DE102017126388B4 - Method for determining at least one free space in a monitoring area of a distance measuring device, distance measuring device and driver assistance system - Google Patents
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Abstract
Verfahren zur Bestimmung wenigstens eines Freiraums (42) in einem Überwachungsbereich (14) einer Entfernungsmessvorrichtung (12) insbesondere eines Fahrzeugs (10)- bei dem Sendesignale (32) in den Überwachungsbereich (14) gesendet werden,- Empfangssignale (34) aus dem Überwachungsbereich (14) empfangen werden- und aus den Empfangssignalen (34) Umgebungsinformationen ermittelt werden, aus denen wenigstens ein Freiraum (42) ermittelt wird, dadurch gekennzeichnet, dass- die Umgebungsinformationen durch einen entfernungsabhängigen Amplitudenverlauf (36) charakterisiert werden, der von Entfernungen von einem Referenzbereich der Entfernungsmessvorrichtung (12) abhängig ist,- der Amplitudenverlauf (36) amplitudenmäßig mit einer Freiraumschwelle (44) verglichen wird, welche amplitudenmäßig unterhalb einer vorgebbaren Detektionsschwelle (40) zur Ermittlung von Zielsignalen (38a) eingestellt oder vorgegeben wird,- mit der kleinsten Entfernung (52), in der der Amplitudenverlauf (36) amplitudenmäßig oberhalb der Freiraumschwelle (44) liegt, eine äußere Grenze (46) des wenigstens einen Freiraums (42) definiert wird.Method for determining at least one free space (42) in a monitoring area (14) of a distance measuring device (12), in particular a vehicle (10) - in which transmission signals (32) are sent into the monitoring area (14), - receiving signals (34) from the monitoring area (14) are received and environmental information is determined from the received signals (34), from which at least one free space (42) is determined, characterized in that the environmental information is characterized by a distance-dependent amplitude curve (36), which is based on distances from a Reference range of the distance measuring device (12) is dependent, - the amplitude curve (36) is compared in amplitude with a free space threshold (44) which is set or specified in amplitude below a predeterminable detection threshold (40) for determining target signals (38a), - with the smallest Distance (52) in which the amplitude curve (36) is in terms of amplitude ig above the free space threshold (44), an outer boundary (46) of the at least one free space (42) is defined.
Description
Technisches GebietTechnical area
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung wenigstens eines Freiraums in einem Überwachungsbereich einer Entfernungsmessvorrichtung insbesondere eines Fahrzeugs
- - bei dem Sendesignale in den Überwachungsbereich gesendet werden,
- - Empfangssignale aus dem Überwachungsbereich empfangen werden
- - und aus den Empfangssignalen Umgebungsinformationen ermittelt werden, aus denen wenigstens ein Freiraum ermittelt wird.
- - where transmit signals are sent into the surveillance area,
- - Received signals are received from the monitoring area
- and environmental information is determined from the received signals, from which at least one free space is determined.
Ferner betrifft die Erfindung eine Entfernungsmessvorrichtung zur Überwachung eines Überwachungsbereichs insbesondere eines Fahrzeugs auf Objekte hin, wobei die Entfernungsmessvorrichtung aufweist
- - wenigstens einen Sender zum Senden von Sendesignalen in den Überwachungsbereich,
- - wenigstens einen Empfänger zum Empfangen von Empfangssignalen aus dem Überwachungsbereich
- - und wenigstens eine Steuer- und/oder Auswerteeinrichtung zur Steuerung des wenigstens einen Senders und des wenigstens einen Empfängers und/oder zur Auswertung von Empfangssignalen,
- - wobei die wenigstens eine Steuer- und/oder Auswerteeinrichtung Mittel aufweist zur Ermittlung wenigstens eines Freiraums im Überwachungsbereich aus den Empfangssignalen.
- - At least one transmitter for sending transmission signals into the surveillance area,
- - At least one receiver for receiving received signals from the surveillance area
- - and at least one control and / or evaluation device for controlling the at least one transmitter and the at least one receiver and / or for evaluating received signals,
- - wherein the at least one control and / or evaluation device has means for determining at least one free space in the monitoring area from the received signals.
