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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Radarsystems in einem Kraftfahrzeug, ein Radarsystem, das eingerichtet ist zur Durchführung eines solchen Verfahrens, und ein Kraftfahrzeug mit einem solchen Radarsystem.
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Aus der deutschen Offenlegungsschrift
DE 102 09 927 A1 ist ein Verfahren zur Detektion eines leistungsmindernden Belages auf einer auch als Radom bezeichneten Abdeckung eines Radarsystems bekannt, bei welchem Anteile der von dem Radarsystem ausgesandten elektromagnetischen Strahlung modifiziert werden und als Monitorsignal nach Wechselwirkung mit dem leistungsmindernden Belag dem Empfänger des Radarsystems zugeführt und ausgewertet werden. Mithilfe dieses Verfahrens können insbesondere Verschmutzungen der Abdeckung, beispielsweise durch Staub, Schlamm, Eis, Schneematsch oder dergleichen erkannt, und damit eine kurzfristige, quasi momentane Funktionskontrolle des Radarsystems durchgeführt werden.
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Problematisch bei Radarsystemen ist aber insbesondere auch eine langfristige Veränderung einer Dämpfung des Radarsystems selbst, wobei insbesondere das Material einer Abdeckung eines solchen Radarsensors, welche vorgesehen ist, um einen Radarsensor vor äußeren Einwirkungen, insbesondere vor Verschmutzung oder vor mechanischen Einwirkungen zu schützen, altert, wodurch sich das Dämpfungsverhalten der Abdeckung ändert. Häufig sind solche Abdeckungen auch in lackierten Bereichen einer Kraftfahrzeug-Karosserie vorgesehen, beispielsweise dann, wenn der Radarsensor in einem lackierten Stoßfänger angeordnet ist. Insbesondere das Lackmaterial kann altern. Außerdem können Mehrfachlackierungen, insbesondere Überlackierungen, die Dämpfung der Abdeckung erhöhen.
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Das zuvor beschriebene Verfahren ist zur Erkennung eines solchen langfristigen Änderungsverhaltens der Dämpfung des Radarsystems selbst nicht geeignet, da es wesentlich darauf beruht, dass auf der Abdeckung abgelagerte Schichten, wie Eis, Schnee, Schmutz und dergleichen andere elektromagnetische Eigenschaften besitzen als das Material der Abdeckung selbst.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Betreiben eines Radarsystems, ein Radarsystem, das eingerichtet ist zur Durchführung eines solchen Verfahrens, und ein Kraftfahrzeug mit einem solchen Radarsystem zu schaffen, wobei die genannten Nachteile nicht auftreten.
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Die Aufgabe wird gelöst, indem die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche geschaffen werden. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Die Aufgabe wird insbesondere gelöst, indem ein Verfahren zum Betreiben eines Radarsystems in einem Kraftfahrzeug geschaffen wird, welches folgende Schritte aufweist: In einem ersten Schritt wird ein Radarquerschnitt eines in Fahrtrichtung gesehen vor dem das Radarsystem aufweisenden Kraftfahrzeug angeordneten Kraftfahrzeugs bestimmt. Dieser erste Schritt wird mehrfach in einem vorbestimmten Zeitintervall oder für eine vorbestimmte Anzahl von Wiederholungen wiederholt, sodass eine Mehrzahl von bestimmten Radarquerschnitten erhalten wird. Diese Mehrzahl von bestimmten Radarquerschnitten wird ausgewertet, und aus der Auswertung wird ein für eine zeitliche Veränderung der bestimmten Radarquerschnitte charakteristisches Änderungsmaß erhalten. Aus diesem so erhaltenen Änderungsmaß wird wiederum eine Änderung der Dämpfung des Radarsystems ermittelt. Das Verfahren beruht auf der Erkenntnis, dass eine Beobachtung der Veränderung von Radarquerschnitten von in definierter Weise relativ zu dem das Radarsystem aufweisenden Kraftfahrzeug angeordneten Kraftfahrzeugen, insbesondere von vor dem Kraftfahrzeug angeordneten, insbesondere dem Kraftfahrzeug vorausfahrenden Kraftfahrzeugen, genutzt werden kann, um Informationen über das Dämpfungsverhalten des Radarsystems selbst und insbesondere über dessen Veränderung mit der Zeit zu erlangen. Die Radarquerschnitte von vor dem Kraftfahrzeug angeordneten, anderen Kraftfahrzeugen unterscheiden sich nämlich in einem Maß, welches hinreichend klein ist, um insbesondere bei langfristiger Beobachtung eine relevante Veränderung der mit dem Radarsystem bestimmten Radarquerschnitte erkennen zu können, wenn sich das Dämpfungsverhalten des Radarsystems ändert. Insbesondere führt eine Erhöhung der Dämpfung des Radarsystems zu einer Verringerung der bestimmten Radarquerschnitte, während umgekehrt eine Verringerung der Dämpfung des Radarsystems zu einer Erhöhung der bestimmten Radarquerschnitte führt. Dieser Zusammenhang kann insbesondere genutzt werden, um vorzugsweise langfristige Trends im Dämpfungsverhalten des Radarsystems zu erkennen.
