DE102017123904A1 - Method for reducing computing time in the calculation of radar information - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Rechenzeitreduzierung bei der Berechnung von Radarinformationen in einem bewegten Fahrzeug, umfassend folgende Schritte:- Erfassen oder Bereitstellen von Umgebungsinformationen in dem durch das Radarsystem erfassbaren örtlichen Bereich (A, A');- Ermitteln eines für die Erfassung durch das Radarsystem relevanten Erfassungsbereichs basierend auf den erfassten oder bereitgestellten Umgebungsinformationen;- Berechnen der Radarinformationen in einem örtlich eingeschränkten Bereich basierend auf dem ermittelten relevanten Erfassungsbereich.The invention relates to a method for calculating time reduction in the calculation of radar information in a moving vehicle, comprising the following steps: detecting or providing environmental information in the local area (A, A ') detectable by the radar system, determining one for the detection by the radar system relevant detection area based on the detected or provided environmental information, - calculating the radar information in a localized area based on the determined relevant detection area.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie ein Radarsystem, bei dem mit Hilfe von Umgebungsinformationen die Rechenzeit zur Berechnung von Radarinformationen reduziert wird.The invention relates to a method and a radar system in which the computing time for calculating radar information is reduced with the aid of 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 neben der hochgenauen Kenntnis der Bewegungsbahn des Fahrzeugs, an dem sich das Radarsystem befindet, jeder Rasterbereich bzw. Pixel des Radarbildes unter Berücksichtigung mehrerer rampenartiger oder pulsartiger Radarsignale berechnet werden muss. Daher sind die Systemanforderungen an ein Radarsystem mit hoher räumlicher Auflösung und Echtzeit- bzw. quasi-Echtzeit-Anforderungen sehr hoch, insbesondere im Hinblick auf die Größe des Systemspeichers bzw. der Prozessorleistung.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, especially in SAR radar systems, requires a very high computational effort, because in addition to the highly accurate knowledge of the trajectory of the vehicle on which the radar system is located, each raster area or pixel of the radar image calculated taking into account several ramp-like or pulse-like radar signals must become. Therefore, the system requirements for a high spatial resolution radar system and real-time or quasi-real-time requirements are very high, especially with regard to the size of the system memory or processor performance.

Ausgehend hiervon ist es Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren anzugeben, mittels dem der Rechenaufwand für die Berechnung von hochauflösenden Radarinformationen reduziert und damit die Kosten des Radarsystems gesenkt werden können.Proceeding from this, it is an object of the invention to provide a method by means of which the computational effort for the calculation of high-resolution radar information can be reduced and thus the cost of the radar system can be reduced.

Die Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 1 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind Gegenstand der Unteransprüche. Ein Radarsystem zur Reduzierung des Rechenaufwands bei der Berechnung von Radarinformationen ist Gegenstand des nebengeordneten Patentanspruchs 15.The object is achieved by a method having the features of independent patent claim 1. Preferred embodiments are subject of the dependent claims. A radar system for reducing the computational effort in the calculation of radar information is the subject of the independent patent claim 15.

Gemäß einem ersten Aspekt bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zur Rechenzeitreduzierung bei der Berechnung von Radarinformationen in einem bewegten Fahrzeug. Dabei werden zunächst Umgebungsinformationen zumindest in dem durch das Radarsystem erfassbaren örtlichen Bereich erfasst. Alternativ können die Umgebungsinformationen auch bereitgestellt werden, beispielsweise in einer Speichereinheit des Kraftfahrzeugs oder durch Herunterladen von einem Server über eine Datenverbindung.According to a first aspect, the invention relates to a method for computing time reduction in the calculation of radar information in a moving vehicle. In this case, first of all environmental information is detected at least in the local area that can be detected by the radar system. Alternatively, the environmental information may also be provided, for example in a storage unit of the motor vehicle or by downloading from a server via a data connection.

Anschließend wird basierend auf den erfassten oder bereitgestellten Umgebungsinformationen ein für die Erfassung durch das Radarsystem relevanter Erfassungsbereich ermittelt. Insbesondere können die Umgebungsinformationen dahingehend ausgewertet werden, ob in dem durch das Radarsystem erfassbaren Raum Bereiche vorhanden sind, von denen keine oder im Wesentlichen keine Rückreflektionen zu erwarten sind. Anders ausgedrückt können beispielsweise anhand der Umgebungsinformationen Freiräume in dem durch das Radarsystem erfassbaren Raum detektiert werden. Dadurch kann der theoretisch erfassbare Bereich auf einen kleineren, hinsichtlich der zu erwartenden Reflektionen relevanten Erfassungsbereich eingeschränkt werden.Subsequently, based on the detected or provided environmental information, a detection range relevant for detection by the radar system is determined. In particular, the environmental information can be evaluated as to whether there are areas in the space detectable by the radar system, of which no or substantially no back reflections are to be expected. In other words, free spaces in the space detectable by the radar system can be detected on the basis of the environmental information, for example. As a result, the theoretically detectable range can be restricted to a smaller detection range relevant to the expected reflections.

Nach dem Festlegen relevanten Erfassungsbereichs werden Radarinformationen in einem örtlich eingeschränkten Bereich ermittelt, und zwar basierend auf dem ermittelten relevanten Erfassungsbereich. After determining the relevant coverage area, radar information is determined in a localized area based on the determined relevant coverage area.

