DE102017123901A1 - Method for acquiring environment information - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Erfassen von Umgebungsinformationen im Bereich eines bewegten Objekts mittels eines Radarsystems (1), umfassend folgende Schritte:- Erfassen von ortsaufgelösten Radarinformationen zu unterschiedlichen Zeitpunkten (S10);- Erfassen von Bewegungsinformationen des bewegten Objekts (S11);- Berechnen von akkumulierten Radarinformationen durch lagerichtiges Aufsummieren der an unterschiedlichen Zeitpunkten empfangenen, ortsaufgelösten Radarinformationen oder davon abgeleiteter Informationen unter Berücksichtigung der Bewegungsinformationen des bewegten Objekts (S12).The invention relates to a method for detecting environmental information in the region of a moving object by means of a radar system (1), comprising the following steps: detecting spatially resolved radar information at different points in time (S10), detecting motion information of the moving object (S11); - Calculating accumulated radar information by correctly summing the received at different times, spatially resolved radar information or information derived therefrom, taking into account the movement information of the moving object (S12).
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erfassen von Umgebungsinformationen mittels eines Radarsystems sowie ein Radarsystem zur Erfassung von Umgebungsinformationen.The invention relates to a method for detecting environmental information by means of a radar system and to a radar system for detecting environmental information.
Aus dem Stand der Technik sind Radartechniken bekannt, mittels denen hochauflösende Radarinformationen, nachfolgend auch als Radarbild bezeichnet, gewonnen werden können. Derartige hochauflösende Radarbilder sind insbesondere für das autonome Fahren von Fahrzeugen von hoher Relevanz. Insbesondere das Synthetische-Apertur-Radar (SAR) ermöglicht eine hohe räumliche Auflösung. Die Berechnung von hochauflösenden Radarinformationen, insbesondere bei SAR-Radarsystemen, erfordert einen sehr hohen Rechenaufwand, da das Radarbild pixelweise basierend auf Messwerten, die an unterschiedlichen Orten bei der Bewegung des Objekts aufgenommen wurden, berechnet werden. Dabei ist es wichtig, dass die Bewegungsbahn des Objekts, auch Trajektorie genannt, bestmöglich bekannt ist.Radar techniques are known from the prior art, by means of which high-resolution radar information, hereinafter also referred to as a radar image, can be obtained. Such high-resolution radar images are of particular relevance for the autonomous driving of vehicles. In particular, the synthetic aperture radar (SAR) allows a high spatial resolution. The calculation of high-resolution radar information, in particular in SAR radar systems, requires a very high computational effort, since the radar image is calculated pixel-by-pixel based on measured values which were recorded at different locations during the movement of the object. It is important that the trajectory of the object, also called trajectory, is best known.
Des Weiteren sind Radarsysteme mit realer Apertur bekannt (RAR: Real Aperture Radar). Anders als bei SAR-Radarsystemen wird bei RAR-Radarsystemen die Antennenapertur nicht auf arithmetischem Wege erhöht, so dass wesentlich geringere Rechnerleistung zur Erfassung der Umgebungsinformationen erforderlich ist, jedoch Einbußen bei der Auflösung des Radarbildes hinzunehmen sind.Furthermore, real aperture radar systems are known (RAR: Real Aperture Radar). Unlike SAR radar systems, RAR radar systems do not increase the antenna aperture in an arithmetic fashion, so much less computational power is required to capture the environmental information, but losses in resolving the radar image are to be expected.
Ausgehend hiervon ist es Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Erfassung von Umgebungsinformationen anzugeben, das eine möglichst vollständige Repräsentation der Umgebung bei reduziertem Rechenaufwand ermöglicht.Proceeding from this, it is an object of the invention to provide a method for acquiring environmental information that allows the most complete possible representation of the environment with reduced computational effort.
