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Title:
METHOD AND DEVICE FOR CONTROLLING A RADAR DEVICE OF A VEHICLE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2010/089074
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a method for controlling a radar device (1) of a vehicle (F1), wherein radar signals (RS) are transmitted and/or received by means of a transmitting/receiving unit (1.1), wherein a distance (DIST) between the vehicle (F1) and an object present in front of said vehicle is detected and a transmitted power (P) of the transmitting/receiving unit (1.1) is set as a function of the detected distance (DIST) and/or when detecting a signal (S) of a wireless data transmission system (5). The transmitted power (P) of the transmitting/receiving unit (1.1) is thereby reduced when a minimum regen rate (RLOW) is exceeded. The invention further relates to a device for controlling a radar device (1) of a vehicle (F1).

Inventors:
FEESE JOCHEN (DE)
HENLE LOTHAR (DE)
LAUER WOLFGANG (DE)
OHTA TAKASHI (JP)
Application Number:
PCT/EP2010/000603
Publication Date:
August 12, 2010
Filing Date:
February 02, 2010
Export Citation:
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Assignee:
DAIMLER AG (DE)
FEESE JOCHEN (DE)
HENLE LOTHAR (DE)
LAUER WOLFGANG (DE)
OHTA TAKASHI (JP)
International Classes:
G01S7/40; G01S13/86; G01S13/931
Foreign References:
EP1785744A12007-05-16
DE10347214A12005-05-12
EP1785744A12007-05-16
Other References:
BLOCHER H-L ET AL: "Coexistence study of automotive short range radar operating in the W-band", MICROWAVE CONFERENCE, 2004. 34TH EUROPEAN AMSTERDAM, THE NETHERLANDS 13 OCT. 2004, PISCATAWAY, NJ, USA,IEEE, vol. 2, 13 October 2004 (2004-10-13), pages 741 - 744, XP010784987, ISBN: 978-1-58053-992-0
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Claims:
Patentansprüche

1. Verfahren zur Steuerung einer Radarvorrichtung (1) eines Fahrzeuges (F1), wobei mittels einer Sende-/Empfangseinheit (1.1) Radarsignale (RS) gesendet und/oder empfangen werden, wobei ein Abstand (D,Sτ) zwischen dem Fahrzeug (F1) und einem vor diesem Fahrzeug befindlichen Objekt erfasst wird und eine Sendeleistung (P) der Sende-/Empfangseinheit (1.1) in Abhängigkeit von dem erfassten Abstand (D|Sτ) und/oder bei Erfassen eines Signals (S) eines drahtlosen Datenübertragungssystems (5) eingestellt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Sendeleistung (P) der Sende-/Empfangseinheit (1.1) bei einem Überschreiten einer minimalen Regenrate (RLOW) reduziert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Sendeleistung (P) bei dem Überschreiten der minimalen Regenrate (RLOW) und bei einem Unterschreiten einer maximalen Regenrate (RHIGH) reduziert wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Sendeleistung (P) dann reduziert wird, wenn sich das Fahrzeug (F1) in einer vorgegebenen Region (A) befindet.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Sendeleistung (P) dann reduziert wird, wenn eine Frequenz des Signals (S) des drahtlosen Datenübertragungssystems (5) in etwa einer Frequenz des Radarsignals (RS) entspricht.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Sendeleistung (P) nach dem Wegfall zumindest einer Voraussetzung zu deren Reduzierung nach einem vorgegebenen Zeitintervall erhöht wird.

6. Vorrichtung zur Steuerung einer Radarvorrichtung (1) eines Fahrzeuges (F1), umfassend eine Sende-/Empfangseinheit (1.1) zum Senden und Empfangen von Radarsignalen (RS) und umfassend eine Steuereinheit (2), anhand welcher in Abhängigkeit eines Abstandes (D|Sτ) zwischen dem Fahrzeug (F1) und einem vor diesem befindlichen Objekt und/oder bei Erfassen eines Signals (S) eines drahtlosen Datenübertragungssystems (5) eine Sendeleistung (P) der Sende-/Empfangseinheit (1.1) einstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (2) derart mit einem Regensensor (3) gekoppelt ist, dass die Sendeleistung (P) bei einem Überschreiten einer minimalen Regenrate (RLow) und/oder bei einem Unterschreiten einer maximalen Regenrate (RHIGH) reduzierbar ist.