Außerdem betrifft die Erfindung ein Fahrerassistenzsystem eines Fahrzeugs mit wenigstens einer Entfernungsmessvorrichtung aufweisend
- - wenigstens eine elektronische Steuereinrichtung zur Steuerung von Funktionseinrichtungen des Fahrzeugs abhängig von Umgebungsinformationen, welche durch wenigstens eine Entfernungsmessvorrichtung bereitgestellt werden,
- - und wenigstens eine Entfernungsmessvorrichtung zur Ermittlung von Umgebungsinformationen aus einem Überwachungsbereich, wobei die wenigstens eine Entfernungsmessvorrichtung aufweist
- - wenigstens einen Sender zum Senden von Sendesignalen in den Überwachungsbereich,
- - wenigstens einen Empfänger zum Empfangen von Empfangssignalen aus dem Überwachungsbereich und
- - wenigstens eine Steuer- und/oder Auswerteeinrichtung zur Steuerung des wenigstens einen Senders und des wenigstens einen Empfängers und/oder zur Auswertung von Empfangssignalen,
- - wobei die wenigstens eine Steuer- und/oder Auswerteeinrichtung Mittel aufweist zur Ermittlung wenigstens eines Freiraums im Überwachungsbereich aus den Empfangssignalen.
- - At least one electronic control device for controlling functional devices of the vehicle depending on information about the surroundings, which are provided by at least one distance measuring device,
- and at least one distance measuring device for determining environmental information from a monitoring area, the at least one distance measuring device having
- - At least one transmitter for sending transmission signals into the surveillance area,
- - At least one receiver for receiving signals from the surveillance area and
- - At least one control and / or evaluation device for controlling the at least one transmitter and the at least one receiver and / or for evaluating received signals,
- - wherein the at least one control and / or evaluation device has means for determining at least one free space in the monitoring area from the received signals.
Stand der TechnikState of the art
Aus der
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren, eine Entfernungsmessvorrichtung und ein Fahrerassistenzsystem der eingangs genannten Art zu gestalten, bei denen eine Genauigkeit und/oder Zuverlässigkeit der Freiraumbestimmung verbessert werden kann.The invention is based on the object of designing a method, a distance measuring device and a driver assistance system of the type mentioned at the outset, in which the accuracy and / or reliability of the free space determination can be improved.
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass
- - die Umgebungsinformationen durch einen entfernungsabhängigen Amplitudenverlauf charakterisiert werden, der von Entfernungen von einem Referenzbereich der Entfernungsmessvorrichtung abhängig ist,
- - der Amplitudenverlauf amplitudenmäßig mit einer Freiraumschwelle verglichen wird, welche amplitudenmäßig unterhalb einer vorgebbaren Detektionsschwelle zur Ermittlung von Zielsignalen eingestellt oder vorgegeben wird,
- - mit der kleinsten Entfernung, in der der Amplitudenverlauf amplitudenmäßig oberhalb der Freiraumschwelle liegt, eine äußere Grenze des wenigstens einen Freiraums definiert wird.
- - the environmental information is characterized by a distance-dependent amplitude curve which is dependent on distances from a reference area of the distance measuring device,
- - the amplitude curve is compared in terms of amplitude with a free space threshold which is set or specified in terms of amplitude below a specifiable detection threshold for determining target signals,
- an outer limit of the at least one free space is defined with the smallest distance at which the amplitude profile lies above the free space threshold in terms of amplitude.
