Title:
Fahrerassistenzsystem zur Erfassung einer Zustandsgröße einer Luft mithilfe eines Laserstrahls und einer Radarwelle
Kind Code:
A1


Abstract:

Die Erfindung betrifft ein Fahrerassistenzsystem (1) für ein Fahrzeug (2) zur Erfassung einer Umgebung (34) des Fahrzeugs (2), das Fahrerassistenzsystem (1) aufweisend einen Oszillator (4), der eine erste Radarwelle (10) erzeugt, einen ersten Laser (5), der einen ersten Laserstrahl (6) erzeugt, einen Konverter (7) und eine Phasenregelschleife (33) mit einer Führungsgröße und einer Phase der ersten Radarwelle (10) als Regelgröße, wobei der Konverter (7) einen ersten Teilstrahl (8) des ersten Laserstrahls (6) in eine zweite Radarwelle (9) umwandelt, eine Phase der zweiten Radarwelle (9) die Führungsgröße ist und das Fahrerassistenzsystem (1) die erste Radarwelle (10) und einen zweiten Teilstrahl (11) des ersten Laserstrahls (6) gleichzeitig aussendet, um zumindest anhand eines Unterschiedes zwischen einer Laufzeit der ersten Radarwelle (10) und einer Laufzeit des zweiten Teilstrahls (11) zumindest einen Wert einer Zustandsgröße einer Luft der Umgebung (34) zu bestimmen. embedded image




Inventors:
Straschill, Rainer (81549, München, DE)
Application Number:
DE102018114981A
Publication Date:
08/02/2018
Filing Date:
06/21/2018
Assignee:
FEV Europe GmbH, 52078 (DE)
International Classes:



Foreign References:
201401040512014-04-17
77421522010-06-22
Other References:
„The Refractive Index of Air‟, Metrologia 2 (1966), Seiten 71-80, von B. Edlen
„The Refractivity of Air‟, Journal of Research of the National Bureau of Standards, Vol. 86, No. 1, January-February 1981, von Frank E. Jones
Claims:
Fahrerassistenzsystem (1) für ein Fahrzeug (2) zur Erfassung einer Umgebung (34) des Fahrzeugs (2), das Fahrerassistenzsystem (1) aufweisend einen Oszillator (4), der eine erste Radarwelle (10) erzeugt, einen ersten Laser (5), der einen ersten Laserstrahl (6) erzeugt, einen Konverter (7) und eine Phasenregelschleife (33) mit einer Führungsgröße und einer Phase der ersten Radarwelle (10) als Regelgröße, wobei der Konverter (7) einen ersten Teilstrahl (8) des ersten Laserstrahls (6) in eine zweite Radarwelle (9) umwandelt, eine Phase der zweiten Radarwelle (9) die Führungsgröße ist und das Fahrerassistenzsystem (1) die erste Radarwelle (10) und einen zweiten Teilstrahl (11) des ersten Laserstrahls (6) gleichzeitig aussendet, um zumindest anhand eines Unterschiedes zwischen einer Laufzeit der ersten Radarwelle (10) und einer Laufzeit des zweiten Teilstrahls (11) zumindest einen Wert einer Zustandsgröße einer Luft der Umgebung (34) zu bestimmen.

Fahrerassistenzsystem (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Phasenregelschleife (33) zumindest einen ersten Frequenzteiler (17) aufweist, mit dem eine Frequenz der ersten Radarwelle (10) einstellbar ist.

Fahrerassistenzsystem (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Laser (5) ein abstimmbarer Laser (5) ist.

Fahrerassistenzsystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrerassistenzsystem (1) einen zweiten Laser (51) aufweist, der mit dem ersten Laser (5) derart gekoppelt ist, dass der erste Laser (5) den zweiten Laser (51) mithilfe des ersten Laserstrahls (6), des ersten oder zweiten Teilstrahls (11) anregen kann, wobei der zweite Laser (51) einen zweiten Laserstrahl (57) mit einer Wellenlänge erzeugt, die unterschiedlich zu einer Wellenlänge des ersten Laserstrahls (6) ist, der zweite Laserstrahl (57) eine feste Phasenbeziehung zu dem ersten Laserstrahl (6) hat, und das Fahrerassistenzsystem (1) den zweiten Laserstrahl (57) gleichzeitig mit dem zweiten Teilstrahl (11) aussendet.

Fahrerassistenzsystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrerassistenzsystem (1) einen weiteren Oszillator zum Erzeugen einer dritten Radarwelle (58) und eine weitere Phasenregelschleife (53) aufweist und die weitere Phasenregelschleife (53) den weiteren Oszillator derart regelt, dass die dritte Radarwelle (58) jeweils eine feste Phasenbeziehung zu der ersten Radarwelle (10) und dem zweiten Teilstrahl (11) hat und eine gegenüber der ersten Radarwelle (10) verschiedene Frequenz hat, und das Fahrerassistenzsystem (1) die dritte Radarwelle (58), die erste Radarwelle (10) und den zweiten Teilstrahl (11) gleichzeitig aussendet.

Verfahren zur Erfassung einer Umgebung (34) eines Fahrzeugs (2) mit den folgenden Schritten:
- Erzeugen eines ersten Laserstrahls (6) in einem ersten Schritt,
- Erzeugen einer zweiten Radarwelle (9) mithilfe eines Konverters (7) und eines ersten Teilstrahls (8) des ersten Laserstrahls (6) in einem zweiten Schritt,
- Erzeugen einer ersten Radarwelle (10) mithilfe eines Oszillators (4) und Regeln des Oszillators (4) mithilfe einer Phasenregelschleife (33) mit einer Phase der ersten Radarwelle (10) als Regelgröße und einer Phase der zweiten Radarwelle (9) als Führungsgröße in einem dritten Schritt,
- Gleichzeitiges Aussenden der ersten Radarwelle (10) und eines zweiten Teilstrahls (11) des ersten Laserstrahls (6) in einem vierten Schritt,
- Messen einer jeweiligen Laufzeit der ersten Radarwelle (10) und des zweiten Teilstrahls (11) zwischen dem Fahrerassistenzsystem (1) und einem Objekt (30), an dem der zweite Teilstrahl (11) und die erste Radarwelle (10) reflektiert werden, in einem fünften Schritt,
- Ermitteln eines Wertes einer Zustandsgröße der Luft der Umgebung (34) anhand der Laufzeiten in einem sechsten Schritt.

Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Schritte eins bis sechs mehrere Male durchgeführt werden und zumindest anhand der jeweils gemessenen Laufzeiten ein Modell generiert wird, welches zumindest ein Ausbreitungsverhalten des zweiten Teilstrahls (11) und/oder der ersten Radarwelle (10) in Abhängigkeit der Zustandsgröße berücksichtigt.

Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Generierung des Modells ein gemessener Wert der Zustandsgröße mit einfließt, wobei der gemessene Wert zu einem Zeitpunkt gemessen wird, in dem sich das Fahrzeug (2) in einem Luftvolumen befindet, in dem sich zuvor der zweite Teilstrahl (11) und die erste Radarwelle (10) ausgebreitet haben.

Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem Generieren des Modells zumindest eine erste Materialeigenschaft des Objektes (30) bekannt ist und mithilfe des Modells, der gemessen Laufzeiten und zumindest eines gemessenen Wertes der Zustandsgröße die erste oder eine weitere Materialeigenschaft eines zu detektierenden Objektes erkannt wird.

Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest anhand des Wertes der Zustandsgröße ein erster Zustand einer Fahrbahn (61), auf dem sich das Fahrzeug (2) befindet, bestimmt wird, zumindest mithilfe eines Raddrehzahlsensors (39, 40) eines Rades des Fahrzeugs (2) und einem Reibwertmodell zur Bestimmung eines Reibwertes zwischen dem Rad und der Fahrbahn (61) ein zweiter Zustand der Fahrbahn (61) bestimmt wird, ein Vergleich zwischen dem ersten Zustand der Fahrbahn (61) und dem zweiten Zustand der Fahrbahn (61) durchgeführt wird und anhand eines Ergebnisses des Vergleiches das Modell korrigiert wird.

Description:

Die Erfindung betrifft ein Fahrerassistenzsystem für ein Fahrzeug zur Erfassung einer Umgebung des Fahrzeugs mit einem Laser.

Ein derartiges Fahrerassistenzsystem ist aus der US 2014/0104051 A1 bekannt. Darin wird der Laser verwendet, um einen Abstand zwischen einem in der Umgebung befindlichen weiteren Fahrzeug zu dem Fahrzeug zu bestimmen. Eine gleiche Anwendung findet ein in der US 7,742,152 B2 beschriebener Laser. Des Weiteren ist es bekannt, mit Hilfe von Temperatur- und Feuchtigkeitssensoren des Fahrzeugs einen Zustand einer unmittelbar das Fahrzeug umgebenden Luft zu erfassen. Soll jedoch eine Sicherheit des Fahrzeugs weiter erhöht werden, so ist es hilfreich, zumindest eine Zustandsgröße der Luft in einem vor dem Fahrzeug befindlichen Raum zu erfassen. Beispielsweise kann mit einer Kenntnis über die Zustandsgröße eine Wahrscheinlichkeit über eine Glatteisbildung auf einer Fahrbahn berechnet werden.

Ausgehend hiervon ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Fahrerassistenzsystem für ein Fahrzeug zur Erfassung einer Umgebung des Fahrzeugs dahingehend zu verbessern, dass eine Zustandsgröße einer Luft eines vor dem Fahrzeug befindlichen Raumes bestimmt werden kann.

Diese Aufgabe wird mit einem Fahrerassistenzsystem mit den Merkmalen des Anspruches 1 und einem Verfahren mit den Merkmalen des Anspruches 6 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen des Fahrerassistenzsystems und Weiterbildungen des Verfahrens sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.

Zur Lösung der Aufgabe wird ein Fahrerassistenzsystem für ein Fahrzeug zur Erfassung einer Umgebung des Fahrzeugs vorgeschlagen. Das Fahrerassistenzsystem weist einen Oszillator, der eine erste Radarwelle erzeugt, einen ersten Laser, der einen ersten Laserstrahl erzeugt, einen Konverter und eine Phasenregelschleife auf. Die Phasenregelschleife hat eine Führungsgröße und eine Regelgröße. Die Regelgröße ist eine Phase der ersten Radarwelle. Der Konverter wandelt erfindungsgemäß einen ersten Teilstrahl des ersten Laserstrahls in eine zweite Radarwelle um. Weiterhin ist eine Phase der zweiten Radarwelle die Führungsgröße der Phasenregelschleife. Das Fahrerassistenzsystem sendet die erste Radarwelle und einen zweiten Teilstrahl des ersten Laserstrahls gleichzeitig aus, um zumindest anhand eines Unterschiedes zwischen einer Laufzeit der ersten Radarwelle und einer Laufzeit des zweiten Teilstrahls zumindest einen Wert einer Zustandsgröße einer Luft der Umgebung zu bestimmen.

Mit der jeweiligen Phase ist ein aktueller Winkel, gemessen in rad, einer ersten bzw. zweiten Schwingung gemeint, die die erste bzw. die zweite Radarwelle erzeugen. Die Umgebung des Fahrzeugs kann zum einen weitere Fahrzeuge, Luft eines unmittelbar an das Fahrzeug angrenzenden Raumes, der das Fahrzeug berührt, und vor allem Luft eines Raumes, der sich in Fahrtrichtung vor dem Fahrzeug befindet und das Fahrzeug nicht berührt, im Folgenden als vorderer Raum bezeichnet, umfassen. Die Zustandsgröße der Luft ist vorzugsweise eine mittlere Temperatur der Luft in dem vorderen Raum.

Der Konverter weist vorzugsweise einen Kristall, insbesondere Indium-Antimonit, und noch bevorzugter Indium-Phosphit-Antimonit, auf. Trifft der erste Teilstrahl auf den Kristall, so wird der Kristall in einen angeregten Zustand überführt. Geht der Kristall von seinem angeregten Zustand wieder in seinen Grundzustand über, gibt der Kristall einen Teil der Energie in Form von Radarstrahlung ab.

Die Radarstrahlung umfasst hierbei die zweite Radarwelle, wobei eine Energie des zweiten Teilstrahls, die sich aus dem Produkt der Planck-Kontante h und einer Frequenz des ersten Teilstrahls berechnet, ein ganzzahliges Vielfaches einer Energie der zweiten Radarwelle, die sich aus einem Produkt aus der Planck-Konstante h und einer Frequenz der zweiten Radarwelle berechnet, ist.

Damit der erste Teilstrahl zum einen zu dem Konverter gelangt und zum anderen auch in Richtung eines Objektes vor dem Fahrzeug ausgesendet werden kann, wird der erste Laserstrahl in zumindest einen ersten Teilstrahl, der zu dem Konverter geleitet wird, und in einen zweiten Teilstrahl, der zu einem Ausgang des Fahrerassistenzsystems geleitet wird, aufgeteilt. Der Konverter umfasst bevorzugt eine Halterung oder ein Gehäuse, welches den Kristall sichert und ausrichtet.

