DE202005012559U1 - Kraftfahrzeug und Sensorsystem - Google Patents

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Abstract

Kraftfahrzeug (1) mit einem Radarsensor (20) zur Aussendung und zum Empfangen von Radarsignalen und mit einer Objekterfassungseinheit (21), wobei die Objekterfassungseinheit (21) mit den Radarsensoren (20) verbunden und zur Ortung sowie Verfolgung von Objekten vorgesehen ist, wobei der Radarsensor (20) derart angeordnet oder ansteuerbar ist, dass mittels der Objekterfassungseinheit (21) ein Erkennen eines Objekts im Bewegungsbereich eines Kraftfahrzeug-Verstellelements ermöglicht ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug mit einem Radarsensor zur Aussendung und zum Empfang von Radarsignalen und mit einer Objekterfassungseinheit, wobei die Objekterfassungseinheit mit den Radarsensoren verbunden und zur Ortung sowie Verfolgung von Objekten vorgesehen ist. Die Erfindung betrifft weiter ein entsprechend ausgestaltetes Radarsensorsystem.
  • In jüngster Zeit werden insbesondere in einem Kraftfahrzeug der gehobenen Mittel- und Oberklasse Radarsensoren eingesetzt, mit deren Hilfe Objekte wie vorausfahrende oder anfahrende weitere Fahrzeuge oder Hindernisse erkannt und dementsprechend weitere Maßnahmen ergriffen werden. So ist es beispielsweise aus JP 2004306779 A bekannt, mittels Radarsensoren ein nachfolgendes Fahrzeug zu erfassen und Informationen über einen Abstand oder eine Geschwindigkeit dieses Fahrzeugs über eine Spiegeleinblendung anzuzeigen.
  • Weiter sind Systeme bekannt, die mittels eines Radarsensors die Geschwindigkeit und den Abstand eines vorausfahrenden Fahrzeugs ermitteln und über eine entsprechende Regelung ein automatisches Nachfahren des eigenen Fahrzeugs mit einer dem vorausfahrenden Fahrzeug angepassten Geschwindigkeit ermöglichen. Solche Systeme sind insbesondere unter dem Namen Adaptive Cruise Control bekannt.
  • Aller Voraussicht nach werden Fahrzeuge in Zukunft vermehrt mit Radarsensoren ausgerüstet, um mit deren Hilfe mittels günstiger und bekannter Technologie die Umgebung eines Kraftfahrzeugs automatisch nach Objekten abzutasten und diese Erkenntnisse für eine Steuerung oder Regelung des Kraftfahrzeugantriebs zu verwenden. Ein solches System überwindet die Unzulänglichkeit eines menschlichen Fahrers und soll insbesondere helfen, das Unfallrisiko weiter zu senken.
  • Daneben werden in einem modernen Kraftfahrzeug eine Vielzahl von elektrisch angetriebenen Stellelementen eingesetzt. Derartige Stellelemente sind beispielsweise eine elektrisch angetriebene Tür, insbesondere eine Schiebetür, elektrisch betriebene Fenster, ein Verdeck, ein Schiebedach oder eine elektrisch betätigbare Heckklappe. Auch im Inneren des Fahrzeugs werden zunehmend elektrisch angetriebene Stellelemente wie insbesondere Sitze eingesetzt.
  • Mit dem Einsatz derartiger elektrisch angetriebener Stellelemente ist die Gefahr einer Einklemmung von Objekten verbunden, die sich im Bewegungsbereich eines Verstellelements befinden. Um hier eine Gefährdung von menschlichen Personen zu vermeiden, gibt es eine Reihe von Verfahren, die im Bewegungsbereich eines Verstellelements befindliche Objekte identifizieren bzw. erkennen und entsprechende Gegenmaßnahmen wie insbesondere einen Stopp des Antriebsmotors einleiten.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, ein Kraftfahrzeug anzugeben, welches bei vertretbaren Kosten einen sicheren Einklemmschutz aufweist. Weiter ist es Aufgabe der Erfindung, ein Sensorsystem zur sicheren Erkennung eines Einklemmfalles anzugeben.
