Schnellstraße oder dergleichen befindet. Falls separate Leitpfosten erkannt werden, deutet dies darauf hin, dass sich das Ego-Fahrzeug auf einer Landstraße befindet. Falls Parkmarkierungen, Randsteine oder dergleichen erkannt werden, deutet das darauf hin, dass sich das Ego-Fahrzeug im Stadtverkehr oder auf einem Parkplatz befindet. Auch charakteristische Verkehrszeichen können zur Identifikation der Szenariums herangezogen werden.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens kann aus einer Konstellation von mit dem Radarsensor erfassten Objekten untereinander und/oder relativ zu dem Fahrzeug das Szenarium identifiziert werden, in dem sich das Fahrzeug befindet. Auf diese Weise kann die Identifikation des Szenariums verbessert werden. Aus der Konstellation von Objekten und deren Bewegungsverhalten zueinander kann das Szenarium identifiziert werden.
Falls beispielsweise eine Konstellation mit durchgängigen Leitplanken und Fahrzeugen, welche sich alle in dieselbe Richtung bewegen, erkannt wird, kann dies darauf hindeuten, dass sich das Ego-Fahrzeug auf einer Autobahn oder Schnellstraße befindet. Falls eine Konstellation mit Leitpfosten und entgegenkommenden Fahrzeugen erkannt wird, kann dies darauf hindeuten, dass sich das Ego-Fahrzeug auf einer Landstraße oder dergleichen befindet. Falls eine Konstellation mit Fahrbahnmarkierungen oder Fahrbahnbegrenzungen und mit Fahrzeugen, welche quer zu den Fahrbahnmarkierungen oder den Fahrbahnbegrenzungen angeordnet sind, kann dies darauf hindeuten, dass sich das Ego-Fahrzeug im Stadtverkehr oder auf einem Parkplatz befindet.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens kann als wenigstens eine Eigenschaftsgröße des wenigstens einen Radarsignals eine Mittenfrequenz, eine Bandbreite, eine Codierung, eine Pulswiederholrate, eine Pulslänge, ein Pulsverhältnis, ein Pulsmuster, ein Anzahl von Pulsen, insbesondere eine Anzahl von Chirps, ein Beleuchtungsfeld, insbesondere ein Öffnungswinkel, eine Reichweite, eine Erfassungsdimension, eine Polarisation oder dergleichen, abhängig von dem identifizierten Szenarium eingestellt werden. Auf diese Weise kann die Performance des Radarsensors sehr genau an vorliegende Szenarien angepasst werden. So kann insgesamt die Genauigkeit der ermittelten Informationen über den Überwachungsbereich individuell an die Situation angepasst werden, die im Überwachungsbereich herrscht.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens kann wenigstens eine Eigenschaftsgröße wenigstens eines Radarsignals mittels wenigstens einem elektrischen Steuersignal eingestellt werden, mit dem eine Sendeeinrichtung des Radarsensors zum Erzeugen des wenigstens einen Radarsignals angesteuert werden kann, wobei das wenigstens eine Steuersignal abhängig von dem identifizierten Szenarium erzeugt werden kann. Elektrische Steuersignale können mit elektrischen Steuermitteln erzeugt werden.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens kann wenigstens eine Eigenschaftsgröße wenigstens eines Radarsignals individuell eingestellt werden, insbesondere kann wenigstens ein elektrisches Steuersignal zum Erzeugen des wenigstens einen Radarsignals individuell eingestellt werden,
und/oder
wenigstens eine Eigenschaftsgröße des wenigstens einen Radarsignals aus einer Mehrzahl von vorgegebenen Eigenschaftsgrößen für das entsprechende Szenarium ausgewählt werden, insbesondere kann wenigstens ein elektrisches Steuersignal zum Erzeugen des wenigstens einen Radarsignals aus einer Mehrzahl von vorgegebenen Steuersignalen ausgewählt werden.
Die individuell Ermittlung wenigstens einer Eigenschaftsgröße, insbesondere wenigstens eines elektrischen Steuersignals, für das Radarsignal ermöglicht eine genauere Anpassung des Radarsensors an das identifizierte Szenarium.
