DE102016204113A1 - Vorrichtung und Verfahren zur Detektion eines Objekts - Google Patents

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft die Bestimmung einer verbesserten initialen Bewegungsrichtung von sensorisch erfassten Objekten. Hierzu werden die Bewegungsrichtungen von sensorisch erfassten Objekten bestimmt und abgespeichert. Basierend auf diesen abgespeicherten Bewegungsrichtungen von detektierten Objekten kann einem neu detektierten Objekt auf einfache Weise eine initiale Bewegungsrichtung zugewiesen werden, die einer Bewegungsrichtung eines zuvor an derselben Stelle detektierten Objekts entspricht.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Detektion eines Objekts. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung eine initiale Schätzung einer Bewegungsrichtung eines detektierten Objekts.
  • Stand der Technik
  • Moderne Fahrzeuge besitzen zunehmend eine Vielzahl von Systemen, die einen Fahrer beim Führen seines Fahrzeugs unterstützen oder gegebenenfalls ein vollständig autonomes Fahren ermöglichen. Hierzu ist es unter anderem erforderlich, Objekte, insbesondere weitere Fahrzeuge, in der Umgebung des eigenen Fahrzeugs zu detektieren. Neben der reinen Detektion von Objekten in der Fahrzeugumgebung ist darüber hinaus auch eine Bewegungsrichtung von solchen detektierten Objekten relativ zu dem eigenen Fahrzeug von großem Interesse. Zur Detektion von Objekten in der Fahrzeugumgebung werden dabei unter anderem auch Radarsensoren eingesetzt.
  • Wird mittels eines solchen Radarsensors ein Objekt erstmalig detektiert, so stellt die Bestimmung der Bewegungsrichtung eines solchen erstmalig detektierten Objekts eine große Herausforderung dar. Da bei einer erstmaligen Detektion eines neuen Objekts keine Informationen über die Historie des Objekts, insbesondere über vorherige Positionen, bekannt sind, muss die Bewegungsrichtung eines solchen Objekts zunächst geschätzt werden. Ein möglicher Ansatz hierbei ist es, allen neu detektierten Objekten zunächst eine fest vorgegebene initiale Bewegungsrichtung zuzuordnen. Diese initiale Bewegungsrichtung kann sich jedoch von der tatsächlichen Bewegungsrichtung des detektierten Objekts unterscheiden. Bei einer solchen Diskrepanz kann die Bewegungsrichtung des detektierten Objekts im Laufe der Zeit sukzessive korrigiert werden und nähert sich so der tatsächlichen Bewegungsrichtung an. Bis jedoch die berechnete Bewegungsrichtung mit der tatsächlichen Bewegungsrichtung übereinstimmt, kann eine mehr oder weniger lange Zeit vergehen, während der eine Diskrepanz zwischen berechneter und tatsächlicher Bewegungsrichtung vorliegt.
  • Solange die berechnete Bewegungsrichtung eines detektierten Objekts nicht mit der korrekten Bewegungsrichtung übereinstimmt, besteht die Gefahr, dass die berechnete Bewegungsrichtung des detektierten Objekts zu Unstimmigkeiten bei der Steuerung des eigenen Fahrzeugs führt. Wird beispielsweise bei einem neu detektierten Objekt angenommen, dass es sich – entgegen der tatsächlichen Bewegungsrichtung – auf das eigene Fahrzeug zu bewegt, so kann dies gegebenenfalls dazu führen, dass die Steuerung des eigenen Fahrzeugs einen Alarm auslöst, der unter Umständen zu einem Ausweichmanöver oder einem Bremsvorgang führen kann, obwohl in der Realität keine Gefahrensituation vorliegt.
  • Es besteht daher ein Bedarf nach einer zuverlässigen Detektion von Objekten, die eine möglichst präzise Bewegungsschätzung bei der Detektion von neuen Objekten ermöglicht.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Hierzu schafft die vorliegende Erfindung gemäß einem ersten Aspekt eine Vorrichtung zur Detektion eines Objekts mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 1. Gemäß einem weiteren Aspekt schafft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Detektion eines Objekts mit den Merkmalen des Patentanspruchs 8.
  • Demgemäß ist vorgesehen:
  • Eine Vorrichtung zur Detektion eines Objekts mit einer Detektionseinrichtung, einem Speicher und einer Recheneinrichtung. Die Detektionseinrichtung ist dazu ausgelegt, ein Objekt in einem Detektionsbereich der Detektoreinrichtung zu detektieren und eine Position des detektierten Objekts in dem Detektionsbereich zu ermitteln. Der Speicher ist dazu ausgelegt, Informationen über eine Position in dem Detektionsbereich und eine zu dieser Position korrespondierende Bewegungsrichtung von zuvor detektierten Objekten abzuspeichern. Die Recheneinrichtung ist dazu ausgelegt, eine initiale Bewegungsrichtung des durch die Detektionseinrichtung detektierten Objekts zu berechnen. Die initiale Bewegungsrichtung des detektierten Objekts wird dabei unter Verwendung der in dem Speicher abgespeicherten Informationen berechnet.
  • Ferner ist vorgesehen:
  • Ein Fahrerassistenzsystem mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Detektion eines Objekts.
