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Dokumentenidentifikation DE10347214A1 12.05.2005
Titel Radarsystem
Anmelder Robert Bosch GmbH, 70469 Stuttgart, DE
Erfinder Danz, Christian, 70469 Stuttgart, DE
DE-Anmeldedatum 10.10.2003
DE-Aktenzeichen 10347214
Offenlegungstag 12.05.2005
Veröffentlichungstag im Patentblatt 12.05.2005
IPC-Hauptklasse G01S 13/86
IPC-Nebenklasse G01S 7/40   G01W 1/00   G01W 1/14   
Zusammenfassung Ein Radarsystem weist mindestens einen Detektor (10, 11) für besondere Witterungsbedingungen auf. In Abhängigkeit der von den mindestens einen Detektor (10, 11) festgestellten besonderen Witterungsbedingungen wird die Sendeleistung des Radarsystems gesteuert.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft ein Radarsystem mit mindestens einem Detektor für besondere Witterungsbedingungen.

Bei Kraftfahrzeugen gibt es Detektoren für besondere Witterungsbedingungen, z.B. Regensensoren, Temperatursensoren, usw. Anhand der Signale dieser Sensoren werden Geräte im Kraftfahrzeug gesteuert, z.B. Scheibenwischer, Autoheizung.

Vorteile der Erfindung

Mit den Maßnahmen der Erfindung, d.h. eine Steuerung der Sendeleistung des Radarsystems in Abhängigkeit der von dem mindestens einen Detektor festgestellten besonderen Witterungsbedingungen, lässt sich die Zuverlässigkeit des Radarsystems insbesondere bei ungünstigen Witterungsbedingungen erhöhen. Bei ungünstigen Witterungsbedingungen, wie z.B. Regen oder Schnee, tritt das Problem auf, dass sich die Erkennungsleistung der Radarsensoren verringert. Ursache dafür ist die zunehmende Dämpfung der ausgesendeten Radarwellen durch Regen, Schnee oder Nebel. Bei der Erfindung werden die von den Detektoren für besondere Witterungsbedingungen gelieferten Daten zur Steuerung der Sendeleistung des Radarsystems, d.h. Steuerung der Sendeleistung mindestens eines Radarsensors eingesetzt.

Der Zusatzaufwand für die Modifikation eines Radarsystems nach der Erfindung ist gering. Für den Fall, dass die Daten der Detektoren für besondere Witterungsbedingungen (Regensensor, Videosensor) sowieso auf einem Kommunikationsbus des Kraftfahrzeuges übertragen werden, muss die Steuerung des Radarsystems lediglich diese Daten entsprechend auswerten und davon abhängig die Sendeleistung steuern.

Aus den Veröffentlichungen WO 00/68707, EP 0473082 A2 und US 5,828,333 ist es bekannt die Sendeleistung eines Radarsystems in Abhängigkeit von detektierten Größen, z.B. Geschwindigkeit, Abstand zu einem Objekt, zu steuern, aber dies liefert keine Anregung, wie damit ein Radarsystem hinsichtlich der Zuverlässigkeit bei besonderen Witterungsbedingungen verbessert werden kann.

Mit der Erfindung lassen sich Fahrerassistenzsysteme auf Radarbasis, z.B. Short Range Radar (SRR), Mid Range Radar (MRR) und Long-Range-Radar (LRR) wesentlich verbessern.

Bei diesen radarbasierten Systemen wird auf Basis der gemessenen Abstandswerte durch Tracking und Triangulation auf die in der Umgebung vorhandenen Objekte geschlossen. Auf Basis der Objekt-Umgebungserfassung werden z.B. die Funktionen Backing Aid, Blind Spot Detection, Spurwechselassistent, ACC, usw. dargestellt.