Die Auswahl wenigstens einer Eigenschaftsgröße, insbesondere eines elektrischen Steuersignals, aus einer Mehrzahl von vorgegebenen Eigenschaftsgrößen beziehungsweise Steuersignalen ermöglicht eine schnellere Anpassung des Radarsensors an das herrschende Szenarium.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens kann wenigstens eine Eigenschaftsgröße wenigstens eines Radarsignals und/oder wenigstens ein elektrisches Steuersignal zur Einstellung wenigstens einer Eigenschaftsgröße wenigstens eines Radarsignals während eines Betriebs des Radarsensors ermittelt werden und/oder
wenigstens eine Eigenschaftsgröße wenigstens eines Radarsignals und/oder wenigstens ein elektrisches Steuersignal zur Einstellung wenigstens einer Eigenschaftsgröße wenigstens eines Radarsignals mittels einer Methode zur Klassifizierung durch künstliche Intelligenz ermittelt werden
und/oder
das Szenarium mittels einer Methode zur Klassifizierung durch künstliche Intelligenz ermittelt werden.
Durch die Ermittlung der Eigenschaftsgrößen, insbesondere der elektrischen Steuersignale, für die Radarsignal während eines Betriebs des Radarsensors kann die Anpassung des Radarsensors an das vorherrschende Szenarium individueller gestaltet werden.
Alternativ oder zusätzlich kann wenigstens eine Eigenschaftsgröße, insbesondere wenigstens ein elektrisch Steuersignal, für das wenigstens eine Radarsignal mittels einer Methode zur Klassifizierung durch künstliche Intelligenz ermittelt werden. Auf diese Weise kann das System fortwährend lernen, um möglichst gute Einstellungen für die Radarsignale zu ermitteln.
Alternativ oder zusätzlich kann das Szenarium mittels einer Methode zur Klassifizierung durch künstliche Intelligenz ermittelt werden. Auf diese Weise können die Möglichkeiten des Radarsensors in Bezug auf die Identifikation von Szenarien fortwährend weiterentwickelt werden.
Ferner wird die Aufgabe erfindungsgemäß bei dem Radarsensor dadurch gelöst, dass der Radarsensor wenigstens einen Teil von Mitteln zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens aufweist.
Vorteilhafterweise weist der Radarsensor wenigstens einen Teil von Mitteln zur Identifizierung eines Szenariums, in dem sich das Ego-Fahrzeug befindet, aus wenigstens einer Information, welche eine Situation im Überwachungsbereich beschreibt, auf. Ferner weist der Radarsensor wenigstens einen Teil von Mitteln zum Einstellen wenigstens einer Eigenschaftsgröße wenigstens eines Radarsignals abhängig von dem identifizierten Szenarium auf.
Des Weiteren wird die Aufgabe erfindungsgemäß bei dem Fahrerassistenzsystem dadurch gelöst, dass das Fahrerassistenzsystem wenigstens einen Teil von Mitteln zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens aufweist.
Vorteilhafterweise weist das Fahrerassistenzsystem wenigstens einen Teil von Mitteln zur Identifizierung eines Szenariums, in dem sich das Ego-Fahrzeug befindet, aus wenigstens einer Information, welche eine Situation im Überwachungsbereich beschreibt, auf. Ferner weist das Fahrerassistenzsystem wenigstens einen Teil von Mitteln zum Einstellen wenigstens einer Eigenschaftsgröße wenigstens eines Radarsignals abhängig von dem identifizierten Szenarium auf.
Mit dem Fahrerassistenzsystem kann das Fahrzeug insbesondere auf Basis der mit dem wenigstens einen Radarsensor gewonnenen Informationen über den Überwachungsbereich autonom oder teilautonom betrieben werden.
Mit einem Radarsensor kann wenigstens ein Überwachungsbereich in der Umgebung des Fahrzeugs auf Objekte hin überwacht werden. Die mit dem wenigstens einen Radarsensor gewonnenen Informationen, insbesondere Objektinformationen, können mit dem Fahrerassistenzsystem zum autonomen oder teilautonomen Betrieb des Fahrzeugs verwendet werden.