  • Weiterhin ist vorgesehen:
  • Ein Verfahren zur Detektion eines Objekts, mit den Schritten des Bereitstellens von Informationen über eine Position und eine korrespondierende Bewegungsrichtung von einem zuvor detektierten Objekt in einem Detektionsbereich einer Detektionseinrichtung, und dem Detektieren eines weiteren Objekts in dem Detektionsbereich der Detektionseinrichtung. Das Verfahren umfasst ferner die Schritte des Ermittelns einer Position des detektierten weiteren Objekts in dem Detektionsbereich der Detektionseinrichtung sowie des Bestimmens einer Bewegungsrichtung von einem zuvor detektierten Objekt an der ermittelten Position des detektierten weiteren Objekts basierend auf den bereitgestellten Informationen über die Position und der zu dieser Position korrespondierenden gespeicherten Bewegungsrichtung von zuvor detektierten Objekten. Schließlich umfasst das Verfahren einen Schritt zum Zuordnen einer initialen Bewegungsrichtung zu dem detektierten weiteren Objekt unter Verwendung der Bewegungsrichtung von einem zuvor detektierten Objekt an der ermittelten Position.
  • Vorteile der Erfindung
  • Der vorliegenden Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass Objekte an derselben Stelle eines Detektionsbereiches mit einer hohen Wahrscheinlichkeit eine gleiche oder zumindest ähnliche Bewegungsrichtung aufweisen.
  • Daher liegt der vorliegenden Erfindung die Idee zugrunde, dieser Erkenntnis Rechnung zu tragen und Objekten an gleichen Positionen eines Detektionsbereiches als initiale Bewegungsrichtung eine Bewegungsrichtung vorzugeben, wie sie für zuvor detektierte Objekte an dieser Position bestimmt worden ist. Durch das Abspeichern und Bereitstellen von Bewegungsrichtungen von zuvor detektierten Objekten in Abhängigkeit von einer Position in dem Detektionsbereich einer Detektionseinrichtung können somit neu detektierten Objekten eine verbesserte initiale Bewegungsrichtung vorgegeben werden. Im Vergleich zu einer willkürlichen initialen Bewegungsrichtung sinkt somit in den meisten Fällen die Diskrepanz zwischen der initialen Bewegungsrichtung und der tatsächlichen Bewegungsrichtung eines neu detektierten Objekts.
  • Durch eine verbesserte initiale Bewegungsrichtung eines neu detektierten Objekts wird somit von Beginn an die Zuverlässigkeit der Bewegungsrichtung eines detektierten Objekts gesteigert. Die berechnete der Bewegungsrichtung eines detektierten Objekts gleicht sich somit erheblich schneller an die tatsächliche Bewegungsrichtung des Objekts an. Auf diese Weise können beispielsweise weiterverarbeitende Systeme, wie zum Beispiel ein Fahrerassistenzsystem die bereitgestellten Informationen des detektierten Objekts schneller als verlässliche, korrekte Informationen weiterverarbeiten. Die Gefahr einer falschen Reaktion eines weiterverarbeiteten Systems, wie zum Beispiel ein Falschalarm oder eine fehlerhafte Steuerung, etc. kann somit gesenkt werden.
  • Gemäß einer Ausführungsform umfasst die Detektoreinrichtung einen Radarsensor. Insbesondere bei Radarsensoren stellt die initiale Bewegungsschätzung von neu detektierten Objekten eine große Herausforderung dar. Durch die verbesserte Bewegungsschätzung für neu detektierte Objekte kann gerade bei Radarsensoren somit die Zuverlässigkeit und die Genauigkeit der Informationen von neu detektierten Objekten gesteigert werden.
  • Gemäß einer Ausführungsform umfasst die Vorrichtung zur Detektion eines Objekts eine Verarbeitungseinrichtung. Die Verarbeitungseinrichtung ist dazu ausgelegt, basierend auf ermittelten Positionen eines detektierten Objekts einen Bewegungspfad durch den Detektionsbereich der Detektoreinrichtung zu bestimmen. Unter Verwendung des Bewegungspfads in dem Detektionsbereich der Detektoreinrichtung kann daraufhin eine Bewegungsrichtung des Objekts berechnet werden. Die berechnete Bewegungsrichtung des Objekts durch den Detektionsbereich der Detektoreinrichtung kann daraufhin in dem Speicher abgespeichert werden. Auf diese Weise können die Informationen über den Zusammenhang zwischen Position und Bewegungsrichtung innerhalb des Detektionsbereiches der Detektoreinrichtung in der Vorrichtung zur Detektion eines Objekts trainiert werden. Die in dem Speicher abgespeicherten Informationen sind somit stets aktuell und können jeweils an sich ändernde Umgebungsbedingungen zeitnah angepasst werden. Beim Speichern von neuen Informationen in dem Speicher können dabei jeweils die zuvor abgelegten Informationen überschrieben werden. Alternativ ist es auch möglich, jeweils einen Mittelwert einer Mehrzahl von zuvor abgespeicherten Zusammenhängen zwischen Position und Bewegungsrichtung zu berücksichtigen und beispielsweise einen Mittelwert von einer vorbestimmten Anzahl von zuvor berechneten Bewegungsrichtungen für eine jeweilige Position zu mitteln. Darüber hinaus ist es gegebenenfalls auch denkbar, dass die abgespeicherten Informationen jeweils für einen vorbestimmten Zeitraum gültig sind. Nach Ablauf des vorbestimmten Zeitraums können diese Informationen als ungültig angesehen werden und bei der initialen Bestimmung einer Bewegungsrichtung nicht weiter berücksichtigt werden.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Verarbeitungseinrichtung dazu ausgelegt, den Bewegungspfad mittels Interpolation zwischen einem Eintrittspunkt des detektierten Objekts in den Detektionsbereich und einem Austrittspunkt des detektierten Objekts aus dem Detektionsbereich zu berechnen. Beispielsweise kann zwischen dem Eintrittspunkt und dem Austrittspunkt eine lineare Bewegung des detektierten Objekts angenommen werden. Zusätzliche detektierte Positionen eines Objekts oder auch eine Bestimmung des Bewegungspfads basierend auf anderen detektierten Positionen des Objekts sind darüber hinaus ebenso möglich. Darüber hinaus sind auch komplexerer Interpolationen auf Basis von quadratischen Termen oder Termen höherer Ordnung ebenfalls möglich. Auf diese Weise kann eine einfache, zuverlässige Bestimmung von Bewegungsrichtungen der detektierten Objekte ermöglicht werden.