Der wesentliche Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, dass durch die Einschränkung des örtlichen Bereichs, in dem die Radarinformationen berechnet werden, der Berechnungsaufwand wesentlich reduziert werden kann und damit die zur Berechnung erforderlichen Rechnerressourcen (Prozessorleistung, Speicher etc.) wesentlich verringert werden können.The essential advantage of the method according to the invention is that the limitation of the local area in which the radar information is calculated, the calculation effort can be significantly reduced and thus the computational resources required for the calculation (processor power, memory, etc.) can be substantially reduced.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel werden die Umgebungsinformationen als Karteninformationen oder als kartenartige Informationen bereitgestellt. Diese Karteninformationen oder kartenartigen Informationen können in dem Fahrzeug in einer Speichereinheit abgelegt sein oder über eine Datenverbindung von einem vom Fahrzeug abgesetzten, stationären Server heruntergeladen werden. Dadurch können die Umgebungsinformationen auf technisch einfache Weise mit geringem Aufwand bereitgestellt werden.According to one embodiment, the environment information is provided as map information or as map-like information. This map information or card-like information may be stored in the vehicle in a storage unit or downloaded via a data link from a stationary server remote from the vehicle. As a result, the environmental information can be provided in a technically simple manner with little effort.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel werden die Umgebungsinformationen zumindest teilweise durch zumindest ein vom Radarsystem unabhängiges Sensorsystem erfasst. Beispielsweise kann im Fahrzeug ein weiteres Sensorsystem vorgesehen sein, mittels dem Umgebungsinformationen in Echtzeit bzw. Quasi-Echtzeit erfasst werden. Die durch dieses weitere Sensorsystem bereitgestellten oder davon abgeleiteten Informationen geben einen Hinweis darauf, in welchen Bereichen des durch das Radarsystem erfassbaren Raums signifikante Reflektionen zu erwarten sind bzw. in welchem Bereich sich Freiräume befinden. Basierend darauf kann die Einschränkung des Erfassungsbereichs vorgenommen werden.According to one exemplary embodiment, the environmental information is at least partially detected by at least one sensor system independent of the radar system. For example, a further sensor system can be provided in the vehicle, by means of which environmental information is recorded in real time or quasi-real time. The information provided by or derived from this further sensor system gives an indication of in which areas of the space detectable by the radar system significant reflections are to be expected or in which area there are free spaces. Based on this, the restriction of the detection range can be made.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel umfasst das weitere Sensorsystem eine Kamera, einen Laserscanner oder einen anderen, zur Erfassung von Umgebungsinformationen geeigneten Sensor. Damit können mit vergleichsweise geringem Rechenaufwand (bezogen auf den Rechenaufwand zur Berechnung der hochauflösenden Radarinformationen) die Umgebungsinformationen gewonnen werden.According to one embodiment, the further sensor system comprises a camera, a laser scanner or another sensor suitable for detecting environmental information. This can be done with relatively little computational effort (based on the computational effort for Calculation of the high-resolution radar information) the environmental information is obtained.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel werden die Umgebungsinformationen zumindest teilweise durch das Radarsystem selbst erfasst. Dadurch kann der gerätetechnische Aufwand für die Erfassung der Umgebungsinformationen reduziert werden, da kein separates, weiteres Sensorsystem erforderlich ist.According to one embodiment, the environmental information is at least partially detected by the radar system itself. As a result, the device-related outlay for acquiring the environmental information can be reduced since no separate, additional sensor system is required.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird das Radarsystem zur Erfassung der Umgebungsinformationen in einem rechenaufwandsminimierten Betriebsmodus betrieben. In anderen Worten lässt sich das Radarsystem in einem ersten Betriebsmodus, in dem mit hohem Rechenaufwand hochauflösende Radarinformationen berechnet werden, und einem zweiten Betriebsmodus, in dem mit geringerem Rechenaufwand Radarinformationen mit einer im Vergleich zum ersten Betriebsmodus geringeren Auflösung ermittelt werden, betreiben. Das Radarsystem kann auch zumindest teilweise parallel in beiden Betriebsmodi betrieben werden. Die im zweiten Betriebsmodus gewonnenen Radarinformationen sind jedoch ausreichend, um feststellen zu können, in welchen Bereichen in der Umgebung des Fahrzeugs hochauflösende Radarinformationen erstellt werden sollen. Dabei kann in den jeweiligen Betriebsmodi jeweils ein und derselbe Satz von empfangenen Radarsignalen verwendet werden, um die hochauflösenden Radarinformationen bzw. geringer aufgelösten Radarinformationen zu berechnen. In anderen Worten beruhen damit die aus den unterschiedlichen Betriebsmodi gewonnenen Radarinformationen auf dem gleichen Satz von empfangenen Radarsignalen, die nur unterschiedlich nachbearbeitet wurden. Die hochauflösenden Radarinformationen können dabei zumindest teilweise auch parallel zu den geringer aufgelösten Radarinformationen berechnet werden.According to one embodiment, the radar system for detecting the environmental information is operated in a computing effort minimized operating mode. In other words, the radar system can be operated in a first operating mode in which high-resolution radar information is calculated at high computation complexity and in a second operating mode in which radar information with a lower resolution compared to the first operating mode is determined with less computational effort. The radar system can also be operated at least partially in parallel in both operating modes. However, the radar information obtained in the second operating mode is sufficient to be able to determine in which areas in the vicinity of the vehicle high-resolution radar information is to be created. In each case, one and the same set of received radar signals can be used in the respective operating modes in order to calculate the high-resolution radar information or the lower-resolution radar information. In other words, the radar information obtained from the different operating modes is based on the same set of received radar signals, which have only been reworked differently. The high-resolution radar information can be at least partially calculated in parallel with the lower-resolution radar information.

Alternativ wird das Radarsystem zeitlich intermittierend zwischen erstem und zweitem Betriebsmodus umgeschaltet. Dadurch wird erreicht, dass in regelmäßigen oder unregelmäßigen Zeitabständen aktuelle Umgebungsinformationen ermittelt werden, die dann zur Festlegung des relevanten Erfassungsbereichs herangezogen werden können.Alternatively, the radar system is intermittently switched between the first and second operating modes. This ensures that current environmental information is determined at regular or irregular time intervals, which can then be used to determine the relevant coverage.