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Unter einem Radarquerschnitt, der synonym auch als Rückstrahlquerschnitt oder RCS (Radar Cross Section), teilweise auch als Equivalent Echoing Area bezeichnet wird, gibt an, wie groß die Reflexion eines Gegenstandes zurück in Richtung der Quelle einer Funkwelle, in diesem Fall einer Radarwelle, ist. Er gibt insbesondere die Größe einer isotrop reflektierenden Fläche an, die ein gleich hohes Radarecho wie der Gegenstand liefert.
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Die mehrfache Bestimmung des Radarquerschnitts erfolgt innerhalb des vorbestimmten Zeitintervalls insbesondere zu verschiedenen Zeiten, wobei die einzelnen Erfassungsereignisse einen bestimmten, unveränderlichen Zeitabstand zueinander aufweisen, oder unregelmäßig, d. h. mit verschiedenen Zeitabständen voneinander, in dem Zeitintervall liegen können. Insbesondere kann die Bestimmung des Radarquerschnitts ereignisgesteuert durchgeführt werden. Insbesondere ist es möglich, die Bestimmung eines Radarquerschnitts stets dann und/oder nur dann durchzuführen, wenn tatsächlich ein anderes Kraftfahrzeug vor dem das Radarsystem aufweisenden Kraftfahrzeug vorhanden ist.
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Das Bestimmen des Radarquerschnitts eines vor dem Kraftfahrzeug angeordneten Kraftfahrzeugs wird bevorzugt fortlaufend während des Betriebs des Radarsystems durchgeführt, insbesondere periodisch.
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Unter einer zeitlichen Veränderung der bestimmten Radarquerschnitte wird insbesondere ein Trend, mithin eine langfristige Entwicklung der bestimmten Radarquerschnitte verstanden.
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Als Änderungsmaß kann insbesondere die absolute Änderung der bestimmten Radarquerschnitte selbst, oder die absolute Änderung eines – vorzugsweise gleitenden – Mittelwerts der bestimmten Radarquerschnitte verwendet werden. Es ist aber auch möglich, als Änderungsmaß eine zeitliche Ableitung der bestimmten Radarquerschnitte, oder eine Änderung der zeitlichen Ableitung der bestimmten Radarquerschnitte, oder ein anderes geeignetes Änderungsmaß zu verwenden.
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Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass als Änderung der Dämpfung des Radarsystems eine Änderung der Dämpfung einer Abdeckung, insbesondere eines Radoms, eines Radarsensors des Radarsystems ermittelt wird. Dabei ist gerade eine solche Änderung der Dämpfung einer Abdeckung mit dem hier vorgeschlagenen Verfahren besonders gut ermittelbar. Dabei kann sowohl eine Alterung des Materials der Abdeckung als auch eine Änderung der Lackierung, insbesondere eine Überlackierung, erfasst werden.