  • Gemäß einer Ausführungsform werden die in dem Speicher abgespeicherten Informationen über die Bewegungsrichtung eines zuvor detektierten Objekts unter Verwendung einer Eigenbewegung der Vorrichtung zur Detektion eines Objekts angepasst. Die Eigenbewegung der Vorrichtung zur Detektion eines Objekts kann dabei mittels beliebiger geeignete Sensorik und/oder unter Verwendung von Daten aus anderen Systemen, wie zum Beispiel einem Fahrerassistenzsystem, ermittelt werden. Die Anpassung der abgespeicherten Bewegungsrichtung kann dabei regelmäßig, insbesondere kontinuierlich erfolgen.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform berechnet die Verarbeitungseinrichtung für eine Mehrzahl von Positionen in dem Detektionsbereich der Detektoreinrichtung jeweils eine Bewegungsrichtung. Beispielsweise kann die Verarbeitungseinrichtung für diskrete Positionen innerhalb des Detektionsbereichs jeweils eine Bewegungsrichtung berechnen.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist der Speicher der Vorrichtung zur Detektion eines Objekts dazu ausgelegt, die Informationen über die Position und die korrespondierende Bewegungsrichtung für Zellen bzw. Gitterpunkte eines vorbestimmten Rasters innerhalb des Detektionsbereiches der Detektoreinrichtung zu speichern.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst der Schritt zum Bereitstellen von Informationen über eine Position und eine korrespondierende Bewegungseinrichtung des Verfahrens zur Detektion eines Objekts ferner die Schritte des Bestimmens eines Bewegungspfads des zuvor detektierten Objekts durch den Detektionsbereich der Detektoreinrichtung und des Berechnens einer Bewegungsrichtung des zuvor detektierten Objekts an einer Position in dem Detektionsbereich der Detektoreinrichtung.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird in dem Schritt zum Bestimmen des Bewegungspfads des zuvor detektierten Objekts durch den Detektionsbereich der Detektoreinrichtung der Bewegungspfad zwischen einem Eintrittspunkt des detektierten Objekts in den Detektionsbereich und einem Austrittspunkt des detektierten Objekts aus dem Detektionsbereich der Detektoreinrichtung interpoliert. Eine Interpolation basierend auf alternativen und/oder zusätzlichen detektierten Positionen ist darüber hinaus ebenso möglich.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform berechnet der Schritt zum Berechnen einer Bewegungsrichtung des zuvor detektierten Objekts die Bewegungsrichtung für eine Mehrzahl von diskreten Positionen des Detektionsbereichs. Beispielsweise können die diskreten Positionen auf einem vorbestimmten Raster des Detektionsbereichs liegen.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform berechnet der Schritt zum Berechnen einer Bewegungsrichtung des zuvor detektierten Objekts die Bewegungsrichtung aus Bewegungsrichtungen von einer Mehrzahl von zuvor detektierten Objekten. Insbesondere wird dabei eine Mehrzahl von zuvor detektierten Objekten berücksichtigt, die jeweils an der gleichen entsprechenden Position des Detektionsbereichs der Detektoreinrichtung detektiert worden sind.
  • Gemäß einer Ausführungsform wird die Bewegungsrichtung des zuvor detektierten Objekts unter Verwendung einer ermittelten Eigenbewegung angepasst. Die Eigenbewegung des Systems, welche das erfindungsgemäße Verfahren ausführt, insbesondere der dabei verwendeten Detektoreinrichtung, kann mittels beliebiger Sensorik oder unter Verwendung von Bewegungsdaten weiterer Systeme ermittelt werden. Die Anpassung der Bewegungsrichtung von zuvor ermittelten Objekten kann dabei regelmäßig, insbesondere kontinuierlich erfolgen.