Bevorzugt werden die Zeitintervalle, in denen das Radarsystem im ersten Betriebsmodus betrieben wird, d.h. das Zeitintervall zwischen zwei Betriebszyklen im zweiten Betriebsmodus, abhängig von den erfassten Umgebungsinformationen und/oder der Geschwindigkeit des Fahrzeugs gewählt. Dadurch kann situationsabhängig das Schaltverhalten an die zeitliche Veränderung der Umgebungsinformationen angepasst werden.Preferably, the time intervals in which the radar system is operated in the first mode of operation, i. the time interval between two operating cycles in the second operating mode, depending on the detected environmental information and / or the speed of the vehicle selected. As a result, depending on the situation, the switching behavior can be adapted to the temporal change of the environment information.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel werden die erfassten oder bereitgestellten Umgebungsinformationen hinsichtlich für die Erfassung von Radarinformationen relevanter örtlicher Bereiche ausgewertet. Beispielsweise können die Umgebungsinformationen dahingehend analysiert werden, an welchen örtlichen Bereichen Objekte vorhanden sind, die signifikante Reflektionen der Radarsignale erwarten lassen. Dadurch kann aus den Umgebungsinformationen rückgeschlossen werden, in welcher Weise der theoretisch mögliche Erfassungsbereich auf einen relevanten Erfassungsbereich ohne Verlust wesentlicher Informationen in den hochauflösenden Radarinformationen eingeschränkt werden kann.According to one embodiment, the detected or provided environmental information is evaluated with respect to local areas of interest for acquiring radar information. For example, the environmental information may be analyzed as to which local areas contain objects that would allow significant reflections of the radar signals. Thereby it can be deduced from the environmental information in which way the theoretically possible detection range can be restricted to a relevant detection area without loss of essential information in the high-resolution radar information.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel weisen die für die Erfassung von Radarinformationen relevanten Bereiche zumindest ein Objekt mit einer Objektgröße oberhalb eines Objektgrößenschwellwerts auf. Unter „Objektgrößenschwellwert“ wird dabei ein ein Objekt hinsichtlich dessen Größe beschreibender Schwellwert verstanden. Dabei wird unter „Größe“ eine geometrische Größe (z.B. Größe eines Objekts in einer Karte, auf einem Bild etc.) aber auch eine elektrisch messbare Größe (z.B. durch das Objekt reflektierter Anteil eines Radarsignals, Radarrückstrahlfläche (engl. radar cross section (RCS))) verstanden. Der Objektgrößenschwellwert gibt damit einen Grenzwert an, mittels dem örtliche Bereiche als relevant bzw. nicht-relevant hinsichtlich einer hochauflösenden Berechnung von Radarinformationen klassifiziert werden.According to one exemplary embodiment, the areas relevant for the detection of radar information have at least one object with an object size above an object size threshold value. In this case, "object size threshold value" is understood to mean a threshold value describing an object with respect to its size. In this case, "size" is a geometric size (eg size of an object in a map, on a picture, etc.) but also an electrically measurable size (eg fraction of a radar signal reflected by the object, radar cross section (RCS). )) Roger that. The object size threshold thus indicates a limit value by means of which local areas are classified as relevant or non-relevant with regard to a high-resolution calculation of radar information.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel werden die für die Erfassung von Radarinformationen relevanten Bereiche basierend auf erfassten Radarinformationen, die oberhalb eines Schwellwerts liegen, in dem rechenaufwandsreduzierten Betriebsmodus festgelegt. Der Schwellwert gibt dabei beispielsweise den durch das Objekt reflektierten Anteil eines Radarsignals, die Radarrückstrahlfläche etc. an. Dadurch kann anhand des Schwellwerts der relevante Erfassungsbereich als der Bereich definiert werden, in dem Radarinformationen oberhalb des Schwellwerts detektiert wurden.According to an exemplary embodiment, the areas relevant for the detection of radar information are set in the computing effort reduced operating mode based on detected radar information which are above a threshold value. The threshold value indicates, for example, the proportion of a radar signal reflected by the object, the radar reflection surface, etc. Thereby, based on the threshold value, the relevant detection area can be defined as the area in which radar information above the threshold value was detected.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist das Radarsystem zur Erfassung von Radarinformationen basierend auf zeitlich aufeinanderfolgenden Einzelmessungen ausgebildet, wobei basierend auf dem ermittelten relevanten Erfassungsbereich zumindest teilweise an unterschiedlichen Orten vollzogene Einzelmessungen des Radarsystems ausgelassen oder übersprungen werden oder die Informationen dieser Einzelmessungen bei der Berechnung der Radarinformationen unberücksichtigt bleiben. Insbesondere bei der Berechnung von Radarinformationen gemäß dem SAR-Algorithmus werden an unterschiedlichen Orten durch Einzelmessungen ermittelte Radarinformationen miteinander verknüpft, um eine synthetische Erhöhung der Antennenapertur des Radarsensors zu erreichen. Aufgrund der örtlichen Einschränkung des Erfassungsbereichs basierend auf den erfassten oder bereitgestellten Umgebungsinformationen können Einzelmessungen überflüssig werden, so dass durch deren Überspringen oder Unberücksichtigt Lassen der Rechenaufwand weiter reduziert werden kann.According to one exemplary embodiment, the radar system is designed to record radar information based on temporally successive individual measurements, wherein individual measurements of the radar system carried out at least partially at different locations are skipped or skipped based on the determined relevant detection range or the information of these individual measurements is disregarded in the calculation of the radar information. In particular, in the calculation of radar information according to the SAR algorithm radar information determined by individual measurements are linked together at different locations in order to achieve a synthetic increase in the antenna aperture of the radar sensor. Due to the local Restricting the detection area based on the acquired or provided environmental information may make individual measurements superfluous, so that by skipping or disregarding this, the computational effort can be further reduced.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel erfolgt die Berechnung der Radarinformationen im Radarsystem gemäß eines Synthetischen-Apertur-Radar-Algorithmus (SAR-Algorithmus). In anderen Worten ist das Radarsystem ein nach dem SAR-Prinzip arbeitendes System, bei dem die Radarinformationen unter Verwendung eines SAR-Algorithmus berechnet werden. Hierbei sind eine Vielzahl von Algorithmen zur SAR-Prozessierung bekannt, beispielsweise sog. chirp scaling, frequency scaling oder Rückprojektion (engl. back-projection). Insbesondere der Rückprojektions-Algorithmus zur Berechnung der Radarinformationen ist sehr rechenzeitintensiv, so dass sich speziell bei diesem eine hohe Reduzierung des Rechenaufwands durch die Einschränkung auf einen relevanten Erfassungsbereich einstellt.According to one embodiment, the calculation of the radar information in the radar system is carried out according to a synthetic aperture radar (SAR) algorithm. In other words, the radar system is a SAR-based system in which the radar information is calculated using a SAR algorithm. Here are a variety of algorithms for SAR processing known, for example, so-called chirp scaling, frequency scaling or backprojection (English back-projection). In particular, the backprojection algorithm for calculating the radar information is very computation-intensive, so that especially in this case a high reduction of the computational effort sets by the restriction to a relevant detection range.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel vollzieht der rechenaufwandsreduzierte Betriebsmodus des Radarsystems eine Erfassung von Radarinformationen basierend auf einem Digital-Beamforming-Prinzip (DBF- Prinzip). In anderen Worten ist das Radarsystem beispielsweise dazu ausgebildet, den Radarsensor nicht nur gemäß dem SAR-Prinzip zu betreiben, sondern in dem zweiten, rechenaufwandsreduzierten Betriebsmodus gemäß einer Empfängerarchitektur, die eine digitale Formung des Antennendiagramms ermöglicht, beispielsweise mit mehreren in unterschiedlichen Raumrichtungen ausgerichteten Antennen-Hauptkeulen. Basierend auf dem DBF- Prinzip können Umgebungsinformationen mit im Verhältnis zum SAR-Prinzip geringem Rechenaufwand ermittelt werden.According to one embodiment, the computing effort reduced operating mode of the radar system performs detection of radar information based on a digital beamforming (DBF) principle. In other words, the radar system is designed, for example, to operate the radar sensor not only according to the SAR principle, but in the second, computing effort reduced operating mode according to a receiver architecture that allows a digital shaping of the antenna pattern, for example, with several aligned in different spatial directions antenna main lobes. Based on the DBF principle, environmental information can be determined with little computational effort in relation to the SAR principle.