Die Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 1 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind Gegenstand der Unteransprüche. Ein Radarsystem zur Erfassung von Umgebungsinformationen ist Gegenstand des nebengeordneten Patentanspruchs 14.The object is achieved by a method having the features of
Gemäß einem ersten Aspekt bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zum Erfassen von Umgebungsinformationen im Bereich eines bewegten Objekts, beispielsweise eines Fahrzeugs mittels eines Radarsystems. Das Verfahren umfasst dabei die folgenden Schritte:According to a first aspect, the invention relates to a method for detecting environmental information in the region of a moving object, for example of a vehicle by means of a radar system. The method comprises the following steps:
Zunächst werden ortsaufgelöste Radarinformationen zu unterschiedlichen Zeitpunkten erfasst. Diese Radarinformationen resultieren vorzugsweise aus mehreren Messungen bzw. Messzyklen, die zeitlich nacheinander vollzogen werden. Während dieser Messzyklen bewegt sich das Objekt vorzugsweise weiter, so dass sich das die Messungen vollziehende Radarsystem an unterschiedlichen Orten (bezogen auf einen geographischen Referenzpunkt) befindet.First, spatially resolved radar information is acquired at different times. This radar information preferably results from a plurality of measurements or measurement cycles, which are performed successively in time. During these measurement cycles, the object preferably continues to move so that the radar system performing the measurements is at different locations (relative to a geographic reference point).
Zudem werden Bewegungsinformationen des bewegten Objekts erfasst. Diese Bewegungsinformationen geben insbesondere die Bewegungsbahn (auch Trajektorie genannt) an, auf der sich das Objekt bewegt. Die Bewegungsinformationen können beispielsweise aus einem Odometriesystem eines Fahrzeugs stammen, das einen oder mehrere Sensoren zur Erfassung der Bewegungsinformationen aufweist.In addition, movement information of the moving object is detected. This movement information in particular indicates the movement path (also called trajectory) on which the object moves. The movement information may, for example, come from an odometry system of a vehicle having one or more sensors for detecting the movement information.
Anschließend werden akkumulierte Radarinformationen berechnet, und zwar durch lagerichtiges Aufsummieren der an unterschiedlichen Zeitpunkten empfangenen, ortsaufgelösten Radarinformationen oder davon abgeleiteter Informationen unter Berücksichtigung der Bewegungsinformationen des bewegten Objekts. In anderen Worten werden damit die aus unterschiedlichen Messungen bzw. Messzyklen erhaltenen ortsaufgelösten Radarinformationen durch Kompensation der Bewegung des Objekts lagerichtig übereinandergelegt und die den jeweiligen diskreten Ortsbereichen (z.B. korrelierend mit Rasterbereichen eines Radargrids) zugeordneten Radarinformationen der unterschiedlichen Messungen bzw. Messzyklen werden aufaddiert. Aus diesen akkumulierten Radarinformationen können dann vorteilhafterweise die Umgebungsinformationen abgeleitet werden, beispielsweise durch geeignete Bild- oder Mustererkennungsalgorithmen.Subsequently, accumulated radar information is calculated by summing up the spatially resolved radar information or information derived therefrom at different times in consideration of the motion information of the moving object. In other words, the spatially resolved radar information obtained from different measurements or measurement cycles is thus superimposed by compensating for the movement of the object, and the radar information of the different measurements or measurement cycles assigned to the respective discrete location areas (for example, correlated with raster areas of a radar grid) is added up. From this accumulated radar information, the environmental information can then advantageously be derived, for example by means of suitable image or pattern recognition algorithms.