Erfindungsgemäß weist das Fahrerassistenzsystem wenigstens einen Teil von Mitteln zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens auf. Vorteilhafterweise kann wenigstens ein Radarsensor des Fahrerassistenzsystems wenigstens einen Teil von Mitteln zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens aufweisen. Sofern der wenigstens eine Radarsensor Teil des Fahrerassistenzsystems ist, ist somit auch der Teil der Mittel des wenigstens einen Radarsensors zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens Teil des Fahrerassistenzsystems, also auch Teil der Mittel des Fahrerassistenzsystems zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. In Bezug auf entsprechende Mittel des Fahrzeugs, welches wenigstens ein Fahrerassistenzsystem und/oder wenigstens einen Radarsensor aufweist, gilt dies analog.
Außerdem wird die Aufgabe erfindungsgemäß bei dem Fahrzeug dadurch gelöst, dass das Fahrzeug wenigstens einen Teil von Mitteln zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens aufweist.
Vorteilhafterweise kann das Fahrzeug wenigstens ein Fahrerassistenzsystem, insbesondere wenigstens ein erfindungsgemäßes Fahrerassistenzsystem, aufweisen. Mit dem Fahrerassistenzsystem kann das Fahrzeug autonom oder teilautonom betrieben werden.
Alternativ oder zusätzlich kann das Fahrzeug wenigstens einen Radarsensor, insbesondere wenigstens einen erfindungsgemäßen Radarsensor, aufweisen. Mit einem Radarsensor kann wenigstens ein Überwachungsbereich in der Umgebung des Fahrzeugs auf Objekte hin überwacht werden.
Vorteilhafterweise kann wenigstens ein Radarsensor, insbesondere wenigstens ein erfindungsgemäßer Radarsensor, mit einem Fahrerassistenzsystem, insbesondere wenigstens einem erfindungsgemäßen Fahrerassistenzsystem, verbunden oder Teil eines solchen sein. Auf diese Weise können mit dem wenigstens einen Radarsensor gewonnene Informationen von dem Fahrerassistenzsystem zum autonomen oder teilautonomen Betrieb des Fahrzeugs verwendet werden.
Vorteilhafterweise kann wenigstens ein Radarsensor und/oder wenigstens ein Fahrerassistenzsystem und/oder wenigstens ein Fahrzeug wenigstens ein künstliches neuronales Netzwerk aufweisen. Mit wenigstens einem künstlichen neuronalen Netzwerk können Eigenschaftsgrößen, insbesondere elektrische Steuersignale, für wenigstens ein Radarsignal abhängig von dem identifizierten Szenarium ermittelt werden.
Alternativ oder zusätzlich kann mit wenigstens einem künstlichen neuronalen Netzwerk aus wenigstens einer Information, welche eine Situation dem Überwachungsbereich beschreibt, ein Szenarium identifiziert werden.
Mit einem künstlichen neuronalen Netzwerk kann eine Methode zur Klassifizierung durch künstliche Intelligenz durchgeführt werden.
Vorteilhafterweise kann das Fahrzeug wenigstens ein Fahrerassistenzsystem aufweisen. Mit dem wenigstens einen Fahrerassistenzsystem kann das Fahrzeug autonom oder teilautonom betrieben werden. Wenigstens ein Fahrerassistenzsystem kann wenigstens einen Radarsensor aufweisen oder mit einem solchen verbunden sein. Auf diese Weise können mit dem wenigstens einen Radarsensor gewonnene Informationen, insbesondere Objektinformationen, von dem Fahrerassistenzsystem zum autonomen oder teilautonomen Betrieb des Fahrzeugs verwendet werden.
Die Mittel zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens können auf softwaremäßigem und/oder hardwaremäßigem Wege realisiert sein. Auf diese Weise können die Mittel individuell an den Radarsensor und/oder das Fahrerassistenzsystem und/oder das Fahrzeug angepasst werden. Die Mittel zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens können zentral oder dezentral innerhalb des Radarsensors, des Fahrerassistenzsystems und/oder des Fahrzeugs realisiert sein.