Erfindungsgemäß wird also eine amplitudenmäßige Detektionsschwelle vorgegeben, welche so hoch liegen kann, dass entsprechend stärkere Detektionen als Zielsignale identifiziert werden können. Die Detektionsschwelle kann vorteilhafterweise so vorgegeben werden, dass Erhöhungen des Amplitudenverlaufs, die von Reflexionen der Sendesignale an realen Zielobjekten herrühren, über der Detektionsschwelle liegen. Mit der Detektionsschwelle kann so eine angemessene Falschdetektionsrate erzielt werden. Ferner wird eine Freiraumschwelle definiert, welche unterhalb der Detektionsschwelle liegt. Mit der Freiraumschwelle können erfindungsgemäß auch geringere Amplitudenerhöhungen erfasst werden, welche insbesondere von schwachen Reflexionen an realen Objekten herrühren können. Auf diese Weise kann sichergestellt werden, dass auch Objekte mit schwachen Reflexionen erfasst werden können und kein Objekt zur Bestimmung des Freiraums übersehen wird. Die äußere Grenze des Freiraums wird also sicherheitshalber durch die vom Referenzbereich der Entfernungsmessvorrichtung am nächsten gelegenen Amplitudenerhöhung bestimmt, welche über der Freiraumschwelle liegen. So kann insgesamt sichergestellt werden, dass der Freiraum mit noch größerer Wahrscheinlichkeit frei von etwaigen Objekten ist. Die Freiraumbestimmung kann auf diese Weise genauer und zuverlässiger durchgeführt werden.According to the invention, a detection threshold in terms of amplitude is specified which can be so high that correspondingly stronger detections can be identified as target signals. The detection threshold can advantageously be predefined in such a way that increases in the amplitude curve that result from reflections of the transmitted signals on real target objects are above the detection threshold. With the detection threshold, an appropriate false detection rate can be achieved be achieved. Furthermore, a free space threshold is defined which is below the detection threshold. According to the invention, the free space threshold can also be used to detect lower amplitude increases, which in particular can result from weak reflections on real objects. In this way, it can be ensured that objects with weak reflections can also be detected and that no object is overlooked for determining the free space. To be on the safe side, the outer limit of the free space is therefore determined by the amplitude increase which is closest to the reference area of the distance measuring device and which is above the free space threshold. In this way, it can be ensured overall that the free space is even more likely to be free of any objects. The free space determination can be carried out more precisely and reliably in this way.
Ein Freiraum ist ein Teil des entsprechenden Überwachungsbereichs, der mit extrem großer Wahrscheinlichkeit frei von Objekten ist. Um als Freiraum betrachtet zu werden, muss die entfernungsabhängige Amplitude unterhalb der Freiraumschwelle liegen.A free space is a part of the corresponding monitoring area that is extremely likely to be free of objects. In order to be considered as free space, the distance-dependent amplitude must be below the free space threshold.
Die äußere Grenze des Freiraums beschreibt das von der Referenzbereich entfernte Ende des Freiraums. Eine innere Grenze des Freiraums kann entsprechend das dem Referenzbereich zugewandte Ende des Freiraums beschreiben.The outer limit of the free space describes the end of the free space that is remote from the reference area. An inner boundary of the free space can correspondingly describe the end of the free space facing the reference area.
Der Referenzbereich der Entfernungsmessvorrichtung kann ein Referenzpunkt, eine Referenzlinie oder eine Referenzfläche sein, auf den die Entfernungen bezogen werden können. Der Referenzbereich kann durch die Position eines Senders und/oder eines Empfängers der Entfernungsmessvorrichtung definiert werden.The reference area of the distance measuring device can be a reference point, a reference line or a reference surface to which the distances can be related. The reference area can be defined by the position of a transmitter and / or a receiver of the distance measuring device.
Vorteilhafterweise kann die Freiraumschwelle vor der Inbetriebnahme der Entfernungsmessvorrichtung fix vorgegeben werden oder während des Betriebs eingestellt werden. Die Freiraumschwelle kann insbesondere bei einer Kalibrierung der Entfernungsvorrichtung vorgegeben werden. Während des Betriebs kann die Freiraumschwelle entsprechend an die Umgebungsbedingungen und/oder die Betriebsbedingungen angepasst werden. So kann insgesamt eine Zuverlässigkeit und Genauigkeit der Freiraumbestimmung verbessert werden.Advantageously, the free space threshold can be preset in a fixed manner before the distance measuring device is put into operation, or it can be set during operation. The clearance threshold can in particular be specified when calibrating the removal device. During operation, the clearance threshold can be adapted accordingly to the ambient conditions and / or the operating conditions. In this way, the reliability and accuracy of the free space determination can be improved overall.