Der wesentliche Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, dass die akkumulierten Radarinformationen die Umgebung vollständiger repräsentieren als die Radarinformationen der jeweiligen Einzelmessungen, da jeweils an einem bestimmten Ortsbereich auftretende Detektionen mit einer geringeren Signalstärke, die beispielsweise von einem Umgebungsobjekt mit kleiner Rückstrahlfläche stammen, durch die Aufaddition verstärkt werden, wohingegen aufgrund von Rauschen lediglich sporadisch auftretende Detektionen sich typischer weise nicht kumulieren, da diese zumeist nicht in aufeinanderfolgenden Messungen jeweils im selben Ortsbereich auftreten. Dadurch können mit im Vergleich zu einem SAR-Radarsystem geringerem Rechenaufwand Umgebungsinformationen ermittelt werden, die beispielsweise zur Unterscheidung von befahrbarem und nicht befahrbarem Untergrund, zur Bordsteinklassifikation (z.B. Höhe des Bordsteins) oder zur Klassifikation der Fahrbahn (z.B. Asphalt, Kopfsteinpflaster, etc.) verwendbar sind.The essential advantage of the method according to the invention is that the accumulated radar information represents the environment more completely than the radar information of the respective individual measurements, since detections occurring at a certain local area with a lower signal strength, which originate for example from an environment object with a small retroreflective surface, by the addition are amplified, whereas due to noise only sporadically occurring detections typically do not cumulate, since these usually do not occur in successive measurements in each case in the same local area. As a result, compared to a SAR radar system lower computational effort environment information can be determined, for example, to distinguish between driveable and non-drivable, for curb classification (eg height of the curb) or for classification of the roadway (eg asphalt, cobblestones, etc.) used are.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel umfassen die ortsaufgelösten Radarinformationen ortsaufgelöste Leistungsdichtespektralwerte, die Informationen dahingehend enthalten, wieviel Leistung eines Radarsignals an einem bestimmten diskreten Ortsbereich reflektiert wurde. Damit enthalten die akkumulierten Radarinformationen Informationen darüber, wieviel Leistung des Radarsignals summiert über mehrere Messungen bzw. Messzyklen hinweg an einem bestimmten diskreten Ortsbereich reflektiert wurden. Dadurch wird basierend auf den akkumulierten Radarinformationen eine bessere Interpretierbarkeit der Umgebung ermöglicht.According to one embodiment, the spatially resolved radar information includes spatially resolved power density spectral values Information on how much power of a radar signal has been reflected at a certain discrete location area. Thus, the accumulated radar information contains information about how much power of the radar signal was summed over several measurements or measurement cycles away at a certain discrete location area reflected. This allows better interpretability of the environment based on the accumulated radar information.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel sind die ortsaufgelösten Radarinformationen Radarrohdaten, die an einer Ausgangsschnittstelle einer Fast-Fourier-Transformationseinheit (FFT-Einheit) erhalten werden. Diese Radarrohdaten liegen ortsdiskret und vorzugsweise strukturiert gemäß einer mehrdimensionalen Datenstruktur (auch Radarcube genannt) vor. Zur Aufsummierung werden die jeweils einem diskreten Ortsbereich zugeordneten Radarinformationen mit aus weiteren Messungen bzw. Messzyklen erhaltenen Radarinformationen desselben diskreten Ortsbereichs aufaddiert. Vor der Aufsummierung werden diese Radarinformationen basierend auf den Bewegungsinformationen räumlich kompensiert, d.h. die durch die Bewegung des Objekts vollzogene Bewegung im Raum wird arithmetisch aufgehoben. Anders ausgedrückt werden die aus unterschiedlichen Messungen bzw. Messzyklen erhaltenen aufzusummierenden Radarinformationen quasi „übereinandergelegt“.According to one embodiment, the spatially resolved radar information is radar raw data obtained at an output interface of a fast Fourier transform unit (FFT unit). These radar raw data are location-discrete and preferably structured according to a multi-dimensional data structure (also called radar cube). For summation, the respective radar information assigned to a discrete location area is added up with radar information of the same discrete location area obtained from further measurements or measurement cycles. Prior to summation, this radar information is spatially compensated based on the motion information, i. the movement of space through the movement of the object is arithmetically suspended. In other words, the radar information to be summed up from different measurements or measurement cycles is quasi "superimposed".