  • Die erstgenannte Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Kraftfahrzeug mit einem Radarsensor zur Aussendung und zum Empfang von Radarsignalen und mit einer Objekterfassungseinheit, wobei die Objekterfassungseinheit mit dem Radarsensor verbunden und zur Ortung sowie Verfolgung von Objekten vorgesehen ist, gelöst, wobei der Radarsensor derart angeordnet oder ansteuerbar ist, dass mittels der Objekterfassungseinheit ein Erkennen eines Objekts im Bewegungsbereich eines Kraftfahrzeug-Verstellelements ermöglicht ist.
  • Die Erfindung geht dabei in einem ersten Schritt von der Kenntnis aus, dass in einem modernen Kraftfahrzeug vermehrt Radarsensoren eingesetzt werden. Derartige Radarsensoren werden – wie eingangs erwähnt – für die Identifizierung der Geschwindigkeit und des Abstands von voraus- oder nachfahrenden Fahrzeugen oder Hindernissen eingesetzt.
  • In einem zweiten Schritt geht die Erfindung von der Überlegung aus, dass an einem Fahrzeug angeordnete Radarsensoren sich nicht nur zur Ortung oder Erkennung von Objekten im Umfeld des Fahrzeugs sondern insbesondere auch zum Erkennen von Objekten direkt am Fahrzeug oder in seinem unmittelbaren Nahbereich verwenden lassen. Denn die Technik des Radars (RAdio Detection And Ranging) ist nicht eingeschränkt auf das Erkennen von Objekten im Fernbereich.
  • In einem dritten Schritt schließlich geht die Erfindung von der Überlegung aus, dass es bei entsprechender Ausgestaltung oder Ansteuerung der Radarsensoren möglich ist, Objekte, die sich im Bewegungsbereich eines Kraftfahrzeug-Verstellelements befinden, zu erkennen, so dass bei einem erkannten derartigen Objekt Gegenmaßnahmen hinsichtlich der Bewegung des Verstellelements ergriffen werden können.
  • Mit anderen Worten sieht die Erfindung demnach vor, an einem Kraftfahrzeug ohnehin vorgesehene Radarsensoren in einer Doppelfunktion nicht bloß zum Erkennen von weiteren Fahrzeugen oder von im Bewegungsbereich des eigenen Fahrzeugs befindlichen Hindernissen einzusetzen, sondern diese auch zum Erkennen von unmittelbar am Fahrzeug befindlichen Objekten einzusetzen. Hierdurch wird ein bei ohnehin vorgesehenen Radarsensoren preiswertiger Einklemmschutz geschaffen, da keine zusätzlichen Komponenten wie beispielsweise weitere Sensoren eingesetzt werden müssen und zur Erkennung von einklemmgefährdeten Objekten auf die bereits vorhandene Objekterfassungseinheit zurück gegriffen werden kann.
  • Die Erfindung kann mit einem Radarsensor oder mit mehreren Radarsensoren gleichermaßen verwirklicht werden.
  • In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Radarsensor oder sind die Radarsensoren Teil eines Fahrerassistenzsystems. Bei einem Fahrerassistenzsystem werden eine Anzahl von Radarsensoren auf dem Fahrzeug derart platziert, dass Objekte innerhalb eines gewissen Abstands zum Fahrzeug identifiziert werden. Dabei werden nicht nur vorausfahrende oder nahfahrende Fahrzeuge identifiziert sondern auch Hindernisse oder seitlich herannahende Objekte. Ein bereits vorhandener Radarsensor oder ein bereits vorhandenes Netz von Radarsensoren eignet sich insbesondere dafür, auch im Bewegungsbereich eines Verstellelements befindliche einklemmgefährdete Objekte zu erkennen.
  • Weiter von Vorteil ist es, wenn die Objekterfassungseinheit zur Ansteuerung der Radarsensoren derart ausgelegt ist, dass durch konstruktive Überlagerung der ausgesendeten Radarsignale ein Umgebungsraum nach Objekten abgetastet werden kann. Durch entsprechendes Ansteuern bzw. Zusammenschalten von einzelnen Radarsensoren, insbesondere der enthaltenen Sender zur Abstrahlung von Radiofrequenzen, können nacheinander einzelne Raumbereiche der Umgebung abgetastet werden. Mit einer derartigen Ausgestaltung gelingt es insbesondere, einklemmgefährdete Objekte zu lokalisieren und entsprechende Gegenmaßnahmen zu ergreifen. Weiter ist es hierbei von Vorteil, dass die Radarsensoren nicht unmittelbar am Ort eines zu überwachenden Verstellelements anzuordnen sind.