Description:
Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung einer Radarvorrichtung eines Fahrzeuges

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung einer Radarvorrichtung eines Fahrzeuges gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Die Erfindung betrifft weiterhin eine Vorrichtung zur Steuerung einer Radarvorrichtung eines Fahrzeuges gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 6.

Aus der EP 1 785 744 A1 ist eine Radarvorrichtung, ein so genanntes Ultra-Breitband- Radar (aus dem Englischen: Ultra Wide Band (=UWB)) für ein Fahrzeug mit einer Sende- und Empfangseinheit für Radarsignale bekannt, wobei mittels der Radarvorrichtung ein Abstand zwischen dem Fahrzeug und einem vor diesem Fahrzeug befindlichen Objekt messbar ist. In Abhängigkeit von dem gemessenen Abstand ist ein Gefahrensignal an einen Fahrer des Fahrzeuges ausgebbar oder ein Sicherheitssystem des Fahrzeuges, ein so genanntes Pre-Crash-System, ist aktivierbar. Darüber hinaus ist es durch eine Kommunikationsfunktion möglich, dass zwischen dem Fahrzeug und dem Objekt, bei welchem es sich insbesondere ebenfalls um ein Fahrzeug handelt, deren eigene Positionen übertragbar sind, so dass der Abstand zwischen den Fahrzeugen unbeeinflusst von Stördaten messbar ist. Weiterhin ist eine Betriebsfrequenz und Übertragungsleistung der Radarvorrichtung in Abhängigkeit von der eigenen Position änderbar, so dass ein Einfluss der Radarvorrichtung auf weitere mit elektromagnetischen Wellen operierende Systeme und ein Einfluss von diesen Systemen auf die Radarvorrichtung vermindert werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Verfahren und eine verbesserte Vorrichtung zur Steuerung einer Radarvorrichtung eines Fahrzeuges anzugeben. Hinsichtlich des Verfahrens wird die Erfindung durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale und hinsichtlich der Vorrichtung durch im Anspruch 6 angegebenen Merkmale gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Steuerung einer Radarvorrichtung, insbesondere eines Ultra-Breitband-Radars, eines Fahrzeuges werden mittels einer Sende-/Empfangseinheit Radarsignale gesendet und/oder empfangen, wobei ein Abstand zwischen dem Fahrzeug und einem vor diesem befindlichen Objekt erfasst wird und eine Sendeleistung der Sende-/Empfangseinheit in Abhängigkeit von dem erfassten Abstand und/oder bei Erfassen eines Signals eines drahtlosen Datenübertragungssystems eingestellt wird.

Das drahtlose Datenübertragungssystem ist insbesondere ein so genannter "Fixed Service", welcher auch als "Fester Funkdienst" bezeichnet wird und zwischen bestimmten festen Punkten, beispielsweise Sendemasten, übertragen wird. Dabei handelt es sich beispielsweise um Funkanlagen für Punkt-zu-Punkt-Digital-Richtfunkanlagen des festen Funkdienstes. Nutzt das drahtlose Datenübertragungssystem einen Frequenzbereich von mehreren GHz, insbesondere 18 GHz bis 27 GHz, kann die Übertragung der Signale aufgrund von Niederschlag, insbesondere Regen, negativ beeinflusst werden, weil sich eine Übertragungsbandbreite des Datenübertragungssystems verringert.

Da bei einer derartig verringerten Übertragungsbandbreite durch die mittels der Radarvorrichtung ausgesendeten Radarsignale Störungen in und Interferenzen mit den Signalen des Datenübertragungssystems auftreten können und dieser somit beeinträchtigt wird, sieht das erfindungsgemäße Verfahren vor, die Sendeleistung der Sende-/Empfangseinheit bei Überschreiten einer minimalen Regenrate zu reduzieren, so dass in besonders vorteilhafter Weise keine negativen Beeinträchtigungen des Datenübertragungssystems auftreten.

Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens umfasst die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Steuerung der Radarvorrichtung des Fahrzeuges die Sende-/Empfangseinheit zum Senden und Empfangen der Radarsignale und eine Steuereinheit, anhand welcher in Abhängigkeit des Abstandes zwischen dem Fahrzeug und dem vor diesem befindlichen Objekt und/oder bei Erfassen des Signals des drahtlosen Datenübertragungssystems die Sendeleistung der Sende-/Empfangseinheit einstellbar ist. Die Steuereinheit ist dabei derart mit einem Regensensor gekoppelt, dass die Sendeleistung bei Überschreitung der minimalen Regenrate und/oder bei Unterschreitung einer maximalen Regenrate reduzierbar ist. Aufgrund einer hohen Zuverlässigkeit des Regensensors und einer weit verbreiteten Nutzung dieses ist die Vorrichtung mit geringem Aufwand sowie geringen Kosten herstellbar und zeichnet sich gleichzeitig durch eine hohe Zuverlässigkeit und Widerstandsfähigkeit aus.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand von Zeichnungen näher erläutert.

Dabei zeigen:

Fig. 1 schematisch zwei Fahrzeuge, und

Fig. 2 schematisch einen Programmablaufplan eines Verfahrens zur Steuerung einer Radarvorrichtung.

Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.

In Figur 1 sind ein erstes Fahrzeug F1 und ein zweites Fahrzeug F2 dargestellt, wobei das erste Fahrzeug F1 in einem Abstand D| S τ hinter dem zweiten Fahrzeug F2 fährt.

Das erste Fahrzeug F1 umfasst eine Radarvorrichtung 1 , bei der es sich um ein Ultra- Breitband-Radar handelt, welches einen großen Frequenzbereich aufweist. Die Radarvorrichtung 1 umfasst eine Sende-/Erπpfangseinheit 1.1 zum Senden und Empfangen von Radarsignalen RS und führt diese einer Steuereinheit 2 zu, welche aus den von dem vor dem ersten Fahrzeug F1 befindlichen zweiten Fahrzeug F2 reflektierten Radarsignalen RS den Abstand D| S τ ermittelt. In Abhängigkeit der Größe des erfassten Abstandes D| ST sind beispielsweise verschiedene Fahrzeugsicherheitssysteme und/oder Fahrerassistenzsysteme, insbesondere so genannte Pre-Crash-Systeme, steuerbar.

Weiterhin umfasst das erste Fahrzeug F1 einen Regensensor 3, mittels welchem eine momentane Regenrate R| S τ direkt am Fahrzeug F1 erfasst wird und anhand derer eine Intervaligeschwindigkeit eines nicht näher dargestellten Scheibenwischers des ersten Fahrzeuges F1 steuerbar ist. Der Regensensor 3 ist ebenfalls mit der Steuereinheit 2 gekoppelt.

Zusätzlich umfasst das erste Fahrzeug F1 einen mit der Steuereinheit 2 verbundenen Positionssensor 4, beispielsweise einen GPS-Sensor, zur Ermittlung einer aktuellen Position POS des ersten Fahrzeuges F1.

Im Umfeld der Fahrzeuge F1 und F2 befindet sich ein drahtloses Datenübertragungssystem 5, insbesondere eine so genannte Punkt-zu-Punkt-Digital- Richtfunkanlage, zur Übertragung eines "Fixed Service" bzw. "Festen Funkdienstes", welche in Form von Signalen S über eine Übertragungsstrecke X zwischen zwei festen Punkten P1 , P2 übertragen werden.

Nutzt das drahtlose Datenübertragungssystem 5 eine Frequenz, welche sich insbesondere in einem Bereich von insbesondere 18 GHz bis 27 GHz befindet, kann die Übertragung der Signale S aufgrund von Niederschlag, insbesondere Regen, negativ beeinflusst werden, weil sich eine Übertragungsbandbreite des Datenübertragungssystems 5 verringert.