Gemäß einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung ein Computerprogrammprodukt zur Rechenzeitreduzierung bei der Berechnung von Radarinformationen in einem bewegten Fahrzeug, 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 Ausführungsbeispielen auszuführen.According to a further aspect, the invention relates to a computer program product for computing time reduction in the calculation of radar information in a moving vehicle, the computer program product comprising a computer readable storage medium with program instructions, the program instructions being executable by a processor to cause the processor to perform a method according to to execute one of the preceding embodiments.

Gemäß einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung ein Radarsystem zur Berechnung von Radarinformationen in einem bewegten Fahrzeug. Das Radarsystem ist dazu ausgebildet:

  • - Umgebungsinformationen bezüglich eines durch das Radarsystem erfassbaren örtlichen Bereichs zu empfangen;
  • - einen für die Erfassung durch das Radarsystem relevanten Erfassungsbereichs basierend auf den empfangenen Umgebungsinformationen zu ermitteln; und
  • - Radarinformationen in einem örtlich eingeschränkten Bereich basierend auf dem ermittelten relevanten Erfassungsbereich zu berechnen.
In another aspect, the invention relates to a radar system for calculating radar information in a moving vehicle. The radar system is designed to:
  • To receive environmental information regarding a local area detectable by the radar system;
  • to determine a detection range relevant to detection by the radar system based on the received environment information; and
  • - Calculate radar information in a localized area based on the determined relevant coverage area.

Unter „Umgebungsinformationen“ im Sinne der vorliegenden Erfindung werden jegliche Informationen verstanden, die eine Bewertung eines räumlichen Bereichs dahingehend ermöglichen, ob dieser für eine Berechnung hochauflösender Radarinformationen relevant ist oder nicht. Unter „Erfassungsbereich“ im Sinne der vorliegenden Erfindung wird derjenige Raumbereich verstanden, in dem Radarinformationen durch das Radarsystem erfassbar sind.By "environment information" in the sense of the present invention, any information is understood which makes it possible to evaluate a spatial area as to whether it is relevant for calculating high-resolution radar information or not. "Detection area" in the sense of the present invention is understood to mean that area of space in which radar information can be detected by the radar system.

Unter „relevanter Erfassungsbereich“ im Sinne der vorliegenden Erfindung wird derjenige Raumbereich verstanden, in dem relevante Radarinformationen durch das Radarsystem erfassbar sind, beispielsweise aufgrund von Rückreflektionen oberhalb eines definierten Anteils des ausgesendeten Radarsignals. Der relevante Erfassungsbereich kann insbesondere auch Freiflächen umfassen, in denen keine oder im Wesentlichen keine Rückreflektionen des Radarsignals auftreten, die aber durch Barrieren vorderseitig, rückseitig und/oder seitlich eingegrenzt sind. Dies können insbesondere Parklücken oder dergleichen sein."Relevant detection range" in the sense of the present invention is understood to mean that spatial region in which relevant radar information can be detected by the radar system, for example due to back reflections above a defined portion of the radar signal emitted. The relevant detection area may in particular also include open spaces in which no or substantially no back reflections of the radar signal occur, but which are delimited by barriers on the front, back and / or sides. This can be in particular parking spaces 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 Verfahrensablauf zur Berechnung eines Radarbildes basierend auf einem SAR-Algorithmus ohne räumliche Einschränkung des Erfassungsbereichs;
  • 2 beispielhaft und schematisch ein Verfahrensablauf zur Berechnung eines Radarbildes basierend auf einem SAR-Algorithmus mit einer räumlichen Einschränkung des Erfassungsbereichs basierend auf mittels des Radarsystems gewonnenen Umgebungsinformationen;
  • 3 beispielhaft und schematisch ein Verfahrensablauf zur Berechnung eines Radarbildes basierend auf einem SAR-Algorithmus mit einer räumlichen Einschränkung des Erfassungsbereichs basierend auf durch weitere Sensoren erfassten oder als Daten bereitgestellten Umgebungsinformationen; und
  • 4 beispielhaft ein das Verfahren zur Rechenzeitreduzierung bei der Berechnung der Radarinformationen veranschaulichendes Blockdiagramm.
The invention will be explained in more detail below with reference to the figures of exemplary embodiments. Show it:
  • 1 by way of example and schematically, a method sequence for calculating a radar image based on a SAR algorithm without spatial limitation of the detection area;
  • 2 by way of example and schematically, a method sequence for calculating a radar image based on a SAR algorithm with a spatial restriction of the detection area based on environmental information obtained by means of the radar system;
  • 3 by way of example and schematically, a method sequence for calculating a radar image based on a SAR algorithm with a spatial restriction of the detection area based on environmental information acquired by or detected as data; and
  • 4 by way of example, a block diagram illustrating the method for calculating time reduction in the calculation of the radar information.

1 zeigt beispielhaft und schematisch einen Verfahrensablauf zur Berechnung eines Radarbildes basierend auf einem SAR-Algorithmus ohne Berücksichtigung von Umgebungsinformationen. 1 shows, by way of example and schematically, a method sequence for calculating a radar image based on a SAR algorithm without consideration of environmental information.

Ein Fahrzeug mit einem einen Radarsensor 1 aufweisenden Radarsystem wird entlang einer Bewegungsbahn von einer ersten Position in eine zweite Position bewegt und sendet zu unterschiedlichen Zeitpunkten Radarsignale an Positionen #0 bis #L. Basierend auf diesen an unterschiedlichen Positionen gesendeten Radarsignalen, dargestellt durch die Bereiche A, A', empfängt das Radarsystem reflektierte Anteile dieses gesendeten Radarsignals. Anders ausgedrückt werden mehrere Messungen bei unterschiedlichen Positionen des Fahrzeugs im Raum und damit an unterschiedlichen Relativpositionen des Fahrzeugs relativ zu dem Objekt O, an dem Reflektionen auftreten, vorgenommenen. Diese Messungen werden nachfolgend als Einzelmessungen bezeichnet. Basierend auf den empfangenen reflektierten Anteilen des Radarsignals wird durch einen Prozessor des Radarsystems ein Radarbild berechnet.A vehicle with a radar sensor 1 Having radar system is moved along a trajectory from a first position to a second position and sends at different times radar signals at positions # 0 to #L. Based on these radar signals transmitted at different positions, represented by the ranges A . A ', The radar system receives reflected portions of this transmitted radar signal. In other words, multiple measurements at different positions of the vehicle in space and thus at different relative positions of the vehicle relative to the object O at which reflections occur. These measurements are referred to below as individual measurements. Based on the received reflected portions of the radar signal, a radar image is calculated by a processor of the radar system.

