DE10355249B4 - Driver assistance system for a motor vehicle - Google Patents
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Abstract
Fahrassistenzsystem (30) für ein Kraftfahrzeug (1) mit zumindest einem Radargerät (10, 11, 12, 13) zum Messen eines Abstandes (R) zwischen dem Radargerät (10, 11, 12, 13) und einem Objekt (20), einer Geschwindigkeitsdifferenz (v) zwischen dem Radargerät (10, 11, 12, 13) und dem Objekt (20) und eines Winkels (a) zwischen einer Strahlrichtung (HSR) des Radargerätes (10, 11, 12, 13) und dem Objekt (20) durch Abstrahlen eines Sendesignals (SX) und Empfangen eines von dem Objekt (20) reflektierten Anteils (RV) des Sendesignals (SX), wobei das Sendesignal (SX) derart in Abhängigkeit zumindest einer Betriebsgröße (BR) des Kraftfahrzeuges (1) einstellbar ist, dass das Radargerät (10, 11, 12, 13) zwischen zumindest zwei Typen aus der Gruppe Pulsradar, FMCW-Radar, LFMCW-Radar, FSK-Radar, FMSK-Radar bzw. LFMSK-Radar und ILFMSK-Radar umschaltbar ist, wobei zumindest ein Betriebszustand für das Radargerät (10, 11, 12, 13) vorgesehen ist, in dem das Radargerät im Puls- oder Puls-Doppler-Verfahren arbeitet.Driver assistance system (30) for a motor vehicle (1) with at least one radar device (10, 11, 12, 13) for measuring a distance (R) between the radar device (10, 11, 12, 13) and an object (20), a Speed difference (v) between the radar device (10, 11, 12, 13) and the object (20) and an angle (a) between a beam direction (HSR) of the radar device (10, 11, 12, 13) and the object (20 ) by emitting a transmission signal (SX) and receiving a portion (RV) of the transmission signal (SX) reflected by the object (20), the transmission signal (SX) being adjustable in this way as a function of at least one operating variable (BR) of the motor vehicle (1) that the radar device (10, 11, 12, 13) can be switched between at least two types from the group consisting of pulse radar, FMCW radar, LFMCW radar, FSK radar, FMSK radar or LFMSK radar and ILFMSK radar, wherein at least one operating state for the radar device (10, 11, 12, 13) is provided, in which the radar device in the pulse or pulse Doppler method ar works.
Description
Die Erfindung betrifft ein Fahrassistenzsystem für ein Kraftfahrzeug, insbesondere ein Fahrassistenzsystem für ein Kraftfahrzeug mit zumindest einem Radargerät zum Messen eines Abstandes zwischen dem Radargerät und einem Objekt, einer Geschwindigkeitsdifferenz zwischen dem Radargerät und dem Objekt und/oder eines Winkels zwischen einer Strahlrichtung des Radargerätes und dem Objekt durch Abstrahlen eines Sendesignals und Empfangen eines von dem Objekt reflektierten Anteils des Sendesignals.The invention relates to a driver assistance system for a motor vehicle, in particular a driver assistance system for a motor vehicle with at least one radar device for measuring a distance between the radar device and an object, a speed difference between the radar device and the object and / or an angle between a beam direction of the radar device and the Object by emitting a transmission signal and receiving a portion of the transmission signal that is reflected by the object.
Fahrassistenzsysteme für Kraftfahrzeuge oder Teile solcher Systeme sind u. a. aus der Dissertation „Radarsysteme zur automatischen Abstandsregelung in Automobilen“ von R. Mende, Technische Universität Carolo-Wilhelmina zu Braunschweig, 1999 sowie aus der
Aus der
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In Fahrassistenzsystemen kommen neben Ultraschallgeräten und Kameras Radargeräte zu Anwendung. Einzelheiten bezüglich Radargeräte für den Einsatz im Automobilbereich sind aus der Veröffentlichung
So offenbart die
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Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Fahrerassistenzsystem für ein Kraftfahrzeug mit mehr als einer Funktion zu verbessern. Dabei ist es zudem besonders wünschenswert, die Kosten für ein Fahrerassistenzsystem für ein Kraftfahrzeug mit mehr als einer Funktion zu verringern. It is the object of the invention to improve a driver assistance system for a motor vehicle with more than one function. It is also particularly desirable to reduce the costs for a driver assistance system for a motor vehicle with more than one function.