Da die Sendeleistung des Radarsystems nur bei besonderen Witterungsbedingungen erhöht wird und ansonsten mit der normalen Sendeleistung betrieben wird, gibt es keine Verschlechterung z.B. durch Kreuzechos, Übersteuern des Radarempfangsensors, Übersprechen. Die Erhöhung der Sendeleistung kann durch Verändern der Radarimpulsamplitude und/oder-Impulsbreite erfolgen, je nachdem, was für den konkreten Anwendungsfall günstiger ist. Im Nahbereich ist es eher vorteilhaft eine geringe Impulsbreite zugunsten einer Erhöhung der Impulsamplitude vorzusehen, wohingegen im Fernbereich eine Vergrößerung der Impulsamplitude vorteilhaft sein kann, da hier normalerweise keine so große Auflösung erforderlich ist, insbesondere in Verbindung mit einer schmalen Antennenkeule, die sowieso schon eine hohe Winkelauflösung bringt.

In den Unteransprüchen sind weitere vorteilhafte Ausgestaltungen aufgezeigt.

Zeichnungen

Anhand der 1 wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert.

Beschreibung von Ausführungsbeispielen

Die 1 zeigt ein Prinzipschaltbild des Radarsystems insbesondere eines Pulsradarsystems wie es in einem Fahrzeug eingesetzt wird, um Objekte in seiner näherer Umgebung detektieren zu können. Das Pulsradarsystem weist einen Sendezweig mit einem Pulsformer 1, einem von diesem steuerbaren Sendeschalter 2 und eine Sendeantenne 3 auf. Im Empfangszweig befindet sich ein Impulsformer 4, der einen Empfangsschalter 5 steuert, einen Mischer 6 und eine Empfangsantenne 7. Beiden Schaltern 2 und 5 im Sendezweig und im Empfangszweig wird ein Hochfrequenzsignalträger HF zugeführt. Der Hochfrequenzsignalträger HF ist das Ausgangssignal eines Oszillators 8, das über einen Leistungsteiler 13, z.B. 3-dB-Koppler, leistungsmäßig auf die beiden Schalter 2 und 5 im Sendezweig und im Empfangszweig aufgeteilt wird.

Der an dem Schalter 2 im Sendezweig anliegende Hochfrequenzsignalträger HF wird dadurch einer pulsförmigen Amplitudenmodulation unterzogen, dass die vom Impulsformer 1 abgegebenen Impulse den Schalter 2 im Takt der Impulse schließen und öffnen. Dadurch entsteht am Ausgang des Schalters 2 eine Impulsfolge des Hochfrequenzsignalträgers HF, welche als Sendeimpulse über die Sendeantenne 3 abgestrahlt wird.

Die an Objekten in der Umgebung des Fahrzeugs reflektierten Empfangssignalpulse werden von der Empfangsantenne 7 aufgenommen und einem ersten Eingang eines Mischers 6 zugeführt. An dem zweiten Eingang des Mischers 6 liegt ebenfalls eine Impulsfolge des Hochfrequenzsignalträgers HF an. Diese Impulsfolge entsteht dadurch, dass der Schalter 5 im Empfangszweig an dem der Hochfrequenzsignalträger HF anliegt von der Impulsfolge des Impulsformers 4 angesteuert wird. Am Ausgang des Mischers 6 erscheinen dann Empfangsimpulse, wenn zwischen den von der Empfangsantenne kommenden Empfangsimpulsen und den vom Schalter 5 zugeführten Referenzimpulsen zeitliche Synchronität besteht. Somit können also durch Wahl der zeitlichen Lage der Referenzimpulse bestimmte von der Empfangsantenne 3 kommende Empfangspulse an den Ausgang des Mischers 6 durchgeschaltet werden. Durch Vorgabe des zeitlichen Versatzes zwischen den ausgestrahlten Sendeimpulsen und den Referenzimpulsen können nun Empfangsimpulse, deren Laufzeiten dem zeitlichen Versatz zwischen den Sendeimpulsen und den Referenzimpulsen entsprechen, selektiert werden. Das bedeutet, dass bestimmte Abstandsbereiche ausgewählt werden können in denen an Objekten reflektierte Empfangsimpulse erfasst werden sollen. Somit ist also eine entfernungsabhängige Detektion von Objekten möglich.

