Title:
Verfahren zum Betrieb eines Kraftfahrzeugs beim Verladen des Kraftfahrzeugs in eine Transporteinheit und Kraftfahrzeug
Document Type and Number:
Kind Code:
A1

Abstract:

Verfahren zum Betrieb eines Kraftfahrzeugs (1) beim Verladen des Kraftfahrzeugs (1) in eine Transporteinheit (6) zum nachfolgenden Transport des Kraftfahrzeugs (1) durch die Transporteinheit (6), wobei das Kraftfahrzeug (1) wenigstens einen Radarsensor (2) aufweist, der in wenigstens einem Normalbetriebsmodus für einen Fahrbetrieb des Kraftfahrzeugs (1) betreibbar ist, wobei zu Beginn des Verladevorgangs der wenigstens eine Radarsensor (2) in einen Verladebetriebsmodus mit gegenüber dem Normalbetriebsmodus reduzierter Mindesterfassungsreichweite und/oder vergrößertem Erfassungsbereich (3) versetzt wird, wobei durch Auswertung der Radardaten des Radarsensors (2) bei Erfüllung wenigstens eines eine drohende Beschädigung des Kraftfahrzeugs (1) anzeigenden Maßnahmenkriteriums wenigstens eine dem Maßnahmenkriterium zugeordnete Maßnahme eingeleitet wird. embedded image





Inventors:
Khlifi, Rachid, Dr. (85748, Garching, DE)
Application Number:
DE102017203349A
Publication Date:
09/06/2018
Filing Date:
03/01/2017
Assignee:
AUDI AG, 85057 (DE)
International Classes:
B60W30/08; G01S13/93; G08G1/16
Domestic Patent References:
DE102012007986A1N/A
DE102014009861A1N/A
DE102014010828A1N/A
DE102014014860B3N/A
DE102014224092A1N/A
DE10360890A1N/A
Claims:
Verfahren zum Betrieb eines Kraftfahrzeugs (1) beim Verladen des Kraftfahrzeugs (1) in eine Transporteinheit (6) zum nachfolgenden Transport des Kraftfahrzeugs (1) durch die Transporteinheit (6), wobei das Kraftfahrzeug (1) wenigstens einen Radarsensor (2) aufweist, der in wenigstens einem Normalbetriebsmodus für einen Fahrbetrieb des Kraftfahrzeugs (1) betreibbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass zu Beginn des Verladevorgangs der wenigstens eine Radarsensor (2) in einen Verladebetriebsmodus mit gegenüber dem Normalbetriebsmodus reduzierter Mindesterfassungsreichweite und/oder vergrößertem Erfassungsbereich (3) versetzt wird, wobei durch Auswertung der Radardaten des Radarsensors (2) bei Erfüllung wenigstens eines eine drohende Beschädigung des Kraftfahrzeugs (1) anzeigenden Maßnahmenkriteriums wenigstens eine dem Maßnahmenkriterium zugeordnete Maßnahme eingeleitet wird.

Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Verladebetriebsmodus eine Mindesterfassungsreichweite weniger als 6 cm, insbesondere weniger als 5 cm, und/oder eine Frequenzbandbreite von mehr als 3 GHz, insbesondere von wenigstens 4 GHz, und/oder, insbesondere durch Erhöhung der Rampenanzahl, eine Dopplerauflösung von kleiner als 0,2 m/s verwendet wird und/oder durch Ansteuerung von Antennenelementen einer Antennenanordnung des Radarsensors (2) ein vergrößerter Erfassungsbereich (3) wenigsten in der Elevation eingestellt wird.

Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Erfassung und/oder die Auswertung der Radardaten im Verladebetriebsmodus auf eine Maximalreichweite, insbesondere von weniger als 5m, eingeschränkt wird.

Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere, mit ihren Erfassungsbereichen zumindest im Verladebetriebsmodus das gesamte Umfeld des Kraftfahrzeugs (1) in einem 360°-Winkelbereich abdeckende Radarsensoren (2) verwendet werden und/oder als Radarsensor (2) ein einen einen Radartransceiver realisierenden Halbleiterchip aufweisender Radarsensor (2) und/oder ein Radarsensor (2) mit wenigstens einer zu einer wenigstens teilweisen Auswertung der Radardaten des Radarsensors (2) ausgebildeten Verarbeitungseinheit verwendet wird.

Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass, insbesondere unter Deaktivierung von in einem Normalbetriebsmodus aktiven Verarbeitungsfunktionen, die Radardaten des Radarsensors (2) durch die Verarbeitungseinheit zur Auswertung des Maßnahmenkriteriums aufbereitet werden.

Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Verarbeitungseinheit eine Nahbereichs-Umfeldkarte, insbesondere bis zur Maximalreichweite, ermittelt wird, die durch wenigstens eines des wenigstens einen Maßnahmenkriteriums ausgewertet wird.

Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Maßnahme wenigstens eine Ausgabe eines akustischen und/oder optischen Warnhinweises und/oder ein Fahreingriff, insbesondere zur Kollisionsvermeidung und/oder Kollisionsfolgenminderung, erfolgt.

Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Kraftfahrzeug (1) durch ein zur vollständig automatischen Führung des Kraftfahrzeugs (1) ausgebildetes Fahrzeugsystem unter Auswertung der Radardaten in die Transporteinheit (6) eingefahren wird.

Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Kraftfahrzeug (1) über eine Fernsteuereinheit (9), insbesondere ein Smartphone, in die Transporteinheit (6) eingefahren wird, wobei wenigstens eine Ausgabeinformation auf der Fernsteuereinheit (9) in Abhängigkeit von den Radardaten erzeugt wird.

Kraftfahrzeug (1), aufweisend ein Verladeassistenzsystem (4) mit einer zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der vorangehenden Ansprüche ausgebildeten Steuereinrichtung (5).

Description:

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines Kraftfahrzeugs beim Verladen des Kraftfahrzeugs in eine Transporteinheit zum nachfolgenden Transport des Kraftfahrzeugs durch die Transporteinheit, wobei das Kraftfahrzeug wenigstens einen Radarsensor aufweist, der in wenigstens einem Normalbetriebsmodus für einen Fahrbetrieb des Kraftfahrzeugs betreibbar ist. Daneben betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug.

Die Verwendung von Radarsensoren in Kraftfahrzeugen ist im Stand der Technik bereits weitgehend bekannt. Radarsensoren werden heutzutage meist als Umfeldsensoren für einen mittleren und größeren Distanzbereich eingesetzt, um andere Verkehrsteilnehmer oder größere Objekte in Distanz, Winkel und Relativgeschwindigkeit bestimmen zu können. Derartige Radardaten können in Umfeldmodelle eingehen oder auch unmittelbar Fahrzeugsystemen zur Verfügung gestellt werden. Nutzen aus Radardaten ziehen im bekannten Stand der Technik beispielsweise Längsführungssysteme, wie ACC, oder auch Sicherheitssysteme. Auch die Nutzung von Radarsensoren im Innenraum des Kraftfahrzeugs wurde bereits vorgeschlagen.

Radarsensoren herkömmlicher Bauart weisen meist eine größere Ausdehnung auf und sind eher klobig, nachdem die Antennen sowie die unmittelbar an der Antenne benötigten Elektronikkomponenten, also das Radar-Frontend, in einem Gehäuse integriert sind. Hauptsächlich bilden die Elektronikkomponenten dabei den Radar-Transceiver, der eine Frequenzsteuerung (üblicherweise umfassend eine Phasenregelschleife - PLL), Mischeinrichtungen, einem Low Noise Amplifier (LNA) und dergleichen enthält, oft werden jedoch auch Steuermodule und digitale Signalverarbeitungskomponenten antennennah realisiert, beispielweise um bereits aufbereitete Sensordaten, beispielsweise Objektlisten, auf einen angeschlossenen Bus, beispielsweise einen CAN-Bus, geben zu können.