  • Die obigen Ausgestaltungen und Weiterbildungen lassen sich, soweit sinnvoll, beliebig miteinander kombinieren. Weitere Ausgestaltungen, Weiterbildungen und Implementierungen der Erfindung umfassen auch nicht explizit genannte Kombinationen von zuvor oder im Folgenden bezüglich der Ausführungsbeispiele beschriebenen Merkmalen der Erfindung. Insbesondere wird der Fachmann dabei auch Einzelaspekte als Verbesserungen oder Ergänzungen zu der jeweiligen Grundform der vorliegenden Erfindung hinzufügen.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand der in den schematischen Figuren der Zeichnung angegebenen Ausführungsbeispiele näher erläutert. Dabei zeigen:
  • 1: eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zur Detektion eines Objekts gemäß einer Ausführungsform;
  • 2: eine schematische Darstellung Bewegungsschätzung;
  • 3: eine schematische Darstellung Bewegungsschätzung gemäß einer Ausführungsform;
  • 4: eine schematische Darstellung, wie sie dem Bereitstellen von Informationen über Position und Bewegungsrichtung gemäß einer Ausführungsform zugrunde liegt;
  • 5: eine schematische Darstellung eines Ablaufdiagramms, wie es einem Verfahren zur Detektion eines Objekts gemäß einer Ausführungsform zugrunde liegt.
  • Ausführungsformen der Erfindung
  • In allen Figuren sind gleiche bzw. funktionsgleiche Elemente und Vorrichtungen, soweit nicht anders angegeben, mit gleichen Bezugszeichen versehen.
  • 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Vorrichtung 1 zur Detektion eines Objekts 2 gemäß einer Ausführungsform. Die Vorrichtung 1 zur Detektion eines Objekts 2 umfasst eine Detektionseinrichtung 10, einen Speicher 11 und eine Recheneinrichtung 12. Ferner kann die Vorrichtung 1 zur Detektion eines Objekts 2 auch eine Verarbeitungseinrichtung 13 umfassen. Die Detektionseinrichtung 10 der Vorrichtung 1 zur Detektion eines Objekts 2 kann beispielsweise einen Radarsensor umfassen. Darüber hinaus sind jedoch auch beliebige weitere Sensoreinrichtungen zur Detektion eines Objekts, insbesondere zur Detektion eines Objekts in der Umgebung der Vorrichtung 1 denkbar. Die Detektionseinrichtung 10 kann dabei ein Objekt 2 in einem vordefinierten Bereich um die Vorrichtung 1 herum detektieren. Dieser Detektionsbereich (durch die gestrichelten Linien gekennzeichnet) kann beispielsweise einen vorgegebenen Winkelbereich in horizontaler und/oder vertikaler Richtung umfassen. Ist die Vorrichtung 1 zur Detektion eines Objekts 2 beispielsweise in einem Fahrzeug vorgesehen, so kann die Detektionseinrichtung 10 beispielsweise einen vorgegebenen Winkelbereich vor bzw. hinter dem Fahrzeug erfassen und in diesem vorgegeben Winkelbereich Objekte, wie zum Beispiel weitere Fahrzeuge oder andere bewegliche oder feststehende Objekte detektieren. Darüber hinaus ist es jedoch ebenso möglich, dass die Detektionseinrichtung 10 den gesamten Umgebungsbereich, also 360° um die Vorrichtung 1 herum überwacht und Objekte in dem ganzen Umgebungsbereich um die Vorrichtung 1 herum detektiert. Insbesondere kann die die Detektionseinrichtung 10 auch mehrere Sensoren zur Überwachung der Umgebung umfassen. Dabei kann der Detektionsbereich beispielsweise auf einen vorgegebenen Abstand zu der Vorrichtung 1, insbesondere auf einen vorgegebenen Abstand zur Detektionseinrichtung 10 begrenzt werden. Beispielsweise kann die Detektionseinrichtung 10 Objekte 2 bis zu einem Abstand von 10, 50, 100 m oder einem beliebigen anderen vorgegebenen Abstand detektieren. Insbesondere ist es auch möglich, dass der Abstand, in dem Objekte 2 detektiert werden, variabel bzw. anpassbar ist.
  • Wird durch die Detektionseinrichtung 10 ein Objekt 2 in dem Detektionsbereich der Detektionseinrichtung 10 detektiert, so kann die Detektionseinrichtung 10 dabei insbesondere die Position des detektierten Objekts 2 in Bezug auf die Detektionseinrichtung 10 ermitteln. Diese Ermittlung der Position des detektierten Objekts kann dabei beispielsweise eine Winkelposition in Azimut- und Elevationsrichtung umfassen. Darüber hinaus kann die Bestimmung der Position auch die Ermittlung des Abstandes zwischen Detektionseinrichtung 10 und Objekt 2 umfassen. Auf diese Weise ist eine eindeutige Zuordnung des detektierten Objekts 2 zu einer Position in dem Raum möglich, der dem Detektionsbereich der Detektionseinrichtung 10 entspricht. Gegebenenfalls kann dabei zur Vereinfachung die Bestimmung der Position auch nur in einer Ebene erfolgen, wobei beispielsweise die Bestimmung des Elevationswinkels nicht in die Bestimmung der Position mit einfließt. Die ermittelte Position in Azimut-/Elevationswinkel sowie Abstand kann gegebenenfalls auch in ein zwei- bzw. dreidimensionales kartesisches Koordinatensystem oder in ein beliebiges anderes Koordinatensystem transformiert werden.
  • Nachdem durch die Detektionseinrichtung 10 der Vorrichtung 1 zur Detektion eines Objekts ein Objekt 2 erstmalig detektiert worden ist, kann durch die Detektionseinrichtung 10 zunächst zwar die genaue Position des detektierten Objekts 2 ermittelt werden. Es liegen jedoch bei der erstmaligen Detektion eines neuen Objekts 2 in der Regel zunächst noch keine Informationen über die Richtung vor, in der sich das detektierte Objekt 2 in Bezug auf die Vorrichtung 1 bewegt.