Vorgenannte Aufgabe wird durch ein Fahrassistenzsystem für ein Kraftfahrzeug gemäß den Ansprüchen gelöst. Dabei ist insbesondere vorgesehen, dass das Fahrassistenzsystem zumindest ein Radargerät zum Messen eines Abstandes zwischen dem Radargerät und einem Objekt und/oder einer Geschwindigkeitsdifferenz zwischen dem Radargerät und dem Objekt und/oder eines Winkels zwischen einer Strahlrichtung des Radargerätes und dem Objekt durch Abstrahlen eines Sendesignals und Empfangen eines von dem Objekt reflektierten Anteils des Sendesignals aufweist, wobei das Sendesignal in Abhängigkeit zumindest einer Betriebsgröße des Kraftfahrzeuges einstellbar ist.The aforementioned object is achieved by a driver assistance system for a motor vehicle according to the claims. In particular, it is provided that the driver assistance system has at least one radar device for measuring a distance between the radar device and an object and / or a speed difference between the radar device and the object and / or an angle between a beam direction of the radar device and the object by emitting a transmission signal and Receiving a portion of the transmission signal that is reflected by the object, the transmission signal in Can be set as a function of at least one operating variable of the motor vehicle.
Strahlrichtung eines Radargerätes im Sinne der Erfindung kann insbesondere eine Hauptstrahlrichtung z.B. für ein Sendesignal sein. Strahlrichtung eines Radargerätes im Sinne der Erfindung kann auch insbesondere eine Richtung sein, die orthogonal zu einer Ebene durch eine erste und eine zweite Empfangseinrichtung ist. Strahlrichtung im Sinne der Erfindung kann auch nur eine Bezugsachse sein.Beam direction of a radar device within the meaning of the invention can in particular be a main beam direction, e.g. for a transmission signal. The beam direction of a radar device within the meaning of the invention can in particular also be a direction which is orthogonal to a plane through a first and a second receiving device. Beam direction within the meaning of the invention can also be only one reference axis.
Eine Betriebsgröße des Kraftfahrzeuges im Sinne der Erfindung kann insbesondere eine Geschwindigkeit des Kraftfahrzeuges, eine Gierrate des Kraftfahrzeuges, eine Information bezüglich einen eingelegten Ganges eines Getriebes des Kraftfahrzeuges, eine Schaltstellung (ein/aus) für ein Adaptive Cruise Control System und/oder eine Information bezüglich eines Eingriffs eines Antiblockiersystems, einer Antischlupfregelung oder einer Fahrstabilitätsregelung sein. Einzelheiten zu Antiblockiersystemen, Antischlupfregelungen oder Fahrstabilitätsregelungen können z.B. dem Buch Bosch, Kraftfahrtechnisches Taschenbuch, 23. Auflage, Vieweg, 1999, ISBN 3-528-03876-4 entnommen werden.An operating variable of the motor vehicle within the meaning of the invention can in particular be a speed of the motor vehicle, a yaw rate of the motor vehicle, information relating to an engaged gear of a transmission of the motor vehicle, a shift position (on / off) for an adaptive cruise control system and / or information relating to an intervention of an anti-lock braking system, an anti-slip control or a driving stability control. Details on anti-lock braking systems, anti-slip regulations or driving stability regulations can be found, for example, in the book Bosch, Kraftfahrtechnisches Taschenbuch, 23rd edition, Vieweg, 1999, ISBN 3-528-03876-4.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung umfasst das Fahrassistenzsystem eine auf einen Ausgangswert des Radargerätes gestützte Einparkhilfe, einen auf einen Ausgangswert des Radargerätes gestützte Einparkassistenten und/oder ein auf einen Ausgangswert des Radargerätes gestütztes Adaptive Cruise Control System.In an advantageous embodiment of the invention, the driver assistance system comprises a parking aid based on an output value of the radar device, a parking assistant based on an output value of the radar device and / or an adaptive cruise control system based on an output value of the radar device.
In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung umfasst das Fahrassistenzsystem ein ACC-Radargerät und ein auf einen Ausgangswert des ACC-Radargerätes gestütztes Adaptive Cruise Control System, wobei das Adaptive Cruise Control System zudem einen Ausgangswert des Radargerätes auswertet.In a further advantageous embodiment of the invention, the driver assistance system comprises an ACC radar device and an adaptive cruise control system based on an output value of the ACC radar device, the adaptive cruise control system also evaluating an output value from the radar device.
In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung umfasst das Fahrassistenzsystem ein auf einen Ausgangswert des Radargerätes gestütztes Pre-Crash System und/oder einen auf einen Ausgangswert des Radargerätes gestützten Spurwechselassistenten.In a further advantageous embodiment of the invention, the driver assistance system comprises a pre-crash system based on an output value of the radar device and / or a lane change assistant based on an output value of the radar device.
In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist das Sendesignal derart in Abhängigkeit der Betriebsgröße des Kraftfahrzeuges einstellbar, dass das Radargerät abhängig von der Betriebsgröße zwischen zumindest zwei Typen aus der Gruppe Pulsradar, FMCW-Radar, LFMCW-Radar, FSK-Radar, FMSK-Radar bzw. LFMSK-Radar und ILFMSK-Radar umschaltbar ist.In a further advantageous embodiment of the invention, the transmission signal can be set as a function of the operating size of the motor vehicle in such a way that the radar device, depending on the operating size, is between at least two types from the group of pulse radar, FMCW radar, LFMCW radar, FSK radar, FMSK radar or respectively LFMSK radar and ILFMSK radar can be switched.
Einzelheiten bezüglich eines Pulsradargerätes können den Veröffentlichungen
Einzelheiten bezüglich eines FSK-Radar und eines LFMSK-Radar sind aus der
Bei einem ILFMSK-Radargerät erfolgt die Messung eines Abstandes zwischen dem ILFMSK-Radargerät und einem Objekt und/oder einer Geschwindigkeitsdifferenz zwischen dem ILFMSK-Radargerät und dem Objekt derart, dass das ILFMSK-Radargerät eine Abstrahlvorrichtung zum Senden eines Sendesignals aufweist, das zumindest zwei Signalabschnittsfolgen, eine erste Signalabschnittsfolge und eine zweite Signalabschnittsfolge, mit zumindest je zwei zeitlich alternierenden Signalabschnitten umfasst, wobei sich zumindest zwei Signalabschnitte einer Signalabschnittsfolge in ihrer Frequenz um je eine Differenzfrequenz unterscheiden, und wobei - im Unterschied zum LFMSK-Radargerät - die Differenzfrequenz der ersten Signalabschnittsfolge von der Differenzfrequenz der zweiten Signalabschnittsfolge verschieden ist.In the case of an ILFMSK radar device, the measurement of a distance between the ILFMSK radar device and an object and / or a speed difference between the ILFMSK radar device and the object is carried out in such a way that the ILFMSK radar device has an emitting device for sending a transmission signal that follows at least two signal segments , comprises a first signal segment sequence and a second signal segment sequence, each with at least two temporally alternating signal segments, with at least two signal segments of a signal segment sequence differing in frequency by a difference frequency each, and where - in contrast to the LFMSK radar device - the difference frequency of the first signal segment sequence from the difference frequency of the second signal segment sequence is different.