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.

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.

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.

Kraftfahrzeuge sollen üblicherweise mittels einer Transporteinheit in verschiedenen Fällen transportiert werden. Die Transporteinheit kann dabei ein anderes Kraftfahrzeug, beispielsweise ein Lastkraftwagen, sein, denkbar ist es jedoch auch, dass es sich bei der Transporteinheit um ein Schienenfahrzeug oder dergleichen handelt. Dabei muss das Kraftfahrzeug üblicherweise in einem sehr engen Raum beim Verladen bewegt werden, weshalb es zu Beschädigungen kommen kann.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine vielseitig einsetzbare Möglichkeit zum Unterstützen von Personen beim Verladen eines Kraftfahrzeugs in eine Transporteinheit anzugeben.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist bei einem Verfahren der eingangs genannten Art erfindungsgemäß vorgesehen, dass zu Beginn des Verladevorgangs der wenigstens eine Radarsensor in einen Verladebetriebsmodus mit gegenüber dem Normalbetriebsmodus reduzierter Mindesterfassungsreichweite und/oder vergrößertem Erfassungsbereich versetzt wird, wobei durch Auswertung der Radardaten des Radarsensors bei Erfüllung wenigstens eines eine drohende Beschädigung des Kraftfahrzeugs anzeigenden Maßnahmenkriteriums wenigstens eine dem Maßnahmenkriterium zugeordnete Maßnahme eingeleitet wird.

Viele den Fahrer im üblichen Verkehr unterstützende Fahrerassistenzsysteme eines Kraftfahrzeugs sind beim Verladen des Kraftfahrzeugs in die Transporteinheit deaktiviert, nachdem sie dort keinerlei Nutzen hätten, denn sie zielen darauf ab, insbesondere bei Benutzung der Radarsensoren weiter vom Kraftfahrzeug entfernte Verkehrsphänomene zu überwachen. Erfindungsgemäß wird nun vorgeschlagen, das Vorliegen moderner, hochauflösender Radarsensoren, insbesondere in Halbleitertechnologie, auszunutzen, nachdem diese entsprechend parametriert auch im Ultranahbereich messen können, um ein Verladeassistenzsystem zu schaffen, welches beim Verladen des Kraftfahrzeugs in die Transporteinheit unterstützt. Es wird mithin eine radarbasierte Überwachung des eine Beschädigungsgefahr darstellenden Ultranahfelds beim Verladen des Kraftfahrzeugs vorgeschlagen. Konkret werden hierfür die Radarsensoren in einen für den Verladevorgang relevanten Verladebetriebsmodus mit einer geänderten Konfiguration versetzt. Der Verladebetriebsmodus zielt dabei auf äußerst kurze Mindesterfassungsreichweiten ab (also den Ultranahbereich/das Ultranahfeld) und erweitert idealerweise gleichzeitig den Erfassungsbereich, so dass die engen Stellen, durch die das Kraftfahrzeug beim Verladen bewegt werden muss, hochgenau erfasst werden können und Maßnahmen ergriffen werden können, wenn eine Kollision droht. Die Mindesterfassungsreichweite entspricht dabei dem Abstand vom Radarsensor im Erfassungsbereich, ab dem Objekte verlässlich erfasst werden können. Nachdem Radarsensoren verwendet werden, lässt sich die vorliegende Erfindung zweckmäßig auch lichtunabhängig einsetzen, beispielsweise in dunklen Verladeräumen von Transporteinheiten. Auf diese Weise werden die im Kraftfahrzeug ohnehin verbauten Radarsensoren in ihren hochauflösenden Nahfeldcharakteristiken zweckmäßig genutzt, um das Risiko vor Beschädigungen beim Verladen des Kraftfahrzeugs in eine Transporteinheit zu verringern.

