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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines Sicherheitssystems eines Kraftfahrzeugs, welches Sicherheitssystem Sensordaten wenigstens eines Umgebungssensors des Kraftfahrzeugs zur Ermittlung wenigstens eines eine mögliche Kollision mit einem Kollisionspartner beschreibenden Kollisionsparameters auswertet und bei wenigstens einem erfüllten Maßnahmenkriterium wenigstens eine der Warnung des Fahrers und/oder der Kollisionsvermeidung und/oder Kollisionsfolgenminderung dienende, dem Maßnahmenkriterium zugeordnete Maßnahme durchführt, wobei als wenigstens ein Umgebungssensor wenigstens ein einen einen Radartransceiver realisierenden Halbleiterchip aufweisender Radarsensor verwendet wird. Daneben betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug.
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Moderne Kraftfahrzeuge weisen häufig eine Vielzahl von Fahrerassistenzsystemen auf, die Umgebungssensoren des Kraftfahrzeugs nutzen, um das statische und dynamische Umfeld des Kraftfahrzeugs zu erfassen. Eine spezielle Art solcher Fahrerassistenzsysteme sind die Sicherheitssysteme, die den Fahrer in kritischen Verkehrssituationen unterstützen bzw. warnen. Zur Bewertung der Kritikalität der aktuellen Fahrsituation werden neben den Sensordaten der Umgebungssensoren meist auch den Betriebszustand des eigenen Kraftfahrzeugs beschreibende Egodaten herangezogen, beispielsweise die aktuelle Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs und dergleichen. Ergebnis der Kritikalitätsbewertung der aktuellen Fahrsituation sind dabei insbesondere Kollisionsparameter, die eine mögliche Kollision beschreiben, beispielsweise Zeiten bis zur Kollision mit in der Umgebung des Kraftfahrzeugs detektierten Objekten, Kollisionswahrscheinlichkeiten und dergleichen. Bezüglich der Interpretation der Kritikalität der aktuellen Fahrsituation bestehen allerdings weitere Verbesserungsmöglichkeiten. Ein Parameter, der zur Zeit nicht berücksichtigt wird, ist der Beladungszustand des Kraftfahrzeugs. Der Beladungszustand kann einerseits die Leistungsfähigkeit der Umgebungssensoren beeinträchtigen, andererseits kann die Berechnung der Bremswege oder Berücksichtigung des Beladungszustands des eigenen Kraftfahrzeugs eine spätere Durchführung der Maßnahme, insbesondere einer Warnung, verursachen.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Möglichkeit anzugeben, den Beladungszustand des Kraftfahrzeugs bei der Ermittlung von Kollisionsparametern durch ein Sicherheitssystem zu berücksichtigen.
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Zur Lösung dieser Aufgabe ist bei einem Verfahren der eingangs genannten Art erfindungsgemäß vorgesehen, dass aus Radardaten des wenigstens einen in wenigstens einem Teil seines Erfassungsbereichs den vom Kraftfahrzeug befahrenen Untergrund erfassenden Radarsensors ein Höhenwert des Radarsensors über dem Untergrund und aus allen erfassten Höhenwerten eine Beladungszustandsinformation des Kraftfahrzeugs ermittelt wird, die bei der Ermittlung des wenigstens einen Kollisionsparameters berücksichtigt wird.
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Erfindungsgemäß wird mithin vorgeschlagen, anhand von auf Halbleiter-Technologie basierenden Radarsensoren den Beladungszustand des Kraftfahrzeugs abzuschätzen. Hat sich beispielsweise der Abstand zwischen dem Radarsensor am hinteren Stoßfänger und dem Untergrund, der durch das Kraftfahrzeug befahren wird, sehr stark verringert, so kann davon ausgegangen werden, dass das Kraftfahrzeug schwer beladen ist. Dabei werden durch die Verkippung der Karosserie auch die vorderen Radarsensoren einen erhöhten Abstand zum Untergrund vermessen. Dabei nutzt die vorliegende Erfindung aus, dass die neuerdings bekannt gewordenen Radarsensoren, die auf Halbleiter-Technologie, insbesondere CMOS-Technologie, basieren, hochauflösende Radardaten liefern, die es auch ermöglichen, Strukturen des Untergrunds und mithin den Abstand zu diesem zu vermessen, woraus, insbesondere bei Betrachtung von Reflektionen unter unterschiedlichen Winkeln, besonders verlässlich ein Höhenwert ermittelt werden kann, der die Höhe des Radarsensors über dem Untergrund angibt.
