DE102020004836A1 - Verfahren zur Objektverfolgung und Fusionierung von mindestens zwei Sensorsignalen, Steuereinrichtung zur Durchführung eines solchen Verfahrens, Fusionsvorrichtung mit einer solchen Steuereinrichtung und Kraftfahrzeug mit einer solchen Fusionsvorrichtung - Google Patents

Verfahren zur Objektverfolgung und Fusionierung von mindestens zwei Sensorsignalen, Steuereinrichtung zur Durchführung eines solchen Verfahrens, Fusionsvorrichtung mit einer solchen Steuereinrichtung und Kraftfahrzeug mit einer solchen Fusionsvorrichtung Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Objektverfolgung und Fusionierung von mindestens zwei Sensorsignalen, wobei- mittels eines ersten Sensors (3.1) ein erstes Sensorsignal (7) erfasst wird, wobei- mittels eines zweiten Sensors (3.2) ein zweites Sensorsignal erfasst wird, wobei- mittels Ausführung eines ersten Filters (13,13.1) eine erste Messrausch-Kovarianz (9,9.1) eines Messrauschen des ersten Sensors (3.1) bestimmt wird, wobei- mittels Ausführung eines zweiten Filters (17,17.1) eine erste Systemrausch-Kovarianz (11,11.1) eines Systemrauschens für den ersten Sensor (3.1) bestimmt wird, wobei- einem dritten Filter (21) das erste Sensorsignal (7), das zweite Sensorsignal, die erste Messrausch-Kovarianz (9,9.1) und die erste Systemrausch-Kovarianz (11,11.1) übergeben werden, wobei- in dem dritten Filter (21) die erste Messrausch-Kovarianz und die erste Systemrausch-Kovarianz zur Auswertung des ersten Sensorsignals (7) und des zweiten Sensorsignals verwendet werden, wobei mittels des dritten Filters (21) eine Objektverfolgung in den mindestens zwei Sensorsignalen und eine Fusionierung der mindestens zwei Sensorsignale durchgeführt wird.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Objektverfolgung und Fusionierung von mindestens zwei Sensorsignal, eine Steuereinrichtung zur Durchführung eines solchen Verfahrens, eine Fusionsvorrichtung mit einer solchen Steuereinrichtung und ein Kraftfahrzeug mit einer solchen Fusionsvorrichtung.
  • Aus der deutschen Offenlegungsschrift mit der Veröffentlichungsnummer DE 10 2009 006 113 A1 gehen eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Bereitstellen einer Umfelddarstellung eines Fahrzeugs mit mindestens einer ersten Sensoreinrichtung und mindestens einer zweiten Sensoreinrichtung sowie eine Auswerteeinrichtung hervor. Die Sensoreinrichtungen stellen Informationen über in einem Umfeld des Fahrzeugs erkannte Objekte in Form von Sensorobjekten bereit, wobei ein Sensorobjekt ein von der jeweiligen Sensoreinrichtung erkanntes Objekt repräsentiert und die Sensorobjekte als Attribut mindestens eine Existenzwahrscheinlichkeit des repräsentierten Objekts umfassen. Die von der mindestens einen ersten Sensoreinrichtung und von der mindestens einen zweiten Sensoreinrichtung erkannten Sensorobjekte werden einer Objektfusion unterzogen, bei der Fusionsobjekte erzeugt werden, denen mindestens eine Existenzwahrscheinlichkeit als Attribut zugeordnet wird, wobei die Existenzwahrscheinlichkeiten der Fusionsobjekte basierend auf den Existenzwahrscheinlichkeiten der Sensorobjekte fusioniert werden. Die Fusionierung der Existenzwahrscheinlichkeit eines der Sensorobjekte erfolgt jeweils abhängig von der jeweiligen Sensoreinrichtung, von der das entsprechende Sensorobjekt bereitgestellt ist. Bei dieser Ausführungsform des Verfahrens erfolgt in jeder Sensoreinrichtung eine Objektverfolgung, insbesondere eine Erkennung von Objekten in Form von Sensorobjekten. Zusätzlich zu dieser Objekterkennung wird eine Analyse der Sensorobjekte mit Bestimmung der Existenzwahrscheinlichkeiten der Sensorobjekte durchgeführt. Dadurch ist dieses bekannte Verfahren überaus rechenaufwändig und daher teuer.
  • Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Objektverfolgung und Fusionierung von mindestens zwei Sensorsignalen zu schaffen, wobei die genannten Nachteile zumindest teilweise behoben, vorzugsweise vermieden sind.
  • Die Aufgabe wird gelöst, indem die vorliegende technische Lehre bereitgestellt wird, insbesondere die Lehre der unabhängigen Ansprüche sowie der in den abhängigen Ansprüchen und der Beschreibung offenbarten Ausführungsformen.
  • Die Aufgabe wird insbesondere gelöst, indem ein Verfahren zur Objektverfolgung und Fusionierung von mindestens zwei Sensorsignalen geschaffen wird, wobei mittels eines ersten Sensors ein erstes Sensorsignal erfasst wird und wobei mittels eines zweiten Sensors ein zweites Sensorsignal erfasst wird. Weiterhin wird mittels Ausführung eines ersten Filters eine erste Messrausch-Kovarianz eines Messrauschens des ersten Sensors und mittels Ausführung eines zweiten Filters eine erste Systemrausch-Kovarianz eines Systemrauschens für den ersten Sensor bestimmt. Einem dritten Filter werden das erste Sensorsignal, das zweite Sensorsignal, die erste Messrausch-Kovarianz und die erste Systemrausch-Kovarianz übergeben, wobei in dem dritten Filter die erste Messrausch-Kovarianz und die erste Systemrausch-Kovarianz zur Auswertung des ersten Sensorsignals und des zweiten Sensorsignals verwendet werden, und wobei mittels des dritten Filters eine Objektverfolgung in den mindestens zwei Sensorsignalen und eine Fusionierung der mindestens zwei Sensorsignale durchgeführt wird. Vorteilhafterweise werden die Messrausch-Kovarianz und die Systemrausch-Kovarianz, welche zur Objektverfolgung und Fusionierung der Sensorsignale mittels des dritten Filters benötigt werden, durch den ersten Filter und den zweiten Filter bestimmt und/oder geschätzt. Damit ist eine manuelle Schätzung der Messrausch-Kovarianz und der Systemrausch-Kovarianz von Seiten des Anwenders nicht notwendig. Darüber hinaus wird der Rechenaufwand des Verfahrens aufgrund der Bestimmung von nur einer einzigen Messrausch-Kovarianz und einer einzigen Systemrausch-Kovarianz mittels des ersten Filters und des zweiten Filters für eine Mehrzahl von Sensoren signifikant reduziert.
  • Vorteilhafterweise wird durch die Filter unterschiedliches Rauschen von unterschiedlichen Objekten berücksichtigt. Dadurch wird die Robustheit der Objektverfolgung und
    Fusionierung deutlich erhöht. Mittels der Berechnung und/oder Schätzung der Messrausch-Kovarianz und der Systemrausch-Kovarianz wird ein Rauschen unterschiedlicher Objekte und/oder Objektklassen berücksichtigt. Darüber hinaus wird eine Objektausdehnung instantan und unabhängig von Parametern mittels der Filter geschätzt und/oder berechnet.
  • Vorzugsweise werden als erster Filter zwei Bayessche Filter, insbesondere zwei Kalman-Filter mit konstanter Kalman-Verstärkung, verwendet. Alternativ oder zusätzlich wird vorzugsweise als zweiter Filter ein Bayesscher Filter, insbesondere ein Kalman-Filter mit einer konstanten Kalman-Verstärkung, verwendet. Alternativ oder zusätzlich wird vorzugsweise als dritter Filter ein Kalman-Filter, insbesondere ein Kalman-Filter mit einer variablen Kalman-Verstärkung, verwendet. Der erste Filter berechnet und/oder schätzt basierend auf dem ersten Sensorsignal das Messrauschen und damit auch die Messrausch-Kovarianz des ersten Sensors. Der zweite Filter berechnet und/oder schätzt basierend auf dem ersten Sensorsignal, der Messrausch-Kovarianz des ersten Sensors und vorzugsweise den Daten des dritten Filters das Systemrauschen und damit auch die Systemrausch-Kovarianz. Mittels des dritten Filters wird auf Grundlage der Messrausch-Kovarianz und der Systemrausch-Kovarianz in den Sensorsignalen eine Objektverfolgung durchgeführt und die Sensorsignale werden fusioniert.