In konkreter Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung kann vorgesehen sein, dass im Verladebetriebsmodus eine Mindesterfassungsreichweite von weniger als 6 cm, insbesondere weniger als 5 cm, und/oder eine Frequenzbandbreite von mehr als 3 GHz, insbesondere von wenigstens 4 GHz, und/oder, insbesondere durch Erhöhung der Rampenanzahl, eine Dopplerauflösung von kleiner als 0,2 m/s verwendet wird und/oder durch Ansteuerung von Antennenelementen einer Antennenanordnung des Radarsensors ein vergrößerter Erfassungsbereich wenigstens in der Elevation eingestellt wird.

Insgesamt ist also vorgesehen, alle Radarsensoren des Kraftfahrzeugs in einen hochauflösenden Betriebsmodus zu versetzen, so dass sie insbesondere mit der höchsten verfügbaren Frequenzbandbreite betrieben werden sollten, um die extrem engen Stellen beim Verladen in die Transporteinheit zu erfassen. Dabei ist eine Erfassung von Mindestabständen von ca. 5 cm (Abstand zwischen Kraftfahrzeug und Transporteinheit-Elementen) erforderlich. Eine Abstandsauflösung im Bereich von 5 cm kann beispielsweise bei einer Erhöhung der Frequenzbandbreite auf 4 GHz erreicht werden.

Um die Bewegung des Kraftfahrzeugs möglichst genau abschätzen zu können, ist es zudem zweckmäßig, eine hohe Dopplerauflösung zu erzielen, insbesondere im Bereich von 0,1 m/s. Dies kann beispielsweise dadurch geschehen, dass die Rampenanzahl erhöht wird, beispielsweise auf Werte größer als 512. So kann die Bewegung des Kraftfahrzeugs im niedrigen Geschwindigkeitsbereich verbessert ermöglicht werden, nachdem im Normalbetriebsmodus eine sehr hohe Fehlerbehaftung im niedrigen Geschwindigkeitsbereich gegeben wäre.

Dabei sei an dieser Stelle noch angemerkt, dass grundsätzlich Möglichkeiten, drohende Kollisionen zu beurteilen, im Stand der Technik bereits weitgehend bekannt sind. Daher sollen entsprechende Vorgehensweisen, beispielsweise die Ermittlung von Kollisionswahrscheinlichkeiten, hier nicht näher diskutiert werden; der wesentliche Unterschied ist, dass beim Verladen des Kraftfahrzeugs in eine Transporteinheit dies in einem gänzlich anderen Maßstab relevant wird, nämlich bei deutlich kleineren Geschwindigkeiten und zugleich deutlich geringeren Abständen des Kraftfahrzeugs zu potentiellen Kollisionsobjekten, worauf durch das Versetzen der Radarsensoren in den Verladebetriebsmodus entsprechend vorteilhaft reagiert wird.

Ein weiterer Aspekt des Verladebetriebsmodus betrifft die Erweiterung des Erfassungsbereichs, mithin letztlich die Erhöhung der Winkelabdeckung, bevorzugt sowohl in Elevation als auch im Azimut. Eine Vergrößerung der Winkelabdeckung durch Vergrößerung des Erfassungsbereichs ist dabei insbesondere in der Elevation zweckmäßig, wobei eine Vergrößerung der Radarkeule in der Elevation beispielsweise durch entsprechende Antennenumschaltung erreicht werden kann. Auf diese Weise kann mittels der Radarsensoren auch die Veränderung der Höhe des Kraftfahrzeugs relativ zum Boden erfasst werden. Schließlich ist es möglich, mit den Radarsensoren die vertikale Winkellage des Kraftfahrzeugs zu vermessen, beispielsweise beim Hochfahren einer Rampe auf die Transporteinheit und dergleichen.