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Die Realisierung von Radarkomponenten auf Halbleiterbasis erwies sich lange Zeit als schwierig, da teure Spezialhalbleiter, insbesondere GaAs, benötigt wurden. Es wurden kleinere Radarsensoren vorgeschlagen, deren gesamtes Radar-Frontend auf einem einzigen Chip in SiGe-Technologie realisiert ist, ehe auch Lösungen in der CMOS-Technologie bekannt wurden. Solche Lösungen sind Ergebnis der Erweiterung der CMOS-Technologie auf Hochfrequenzanwendungen, was oft auch als RF-CMOS bezeichnet wird. Ein solcher CMOS-Radarchip ist äußerst kleinbauend realisiert und nutzt keine teuren Spezialhalbleiter, bietet also vor allem in der Herstellung deutliche Vorteile gegenüber anderen Halbleitertechnologien. Eine beispielhafte Realisierung eines 77 GHz-Radar-Transceivers als ein CMOS-Chip ist in dem Artikel von Jri Lee et al., „A Fully Integrated 77-GHz FMCW Radar Transceiver in 65-nm CMOS Technology", IEEE Journal of Solid State Circuits 45 (2010), S. 2746–2755, beschrieben.
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Nachdem zudem vorgeschlagen wurde, den Chip und die Antenne in einem gemeinsamen Package zu realisieren, ist ein äußerst kostengünstiger kleiner Radarsensor möglich, der Bauraumanforderungen deutlich besser erfüllen kann und aufgrund der kurzen Signalwege auch ein sehr niedriges Signal-Zu-Rausch-Verhältnis aufweist sowie für hohe Frequenzen und größere, variable Frequenzbandbreiten geeignet ist. Daher lassen sich derartige, kleinbauende Radarsensoren auch für Kurzreichweiten-Anwendungen, beispielsweise im Bereich von 30 cm bis 10 m, einsetzen.
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Es wurde auch bereits vorgeschlagen, einen solchen CMOS-Transceiver-Chip und/oder ein Package mit CMOS-Transceiver-Chip und Antenne auf einer gemeinsamen Leiterplatte mit einem digitalen Signalverarbeitungsprozessor (DSP-Prozessor) vorzusehen oder die Funktionen des Signalverarbeitungsprozessors ebenso in den CMOS-Transceiver-Chip zu integrieren. Eine ähnliche Integration ist für Steuerungsfunktionen möglich.
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Eine bevorzugte Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung sieht mithin vor, dass durch den Halbleiterchip auch eine Steuereinheit und/oder eine digitale Signalverarbeitungskomponente des Radarsensors realisiert ist und/oder der Halbleiterchip und eine Antennenanordnung des Radarsensors als ein Package realisiert sind. Auf diese Weise kann der Radarsensor noch kompakter und kleinbauender realisiert werden, was zum einen den verdeckten Verbau des Radarsensors im Kraftfahrzeug vereinfacht ermöglicht, zum anderen aber die Detektionsqualität deutlich erhöht, nachdem Signalwege weiter verkürzt sind, das Signal-zu-Rausch-Verhältnis deutlich erhöht wird und Betriebsmodi ermöglicht werden, in denen verbesserte Auflösungen gegeben werden, beispielsweise durch Erhöhung der Frequenzbandbreite. Es ist ferner äußerst zweckmäßig, dass die Antennenanordnung des Radarsensors zur Verbesserung von Reflektionswinkeln in zwei zueinander senkrechten Ebenen ausgebildet ist, so dass mithin Winkel in Azimut und Elevation vermessen werden können. Die Elevationswinkel geben einen klaren Hinweis darauf, welcher Winkel zu einem gemessenen Abstand zur Straße, mithin einer von dort empfangenen Reflektion, gehört.