Mithilfe der Erfindung ist es möglich, auch Objekte zu erfassen, bei denen nicht oder nur schwer erkannt werden kann, ob sie statisch oder dynamisch sind. Insbesondere können mit der Erfindung auch Objekte erkannt werden, welche sich auf einer bezüglich dem Referenzbereich tangentialen Trajektorie bewegen. Derartige Objekte können insbesondere aufgrund von Rauschen oder Interferenzen von anderen Quellen anfällig für Falschdetektionen sein, die ohne die Erfindung nur mit geringer Wahrscheinlichkeit als zu realen Objekten gehörende Detektionen erfasst würden. Die Erfindung ermöglicht die Identifikation von Falschdetektionen. Insbesondere können erfindungsgemäß solche Falschdetektionen identifiziert werden, die durch Akkumulation aus vorherigen Messzyklen in einer Karte entstanden sind, und/oder Detektionen, die fälschlicherweise als statisch klassifiziert wurden. Ferner kann mithilfe der Erfindung erkannt werden ob ein ursprünglich als statisch erkanntes Objekt, insbesondere ein stehender Fußgänger, ein parkendes Fahrzeug oder dergleichen, sich bewegt hat.With the aid of the invention, it is also possible to detect objects for which it is difficult or impossible to detect whether they are static or dynamic. In particular, objects can also be recognized with the invention which move on a trajectory that is tangential with respect to the reference area. Such objects can be susceptible to false detections, in particular due to noise or interference from other sources, which without the invention would only be detected with a low probability as detections belonging to real objects. The invention enables false detections to be identified. In particular, according to the invention, false detections can be identified which have arisen through accumulation from previous measurement cycles in a map, and / or detections which have been incorrectly classified as static. Furthermore, it can be recognized with the aid of the invention whether an object originally recognized as static, in particular a standing pedestrian, a parked vehicle or the like, has moved.
Die Erfindung kann bei einem Fahrzeug, insbesondere einem Kraftfahrzeug, verwendet werden. Vorteilhafterweise kann die Erfindung bei einem Landfahrzeug, insbesondere einem Personenkraftwagen, Lastkraftwagen, einem Bus, einem Motorrad oder dergleichen, einem Luftfahrzeug und/oder einem Wasserfahrzeug verwendet werden. Die Erfindung kann auch bei autonomen oder wenigstens teilweise autonomen Fahrzeugen eingesetzt werden.The invention can be used in a vehicle, in particular a motor vehicle. The invention can advantageously be used in a land vehicle, in particular a passenger car, truck, bus, motorcycle or the like, an aircraft and / or a watercraft. The invention can also be used in autonomous or at least partially autonomous vehicles.
Bei einem Fahrzeug können erkannte Freiräume als freie Fahrräume und/oder Parkräume identifiziert werden. Durch die Kenntnis von Freiräumen kann eine Reaktionsfähigkeit von Fahrzeugen oder Fahrzeuglenkern bei Auftreten von Gefahren im Verkehr verbessert werden. Insbesondere in Kombination mit einem Fahrerassistenzsystem kann so die Fahrsicherheit und/oder ein Fahrkomfort verbessert werden.In the case of a vehicle, recognized free spaces can be identified as free driving spaces and / or parking spaces. Knowledge of free spaces can improve the ability of vehicles or vehicle drivers to react to hazards in traffic. In particular in combination with a driver assistance system, driving safety and / or driving comfort can be improved.
Mit der Entfernungsmessvorrichtung können stehende oder bewegte Objekte, insbesondere Fahrzeuge, Personen, Hindernisse, Fahrbahnunebenheiten, insbesondere Schlaglöcher oder Steine, Fahrbahnbegrenzungen, Freiräume, insbesondere Parklücken, oder dergleichen, als Umgebungsinformationen erfasst werden.With the distance measuring device, stationary or moving objects, in particular vehicles, people, obstacles, uneven road surfaces, in particular potholes or stones, road boundaries, open spaces, in particular parking spaces, or the like, can be recorded as environmental information.