Gemäß einem Ausführungsbeispiel werden die akkumulierten Radarinformationen derart berechnet, dass zu unterschiedlichen Zeitpunkten, d.h. in zeitlich nacheinander vollzogenen Messungen bzw. Messzyklen erfassten Radarinformationen, die jeweils aus Reflektionen in einem bestimmten, diskreten Ortsbereich resultieren, aufaddiert werden. Dadurch führen selbst Reflexionen an stationären Umgebungsobjekten mit einer geringen Rückstrahlfläche zu signifikanten Werten in den akkumulierten Radarinformationen, wodurch das statische Umfeld im Bereich des bewegten Objekts besser erfassbar ist.According to one embodiment, the accumulated radar information is calculated such that at different times, i. radar information acquired in chronological successive measurements or measurement cycles, each resulting from reflections in a specific, discrete location area, are added up. As a result, even reflections on stationary surrounding objects with a small reflecting surface lead to significant values in the accumulated radar information, as a result of which the static environment in the area of the moving object can be better detected.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel werden Beträge der ortsaufgelösten Radarinformationen aufsummiert, d.h. es wird eine inkohärente Summation ohne Berücksichtigung von Phaseninformationen vollzogen. Alternativ kann das Aufsummieren der ortsaufgelösten Radarinformationen unter Berücksichtigung der Phase einer komplexen Radarinformation erfolgen, d.h. es wird eine kohärente Summation vollzogen.According to one embodiment, amounts of spatially resolved radar information are summed up, i. an incoherent summation is performed without consideration of phase information. Alternatively, the summation of the spatially resolved radar information may be done taking into account the phase of complex radar information, i. a coherent summation is made.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel sind die akkumulierten Radarinformationen zweidimensionale oder dreidimensionale Informationen. In anderen Worten können die Umgebungsinformationen entweder in einer horizontalen oder im Wesentlichen horizontalen Ebene (beispielsweise basierend auf Azimut und Entfernung als Parameter) oder dreidimensional (beispielsweise basierend auf Azimut, Elevation und Entfernung als Parameter) mit Hilfe der akkumulierten Radarinformationen erfasst werden.According to one embodiment, the accumulated radar information is two-dimensional or three-dimensional information. In other words, the environmental information may be acquired either in a horizontal or substantially horizontal plane (for example, based on azimuth and distance as a parameter) or three-dimensional (for example, based on azimuth, elevation, and distance as parameters) using the accumulated radar information.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel umfasst das Radarsystem ein Radar mit realer Apertur. Dadurch kann die für die Erfassung der Umgebungsinformationen nötige Rechenleistung wesentlich reduziert werden.In one embodiment, the radar system includes a real aperture radar. As a result, the computing power required for acquiring the environmental information can be substantially reduced.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel werden beim Aufsummieren der ortsaufgelösten Radarinformationen lediglich diejenigen Radarinformationen berücksichtigt, die aus Reflexionen von statischen, nicht bewegten Umgebungsobjekten resultieren. Da bewegte Umgebungsobjekte in den in unterschiedlichen Messungen bzw. Messzyklen erhaltenen Radarinformationen möglicherweise unterschiedlichen diskreten Ortsbereichen zugeordnet würden, würden diese die Erkennungsgenauigkeit verschlechtern, so dass vorzugsweise lediglich Radarinformationen herangezogen werden, deren Dopplerverschiebungsinformation auf eine stationäre Detektion hinweist.According to one embodiment, when summing the spatially resolved radar information, only those radar information resulting from reflections of static, non-moving environmental objects are taken into account. Since moving environment objects in the radar information obtained in different measurements or measurement cycles would possibly be assigned to different discrete location areas, these would worsen the recognition accuracy, so that preferably only radar information is used whose Doppler shift information points to a stationary detection.