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Eine besonders zweckmäßige Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der Radarsensor mit einer Frequenzbandbreite größer als ein 1 GHz, insbesondere von 4 GHz, und/oder in einem Frequenzbereich von 77 bis 81 GHz betrieben wird. Hohe Frequenzbandbreiten erhöhen die Abstandstrennfähigkeit, so dass es insbesondere möglich wird, im Nahbereich einzelne Strukturen des Untergrunds aufzulösen und diesen zuzuordnen, so dass der Untergrund mithin verlässlich vermessen werden kann.
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Insgesamt werden also Radarsensoren verwendet, die durch ihre insbesondere durch die CMOS-Technologie gegebene Hochintegration aller Radarkomponenten auf einem Chip hochgenaue Radardaten erfassen. Eine hohe Frequenzbandbreite unterstützt die Möglichkeit, Höhenunterschiede des Radarsensors relativ zum Untergrund sehr genau zu erfassen, insbesondere bei einer Verwendung einer Bandbreite von 4 GHz. Kleine Höhenveränderungen der Karosserie relativ zum Untergrund, die durch eine veränderte Beladung ausgelöst werden, können hochgenau erfasst werden.
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Mit besonderem Vorteil sieht das erfindungsgemäße Verfahren vor, dass mehrere, insbesondere jeweils drei auf das Vorfeld und hinter das Kraftfahrzeug gerichtete, Radarsensoren verwendet werden. Insbesondere kann eine Ausgestaltung gewählt werden, in der die Radarsensoren die Umgebung des Kraftfahrzeugs in einem 360°-Winkelbereich abdecken. Dabei können beispielsweise acht Radarsensoren verwendet werden, von denen drei im hinteren Stoßfänger, drei im vorderen Stoßfänger und zwei seitlich, beispielsweise in Türen des Kraftfahrzeugs bevorzugt verdeckt verbaut sind. Die Nutzung einer Mehrzahl von Radarsensoren hat den Vorteil, dass insbesondere in allen Bereichen des Kraftfahrzeugs die Höhenvariation vermessen werden kann, so dass nicht nur eine Plausibilisierung der einzelnen Messungen gegeneinander stattfinden kann, sondern auch ein deutlich genaueres Bild der Beladung des Kraftfahrzeugs gezeichnet werden kann, mithin die Beladungszustandsinformation insbesondere auch Zustände erfassen kann, in denen eine Beladung zu einer Seite hin gegeben ist.
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Konkret kann vorgesehen sein, dass die Beladungszustandsinformation in Abhängigkeit von einem im Vorfeld des Kraftfahrzeugs vermessenen und einem am Heck des Kraftfahrzeugs vermessenen Höhenwert ermittelt wird. Wie bereits erwähnt, kann diese Variante als in sich plausibel angesehen werden, da bei einer Verkippung der Karosserie aufgrund der Beladung ein niedriger Höhenwert am Heck einen erhöhten Höhenwert an der Front des Kraftfahrzeugs zur Folge hat. Dabei bzw. auch allgemein ist es besonders zweckmäßig, wenn von mehreren Radarsensoren am Heck und/oder an der Front des Kraftfahrzeugs vermessene Höhenwerte statistisch miteinander kombiniert und/oder zur gegenseitigen Plausibilisierung verwendet werden. Sind beispielsweise drei Radarsensoren am Heck des Kraftfahrzeugs im hinteren Stoßfänger verbaut, liefert jeder dieser Radarsensoren einen Höhenwert, wobei die Radarsensoren üblicherweise zumindest im Wesentlichen an derselben Position entlang der Fahrzeuglängsachse angeordnet sind. Nachdem die Beladung üblicherweise zu einer beidseitig im Wesentlichen symmetrischen Veränderung des Höhenwerts führt, können die Höhenwerte der Radarsensoren zur Plausibilisierung miteinander verglichen werden und/oder zur Erhöhung der Messgenauigkeit miteinander statistisch kombiniert werden. Insbesondere ist es denkbar, zumindest bei mehr als zwei Radarsensoren am Heck oder an der Front des Kraftfahrzeugs, eine Ausreißerdetektion vorzuschalten, wobei eine weitere Plausibilisierung im Rahmen der vorliegenden Erfindung auch über den zeitlichen Verlauf eines einzigen Höhenwerts eines Radarsensors vorgenommen werden kann. Insbesondere ist es hier zweckmäßig, beispielsweise einen gleitenden Mittelwert mit vorgeschalteter Ausreißerdetektion zu bilden.