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Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass als vorbestimmtes Zeitintervall ein festes, vorzugsweise sich periodisch wiederholendes Zeitintervall verwendet wird. In diesem Fall wird die Bestimmung der Radarquerschnitte für eine bestimmte Zeit mit festgelegter Zeitdauer durchgeführt, wobei anschließend, am Ende des Zeitintervalls, eine Auswertung der bestimmten Radarquerschnitte, beispielsweise eine Mittelwertbildung, erfolgt. Das Verfahren wird vorzugsweise periodisch durchgeführt, sodass sich an ein vergangenes Zeitintervall ein nächstes Zeitintervall anschließt, usw. Auf diese Weise kann insbesondere eine diskrete Auswertung bestimmter Radarquerschnitte nach jedem Ende des periodisch ablaufenden Zeitintervalls durchgeführt und hieraus das Änderungsmaß abgeleitet werden, insbesondere indem die Mittelwerte der Radarquerschnitte aus den verschiedenen Zeitintervallen ihrerseits wiederum einer Auswertung unterzogen werden.
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Alternativ ist es möglich, dass als vorbestimmtes Zeitintervall ein gleitendes Zeitintervall verwendet wird. Ein solches gleitendes Zeitintervall wandert quasi mit der Zeit mit, sodass bestimmte Radarquerschnitte nicht einem einzigen Zeitintervall zugeordnet sind, sondern mehrfach in eine die Folge bestimmter Radarquerschnitte quasi überstreichende Abfolge von Zeitintervallen einbezogen wird. Das gleitende Zeitintervall kann eine fest vorgegebene Zeitdauer, aber auch eine variable Zeitdauer aufweisen. Ein gleitendes Zeitintervall ermöglicht eine quasi-kontinuierliche Auswertung der bestimmten Radarquerschnitte, weil nur initial bei einem ersten Zeitintervall zunächst die Zeitdauer des vorbestimmten Zeitintervalls abgewartet werden muss, bevor die Auswertung erfolgen kann; danach kann die Auswertung in sehr viel kürzeren Zeitabständen, insbesondere auch mit jedem neu erfassten Radarquerschnitt neu, erfolgen, da das beobachtete Zeitintervall mit den erfassten Radarquerschnitten mitwandert.
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Alternativ ist es möglich, dass als vorbestimmtes Zeitintervall ein Zeitintervall mit festem Startpunkt und gleitendem Endpunkt in der Zeit verwendet wird. Der Startpunkt kann insbesondere als erste Inbetriebnahme des Radarsystems gewählt werden. Ein solches Zeitintervall wird kontinuierlich mit fortschreitender Zeit größer und ermöglicht – wie auch ein gleitendes Zeitintervall – eine quasi-kontinuierliche Auswertung der bestimmten Radarquerschnitte. Dabei werden allerdings – im Unterschied zum dem gleitenden Zeitintervall – stets alle bereits erfassten Radarquerschnitte in die Auswertung mit einbezogen.
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Das Verfahren wird bevorzugt nicht zur kurzfristigen Erkennung von Änderungen der Dämpfung des Radarsystems, beispielsweise durch äußere Ereignisse wie Verschmutzung, Schneebefall oder dergleichen, durchgeführt, sondern langfristig, insbesondere auf der Zeitskala von Monaten oder Jahren, um langfristige Trends im Dämpfungsverhalten, beispielsweise durch Materialalterung der Abdeckung eines Radarsensors, erfassen zu können.
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Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Mehrzahl von bestimmten Radarquerschnitten mit wenigstens einem statistischen Verfahren ausgewertet wird. Auf diese Weise werden die Sicherheit des Verfahrens und die Zuverlässigkeit der Erkennung von Trends in der Dämpfung des Radarsystems erhöht. Als statistisches Verfahren kann beispielsweise eine Mittelwertbildung, eine gleitende Mittelwertbildung, eine Regressionsanalyse, eine Zeitreihenanalyse, oder ein anderes geeignetes statistisches Verfahren verwendet werden.