Im Übrigen gelten die im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren, dem erfindungsgemäßen Radarsensor, dem erfindungsgemäßen Fahrerassistenzsystem und dem erfindungsgemäßen Fahrzeug und deren jeweiligen vorteilhaften Ausgestaltungen aufgezeigten Merkmale und Vorteile untereinander entsprechend und umgekehrt. Die einzelnen Merkmale und Vorteile können selbstverständlich untereinander kombiniert werden, wobei sich weitere vorteilhafte Wirkungen einstellen können, die über die Summe der Einzelwirkungen hinausgehen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert werden. Der Fachmann wird die in der Zeichnung, der Beschreibung und den Ansprüchen in Kombination offenbarten Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen. Es zeigen schematisch

1 eine Vorderansicht eines Fahrzeugs mit einem Fahrerassistenzsystem, welches einen Radarsensor aufweist;
2 ein Funktionsschaubild des Fahrassistenzsystems mit dem Radarsensors der 1;
3 ein Szenarium auf einem Parkplatz, auf dem sich das Fahrzeug aus der 1 befindet;
4 ein Szenarium auf einer Autobahn, auf der sich das Fahrzeug aus der 1 befindet.

In den Figuren sind gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen.
Ausführungsform(en) der Erfindung
In der 1 ist eine Fahrzeug 10 in Form eines Personenkraftwagens in der Vorderansicht gezeigt. Das Fahrzeug 10 verfügt über ein Fahrerassistenzsystem 12. Mit dem Fahrerassistenzsystem 12 kann das Fahrzeug 10 autonom oder teilautonom betrieben werden. In der 2 ist das Fahrerassistenzsystem 12 in einem Funktionsschaubild gezeigt.
Das Fahrerassistenzsystem 12 umfasst beispielhaft einen Radarsensor 14. Ferner verfügt das Fahrerassistenzsystem 12 über eine Prozessoreinheit 16.
Die Mittel der Prozessoreinheit 16 können in einem oder mehreren Bauteilen realisiert sein. Ein Teil der Mittel der Prozessoreinheit 16 kann auch in dem Radarsensor 14 realisiert sein und umgekehrt. Die Mittel der Prozessoreinheit 16 sind auf softwaremäßigem und hardwaremäßigem Wege realisiert.
Der Radarsensor 14 ist beispielhaft in der vorderen Stoßstange des Fahrzeugs 10 angeordnet und in einen Überwachungsbereich 18 in Fahrtrichtung vor dem Fahrzeug 10 gerichtet. Der Radarsensor 14 kann auch an anderer Stelle des Fahrzeugs 10, auch anders ausgerichtet, angeordnet sein. Das Fahrerassistenzsystem 12 kann auch mehrere Radarsensoren 14 aufweisen, die an unterschiedlichen Stellen des Fahrzeugs 10 mit unterschiedlichen Ausrichtungen angeordnet sein können.
Der Radarsensor 14 umfasst eine Sendeeinrichtung 20 mit beispielhaft einer Sendeantenne Tx, eine Empfangseinrichtung 22 mit beispielhaft einer Empfangsantenne Rx und einer elektronischen Steuer- und Auswerteeinrichtung 24.
Die Sendeeinrichtung 20 und die Empfangseinrichtung 22 sind jeweils funktional mit der Steuer- und Auswerteeinrichtung 24 verbunden. Auf diese Weise können Signale zwischen der Sendeeinrichtung 20, der Empfangseinrichtung 22 und der Steuer- und Auswerteeinrichtung 24 ausgetauscht werden. Die Verbindungen sind beispielsweise mit elektrischen Leitungen realisiert. So können elektrische Signale ausgetauscht werden.
Die Steuer- und Auswerteeinrichtung 24 ist mit der Prozessoreinheit 16 des Fahrerassistenzsystems 12 verbunden. Auf diese Weise können Signale zwischen dem Radarsensor 14, respektive der Steuer- und Auswerteeinrichtung 24, und der Prozessoreinheit 16 ausgetauscht werden. Die Verbindungen sind beispielsweise mit elektrischen Leitungen realisiert. So können elektrische Signale ausgetauscht werden.