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Zur Ermittlung der Beladungszustandsinformation kann vorgesehen sein, dass dem wenigstens einen gemessenen Höhenwert durch ein Kennfeld oder eine Look-up-Tabelle eine Beladungszustandsinformation zugeordnet wird. In diesem Kontext kann mit besonderem Vorteil vorgesehen sein, dass zur Ermittlung des Kennfelds oder der Look-up-Tabelle eine Kalibrierungsmessung bei verschiedenen Beladungszuständen des Kraftfahrzeugs durchgeführt wird. Es kann mithin im Vorfeld des Einsatzes des Verfahrens eine Messreihe durchgeführt werden, um eine Zuordnung zwischen Veränderungen der Höhe des Radarsensors über dem Untergrund und dem Beladungszustand des Kraftfahrzeugs zu generieren. Die entsprechenden Ergebnisse können in Form einer Look-up-Tabelle in einem das Verfahren ausführenden Steuergerät abgespeichert werden und/oder es kann ein Kennfeld, bzw. eine Kennlinie bei nur einem gemessenen Höhenwert, verwendet werden.
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Bei der Ermittlung des Höhenwerts können auch von dem Untergrund, insbesondere durch Mehrfachreflektion, stammende Rauschanteile und/oder Fehldetektionen berücksichtigt werden. Insbesondere äußert sich eine Veränderung der Höhe des Radarsensors zum Untergrund auch in der Gesamtstruktur der Radardaten, also ihrer Gesamtcharakteristik. Reduziert sich der Höhenwert beispielsweise, entstehen stärkere Reflektionen vom Boden, so dass ein erhöhtes Rauschen durch den sogenannten „Bodenclutter” gegeben ist. Zudem treten vermehrt Geisterziele durch Mehrfachreflektionen über die Bodenoberfläche auf. Können diese Charakteristika durch geeignete Algorithmen quantifiziert werden, erhält man einen weiteren Hinweis auf die Veränderung des Höhenwertes oder, falls entsprechende Zuordnungen existieren, sogar auf dessen Wert, so dass die Effekte unterstützend zur Bestimmung des Höhenwerts eingesetzt werden können.
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Mit besonderem Vorteil jedoch kann die Auswertung der Radardaten selbst in Abhängigkeit der Beladungszustandsinformation angepasst werden. Ist die Veränderung des Höhenwerts bekannt, so liegt auch das Wissen darüber vor, dass eine veränderte Charakteristik der Radardaten gegenüber der „Normalhöhe” zu erwarten ist. Mithin kann beispielsweise aufgrund eines durch Absenkung des Höhenwerts erwarteten höheren „Bodenclutter” eine Erhöhung von Detektionsschwellen erfolgen, zudem können Algorithmen zur Detektion von durch Mehrfachreflektion gebildeten „Geisterzielen” aktiviert und/oder sensibler parametrisiert werden. Mithin kann die Auswertung durch Anpassung bestimmter Auswertungsparameter gezielt auf die veränderten Gegebenheiten aufgrund des Beladungszustands des Kraftfahrzeugs angepasst werden, um Fehl- und/oder Falschwarnungen aufgrund fehlerhafter Detektion zu vermeiden.