Werden die Radarsignale RS der Radarvorrichtung 1 des Fahrzeuges F1 mit der gleichen oder einer nahezu gleichen Frequenz wie die Signale S des drahtlosen Datenübertragungssystems 5 gesendet, können bei der verringerten Übertragungsbandbreite des Datenübertragungssystems 5 durch die Radarsignale Störungen in und Interferenzen mit den Signalen S des Datenübertragungssystems 5 auftreten und das Datenübertragungssystem 5 somit negativ in seiner Funktion beeinträchtigen.

Aus diesem Grund wird eine Sendeleistung P der Sende-/Empfangseinheit 1.1 der Radarvorrichtung 1 bei Erfassen des Signals S durch die Sende-/Empfangseinheit 1.1 und bei Überschreiten einer minimalen Regenrate R L O W , welche in der Steuereinheit 2 hinterlegt ist, verringert, so dass die negativen Beeinträchtigungen des Datenübertragungssystems 5 vermieden werden. Ein Wert der minimalen Regenrate R L ow kann dabei derart in der Steuereinheit 2 hinterlegt sein, dass diese erfasst wird, wenn eine bestimmte erste Intervallzeit zwischen den Wischintervallen des Scheibenwischers des Fahrzeuges F1 unterschritten wird. Diese erste Intervallzeit wird, wie bereits beschrieben, anhand der mittels des Regensensors 3 ermittelten Regenrate R| S τ gesteuert.

Da bei Überschreitung einer maximalen Regenrate R HI G H die Übertragungsstrecke X nicht verfügbar ist und somit eine Übertragung der Signale S zwischen den Punkten P1 und P2 nicht möglich ist, wird anhand der Steuereinheit weiterhin die momentane Regenrate R I ST mit der maximalen Regenrate R HIGH verglichen. Bei Überschreiten der maximalen Regenrate RH I G H wird die Sendeleistung P der Sende-/Empfangseinheit 1.1 nicht verringert bzw. nach einer erfolgten Verringerung wieder erhöht. Der Wert der maximalen Regenrate R HI G H ist beispielsweise derart in der Steuereinheit 2 hinterlegt, dass die maximale Regenrate R HI G H dann vorliegt, wenn eine vorgegebene zweite Intervallzeit zwischen den Wischintervallen des Scheibenwischers des Fahrzeuges F1 überschritten wird, wobei die zweite Intervallzeit kleiner als die erste Intervallzeit ist.

Weil die Radarvorrichtung 1 zur Ermittlung des Abstandes D, zu dem vorausfahrenden zweiten Fahrzeug F2 vorgesehen ist, wird die Sendeleistung P der Sende-/Empfangseinheit 1.1 zusätzlich nur dann verringert, wenn der momentane Abstand D| S γ kleiner als ein in der Steuereinheit 2 hinterlegter minimaler Abstand D LO w ist, so dass die Sendeleistung P stets ausreichend groß ist, um stets eine zuverlässige Ermittlung des Abstandes D (S τ sicherzustellen. Auch ist eine negative Beeinflussung der Übertragungsstrecke X des Datenübertragungssystems 5 bei Fahrzeugen F1 und F2 mit integrierten Radarvorrichtungen 1 , welche einen größeren Abstand Dι S τ als den minimalen Abstand D LO w zueinander aufweisen, nur gering oder nicht vorhanden. Das heißt, die Sendeleistung P eine Radarvorrichtung 1 eines Fahrzeuges F1 oder F2 ist nicht ausreichend groß, um eine negative Beeinflussung der Übertragungsstrecke X des Datenübertragungssystems 5 hervorzurufen.