  • Um möglichst rasch eine Schätzung der Bewegungsrichtung des detektierten Objekts 2 zu ermitteln, kann dem neu detektierten Objekt 2 eine initiale Bewegungsrichtung zugewiesen werden, die sich aus einer oder mehrerer Bewegungsrichtungen von Objekten ergibt, die zuvor an der Stelle des Detektionsbereichs detektiert worden sind, an der das neu detektierte Objekt 2 detektiert wurde. Hierzu können in einem Speicher 11 Informationen über Position und korrespondierender Bewegungsrichtung von zuvor detektierten Objekten abgespeichert und bereitgestellt werden. Diese Informationen über Position und korrespondierende Bewegungsrichtung können beispielsweise aus den Bewegungsrichtungen von zuvor detektierten Objekten ermittelt und in dem Speicher 11 abgespeichert werden. Dies wird im Nachfolgenden noch detaillierter ausgeführt.
  • Eine Recheneinrichtung 12 kann somit aus dem Speicher 11 Informationen über Bewegungsrichtungen von den zuvor detektierten Objekten auslesen. Dabei kann die Recheneinrichtung 12 insbesondere für die Position, an der ein neues Objekt 2 durch die Detektionseinrichtung 10 detektiert worden ist, eine korrespondierende Bewegungsrichtung von zuvor detektierten Objekten aus dem Speicher 11 auslesen. Diese Bewegungsrichtung von zuvor detektierten Objekten kann daraufhin als initiale Bewegungsrichtung einem neu detektierten Objekt 2 zugewiesen werden.
  • 2 zeigt eine schematische Darstellung einer Bewegungsschätzung, bei der einem neu detektierten Fahrzeug 4 zunächst auf konventionelle Weise eine initiale Bewegungsrichtung zugewiesen wird, ohne dabei erfindungsgemäß die Bewegungsrichtung von zuvor detektierten Objekten mit einzubeziehen. Wird dabei durch eine Vorrichtung 1 zur Detektion eines Objekts 2 in dem Fahrzeug 3 ein weiteres Objekt, wie zum Beispiel das Fahrzeug 4 detektiert, so wird diesem neu detektierten Fahrzeug 4 zunächst eine willkürliche, feste Bewegungsrichtung 41 zugewiesen. Beispielsweise kann es sich bei dieser Bewegungsrichtung 41 um eine Standardannahme handeln. Beispielsweise könnte, wie hier dargestellt, eine Bewegungsrichtung in Richtung des eigenen Fahrzeugs 3 angenommen werden. Dies würde jedoch dazu führen, dass ein Fahrerassistenzsystem in dem eigenen Fahrzeug 3 annehmen könnte, dass eine Kollision mit dem neu detektierten Objekt 4 zu erwarten ist. Erst nachdem das Fahrzeug 4 über einen längeren Zeitraum hinweg beobachtet worden ist, nähert sich der geschätzte Bewegungsverlauf 42 des detektierten Objekts 4 dem tatsächlichen Bewegungsverlauf 43 an.
  • 3 zeigt nun eine schematische Darstellung einer Bewegungsschätzung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Wird dabei durch eine Vorrichtung 1 zur Detektion eines Objekts 2 in dem Fahrzeug 3 ein weiteres Objekt, wie zum Beispiel das Fahrzeug 4, detektiert, so kann daraufhin dem neu detektierten Fahrzeug 4 als initiale Bewegungsrichtung eine Bewegungsrichtung 41a zugewiesen werden, die einer Bewegungsrichtung von Objekten entspricht, die zuvor bereits an dieser Position detektiert worden sind. Sind dabei beispielsweise zuvor bereits zu einem früheren Zeitpunkt Fahrzeuge in gleicher Richtung vorbeigefahren, so ist aus diesen Fahrzeugen bereits eine Bewegungsrichtung von Fahrzeugen bekannt. Daher kann dem Fahrzeug 4 bei erstmaliger Detektion bereits eine initiale Bewegungsrichtung 41a zugewiesen werden, die der tatsächlichen Bewegungsrichtung 43 entspricht.
  • 4 zeigt eine schematische Darstellung, wie sie der Bestimmung von Bewegungsrichtungen gemäß einer Ausführungsform zugrunde liegt. Hierzu kann beispielsweise der Detektionsbereich der Detektionseinrichtung 10 diskretisiert werden. Beispielsweise kann somit der Detektionsbereich der Detektionseinrichtung 10 in ein Raster unterteilt werden. Das so resultierende Gitter kann dabei, entsprechend dem Detektionsbereich der Detektionseinrichtung 10, eine beliebige Konfiguration aufweisen. Beispielsweise kann, wie in Teilbild I der 4 dargestellt, der Detektionsbereich der Detektoreinrichtung 10 in ein Gitter mit einer vorgegebenen Anzahl von Zeilen und einer vorgegebenen Anzahl von Spalten unterteilt werden. Wird ein Objekt 2 in dem Detektionsbereich der Detektoreinrichtung 10 detektiert, so kann die Bewegung dieses detektierten Objekts 2 über den gesamten Zeitraum, in dem sich das Objekt in dem Detektionsbereich der Detektionseinrichtung 10 befindet, erfasst werden. Nachdem das Objekt 2 den Detektionsbereich der Detektionseinrichtung 10 verlassen hat, kann der Bewegungspfad 51 des detektierten Objekts 2 in dem Detektionsbereich bestimmt werden. Gegebenenfalls kann darauf, wie in Teilbild II dargestellt, eine Interpolation der Bewegung des Objekts 2 in dem Detektionsbereich erfolgen. Beispielsweise kann die Bewegung zwischen einem Eintrittspunkt des Objekts 2 in den Detektionsbereich und einem Austrittspunkt aus dem Detektionsbereich interpoliert werden. Aber auch eine Ermittlung des Bewegungspfads mittels alternativer und/oder zusätzlicher detektierter Positionen eines Objekts ist möglich. Im einfachsten Fall kann hierzu eine lineare Interpolation 52 zwischen zwei Punkten erfolgen. Darüber hinaus sind jedoch auch beliebige komplexere Interpolationen, insbesondere Interpolationen mit höheren Exponentialkoeffizienten denkbar.