  • Eine bevorzugte Ausgestaltung der Kombination des ersten Filters, des zweiten Filters und des dritten Filters zur Objektverfolgung in einem Sensorsignal ist der ROSE-Filter, welcher in Marchthaler, R. und Dingler, S., Kalman-Filter: Einführung in die Zustandsschätzung und ihre Anwendung für eingebettete Systeme, Springer-Vieweg (2017) (ISBN: 978-3-658-16728-8) auf den Seiten 93ff veröffentlicht ist.
  • Gemäß einer Weiterbildung des Verfahrens ist vorgesehen, dass als die mindestens zwei Sensoren homogene Sensoren verwendet werden. Vorteilhafterweise können das Messrauschen von homogenen Sensoren als nahezu identisch angenommen werden. Dadurch ist der Fehler, welcher dadurch entsteht, dass anstatt für jeden Sensor nur für einen Sensor eine Messrausch-Kovarianz und eine Systemrausch-Kovarianz bestimmt wird, vernachlässigbar.
  • Im vorliegenden Kontext werden zwei Sensoren als homogen bezeichnet, wenn die jeweils von den Sensoren empfangenen Informationen in gleicher Art und Weise erfasst und zu Sensorsignalen verarbeitet werden. Die Sensorsignale von homogenen Sensoren werden ebenfalls als homogen bezeichnet. Damit sind beispielsweise zwei Radarsensoren homogene Sensoren - unabhängig von der konkreten Bauform der jeweiligen Radarsensoren.
  • Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der erste Sensor und der zweite Sensor eine erste Sensorgruppe von mindestens zwei Sensoren bilden, durch die das erste Sensorsignal und das zweite Sensorsignal erfasst werden und von einer zweiten Sensorgruppe mittels eines dritten Sensors ein drittes Sensorsignal und mittels eines vierten Sensors ein viertes Sensorsignal erfasst werden. Mittels Ausführung eines weiteren ersten Filters wird eine zweite Messrausch-Kovarianz eines Messrauschens des dritten Sensors bestimmt und mittels Ausführung eines weiteren zweiten Filters wird eine zweite Systemrausch-Kovarianz eines Systemrauschens für den dritten Sensor bestimmt. Weiterhin werden dem dritten Filter zusätzlich die zweite Messrausch-Kovarianz und die zweite Systemrausch-Kovarianz übergeben, wobei in dem dritten Filter die zweite Messrausch-Kovarianz und die zweite Systemrausch-Kovarianz zur Auswertung des dritten Sensorsignals und des vierten Sensorsignals verwendet werden. Weiterhin wird mittels des dritten Filters eine Objektverfolgung in den mindestens vier Sensorsignalen und eine Fusionierung der mindestens vier Sensorsignale durchgeführt. Dadurch ist es vorteilhaft möglich, eine Vielzahl von Sensoren zu gruppieren, die Sensorsignale der einzelnen Gruppen mittels jeweils passender erster und zweiter Filter zu analysieren und mittels des dritten Filters die Vielzahl der Sensorsignale zu fusionieren.
  • Vorzugsweise ist der Aufbau der jeweiligen ersten Filter zur Bestimmung der Messrausch-Kovarianz von dem ersten Sensor und dem dritten Sensor identisch. Jedoch unterscheiden sich die ersten Filter in der Wahl der variablen Filter-Parameter, vorzugsweise der konstanten Kalman-Verstärkung bei Verwendung eines Kalman-Filters. Alternativ oder zusätzlich ist vorzugsweise der Aufbau der jeweiligen zweiten Filter zur Bestimmung der Systemrausch-Kovarianz von dem ersten Sensor und dem dritten Sensor identisch. Jedoch unterscheiden sich die zweiten Filter in der Wahl der variablen Filter-Parameter, vorzugsweise der konstanten Kalman-Verstärkung bei Verwendung eines Kalman-Filters.
  • Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Sensoren der ersten Sensorgruppe untereinander homogen sind, und/oder dass die Sensoren der zweiten Sensorgruppe untereinander homogen sind. Vorteilhafterweise werden nur homogene Sensoren zu einer Sensorgruppe zusammengefasst. Durch diese Gruppierung von homogenen Sensoren zu einer Sensorgruppe ergeben sich die vernachlässigbaren Fehler bei der Bestimmung von nur einer einzigen Messrausch-Kovarianz und einer einzigen Systemrausch-Kovarianz für eine Sensorgruppe und die Zeitersparnis bei der Objektverfolgung und der Fusionierung mittels des dritten Filters.
  • Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass ein Sensor der ersten Sensorgruppe und ein Sensor der zweiten Sensorgruppe heterogen sind.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens sind sowohl die Sensoren der ersten Sensorgruppe als auch die Sensoren der zweiten Sensorgruppe untereinander homogen und zusätzlich sind ein Sensor der ersten Sensorgruppe und ein Sensor der zweiten Sensorgruppe heterogen. Vorteilhafterweise werden in dieser bevorzugten Ausgestaltung alle homogenen Sensoren zu jeweils einer Sensorgruppe zusammengefasst. Damit wird die Rechenzeitersparnis bei der Objektverfolgung und der Fusionierung mittels des dritten Filters maximiert und der Rechenaufwand minimiert.
  • Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass als dritter Filter ein erster dritter Filter, ein zweiter dritter Filter und ein dritter dritter Filter verwendet wird. Mittels des ersten dritten Filters werden die Sensorsignale der ersten Sensorgruppe zu einem ersten Fusion-Sensorsignal fusioniert und mittels des zweiten dritten Filters werden die Sensorsignale der zweiten Sensorgruppe zu einem zweiten Fusion-Sensorsignal fusioniert. Weiterhin wird mittels des dritten dritten Filters eine Fusionierung des ersten Fusion-Sensorsignals und des zweiten Fusion-Sensorsignals durchgeführt. Vorteilhafterweise ist dadurch eine modulare Betrachtung der einzelnen Sensorgruppen möglich und die Anzahl der Sensorgruppen kann in einfacher Weise erhöht oder reduziert werden.
  • Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass für mindestens einen der Filter ausgewählt aus einer Gruppe, bestehend aus dem ersten Filter, dem zweiten Filter, dem dritten Filter, dem ersten dritten Filter, dem zweiten dritten Filter und dem dritten dritten Filter, ein Kalman-Filter verwendet wird.
  • Die Aufgabe wird auch gelöst, indem eine Steuereinrichtung geschaffen wird, die eingerichtet ist, um ein erfindungsgemäßes Verfahren oder ein Verfahren nach einer der zuvor beschriebenen Ausführungsformen durchzuführen. Die Steuereinrichtung ist vorzugsweise als Recheneinheit, besonders bevorzugt als Computer ausgebildet. In Zusammenhang mit der Steuereinrichtung ergeben sich insbesondere die Vorteile, die bereits in Zusammenhang mit dem Verfahren erläutert wurden.
  • Die Aufgabe wird auch gelöst, indem eine Fusionsvorrichtung mit mindestens zwei Sensoren und einer erfindungsgemäßen Steuereinrichtung oder einer Steuereinrichtung nach einer der zuvor beschriebenen Ausführungsformen geschaffen wird. In Zusammenhang mit der Fusionsvorrichtung ergeben sich insbesondere die Vorteile, die bereits in Zusammenhang mit dem Verfahren erläutert wurden.
  • Die Aufgabe wird schließlich auch gelöst, indem ein Kraftfahrzeug mit einer erfindungsgemäßen Fusionsvorrichtung oder einer Fusionsvorrichtung nach einer der zuvor beschriebenen Ausführungsformen geschaffen wird. In Zusammenhang mit dem Kraftfahrzeug ergeben sich insbesondere die Vorteile, die bereits in Zusammenhang mit dem Verfahren erläutert wurden.
  • Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigen:
    • 1 eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform einer Fusionsvorrichtung mit n Sensoren und einer Steuereinrichtung, die zur Durchführung eines Verfahrens zur Objektverfolgung und Fusionierung von n Sensorsignalen eingerichtet ist,
    • 2 eine schematische Darstellung einer zweiten Ausführungsform einer Fusionsvorrichtung mit vier Sensoren und einer Steuereinrichtung, die zur Durchführung eines Verfahrens zur Objektverfolgung und Fusionierung von vier Sensorsignalen eingerichtet ist, und
    • 3 eine schematische Darstellung eines Kraftfahrzeugs mit einer dritten Ausführungsform einer Fusionsvorrichtung mit drei Sensorgruppen und einer Steuereinrichtung, die zur Durchführung eines Verfahrens zur Objektverfolgung und Fusionierung von Sensorsignalen von drei Sensorgruppen eingerichtet ist.