Zur Berechnung des Radarbildes anhand des SAR-Algorithmus werden für den gesamten Erfassungsbereich Radarinformationen berechnet, die dann als Radarbild RB dargestellt werden. Wird davon ausgegangen, dass das Radarbild N × M Pixel umfasst, für die anhand von L Einzelmessungen Radarinformationen berechnet werden müssen, steigt der Aufwand zumindest quadratisch, insbesondere aber kubisch mit der Größe des zu erfassenden Bereichs, wenn davon ausgegangen wird, dass eine Erhöhung der Pixelanzahl (N und M) eine Erhöhung der notwendigen Anzahl von Einzelmessungen nach sich zieht.To calculate the radar image using the SAR algorithm, radar information is calculated for the entire coverage area, which is then used as a radar image RB being represented. If it is assumed that the radar image comprises N × M pixels for which radar information must be calculated on the basis of L individual measurements, the expenditure increases at least quadratically, but in particular cubically, with the size of the region to be detected, if it is assumed that an increase in the Number of pixels (N and M) causes an increase in the necessary number of individual measurements.

Insbesondere sehr hochauflösende SAR-Algorithmen, die eine hohe Flexibilität bei der Berechnung der Radarinformationen zeigen und die eine hohe Stabilität auch bei Kurvenfahrt zeigen, beispielsweise der Rückprojektionsalgorithmus (back-projection-Algorithmus), weisen an sich bereits einen hohen Rechenaufwand auf, so dass bei großen Erfassungsbereichen die Berechnung des Radarbildes hohe Rechenressourcen erfordert.In particular, very high-resolution SAR algorithms, which show a high flexibility in the calculation of the radar information and show a high stability even when cornering, for example the backprojection algorithm (back-projection algorithm), already have a high computational complexity, so that at large coverage areas, the calculation of the radar image requires high computing resources.

2 zeigt beispielhaft und schematisch einen Verfahrensablauf zur Berechnung eines Radarbildes basierend auf einem SAR-Algorithmus, bei dem der Rechenaufwand durch Einschränkung des Erfassungsbereichs basierend auf Umgebungsinformationen reduziert wird, woebi die Umgebungsinformationen mittels des Radarsensors selbst gewonnen werden. 2 shows by way of example and schematically a method for calculating a radar image based on a SAR algorithm, in which the computational effort is reduced by limiting the detection range based on environmental information, where the environmental information is obtained by means of the radar sensor itself.

Bei diesem Ausführungsbeispiel wird wiederum der Radarsensor 1 entlang einer Bewegungsbahn von einer ersten Position zu einer zweiten Position bewegt, beispielsweise durch Fortbewegung des Fahrzeugs. Dabei werden an unterschiedlichen Positionen wiederum Radarsignale gesendet und anschließend deren reflektierte Anteile empfangen (Positionen #0 bis #L). Ziel der sequentiell nacheinander gesendeten Radarsignale ist es, durch den verwendeten SAR-Algorithmus rechnerisch die Antennenapertur zu erhöhen.In this embodiment, in turn, the radar sensor 1 moves along a trajectory from a first position to a second position, for example by moving the vehicle. In turn, radar signals are transmitted at different positions and then receive their reflected components (positions # 0 to #L). The aim of the sequentially transmitted radar signals is to increase the antenna aperture by the SAR algorithm used.

Um den dafür nötigen Rechenaufwand zu minimieren, kann das im Fahrzeug befindliche Radarsystem von einem ersten Betriebsmodus, in dem ein hochauflösendes Radarbild RB erhalten wird, in einen zweiten, rechenaufwandsminimierten Betriebsmodus überführt werden. In dem zweiten Betriebsmodus kann beispielsweise keine derart hohe Ortsauflösung erreicht werden, jedoch können in diesem zweiten Betriebsmodus mit geringerem Rechenaufwand bei der Berechnung der Radarinformationen Umgebungsinformationen erfasst werden, mittels denen eine Eingrenzung des Erfassungsbereichs auf einen relevanten Bereich möglich ist.In order to minimize the amount of computation required for this, the in-vehicle radar system can from a first operating mode, in which a high-resolution radar image RB is received, are converted into a second, computation minimized operating mode. In the second operating mode, for example, no such high spatial resolution can be achieved, however, in this second operating mode, with less computational effort, ambient information can be acquired in the calculation of the radar information by means of which it is possible to narrow the detection range to a relevant range.

Beispielsweise lässt sich das Radarsystem von einem ersten Betriebsmodus, der einen SAR-Algorithmus zur Berechnung von Radarinformationen nutzt, in einen zweiten Betriebsmodus überführen, bei dem Radarinformationen über einen Beamforming-Algorithmus (z.B. digital beam forming-Algorithmus, DBF) berechnet werden. Anders ausgedrückt wird zur Erfassung der Umgebungsinformationen ein Betriebsmodus gewählt, in dem der Radarsensor durch Phasenverschiebung zwischen den an den einzelnen Antennen des Radarsensors 1 anliegenden Sendesignalen bzw. Empfangssignalen die Sende- bzw. Empfangscharakteristik der Antenne beeinflusst und damit den um den Radarsensor 1 befindlichen Bereich erfassen kann. Diese Art der Erfassung von Radarinformationen benötigt wesentlich weniger Rechenressourcen. Jedoch können aus den in dem zweiten Betriebsmodus erfassten Radarinformationen Rückschlüsse gezogen werden, in welchen Bereichen relevante Rückreflektionen vorhanden sind und in welchen Bereichen keine Rückreflektionen feststellbar sind. Dadurch kann der Bereich, für den im ersten Betriebsmodus ein hochauflösendes Radarbild RB berechnet wird, auf einen relevanten Erfassungsbereich beschränkt werden, beispielsweise durch Ausnehmen von Regionen, in denen keine Reflektionen vorhanden sind, so dass es sich damit vermutlich um Freiflächen handelt.For example, the radar system may be transitioned from a first mode of operation utilizing an SAR algorithm for calculating radar information to a second mode of operation in which radar information is calculated via a beamforming algorithm (eg, digital beamforming algorithm, DBF). In other words, an operating mode is selected for detecting the environmental information in which the radar sensor by phase shifting between the at the individual antennas of the radar sensor 1 applied transmit signals or received signals the transmission or reception characteristic of the antenna influences and thus the around the radar sensor 1 can capture the area located. This type of acquisition of radar information requires significantly less computational resources. However, conclusions can be drawn from the radar information acquired in the second operating mode in which areas relevant back reflections are present and in which areas no back reflections can be detected. This allows the area for which in the first operating mode a high-resolution radar image RB is limited to a relevant coverage area, for example by excluding regions where there are no reflections, so it is likely to be open space.