Der Radarsensor 14 kann auch mit mehreren Sendeantennen Tx und/oder mehreren Empfangsantennen Rx ausgestattet sein. Der Radarsensor 14 kann auch als Multiple Input Multiple Output (MIMO) Radarsensor ausgestaltet sein.
Die Sendeeinrichtung 20 kann beispielsweise mit elektrischen Steuersignalen 25 zur Aussendung von elektromagnetischen Radarsignalen 26 angesteuert werden. Die elektrischen Steuersignale 24 können beispielsweise mit der Steuer- und Auswerteeinrichtung 24 bereitgestellt werden. Die elektromagnetischen Radarsignale 26 können mit der Sendeantenne Tx in den Überwachungsbereich 18 gesendet werden.
Die Radarsignale 26 können beispielsweise als Radarpulse in Form von Chirps gesendet werden. Durch Variation der elektrischen Steuersignale 25 können Eigenschaftsgrößen 50 der gesendeten Radarsignale 26 verändert werden. Als Eigenschaftsgrößen 50 können beispielsweise eine Mittenfrequenz, eine Bandbreite, eine Codierung, eine Pulswiederholrate, eine Pulslänge, ein Pulsverhältnis, ein Pulsmuster, ein Anzahl von Pulsen, beispielsweise eine Anzahl von Chirps, ein Beleuchtungsfeld, beispielsweise ein Öffnungswinkel 60, eine Reichweite 58, eine Erfassungsdimension, eine Polarisation oder dergleichen, verändert werden.
Die Radarsignale 26 können an Objekten 28, welche sich im Überwachungsbereich 18 befinden, reflektiert werden.
Der Radarsensor 14 kann beispielsweise zur Erfassung von stehenden oder bewegten Objekten 28, beispielsweise Fahrzeugen, Personen, Tieren, Pflanzen, Hindernissen, Fahrbahnunebenheiten, zum Beispiel Schlaglöchern oder Steinen, Fahrbahnbegrenzungen, Fahrbahnmarkierungen, Verkehrszeichen, Freiräumen, beispielsweise Parklücken, Niederschlag oder dergleichen, und/oder von Bewegungen eingesetzt werden.
Radarsignale 26, welche an den Objekten 28 in Richtung des Radarsensors 14 reflektiert werden, können als Radar-Echosignale 30 mit der Empfangsantenne Rx der Empfangseinrichtung 22 empfangen werden.
Mit der Empfangseinrichtung 22 können die empfangenen Radar-Echosignale 30 in elektrische Empfangssignale 31 umgewandelt werden.
Abhängig einer Laufzeit eines gesendeten Radarsignals 26 bis zum Empfang des entsprechenden Radar-Echosignals 30 können Objektinformationen 40 über das erfasste Objekt 28 ermittelt werden. Beispielsweise können Entfernungsgrößen 32, Richtungsgrößen 34, Geschwindigkeitsgrößen 36, Orientierungsgrößen, Trajektoriengrößen, Formgrößen, Abmessungsgrößen, Identifikationsgrößen oder dergleichen mehr als Objektinformationen 40 ermittelt werden, welche Entfernungen, Richtungen, Geschwindigkeiten, Orientierungen, Trajektorien, Formen, Abmessungen 38 beziehungsweise Identifikationen von erfassten Objekten 28, gegebenenfalls relativ zum Ego-Fahrzeug 10 oder relativ zum Radarsensor 14, charakterisieren.
Aus den Objektinformationen 44 kann ferner eine Konstellation 44 der erfassten Objekte 28 untereinander und relativ zum Fahrzeug 10 ermittelt werden. Die Konstellation 44 wird beispielsweise durch Positionen, Geschwindigkeiten, Orientierungen, Bewegungsrichtungen, Trajektorien der Objekte 28 relativ zueinander und relativ zum Ego-Fahrzeug 10 charakterisiert. Zur Ermittlung der Konstellation 44 kann auch die Art der Objekte 28 zugrunde gelegt werden.
Die Ermittlung der Objektinformationen 40 aus den elektrischen Empfangssignalen 31 und die Ermittlung der Konstellation 44 erfolgt beispielsweise mit Mitteln der Steuer- und Auswerteeinrichtung 24.