  • 1 zeigt eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform einer Fusionsvorrichtung 1 mit n Sensoren 3 und einer Steuereinrichtung 5, die zur Durchführung eines Verfahrens zur Objektverfolgung und Fusionierung von n Sensorsignalen eingerichtet ist. Vorzugsweise sind die Sensoren 3 homogene Sensoren.
  • Erfindungsgemäß wird mit einem ersten Sensor 3.1 ein erstes Sensorsignal 7 und mit einem zweiten Sensor 3.2 ein zweites Sensorsignal erfasst. Weiterhin wird mit dem Sensorsignal 7 des ersten Sensors 3.1 eine erste Messrausch-Kovarianz 9 eines Messrauschens des ersten Sensors 3.1 und eine Systemrausch-Kovarianz 11 eines Systemrauschens für den ersten Sensor 3.1 bestimmt. Mittels eines ersten Filters 13 wird, basierend auf dem ersten Sensorsignal 7 des ersten Sensors 3.1, die Messrausch-Kovarianz berechnet und/oder geschätzt. Als erster Filter 13 wird ein erster erster Filter 15.1 und ein zweiter erster Filter 15.2 verwendet. Vorzugweise werden als erster erster Filter 15.1 und als zweiter erster Filter 15.2 Kalman-Filter, vorzugsweise Kalman-Filter mit konstanter Kalman-Verstärkung, benutzt. Mittels eines zweiten Filters 17 wird, basierend auf dem ersten Sensorsignal 7 und Ausgabedaten 19 eines dritten Filters 21, insbesondere der Messrausch-Kovarianz 9, die Systemrausch-Kovarianz 11 berechnet und/oder geschätzt. Die Messrausch-Kovarianz 9 und die Systemrausch-Kovarianz 11 des ersten Sensors 3.1 werden an den dritten Filter 21 zur Weiterverarbeitung übergeben.
  • In diesem Verfahren wird nur eine einzige Messrausch-Kovarianz, nämlich die erste Messrausch-Kovarianz 9 und nur eine einzige Systemrausch-Kovarianz, nämlich die erste Systemrausch-Kovarianz 11, geschätzt und/oder berechnet. Es wird angenommen, dass die Messrausch-Kovarianzen und die Systemrausch-Kovarianzen des zweiten Sensor 3.2 und aller weiterer Sensoren 3.n eine vernachlässigbare Abweichung von der ersten Messrausch-Kovarianz 9 und der ersten Systemrausch-Kovarianz 11 aufweisen. Damit werden die Kovarianzen des zweiten Sensors 3.2 und aller weiterer Sensoren 3.n nicht berechnet, sondern es werden die erste Messrausch-Kovarianz 9 und die erste Systemrausch-Kovarianz 11 für alle Sensoren 3 gesetzt. Vorteilhafterweise reduziert sich dadurch der Rechenaufwand signifikant.
  • Mittels des dritten Filter 21 wird eine Objektverfolgung in den n Sensorsignalen und eine Fusionierung der n Sensorsignale durchgeführt. Von dem dritten Filter 21 wird dann ein Fusion-Sensorsignal 23 ausgegeben. Vorzugsweise wird als dritter Filter 21 ein Kalman-Filter, insbesondere ein Kalman-Filter mit variabler Kalman-Verstärkung, verwendet.