In anderen Worten werden damit anhand der im zweiten Betriebsmodus gewonnenen Radarinformationen Bereiche festgelegt, in denen hochauflösende Radarinformationen berechnet werden sollen, sowie andere Bereiche, in denen die Berechnung von hochauflösenden Radarinformationen aus rechenökonomischen Gründen nicht erfolgen soll. Dabei kann ausgehend von den jeweiligen Ergebnissen der Umgebungserfassung entweder ein zusammenhängender Bereich festgelegt werden, in dem hochauflösende Radarinformationen berechnet werden sollen, oder aber mehrere, nicht zusammenhängende Teilbereiche. In dem Radarbild RB gemäß 2 ist der Bereich , für den hochauflösende Radarinformationen berechnet werden, schraffiert dargestellt. Dieser umgibt die Objekte O, die während der Erfassung von Umgebungsinformationen ermittelt wurden.In other words, with the aid of the radar information obtained in the second operating mode, regions are determined in which high-resolution radar information is to be calculated, as well as other areas in which the calculation of high-resolution radar information should not take place for computational-economic reasons. In this case, based on the respective results of the environmental detection, either a contiguous region can be defined in which high-resolution radar information is to be calculated, or else several, non-contiguous subregions. In the radar picture RB according to 2 For example, the area for which high-resolution radar information is calculated is hatched. This surrounds the objects O that were detected while acquiring environmental information.

Basierend auf der Festlegung des/der relevanten Erfassungsbereiche kann die Berechnung der hochauflösende Radarinformationen entsprechend eingegrenzt werden. So kann beispielsweise der maximal mögliche Erfassungsbereich, der beispielsweise M × N Pixel aufweist, beispielsweise um m Pixel in einer ersten Raumrichtung und n Pixel in einer zweiten Raumrichtung eingegrenzt werden, so dass lediglich eine Berechnung von Radarinformationen für (M-m) × (N-n) Pixel nötig ist.Based on the determination of the relevant coverage area (s), the calculation of the high resolution radar information can be narrowed down accordingly. Thus, for example, the maximum possible detection area, which has, for example, M × N pixels, for example, can be limited by m pixels in a first spatial direction and n pixels in a second spatial direction, so that only a calculation of radar information for (Mm) × (Nn) pixels is necessary.

Zudem kann die Einschränkung auf den relevanten Erfassungsbereich nach sich ziehen, dass anstelle von L Einzelmessungen eine reduzierte Anzahl von Einzelmessungen nötig ist, beispielsweise I Einzelmessungen weniger. In anderen Worten kann die Eingrenzung des Erfassungsbereichs zur Folge haben, dass lediglich (L-I) Einzelmessungen zur Berechnung des hochauflösenden Radarbildes RB nötig sind. Damit reduziert sich durch die Festlegung des relevanten Erfassungsbereichs aufgrund der erfassten Umgebungsinformationen vorteilhafterweise auf (M-m) × (N-n) Pixel, die über (L-I) Einzelmessungen berechnet werden.In addition, the restriction to the relevant detection range can lead to a reduced number of individual measurements instead of L individual measurements, for example, I individual measurements less. In other words, the narrowing of the coverage area may result in only (LI) single measurements for calculating the high resolution radar image RB are necessary. As a result of the determination of the relevant detection range on the basis of the acquired environment information, this advantageously reduces to (Mm) × (Nn) pixels, which are calculated using (LI) individual measurements.

Zur Erfassung der Umgebungsinformationen kann das Radarsystem intermittierend in vorgegebenen Zeitabständen oder je nach Bedarf (beispielsweise abhängig von der Bewegungsgeschwindigkeit des Fahrzeugs im Raum o.ä.) in den zweiten, rechenaufwandsminimierten Betriebsmodus geschalten werden, um durch diesen Umgebungsinformationen zur Festlegung des relevanten Erfassungsbereichs zu erfassen. Anschließend kann das Radarsystem wiederum für einen gewissen Zeitraum in dem ersten Betriebsmodus betrieben werden, in dem hochauflösende Radarinformationen in dem als relevant eingestuften Erfassungsbereich aufgenommen werden.To record the environmental information, the radar system can be intermittently switched at predetermined time intervals or as required (for example, depending on the speed of movement of the vehicle in space or the like) in the second, computation minimized operating mode to capture by this environment information for determining the relevant detection range , Subsequently, the radar system may in turn be operated for a certain period of time in the first operating mode in which high-resolution radar information is recorded in the detection area classified as relevant.

Auch ist es möglich, die im zweiten Betriebsmodus des Radarsystems gewonnenen Umgebungsinformationen mit vorhandenen, beispielsweise in einer Speichereinheit gespeicherten weiteren Umgebungsinformationen, beispielsweise in Form von Karteninformationen, abzugleichen bzw. die durch das Radarsystem gewonnenen Umgebungsinformationen entsprechend basierend auf den weiteren Umgebungsinformationen zu ergänzen. Dadurch kann das Umschalten zwischen den verschiedenen Betriebsmodi vorteilhafterweise reduziert werde bzw. die Umgebungsinformationen können mit einer höheren Genauigkeit bereitgestellt werden.It is also possible to match the environmental information obtained in the second operating mode of the radar system with existing further environmental information stored in a memory unit, for example in the form of map information, or supplement the environmental information obtained by the radar system based on the further environmental information. As a result, the switching between the different operating modes can advantageously be reduced or the environmental information can be provided with a higher accuracy.

3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Verfahrensablaufs zur Berechnung eines Radarbildes basierend auf einem SAR-Algorithmus, bei dem der Rechenaufwand durch Einschränkung des Erfassungsbereichs basierend auf Umgebungsinformationen reduziert wird, wobei hierbei bereits vorhandene Umgebungsinformationen, beispielsweise Informationen einer Karte etc. oder durch zumindest ein weiteres Sensorsystem erfasste Umgebungsinformationen genutzt werden. 3 shows a further embodiment of a method sequence for calculating a radar image based on a SAR algorithm, in which the computational effort is reduced by limiting the detection range based on environmental information, in this case already existing environmental information, such as information of a map, etc., or detected by at least one other sensor system Environmental information can be used.

Nachfolgend werden lediglich die Unterschiede zu dem in 2 beschriebenen Ausführungsbeispiel erläutert. Im Übrigen gelten die zuvor in Bezug auf die 2 getroffenen Erläuterungen auch für das in Verbindung mit 3 beschriebene Verfahren.Below are only the differences to the in 2 described embodiment explained. Incidentally, the previously with respect to the 2 Explanations also for in conjunction with 3 described method.

Der wesentliche Unterschied des in 3 schematisch dargestellten Verfahrens zu dem zuvor beschriebenen Verfahren gemäß 2 besteht darin, dass Umgebungsinformationen benutzt werden, die nicht durch den Radarsensor selbst erfasst wurden, sondern entweder durch ein vom Radarsensor unabhängiges Sensorsystem erfasst werden oder auf im Fahrzeug verfügbaren Umgebungsinformationen beruhen.The main difference of in 3 schematically illustrated method for the method described above according to 2 is that environmental information is used, which were not detected by the radar sensor itself, but are either detected by a sensor system independent of the radar sensor or based on available in the vehicle environment information.