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Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass nur Radarquerschnitte von vor dem das Radarsystem aufweisenden Kraftfahrzeug angeordneten Kraftfahrzeugen einer bestimmten Art in die Mehrzahl von bestimmten Radarquerschnitten, die ausgewertet wird, einbezogen werden. Hierdurch kann die Sicherheit und Zuverlässigkeit des Verfahrens deutlich erhöht werden, da sich die Radarquerschnitte von Fahrzeugen einer bestimmten Art bei definierter Anordnung derselben vor dem Kraftfahrzeug nur wenig unterscheiden, sodass es irrelevant oder zumindest vernachlässigbar ist, welches konkrete Fahrzeug der bestimmten Art gerade erfasst wird. Besonders bevorzugt werden nur Radarquerschnitte von vor dem das System aufweisenden Kraftfahrzeug angeordneten Personenkraftwagen erfasst. Es hat sich herausgestellt, dass statistisch betrachtet gerade Heckbereiche von Personenkraftwagen – zumindest für den Zweck des hier vorgeschlagenen Verfahrens – im Wesentlichen den gleichen Radarquerschnitt aufweisen.
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Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die ermittelte Änderung der Dämpfung des Radarsystems kompensiert wird. Auf diese Weise kann das mithilfe des Verfahrens erfasste, geänderte Dämpfungsverhalten des Radarsystems ausgeglichen werden. Die Dämpfungskompensation erfolgt bevorzugt durch eine geeignete Anpassung von Auswertealgorithmen innerhalb des Radarsystems, insbesondere also durch Software-Anpassung. Es ist aber grundsätzlich auch möglich, die Leistung des Radarsystems an das geänderte Dämpfungsverhalten anzupassen. Auch eine Kombination dieser Maßnahmen ist möglich. Insbesondere wird bevorzugt eine ohnehin in dem Radarsystem implementierte Dämpfungskompensation in Abhängigkeit der ermittelten Änderung der Dämpfung eingestellt.
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Die Aufgabe wird auch gelöst, indem ein Radarsystem geschaffen wird, welches eingerichtet ist zur Durchführung eines Verfahrens nach einer der zuvor beschriebenen Ausführungsformen. In Zusammenhang mit dem Radarsystem ergeben sich insbesondere die Vorteile, die bereits in Zusammenhang mit dem Verfahren erläutert wurden. Das Radarsystem weist bevorzugt wenigstens einen Radarsensor, sowie vorzugsweise eine mit dem Radarsensor wirkverbundene Steuereinrichtung auf, die eingerichtet ist zur Ansteuerung des Radarsensors und/oder zur Auswertung von Signalen, welche die Steuereinrichtung von dem Radarsensor erhält. Das Verfahren ist vorzugsweise in diese Steuereinrichtung und/oder direkt in den Radarsensor implementiert, sei es in Form einer Software oder in Form einer Hardware-Implementation.
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Die Aufgabe wird schließlich auch gelöst, indem ein Kraftfahrzeug geschaffen wird, welches ein Radarsystem nach einem der zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiele aufweist. In Zusammenhang mit dem Kraftfahrzeug ergeben sich die Vorteile, die bereits in Zusammenhang mit dem Verfahren und dem Radarsystem erläutert wurden.
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Das Kraftfahrzeug ist bevorzugt als Personenkraftwagen ausgebildet. Es ist aber auch möglich, dass das Kraftfahrzeug als Lastkraftwagen, als Nutzfahrzeug oder als Kleintransporter ausgebildet ist. Insbesondere ist das Kraftfahrzeug als straßentaugliches Kraftfahrzeug ausgebildet.
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Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt einzige Figur eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines Kraftfahrzeugs mit einem Ausführungsbeispiel eines Radarsystems sowie einer Ausführungsform eines Verfahrens zum Betreiben eines solchen Radarsystems.