  • In einer günstigen Variante der Erfindung ist die Objekterfassungseinheit dazu ausgelegt, ein im Bewegungsbereich des Verstellelements befindliches Objekt anhand Reflektionen an dessen Kanten zu erkennen. In diesem Fall braucht nicht das Objekt als solches identifiziert zu werden, sondern es wird lediglich überprüft, ob im Bewegungsbereich des zu überwachenden Verstellelements eine unerwartete Reflektion der Radarsignale auftritt.
  • Zweckmäßigerweise ist der oder jeder Radarsensor auf ein erkanntes Objekt ausrichtbar. In diesem Fall kann ein eventuell erkanntes Objekt mit einer höheren Auflösung beobachtet und hierdurch ein unerwünschtes Abschalten eines Antriebsmotors für ein Verstellelement verhindert werden, wenn überhaupt kein Einklemmfall vorliegt.
  • Insbesondere ist es vorteilhaft, wenn der oder jeder Radarsensor auf den durch das Kraftfahrzeug-Verstellelement verschließbaren Öffnungsbereich ausrichtbar ist. Hierdurch kann insbesondere an den Stellen, an denen eine Einklemmgefahr besteht, eine hohe Auflösung und damit eine hohe Erkennungswahrscheinlichkeit für einen Einklemmfall erreicht werden.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Objekterfassungseinheit zur Ansteuerung des oder jeden Radarsensors in Abhängigkeit von einem Kraftfahrzeug-Betriebszustand ausgebildet ist. Beispielsweise muss dem Einklemmschutz für ein stehendes Fahrzeug eine höhere Priorität eingeräumt werden als für ein in Bewegung befindliches. So kann die Auflösung der Objektdetektion oder die Abtastgeschwindigkeit der Umgebung nach Objekten beispielsweise erhöht werden, wenn das Fahrzeug steht. Andererseits braucht bei einem geschlossenen Verstellelement ein Objekt im Bewegungsbereich des Verstellelements nicht erkannt zu werden, da es sich dort schlichtweg nicht befinden kann. Es ist daher weiter vorteilhaft, wenn die Objekterfassungseinheit zur Ansteuerung des oder jeden Radarsensors in Abhängigkeit von einem Betriebszustand des Verstellelements ausgelegt ist. Ist beispielsweise eine elektrisch angetriebene Heckklappe geschlossen, so werden die Radarsensoren vornehmlich dazu verwendet, den Abstand des Fahrzeugs zu einem Hindernis oder zu einem nachfahrenden Fahrzeug festzustellen. Die Detektion von Hindernissen im Bewegungsbereich der Heckklappe wird erst aktiviert, wenn diese geöffnet ist bzw. wird.
  • Ob schon sich Radarsensoren auch zur Detektion von Objekten im Innenraum des Kraftfahrzeugs eignen würden, ist es zweckmäßig, wenn auf der Fahrzeugaußenseite angeordnete Verstellelemente überwacht werden. Für innenliegende Verstellelemente müssten gegebenenfalls separate Radarsensoren platziert werden, was zu Mehrkosten führt.
  • Die zweitgenannte Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Sensorsystem mit einem Radarsensor zur Aussendung und zum Empfangen von Radarsignalen und mit einer Objekterfassungseinheit, wobei die Objekterfassungseinheit mit dem Radarsensor verbunden und zur Ortung sowie Verfolgung von Objekten vorgesehen ist, wobei der Radarsensor derart angeordnet oder ansteuerbar ist, dass mittels der Objekterfassungseinheit ein Erkennen eines Objekts im Bewegungsbereich eines Kraftfahrzeug-Verstellelements ermöglicht ist.
  • Die Anordnung eines Radarsensors im Bewegungsbereich eines Kraftfahrzeug-Verstellelements bietet sich zum Erkennen eines Einklemmfalles in einem Kraftfahrzeug-Verstellelement an.
  • Weiter vorteilhafte Ausgestaltungen sind den auf ein Verfahren gerichteten Unteransprüchen zu entnehmen.
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand einer Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigen:
  • 1 schematisch ein mit Radarsensoren ausgestattetes Kraftfahrzeug und
  • 2 in einem Diagramm schematisch ein Fahrerassistenzsystem.