Die Objektinformationen 40 der in dem Überwachungsbereich 18 erfassten Objekte 28 und die Konstellation 44 der Objekte 28 und des Fahrzeugs 10 bilden Umgebungsinformationen 42, welche die Situation in dem Überwachungsbereich 18 beschreiben.
Aus den Umgebungsinformationen 42, respektive der Konstellation 44, kann ein Szenarium 46 identifiziert werden, in dem sich das Fahrzeug 10 befindet. Das Szenarium 46 charakterisiert die gesamte Situation, in der sich das Fahrzeug 10 befindet. Mögliche Szenarien 46 können beispielsweise eine Fahrt auf einer Autobahn oder Schnellstraße 54, was beispielhaft in 4 gezeigt ist, eine Fahrt auf einem Parkplatz 56, was beispielhaft in 3 gezeigt ist, eine Fahrt im Stadtverkehr oder andere für den Betrieb des Fahrzeugs 10 vorstellbare Szenarien sein.
In den 3 und 4 sind jeweilige Objekte 28, nämlich andere Fahrzeuge, Leitplanken, Randsteine und Fahrbahnmarkierungen dargestellt, deren Konstellation 44 jeweils auf das entsprechende Szenarium 46 schließen lässt.
Beispielsweise ergeben bei dem Szenarium 46, welches in der 3 dargestellt ist, die Objektinformationen 40 von drei der Objekte 28, dass es sich dabei um Fahrzeuge handelt. Die Objektinformationen 40 von zwei weiteren Objekten 28 ergeben, dass es sich dabei um parallel verlaufende Randsteine handelt. Die Konstellation 44 ergibt, dass sich alle erfassten Objekte 28 nicht relativ zueinander bewegen. Daraus kann geschlossen werden, dass es sich bei dem Szenarium 46 um eine Fahrt auf einem Parkplatz 56 handelt.
Bei dem Szenarium 46, welches in der 4 gezeigt ist, ergeben die Objektinformationen 40 von zwei der Objekte 28, dass es sich dabei um Fahrzeuge handelt. Die Objektinformationen 40 von zwei weiteren Objekten 28 ergeben, dass es sich dabei um parallel verlaufende Leitplanken handelt. Die Konstellation 44 ergibt, dass sich die erfassten Fahrzeuge relativ zu den Leitplanken bewegen. Ferner bewegen sich die erfassten Fahrzeuge im Wesentlichen parallel zu den Leitplanken in derselben Richtung. Daraus kann geschlossen werden, dass es sich bei dem Szenarium 46 um eine Fahrt auf einer Autobahn oder Schnellstraße 54 handelt.
Zur Identifizierung des Szenarium 46 wird eine Methode zur Klassifizierung durch Künstliche Intelligenz mittels eines künstlichen neuronalen Netzwerks 48 eingesetzt. Das künstliche neuronale Netzwerk 48 ist beispielhaft mit Mitteln der Steuer- und Auswerteeinrichtung 24 realisiert. Alternativ kann das künstliche neuronale Netzwerk 48 auch außerhalb der Steuer- und Auswerteeinrichtung 24 mit anderen Mitteln des Fahrzeugs 10 realisiert sein.
Abhängig von dem identifizierten Szenarium 46 kann wenigstens eine Eigenschaftsgrö-ße 50 für die gesendeten Radarsignal 26 eingestellt werden. Auf diese Weise kann die Performance des Radarsensors 14 an das Szenarium 46 angepasst werden.
Beispielsweise ist bei dem Szenarium 46, welches in der 4 gezeigt ist, bei einer Fahrt auf einer Autobahn oder Schnellstraße 54 eine große Reichweite 58 für die Radarsignale 26 erforderlich. Bei dem Szenarium 46 einer Fahrt auf einem Parkplatz 56 hingegen, welches in der 3 gezeigtes, ist ein entsprechend größerer Öffnungswinkel 60 erforderlich. Stattdessen kann die Reichweite 58 verringert werden.
Zum Einstellen der Eigenschaftsgröße 48 können die elektrischen Steuersignale 25 beispielhaft mit Mitteln der Steuer- und Auswerteeinrichtung 24 entsprechend eingestellt werden.
