Title:
Radar-Verkehrsanordnung, insbesondere Radar-Verkehrsspiegel
Kind Code:
A1


Abstract:

Die Erfindung betrifft eine Radar-Verkehrsanordnung, insbesondere Radar-Verkehrsspiegel, mit zumindest einer Radar-Umlenkeinheit (11), welche zu einer gezielten Umlenkung von von einem Fahrzeug (12) ausgesendeten Radarstrahlen (13) an einem sichtbehindernden Verkehrshindernis (14) vorbei, vorgesehen ist. embedded image




Inventors:
Werber, Klaudius, Dipl.-Ing. (89134, Blaustein, DE)
Hahn, Markus, Dr.-Ing. (89233, Neu-Ulm, DE)
Dickmann, Juergen, Dr.-Ing. (89079, Ulm, DE)
Application Number:
DE102018000600A
Publication Date:
08/09/2018
Filing Date:
01/25/2018
Assignee:
Daimler AG, 70327 (DE)
International Classes:



Foreign References:
EP24876652012-08-15
Claims:
Radar-Verkehrsanordnung, insbesondere Radar-Verkehrsspiegel, mit zumindest einer Radar-Umlenkeinheit (11), welche zu einer gezielten Umlenkung von von einem Fahrzeug (12) ausgesendeten Radarstrahlen (13) an einem sichtbehindernden Verkehrshindernis (14) vorbei, vorgesehen ist.

Radar-Verkehrsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Radar-Umlenkeinheit (11) zumindest teilweise von einer Metallfläche und/oder einem Antennenarray gebildet ist.

Radar-Verkehrsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch zumindest ein an der Radar-Umlenkeinheit (11) angeordnetes Markerelement (16), welches zu einer eindeutigen Erkennbarkeit der Radar-Umlenkeinheit (11) für ein Fahrerassistenzsystems (17) des Fahrzeugs (12) vorgesehen ist.

Radar-Verkehrsanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Markerelement (16) zumindest teilweise von einem retroreflektierenden Spiegel und/oder von einem Mittel zum Beeinflussen von Polarisationseigenschaften der Radar-Umlenkeinheit (11) gebildet ist.

Fahrzeug mit einem Fahrerassistenzsystem (17), welches zu einer Kommunikation mit einer Radar-Verkehrsanordnung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche vorgesehen ist.

System mit einem Fahrzeug (12) nach Anspruch 5 und mit einer Radar-Verkehrsanordnung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 4.

Description:

Die Erfindung betrifft eine Radar-Verkehrsanordnung, insbesondere einen Radar-Verkehrsspiegel.

Aus der EP 2487665 A1 ist bereits ein Verfahren zur sichtverbindungsunabhängigen Datenübertragung von einem Sender zu einem Empfänger in einem Car-to-Car oder Car-to-Infrastructure Kommunikationssystem bekannt.

An schwer einsehbaren Verkehrsanordnungen ermöglichen klassische Verkehrsspiegel eine indirekte Sichtlinie zu relevanten anderen Teilnehmern, bevor eine direkte Sichtlinie möglich wird. Die Anordnung ist auch bei Kuppen und Senken denkbar.

Für die Einschätzung der jeweiligen Verkehrssituation und jeweils möglicher Gefahren, sowie für die Planung der bevorstehenden Trajektorie steht einem menschlichen Fahrer dadurch mehr Zeit zur Verfügung. Er hat somit für gewöhnlich die Möglichkeit sich für eine sanftere und ungefährlichere Trajektorie zu entscheiden, als wenn ihm diese frühere Information nicht zur Verfügung stünde.

Klassische Verkehrsspiegel sind für elektromagnetische Wellen im optischen, also für Menschen sichtbaren, Frequenzbereich ausgelegt. Die Nutzung von klassischen Verkehrsspiegeln durch technische, insbesondere kamerabasierte, Systeme ist sehr herausfordernd, da das perspektivisch klein gestauchte Spiegelbild zur Auswertung sehr hohe Kameraauflösungen benötigen würde. Zudem erfordern Verkehrsspiegel das Verständnis des Nutzers, dass es sich bei ihnen um Spiegel handelt. Die gespiegelte Verkehrssituation liegt dabei insbesondere nicht unter dem Empfangswinkel vor, sondern in einer von der Spiegelorientierung abhängigen anderen Stelle. Das hierfür notwendige Erkennen eines Spiegels ist bei klassischen Spiegeln für technische Systeme ebenfalls sehr herausfordernd.