  • In 1 ist schematisch ein Kraftfahrzeug 1 mit einem Motorraum 3, einem Innenraum 5 und einen Heckbereich 6 dargestellt. In der perspektivischen Darstellung ist der vordere Stossfänger 8 und der hintere Stossfänger 9 zu erkennen. Weiter sind für eine Seite des Kraftfahrzeugs 1 eine Fahrertür 11 und eine Fondtür 12 sichtbar. Am Heckbereich 6 weist das Kraftfahrzeug 1 eine elektrisch betä tigbare Heckklappe 13 auf. Als weitere bewegbare Verstellelemente sind ein Fenster 16 der Fahrertür 11, ein Fenster 17 der Fondtür 12 sowie ein Schiebedach 14 erkennbar.
  • Das Kraftfahrzeug 1 ist weiter für ein Fahrerassistenzsystem mit einer Vielzahl von Radarsensoren 20 ausgestattet, die im Bereich des vorderen und hinteren Stossfängers 8 bzw. 9, an der Einstiegsleiste, im Bereich der oberen Fahrertür 11 und im Bereich der Heckklappe 13 angeordnet sind. Zur Ansteuerung und zur Auswertung der Radarsensoren 20 ist im Inneren des Kraftfahrzeugs 1 eine Objekterfassungseinheit 21 vorgesehen.
  • Mittels der Radarsensoren 20 werden im Radiofrequenzbereich Radarsignale ausgesendet und reflektierte Radiosignale empfangen. Durch das vorhandene Netz von Radarsensoren 20 am Kraftfahrzeug 1 wird die Umgebung des Kraftfahrzeugs 1 ständig nach Objekten abgetastet. Das Fahrerassistenzsystem, dem die Objekterfassungseinheit 21 zugeordnet ist, wertet die ihm von der Objekterfassungseinheit 21 zugeleiteten Informationen aus und greift gegebenenfalls elektronisch in die Fahrzeugführung ein. Beispielsweise unterbindet das Fahrerassistenzsystem ein weiteres Beschleunigen des Kraftfahrzeugs 1 durch den Fahrer, wenn erkannt wurde, dass ein vorausfahrendes erkanntes weiteres Fahrzeug zu nahe gekommen ist. Andererseits kann ein Bremsmanöver bei Identifikation eines Hindernisses eingeleitet werden. Des Weiteren kann das Fahrerassistenzsystem bei Erkennen eines seitlichen Hindernisses verhindern, dass die Seitentüren 12 bzw. 13 geöffnet werden.
  • Die Radarsensoren 20 werden weiter durch die Objekterfassungseinheit 21 derart angesteuert, dass sowohl die Umgebung als auch der unmittelbare Nahbereich des Kraftfahrzeugs 1 nach Objekten abgetastet wird. Dies geschieht durch gerichtetes Ausstrahlen und durch entsprechende konstruktive Überlagerung der ausgesendeten Radarsignale, so dass der jeweils überfahrene Raumbereich mit hoher Auflösung abgetastet wird. Insbesondere werden die Radarsensoren 20 mittels der Objekterfassungseinheit 21 derart angesteuert, dass Objekte im Öff nungsbereich der Seitentüren 11 bzw. 12, der Fenster 16 bzw. 17, der Heckklappe 13 und des Schiebedachs 14 erfasst werden. Sind bei einem geöffneten derartigen Verstellelement Objekte im Bewegungsbereich identifiziert, so gibt die Objekterfassungseinheit 21 ein entsprechendes Signal aus, wodurch mittels des Fahrerassistenzsystems Gegenmaßnahmen, insbesondere ein Stopp des Antriebsmotors eingeleitet werden.
  • In 2 ist einer schematischen Darstellung ein Fahrerassistenzsystem 22 gezeigt. Das Fahrerassistenzsystem 22 umfasst eine Objekterfassungseinheit 21, die mit einer Vielzahl von Radarsensoren 20 verbunden ist. Die Objekterfassungseinheit 21 ihrerseits ist mit einer Kontrolleinheit 23 verbunden, die in die Steuerung des Motors 24 des Kraftfahrzeugs eingreifen kann sowie entsprechende Ausgabedaten für eine Anzeigeeinheit 25 sendet.