Eine Auswerte- und Steuerschaltung 9, der die am Ausgang des Mischers 6 zur Verfügung stehenden Empfangsimpulse zugeführt werden, steuert, wie durch die gestrichelt gezeichneten Steuerleitungen angedeutet, die Impulsformer 1 und 4 im Sende- und im Empfangszweig in der Weise an, dass der zeitliche Versatz zwischen den Sendeimpulsen und den Referenzsignalimpulsen von einem kleinen Wert auf einen größeren Wert ansteigt. Wie bereits beschrieben, ist der zeitliche Versatz zwischen den Sendepulsen und dem Referenzsignalimpulsen dafür verantwortlich, aus welchem Abstandsbereich ein darin befindlichen Objekten reflektierte Empfangsimpulse detektiert werden. Mit ansteigendem zeitlichem Versatz zwischen den Sendeimpulsen und den Referenzsignalimpulsen wird also die Umgebung des Fahrzeugs, beginnend mit einem sehr geringen Abstandsbereich bis hin zu einem größeren Abstandsbereich auf Objekte abgetastet.

Die Sendeimpulsleistung kann dadurch gesteuert werden, dass die Impulsamplitude und/oder die Impulsbreite verändert wird. Es ist zweckmäßig, gerade in nahen Abstandsbereichen Sendeimpulse mit einer geringen Impulsbreite abzustrahlen, weil damit eine höhere räumliche Auflösung, wie sie insbesondere bei dicht benachbarten Objekten erwünscht ist, möglich ist. In größeren Entfernungen ist unter Umständen eine hohe Auflösung bei der Detektion von Objekten nicht erforderlich, so dass hier eine Erhöhung der Sendeimpulsleistung durch Vergrößerung der Impulsbreite erfolgen kann.

Zur Detektion von besonderen Witterungsbedingungen ist erfindungsgemäß ein Detektor vorgesehen. Im Ausführungsbeispiel gemäß 1 ist als Detektor ein Regensensor 10 und ein Videosensor 11 insbesondere zur Detektion von Schnee und/oder Nebel vorgesehen. Die Ausgangssignale dieser Detektoren 10 und 11 werden über den Kraftfahrzeugkommunikationsbus 12, z.B. den CAN-Bus, an die Steuerschaltung 9 des Radarsystems angeschlossen. Dort werden die Ausgangssignale der Detektoren 10 und 11 einer Schwellwertentscheidung unterzogen und bei Übersteigen eines Schwellwertes eine Erhöhung der Sendeleistung des Radarsystems vorgenommen, insbesondere in Abhängigkeit der Stärke der durch die besonderen Witterungsverhältnisse hervorgerufenen Dämpfungen der Radarsignale. D.h. regnet es nicht, sendet/senden der/die Radarsensor/en mit ihrer normalen Sendeleistung. Regnet bzw. schneit es hingegen, wobei der Schwellwert überschritten wird, wird die Sendeleistung auf Basis der Information des Regensensor bzw. des oder der Videosensor/en in Abhängigkeit von der Stärke des Regens bzw. des Schnees oder des Nebels erhöht und somit eine weiterhin gute Umgebungs-Detektionsfähigkeit der Radarsensoren auch bei schlechten Witterungsbedingungen sichergestellt.


Anspruch[de]
  1. Radarsystem mit mindestens einem Detektor (10, 11) für besondere Witterungsbedingungen, wobei eine Steuerung der Sendeleistung des Radarsystems in Abhängigkeit der von dem mindestens einen Detektor (10, 11) festgestellten besonderen Witterungsbedingungen vorgesehen ist.
  2. Radarsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Detektor (10, 11) ein Regen- und/oder Videosensor ist.
  3. Radarsystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausgangssignal des Detektors/die Ausgangssignale der Detektoren (10, 11) einer Schwellwertentscheidung unterzogen wird/werden und bei Übersteigen eines Schwellwertes eine Erhöhung der Sendeleistung des Radarsystems vorgenommen wird, insbesondere in Abhängigkeit der Stärke der durch die besonderen Witterungsverhältnisse hervorgerufenen Dämpfung der Radarsignale.
  4. Radarsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, das der/die Detektor/en (10, 11) sensitiv für Regen, Nebel und/oder Schnee ist sind.
  5. Radarsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der/die Detektor/en (10, 11) über einen Kraftfahrzeug-Kommunikationsbus (12) an die Steuerschaltung (9) des Radarsystems angeschlossen ist/sind.
Es folgt ein Blatt Zeichnungen






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