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Die einzige Figur zeigt eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines Kraftfahrzeugs 1 mit ein Radarsystem 3, das eingerichtet ist zur Durchführung einer Ausführungsform des im Folgenden näher beschriebenen Verfahrens. Das Radarsystem 3 weist einen Radarsensor 5 auf, der hier in einem Frontbereich des Kraftfahrzeugs 1 angeordnet ist, wobei der Radarsensor 5 insbesondere in einen Kühlergrill oder in einen Frontstoßfänger des Kraftfahrzeugs 1 integriert sein kann. Das Radarsystem 3 weist außerdem eine Steuereinrichtung 7 auf, die mit dem Radarsensor 5 wirkverbunden ist, sodass der Radarsensor 5 durch die Steuereinrichtung 7 ansteuerbar ist, wobei zugleich Signale des Radarsensors 5 an die Steuereinrichtung 7 geleitet und in der Steuereinrichtung 7 ausgewertet werden können. Insbesondere die Steuereinrichtung 7 ist eingerichtet zur Durchführung des im Folgenden näher beschriebenen Verfahrens. Es ist aber auch möglich, dass das Verfahren zumindest teilweise direkt in dem Radarsensor 5 durchgeführt wird.
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Im Rahmen dieses Verfahrens wird ein Radarquerschnitt eines in Fahrtrichtung gesehen vor dem Kraftfahrzeug 1 angeordneten, weiteren Kraftfahrzeugs 9 bestimmt, insbesondere wird der Radarquerschnitt eines Hecks 11 dieses vorzugsweise dem Kraftfahrzeug 1 vorausfahrenden Kraftfahrzeugs 9 bestimmt. Dieser Schritt wird mehrfach in wenigstens einem vorbestimmten Zeitintervall oder für eine vorbestimmte Anzahl von Wiederholungen wiederholt, sodass eine Mehrzahl von bestimmten Radarquerschnitten erhalten wird. Diese Mehrzahl von bestimmten Radarquerschnitten wird ausgewertet, und es wird ein für eine zeitliche Veränderung der bestimmten Radarquerschnitte charakteristisches Änderungsmaß erhalten. Anhand dieses Änderungsmaßes wird eine Änderung einer Dämpfung des Radarsystems 3 ermittelt.
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Mithilfe dieses Verfahrens ist es insbesondere möglich, langfristige Trends im Dämpfungsverhalten des Radarsystems 3 selbst, insbesondere in der Dämpfung einer Abdeckung des Radarsensors 5, vorzugsweise eines sogenannten Radom, zu erfassen. Entsprechend wird bevorzugt im Rahmen des Verfahrens eine Dämpfung dieser Abdeckung, insbesondere des Radom, des Radarsensors 5 ermittelt.
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Als vorbestimmtes Zeitintervall kann ein festes, vorzugsweise sich periodisch wiederholendes Zeitintervall, ein gleitendes Zeitintervall, oder ein Zeitintervall mit festem Startpunkt und gleitendem Endpunkt, verwendet werden.
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Vorzugsweise wird die Mehrzahl von bestimmten Radarquerschnitten mit wenigstens einem statistischen Verfahren ausgewertet, wobei hierzu eine Mittelwertbildung, eine gleitende Mittelwertbildung, eine Regressionsanalyse, eine Zeitreihenanalyse, und/oder ein anderes geeignetes statistisches Verfahren Anwendung finden kann.
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Besonders bevorzugt werden nur Radarquerschnitte von vor dem Kraftfahrzeug 1 angeordneten Kraftfahrzeugen 9 einer bestimmten Art, insbesondere Personenkraftwagen, in die Mehrzahl von bestimmten Radarquerschnitten einbezogen.
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Vorzugsweise wird die ermittelte Änderung der Dämpfung des Radarsystems 3 kompensiert, wobei dies besonders bevorzugt in der Steuereinrichtung 7 und/oder in dem Radarsensor 5, vorzugsweise durch entsprechende Anpassung eines Auswertealgorithmus, durchgeführt wird.
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Mit dem hier vorgeschlagenen Verfahren, dem Radarsystem 3, und dem Kraftfahrzeug 1 ist es möglich, langfristige Trends im Dämpfungsverhalten des Radarsystems 3, insbesondere einer Abdeckung des Radarsensors 5, zu ermitteln und bevorzugt zu kompensieren.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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