Zur Erzeugung der zweiten Radarwelle kann der Konverter eine dotierte Glasfaser, besonders vorteilhaft eine Ytterbium-dotierte Glasfaser, aufweisen. Der Konverter erzeugt aus dem ersten Teilstrahl durch unelastische Streuung, vorzugsweise durch Brillouin-Streuung, die zweite Radarwelle. Zur Erzeugung der zweiten Radarwelle kann neben dem ersten Teilstrahl gemäß einer speziellen Variante ein weiterer Laserstrahl, der phasensynchron zu dem ersten Teilstrahl ist, verwendet werden. Der weitere Laserstrahl kann vorzugsweise in einen ersten Teilstrahl des weiteren Laserstrahls und einen zweiten Teilstrahl des weiteren Laserstrahls aufgeteilt werden. Der zweite Teilstrahl des weiteren Laserstrahls wird bei dieser Variante gleichzeitig mit der ersten Radarwelle und dem zweiten Teilstrahl ausgesandt. In einer weiteren Variante besteht der Konverter aus einer Photodiode, die von dem ersten Teilstrahl und dem weiteren Laserstrahl oder dem ersten Teilstrahl und dem ersten Teilstrahl des weiteren Laserstrahls beleuchtet wird.

Über eine Streifenleitung kann die zweite Radarwelle zu einem Eingang der Phasenregelschleife geleitet werden. Die Laufzeit der ersten Radarwelle, im Folgenden erste Laufzeit genannt, und die Laufzeit des zweiten Teilstrahls, im Folgenden zweite Laufzeit genannt können wie folgt ermittelt werden. Bevorzugt wird ein erster Zeitpunkt, in dem die erste Radarwelle und der zweite Teilstrahl gleichzeitig in Richtung des Objektes ausgesendet werden erfasst. Im Anschluss daran wird ein zweiter Zeitpunkt, in dem die an dem Objekt reflektierte erste Radarwelle mit einem ersten Detektor empfangen wird, und ein dritter Zeitpunkt, in dem der an dem Objekt reflektierte zweite Teilstrahl mit einem zweiten Detektor empfangen wird, erfasst. Die erste Laufzeit ist der Zeitunterschied zwischen dem zweiten und dem ersten Zeitpunkt und die zweite Laufzeit der Zeitunterschied zwischen dem dritten und dem ersten Zeitpunkt.

Die Erfindung beruht auf dem Gedanken, dass die Lichtgeschwindigkeit einer elektromagnetischen Welle in Luft von einem Wert der Zustandsgröße und Werten von weiteren Zustandsgrößen der Luft und einer Wellenlänge der elektromagnetischen Welle, abhängt. Die Zustandsgröße und die weiteren Zustandsgrößen können beispielsweise eine Temperatur, ein Druck, eine relative Feuchte und ein CO2-Gehalt der Luft sein. Berechnungsvorschriften, die einen Zusammenhang zwischen diesen Zustandsgrößen und der Lichtgeschwindigkeit in Luft beschreiben, sind in der Veröffentlichung „The Refractive Index of Air‟, Metrologia 2 (1966), Seiten 71-80, von B. Edlen [1] und in der Veröffentlichung „The Refractivity of Air‟, Journal of Research of the National Bureau of Standards, Vol. 86, No. 1, January-February 1981, von Frank E. Jones [2] und in der Veröffentlichung „The refraction and dispersion of air for the visible spectrum“, Barrell, H.; Sears, J. E., Jr., Phil. Trans. Roy. Soc. London, A238: 1-64; 1939, [3] beschrieben. Beispielsweise lässt sich die von der Wellenlänge abhängige Lichtgeschwindigkeit cλ, durch eine Lösung des folgenden Gleichungssystems, das in [2] beschrieben ist, berechnen bzw. approximieren: cλ=c0n,embedded image(n1)tp=KλDtp,embedded imageDtp=p[1+p(0.8170.0133t)×106](1+0.0036610t),embedded image(n1)tp=(n1)sDtpDs,embedded image(n1)tp=p(n1)s720.775·[1+p(0.8170.0133t)×106][1+0.0036610t].embedded imagewobei Ds ein Dichtefaktor für Luft unter Standardbedingungen mit dem Wert 720,775, n ein von der Wellenlänge abhängiger Dispersionsindex und c0 die Vakuumlichtgeschwindigkeit ist und Kλ aus der Tabelle V auf Seite 29 in [3] und den Gleichungen 5.1-5.3 in [3] entnommen werden kann. Der Druck p der Luft wird in Torr und Temperatur der Luft t in °C gemessen.

Eine Änderung eines Wertes der Zustandsgröße oder der weiteren Zustandsgrößen haben jeweils einen unterschiedlich starken Einfluss auf eine Änderung der Lichtgeschwindigkeit. Dabei wirken sich eine prozentuale Änderung der Temperatur, des Druckes, der relativen Feuchte und des CO2-Gehaltes jeweils in absteigender Reihenfolge auf eine Änderung der Lichtgeschwindigkeit aus. Hinzu kommt, dass die jeweiligen Werte der Zustandsgröße und der weiteren Zustandsgrößen der Luft in dem vorderen Raum für gewöhnlich unterschiedlich stark entlang einer Fahrtrichtung des Fahrzeugs schwanken. So ist beispielsweise eine Änderung des Druckes entlang der Fahrtrichtung üblicherweise prozentual geringer als eine Änderung der Temperatur oder der relativen Feuchte entlang der Fahrtrichtung. Werden neben der ersten und der zweiten Laufzeit zusätzlich Werte die weiteren Zustandsgrößen mit Hilfe von Sensoren des Fahrzeugs gemessen, beispielsweise jeweils ein Wert des Drucks, der relativen Feuchte und des CO2-Gehalts, so kann mit Hilfe aller gemessenen Größen die mittlere Temperatur der Luft des vorderen Raumes approximiert werden.

Dies ermöglicht es, insbesondere bei kritischen Wetterbedingungen, wie bei Glatteis oder Nebel, die Umgebungsbedingungen der Luft des vorderen Raumes und bevorzugt auch einen Zustand einer Oberfläche einer Fahrbahn, auf der das Fahrzeug sich bewegt, zu approximieren. Beispielsweise kann bei Wetterbedingungen, bei denen eine Bildung von Glatteis sehr wahrscheinlich ist, eine minimale Änderung der relativen Feuchte oder der Temperatur die Glatteisbildung bewirken.

Die Zustandsgröße der Luft mit Hilfe des vorgeschlagenen Fahrerassistenzsystems zu bestimmen, hat nun mehrere Vorteile.

Durch eine Erfassung der ersten und zweiten Laufzeit und dadurch, dass eine Wellenlänge der ersten Radarwelle und eine Wellenlänge des zweiten Teilstrahls bekannt sind, können mit Hilfe der Laufzeiten und der Wellenlängen zumindest zwei Werte von Stützstellen von zumindest einer der oben genannten Berechnungsvorschriften für die Berechnung der von der Wellenlänge abhängigen Lichtgeschwindigkeit bestimmt werden. Mit Hilfe der Berechnungsvorschriften kann ein Gleichungssystem zur Bestimmung der mittleren Temperatur der Luft des vorderen Raumes aufgestellt werden, das die erste und die zweite Laufzeit und Werte der weiteren Zustandsgrößen der Luft, wie beispielsweise der relativen Feuchte, des CO2-Gehalts und/oder des Drucks enthält.

Gemäß einer ersten Variante ist es möglich, dass die Werte der weiteren Zustandsgrößen der Luft mithilfe der Sensoren gemessen werden.

Gemäß einer zweiten Variante kann vorgesehen sein, dass die Werte der weiteren Zustandsgrößen der Luft für die Berechnung des Wertes der Zustandsgröße als konstant angenommen werden. Bei dieser zweiten Variante der Berechnung des Wertes der Zustandsgröße werden vorzugsweise Werte der weiteren Zustandsgrößen verwendet, die die Luft in einer Region, in der sich das Fahrzeug zu einem Zeitpunkt, in dem die Laufzeiten gemessen werden, befindet, im Jahresmittel aufweist. Die zweite Variante stellt zwar eine kostengünstige Methode zur Berechnung des Wertes der Zustandsgröße dar, ist aber gegenüber der ersten Variante ungenauer.

Die Wellenlänge der Radarwelle beträgt etwa 1 mm bis 1 cm, im Folgenden erste Wellenlänge genannt, und die Wellenlänge des zweiten Teilstrahls etwa 1 nm bis 1 µm, im Folgenden zweite Wellenlänge genannt. Dadurch, dass die zweite Wellenlänge um einen Faktor von etwa 1000 kleiner als die erste Wellenlänge ist, liegen die beiden Stützstellen in einem möglichen Raum von möglichen Stützstellen vergleichsweise weit auseinander. Dies kann den Vorteil haben, dass das Gleichungssystem besonders gut konditioniert ist, wobei eine gute Konditionierung bedeutet, dass sich eine Ungenauigkeit einer einzelnen Größe, hier die erste und/oder zweite Wellenlänge, verhältnismäßig wenig auf eine Änderung einer zu errechnenden Größe, hier die mittlere Temperatur, auf Basis des Gleichungssystems auswirkt.

Ein weiterer Vorteil ist, dass die erste Radarwelle durch den mit Hilfe der Phasenregelschleife geregelten Oszillator unter Verwendung der zweiten Radarwelle als Führungsgröße erzeugt wird. Dies bewirkt, dass die erste Radarwelle jeweils eine feste Phasenbeziehung zu dem ersten Laserstrahl, dem ersten und zweiten Teilstrahl hat und eine Frequenzschwankung über ein Zeitintervall der ersten Radarwelle deutlich geringer als bei einer Verwendung eines Schwingquarzes als Taktgeber für den Oszillator ist. Eine feste Phasenbeziehung zwischen einer ersten und einer zweiten Welle meint, dass sich eine Phase der ersten Welle durch ein Produkt mit einer Phase der zweiten Welle als einen ersten Faktor und einer konstanten Zahl als einen zweiten Faktor beschreiben lässt.

Des Weiteren würde bei einer Verwendung von zwei verschiedenen Quarzen eine Ungenauigkeit eines jeweiligen Quarzes bei sich verändernden Umgebungsbedingungen unterschiedlich stark sein, wodurch jeweilige mit Hilfe der Quarze erzeugte Frequenzen unterschiedlich stabil über einen Zeitraum sind und zu hohen Messungenauigkeiten führen könnten.

Bei dem vorgeschlagenen Fahrerassistenzsystem hingegen funktioniert der erste Laser wie ein Taktgeber für den Oszillator, wodurch eine Ungenauigkeit des Oszillators und damit ein Phasenrauschen der ersten Welle reduziert werden kann. Kann die erste Radarwelle mit der ersten Wellenlänge durch die zweite Radarwelle stabiler, d.h. mit einem geringeren Phasenrauschen, als mit einem Schwingquarz erzeugt werden, so kann der Wert der Zustandsgröße präziser bestimmt werden.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Phasenregelschleife zumindest einen ersten Frequenzteiler aufweist, mit dem eine Frequenz der ersten Radarwelle einstellbar ist. Dadurch, dass die Frequenz der ersten Radarwelle einstellbar ist, können weitere Werte von Stützstellen der Berechnungsvorschriften ermittelt werden. Der gleiche Vorteil ergibt sich, wenn der erste Laser als ein abstimmbarer Laser ausgebildet ist, mit dem eine Frequenz des ersten Laserstrahls geändert werden kann. Möglich ist auch, dass der Konverter einstellbar ist und mit dem einstellbaren Konverter eine Frequenz der zweiten Radarwelle veränderbar ist, wodurch sich die Frequenz der ersten Radarwelle aufgrund einer Kopplung über die Phasenregelschleife ergibt.

Eine besonders einfache Möglichkeit die Frequenz der ersten Radarwelle zu ändern wird jedoch durch den ersten Frequenzteiler bereitgestellt. Der erste Frequenzteiler ist vorzugsweise in einem Rückkopplungspfad von einem Ausgang des Oszillators und einem Eingang eines Phasenkomparators der Phasenregelschleife angeordnet. In vorteilhafter Weise weist die Phasenregelschleife einen zweiten Frequenzteiler auf, der sich vor einem ersten Eingang des Phasenkomparators befindet, um eine Frequenz der zweiten Radarwelle zu teilen. Beide Frequenzteiler können eine jeweilige eingangsseitige Frequenz durch eine ganze Zahl teilen und jeweils an ihrem Ausgang eine elektromagnetische Welle mit einer Frequenz, die gleich einem Ergebnis dieser Teilung ist, ausgeben.