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Eine konkrete Ausbildung der Erfindung sieht vor, dass wenigstens ein Plausibilisierungskriterium zum Ausschluss eines sich durch eine Dejustage des Radarsensors fehlerhaft verändernden Höhenwerts verwendet wird. Dabei handelt es sich bevorzugt um eine bestimmte Ausgestaltung der gegenseitigen Plausibilisierung der Höhenwerte unterschiedlicher Radarsensoren. Ist einer dieser Radarsensoren durch Dejustage, beispielsweise Veränderung der Einbauposition, verstellt, werden dessen Höhenwerte nicht zu den Messungen der anderen Radarsensoren passend erscheinen. Es kann mithin festgestellt werden, dass der veränderte Höhenwert auf eine Dejustage des Radarsensors zurückzuführen ist, so dass die entsprechende Veränderung unberücksichtigt bleibt. Selbstverständlich ist es vorteilhaft und erfindungsgemäß bevorzugt, die resultierende Dejustageinformation anderweitig zu verwenden, beispielsweise zur Korrektur von zukünftig von dem Radarsensor vermessenen Höhenwerten, um den durch die Dejustage auftretenden Fehler zu kompensieren. Selbstverständlich kann eine so festgestellte Dejustageinformation auch genutzt werden, um die Auswertung der Radardaten und dessen grundsätzliche Software-Kalibrierung anzupassen, um damit eine grundsätzliche Korrektur bei jeglicher Auswertung zu erreichen. Eine eine zu starke Dejustage anzeigende Dejustageinformation kann zur Information des Fahrers eingesetzt werden. In diesem Sinne wird die erfindungsgemäße Bestimmung der Beladungszustandsinformation einem weiteren Zweck zugeführt, nämlich insbesondere der Feststellung einer Dejustage eines Radarsensors durch Plausibilisierung im Hinblick auf die anderen Radarsensoren. Es sei jedoch an dieser Stelle angemerkt, dass es grundsätzlich auch denkbar ist, die Radardaten eines einzelnen Radarsensors auf eine Dejustage hin zu überwachen, insbesondere dann, wenn der Sensor verdeckt verbaut ist. Liefert der Radarsensor dann auch Reflektionen von einem von ihm zu durchstrahlenden Bauteil, können die entsprechenden Reflektionsmuster Hinweise darauf geben, ob sich die Einbauposition des Radarsensors verändert hat, mithin die Dejustageinformation liefern, die zum Ausschluss bestimmter Veränderungen bzw. konkret zur Korrektur der Höhenwerte (und sonstigen Radardaten) des Radarsensors genutzt werden kann.
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Ist die Beladungszustandsinformation erst bestimmt, können anschließend beispielsweise Parameter diverser Algorithmen des Sicherheitssystems angepasst werden. Beispielsweise kann vorgesehen sein, den Beladungszustand bei der Berechnung der Bremswege, der Kollisionswahrscheinlichkeiten und/oder der Zeiten bis zur Kollision (TTC – time to collision) zu berücksichtigen. Auf diese Art und Weise wird ein verlässlicher Betrieb des Sicherheitssystems mit rechtzeitigen Maßnahmen ermöglicht.
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Neben dem Verfahren betrifft die Erfindung auch ein Kraftfahrzeug, aufweisend ein Sicherheitssystem, das Sensordaten wenigstens eines Umgebungssensors des Kraftfahrzeugs zur Ermittlung wenigstens eines eine mögliche Kollision mit einem Kollisionspartner beschreibenden Kollisionsparameters auswertet und bei wenigstens einem erfüllten Maßnahmenkriterium wenigstens eine der Warnung des Fahrers und/oder der Kollisionsvermeidung und/oder Kollisionsfolgenminderung dienende, dem Maßnahmenkriterium zugeordnete Maßnahme durchführt, wobei als wenigstens ein Umgebungssensor ein einen einen Radartransceiver realisierenden Halbleiterchip aufweisender Radarsensor vorgesehen ist, wobei das Sicherheitssystem ein zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ausgebildetes Steuergerät aufweist. Sämtliche Ausführungen bezüglich des erfindungsgemäßen Verfahrens lassen sich analog auf das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug übertragen, so dass auch mit diesen die bereits genannten Vorteile erzielt werden können.