Die Steuersignale 25 und damit die Eigenschaftsgröße 48 können individuell für das identifizierte Szenarium 46 eingestellt werden.
Die zum Szenarium 46 passenden Steuersignale 25 werden beispielsweise während des Betriebs des Radarsensors 14 ermittelt. Hierzu wird eine Methode zur Klassifizierung mithilfe eines weiteren künstlichen neuronalen Netzwerks 52 eingesetzt. Das künstlichen neuronale Netzwerk 52 ist beispielhaft mit Mitteln der Steuer- und Auswerteeinrichtung 24 realisiert. Alternativ kann das künstliche neuronale Netzwerk 52 auch außerhalb der Steuer- und Auswerteeinrichtung 24 mit Mitteln des Fahrzeugs 10 realisiert sein.
Alternativ können Steuersignale 25 zur Realisierung der entsprechenden Eigenschaftsgrößen 50 aus einer Mehrzahl von vorgegebenen Steuersignalen 25 für das identifizierte Szenarium 46 ausgewählt werden. Die vorgegebenen Steuersignale 25 und damit die vorgegebenen Eigenschaftsgröße 50 können für unterschiedliche Szenarien 46 vorab, beispielsweise am Ende einer Produktionslinie, ermittelt und in einem Speicher hinterlegt werden.
Die ermittelten Objektinformationen 40, Umgebungsinformationen 42, Konstellationen 44 und Szenarien 46 werden außerdem an die zentrale Prozessoreinheit 16 des Fahrerassistenzsystems 12 übermittelt. Auf Basis dieser Daten kann das Fahrzeug 10 autonom oder teilautonom betrieben werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102017110665 A1 [0005]

Claims

Verfahren zum Betreiben eines Radarsensors (14) eines Fahrzeugs (10), bei dem mit dem Radarsensor (14) wenigstens ein Radarsignal (26) in einen Überwachungsbereich (18) in der Umgebung des Fahrzeugs (10) gesendet wird, mit dem Radarsensor (14) wenigstens ein Echosignal (30) empfangen wird, welches von dem wenigstens einen reflektierten Radarsignal (26) stammt, und in wenigstens ein verarbeitbares Empfangssignal (31) umgewandelt wird, auf Basis des wenigstens einen Empfangssignals (31) wenigstens eine Information (40, 42) ermittelt wird, welche eine Situation in dem Überwachungsbereich (18) beschreibt, dadurch gekennzeichnet, dass aus wenigstens einer auf Basis des wenigstens einen Empfangssignals (31) ermittelten Information (40, 42) ein Szenarium (46) identifiziert wird, in dem sich das Fahrzeug (10) befindet, und wenigstens eine Eigenschaftsgröße (50) wenigstens eines Radarsignals (26) abhängig von dem identifizierten Szenarium (46) eingestellt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Überwachungsbereich (18) auf Basis des wenigstens einen Empfangssignals (31) auf etwaige Objekte (28) analysiert wird, sofern wenigstens ein Objekt (28) erkannt wird, auf Basis des wenigstens einen Empfangssignals (31) wenigstens eine Objektinformation (40, 42) ermittelt wird und aus der wenigstens einen Objektinformation (40, 42) das Szenarium (46) identifiziert wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass aus einer Konstellation (44) von mit dem Radarsensor (14) erfassten Objekten (28) untereinander und/oder relativ zu dem Fahrzeug (10) das Szenarium (46) identifiziert wird, in dem sich das Fahrzeug (10) befindet.
Verfahren nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als wenigstens eine Eigenschaftsgröße (50) des wenigstens einen Radarsignals (26) eine Mittenfrequenz, eine Bandbreite, eine Codierung, eine Pulswiederholrate, eine Pulslänge, ein Pulsverhältnis, ein Pulsmuster, ein Anzahl von Pulsen, insbesondere eine Anzahl von Chirps, ein Beleuchtungsfeld, insbesondere ein Öffnungswinkel (34), eine Reichweite (58), eine Erfassungsdimension, eine Polarisation oder dergleichen, abhängig von dem identifizierten Szenarium (46) eingestellt wird.