Mit Hilfe des ersten und des zweiten Frequenzteilers ist es möglich, die erste Radarwelle mit einer Frequenz zu erzeugen, deren Wert in einem einstellbaren Verhältnis zu einem Wert der Frequenz der zweiten Radarwelle und insbesondere des ersten Laserstrahls steht. Das Verhältnis kann durch einen Quotienten angegeben werden, wobei ein Dividend des Quotienten eine natürliche Zahl n und ein Divisor des Quotienten eine natürliche Zahl m ist. Die natürliche Zahl m gibt das Teilerverhältnis des ersten Frequenzteilers und die natürliche Zahl n ein Teilerverhältnis des zweiten Frequenzteilers an. Die Werte m und n können jeweils variabel, bevorzugt mithilfe einer Steuereinheit, an dem ersten bzw. zweiten Frequenzteiler eingestellt werden.

In einer vorteilhaften Ausführungsform weist das Fahrerassistenzsystem einen zweiten Laser auf, der mit dem ersten Laser derart gekoppelt ist, dass der erste Laser den zweiten Laser mithilfe des ersten Laserstrahls, des ersten oder zweiten Teilstrahls anregen kann. Der zweite Laser erzeugt einen zweiten Laserstrahl mit einer Wellenlänge, die unterschiedlich zu der zweiten Wellenlänge ist. Der zweite Laserstrahl hat eine feste Phasenbeziehung zu dem ersten Laserstrahl. Dies wird durch die Kopplung der beiden Laser erreicht. Das Fahrerassistenzsystem sendet den zweiten Laserstrahl gleichzeitig mit dem zweiten Teilstrahl aus und berechnet eine dritte Laufzeit des zweiten Laserstrahls analog zu der Laufzeit des zweiten Teilstrahls.

Da der zweite Laserstrahl eine zur zweiten Wellenlänge unterschiedliche Wellenlänge hat und daher der zweite Laserstrahl eine zum zweiten Teilstrahl unterschiedliche Lichtgeschwindigkeit in dem vorderen Raum hat, kann mithilfe der dritten Laufzeit eine weitere unabhängige Gleichung des Gleichungssystems zur Bestimmung des Wertes der Zustandsgröße gebildet werden. Dies ermöglicht es, auf zumindest eine Messung eines Wertes einer der weiteren Zustandsgrößen zu verzichten, beispielsweise auf eine Messung des Wertes des Druckes.

In einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass das Fahrerassistenzsystem einen weiteren Oszillator zum Erzeugen einer dritten Radarwelle und eine weitere Phasenregelschleife aufweist. Die weitere Phasenregelschleife regelt den weiteren Oszillator derart, dass die dritte Radarwelle jeweils eine feste Phasenbeziehung zu der ersten Radarwelle und dem zweiten Teilstrahl hat und eine gegenüber der ersten Radarwelle verschiedene Frequenz hat. Das Fahrerassistenzsystem sendet die dritte Radarwelle, die erste Radarwelle und den zweiten Teilstrahl gleichzeitig aus. Diese Weiterbildung ergibt die gleichen Vorteile wie die oben genannte Ergänzung des Fahrerassistenzsystems durch den zweiten Laser, da die Wellenlänge der dritten Radarwelle gegenüber der ersten Radarwelle verschieden ist. Vorteilhaft kann bei dieser Weiterbildung auf eine Messung der relativen Feuchte verzichtet werden.

Zur Lösung der Aufgabe wird weiter ein Verfahren zur Erfassung einer Umgebung eines Fahrzeugs mit den folgenden Schritten vorgeschlagen. In einem ersten Schritt wird der erste Laserstrahl mit dem ersten Laser erzeugt. In einem zweiten Schritt wird die zweite Radarwelle mithilfe des Konverters und des ersten Teilstrahls des ersten Laserstrahls erzeugt. In einem dritten Schritt wird die erste Radarwelle mithilfe eines Oszillators erzeugt, wobei der Oszillator mithilfe der Phasenregelschleife geregelt wird und eine Phase der ersten Radarwelle als Regelgröße und eine Phase der zweiten Radarwelle als Führungsgröße verwendet wird. In einem vierten Schritt werden die erste Radarwelle und der zweite Teilstrahls des ersten Laserstrahls gleichzeitig ausgesendet. In einem fünften Schritt wird eine jeweilige Laufzeit der ersten Radarwelle und des zweiten Teilstrahls zwischen dem Fahrerassistenzsystem und einem Objekt, an dem der zweite Teilstrahl und die erste Radarwelle reflektiert werden, gemessen. In einem sechsten Schritt wird ein Wert einer Zustandsgröße der Luft der Umgebung anhand der Laufzeiten ermittelt.

Der Wert der Zustandsgröße kann, wie oben beschrieben, mit Hilfe des Gleichungssystems und der gemessenen Laufzeit der ersten Radarwelle und der Laufzeit des zweiten Teilstrahls ermittelt werden.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung des Verfahrens sieht vor, dass die Schritte eins bis sechs mehrere Male durchgeführt werden und zumindest anhand der jeweils gemessenen Laufzeiten ein Modell generiert wird. Das Modell berücksichtigt zumindest ein Ausbreitungsverhalten des zweiten Teilstrahls und/oder der ersten Radarwelle in Abhängigkeit der Zustandsgröße berücksichtigt.

Ein Generieren des Modells meint, dass Funktionen zwischen Eingangswerten des Modells und zumindest einem Ausgangswert des Modells vor dem Generieren des Modells bereits vorhanden sind und während des Generierens Werte von Parametern der Funktionen an Werte von mehreren Datensätzen angepasst werden. Dabei wird ein einzelner Datensatz vorzugsweise dann erzeugt, wenn die Schritte eins bis sechs absolviert wurden. Der einzelne Datensatz weist zumindest die beiden Laufzeiten und den Wert der Zustandsgröße auf. Ein weiterer Datensatz wird vorzugsweise dann generiert, wenn die Schritte eins bis sechs ein weiteres Mal durchgeführt wurden.

Die Funktionen berücksichtigen ein Ausbreitungsverhalten, insbesondere die Lichtgeschwindigkeit der ersten Radarwelle und die Lichtgeschwindigkeit des zweiten Teilstrahls, und können in einer ersten Variante die oben genannten Berechnungsvorschriften enthalten. Gemäß einer zweiten Variante können die Funktionen auch Funktionen eines neuronalen Netzes sein, welche nach einem Training des neuronalen Netzes das Ausbreitungsverhalten modellieren.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung fließt bei einer Generierung des Modells ein gemessener Wert der Zustandsgröße mit ein. Der gemessene Wert wird zu einem Zeitpunkt gemessen, in dem sich das Fahrzeug in einem Luftvolumen befindet, in dem sich zuvor der zweite Teilstrahl und die erste Radarwelle ausgebreitet haben.

