DE102020206934A1

DE102020206934A1 - Anpassung einer horizontalen Region-of-Interest

Info

Publication number: DE102020206934A1
Application number: DE102020206934.4A
Authority: DE
Inventors: Ralf Beuschel; