用于运行加热装置的方法、计算装置、加热调节系统及车辆与流程

1.本发明涉及用于运行对车辆的雷达传感器的天线罩进行调温的加热装置的方法。此外，本发明还涉及计算装置以及加热调节系统。最后，本发明涉及具有这种加热调节系统的车辆。


背景技术：

2.具有现代驾驶员辅助系统的车辆通常包括雷达传感器，雷达传感器例如用于探测车辆的周围环境中的对象。此外，这种雷达传感器与纵向调节系统一起使用。这些雷达传感器由所谓的天线罩(radom)覆盖并且被保护免受周围环境影响。尤其是在与降水相联系的冷的天气条件下，在天线罩上形成沉积物，该沉积物不利地影响雷达和驾驶员辅助系统的功能有效性。
3.为了克服该问题，由现有技术已知用于雷达传感器的天线罩的加热装置。利用这些加热装置可以加热或调温天线罩。在此，加热装置根据现有技术例如根据环境温度来操控。例如可以规定，在-5℃到5℃的温度范围内激活加热装置。在此，关于天线罩的当前状态的信息反馈大多不被设置。
4.de 10 2017 221 589 a1公开了一种用于机动车的雷达的天线罩的加热系统，其中该加热系统包括用于加热该天线罩的加热元件和与该加热元件连接的、用于激活该加热元件的控制单元。控制单元被设置用于接收或确定表征外部温度的参量，接收或确定与在外部的天线罩表面上的降水沉积物的熔点相关的参量，根据与熔点相关的参量确定至少一个温度阈值，并且根据外部温度与温度阈值的阈值比较激活加热元件。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于，说明如何能够以低成本能量高效地实现车辆的雷达传感器的天线罩的调温。
6.根据本发明，该目的通过根据本公开的各实施例的方法、计算装置、加热调节系统以及车辆来解决。本发明的有利的改进方案也被给出。
7.根据本发明的方法用于运行用于对车辆的雷达传感器的天线罩进行调温的加热装置。该方法包括接收描述车辆的周围环境和/或车辆的天线罩的至少一个区域的周围环境数据。此外，该方法涉及根据周围环境数据识别在天线罩上的降水的沉积物。此外，该方法包括根据所识别到的降水的沉积物向加热装置输出加热信号，以对天线罩进行调温。此外规定，车辆的至少一个摄像头的图像数据被作为周围环境数据接收并且根据图像数据识别周围环境中和/或在天线罩的区域处的降水。
8.借助该方法应当对雷达传感器的天线罩进行调温。尤其是，天线罩应借助加热装置被加热或加温。天线罩用作车辆的雷达传感器的遮盖部并且因此用作雷达传感器相对于周围环境影响的保护。天线罩可以由车辆的保险杠区域、车标和/或装饰元件形成。在雷达传感器运行时，由雷达传感器发射穿过天线罩的电磁射束并且又接收电磁射束。
9.该方法可以利用车辆的计算装置来执行。该计算装置可以由至少一个电子控制器形成。利用该计算装置可以接收周围环境数据。这些周围环境数据可以描述车辆的周围环境或车辆的周围环境的区域。备选地或附加地，周围环境数据可以描述天线罩本身或其一部分。基于周围环境数据，计算装置可以求取在天线罩上是否存在降水的沉积物。降水尤其能够是冰、雪和/或包括污物的水。该降水尤其可以在低于冰点的周围环境温度下沉积在天线罩上。这可能导致，穿过天线罩的电磁射束的发射和/或接收受到负面影响。为了能够从天线罩去除降水的该沉积物，激活加热装置。为此，加热信号从计算装置传输到加热装置。加热信号可以作为电压和/或作为电流输出。因此，为了激活加热装置，可以在加热装置上施加电压和/或加热装置可以被电流流过。通过加热信号可以预设或适配加热装置的加热功率。
10.根据本发明规定，图像数据被作为周围环境数据接收。这些图像数据可以包括数字图像或序列。图像数据尤其可以描述可见的波长范围。这些图像数据可以由车辆的摄像头提供。在此，图像数据可以描述在周围环境中存在的降水。例如，可以基于图像数据来确定在周围环境中是否存在冰或雪。备选地或附加地，图像数据可以描述天线罩本身或其区域。为了能够提供这种图像数据，可以使用车辆的摄像头，天线罩至少局部地位于摄像头的检测区域中。
11.因此，根据本发明规定，利用摄像头的图像数据，摄像头本来就大多存在于现代车辆中。因此，不需要安装附加的传感器，例如温度传感器。图像数据可以用于调节加热装置。因此，天线罩的加热装置总体上可以以简单的方式能量高效地运行。
12.优选地，为了识别沉积物，根据图像数据确定沉积概率，该沉积概率描述降水的沉积物在天线罩上的概率，并且根据沉积概率输出加热信号。因此根据图像数据可以确定沉积概率。根据图像数据可以识别降水并且必要时也识别降水的类型。基于该信息，现在可以估计降水是否已经沉积和/或将要沉积在天线罩上。在沉积概率较高时，可以输出加热信号或者由加热装置提供相对较高的加热功率。在低的沉积概率的情况下，可以不输出加热信号或者说由加热装置提供相对低的加热功率。以这种方式，可以符合需求地并且能量高效地进行天线罩的加热。
13.在另外的实施方式中，图像数据描述了天线罩的区域和/或降水在天线罩的区域处的沉积物。车辆的摄像头例如可以被布置在车辆上，使得区域或整个天线罩位于摄像头的检测区域中。摄像头例如可以布置在天线罩本身上。摄像头也可以布置在车辆的与天线罩邻接的构件上。摄像头尤其可以具有大约180
°
的检测区域。这里，摄像头可以具有鱼眼镜头等。借助于摄像头可以至少部分地检测天线罩的外侧。在此，外侧描述天线罩的朝向位于车辆前方的观察者的那侧。
14.在此，根据图像数据的评估来识别降水在天线罩上的沉积物。配设给天线罩的图像数据的区域可以是已知的。在此可以检查，在图像数据的该区域中或在相应的像素中是否可以识别到沉积物。此外，能够根据其颜色识别降水并且因此与其他的污物区分开。此外，能够根据像点的颜色识别降水。例如，降水可以具有灰色和/或白色。
15.在另外的实施方式中，也可以识别降水的量。降水的量例如可以根据层厚基于图像数据来识别。加热装置的加热功率可以根据识别的量来适配。基于图像数据也可以表征降水。例如可以在冰层、雪层和/或由雪泥构成的沉积物之间进行区分。根据表征，加热装置
的加热功率可以相应地被适配。
16.在另外的设计方案中，图像数据描述了在车辆所位于的行车道上和/或行车道旁的降水。备选地或附加地，图像数据描述正在下落的的降水。根据图像数据例如能够将位于行车道上的冰或雪识别为降水。原则上，可以识别沉淀在车辆的周围环境中的冰或雪。在确定沉积概率时可以考虑该信息。基于图像数据也可以识别，降水当前是否在周围环境中沉淀或者落下。如果例如识别出降雪，那么也可以提高沉积概率，因为可以认为雪也沉积在天线罩上。在此也可以考虑周围环境中的温度。
17.此外有利的是，图像数据描述在另外的交通参与者在车辆前面行驶的跟随行驶期间甩起的降水。跟随行驶描述了如下的交通情况，其中另外的交通参与者位于车辆前方并且沿相同的行驶方向行驶。尤其在该跟随行驶中通过交通参与者的车轮使沉积在行车道上的降水卷起并且沉积在雷达传感器的天线罩上。在带有卷起的降水的这种跟随行驶中，沉积概率会提高。在此也，还可以考虑周围环境中的温度。
18.另外的设计方案规定，另外的数据被作为周围环境数据接收，另外的数据描述周围环境中的温度、周围环境中的空气湿度和/或车辆的位置，其中降水根据图像数据和/或另外的数据被表征。除了图像数据外，也可以接收另外的周围环境数据，并且在调节加热装置时考虑这些另外的周围环境数据。例如，可以从温度传感器接收描述车辆周围环境中的温度的数据。此外，可以接收描述周围环境中的空气湿度或湿度的数据。此外，可以接收描述车辆当前所在的位置或纬度的位置数据。基于这些位置数据，例如可推断出降水的熔化温度并且因此适配加热功率。同样，可以借助位置数据确定用于降低熔点的盐是否分散在该区域中。此外，速度数据可以从速度传感器接收。基于该速度数据可以推断出在天线罩上的沉积物和/或降水量。这尤其适用于之前描述的跟随行驶。总体上，在确定沉积概率时也可以考虑另外的数据或周围环境数据。