  • Basierend auf dem so interpolierten, oder auch aus dem tatsächlich erfassten Bewegungsverlauf, kann daraufhin jeder Zelle des Detektionsbereichs der Detektionseinrichtung 10, durch die sich das detektierte Objekt 2 hindurch bewegt hat, eine Bewegungsrichtung 53 zugewiesen werden, wie in Teilbild II dargestellt. Im Falle einer linearen Interpolation der Bewegungsrichtung kann dabei beispielsweise jeder Zelle, durch die sich das detektierte Objekt 2 hindurch bewegt hat, die gleiche Bewegungsrichtung zugewiesen werden.
  • Bei der Bestimmung des Bewegungsverlaufs des detektierten Objekts 2 kann auch einen Bewegungsverlauf der Vorrichtung 1 zur Detektion eines Objekts und insbesondere ein Bewegungsverlauf der Detektionseinrichtung 10 der Vorrichtung 1 mit berücksichtigt werden. Auf diese Weise kann der Bewegungsverlauf des detektierten Objekts 2 als absoluter Bewegungsverlauf in der Umgebung der Vorrichtung 1 zur Detektion eines Objekts bestimmt werden. Der Bewegungsverlauf der Vorrichtung 1 zur Detektion eines Objekts kann dabei mittels beliebiger geeigneter Sensoren erfasst werden. Insbesondere können hierzu auch bereits anderweitig eingesetzte Sensoren Daten über den Bewegungsverlauf der Vorrichtung 1 zur Detektion eines Objekts bereitstellen, die zur Auswertung des Bewegungsverlaufs herangezogen werden können. Ist die Vorrichtung 1 zur Detektion eines Objekts beispielsweise in einem Fahrzeug integriert, so können Informationen über den Bewegungsverlauf zum Beispiel auch von Komponenten eines Fahrerassistenzsystems oder ähnlichem bereitgestellt werden. Die Informationen über den Bewegungsverlauf der Vorrichtung 1 zur Detektion eines Objekts können dabei sowohl Komponenten einer translatorischen Bewegung, beispielsweise eine Vorwärts- oder Rückwärtsbewegung und/oder eine seitliche Bewegung, als auch eine Rotationsbewegung (Drehbewegung) umfassen.
  • Bei der Ermittlung der Bewegungsrichtung des detektierten Objekts 2 kann die ermittelte Bewegungsrichtung des Objekts 2 in Bezug auf die Vorrichtung 1 zur Detektion eines Objekts unter Verwendung der Eigenbewegungen der Vorrichtung 1 zur Detektion eines Objekts kompensiert werden. Hierzu kann beispielsweise die ermittelte Eigenbewegung der Vorrichtung 1 zur Detektion eines Objekts von der ermittelten Bewegungsrichtung des Objekts 2 subtrahiert werden. Auf diese Weise kann die absolute Bewegung des detektierten Objekts 2 in der Umgebung bestimmt werden. Die so ermittelte kompensierte Bewegung des detektierten Objekts 2 kann daraufhin für die Weiterverarbeitung herangezogen werden. Beispielsweise kann die kompensierte Bewegung in dem Speicher 11 abgespeichert werden.
  • So ist es zum Beispiel möglich, dass die in dem Speicher 11 abgespeichert Bewegungsrichtung des Objekts 2 unter Verwendung der ermittelten Eigenbewegung der Vorrichtung 1 zur Detektion eines Objekts regelmäßig, insbesondere kontinuierlich kompensiert bzw. aktualisiert wird.
  • Dabei kann jeder Zelle, der eine Bewegungsrichtung zugewiesen wird, beispielsweise die Bewegungsrichtung in Winkelgrad oder Bogengrad zugewiesen werden. Alternativ ist auch eine Skalierung der ermittelten Bewegungsrichtung auf einen beliebigen vorgegebenen Wertebereich, beispielsweise zwischen 0 und 1 oder zwischen 0 und 255 (8 Bit) möglich. Je nach Anwendungsfall kann dabei die Bewegungsrichtung in einem Bereich zwischen 0 und 180 Winkelgrad als Bewegungsrichtung abgespeichert werden. Dabei ist keine eindeutige Unterscheidung zwischen Objekten möglich, die sich auf die Detektionseinrichtung 10 zu bewegen und Objekten, die sich von der Detektionseinrichtung 10 weg bewegen. Alternativ ist jedoch auch eine Abspeicherung der eindeutigen Bewegungsrichtung in einem Vollkreis zwischen 0 und 360° möglich.