Eine besonders vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Erfassung und/oder die Auswertung der Radardaten im Verladebetriebsmodus auf eine Maximalreichweite, insbesondere von weniger als 5 m, eingeschränkt wird. Dem liegt die Erkenntnis zugrunde, dass im Verladebetrieb nur im Ultranahbereich auftretende Effekte relevant sind, mithin weniger oder kein Fokus auf die Erfassung bewegter Objekte in größerer Entfernung gelegt werden muss, nachdem sich das Kraftfahrzeug gerade nicht in einer Verkehrssituation befindet. Entsprechend können alle Berechnungsressourcen des Verladeassistenzsystems auf die Auswertung im Ultranahbereich konzentriert werden, wo die Kollisionsgefahr mit Elementen der Transporteinheit und/oder Hilfselementen droht.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn mehrere, in ihren Erfassungsbereichen zumindest im Verladebetriebsmodus das gesamte Umfeld des Kraftfahrzeugs in einem 360°-Winkelbereich abdeckende Radarsensoren verwendet werden. Beispielsweise ist es denkbar, acht Radarsensoren zu verwenden, von denen drei im vorderen Stoßfänger und drei im hinteren Stoßfänger verbaut sind. Zwei weitere Radarsensoren können seitlich am Kraftfahrzeug, beispielsweise in den Türen des Kraftfahrzeugs, vorgesehen werden, um seitliche Bereiche in die Abdeckung mit aufzunehmen. Dabei ergänzt sich der Erfassungsbereich bevorzugt im Verladebetriebsmodus als auch in wenigstens einem Normalbetriebsmodus derart, dass eine 360°-Umfeldabdeckung erreicht wird.

Die Erfindung nutzt, wie bereits angedeutet wurde, insbesondere aus, dass inzwischen hochauflösende Radarsensoren, insbesondere in Halbleitertechnologie, bevorzugt in CMOS-Technologie, bekannt wurden, die eine Hochauflösung auch im Ultranahfeld ermöglichen und zudem einfach zwischen unterschiedlichen Betriebsmodi umgeschaltet werden können. Mithin wird es erfindungsgemäß bevorzugt, als Radarsensor einen einen einen Radartransceiver realisierenden Halbleiterchip, insbesondere CMOS-Chip, aufweisenden Radarsensor zu verwenden. Bevorzugt kann vorgesehen sein, dass durch den Halbleiterchip auch eine digitale Signalverarbeitungskomponente des Radarsensors und/oder eine Steuereinheit realisiert werden und/oder der Halbleiterchip und eine Antennenanordnung des Radarsensors als ein Package realisiert sind. Auf diese Weise entsteht nicht nur eine Hochintegration, die die Aufnahme hochauflösender Signaldaten erlaubt, sondern der Radarsensor selbst erhält durch die Steuereinheit und/oder die digitale Signalverarbeitungskomponente (DSP) als Verarbeitungseinheit auch Eigenintelligenz, die insbesondere auch zur Auswertung der Radardaten genutzt werden kann.

Mithin sieht eine zweckmäßige Weiterbildung vor, dass ein Radarsensor mit wenigstens einer zu wenigstens einer teilweisen Auswertung der Radardaten des Radarsensors ausgebildeten Verarbeitungseinheit verwendet wird. In diesem Kontext ist es bevorzugt, wenn, insbesondere unter Deaktivierung von in einem Normalbetriebsmodus aktiven Verarbeitungsfunktionen, die Radardaten des Radarsensors durch die Verarbeitungseinheit zur Auswertung des Maßnahmenkriteriums aufbereitet werden. Zweckmäßigerweise können also die Berechnungsressourcen der Radarsensoren selbst ausschließlich für den Verladebetriebsmodus genutzt werden, um die sehr hohe Auflösung der Radardaten zu verarbeiten. Im Normalbetriebsmodus werden die Ressourcen des Radarsensors durch diverse Funktionen und Applikationen größtenteils belegt und es bleiben nur wenig Ressourcen für weitere Anwendungen. Wird aber der Sensor in den Verladebetriebsmodus versetzt, dann werden die Verarbeitungsfunktionen für den normalen Betrieb unterdrückt und die Berechnungsressourcen können zum größten Teil für den Verladebetriebsmodus und die entsprechende Auswertung der Radardaten verwendet werden, beispielsweise für eine Echtzeit-Verarbeitung bei der erhöhten Frequenzbandbreite von 4 GHz und/oder der erhöhten Anzahl der Rampen und/oder der 3D-Winkelerfassung im Ultranahbereich.