Bei dieser Weiterbildung wird der Wert der Zustandsgröße nach einem Messen der jeweiligen Laufzeiten gemessen. Dadurch, dass sich das Fahrzeug zum Zeitpunkt der Messung des Wertes der Zustandsgröße in dem genannten Luftvolumen befindet, entspricht der gemessene Wert der Zustandsgröße annähernd einem realen Wert der Zustandsgröße, der zuvor mit Hilfe der gemessenen Laufzeiten und der oben beschriebenen Berechnungsvorschriften ermittelt wurde. Vorzugsweise wird ein Unterschied zwischen dem gemessenen Wert und dem ermittelten Wert der Zustandsgröße erfasst und anhand des Unterschiedes das Modell, insbesondere die Werte der Parameter der Funktionen, angepasst. Diese Weiterbildung ermöglicht somit, das Modell zu korrigieren.

Eine besondere Ausgestaltung sieht vor, dass bei einem Generieren des Modells zumindest eine erste Materialeigenschaft des Objektes bekannt ist und mithilfe des Modells, der gemessen Laufzeiten und zumindest eines gemessenen Wertes der Zustandsgröße die erste oder eine weitere Materialeigenschaft eines zu detektierenden Objektes erkannt wird.

Bei dieser Ausgestaltung hat das Modell vorzugsweise die gemessenen Laufzeiten, den gemessenen Wert der Zustandsgröße und bevorzugt weitere Werte der weiteren Zustandsgrößen der Luft als Eingangswerte und eine zu erkennende Materialeigenschaft des zu detektierenden Objektes als Ausgangswert.

Bevorzugt wird mithilfe des Modells eine modellierte Intensität eines Empfangssignals des ausgesendeten zweiten Teilstrahls und/oder der ersten Radarwelle bestimmt. Im Anschluss daran wird bevorzugt ein Vergleich der modellierten Intensität mit einer gemessenen Intensität eines Empfangssignals des ausgesendeten zweiten Teilstrahls beziehungsweise der ersten Radarwelle durchgeführt und anhand eines Ergebnisses des Vergleiches und einem gemessenen Wert der Zustandsgröße die erste oder eine weitere Materialeigenschaft eines weiteren Objektes bestimmt.

Der Vorteil dieser Weiterbildung des Verfahrens ist, dass neben den gemessenen Laufzeiten zusätzlich die gemessenen Intensitäten der beiden Empfangssignale benutzt werden. Weil die Laufzeit unabhängig von den gemessenen Intensitäten der Empfangssignale ist, liegt mit Hilfe der gemessenen Intensitäten der Empfangssignale zumindest eine weitere Information vor, über die die erste oder die weitere Materialeigenschaft erkannt werden kann.

Eine mögliche Anwendung kann beispielsweise vorsehen, dass anhand der gemessenen Intensitäten der beiden Empfangssignale erkannt wird, dass das Objekt eine metallisch bedampfte Oberfläche hat, an der der zweite Teilstrahl sehr gut reflektiert wird, und die Oberfläche auf einem die erste Radarwelle absorbierenden Kunststoff aufgebracht ist. Gemäß einer zweiten möglichen Anwendung kann anhand der gemessenen Intensitäten der beiden Empfangssignale erkannt werden, ob das Objekt eine mattschwarz lackierte Eisenschicht hat, die ein starkes Radarecho generiert, aber große Teile des zweiten Teilstrahls absorbiert. Des Weiteren können die gemessenen Laufzeiten dazu verwendet werden, zu bestimmen, in welcher Entfernung sich ein Material mit der ersten oder der weiteren erkannten Materialeigenschaft in Bezug zu dem Fahrerassistenzsystem befindet.

Eine weitere Variante des Verfahrens kann vorsehen, dass zumindest anhand des Wertes der Zustandsgröße ein erster Zustand einer Fahrbahn, auf dem sich das Fahrzeug befindet, bestimmt wird. Weiterhin kann zumindest mithilfe eines Raddrehzahlsensors eines Rades des Fahrzeugs und einem Reibwertmodell zur Bestimmung eines Reibwertes zwischen dem Rad und der Fahrbahn ein zweiter Zustand der Fahrbahn bestimmt werden. Anschließend kann ein Vergleich zwischen dem ersten Zustand der Fahrbahn und dem zweiten Zustand der Fahrbahn durchgeführt werden und anhand eines Ergebnisses des Vergleiches das Modell korrigiert werden.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung sowie anhand der Figuren. Dabei bezeichnet ein mehrfach verwendetes Bezugszeichen dieselbe Komponente. Die Figuren zeigen schematisch in:

  • 1 ein Fahrzeug mit einem Fahrerassistenzsystem zur Erzeugung eines Laserstrahls und einer Radarwelle,
  • 2 das Fahrerassistenzsystem aus 1 mit einem Laser, einem Konverter und einer Phasenregelschleife,
  • 3 ein Verlauf der Radarwelle und ein Verlauf der zum Laserstrahl korrespondierenden elektromagnetischen Welle,
  • 4 ein weiteres Fahrerassistenzsystem mit zwei Lasern, einem Konverter und einer Phasenregelschleife.

1 zeigt ein Fahrerassistenzsystem 1 für ein Fahrzeug 2 zur Erfassung einer Umgebung 34 des Fahrzeugs 2. Die Umgebung 34 umfasst insbesondere eine Luft eines vorderen Raumes 3, der sich in Fahrtrichtung vor dem Fahrzeug 2 befindet und das Fahrzeug nicht berührt, einen unmittelbar das Fahrzeug 2 umgebenden Raum 31 und ein Objekt 30. Der Raum 31 grenzt bevorzugt an den vorderen Raum 3 an.

2 zeigt eine schematische Ansicht des Fahrerassistenzsystems 1. Das Fahrerassistenzsystem 1 weist einen Oszillator 4, der eine erste Radarwelle 10 erzeugt, einen ersten Laser 5, der einen ersten Laserstrahl 6 erzeugt, einen Konverter 7 und eine Phasenregelschleife 33 mit einer Führungsgröße und einer Phase der ersten Radarwelle 10 als Regelgröße auf. Der erste Laserstrahl 6 wird mit Hilfe einer optischen Weiche 12 in einen ersten Teilstrahl 8 des ersten Laserstrahls 6 und einen zweiten Teilstrahl 11 des ersten Laserstrahls 6 aufgeteilt. Der erste Teilstrahl 8 wird vorzugsweise mit Hilfe eines Lichtwellenleiters auf einen Kristall 13, der vorzugsweise Indium-Antimonit enthält, gerichtet. Der Kristall 13 ist mit Hilfe eines halb offenen Gehäuses 14 des Konverters 7 fest gegenüber dem Lichtwellenleiter ausgerichtet. Der Konverter 7 wandelt den ersten Teilstrahl 8 in eine zweite Radarwelle 9 um.