So kann beispielsweise ein weiteres, im Fahrzeug vorhandenes Sensorsystem verwendet werden, um Umgebungsinformationen im Umfeld des Fahrzeugs zu erfassen und diese Umgebungsinformationen zur Festlegung des relevanten Erfassungsbereichs zu verwenden. Das weitere Sensorsystem kann einen Bildinformationen erfassenden Sensor, beispielsweise in Form einer Kamera (CCD-Sensor (CCD: charge-coupled device) o.ä.) oder einen die Umgebung abtastenden Sensor, beispielsweise einen Laserscanner o.ä. aufweisen.For example, another sensor system present in the vehicle can be used to detect environmental information in the surroundings of the vehicle and to use this environment information to determine the relevant detection area. The further sensor system can be a sensor which detects image information, for example in the form of a camera (CCD sensor (CCD: charge-coupled device) or the like) or a sensor scanning the environment, for example a laser scanner or the like. respectively.

Das weitere Sensorsystem kann kontinuierlich oder intermittierend parallel zum Radarsystem betrieben werden, um bei Fortbewegung des Fahrzeugs fortlaufend oder intermittierend den relevanten Erfassungsbereich festlegen zu können.The further sensor system can be operated continuously or intermittently parallel to the radar system in order to be able to determine the relevant coverage area continuously or intermittently while the vehicle is moving.

Alternativ oder zusätzlich zu der Verwendung des weiteren Sensorsystems zur Erfassung von Umgebungsinformationen können Umgebungsinformationen im Fahrzeug bereitgestellt werden, beispielsweise als Karteninformationen, die in einer Speichereinheit gespeichert sind oder durch eine Datenverbindung in das Fahrzeug geladen werden. Diese Karteninformationen können zur Festlegung des relevanten Erfassungsbereichs verwendet werden.As an alternative or in addition to the use of the further sensor system for acquiring environmental information, environmental information may be provided in the vehicle, for example as map information stored in a memory unit or loaded into the vehicle through a data link. This map information can be used to define the relevant coverage area.

Auch ist es möglich, Karteninformationen und durch weitere Sensorsysteme ermittelte Umgebungsinformationen miteinander zu kombinieren, um basierend auf beiden Informationsquellen den relevanten Erfassungsbereich zu bestimmen.It is also possible to combine map information and environment information determined by further sensor systems in order to determine the relevant coverage area based on both information sources.

Nach der Festlegung des relevanten Erfassungsbereichs kann die hochauflösende Radarinformation beschränkt auf diesen relevanten Erfassungsbereich berechnet werden. Beispielsweise kann durch die Festlegung des relevanten Erfassungsbereichs aufgrund der erfassten Umgebungsinformationen erreicht werden, dass lediglich hochauflösende Radarinformationen für (M-m) × (N-n) Pixel mittels (L-I) Einzelmessungen berechnet werden, wobei m und n für die Einschränkung der Pixelanzahl und I für die Reduzierung der Anzahl von Einzelmessungen steht.After determining the relevant detection range, the high resolution radar information can be calculated limited to this relevant detection range. For example, by defining the relevant detection area based on the acquired environmental information, it can be achieved that only high-resolution radar information for (Mm) × (Nn) pixels is calculated by means of (LI) individual measurements, where m and n for the reduction of the number of pixels and I for the reduction the number of individual measurements.

4 zeigt ein schematisches Blockdiagramm eines Verfahrens zur Rechenzeitreduzierung bei der Berechnung von Radarinformationen in einem bewegten Fahrzeug. 4 shows a schematic block diagram of a method for calculating time reduction in the calculation of radar information in a moving vehicle.

Zunächst werden Umgebungsinformationen in dem durch das Radarsystem erfassbaren örtlichen Bereich erfasst oder bereitgestellt (S10). Diese Umgebungsinformationen umfassen vorzugsweise Informationen, die eine Aussage darüber zulassen, inwiefern ein Raum- oder Flächenabschnitt in dem vom Radarsystem erfassbaren örtlichen Bereich erwarten lässt, dass dort Reflektionen des Radarsignals auftreten, die für ein hochauflösendes Radarbild Relevanz haben, beispielsweise zur Fahrbahnerkennung relevante Informationen, Objekte, mit denen ein Zusammenstoß verhindert werden soll, etc.First, environmental information is detected or provided in the local area detectable by the radar system (S10). This environment information preferably contains information that allows a statement as to how a spatial or surface section in the local area detectable by the radar system can be expected to show reflections of the radar signal that are relevant for a high-resolution radar image, for example, information relevant to drive path identification, objects with which a collision should be prevented, etc.

Basierend auf den erfassten oder bereitgestellten Umgebungsinformationen wird dann ein für die Erfassung durch das Radarsystem relevanter Erfassungsbereich ermittelt (S11). Beispielsweise kann eine Freiraumdetektion vorgenommen werden, d.h. Räume bzw. Bereiche, in denen keine oder lediglich geringe Reflektionen zu erwarten sind, werden als nicht relevante Bereiche von dem Erfassungsbereich, für den ein hochauflösendes Radarbild erstellt wird, ausgenommen.Based on the detected or provided environmental information, a detection range relevant to detection by the radar system is then determined (S11). For example, free space detection may be performed, i. Spaces or areas in which no or only small reflections are to be expected are excluded as irrelevant areas from the detection area for which a high-resolution radar image is created.

Nach der Festlegung des Erfassungsbereichs werden die Radarinformationen in einem örtlich eingeschränkten Bereich basierend auf dem ermittelten relevanten Erfassungsbereich berechnet (S12). Der Berechnungsaufwand kann dabei durch die räumliche Einschränkung auf Pixel, für die die hochauflösenden Radarinformationen berechnet werden, als auch durch Reduzierung der Anzahl der nötigen Einzelmessungen zur Berechnung hochauflösenden Radarinformationen verringert werden.After the determination of the detection area, the radar information in a locally restricted area is calculated based on the determined relevant detection area (S12). The calculation effort can be reduced by the spatial restriction to pixels for which the high-resolution radar information is calculated, as well as by reducing the number of individual measurements required for the calculation of high-resolution radar information.

Voranstehend wurde davon ausgegangen, dass der Erfassungsbereich in zwei Raumrichtungen (d.h. zweidimensional) basierend auf Umgebungsinformationen auf einen relevanten Erfassungsbereich eingegrenzt wird. Es versteht sich, dass basierend auf den Umgebungsinformationen auch eine räumliche Einschränkung (dreidimensional) des Erfassungsbereichs möglich ist.In the foregoing, it has been assumed that the detection range in two spatial directions (i.e., two-dimensional) is limited to a relevant detection range based on environmental information. It is understood that based on the environmental information, a spatial restriction (three-dimensional) of the detection area is possible.