  • 2 zeigt eine schematische Darstellung einer zweiten Ausführungsform einer Fusionsvorrichtung 1 mit vier Sensoren 3 und einer Steuereinrichtung 5, die zur Durchführung eines Verfahrens zur Objektverfolgung und Fusionierung von vier Sensorsignalen eingerichtet ist. Eine erste Sensorgruppe 25.1 besteht aus dem ersten Sensor 3.1 und dem zweiten Sensor 3.2. Eine zweite Sensorgruppe 25.2 besteht aus einem dritten Sensor 3.3 und einem vierten Sensor 3.4. Vorzugsweise sind der ersten Sensor 3.1 und der zweite Sensor 3.2 homogene Sensoren. Alternativ oder zusätzlich sind vorzugsweise der dritte Sensor 3.3 und der vierte Sensor 3.4 homogene Sensoren. Alternativ oder zusätzlich sind vorzugsweise der erste Sensor 3.1 und der dritte Sensor 3.3 heterogene Sensoren. Alternativ oder zusätzlich sind vorzugsweise der erste Sensor 3.1 und der vierte Sensor 3.4 heterogene Sensoren. Alternativ oder zusätzlich sind vorzugsweise der zweite Sensor 3.2 und der dritte Sensor 3.3 heterogene Sensoren. Alternativ oder zusätzlich sind vorzugsweise der zweite Sensor 3.2 und der vierte Sensor 3.4 heterogene Sensoren. In einer bevorzugten Ausführungsform sind die Sensoren 3 innerhalb der ersten Sensorgruppe 25.1 und der zweiten Sensorgruppe 25.2 homogen und zusätzlich sind der ersten Sensor 3.1 und der dritte Sensor 3.3 heterogen.
  • Für jede Sensorgruppe 25 wird jeweils eine Messrausch-Kovarianz 9 und eine Systemrausch-Kovarianz 11 berechnet und geschätzt. Die erste Messrausch-Kovarianz 9.1 und die erste Systemrausch-Kovarianz 11.1 wird basierend auf dem ersten Sensorsignal 7 des ersten Sensors 3.1 bestimmt. Die zweite Messrausch-Kovarianz 9.2 und die zweite Systemrausch-Kovarianz 11.2 wird basierend auf einem dritten Sensorsignal 27 des dritten Sensors 3.3 bestimmt.
  • Die Bestimmung der ersten Messrausch-Kovarianz 9.1 erfolgt, analog zu 1, mittels des ersten Filters 13.1, wobei als ersten Filter 13.1 ein erster erster Filter 15.1 und ein zweiter erster Filter 15.2 verwendet wird. Die Bestimmung der ersten Systemrausch-Kovarianz 11.1 erfolgt, analog zu 1, mittels des zweiten Filters 17.1 auf Grundlage des ersten Sensorsignals 7 und den Ausgabedaten 19.1 des dritten Filters 21, insbesondere der Messrausch-Kovarianz 9.1.
  • Die Bestimmung der zweiten Messrausch-Kovarianz 9.2 erfolgt, analog zu 1 und der vorhergehenden Beschreibung, mittels eines weiteren ersten Filters 13.2, wobei als weiterer erster Filter 13.2 ein weiterer erster erster Filter 15.3 und ein weiterer zweiter erster Filter 15.4 verwendet wird. Die Bestimmung der zweiten Systemrausch-Kovarianz 11.2 erfolgt, analog zu 1 und der vorhergehenden Beschreibung, mittels eines weiteren zweiten Filters 17.2 auf Grundlage des dritten Sensorsignals 27 und den Ausgabedaten 19.2 des dritten Filters 21, insbesondere der Messrausch-Kovarianz 9.2.
  • Die ersten Filter 13 für den ersten Sensor 3.1 und den dritten Sensor 3.3 unterscheiden sich nicht und/oder vorzugsweise in der Wahl der Parameter zur Durchführung des Filteralgorithmus. Vorzugsweise sind die ersten Filter 13 Kalman-Filter, vorzugsweise mit konstanter Kalman-Verstärkung und unterscheiden sich dann dementsprechend unter anderem in dem Wert der Kalman-Verstärkung.
  • Analog zu 1 wird für den zweiten Sensor 3.2 und den vierten Sensor 3.4 keine Messrausch-Kovarianz und keine Systemrausch-Kovarianz geschätzt und/oder berechnet.
  • Mittels des dritten Filters 23 wird eine Objektverfolgung in den vier Sensorsignalen und eine Fusionierung der vier Sensorsignale durchgeführt und ein Fusion-Sensorsignal 23 wird von dem dritten Filter 21 ausgegeben. Vorzugsweise wird als dritter Filter 21 ein Kalman-Filter, insbesondere ein Kalman-Filter mit variabler Kalman-Verstärkung, verwendet.