Die zweite Radarwelle 9 wird mit Hilfe von zumindest einer Streifenleitung 15 empfangen und an einen Eingang 16 der Phasenregelschleife 33 geleitet. Die Phasenregelschleife 33 umfasst einen ersten Frequenzteiler 17, einen Phasenkomparator 18, einen Schleifenfilter 19, den Oszillator 4 und einen zweiten Frequenzteiler 20, der sich in einer Rückkopplungsschleife zwischen dem Oszillator 4 und dem ersten Frequenzteiler 17 befindet. Die Phasenregelschleife 33 regelt die Phase der ersten Radarwelle 10 derart, dass die erste Radarwelle eine feste Phasenbeziehung zu der Phase der zweiten Radarwelle 9 hat. Insbesondere regelt die Phasenregelschleife 33 eine Frequenz der ersten Radarwelle 10.

Die erste Radarwelle 10 wird an einem Ausgang 21 der Phasenregelschleife 33 abgeführt und in Richtung einer Antenne 22 geleitet. Die Antenne 22 strahlt die erste Radarwelle 10 in den vorderen Raum 3 ab. Gleichzeitig wird der zweite Teilstrahl 11 an einen optischen Ausgang 23 des Fahrerassistenzsystems 1 geleitet. Der optische Ausgang 23 strahlt den zweiten Teilstrahl 11 ebenfalls und bevorzugt gleichzeitig zu einem Aussenden der ersten Radarwelle 10 in den vorderen Raum 3 ab. Um sowohl den ersten Laser 5 als auch die Phasenregelschleife 33 zu steuern, insbesondere ein erstes Teilungsverhältnis m für den ersten Frequenzteiler 17 und ein zweites Teilungsverhältnis n für den zweiten Frequenzteiler 20 vorzugeben, sind der erste Laser 5 und die Phasenregelschleife 33 mit einer Auswertungs- und Steuereinheit 24 des Fahrerassistenzsystems 1 verbunden. Über eine derartige Verbindung gelangt eine jeweilige Information darüber, wann der zweite Teilstrahl 11 und die erste Radarwelle 10 ausgesendet wurden, zu der Auswertungs- und Steuereinheit 24.

Das Fahrerassistenzsystem 1 weist weiterhin einen ersten Detektor 25 zum Empfangen des zweiten Teilstrahls 11, einen zweiten Detektor 26 zum Empfangen der ersten Radarwelle 10, nachdem diese genau wie der zweite Teilstrahl 11 an einem Objekt 30 reflektiert wurde, einen ersten Sensor 26, einen zweiten Sensor 27, einen dritten Sensor 28 und einen vierten Sensor 29 auf.

Die Auswertungs- und Steuereinheit 24 steuert und speichert einen ersten Zeitpunkt, in dem die erste Radarwelle 10 und der zweite Teilstrahl 11 gleichzeitig in Richtung des Objektes 3 ausgesendet werden. Im Anschluss daran erfasst die Auswertungs- und Steuereinheit 24 einen zweiten Zeitpunkt, in dem die an dem Objekt 3 reflektierte erste Radarwelle 10 mit dem zweiten Detektor 26 empfangen wird, und einen dritten Zeitpunkt, in dem der an dem Objekt 3 reflektierte zweite Teilstrahl mit dem ersten Detektor 25 empfangen wird. Die erste Laufzeit ist der Zeitunterschied zwischen dem zweiten und dem ersten Zeitpunkt und die zweite Laufzeit der Zeitunterschied zwischen dem dritten und dem ersten Zeitpunkt.

Des Weiteren bestimmt die Auswertungs- und Steuereinheit 24 mit Hilfe der oben genannten Berechnungsvorschriften und vorzugsweise mit Hilfe eines mit dem ersten Sensor 27 erfassten Kohlendioxidgehalts der Luft in dem Raum 31, einer mit dem zweiten Sensor 28 erfassten eine relative Feuchte der Luft in dem Raum 31 und einem mit dem dritten Sensor 29 erfassten Druck der Luft in dem Raum 31 einen Wert einer Zustandsgröße in dem vorderen Raum 3. Die Zustandsgröße ist in diesem Ausführungsbeispiel eine mittlere Temperatur in dem vorderen Raum 3. Die Berechnungsvorschriften sind vorzugsweise in der Auswertungs- und Steuereinheit 24 gespeichert oder liegen in einem Speicher 35 in Form eines ersten Modells vor.

Weiterhin weist die Steuer- und Auswertungseinheit 24 weist vorzugsweise ein zweites Modell 32 auf, das zumindest eine Ausbreitungseigenschaft des zweiten Teilstrahls 11 und/oder der ersten Radarwelle 10 in Abhängigkeit der Zustandsgröße berücksichtigt. Für eine Erstellung des Modells 32 wird vorzugsweise eine Vielzahl von Datensätzen in der Steuer- und Auswertungseinheit 24 abgespeichert und Werte von Parametern des Modells 32 an die Datensätze angepasst.

Ein einzelner Datensatz umfasst dabei vorzugsweise die erste und die zweite Laufzeit oder jeweilige mit den Detektoren 25, 26 erfasste Werte und zumindest eine erste Materialeigenschaft des Objektes 30, an dem der zweite Teilstrahl 11 und die erste Radarwelle 10 reflektiert werden. Hierbei kann das zweite Modell 32 beispielsweise derart aufgebaut sein, dass die erste Materialeigenschaft des Objektes 30 einen Ausgangswert und die restlichen oben genannten Werte des einzelnen Datensatzes jeweils einen Eingangswert des zweiten Modells 32 darstellen.