Verfahren nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Eigenschaftsgröße (50) wenigstens eines Radarsignals (26) mittels wenigstens einem elektrischen Steuersignal (25) eingestellt wird, mit dem eine Sendeeinrichtung (20) des Radarsensors (14) zum Erzeugen des wenigstens einen Radarsignals (26) angesteuert wird, wobei das wenigstens eine Steuersignal (25) abhängig von dem identifizierten Szenarium (46) erzeugt wird.
Verfahren nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Eigenschaftsgröße (50) wenigstens eines Radarsignals (26) individuell eingestellt wird, insbesondere wenigstens ein elektrisches Steuersignal (25) zum Erzeugen des wenigstens einen Radarsignals (26) individuell eingestellt wird, und/oder wenigstens eine Eigenschaftsgröße (50) des wenigstens einen Radarsignals (26) aus einer Mehrzahl von vorgegebenen Eigenschaftsgrößen (50) für das entsprechende Szenarium (46) ausgewählt wird, insbesondere wenigstens ein elektrisches Steuersignal (25) zum Erzeugen des wenigstens einen Radarsignals (26) aus einer Mehrzahl von vorgegebenen Steuersignalen (25) ausgewählt wird.
Verfahren nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Eigenschaftsgröße (50) wenigstens eines Radarsignals (26) und/oder wenigstens ein elektrisches Steuersignal (25) zur Einstellung wenigstens einer Eigenschaftsgröße (50) wenigstens eines Radarsignals (26) während eines Betriebs des Radarsensors (14) ermittelt wird und/oder wenigstens eine Eigenschaftsgröße (50) wenigstens eines Radarsignals (26) und/oder wenigstens ein elektrisches Steuersignal (25) zur Einstellung wenigstens einer Eigenschaftsgröße (50) wenigstens eines Radarsignals (26) mittels einer Methode zur Klassifizierung durch künstliche Intelligenz (52) ermittelt wird und/oder das Szenarium (46) mittels einer Methode zur Klassifizierung durch künstliche Intelligenz (48) ermittelt wird.
Radarsensor (14) für ein Fahrzeug (10), mit Mitteln (20) zum Senden von Radarsignalen (26) in einen Überwachungsbereich (18), mit Mitteln (22) zum Empfangen von Echosignalen (30), welche von reflektierten Radarsignalen (26) stammen, und zur Umwandlung von empfangenen Echosignalen (30) in verarbeitbare Empfangssignale (31), und mit Mitteln (24) zur Ermittlung von Informationen (40, 42), welche Situationen in dem Überwachungsbereich (18) beschreiben, auf Basis von Empfangssignalen (31), dadurch gekennzeichnet, dass der Radarsensor (14) wenigstens einen Teil von Mitteln zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 7 aufweist.
Fahrerassistenzsystem (12) für ein Fahrzeug (10), wobei das Fahrerassistenzsystem (12) wenigstens einen Radarsensor (14) mit Mitteln (20) zum Senden von Radarsignalen (26) in einen Überwachungsbereich (18), mit Mitteln (22) zum Empfangen von Echosignalen (30), welche von reflektierten Radarsignalen (26) stammen, und zur Umwandlung von empfangenen Echosignalen (30) in verarbeitbare Empfangssignale (31), und mit Mitteln (24) zur Ermittlung von Informationen (40, 42), welche Situationen in dem Überwachungsbereich (18) beschreiben, auf Basis von Empfangssignalen (31) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrerassistenzsystem (12) wenigstens einen Teil von Mitteln zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 7 aufweist.
Fahrzeug (10), welches wenigstens einen Radarsensor (14) mit Mitteln (20) zum Senden von Radarsignalen (26) in einen Überwachungsbereich (18), mit Mitteln (22) zum Empfangen von Echosignalen (30), welche von reflektierten Radarsignalen (26) stammen, und zur Umwandlung von empfangenen Echosignalen (30) in verarbeitbare Empfangssignale (31), und mit Mitteln (24) zur Ermittlung von Informationen (40, 42), welche Situationen in dem Überwachungsbereich (18) beschreiben, auf Basis von Empfangssignalen (31) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrzeug (10) wenigstens einen Teil von Mitteln zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 7 aufweist.