19.此外可以规定，降水被表征。这尤其意味着，可以在冰、雪、雪泥、冰雹、雨夹雪、雾、水等之间进行区分。这种区分可以根据图像数据来进行。为此，例如可以使用已知的算法用于图像处理。此外，能够使用另外的数据或周围环境数据，以便表征降水。此外，也可以考虑气象服务的数据。
20.在这种情况下，也可以在不同类型的雪之间进行区分。在非常低的温度下，例如在低于-1℃的温度下，和/或在低空气湿度下，通常出现粉雪。该粉雪在压力下也不粘合在一起并且因此不会或者仅以很小的程度沉积在天线罩上。在这种粉雪时，天线罩的加热是不利的。这例如可能导致粉雪被部分融化并且因此更容易粘附在天线罩上。与之相反，在较高的温度下，例如在高于0分融的温度下，和/或在较高的空气湿度下，大多出现潮雪、湿雪和/或松软雪。这些类型的雪倾向于更强的沉积并且需要更高的加热功率。通过考虑不同类型的降水或雪以及与之相关的加热策略，可以改善雷达传感器和与之相关的驾驶员辅助系统的功能可用性。
21.此外，可以识别降水在摄像头上或摄像头的透镜上的沉积物。这种沉积物可以基于图像数据被识别。如果识别出这种沉积物，则可以输出加热信号或者调节加热装置的运行。
22.用于车辆的天线罩的加热调节系统的根据本发明的计算装置被设置用于执行根据本发明的方法和有利的设计方案。计算装置可以包括至少一个电子控制器。
23.用于车辆的天线罩的根据本发明的加热调节系统包括根据本发明的计算装置。此外，加热调节系统包括用于对天线罩调温的加热装置。例如，加热装置可以包括相应的导线，由于输出加热信号，该导线被电流流过。加热装置可以与计算装置电连接。此外，加热调节系统可以具有用于提供图像数据的至少一个摄像头。至少一个摄像头可以为了数据传输或为了图像数据传输而与计算装置连接。摄像头此外可以具有摄像头加热部，以便避免降水在摄像头上或摄像头的透镜上的沉积物。
24.根据本发明的车辆包括根据本发明的加热调节系统。该车辆尤其可以构造为乘用车。优选地，摄像头被布置在车辆上，使得天线罩的至少一个区域位于摄像头的检测区域中。摄像头例如可以是环绕视野系统的一部分并且布置在车辆的前部上。备选地或附加地，摄像头可以布置在车辆的挡风玻璃后面。车辆或加热调节系统可以具有位于车辆前部的第一摄像头和位于挡风玻璃后面的第二摄像头。因此，在仅具有位于挡风玻璃后面的第二摄像头的车辆中，基于周围环境中的降水和/或在跟随行驶时卷起的降水，也可以做出关于降水在天线罩上的沉积物的估计。
25.尤其是当车辆被构造为至少部分电驱动的车辆时，加热装置的能量高效的运行是有利的。与通常需要直至80w的加热功率的已知的加热调节系统相比，根据本发明能够有针对性地提高或降低加热功率。由此，尤其在至少部分地电驱动的车辆中能够提高续航里程。
26.本发明的另一方面涉及一种计算机程序，包括指令，指令在由计算装置实施程序时使计算装置实施根据本发明的方法以及其有利的设计方案。此外，本发明涉及一种包括指令的计算机可读(存储)介质，指令在由计算装置实施时使计算装置实施根据本发明的方法以及其有利的设计方案。
27.关于根据本发明的方法所介绍的优选的实施方式和其优点相应地适用于根据本发明的计算装置、适用于根据本发明的加热调节系统、适用于根据本发明的车辆、适用于根据本发明的计算机程序以及适用于根据本发明的计算机可读(存储)介质。