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
Radarsensor radar sensor
1010
Fahrzeug vehicle
A, A'A, A '
Erfassungsbereich einer EinzelmessungDetection range of a single measurement
OO
Objektobject
RBRB
Radarbildradar image

Claims (15)

Verfahren zur Rechenzeitreduzierung bei der Berechnung von Radarinformationen in einem bewegten Fahrzeug, umfassend folgende Schritte: - Erfassen oder Bereitstellen von Umgebungsinformationen in dem durch das Radarsystem erfassbaren örtlichen Bereich (A, A'); - Ermitteln eines für die Erfassung durch das Radarsystem relevanten Erfassungsbereichs basierend auf den erfassten oder bereitgestellten Umgebungsinformationen; - Berechnen der Radarinformationen in einem örtlich eingeschränkten Bereich basierend auf dem ermittelten relevanten Erfassungsbereich.A method for calculating time reduction in the calculation of radar information in a moving vehicle, comprising the following steps: detecting or providing environmental information in the local area (A, A ') detectable by the radar system; Determining a detection range relevant to detection by the radar system based on the captured or provided environmental information; Calculating the radar information in a localized area based on the determined relevant detection area. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Umgebungsinformationen als Karteninformationen oder als kartenartige Informationen bereitgestellt werden.Method according to Claim 1 , characterized in that the environment information is provided as map information or as card-like information. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Umgebungsinformationen zumindest teilweise durch zumindest ein vom Radarsystem unabhängiges, weiteres Sensorsystem erfasst werden.Method according to Claim 1 or 2 , characterized in that the environmental information is at least partially detected by at least one independent of the radar system, another sensor system. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das weitere Sensorsystem eine Kamera, einen Laserscanner oder einen anderen, zur Erfassung von Umgebungsinformationen geeigneten Sensor umfasst.Method according to Claim 3 , characterized in that the further sensor system comprises a camera, a laser scanner or another suitable for the detection of environmental information sensor. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Umgebungsinformationen zumindest teilweise durch das Radarsystem selbst erfasst werden.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the environmental information is at least partially detected by the radar system itself. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Radarsystem zur Erfassung der Umgebungsinformationen in einem rechenaufwandsminimierten Betriebsmodus betrieben wird.Method according to Claim 5 , characterized in that the radar system for detecting the environmental information is operated in a computing effort minimized operating mode. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Radarsystem zeitlich intermittierend zwischen einem ersten Betriebsmodus, in dem hochauflösende Radarinformationen berechnet werden, und zweitem Betriebsmodus, in dem im Vergleich zum ersten Betriebsmodus Radarinformationen mit einer geringeren Auflösung berechnet werden, umgeschaltet wird.Method according to Claim 5 or 6 characterized in that the radar system is intermittently switched between a first mode of operation in which high resolution radar information is calculated and a second mode of operation in which radar information having a lower resolution is calculated compared to the first mode of operation. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erfassten oder bereitgestellten Umgebungsinformationen hinsichtlich für die Erfassung von Radarinformationen relevanter örtlicher Bereiche ausgewertet werden.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the detected or provided environmental information is evaluated with respect to the detection of radar information relevant local areas. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die für die Erfassung von Radarinformationen relevanten Bereiche zumindest ein Objekt (O) mit einer Objektgröße oberhalb eines Objektgrößenschwellwerts aufweisen.Method according to Claim 7 , characterized in that the relevant for the detection of radar information areas have at least one object (O) with an object size above an object size threshold. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die für die Erfassung von Radarinformationen relevanten Bereiche basierend auf erfassten Radarinformationen in dem rechenaufwandsreduzierten Betriebsmodus festgelegt werden, die oberhalb eines Schwellwerts liegen.Method according to Claim 7 , characterized in that the areas relevant for the detection of radar information are set based on detected radar information in the computing effort reduced operating mode, which are above a threshold value. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Radarsystem zur Erfassung von Radarinformationen basierend auf zeitlich aufeinanderfolgenden Einzelmessungen ausgebildet ist und dass basierend auf dem ermittelten relevanten Erfassungsbereich zumindest teilweise an unterschiedlichen Orten vollzogene Einzelmessungen des Radarsystems ausgelassen oder übersprungen werden oder die Informationen dieser Einzelmessungen bei der Berechnung der Radarinformationen unberücksichtigt bleiben.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the radar system for detecting radar information based on temporally successive individual measurements is formed and that based on the determined relevant detection range at least partially completed at different locations individual measurements of the radar system are omitted or skipped or the information of these individual measurements disregarded in the calculation of the radar information. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Berechnung der Radarinformationen im Radarsystem gemäß eines Synthetischen-Apertur-Radar-Algorithmus (SAR-Algorithmus) erfolgt.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the calculation of the radar information in the radar system according to a synthetic aperture radar algorithm (SAR algorithm) takes place. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der rechenaufwandsreduzierte Betriebsmodus des Radarsystems eine Erfassung von Radarinformationen basierend auf einem Digital-Beamforming-Prinzip (DBF-Prinzip) vollzieht.Method according to one of Claims 6 to 11 , characterized in that the computing effort reduced operating mode of the radar system performs a detection of radar information based on a digital beamforming principle (DBF principle). Computerprogrammprodukt zur Rechenzeitreduzierung bei der Berechnung von Radarinformationen in einem bewegten Fahrzeug, 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 Patentansprüche auszuführen.A computer program product for reducing computation in the computation of radar information in a moving vehicle, the computer program product comprising a computer readable storage medium having program instructions, the program instructions executable by a processor to cause the processor to carry out a method according to any one of the preceding claims. Radarsystem für ein Fahrzeug umfassend Radarsystem zur Berechnung von Radarinformationen in einem bewegten Fahrzeug, wobei das Radarsystem dazu ausgebildet ist: - Umgebungsinformationen bezüglich eines durch das Radarsystem erfassbaren örtlichen Bereichs zu empfangen; - einen für die Erfassung durch das Radarsystem relevanten Erfassungsbereichs basierend auf den empfangenen Umgebungsinformationen zu ermitteln; und - Radarinformationen in einem örtlich eingeschränkten Bereich basierend auf dem ermittelten relevanten Erfassungsbereich zu berechnen.Radar system for a vehicle comprising radar system for calculating radar information in a moving vehicle, wherein the radar system is designed to: To receive environmental information regarding a local area detectable by the radar system; to determine a detection range relevant to detection by the radar system based on the received environment information; and - Calculate radar information in a localized area based on the determined relevant coverage area.
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