Der Erfindung liegt insbesondere die Aufgabe zugrunde, eine Verkehrsanordnung, insbesondere einen Verkehrsspiegel, mit verbesserten Eigenschaften hinsichtlich einer Kompatibilität mit einem Fahrerassistenzsystem und/oder einem autonomen Fahrzeug bereitzustellen. Sie wird durch eine erfindungsgemäße Ausgestaltung entsprechend den Ansprüchen 1, 5 und 6 gelöst. Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.

Die Erfindung schlägt eine Radar-Verkehrsanordnung, insbesondere einen Radar-Verkehrsspiegel, mit zumindest einer Radar-Umlenkeinheit vor, welche zu einer gezielten Umlenkung von von einem Fahrzeug ausgesendeten Radarstrahlen an einem sichtbehindernden Verkehrshindernis vorbei, vorgesehen ist. Vorzugsweise ist die Radar-Umlenkeinheit dazu vorgesehen, einfallende Radarstrahlen um zumindest 5°, vorzugsweise um zumindest 10° und besonders bevorzugt um zumindest 15° umzulenken. Bevorzugt stellt die Radar-Verkehrsanordnung insbesondere eine Infrastrukturmaßnahme dar. Durch die erfindungsgemäße Radar-Verkehrsanordnung kann insbesondere eine vorteilhafte Kompatibilität einer Verkehrsanordnung, insbesondere eines Verkehrsspiegels, mit einem Fahrerassistenzsystem und/oder einem autonomen Fahrzeug bereitgestellt werden. Es kann insbesondere eine vorteilhafte Unterstützung von Fahrerassistenzsystemen und/oder von autonomen Fahrzeugen an schwer einsehbaren Verkehrsanordnungen bereitgestellt werden. Hierdurch kann wiederum eine hohe Sicherheit sowie eine hohe Effizienz von Fahrerassistenzsystemen und/oder von autonomen Fahrzeugen erreicht werden.

Unter einem „Radar-Verkehrsspiegel“ soll in diesem Zusammenhang insbesondere eine Verkehrsanordnung verstanden werden, welche dazu vorgesehen ist, insbesondere an schwer einsehbaren Verkehrsanordnungen eine indirekte Sichtlinie für Radarstrahlen, insbesondere eines Fahrerassistenzsystems und/oder eines autonomen Fahrzeugs bereitzustellen. Vorzugsweise ist der Radar-Verkehrsspiegel insbesondere an Standorten von klassischen Verkehrsspiegeln vorgesehen, bei welchen insbesondere eine Verkehrssituation vorliegt, bei der eine direkte Sichtlinie auf eine folgende Verkehrslage, wie insbesondere von einer Kuppe, einem Gebäude, Pflanzen oder dergleichen, verdeckt ist. Unter einer „Umlenkeinheit“ soll in diesem Zusammenhang insbesondere eine Einheit verstanden werden, welche dazu vorgesehen ist, einfallende Radarstrahlen in einer von der Einfallsrichtung verschiedenen Ausfallsrichtung auszusenden. Eine Umlenkung kann dabei sowohl passiv, wie insbesondere durch Reflektion, als auch aktiv, wie insbesondere durch ein aktives Aussenden entsprechender Radarstrahlen, erfolgen. Vorzugsweise wird mittels der Radar-Umlenkeinheit Radarstrahlung besser umgelenkt, als sichtbares Licht. Bevorzugt wird mittels der Radar-Umlenkeinheit prozentual relativ zu einer Gesamteinstrahlung der jeweiligen Strahlung mehr Radarstrahlung als sichtbares Licht umgelenkt. Besonders bevorzugt wird zumindest 40%, vorzugsweise zumindest 60% und besonders bevorzugt zumindest 80% einfallender Strahlung im Radar-Frequenzbereich umgelenkt und/oder reflektiert. Ferner soll dabei unter „Radarstrahlen“ insbesondere Strahlung mit einer Frequenz zwischen 20 MHz und 130 GHz verstanden werden.