28.本发明的另外的特征由权利要求、附图和附图说明得出。以上在说明书中提到的特征和特征组合以及以下在附图说明中提到的和/或在附图中单独示出的特征和特征组合不仅可以以分别给出的组合、而且也可以以其他组合或单独地使用，而不脱离本发明的范围。
附图说明
29.现在根据优选的实施例以及参考附图来更详细地阐述本发明。其中：
30.图1示出车辆的示意图，该车辆具有用于对车辆的天线罩调温的加热调节系统；
31.图2示出根据图1的车辆的放大图，该放大图示出降水在天线罩上的沉积物；并且
32.图3示出在跟随行驶期间根据图1的车辆，其中另外的交通参与者位于车辆前方。
具体实施方式
33.在附图中，相同的或功能相同的元件设有相同的附图标记。
34.图1以侧视图示出被构造为乘用车的车辆1的示意图。车辆1包括加热调节系统2。该加热调节系统2又包括加热装置3，该加热装置用于对车辆1的天线罩4进行调温或加热。天线罩4用作车辆1的雷达传感器5的遮盖部。在所示的示例中，天线罩4由车辆1的外部装饰
件6的区域形成。
35.此外，加热调节系统2包括计算装置7，该计算装置可以包括至少一个电子控制器。此外，加热调节系统2包括在示例中布置在车辆1前部的第一摄像头8。此外，加热调节系统2具有第二摄像头9，第二摄像头在该示例中被布置在车辆1的挡风玻璃10的后面。利用第一摄像头8和第二摄像头9可以分别提供描述车辆1的周围环境11的图像数据。这些图像数据表示周围环境数据。作为另外的周围环境数据可以提供描述周围环境11中的温度和/或空气湿度的数据。此外，周围环境数据可以描述车辆1的当前位置。这些另外的周围环境数据在该示例中借助单元12提供。
36.图2示出根据图1的车辆1的放大图。在此可以看出，在天线罩4上存在降水的沉积物13。降水可以是冰、雪、雪泥或类似物。该沉积物13在发送和/或接收雷达信号或电磁射束时负面地影响雷达传感器5。为了将沉积物13从天线罩4去除或者为了熔化沉积物13，设置了加热装置3。该加热装置3可以借助计算装置7操控或激活。
37.根据第一摄像头8的图像数据可以识别在天线罩4上的沉积物13。在此，第一摄像头8被布置在车辆1上，使得天线罩4至少局部地位于第一摄像头8的检测区域中。第一摄像头8优选可以在大约180
°
的角度范围中检测对象。为了识别沉积物13，第一摄像头8的图像数据可以传输到计算装置7上并且借助于计算装置7评估。在此，沉积物13可以在图像数据的配设给天线罩4的区域中被识别。尤其是，沉积物13可以根据颜色信息被识别。例如，包括雪的沉积物13可以通过白色或灰色来识别。
38.使用关于根据图像数据被确定的沉积物的存在和/或设计的信息，以便能够实现用于加热天线罩4的调节回路。尤其可以根据所识别的沉积物13、沉积物13的类型和/或沉积物13的量来调节由加热装置3提供的加热功率。
39.图3以示意图示出在跟随行驶期间图1的车辆。在该跟随行驶中，另外的交通参与者14在车辆1前方行驶，其中车辆1和另外的交通参与者14在相同的行驶方向上运动。在该示例中，另外的交通参与者14同样是乘用车。假设在车辆1和另外的交通参与者14所处的行车道15上存在降水。例如，雪可以作为降水位于行车道15上。在行车道15上以及在行车道15旁的该降水可以根据第一摄像头8和/或第二摄像头9的图像数据来识别。
40.此外，在行车道15上的降水可以通过另外的交通参与者14的在行车道15上滚动的车轮卷起或甩起。该卷起的降水在此通过线16表示。该卷起的降水也可以根据第一摄像头8和/或第二摄像头9的图像数据来识别。根据图像数据可以确定沉积概率，该沉积概率描述降水的沉积物13在天线罩4上的概率。附加地，为了确定沉积概率也可以考虑另外的周围环境数据。例如，能够附加地根据温度、空气湿度、车辆1的位置和/或车辆1的当前速度来求取沉积概率。