In Regionen, in welchen häufig hohe Niederschlagswerte, insbesondere Regenfälle, zu verzeichnen sind, wird das Datenübertragungssystem 5 mit einer größeren Bandbreite zur Übertragung der Signale S betrieben als in Regionen A, in welchen eine geringe Niederschlagswahrscheinlichkeit herrscht. In den Regionen mit den hohen Niederschlagswerten kommt es aufgrund der großen Bandbreite zur Übertragung der Signale S zu keiner negativen Beeinflussung des Datenübertragungssystems 5 durch die Radarsignale RS der Radarvorrichtung 1. Aus diesem Grund sind in der Steuereinheit 2 des Fahrzeuges F1 die Regionen A mit der geringeren Niederschlagswahrscheinlichkeit gespeichert, so dass die Reduzierung der Sendeleistung P nur in diesen Regionen A erfolgt. Mittels des Positionssensors 4 wird die Position POS des Fahrzeuges F1 ermittelt und anhand der Steuereinheit 2 daraus abgeleitet, ob sich das Fahrzeug F1 in der Region A befindet.

Figur 2 zeigt einen Programmablaufplan eines möglichen Ausführungsbeispiels eines Verfahrens zur Steuerung der Radarvorrichtung 1.

Dabei werden zunächst die Region A, die momentane Regenrate R| S τ, der momentane Abstand D| ST zwischen den Fahrzeugen F1 und F2 und das Signal S des drahtlosen Datenübertragungssystems 5 erfasst.

Befindet sich die momentane Position POS des Fahrzeuges F1 in der Region A mit geringen Niederschlägen und ist die momentane Regenrate R I ST größer als die minimale Regenrate R L ow sowie kleiner als die maximale Regenrate R HIGH bei einer gleichzeitigen Unterschreitung des minimalen Abstandes D L ow und bei einer Erfassung des Signals S, wird ein Status auf den Wert "1" gesetzt und die Sendeleistung P der Sende-/Empfangseinheit 1.1 wird verringert, wobei die Verringerung beispielsweise 20 % oder größere Werte beträgt.

In näher dargestellter Weise ist es weiterhin vorteilhaft, dass neben der Überprüfung auf das Vorliegen des Signals S des Datenübertragungssystems 5 auch die Frequenz des Signals S erfasst wird und die Sendeleistung P nur dann verringert wird, wenn die Frequenz der Radarsignale RS und die Frequenz des Signals S nahezu übereinstimmen, d. h. sich in einem ähnlichen Frequenzbereich befinden.

Wird eine der genannten Voraussetzungen nicht erfüllt, wird die Sendeleistung P nicht sofort, sondern erst nach einem vorgegebenen Zeitintervall erhöht. Zu diesem Zweck ist eine Zählvariable N vorgesehen, welche bei Nichterfüllen einer Voraussetzung bei jedem Durchlauf des Verfahrens erhöht wird, bis ein vorgegebener Grenzwert N O uτ erreicht ist.

Ist beispielsweise pro Durchlauf eine Zykluszeit von 100 ms festgelegt, so wird die Zählvariable N je Durchlauf um "100" erhöht. Ist der Grenzwert N O uτ gleichzeitig mit dem Wert "600" vorgegeben, so wird die Sendeleistung P 60 Sekunden nach Wegfall einer Voraussetzung erhöht. Dadurch wird ein ständiges Erhöhen und Verringern der Sendeleistung P vermieden.

Die Zählvariable N wird erst wieder auf den Wert "NULL" gesetzt, wenn alle Voraussetzungen erfüllt sind.

Bezugszeichenliste

1 Radarvorrichtung

1.1 Sende-/Empfangseinheit

2 Steuereinheit

3 Regensensor

4 Positionssensor

5 drahtloses Datenübertragungssystem

A Region

Dιsτ Abstand

D LO W Minimaler Abstand

F1 Fahrzeug

F2 Fahrzeug

N Zählvariable

NOUT Grenzwert

P Sendeleistung

P1 Punkt

P2 Punkt

POS Position

R HI G H maximale Regenrate

R IS T Regenrate

R LO W minimale Regenrate

RS Radarsignal

S Signal

X Übertragungsstrecke




 
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