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Weitere Vorteile und Einzelheiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispielen sowie anhand der Zeichnungen. Dabei zeigen:
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1 ein erfindungsgemäßes Kraftfahrzeug,
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2 einen Radarsensor des Kraftfahrzeugs,
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3 eine Skizze zur Veränderung der Höhe eines Radarsensors bei Beladung des Kraftfahrzeugs, und
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4 eine Skizze zur Charakteristik der Radardaten bei verändertem Höhenwert.
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1 zeigt eine Prinzipskizze eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs 1. Das Kraftfahrzeug 1 weist acht auf die Umgebung des Kraftfahrzeugs 1 gerichtete, auf Halbleiter-Technologie basierende Radarsensoren 2 auf, die vorliegend als Weitwinkel-Radarsensoren ausgebildet sind und Erfassungsbereiche 3 aufweisen, die ein 360°-Winkelintervall um das Kraftfahrzeug 1 abdecken und teilweise überlappen. Die kleinbauenden Radarsensoren 2 sind dabei verdeckt verbaut, wobei die vorderen drei Radarsensoren 2 in einem vorderen Stoßfänger 4, die hinteren drei Radarsensoren 2 in einem hinteren Stoßfänger 5 und die seitlichen Radarsensoren 2 in Türen 6 des Kraftfahrzeugs 1 hinter einem überlackierten, in das Türblech eingesetzten radardurchlässigen Fenster verbaut sind.
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2 zeigt den Aufbau der Radarsensoren 2 genauer. Jeder Radarsensor 2 weist ein Gehäuse 7 auf, in dem eine Leiterplatte gehaltert ist, die ein Package 9 trägt, das durch einen hier als CMOS-Chip realisierten Halbleiterchip 10 und eine Antennenanordnung 11 gebildet wird. Durch den Halbleiterchip 10 werden neben dem Radartransceiver 12 auch eine Steuereinheit 13 und eine digitale Signalverarbeitungskomponente 14 (DSP) realisiert. Die Antennenanordnung 11 ist so ausgebildet, dass sie eine Winkelauflösung in zwei zueinander senkrechten Ebenen erlaubt, hier Azimut und Elevation. Für eine besonders hohe Abstandstrennfähigkeit werden die Radarsensoren 2 mit einer hohen Frequenzbandbreite, insbesondere bis zu 4 GHz, betrieben, und zwar in einem Frequenzbereich von 77 bis 81 GHz.
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Die Radardaten der Radarsensoren 2 sind mithin geeignet, auch Reflektionen des Untergrunds als solche zu identifizieren und einzelne Reflektionszentren aufzulösen. Ist die Straße beispielsweise asphaltiert, ist eine bestimmte Oberflächenstruktur gegeben, die ein bestimmtes Muster von Reflektionszentren zur Folge hat, welche aufgrund der hochgenauen Radardaten der Radarsensoren 2 identifiziert werden können. Können allerdings Reflektionszentren als dem vom Kraftfahrzeug 1 befahrenen Untergrund zugehörig identifiziert werden und sind die Winkel und die Abstände dieser Reflektionszentren zum Radarsensor 2 bekannt, lässt sich, insbesondere bei Betrachtung mehrerer solcher Reflektionszentren, auf einfache Art und Weise auf die Höhe des Radarsensors 2 über dem Untergrund, mithin einen Höhenwert, schlussfolgern. Weitere Hinweise auf eine mögliche Höhenveränderung sind durch die Charakteristik der Radardaten insgesamt gegeben, nachdem ein mehr auf den Untergrund gerichteter Erfassungsbereich 3 des Radarsensors 2 bestimmte Folgen hat, die im Weiteren im Hinblick auf 4 noch näher erläutert werden.
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Die Radardaten der Radarsensoren 2 werden durch ein Steuergerät 15 (1) empfangen und ausgewertet, welches hier als Steuergerät 15 eines zentralen Fahrerassistenzsystems ausgebildet ist, mithin auch Funktionen eines Sicherheitssystems 16 realisiert und mithin dem Sicherheitssystem 16 zugeordnet ist. Das Steuergerät 15 sammelt zentral die Daten aller Umgebungssensoren des Kraftfahrzeugs 1, also auch der Radarsensoren 2, bereitet diese für die Funktionen verschiedener Fahrerassistenzsysteme, insbesondere auch des Sicherheitssystems 16, auf und führt die Funktionen auch selbst durch.