Die Detektionsvorrichtung kann vorteilhafterweise mit wenigstens einer elektronischen Steuervorrichtung des Fahrzeugs, insbesondere einem Fahrerassistenzsystem und/oder einer Fahrwerksregelung und/oder einer Fahrer-Informationseinrichtung und/oder einem Parkassistenzsystem oder dergleichen, verbunden oder Teil einer solchen sein. Auf diese Weise können die mit der Detektionsvorrichtung erfassten Objektdaten, insbesondere die Entfernung, Orientierung und/oder Relativgeschwindigkeit eines Objekts relativ zum Fahrzeug, an die Steuervorrichtung übermittelt und zur Beeinflussung von Fahrfunktionen, insbesondere der Geschwindigkeit, einer Bremsfunktion, einer Lenkungsfunktion, einer Fahrwerksregelung und/oder einer Ausgabe eines Hinweis- und/oder Warnsignals insbesondere für den Fahrer oder dergleichen, verwendet werden.The detection device can advantageously be connected to at least one electronic control device of the vehicle, in particular a driver assistance system and / or a chassis control and / or a driver information device and / or a parking assistance system or the like, or be part of such. In this way, the object data recorded with the detection device, in particular the distance, orientation and / or relative speed of an object relative to the vehicle, can be transmitted to the control device and used to influence driving functions, in particular the speed, a braking function, a steering function, a chassis control and / or an output of an information and / or warning signal, in particular for the driver or the like, can be used.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens kann die Freiraumschwelle abhängig von einem Rauschen des Amplitudenverlaufs eingestellt werden. Auf diese Weise kann die Freiraumschwelle an den Rauschanteil im Amplitudenverlauf angepasst werden. Die Freiraumschwelle kann so gewählt werden, dass sie oberhalb eines maximalen Rauschens liegt. So kann insgesamt eine Genauigkeit des Verfahrens verbessert werden.In an advantageous embodiment of the method, the clearance threshold can be set as a function of noise in the amplitude curve. In this way, the free space threshold can be adapted to the noise component in the amplitude curve. The free space threshold can be chosen so that it is above a maximum noise. In this way, the accuracy of the method can be improved overall.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens kann die Freiraumschwelle mit einer Offset-Funktion ausgehend von der Detektionsschwelle eingestellt oder vorgegeben werden. Auf diese Weise kann die Freiraumschwelle mit der ohnehin vorgegebenen Detektionsschwelle gekoppelt werden.In a further advantageous embodiment of the method, the clearance threshold can be set or specified with an offset function based on the detection threshold. In this way, the clearance threshold can be coupled with the detection threshold that is already specified.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens kann eine Offset-Funktion wenigstens über einen Teil des Amplitudenverlaufs konstant vorgegeben oder eingestellt werden und/oder wenigstens über einen Teil des Amplitudenverlaufs variabel vorgegeben oder eingestellt werden. Die Offset-Funktion kann wenigstens über einen Teil des Amplitudenverlaufs konstant vorgegeben werden. Die Offset-Funktion kann über den gesamten Amplitudenverlauf einen konstanten Wert aufweisen. So kann ein Rechenaufwand entsprechend verringert werden. Alternativ oder zusätzlich kann die Offset-Funktion wenigstens über einen Teil des Amplitudenverlaufs variabel vorgegeben oder eingestellt werden. Auf diese Weise kann die Offset-Funktion individuell insbesondere an das Rauschen und/oder den Verlauf der Detektionsschwelle angepasst werden.In a further advantageous embodiment of the method, an offset function can be predefined or set to be constant over at least part of the amplitude curve and / or variably predefined or set over at least part of the amplitude curve. The offset function can be given constant over at least part of the amplitude curve. The offset function can have a constant value over the entire amplitude curve. Computational effort can be reduced accordingly. Alternatively or additionally, the offset function can be variably predefined or set over at least part of the amplitude curve. In this way, the offset function can be individually adapted, in particular to the noise and / or the profile of the detection threshold.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens kann eine Offset-Funktion wenigstens über einen Teil des Amplitudenverlaufs amplitudenmäßig konstant oder variabel vorgegeben oder eingestellt werden und/oder wenigstens über einen Teil des Amplitudenverlaufs zeitlich konstant oder variabel vorgegeben oder eingestellt werden. Auf diese Weise kann die Offset-Funktion besser insbesondere an das Rauschen und/oder die Detektionsschwelle angepasst werden. Insgesamt kann die Offset-Funktion so gewählt werden, dass eine Verbesserung der Genauigkeit und Zuverlässigkeit der Freiraumbestimmung erreicht wird.In a further advantageous embodiment of the method, an offset function can be specified or set constant or variable in amplitude at least over part of the amplitude curve and / or specified or set constant or variable over time at least over part of the amplitude curve. In this way, the offset function can be better adapted in particular to the noise and / or the detection threshold. Overall, the offset function can be selected so that an improvement in the accuracy and reliability of the free space determination is achieved.
Vorteilhafterweise kann die Offset-Funktion wenigstens über einen Teil des Amplitudenverlaufs amplitudenmäßig und/oder zeitlich konstant sein. So kann die Offset-Funktion einfacher vorgegeben werden.The offset function can advantageously be constant in terms of amplitude and / or time over at least part of the amplitude curve. This makes it easier to specify the offset function.