  • Die Objekterfassungseinheit 21 wird mittels der Kontrolleinheit 23 derart angesteuert, dass mittels der Radarsensoren 20 sowohl Objekte in der Umgebung als auch im unmittelbaren Nahbereich des Kraftfahrzeugs erkannt werden können. Somit kann das Fahrerassistenzsystem 22 dem Fahrer sowohl Informationen über weitere Fahrzeuge und Hindernisse geben und entsprechend in das Fahrverhalten eingreifen als auch im Falle eines erkannten Einklemmfalls Gegenmaßnahmen bezüglich des Antriebs des entsprechenden Verstellelements einleiten.
    • 1
    Kraftfahrzeug
    3
    Motorraum
    5
    Innenraum
    6
    Heckbereich
    8
    vorderer Stossfänger
    9
    hinterer Stossfänger
    11
    Fahrertür
    12
    Fondtür
    13
    Heckklappe
    14
    Schiebedach
    16
    Fenster
    18
    Fenster
    20
    Radarsensoren
    21
    Objekterfassungseinheit
    22
    Fahrerassistenzsystem
    23
    Kontrolleinheit
    24
    Motor
    25
    Anzeigeeinheit

Claims (10)

  1. Kraftfahrzeug (1) mit einem Radarsensor (20) zur Aussendung und zum Empfangen von Radarsignalen und mit einer Objekterfassungseinheit (21), wobei die Objekterfassungseinheit (21) mit den Radarsensoren (20) verbunden und zur Ortung sowie Verfolgung von Objekten vorgesehen ist, wobei der Radarsensor (20) derart angeordnet oder ansteuerbar ist, dass mittels der Objekterfassungseinheit (21) ein Erkennen eines Objekts im Bewegungsbereich eines Kraftfahrzeug-Verstellelements ermöglicht ist.
  2. Kraftfahrzeug (1) nach Anspruch 1, wobei der Radarsensor (20) Teil eines Fahrerassistenzsystems (22) ist.
  3. Kraftfahrzeug (1) nach Anspruch 1 oder 2, wobei mehrere Radarsensoren (20) vorgesehen sind und die Objekterfassungseinheit (21) zur Ansteuerung der Radarsensoren (20) derart ausgelegt ist, dass durch konstruktive Überlagerung der ausgesendeten Radarsignale ein Umgebungsraum nach Objekten abgetastet werden kann.
  4. Kraftfahrzeug (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Objekterfassungseinheit (21) dazu ausgelegt ist, ein im Bewegungsbereich des Kraftfahrzeug-Verstellelements befindliches Objekt anhand Reflektionen an dessen Kanten zu erkennen.
  5. Kraftfahrzeug (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der oder jeder Radarsensor (20) auf ein erkanntes Objekt ausrichtbar ist.
  6. Kraftfahrzeug (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der oder jeder Radarsensor (20) auf einen durch das Kraftfahrzeug-Verstellelement verschließbaren Öffnungsbereich ausrichtbar ist.
  7. Kraftfahrzeug (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Objekterfassungseinheit (21) zur Ansteuerung des oder jedes Radarsensors (20) in Abhängigkeit von einem Kraftfahrzeug-Betriebszustand ausgelegt ist.
  8. Kraftfahrzeug (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Objekterfassungseinheit (21) zur Ansteuerung des oder jedes Radarsensors (20) in Abhängigkeit von einem Betriebszustand des Kraftfahrzeug-Verstellelements ausgelegt ist.
  9. Kraftfahrzeug (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Kraftfahrzeug-Verstellelement ein Fenster (16, 18), ein Schiebedach (14), ein Verdeck, eine Heckklappe (13) oder eine Seitentür ist.
  10. Sensorsystem mit einem Radarsensor (20) zur Aussendung und zum Empfangen von Radarsignalen und mit einer Objekterfassungseinheit (21), wobei die Objekterfassungseinheit (21) mit dem Radarsensor (20) verbunden und zur Ortung sowie Verfolgung von Objekten vorgesehen ist, wobei der Radarsensor (20) derart angeordnet oder ansteuerbar ist, dass mittels der Objekterfassungseinheit (21) ein Erkennen eines Objekts im Bewegungsbereich eines Kraftfahrzeug-Verstellelements ermöglicht ist.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008056201A1 (de) * 2008-11-06 2010-05-12 Hella Kgaa Hueck & Co. Kraftfahrzeug

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