Ferner wird vorgeschlagen, dass die Radar-Umlenkeinheit zumindest teilweise von einer Metallfläche und/oder einem Antennenarray gebildet ist. Vorzugsweise ist die Metallfläche dabei insbesondere zu einer passiven Reflektion der Radarstrahlen vorgesehen. Im ebenen Fall entspricht bei der Metallfläche der Einfallswinkel insbesondere dem Ausfallswinkel, insbesondere entsprechend einem optischen Spiegel. Bevorzugt kann das Antennenarray sowohl aktiv als auch passiv ausgebildet sind. Vorzugsweise werden bei dem Antennenarray die einfallenden Radarwellen in einer von der Eingangsrichtung verschiedenen Ausgangsrichtung weitergeleitet. Der Einfallswinkel muss dabei insbesondere nicht notwendig gleich dem Ausfallswinkel sein. Bevorzugt muss das Antennenarray jedoch reziprok arbeiten, das heißt insbesondere, dass wenn ein Einfallswinkel φ1 zu einem Ausfallswinkel φ2 führt, ein Einfallswinkel φ2 zu einem Ausfallswinkel φ1 führen muss. Dadurch kann insbesondere eine besonders zuverlässige und konstruktiv einfache Radar-Umlenkeinheit bereitgestellt werden. Es kann insbesondere eine Radar-Umlenkeinheit bereitgestellt werden, mittels welcher gezielt Radarstrahlung umgelenkt werden kann. Wie bei den klassischen Spiegeln sind verschiedene Richtcharakteristiken der Radar-Umlenkeinheit denkbar, wie beispielsweise Konkav-Metallflächen zur Fokussierung auf einen besonders relevanten Punkt, oder Konvex- Metallflächen für ein besonders weites reflektiertes Blickfeld. Diese Art, Verkehrsanordnungen durch Hinzufügen von Zusatzinformationen für technische Systeme besser nutzbar zu machen, lässt sich unter Verwendung von jeweils auf die Sensortechnologie angepassten Spiegeln auch auf andere Sensortechnologien der Umfelderfassung anwenden, wie beispielsweise Kameras, Lidar, Ultraschall oder dergleichen.

Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass die Radar-Verkehrsanordnung zumindest ein an der Radar-Umlenkeinheit angeordnetes Markerelement aufweist, welches zu einer eindeutigen Erkennbarkeit der Radar-Umlenkeinheit für ein Fahrerassistenzsystem des Fahrzeugs vorgesehen ist. Hierdurch kann die Radar-Umlenkeinheit und/oder die gesamte Radar-Verkehrsanordnung technischen Systemen, wie insbesondere Fahrerassistenzsystemen und/oder autonomen Fahrzeugen, als solche erkennbar gemacht werden. Es sind verschiedene, einem Fachmann als sinnvoll erscheinende Ausbildungen des Markerelements denkbar. Vorzugsweise soll in diesem Zusammenhang unter einem „Markerelement“ insbesondere ein Element der Radar-Verkehrsanordnung verstanden werden, welches zu einer Identifizierung der Radar-Verkehrsanordnung dient. Bevorzugt bildet das Markerelement insbesondere eine Signatur aus, welche von einem technischen System eindeutig erfasst und eindeutig einer Radar-Verkehrsanordnung zugeordnet werden kann.

Es wird ferner vorgeschlagen, dass das Markerelement zumindest teilweise von einem retroreflektierenden Spiegel und/oder von einem Mittel zum Beeinflussen von Polarisationseigenschaften der Radar-Umlenkeinheit gebildet ist. Vorzugsweise können insbesondere Polarisationsdrehungen zur besseren Erkennbarkeit der Radar-Verkehrsanordnung verwendet werden. Alternativ oder zusätzlich kann das Markerelement von einem spezifischen Muster gebildet sein, mit welchem die Radar-Umlenkeinheit beklebt ist. Vorzugsweise kann das Muster insbesondere auch mit anderen Sensoren des Fahrzeugs erkannt werden, um eine verbesserte Erkennbarkeit zu gewährleisten. Besonders bevorzugt können alle relevanten Informationen über aufgestellte erfindungsgemäße Radar-Verkehrsanordnungen in digitalen Karten abgelegt werden, auf die die technischen Systeme Zugriff haben. Diese Informationen können insbesondere ihre Position und Orientierung sein, jedoch auch Zusatzinformationen wie Rückstrahlverhalten, Richtcharakteristik, oder dergleichen umfassen. Alle relevanten Informationen können beispielsweise lokal wie insbesondere durch C2X-Systeme an alle relevanten technischen Systeme gebroadcastet werden.