  • Dabei kann jeweils, nachdem ein neuer Wert für eine Bewegungsrichtung einer Zelle in dem Detektionsbereich bestimmt worden ist, der zuvor abgespeicherte Wert überschrieben werden. Alternativ ist es auch möglich, für jede Zelle in dem Detektionsbereich der Detektoreinrichtung 10 eine vorbestimmte Anzahl von Richtungswerten abzuspeichern. In diesem Fall kann beispielsweise ein Mittelwert aus einer vorbestimmten Anzahl von zuvor abgespeicherten Bewegungsrichtungswerten bestimmt werden und dieser Mittelwert einem neu detektierten Objekt als initiale Bewegungsrichtung zugewiesen werden. Ferner ist es auch denkbar, den ermittelten Werten für die Bewegungsrichtung jeweils einen Zeitstempel zuzuordnen. In diesem Fall kann die Gültigkeit für einen Wert einer Bewegungsrichtung von zuvor bestimmten Bewegungsrichtungen nach einer vorbestimmten Zeit verworfen werden, so dass gegebenenfalls veraltete Bestimmungen für eine Bewegungsrichtung nicht als Basis für die Zuordnung von neuen Bewegungsrichtungen herangezogen werden.
  • Nachdem, wie in Teilbild III dargestellt, einer oder mehrerer Zellen in dem Detektionsbereich der Detektoreinrichtung 10 basierend auf detektierten Objekten 2 eine Bewegungsrichtung zugewiesen worden ist, kann daraufhin bei der Detektion eines weiteren, neuen Objekts 2 in dem Detektionsbereich der Detektionseinrichtung 10 auf einfache Weise eine initiale Bewegungsrichtung zugewiesen werden, wie zum Beispiel in Teilbild IV dargestellt. Hierzu wird aus den zuvor ermittelten und gespeicherten Bewegungsrichtungen eine Bewegungsrichtung 54 ausgelesen, die der Bewegungsrichtung an der Position entspricht, an der das neue Objekt 2 detektiert worden ist. Diese Bewegungsrichtung für die Position des neu detektierten Objekts 2 wird daraufhin dem neu detektierten Objekt 2 als initiale Bewegungsrichtung zugewiesen.
  • 5 zeigt eine schematische Darstellung eines Ablaufdiagramms für ein Verfahren zur Detektion eines Objekts, wie es einer Ausführungsform zugrunde liegt. In Schritt S1 werden zunächst Informationen über eine Position und eine zu dieser Position korrespondierende Bewegungsrichtung von einem zuvor detektierten Objekt in einem Detektionsbereich einer Detektionseinrichtung 10 bereitgestellt. Dies kann beispielsweise, wie bereits zuvor beschrieben, erfolgen. Hierzu kann ein Bewegungspfad eines zuvor detektierten Objekts durch den Detektionsbereich der Detektionseinrichtung 10 bestimmt werden. Daraufhin kann eine Bewegungsrichtung eines solchen zuvor detektierten Objekts an einer Position in dem Detektionsbereich der Detektoreinrichtung berechnet werden. Insbesondere kann dabei der Bewegungspfad basierend auf einem Eintrittspunkt des detektierten Objekts in dem Detektionsbereich und einem Austrittspunkt des detektierten Objekts aus dem Detektionsbereich berechnet werden. Auch eine Berechnung des Bewegungspfads basierend auf zusätzlichen oder alternativen detektierten Positionen eines Objekts ist möglich. Hierzu ist beispielsweise eine lineare Interpolation möglich. Die Berechnung der Bewegungsrichtung eines zuvor detektierten Objekts kann dabei insbesondere für eine Mehrzahl von diskreten Positionen innerhalb eines vorbestimmten Rasters in dem Detektionsbereich berechnet werden. Die Berechnung der Bewegungsrichtung kann dabei auch basierend auf einer Mehrzahl von zuvor detektierten Objekten berechnet werden.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren umfasst weiterhin einen Schritt S2 zum Detektieren eines weiteren Objekts 2 im Detektionsbereich der Detektoreinrichtung 10. Anschließend wird in Schritt S3 eine Position des detektierten weiteren Objekts im Detektionsbereich der Detektoreinrichtung 10 ermittelt. Daraufhin kann in Schritt S4 eine Bewegungsrichtung von einem zuvor detektierten Objekt an der ermittelten Position des detektierten weiteren Objekts 2 basierend auf den bereitgestellten Informationen bestimmt werden. Schließlich kann daraufhin in Schritt S5 dem detektierten weiteren Objekt eine Bewegungsrichtung zugeordnet werden. Die Zuordnung der Bewegungsrichtung kann dabei unter Verwendung der Bewegungsrichtungen von zuvor detektierten Objekten an der ermittelten Position erfolgen.
  • Zusammenfassend betrifft die vorliegende Erfindung die Bestimmung einer verbesserten initialen Bewegungsrichtung von sensorisch erfassten Objekten. Hierzu werden die Bewegungsrichtungen von sensorisch erfassten Objekten bestimmt und abgespeichert. Basierend auf diesen abgespeicherten Bewegungsrichtungen von detektierten Objekten kann einem neu detektierten Objekt auf einfache Weise eine initiale Bewegungsrichtung zugewiesen werden, die einer Bewegungsrichtung eines zuvor an derselben Stelle detektierten Objekts entspricht.