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Nachdem das Steuergerät 15 auch zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ausgebildet ist, werden die Radardaten der Radarsensoren 2 auch zu einer Ermittlung eines Höhenwerts des Radarsensors 2 gegenüber dem befahrenen Untergrund ausgewertet, wonach hieraus auf den Beladungszustand des Kraftfahrzeugs rückgeschlossen werden kann, mithin eine Beladungszustandsinformation ermittelt werden kann, die in eine verbesserte Ermittlung von eine mögliche Kollision beschreibenden Kollisionsparametern eingeht, beispielsweise in Bremswege, die aufgrund höherer Beladung länger sein können, Kollisionswahrscheinlichkeiten und Zeiten bis zur Kollision. Die Kollisionsparameter werden durch Maßnahmenkriterien ausgewertet, wobei die den Maßnahmenkriterien zugeordneten, bei deren Erfüllung ausgeführten Maßnahmen die Ausgabe von Warnungen an den Fahrer und/oder Fahreingriffe und/oder eine Präkonditionierung von Fahrzeugsystemen, insbesondere Rückhaltesystemen, umfassen können.
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3 zeigt zur näheren Erläuterung das Heck des Kraftfahrzeugs 1 zum einen in einem unbeladenen Zustand (durchgezogene Linie), in dem sich ein im hinteren Stoßfänger 4 angeordneter Radarsensor 2 in einer ersten Position 17 befindet. Wird das Kraftfahrzeug insbesondere im Kofferraum schwer beladen, verkippt die Karosserie, wie durch die gestrichelte Kontur 19 angedeutet wird. Der Radarsensor 2 gerät dadurch in eine tiefere Position 17'. Wie deutlich ersichtlich ist, befindet sich der Radarsensor 2 in der Position 17 in einem Höhenwert 18 über dem befahrenen Untergrund 20, in der Position 17' um einen Höhenwert 18' um den befahrenen Untergrund 20.
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Aufgrund der Verkippung der Karosserie des Kraftfahrzeugs 1 tritt an der Front des Kraftfahrzeugs 1 der gegenteilige Effekt für die Kontur 19 auf: dort wird ein größerer Höhenwert für am vorderen Stoßfänger 15 angeordnete Radarsensoren 2 festgestellt werden.
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Nachdem eine größere Zahl an Radarsensoren 2 vorgesehen ist, ergibt sich mithin ein Gesamtbild einer Verkippung, die auf einen bestimmten Beladungszustand hindeutet, wobei die Radardaten einzelner Radarsensoren 2 gegeneinander auf einfache Art und Weise plausibilisiert und/oder miteinander statistisch kombiniert werden können. Beispielsweise sind an der Front und am Heck drei im Wesentlichen auf gleicher Höhe bezüglich der Fahrzeuglängsachse angeordnete Radarsensoren 2 vorhanden, die bei einer Verkippung aufgrund einer Beladung alle denselben Höhenwert 18' anzeigen sollten, was es ermöglicht, die Werte gegeneinander zu plausibilisieren, insbesondere also Ausreißer zu detektieren, und durch statistisches Kombinieren die Gesamtgenauigkeit der Vermessung des Höhenwerts 18' zu verbessern. Die gegenseitige Plausibilisierung/statistische Kombination ist selbstverständlich auch bei den seitlichen Radarsensoren 2 möglich, wenn diese, wie üblich, auf gleicher Höhe bezüglich der Fahrzeuglängsachse liegen. Jedoch auch bezüglich der Fahrzeuglängsachse unterschiedlich positionierte Radarsensoren bzw. deren Höhenwerte 18, 18' können gegeneinander plausibilisiert werden, nachdem die Karosserie des Kraftfahrzeugs 1 ein starrer Körper ist, der insgesamt verkippt, so dass mithin überprüft werden kann, ob die jeweils gemessenen Höhenwerte 18, 18' zu einer gemeinsamen Verkippung passen.