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel werden die ortsaufgelösten Radarinformationen vor der Aufsummierung keiner oder im Wesentlichen keiner Filterung basierend auf einem unteren Schwellwert oder einer unteren Schwellwertkurve unterzogen. Dadurch können auch Umgebungsobjekte mit einem geringen Radarrückstrahlquerschnitt durch die Akkumulierung der durch diese hervorgerufenen Radarinformationen detektiert werden, was beispielsweise vorteilhaft bei der Fahrbahnerkennung ist.According to one embodiment, the spatially resolved radar information prior to summation is subjected to no or substantially no filtering based on a lower threshold or a lower threshold curve. As a result, ambient objects with a small radar return cross-section can also be detected by the accumulation of the radar information caused by them, which is advantageous, for example, in the case of the roadside recognition.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird beim Berechnen der akkumulierten Radarinformationen eine Kompensation des Antennengewinns in Azimut und/oder Elevation vollzogen. Dadurch kann erreicht werden, dass die aus dem richtungsabhängigen Antennengewinn resultierenden Unterschiede der Beträge der ortsaufgelösten Radarinformationen eliminiert werden.According to one embodiment, in calculating the accumulated radar information, compensation of the antenna gain in azimuth and / or elevation is performed. It can thereby be achieved that the differences in the amounts of spatially resolved radar information resulting from the directional antenna gain are eliminated.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird beim Berechnen der akkumulierten Radarinformationen eine entfernungsbedingte Abnahme der Leistung der erfassten Radarinformationen kompensiert. Dadurch kann erreicht werden, dass die aus der Freiraumdämpfung resultierenden Abschwächungen der Beträge der Radarinformationen, die von entfernt liegenden Umgebungsobjekten resultieren, eliminiert werden.According to one embodiment, when calculating the accumulated radar information, a distance-related decrease in the power of the detected radar information is compensated. As a result, it is possible to eliminate the attenuation of the amounts of radar information resulting from the free space attenuation resulting from remote surrounding objects.
Gemäß einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung ein Computerprogrammprodukt zur Erfassung von Umgebungsinformationen mittels eines Radarsystems, wobei das Computerprogrammprodukt ein computerlesbares Speichermedium mit Programmanweisungen umfasst, wobei die Programmanweisungen durch einen Prozessor ausführbar sind, um den Prozessor dazu zu veranlassen, ein Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ausführungsbeispiele auszuführen.According to a further aspect, the invention relates to a computer program product for detecting environmental information by means of a radar system, wherein the Computer program product comprises a computer-readable storage medium with program instructions, wherein the program instructions are executable by a processor to cause the processor to carry out a method according to one of the preceding embodiments.
Gemäß einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung ein Radarsystem zum Erfassen von Umgebungsinformationen im Bereich eines bewegten Objekts, aufweisend:
- - zumindest einen Radarsensor der zur Erfassung von ortsaufgelösten Radarinformationen zu unterschiedlichen Zeitpunkten ausgebildet ist;
- - eine Schnittstelle, die zum Empfang von Bewegungsinformationen des bewegten Objekts ausgebildet ist; und
- - eine Rechnereinheit, die zum Berechnen von akkumulierten Radarinformationen durch lagerichtiges Aufsummieren der an unterschiedlichen Zeitpunkten empfangenen, ortsaufgelösten Radarinformationen oder davon abgeleiteter Informationen unter Berücksichtigung der Bewegungsinformationen des bewegten Objekts ausgebildet ist.
- - At least one radar sensor is designed to detect spatially resolved radar information at different times;
- an interface adapted to receive motion information of the moving object; and
- - A computing unit, which is designed to calculate accumulated radar information by correctly summing the received at different times, spatially resolved radar information or information derived therefrom, taking into account the movement information of the moving object.
„Statisch“ im Sinne der vorliegenden Erfindung bedeutet „unbewegt“, d.h. beispielsweise ein statisches Umgebungsobjekt vollzieht im relevanten Erfassungszeitraum keine Bewegung bezogen auf einen festen Bezugspunkt. Aufgrund der Bewegung des Fahrzeugs, an dem das Radarsystem vorgesehen ist, kann zwischen dem Radarsystem und dem statischen Umgebungsobjekt eine Relativbewegung stattfinden."Static" in the sense of the present invention means "unmoved", i. For example, a static environment object does not move in the relevant detection period with respect to a fixed reference point. Due to the movement of the vehicle on which the radar system is provided, a relative movement can take place between the radar system and the static environment object.