Ferner geht die Erfindung aus von einem Fahrzeug mit einem Fahrerassistenzsystem, welches zu einer Kommunikation mit der Radar-Verkehrsanordnung vorgesehen ist. Des Weiteren geht die Erfindung aus von einem System mit dem Fahrzeug und mit der Radar-Verkehrsanordnung.

Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Figurenbeschreibung. In der Figur ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Figur, die Figurenbeschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.

Dabei zeigt:

  • 1 Eine beispielhafte Verkehrssituation mit einer erfindungsgemäßen Radar-Verkehrsanordnung, mit einem ersten Fahrzeug das ein Fahrerassistenzsystem umfasst, und mit einem entgegenkommenden zweiten Fahrzeug.

Die 1 zeigt eine erfindungsgemäße Radar-Verkehrsanordnung 10. Die Radar-Verkehrsanordnung 10 ist von einem Radar-Verkehrsspiegel gebildet. Grundsätzlich wäre jedoch auch eine andere einem Fachmann als sinnvoll erscheinende Ausgestaltung der Radar-Verkehrsanordnung 10 denkbar. Die Radar-Verkehrsanordnung 10 weist eine Radar-Umlenkeinheit 11 auf. Die Radar-Umlenkeinheit 11 ist zu einer gezielten Umlenkung von von einem Fahrzeug 12 ausgesendeten Radarstrahlen 13 an einem sichtbehindernden Verkehrshindernis 14 vorbei, vorgesehen. Die Radar-Umlenkeinheit 11 ist beispielhaft von einer Metallfläche gebildet. Grundsätzlich wäre jedoch auch eine andere, einem Fachmann als sinnvoll erscheinende Ausbildung der Radar-Umlenkeinheit 11 denkbar, wie beispielsweise als Antennenarray.

Ferner weist die Radar-Verkehrsanordnung 10 ein an der Radar-Umlenkeinheit 11 angeordnetes Markerelement 16 auf. Das Markerelement 16 ist vor der Radar-Umlenkeinheit 11 angeordnet. Das Markerelement 16 ist zu einer eindeutigen Erkennbarkeit der Radar-Umlenkeinheit 11 für ein Fahrerassistenzsystem 17 des Fahrzeugs 12 vorgesehen. Das Markerelement 16 ist von einem retroreflektierenden Spiegel gebildet. Grundsätzlich wäre jedoch auch eine andere, einem Fachmann als sinnvoll erscheinende Ausgestaltung des Markerelements 16 denkbar, wie beispielsweise als Mittel zum Beeinflussen von Polarisationseigenschaften der Radar-Umlenkeinheit 11.

Die Radar-Verkehrsanordnung 10 ist beispielhaft an einer Straßenkurve 18 einer schwer einsehbaren Verkehrssituation angeordnet. Beispielhaft ist ein nach der Straßenkurve 18 folgender Straßenverlauf durch ein Verkehrshindernis 14 verdeckt. Das Verkehrshindernis 14 verdeckt eine direkte Sichtlinie auf den nach der Straßenkurve 18 folgenden Straßenverlauf. Das Verkehrshindernis 14 ist beispielhaft von einem Gebäude gebildet, wobei auch andere Ausbildungen, wie beispielsweise als Vegetation oder Kuppe, denkbar sind. Besonders bevorzugt können alle relevanten Informationen über aufgestellte Radar-Verkehrsanordnungen 10 in digitalen Karten abgelegt werden, auf die Fahrzeuge 12 bzw. das Fahrerassistenzsystem 17 Zugriff haben. Diese Informationen können ihre Position und Orientierung sein, jedoch auch Zusatzinformationen wie Rückstrahlverhalten, Richtcharakteristik, oder dergleichen umfassen. Alle relevanten Informationen werden beispielsweise lokal wie insbesondere durch C2X-Systeme an alle relevanten technischen Systeme gebroadcastet werden.