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Um die Beladungszustandsinformation zu ermitteln, ist vorgesehen, eine in dem Steuergerät 15 abgelegte Look-up-Tabelle oder auch ein Kennfeld zu verwenden, dass aus Kalibrierungsmessungen in unterschiedlichen Beladungszuständen des Kraftfahrzeugs 1 gewonnen wurde. Beispielsweise können verschiedene, im Heck des Kraftfahrzeugs 1, im Fond des Kraftfahrzeugs 1 oder in beiden gelagerte Massen gemeinsam mit ihrer Auswirkung auf die Höhenwerte 18, 18' vermessen werden und als Grundlage zur Herstellung einer Zuordnung zwischen Höhenwerten 18, 18' und Beladungszustandsinformationen herangezogen werden.
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4 erläutert einen weiteren Effekt der Veränderung des Beladungszustands des Kraftfahrzeugs 1, der im erfindungsgemäßen Verfahren genutzt bzw. berücksichtigt werden kann. Erneut ist das Kraftfahrzeugs 1 in seinem Normalbeladungszustand (durchgezogene Linie) und verkippten Zustand (Kontur 19) gezeigt, genau wie die Positionen 17, 17' des Radarsensors 2. Zusätzlich sind auch die Erfassungsbereiche 3, 3' des Radarsensors 2 für die Positionen 17, 17' angedeutet. Ersichtlich erfasst der Erfassungsbereich 3' im hier etwas überzeichnet dargestellten Fall einen zusätzlichen Anteil 21 des Untergrunds 20, was zum einen für einen höheren Anteil an Rauschsignalen durch Reflektionen am Untergrund („Bodenclutter”), zum anderen aber auch für ein größeres Risiko von Mehrpfadreflektionen führt, wie durch den beispielhaften Strahlengang 22 bezüglich des Objekts 23 dargestellt. Mithin ändert sich insgesamt die Charakteristik der Radardaten, die bei verringerter Höhe des Radarsensors 2 (Position 17') einen größeren Anteil an vom Untergrund 20 verursachten Rauscheffekten und ein höheres Risiko von Fehldetektionen durch Mehrfachreflektionen (Mehrpfadreflektionen) bergen. Existiert eine hinreichend klare Quantifizierungsmöglichkeit für diese Änderungen der Charakteristik der Radardaten, kann diese selbstverständlich auch herangezogen werden, um die Höhenwerte 18, 18' zu bestimmen bzw. zu plausibilisieren.
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Insbesondere ist jedoch im hier dargestellten Ausführungsbeispiel vorgesehen, dass abhängig von dem tatsächlich abhängigen Höhenwert 18, 18' und der entsprechenden Beladungszustandsinformation auch die Auswertung der Radardaten der Radarsensoren 2 selbst angepasst wird, beispielsweise, indem zur Berücksichtigung des „Bodenclutter” und des Risikos von Mehrfachreflektionen Detektionsschwellen angepasst werden und/oder Algorithmen, die Mehrfachreflektionen erkennen und ausschließen sollen, aktiviert bzw. sensibler parametrisiert werden.
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Es sei abschließend noch darauf hingewiesen, dass der Plausibilisierungsvorgang aufgrund der hohen Zahl an Radarsensoren auch dazu führen kann, dass ein veränderter Höhenwert, der nicht zu den anderen Höhenwerten passt, als Dejustage, also insbesondere Veränderung der Einbauposition, des Radarsensors 2 erkannt werden kann, wobei die hierbei entstehende Dejustageinformation selbstverständlich bei der Auswertung von Radardaten des Radarsensors 2 berücksichtigt werden kann, insbesondere auch im Hinblick auf die Ermittlung korrigierter Höhenwerte. Bei einer zu starken Dejustage eines Radarsensors 2 kann dieser auch deaktiviert werden und/oder der Fahrer des Kraftfahrzeugs 1 kann auf eine notwendige Maßnahme hingewiesen werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Nicht-Patentliteratur
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- Jri Lee et al., „A Fully Integrated 77-GHz FMCW Radar Transceiver in 65-nm CMOS Technology”, IEEE Journal of Solid State Circuits 45 (2010), S. 2746–2755 [0006]