  • 3 zeigt eine schematische Darstellung eines Kraftfahrzeugs 29 mit einer dritten Ausführungsform einer Fusionsvorrichtung 1 mit drei Sensorgruppen 25 und einer Steuereinrichtung 5, die zur Durchführung eines Verfahrens zur Objektverfolgung und Fusionierung von Sensorsignalen von drei Sensorgruppen 25 eingerichtet ist. Eine Sensorgruppe 25 besteht aus einer Mehrzahl von, vorzugsweise homogenen, Sensoren 3. Vorzugsweise sind ein Sensor 3 aus einer ersten Sensorgruppe 25.1 und ein Sensor 3 aus einer zweiten Sensorgruppe 25.2 heterogene Sensoren. Alternativ oder zusätzlich sind vorzugsweise ein Sensor 3 aus der ersten Sensorgruppe 25.1 und ein Sensor 3 aus einer dritten Sensorgruppe 25.3 heterogene Sensoren. Alternativ oder zusätzlich sind vorzugsweise ein Sensor 3 aus der zweiten Sensorgruppe 25.2 und ein Sensor 3 aus der dritten Sensorgruppe 25.3 heterogene Sensoren. In einer bevorzugen Ausführungsform sind die Sensoren einer Sensorgruppe 25 untereinander homogene Sensoren und zusätzlich sind ein Sensor 3 der ersten Sensorgruppe 25.1, ein Sensor 3 der zweiten Sensorgruppe 25.2 und ein Sensor 3 der dritten Sensorgruppe 25.3 jeweils paarweise heterogene Sensoren.
  • Für jeweils ein Sensorsignal eines Sensors 3 einer Sensorgruppe 25 wird, analog zu 1 und 2, eine Messrausch-Kovarianz und eine Systemrausch-Kovarianz berechnet und/oder geschätzt. Die Messrausch-Kovarianz und die Systemrausch-Kovarianz der ersten Sensorgruppe 25.1 wird einem ersten dritten Filter 21.1 übergeben. Die Messrausch-Kovarianz und die Systemrausch-Kovarianz der zweiten Sensorgruppe 25.2 wird einem zweiten dritten Filter 21.2 übergeben. Die Messrausch-Kovarianz und die Systemrausch-Kovarianz der dritten Sensorgruppe 25.3 wird einem dritten dritten Filter 21.3 übergeben.
  • In dem ersten dritten Filter 21.1, dem zweiten dritten Filter 21.2 und dem dritten dritten Filter 21.3 werden die jeweils übergebenen Kovarianzen zur Auswertung der Sensorsignale der jeweiligen Sensorgruppe verwendet. Mittels des ersten dritten Filters 21.1 wird eine Objektverfolgung in den Sensorsignalen der ersten Sensorgruppe 25.1 durchgeführt und die Sensorsignale der ersten Sensorgruppe 25.1 werden zu einem ersten Fusion-Sensorsignal 31.1 zusammengefasst. Mittels des zweiten dritten Filters 21.2 wird eine Objektverfolgung in den Sensorsignalen der zweiten Sensorgruppe 25.2 durchgeführt und die Sensorsignale der zweiten Sensorgruppe 25.2 werden zu einem zweiten Fusion-Sensorsignal 31.2 zusammengefasst. Mittels des dritten dritten Filters 21.3 wird eine Objektverfolgung in den Sensorsignalen der dritten Sensorgruppe 25.3 durchgeführt und die Sensorsignale der dritten Sensorgruppe 25.3 werden zu einem dritten Fusion-Sensorsignal 31.3 zusammengefasst. Mittels eines vierten dritten Filters 21.4 wird eine Fusionierung des ersten Fusion-Sensorsignal 31.1, des zweiten Fusion-Sensorsignal 31.2 und des dritten Fusion-Sensorsignal 31.3 durchgeführt.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102009006113 A1 [0002]

Claims (10)

  1. Verfahren zur Objektverfolgung und Fusionierung von mindestens zwei Sensorsignalen, wobei - mittels eines ersten Sensors (3.1) ein erstes Sensorsignal (7) erfasst wird, wobei - mittels eines zweiten Sensors (3.2) ein zweites Sensorsignal erfasst wird, wobei - mittels Ausführung eines ersten Filters (13,13.1) eine erste Messrausch-Kovarianz (9,9.1) eines Messrauschen des ersten Sensors (3.1) bestimmt wird, wobei - mittels Ausführung eines zweiten Filters (17,17.1) eine erste Systemrausch-Kovarianz (11,11.1) eines Systemrauschens für den ersten Sensor (3.1) bestimmt wird, wobei - einem dritten Filter (21) das erste Sensorsignal (7), das zweite Sensorsignal, die erste Messrausch-Kovarianz (9,9.1) und die erste Systemrausch-Kovarianz (11,11.1) übergeben werden, wobei - in dem dritten Filter (21) die erste Messrausch-Kovarianz und die erste Systemrausch-Kovarianz zur Auswertung des ersten Sensorsignals (7) und des zweiten Sensorsignals verwendet werden, wobei - mittels des dritten Filters (21) eine Objektverfolgung in den mindestens zwei Sensorsignalen und eine Fusionierung der mindestens zwei Sensorsignale durchgeführt wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei als die mindestens zwei Sensoren (3) homogene Sensoren verwendet werden.