Unter „bewegtes Objekt“ im Sinne der vorliegenden Erfindung wird insbesondere ein Fahrzeug oder ein Flugzeug bzw. Flugobjekt (Drohne, Satellit o.ä.) verstanden."Moving object" in the sense of the present invention is understood in particular to mean a vehicle or an aircraft or flying object (drone, satellite or the like).
Die Ausdrücke „näherungsweise“, „im Wesentlichen“ oder „etwa“ bedeuten im Sinne der Erfindung Abweichungen vom jeweils exakten Wert um +/- 10%, bevorzugt um +/- 5% und/oder Abweichungen in Form von für die Funktion unbedeutenden Änderungen.The expressions "approximately", "substantially" or "approximately" in the context of the invention mean deviations from the respective exact value by +/- 10%, preferably by +/- 5% and / or deviations in the form of changes insignificant for the function ,
Weiterbildungen, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich auch aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen und aus den Figuren. Dabei sind alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination grundsätzlich Gegenstand der Erfindung, unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbeziehung. Auch wird der Inhalt der Ansprüche zu einem Bestandteil der Beschreibung gemacht.Further developments, advantages and applications of the invention will become apparent from the following description of exemplary embodiments and from the figures. In this case, all described and / or illustrated features alone or in any combination are fundamentally the subject of the invention, regardless of their summary in the claims or their dependency. Also, the content of the claims is made an integral part of the description.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Figuren an Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:
-
1 beispielhaft und schematisch ein Blockdiagramm eines Radarsystems; -
2 beispielhaft ein Diagramm zur Veranschaulichung eines bei einer ersten Messung erhaltenen Leistungsdichtespektrums in einer horizontalen Raumebene; -
2a beispielhaft ein Diagramm zur Veranschaulichung eines nach der ersten Messung aus der Summationseinrichtung erhaltenen Leistungsdichtespektrums in einer horizontalen Raumebene (identisch zum Diagramm aus2 ); -
3 beispielhaft ein Diagramm zur Veranschaulichung eines bei einer zweiten Messung erhaltenen Leistungsdichtespektrums in einer horizontalen Raumebene; -
3a beispielhaft ein Diagramm zur Veranschaulichung eines nach der zweiten Messung aus der Summationseinrichtung erhaltenen Leistungsdichtespektrums in einer horizontalen Raumebene (identisch zum Diagramm aus2 ); -
4 beispielhaft ein Diagramm zur Veranschaulichung eines bei einer dritten Messung erhaltenen Leistungsdichtespektrums in einer horizontalen Raumebene; -
4a beispielhaft ein Diagramm zur Veranschaulichung eines nach der dritten Messung aus der Summationseinrichtung erhaltenen Leistungsdichtespektrums in einer horizontalen Raumebene (identisch zum Diagramm aus2 ); -
5 beispielhaft die den Diagrammen gemäß2 bis 4 zugrundliegenden, ortsverteilten Reflexionspunkte; und -
6 beispielhaft ein das Verfahren zur Erfassung von Umgebungsinformationen veranschaulichendes Blockdiagramm.
-
1 exemplary and schematic block diagram of a radar system; -
2 a diagram illustrating a power density spectrum obtained in a first measurement in a horizontal spatial plane; -
2a a diagram illustrating a power density spectrum obtained from the summation device after the first measurement in a horizontal spatial plane (identical to the diagram of FIG2 ); -
3 a diagram illustrating a power density spectrum in a horizontal spatial plane obtained in a second measurement; -
3a by way of example a diagram for illustrating a power density spectrum obtained from the summation device after the second measurement in a horizontal spatial plane (identical to the diagram of FIG2 ); -
4 a diagram illustrating a power density spectrum in a horizontal spatial plane obtained in a third measurement; -
4a by way of example a diagram for illustrating a power density spectrum obtained from the summation device after the third measurement in a horizontal spatial plane (identical to the diagram of FIG2 ); -
5 exemplified according to the diagrams2 to4 underlying, spatially distributed reflection points; and -
6 by way of example, a block diagram illustrating the method for acquiring environmental information.