Claims (14)

  1. Vorrichtung (1) zur Detektion eines Objekts (2), mit: einer Detektionseinrichtung (10), die dazu ausgelegt ist, ein Objekt (2) in einem Detektionsbereich der Detektoreinrichtung (10) zu detektieren und eine Position des detektierten Objekts (2) in dem Detektionsbereich zu ermitteln; einem Speicher (11), der dazu ausgelegt ist, Informationen über eine Bewegungsrichtung von zuvor detektieren Objekten und eine korrespondierende Position der zuvor detektieren Objekten in dem Detektionsbereich abzuspeichern; einer Recheneinrichtung (12), die dazu ausgelegt ist, unter Verwendung der in dem Speicher (11) abgespeicherten Informationen eine initiale Bewegungsrichtung des durch die Detektionseinrichtung (10) detektierten Objekts (2) zu berechnen.
  2. Vorrichtung (1) nach Anspruch 1, wobei die Detektoreinrichtung (10) einen Radarsensor umfasst.
  3. Vorrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, mit einer Verarbeitungseinrichtung (13), die dazu ausgelegt ist, basierend auf ermittelten Positionen eines detektierten Objekts (2) einen Bewegungspfad durch den Detektionsbereich der Detektoreinrichtung (10) zu bestimmten und unter Verwendung des Bewegungspfads in dem Detektionsbereich der Detektoreinrichtung (10) eine Bewegungsrichtung zu berechnen und zusammen mit einer korrespondierenden Position in dem Speicher (11) abzuspeichern.
  4. Vorrichtung (1) nach Anspruch 3, wobei die Verarbeitungseinrichtung (13) dazu ausgelegt ist, den Bewegungspfad mittels Interpolation zwischen mindestens zwei Positionen des detektierten Objekts (2) aus dem Detektionsbereich zu berechnen.
  5. Vorrichtung (1) nach Anspruch 3 oder 4, wobei die Verarbeitungseinrichtung (13) für eine Mehrzahl von Positionen in dem Detektionsbereichs der Detektoreinrichtung (10) jeweils eine Bewegungsrichtung berechnet.
  6. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der Speicher (11) dazu ausgelegt ist, die Informationen über die Position und die korrespondierende Bewegungsrichtung für Gitterpunkte eines vorbestimmten Rasters innerhalb des Detektionsbereichs der Detektionseinrichtung (10) zu speichern.
  7. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die in dem Speicher (11) abgespeicherten Informationen über die Bewegungsrichtung eines zuvor detektierten Objekts unter Verwendung einer Eigenbewegung der Vorrichtung (1) zur Detektion eines Objekts angepasst werden.
  8. Fahrerassistenzsystem mit einer Vorrichtung (1) zur Detektion eines Objekts (2) gemäß einer der vorstehenden Ansprüche 1 bis 7.
  9. Verfahren zur Detektion eines Objekts (2), mit den Schritten: Bereitstellen (S1) von Informationen über eine Position und eine korrespondierende Bewegungsrichtung von einem zuvor detektierten Objekt in einem Detektionsbereich einer Detektionseinrichtung (10); Detektieren (S2) eines weiteren Objekts (2) im Detektionsbereich der Detektoreinrichtung (10); Ermitteln (S3) einer Position des detektierten weiteren Objekts (2) im Detektionsbereichs der Detektoreinrichtung (10); Bestimmen (S4) einer Bewegungsrichtung von einem zuvor detektierten Objekts an der ermittelten Position des detektierten weiteren Objekts (2) basierend auf den bereitgestellten Informationen; Zuordnen (S5) einer Bewegungsrichtung zu dem detektierten weiteren Objekt (2) unter Verwendung der Bewegungsrichtung des zuvor detektierten Objekts an der ermittelten Position.
  10. Verfahren nach Anspruch 9, wobei der Schritt (S1) zum Bereitstellen von Informationen über eine Position eine korrespondierende Bewegungsrichtung die folgenden Schritte umfasst: Bestimmen eines Bewegungspfads des zuvor detektierten Objekts durch den Detektionsbereich der Detektionseinrichtung (10); und Berechnen einer Bewegungsrichtung des zuvor detektierten Objekts an einer Position in dem Detektionsbereich der Detektoreinrichtung (10).
  11. Verfahren nach Anspruch 10, wobei der Schritt zum Bestimmen des Bewegungspfads des zuvor detektierten Objekts durch den Detektionsbereich der Detektoreinrichtung (10) den Bewegungspfad zwischen mindestens zwei Positionen des detektierten Objekts interpoliert.
  12. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, wobei der Schritt zum Berechnen einer Bewegungsrichtung des zuvor detektierten Objekts die Bewegungsrichtung für eine Mehrzahl von diskreten Positionen innerhalb eines vorbestimmten Rasters des Detektionsbereichs berechnet.
  13. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 12, wobei der Schritt zum Berechnen einer Bewegungsrichtung des zuvor detektierten Objekts die Bewegungsrichtung aus Bewegungsrichtungen von einer Mehrzahl von zuvor detektierten Objekten berechnet.
  14. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 13, wobei die Bewegungsrichtung des zuvor detektierten Objekts unter Verwendung einer ermittelten Eigenbewegung angepasst wird.
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