Vorteilhafterweise kann die Offset-Funktion wenigstens über einen Teil des Amplitudenverlaufs amplitudenmäßig und/oder zeitlich variabel sein. So kann die Offset-Funktion an einen amplitudenmäßigen und/oder zeitlichen Verlauf insbesondere der Detektionsschwelle, des Rauschens und/oder des Amplitudenverlaufs der Umgebungsinformationen angepasst werden.The offset function can advantageously be variable in terms of amplitude and / or time over at least part of the amplitude curve. Thus, the offset function can be adapted to an amplitude-related and / or temporal profile, in particular the detection threshold, the noise and / or the amplitude profile of the environmental information.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens kann wenigstens ein Freiraum als räumlich eindimensionale Strecke, als zweidimensionale Fläche oder als dreidimensionales Volumen definiert werden. Auf diese Weise kann je nach Anwendung und Anordnung der Entfernungsmessvorrichtung jeweils die am besten geeignete Freirauminformation gewonnen werden.In a further advantageous embodiment of the method, at least one free space can be defined as a spatially one-dimensional path, as a two-dimensional area or as a three-dimensional volume. In this way, depending on the application and arrangement of the distance measuring device, the most suitable free space information can be obtained.
Vorteilhafterweise kann wenigstens ein Freiraum als zweidimensionale Fläche über einen Azimutwinkel oder einen Elevationswinkel oder als dreidimensionales Volumen über Azimut und Elevation vorgegeben werden. Wenigstens ein Freiraum kann als vertikaler oder horizontaler Schnitt oder als räumlicher Ausschnitt definiert sein. Wenigstens ein Freiraum kann zweidimensional als Kreissektor oder dreidimensional als Kugelsektor definiert sein.Advantageously, at least one free space can be specified as a two-dimensional area via an azimuth angle or an elevation angle or as a three-dimensional volume via azimuth and elevation. At least one free space can be defined as a vertical or horizontal section or as a spatial section. At least one free space can be defined two-dimensionally as a circular sector or three-dimensionally as a spherical sector.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens können aus den Umgebungsinformationen Entfernungen, Richtungen und/oder Geschwindigkeiten von etwaigen Objekten relativ zu dem Referenzbereich des Entfernungsmesssystems ermittelt werden. Auf diese Weise kann ein Ort, insbesondere eine Entfernung und eine Richtung, und/oder eine Bewegung eines etwaigen Objekts relativ zu dem Referenzbereich der Entfernungsmessvorrichtung bestimmt werden. So können erfasste Objekte insbesondere auf Basis der Geschwindigkeitsinformationen auch als statisch oder dynamisch identifiziert werden. Dies erlaubt genauere Aussagen über den Freiraum.In a further advantageous embodiment of the method, distances, directions and / or speeds of any objects relative to the reference area of the distance measuring system can be determined from the environmental information. In this way, a location, in particular a distance and a direction, and / or a movement of a possible object relative to the reference area of the distance measuring device can be determined. In this way, detected objects can also be identified as static or dynamic, in particular on the basis of the speed information. This allows more precise statements about the free space.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens kann für die Ermittlung der Umgebungsinformationen wenigstens ein Radarsystem, ein LiDAR-System, ein Ultraschallsystem oder ein andersartiges Abstandsmesssystem verwendet werden. Mit derartigen Abstandsmesssystemen kann ein Überwachungsbereich genau und schnell auf Objekte hin überwacht werden. Derartige Abstandsmesssystemen arbeiten berührungslos.In a further advantageous embodiment of the method, at least one radar system, a LiDAR system, an ultrasound system or some other type of distance measuring system can be used to determine the environmental information. With such distance measuring systems, a monitoring area can be monitored precisely and quickly for objects. Such distance measuring systems work without contact.
Vorteilhafterweise kann für die Entfernungsmessvorrichtung ein abtastendes, insbesondere scannendes, Messsystem verwendet werden. Mit derartigen Messsystemen kann ein Überwachungsbereich entsprechend abgetastet werden.A scanning, in particular scanning, measuring system can advantageously be used for the distance measuring device. With such measuring systems, a monitored area can be scanned accordingly.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens können die Umgebungsinformationen mithilfe wenigstens einer Fouriertransformation aus den Empfangssignalen ermittelt werden. Mithilfe der Fouriertransformation kann ein Amplitudenverlauf in einer sogenannten Entfernungstor-Dopplertor-Matrix ermittelt werden. Etwaige Objekte im Überwachungsbereich können in einer derartigen Entfernungstor-Dopplertor-Matrix durch entsprechende Zielsignale in Form von Amplituden-Peaks dargestellt werden. Aus den entsprechenden Entfernungswerten der Zielsignale kann eine Entfernung eines entsprechenden Objekts zu dem Referenzbereich der Entfernungsmessvorrichtung ermittelt werden. Aus den Dopplerwerten können entsprechende Relativgeschwindigkeiten ermittelt werden.In a further advantageous embodiment of the method, the information on the surroundings can be determined from the received signals with the aid of at least one Fourier transformation. Using the Fourier transform, a Amplitude curve can be determined in a so-called distance gate Doppler gate matrix. Any objects in the monitoring area can be represented in such a range gate-Doppler gate matrix by corresponding target signals in the form of amplitude peaks. A distance between a corresponding object and the reference area of the distance measuring device can be determined from the corresponding distance values of the target signals. Corresponding relative speeds can be determined from the Doppler values.