Des Weiteren umfasst das Radarsystem
Bei dem Radarsystem
Am Ausgang der FFT-Einheit
Um möglichst sensorunabhängige Daten am Ausgang des Radarsystems bereitstellen zu können, werden die vom Radarsystem ermittelten Radarinformationen in eine ortsfeste Radarkarte, auch Radar-Grid genannt, übertragen. Dabei werden in aus dem Stand der Technik bekannten Radarsystemen die ortsabhängig ermittelten Radarinformationen unter Berücksichtigung von Bewegungsdaten des bewegten Objekts, beispielsweise erhalten von einem oder mehreren Sensoren eines Fahrzeug-Odometriesystems, in die Radarkarte übertragen. Dabei werden schwache Detektionen, d.h. erkannte Reflektionen mit einem Leistungsdichtewert unterhalb eines bestimmten Schwellwerts vernachlässigt, um lediglich signifikante Delegationen in der Radarkarte zu erhalten.In order to be able to provide sensor-independent data at the output of the radar system as far as possible, the radar information determined by the radar system is transmitted to a stationary radar map, also called a radar grid. In this case, in radar systems known from the prior art, the radar information determined location-dependently, taking into account movement data of the moving object, for example obtained from one or more sensors of a vehicle odometry system, are transmitted to the radar chart. Thereby, weak detections, i. neglected detected reflections with a power density value below a certain threshold value in order to obtain only significant delegations in the radar map.
Um das Detektionsergebnis zu verbessern und insbesondere statische Umgebungsinformationen besser darstellen zu können, werden die aus der FFT- Einheit
Hierzu ist, wie in
Die Summationseinrichtung
Für den Fall, dass lediglich statische, nichtbewegte Objekte in dem Umgebungsbereich des Radarsystems
Durch die lagerichtige Aufsummierung der ortsaufgelösten Radarinformationen werden temporäre, nichtstatische Umgebungsobjekte herausgefiltert, da diese sich bei mehreren zeitlich hintereinander vollzogenen Messungen an unterschiedlichen Orten befinden und damit unterschiedlichen Bereichen im Radar-Cube zugeordnet sind. Jedoch werden statische Umgebungsobjekte, die stets in ein und denselben Bereich des Radar-Cubes fallen über mehrere Messungen hinweg aufaddiert, so dass diese besser detektierbar sind. Dadurch kann eine vollständigere Erfassung der Umgebungsinformationen im Bereich um das Radarsystem erfolgen.Due to the correct summation of the spatially resolved radar information temporary, non-static environment objects are filtered out because they are located at several temporally successive measurements at different locations and are thus associated with different areas in the radar cube. However, static environment objects that always fall into one and the same area of the radar cube are added over several measurements so that they are more easily detectable. This allows a more complete detection of the environmental information in the area around the radar system.
Wie zuvor beschrieben, zeigt
Es versteht sich, dass zwischen den in
Wie aus
Vorzugsweise kann die Aufsummierung der ortsaufgelösten Radarinformationen unter Kompensation der Antennencharakteristika erfolgen. Bekanntermaßen weisen Antennen einen richtungsabhängigen Antennengewinn auf, d.h. der Antennengewinn in einer ersten Raumrichtung kann von dem Antennengewinn abweichen, der in einer zweiten Raumrichtung vorliegt, die beispielsweise um eine bestimme Winkeldifferenz im Azimut und/oder in der Elevation von der ersten Raumrichtung abweicht. Durch die Bewegung des Radarsystems
Alternativ oder zusätzlich kann die Aufsummierung der ortsaufgelösten Radarinformationen unter Kompensation der Freifelddämpfung erfolgen. Dabei werden bekanntermaßen empfangene Radarsignalanteile, die aus weiter entfernt liegenden Reflektionen resultieren aufgrund des längeren Ausbreitungsweges stärker gedämpft als Radarsignalanteile, die aus Reflektionen im Nahfeld resultieren. Um den Einfluss der Freifelddämpfung zu kompensieren, kann die aufsummierende, ortsaufgelöste Radarinformation basierend auf Informationen der Entfernung des die Reflektion hervorrufenden Umgebungsobjekts modifiziert werden.Alternatively or additionally, the summation of the spatially resolved radar information can take place with compensation for the free-field damping. As is known, received radar signal components resulting from more distant reflections are attenuated more strongly than radar signal components resulting from reflections in the near field due to the longer propagation path. In order to compensate for the influence of the free-field damping, the summing, spatially-resolved radar information may be modified based on information of the distance of the reflection-causing surrounding object.