Dabei wird erfindungsgemäß besonders bevorzugt, wenn durch die Verarbeitungseinheit eine Nahbereichs-Umfeldkarte, insbesondere bis zur Maximalreichweite, ermittelt wird, die durch wenigstens eines des wenigstens einen Maßnahmenkriteriums ausgewertet wird. Es lässt sich mithin eine hochgenaue Umfeldkarte der nahen Umgebung des Kraftfahrzeugs erstellen, aus der besonders leicht Kenngrößen abgeleitet werden können, die auf eine drohende Kollision hinweisen, beispielsweise eine Kollisionswahrscheinlichkeit oder dergleichen. Es kann vorgesehen sein, dass als Maßnahme wenigstens eine Ausgabe eines akustischen und/oder optischen Warnhinweises erfolgt. Auf diese Weise kann das dann insbesondere durch externe Mittel betriebene Kraftfahrzeug Warnhinweise ausgeben, wenn eine Kollision droht, die dann entsprechend durch Reaktion beispielsweise eines Bedieners vermieden werden kann.

Wird das Kraftfahrzeug während des Verladens selbst betrieben, kann mit besonderem Vorteil vorgesehen sein, dass als Maßnahme wenigstens ein Fahreingriff, insbesondere zur Kollisionsvermeidung und/oder Kollisionsfolgenminderung, erfolgt. Das bedeutet, es kann beispielsweise vorgesehen sein, dass das Kraftfahrzeug bremst und/oder automatisch lenkt, wenn eine Kollision mit einem Teil der Transporteinheit und/oder einem Hilfselement droht. Dies kann insbesondere auch zusätzlich zu einem optischen und/oder akustischen Warnhinweis erfolgen.

In einer Weiterbildung der vorliegenden Erfindung kann auch vorgesehen sein, dass das Kraftfahrzeug durch ein zur vollständig automatischen Führung des Kraftfahrzeugs ausgebildetes Fahrzeugsystem unter Auswertung der Radardaten in die Transporteinheit eingefahren wird. Bereits heute sind eine Vielzahl von Konzepten zum vollständig automatischen Betrieb von Kraftfahrzeugen bekannt, so dass es grundsätzlich auch denkbar ist, den Verladebetrieb von Kraftfahrzeugen auf diese Art und Weise zu automatisieren, insbesondere also ein Kraftfahrzeug vollständig automatisch in eine Transporteinheit einfahren zu lassen. In diesem Kontext können die Radarsensoren in dem speziellen Verladebetriebsmodus hochgenau die Verladeumgebung überwachen, insbesondere hochaufgelöste Umfeldkarten des Ultranahbereichs erzeugen, die für eine geeignete Fahrtplanung und/oder zur Ermittlung geeigneter Fahrtrajektorien verwendet werden können. Durch die aktiven Radarsensoren können auch dynamische Veränderungen des Verladeumfelds erfasst werden.

Denkbar ist es im Rahmen der vorliegenden Erfindung zudem, dass das Kraftfahrzeug über eine Fernsteuereinheit, insbesondere ein Smartphone, in die Transporteinheit eingefahren wird, wobei wenigstens eine Ausgabeinformation auf der Fernsteuereinheit in Abhängigkeit von den Radardaten erzeugt wird. Möglich ist es mithin auch, das Kraftfahrzeug fahrerlos, aber ferngesteuert, beispielsweise über ein Smartphone, in die Transporteinheit zu verladen. Dabei können die Radarsensoren die Überwachung des Umfelds übernehmen, welche äußerst wichtig ist, da der Bediener mit der Fernsteuereinheit außerhalb des Kraftfahrzeugs keinen genauen Überblick über alle Bereiche des Kraftfahrzeugs beim Verladen hat. Auch im Rahmen der Fernsteuerung des Kraftfahrzeugs beim Verladen in die Transporteinheit kann im Übrigen vorgesehen sein, dass das Verladeassistenzsystem diverse Fahreingriffe als Maßnahmen selbst vornimmt, insbesondere, um Kollisionen zu vermeiden und/oder Kollisionsfolgen zu vermindern.