Um als Freiraum betrachtet zu werden, müssen die Intensitäten der entsprechenden Entfernungszellen, welche aus der Fourier-Transformation der Empfangssignale erhalten werden, unterhalb der Freiraumschwelle liegen.In order to be considered as free space, the intensities of the corresponding distance cells, which are obtained from the Fourier transformation of the received signals, must be below the free space threshold.
Vorteilhafterweise kann die Freiraumschwelle abhängig von einem Rauschen des Amplitudenverlaufs in der Doppler- und/oder Entfernungsdimension vorgegeben oder eingestellt werden. Auf diese Weise kann die Genauigkeit und/oder Zuverlässigkeit der Freiraumbestimmung weiter verbessert werden.The free space threshold can advantageously be specified or set as a function of noise in the amplitude profile in the Doppler and / or distance dimension. In this way, the accuracy and / or reliability of the free space determination can be further improved.
Vorteilhafterweise kann wenigstens eine mehrdimensionale diskrete Fouriertransformation, insbesondere wenigstens eine zweidimensionale oder dreidimensionale Fouriertransformation, durchgeführt werden. Vorteilhafterweise kann eine schnelle Fourier-Transformation (FFT) durchgeführt werden.At least one multi-dimensional discrete Fourier transformation, in particular at least one two-dimensional or three-dimensional Fourier transformation, can advantageously be carried out. A fast Fourier transformation (FFT) can advantageously be carried out.
Mithilfe von Fourier-Transformationen können insbesondere Radarsignale entsprechend umgeformt werden.With the help of Fourier transformations, radar signals in particular can be converted accordingly.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens kann zusätzlich eine innere Grenze des Freiraums vorgegeben oder eingestellt werden. Mit der inneren Grenze kann eine Entfernung eines Anfangs des Freiraums von dem Referenzbereich der Entfernungsvorrichtung vorgegeben werden. Der Freiraum befindet sich zwischen der inneren Grenze und der äußeren Grenze. Auf diese Weise können Signale, die ihren örtlichen Ursprung zwischen dem Referenzbereich der Entfernungsvorrichtung und der inneren Grenze des Freiraums haben, bei der Freiraumbestimmung unberücksichtigt bleiben. Derartige Signale können durch Reflexionen an relativ zu dem Referenzbereich der Entfernungsmessvorrichtung statischen Objekte hervorgerufen werden. Insbesondere können durch die Vorgabe der inneren Grenze des Freiraums Reflexionen an einer Stoßstange des eigenen Fahrzeugs unberücksichtigt bleiben.In a further advantageous embodiment of the method, an inner limit of the free space can additionally be specified or set. With the inner limit, a distance of a start of the free space from the reference area of the removal device can be specified. The free space is between the inner limit and the outer limit. In this way, signals that have their local origin between the reference area of the distance device and the inner limit of the free space can be disregarded when determining the free space. Such signals can be produced by reflections on objects that are static relative to the reference area of the distance measuring device. In particular, by specifying the inner limit of the free space, reflections on a bumper of one's own vehicle can be disregarded.
Vorteilhafterweise kann die innere Grenze hinter einem Nahbereich der Entfernungsmessvorrichtung liegen. Auf diese Weise können etwaige Objekte in dem Nahbereich bei der Freiraumbestimmung unberücksichtigt bleiben.The inner limit can advantageously lie behind a close range of the distance measuring device. In this way, any objects in the close range can be disregarded when determining the free space.