Das erste Fahrzeug 12 weist das Fahrerassistenzsystem 17 auf. Das Fahrerassistenzsystem 17 erfasst mittels Radarstrahlen 13 eine sich vor dem ersten Fahrzeug 12 befindliche Verkehrssituation. Das Fahrerassistenzsystem 17 ist zu einer Kommunikation mit der Radar-Verkehrsanordnung 10 vorgesehen. Das Fahrerassistenzsystem 17 erkennt die Radar-Verkehrsanordnung 10 eindeutig über das Markerelement 16. Das Fahrzeug 12 und die Radar-Verkehrsanordnung 10 bilden ein System.

Fährt das erste Fahrzeug 12 beispielsweise autonom an den schwer einsehbaren Straßenabschnitt heran, stellt die Radar-Verkehrsanordnung 10 eine indirekte Sichtlinie zu einem auf direktem Weg verdeckten Straßenbereich her. Das erste Fahrzeug 12 erhält aus der digitalen Karte Informationen über die Existenz, die Position und die Orientierung der Radar-Verkehrsanordnung 10. Ein im verdeckten Straßenbereich entgegenkommendes zweites Fahrzeug 19 erzeugt über die Radar-Verkehrsanordnung 10 einen vom ersten Fahrzeug 12 gemessenen Radarreflex mit hoher gemessener Doppler-Geschwindigkeit. Da die Radar-Verkehrsanordnung 10 bauartbedingt den Bereich hinter sich abschirmt, oder da das erste Fahrzeug 12 aus der Karte weiß, dass hinter der Radar-Verkehrsanordnung 10 keine Straße führt auf der ein Fahrzeug einen derartigen gemessenen Radarreflex erzeugen kann, kann es mithilfe der Positions- und Orientierungsinformation aus der Karte auf den tatsächlichen Reflexpunkt des gemessenen Radarreflexes zurückschließen und somit das entgegenkommende zweite Fahrzeug 19 detektieren.

Falls die Zusatzinformationen über die Radar-Verkehrsanordnung 10 nicht durch das Fahrerassistenzsystem 17 selber bestimmt werden können sondern beispielsweise über die digitale Karte oder die C2X-Systeme hinzugegeben werden müssen, ist zusätzlich eine Selbst-Lokalisierung des Fahrerassistenzsystems 17 erforderlich, um auf die jeweilige relative Anordnung zu der Radar-Verkehrsanordnung 10 schließen zu können. Insbesondere in Autonomen Fahrzeugen kann eine gute Selbstlokalisierung als gegeben vorausgesetzt werden. Je nach Auflösung und Genauigkeit bzw. Qualität der einzelnen Komponenten kann durch den Radar-Spiegel eine Existenzwahrscheinlichkeit eines anderen Verkehrsteilnehmers im vom Spiegel beobachteten Bereich, oder auch weitere Eigenschaften wie Entfernung, Winkel, radiale Geschwindigkeit, Radar-Reflektivität oder dergleichen bestimmt werden.

Zudem kann das erste Fahrzeug 12 die Radar-Verkehrsanordnung 10 auch als Landmarke verwenden und damit die Lokalisation des Fahrzeugs 12 verbessern. Die Radar-Verkehrsanordnung 10 kann insbesondere aktiv steuerbar gemacht werden, sodass spezielle interessante Bereiche durch die Radar-Verkehrsanordnung 10 ausgeleuchtet werden könnten. Die aktive Steuerung der Radar-Verkehrsanordnung 10 könnte durch die C2X-Systeme oder über einen spezifischen Zyklus erfolgen, in dem der interessante Bereich durchfahren wird. Bei Verwendung der Radar-Verkehrsanordnung 10 bei dem Fahrerassistenzsystem 17 können die durch die Radar-Verkehrsanordnung 10 ermittelten Informationen dem Fahrer beispielsweise auf einem Display weitergegeben werden.

Bezugszeichenliste

10
Radar-Verkehrsanordnung
11
Radar-Umlenkeinheit
12
Fahrzeug
13
Radarstrahl
14
Verkehrshindernis
16
Markerelement
17
Fahrerassistenzsystem
18
Straßenkurve
19
Fahrzeug

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.

Zitierte Patentliteratur

  • EP 2487665 A1 [0002]