Dabei sei an dieser Stelle angemerkt, dass es erfindungsgemäß auch denkbar ist, Eingangsdaten anderer Umfeldsensoren in dem Verladeassistenzsystem zu verarbeiten, die gegebenenfalls ebenso in spezielle Verladebetriebsmodi versetzt werden können. Solche weiteren Umfeldsensoren, die Eingangsdaten für das Verladeassistenzsystem liefern können, umfassen beispielsweise Kameras und/oder Lidarsensoren und/oder Ultraschallsensoren

Neben dem Verfahren betrifft die vorliegende Erfindung auch ein Kraftfahrzeug, aufweisend ein Verladeassistenzsystem mit einer zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ausgebildeten Steuereinrichtung. Dabei kann wenigstens ein Teil der Steuereinrichtung auch durch die Verarbeitungseinheiten der Radarsensoren gebildet werden, wie bereits dargelegt wurde. Insbesondere ist es auch denkbar, die Steuereinrichtung insgesamt durch die Verarbeitungseinheiten der Radarsensoren zu realisieren, wodurch sich ein insgesamt in sich geschlossenes System ergibt.

Sämtliche Ausführungen bezüglich des erfindungsgemäßen Verfahrens lassen sich analog auf das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug übertragen, so dass auch mit diesen die bereits genannten Vorteile erhalten werden können.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispielen sowie anhand der Zeichnung. Dabei zeigen:

  • 1 eine Prinzipskizze eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs, und
  • 2 eine mögliche Verladesituation.

1 zeigt eine Prinzipskizze eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs 1. Das Kraftfahrzeug 1 weist acht Radarsensoren 2 auf, von denen drei im hinteren Stoßfänger, drei im vorderen Stoßfänger und zwei in Türen des Kraftfahrzeugs 1 verdeckt verbaut sind. Gezeigt sind in 1 zudem die Erfassungsbereiche 3 der als Weitwinkel-Radarsensoren 2 ausgebildeten Radarsensoren 2, bei denen sich im Azimut ein Öffnungswinkel der Erfassungsbereiche 3 von 150° oder mehr ergibt. Damit ist eine Erfassung des Umfelds des Kraftfahrzeugs 1 in einem 360°-Radius möglich.

Jeder der Radarsensoren 3 ist in Halbleitertechnologie, hier konkret CMOS-Technologie, realisiert und wird in einem Frequenzband von 77 bis 81 GHz betrieben, um hochauflösende Radardaten zu liefern. Die Radarsensoren 2 weisen jeweils Gehäuse 4 auf, in denen eine Leiterplatte gehaltert ist, die ein Package trägt, das aus einem Halbleiterchip sowie einer Antennenanordnung des Radarsensors gebildet ist. Durch den Halbleiterchip, hier einen CMOS-Chip, sind neben einem Radartransceiver auch eine Steuereinheit des Radarsensors 2 und eine digitale Signalverarbeitungskomponente (DSP) des Radarsensors realisiert. Die Steuereinheit und die digitale Signalverarbeitungskomponente bilden dabei Verarbeitungseinheiten.

Zur Realisierung verschiedener Fahrerassistenzsysteme können die Radarsensoren 2 des Kraftfahrzeugs 1 in mehreren Normalbetriebsmodi betrieben werden, in denen sie zur mittel- bis langreichweitigen Erfassung des Fahrzeugumfelds in einer Verkehrssituation während des Fahrbetriebs eingesetzt werden.