Vorteilhafterweise kann die innere Grenze in einem Abstand von etwa zwischen 10 cm und 1 m vom Referenzbereich der Entfernungsmessvorrichtung vorgegeben werden.The inner limit can advantageously be specified at a distance of approximately between 10 cm and 1 m from the reference area of the distance measuring device.
Die Aufgabe wird ferner bei der erfindungsgemäßen Entfernungsmessvorrichtung dadurch gelöst, dass die Steuer- und/oder Auswerteeinrichtung Mittel aufweist zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.The object is also achieved in the distance measuring device according to the invention in that the control and / or evaluation device has means for carrying out the method according to the invention.
Vorteilhafterweise kann die Steuer- und/oder Auswerteeinrichtung Mittel aufweisen zur Durchführung wenigstens einer mehrdimensionalen diskreten Fourier-Transformation der Empfangssignale.The control and / or evaluation device can advantageously have means for performing at least one multi-dimensional discrete Fourier transformation of the received signals.
Die Aufgabe wird außerdem bei der erfindungsgemäßen Fahrerassistenzsystem dadurch gelöst, dass die Steuer- und/oder Auswerteeinrichtung Mittel aufweist zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.The object is also achieved in the driver assistance system according to the invention in that the control and / or evaluation device has means for carrying out the method according to the invention.
Im Übrigen gelten die im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren, der erfindungsgemäßen Entfernungsmessvorrichtung und dem erfindungsgemäßen Fahrassistenzsystem und deren jeweiligen vorteilhaften Ausgestaltungen aufgezeigten Merkmale und Vorteile untereinander entsprechend und umgekehrt. Die einzelnen Merkmale und Vorteile können selbstverständlich untereinander kombiniert werden, wobei sich weitere vorteilhafte Wirkungen einstellen können, die über die Summe der Einzelwirkungen hinausgehen.In addition, the features and advantages shown in connection with the method according to the invention, the distance measuring device according to the invention and the driver assistance system according to the invention and their respective advantageous configurations apply mutually and vice versa. The individual features and advantages can of course be combined with one another, whereby further advantageous effects can arise that go beyond the sum of the individual effects.
FigurenlisteFigure list
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der ein Ausführungsbeispiel im der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert wird. Der Fachmann wird die in der Zeichnung, der Beschreibung und den Ansprüchen in Kombination offenbarten Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen. Es zeigen schematisch
-
1 ein Kraftfahrzeug in einer Fahrsituation in der Draufsicht, mit einem Fahrerassistenzsystem und bespielhaft vier Radarsystemen zu Überwachung jeweiliger Überwachungsbereiche; -
2 eine Funktionsdarstellung des Kraftfahrzeugs mit dem Fahrerassistenzsystem und einem der Radarsysteme aus der1 ; -
3 ein Entfernungstor-Amplituden-Diagramm, in dem ein Amplitudenverlauf einer Radarmessung mit einem der Radarsysteme aus der1 gezeigt ist.
-
1 a motor vehicle in a driving situation in plan view, with a driver assistance system and, for example, four radar systems for monitoring the respective monitoring areas; -
2 a functional representation of the motor vehicle with the driver assistance system and one of the radar systems from1 ; -
3 a range gate amplitude diagram in which an amplitude curve of a radar measurement with one of the radar systems from the1 is shown.
In den Figuren sind gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen.In the figures, the same components are provided with the same reference symbols.
Ausführungsform(en) der ErfindungEmbodiment (s) of the invention
In der
Jedes Radarsystem
Die Radarsysteme
Das Fahrerassistenzsystem
Jedes Radarsystem
Jede Steuer- und Auswerteeinrichtung
Für die Erfindung ist es nicht wesentlich, ob elektrische/elektronische Steuer- und/oder Auswertevorrichtungen, wie beispielsweise die Steuereinrichtung
Mit jedem Sender
Das Verfahren zur Ermittlung von Umgebungsinformationen aus dem entsprechenden Überwachungsbereich
Mit der Steuer- und Auswerteeinrichtung
Mit dem entsprechenden Empfänger
Die mit dem Empfänger
Aus dem Ergebnis der zweidimensionalen diskreten Fourier-Transformation gehen Zielsignale
Ein Zielobjekt ist ein Bereich eines Objekts
Um die Zielsignale
Um einen Freiraum
Der Amplitudenverlauf
Die kleinste Entfernung
Aufgrund des Öffnungswinkels des Radarsystems
Optional kann zusätzlich eine innere Grenze
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