In Schritt
Zudem werden Bewegungsinformationen des bewegten Objekts erfasst (S11). Diese Bewegungsinformationen können beispielsweise aus einem Fahrzeugodometriesystem erhalten werden. Basierend auf diesen Bewegungsinformationen ist es möglich, die Bewegung des Objekts im Raum bei der nachfolgenden Aufsummation der Radarinformationen zu kompensieren.In addition, movement information of the moving object is detected (S11). This movement information can be obtained, for example, from a vehicle odometry system. Based on this motion information, it is possible to compensate for the movement of the object in space during the subsequent summation of the radar information.
In Schritt
Die Erfindung wurde voranstehend an Ausführungsbeispielen beschrieben. Es versteht sich, dass zahlreiche Änderungen sowie Abwandlungen möglich sind, ohne dass dadurch der durch die Patentansprüche definierte Schutzbereich verlassen wird.The invention has been described above by means of exemplary embodiments. It is understood that numerous changes and modifications are possible without thereby leaving the scope defined by the claims.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Radarsystemradar system
- 22
- Antenneneinheitantenna unit
- 33
- Verstärkeramplifier
- 44
- Mischermixer
- 55
- Filtereinheitfilter unit
- 66
- A/D-WandlerA / D converter
- 77
- FFT-EinheitFFT unit
- 88th
- SummationseinrichtungSumming means
- 99
- Umgebungserfassungssystem Area Learning System
- TXTX
- Sendeeinheittransmission unit
- RXRX
- Empfangseinheitreceiver unit
Claims (14)
Priority Applications (1)
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DE102017123901.4A DE102017123901B4 (en) | 2017-10-13 | 2017-10-13 | Method for collecting environmental information |
Applications Claiming Priority (1)
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---|---|---|---|
DE102017123901.4A DE102017123901B4 (en) | 2017-10-13 | 2017-10-13 | Method for collecting environmental information |
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DE102017123901A1 true DE102017123901A1 (en) | 2019-04-18 |
DE102017123901B4 DE102017123901B4 (en) | 2024-03-21 |
Family
ID=65910357
Family Applications (1)
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DE102017123901.4A Active DE102017123901B4 (en) | 2017-10-13 | 2017-10-13 | Method for collecting environmental information |
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Citations (2)
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---|---|---|---|---|
EP2417475A2 (en) * | 2009-04-06 | 2012-02-15 | Conti Temic microelectronic GmbH | Radar system having arrangements and method for decoupling transmission and reception signals and suppression of interference radiation |
DE102014223432A1 (en) * | 2014-11-17 | 2016-05-19 | Conti Temic Microelectronic Gmbh | Radar device, vehicle and method |
-
2017
- 2017-10-13 DE DE102017123901.4A patent/DE102017123901B4/en active Active
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2417475A2 (en) * | 2009-04-06 | 2012-02-15 | Conti Temic microelectronic GmbH | Radar system having arrangements and method for decoupling transmission and reception signals and suppression of interference radiation |
DE102014223432A1 (en) * | 2014-11-17 | 2016-05-19 | Conti Temic Microelectronic Gmbh | Radar device, vehicle and method |
Also Published As
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