  3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei - von einer ersten Sensorgruppe (25.1) von mindestens zwei Sensoren (3) das erste Sensorsignal (7) und das zweite Sensorsignal erfasst wird, wobei - von einer zweiten Sensorgruppe (25.2) von mindestens zwei Sensoren (3) mittels eines dritten Sensors (3.3) ein drittes Sensorsignal (27) und mittels eines vierten Sensors (3.4) ein viertes Sensorsignal erfasst wird, wobei - mittels Ausführung eines weiteren ersten Filters (13.2) eine zweite Messrausch-Kovarianz (9.2) eines Messrauschens des dritten Sensors (3.3) bestimmt wird, wobei - mittels Ausführung eines weiteren zweiten Filters (17.2) eine zweite Systemrausch-Kovarianz (11.2) eines Systemrauschens für den dritten Sensor (3.3) bestimmt wird, wobei - dem dritten Filter (21) zusätzlich die zweite Messrausch-Kovarianz (9.2) und die zweite Systemrausch-Kovarianz (11.2) übergeben werden, wobei - in dem dritten Filter (21) die zweite Messrausch-Kovarianz (9.2) und die zweite Systemrausch-Kovarianz (11.2) zur Auswertung des dritten Sensorsignals (27) und des vierten Sensorsignals verwendet werden, wobei - mittels des dritten Filters (21) eine Objektverfolgung in den mindestens vier Sensorsignalen und eine Fusionierung der mindestens vier Sensorsignale durchgeführt wird.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, wobei die Sensoren (3) der ersten Sensorgruppe (25.1) untereinander homogen sind, und/oder wobei die Sensoren (3) der zweiten Sensorgruppe (25.2) untereinander homogen sind.
  5. Verfahren nach Anspruch 3 oder Anspruch 4, wobei ein Sensor (3) der ersten Sensorgruppe (25.1) und ein Sensor (3) der zweiten Sensorgruppe (25.2) heterogen sind.
  6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei - als dritter Filter (21) ein erster dritter Filter (21.1), ein zweiter dritter Filter (21.2) und ein dritter dritter Filter (21.4) verwendet werden, wobei - mittels des ersten dritten Filters (21.1) ein erstes Fusion-Sensorsignal (31.1) berechnet wird, wobei - mittels des zweiten dritten Filters (21.2) ein zweites Fusion-Sensorsignal (31.2) berechnet wird, wobei - mittels des dritten dritten Filters (21.4) eine Fusionierung des ersten Fusion-Sensorsignals (31.1) und des zweiten Fusion-Sensorsignals (31.2) durchgeführt wird.
  7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei als mindestens einer der Filter ausgewählt aus einer Gruppe, bestehend aus dem ersten Filter (13,13.1,13.2), dem zweiten Filter (17,17.1,17.2), dem dritten Filter (21), dem ersten dritten Filter (21.1), dem zweiten dritten Filter (21.2) und dem dritten dritten Filter (21.4), ein Kalman-Filter verwendet wird.
  8. Steuereinrichtung (5) zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der vorherigen Ansprüche.
  9. Fusionsvorrichtung (1) mit mindestens zwei Sensoren (3) und einer Steuereinrichtung (5) nach Anspruch 8.
  10. Kraftfahrzeug (29) mit einer Fusionsvorrichtung (1) nach Anspruch 9.
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