Kraftfahrzeug im Sinne der Erfindung ist insbesondere ein individuell im Straßenverkehr benutzbares Landfahrzeug. Kraftfahrzeuge im Sinne der Erfindung sind insbesondere nicht auf Landfahrzeuge mit Verbrennungsmotor beschränkt.A motor vehicle within the meaning of the invention is in particular a land vehicle that can be used individually in road traffic. Motor vehicles within the meaning of the invention are in particular not restricted to land vehicles with internal combustion engines.
Weitere Vorteile und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen. Dabei zeigen:
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1 eine Vorderansicht eines Kraftfahrzeuges, -
2 eine Seitenansicht eines Kraftfahrzeuges, -
3 eine Draufsicht auf ein Kraftfahrzeug, -
4 ein Ausführungsbeispiel für ein Fahrassistenzsystem, -
5 ein Ausführungsbeispiel für Betriebszustände eines Radargerätes und -
6 eine Tabelle mit Eigenschaften eines Radargerätes in Abhängigkeit einzelner Betriebszustände
-
1 a front view of a motor vehicle, -
2 a side view of a motor vehicle, -
3 a top view of a motor vehicle, -
4th an embodiment for a driver assistance system, -
5 an embodiment for operating states of a radar device and -
6th a table with the properties of a radar device depending on individual operating states
Es können je nach Anwendung der Radargeräte
Einen besonders guten Kompromiss zwischen der Funktionalität eines Fahrassistenzsystems und dessen Kosten wird mit einer Konfiguration erzielt, bei der je zwei Radargeräte an einem Stoßfänger und zwar vorteilhafterweise je im äußeren Viertel des Stoßfängers angeordnet sind. Dabei kann vorteilhafterweise vorgesehen sein, dass je zwei Radargeräte
Die Radargeräte
Die Radargeräte
Das Sendesignal SX zumindest eines der Radargeräte
Das Fahrassistenzsystem
Das Fahrassistenzsystem
Das Adaptive Cruise Control Support System ist ein System zur Unterstützung eines Adaptive Cruise Control Systems sein. So kann in einer möglichen Implementierung die Steuerung
In
Der Betriebszustand Standard-A wird für eine hohe relative Dynamik der bewegten Objekte und der festen Umgebung sowie große maximale Objektentfernungen und niedrige Dichte von Objekten (großer Abstand zwischen Verkehrsteilnehmern) wie in einer Autobahnsituation (schnelle Fahrt) oder bei schneller Landstrassenfahrt gewählt. Dabei wird das Radargerät
Der Betriebszustand Standard-L wird für hohe relative Dynamik der bewegten Objekte und der festen Umgebung sowie mittlere maximale Objektentfernungen, also mittlerer Dichte von Objekten (Abstand zwischen Verkehrsteilnehmern), wie z.B. in einer Autobahnsituation mit dichtem Verkehr oder normaler Landstrassenfahrt gewählt. Dabei wird das Radargerät
Der Betriebszustand Standard-S wird für niedrige relative Dynamik der bewegten Objekte und der festen Umgebung sowie mittlere bis niedrige maximale Objektentfernungen, also hoher Dichte von Objekten (Abstand zwischen Verkehrsteilnehmern), wie z.B. in Autobahnsituation oder Landstrassenfahrt im Stop & Go Verkehr sowie normalem Stadtverkehr gewählt. Dabei wird das Radargerät
Im (in Unter-Betriebszustände unterteilbarem) Betriebszustand Special-C arbeitet das Radargerät
Der Betriebszustand Special-P wird für sehr niedrige relative Dynamik der bewegten Objekte und der festen Umgebung und sehr niedrige maximale Objektentfernungen bei sehr hoher Dichte von Objekten (Abstand zwischen Verkehrsteilnehmern), z.B. bei langsamer Vorwärtsfahrt im normalen Stadtverkehr, bei der Parkplatzsuche und/oder bei Rückwärtsfahrt gewählt. Dabei wird ein Radargerät im Betriebszustand Special-P insbesondere als Teil einer Einparkhilfe, eines Einparkassistenten und/oder eines Pre-Crash Systems mit eingeschränktem Geschwindigkeitsbereich eingesetzt. Das Radargerät
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