Vorliegend weist das Kraftfahrzeug 1 jedoch auch ein Verladeassistenzsystem 4 auf, dem eine Steuereinrichtung 5 zugeordnet ist, die auch die erwähnten Verarbeitungseinheiten umfasst. Das Verladeassistenzsystem 4 wird in einer Verladesituation aktiviert, wie sie schematisch in 2 dargestellt ist. Gezeigt ist dort das Kraftfahrzeug 1, welches in eine Transporteinheit 6, hier einen Lastkraftwagen 7, verladen werden soll, indem das Kraftfahrzeug 1 hier über eine Rampe 8 in einen engen Innenraum des Lastkraftwagens 7 verfahren wird.

Wird das Verladeassistenzsystem 4 aktiviert, so werden auch die Radarsensoren 2 aktiv geschaltet, allerdings in einem Verladebetriebsmodus, der sich vom Normalbetriebsmodus in mehrerlei Hinsicht unterscheidet. So ist zum einen im Verladebetriebsmodus eine erhöhte Winkelabdeckung im Azimut und in Elevation vorgesehen, um ein größeres Radarvolumen im Ultranahbereich abzudecken. Gleichzeitig sind die Mindesterfassungsreichweite und die Maximalerfassungsreichweite des Radarsensors deutlich reduziert, da der Fokus auf der Detektion drohender Kollisionen im Ultranahbereich beim Rangieren in und um die enge Transporteinheit 6 liegt, so dass im Übrigen Radardaten, die von weiter entfernt als 5 m empfangen wurden, gar nicht mehr ausgewertet werden. Die Frequenzbandbreite ist auf 4 GHz erhöht, um eine Abstandsauflösung im Bereich von ca. 5 cm zu erreichen. Die Rampenanzahl ist zudem auf mehr als 512 erhöht, um eine Dopplerauflösung im Bereich von 0,1 m/s zu erreichen. Somit kann die Bewegung des Kraftfahrzeugs 1 auch in einem sehr niedrigen Geschwindigkeitsbereich erfasst werden. Schließlich hat die Aktivierung des Verladebetriebsmodus die Folge, dass im Normalbetriebsmodus aktive Verarbeitungsfunktionen in den Verarbeitungseinheiten der Radarsensoren 2 unterdrückt werden, um sämtliche Berechnungsressourcen der Verarbeitungseinheiten der Radarsensoren 2 zur Auswertung der Radardaten im Hinblick auf die Funktion des Verladeassistenzsystems bereitzustellen. Insbesondere ist es bereits durch die Verarbeitungseinheiten der Radarsensoren 2 selbst möglich, beispielsweise eine Umfeldkarte des Ultranahbereichs zu ermitteln.

Ausgewertet werden die (durch die Verarbeitungseinheiten bereits weiterverarbeiteten) Radardaten der Radarsensoren 2 dann durch wenigstens ein Maßnahmenkriterium, welches bei einer drohenden Kollision als Maßnahme einen optischen und/oder akustischen Warnhinweis und/oder einen Fahreingriff zur Kollisionsvermeidung und/oder Kollisionsfolgenminderung auslöst. Dies ist insbesondere auch dann denkbar, wenn, wie in 2 angedeutet, eine Person 10 das Verladen des Kraftfahrzeugs über eine Fernsteuereinheit 9 fernsteuert. Dabei werden zudem in der Fernsteuereinheit 9 geeignete Informationen und Darstellungen, beispielsweise in Form einer Kartendarstellung, erzeugt, die das Steuern des Kraftfahrzeugs unter Berücksichtigung der aktuellen Radardaten ermöglichen.

Denkbar ist es jedoch auch, das Kraftfahrzeug 1 durch ein zur vollständig automatischen Führung des Kraftfahrzeugs ausgebildetes Fahrzeugsystem (hier nicht näher dargestellt) vollautomatisch zu verladen, wobei ebenso die Radardaten der Radarsensoren 2 im Verladebetriebsmodus berücksichtigt werden.