Innerhalb des Modells 32 kann bevorzugt eine Intensität eines jeweiligen Empfangssignals des ersten Detektors 25 bzw. des zweiten Detektors 26 in Abhängigkeit von einem jeweiligen aktuellen Wert des ersten Sensors 27, des zweiten Sensors 28 und des dritten Sensors 29 approximiert werden. Die jeweilige modellierte Intensität des Empfangssignals kann dann mit einer gemessenen Intensität eines jeweiligen Empfangssignals des ersten Detektors 25 und des zweiten Detektors 26 verglichen werden. Anhand eines derartigen Vergleiches und mit Hilfe eines mit dem vierten Sensor 36 gemessenen Wertes der Zustandsgröße können die erste oder eine weitere Materialeigenschaft eines zu detektierenden Objektes erkannt werden. Der gemessene Wert der Zustandsgröße ist in diesem Ausführungsbeispiel eine Temperatur der Luft in dem Raum 31.

3 zeigt zeitliche Phasenverläufe ϕ einer Phase über der Zeit t, insbesondere einen zeitlichen Phasenverlauf 41 der ersten Radarwelle 10 und einen zeitlichen Phasenverlauf 42 einer zum zweiten Teilstrahl 11 korrespondierende elektromagnetische Welle. Aus 2 ist ersichtlich, dass die elektromagnetische Welle und die erste Radarwelle 10 eine feste Phasenbeziehung zueinander haben.

Des Weiteren beträgt eine Wellenlänge der ersten Radarwelle 10 ein ganzzahliges Vielfaches einer Wellenlänge des ersten Teilstrahls 8 und damit auch des zweiten Teilstrahls 11. Wird der Wert m des ersten Teilungsverhältnis zur Steuerung der Phasenregelschleife 33 geändert, beispielsweise verringert, so verändert, beispielsweise erhöht, sich die Wellenlänge der ersten Radarwelle 10. Ein zeitlicher Phasenverlauf 43 einer derart veränderten ersten Radarwelle 10 mit einer geringeren Wellenlänge ist in 3 gestrichelt dargestellt.

Auch die veränderte erste Radarwelle 10 hat jeweils eine feste Phasenbeziehung gegenüber der zweiten Radarwelle 9 und dem zweiten Teilstrahl 11. Eine Phase der ersten Radarwelle 10 und auch der veränderten ersten Radarwelle 10 weist stets einen festen Faktor gegenüber einer Phase der zweiten Radarwelle 8 und einer Phase des zweiten Teilstrahls 11, des ersten Teilstrahls 8 und des ersten Laserstrahls 6 auf.

4 zeigt ein weiteres Fahrerassistenzsystem 100. Das Fahrerassistenzsystem 100 weist zusätzlich zu den Komponenten des Fahrerassistenzsystems 1 einen zweiten Laser 51, einen zweiten optischen Ausgang 52, eine zweite Phasenregelschleife 53 und eine zweite Antenne 54 auf. Bei dieser Variante wird der zweite Teilstrahl 11 durch eine Teilung eines vierten Teilstrahls 64 erzeugt. Der vierte Teilstrahl 64 wird durch eine Teilung des ersten Laserstrahls 6 an der Weiche 12 gewonnen. Eine Teilung des vierten Teilstrahls 64 in den zweiten Teilstrahls 11 und einen fünften Teilstrahl 55 erfolgt durch eine weitere optische Weiche 56. Mit dem fünften Teilstrahl 55 wird der zweite Laser 51 gepumpt. Dies bewirkt, dass ein mit dem zweiten Laser 51 erzeugter zweiter Laserstrahl 57 phasensynchron zu dem ersten Laserstrahl 6 und damit auch zu dem zweiten Teilstrahl 11 ist. Der zweite Laserstrahl 57 weist gegenüber dem zweiten Teilstrahl 11 des ersten Laserstrahls 6 eine unterschiedliche Wellenlänge auf.

Die zweite Phasenregelschleife 53 funktioniert in gleicher Weise und hat die gleichen Komponenten wie die erste Phasenregelschleife 33. Jedoch wird mit Hilfe der Steuer- und Auswertungseinheit 24 ein anderes erstes Teilungsverhältnis m und/oder ein anderes zweites Teilungsverhältnis n für die zweite Phasenregelschleife 53 vorgegeben. Dadurch erzeugt die zweite Phasenregelschleife 53 eine dritte Radarwelle 58, die ebenfalls wie die erste Radarwelle 10 eine feste Phasenbeziehung zu der ersten Radarwelle 9 aufweist. Dadurch, dass die zweite Phasenregelschleife 53 andere Teilerverhältnisse für die Frequenzteiler aufweist, hat die dritte Radarwelle 58 eine andere Frequenz gegenüber der ersten Radarwelle 10. Die dritte Radarwelle 58 wird zu der zweiten Antenne 54 geleitet und von der zweiten Antenne 54 in den vorderen Raum 3 abgestrahlt. Ebenso richtet der zweite optische Ausgang 52 den zweiten Laserstrahl 57 in den vorderen Raum 3.

Mit Hilfe des zusätzlichen zweiten Laserstrahls 57 und der dritten Radarwelle 58 ist es möglich, weitere Stützstellen für die Berechnungsvorschrift der Zustandsgröße der Luft zu ermitteln und dadurch den Wert der Zustandsgröße der Luft in Abhängigkeit von der jeweiligen Laufzeit des zweiten Teilstrahls 11, des zweiten Laserstrahls 57, der ersten Radarwelle 10 und der dritten Radarwelle 58 zu bestimmen. Beide Strahlen 11, 57 werden bevorzugt gleichzeitig mit beiden Radarwellen 10, 58 ausgesendet und ein gemeinsamer Zeitpunkt des Aussendens in der Steuer- und Auswertungseinheit 24 gespeichert. Der zweite Laserstrahl 57 wird mit einem dritten Detektor 37 und die dritte Radarwelle 58 mit einem vierten Detektor 38 empfangen.

1 zeigt weiterhin einen ersten Radrehzahlsensor 39 und einen zweiten Raddrehzahlsensor 40 zur Berechnung eines Reibwertes zwischen einer Fahrbahn 61 und einem ersten Rad 62 und/oder einem zweiten Rad 63 des Fahrzeugs 2 mithilfe eines Reibwertmodells, welches vorteilhaft in der Steuer- und Auswertungseinheit 24 enthalten ist. Mithilfe des berechneten Reibwertes kann sowohl das erste Modell als auch das zweite Modell 32 korrigiert werden.

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

  • US 2014/0104051 A1 [0002]
  • US 7742152 B2 [0002]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

  • „The Refractive Index of Air‟, Metrologia 2 (1966), Seiten 71-80, von B. Edlen [0012]
  • „The Refractivity of Air‟, Journal of Research of the National Bureau of Standards, Vol. 86, No. 1, January-February 1981, von Frank E. Jones [0012]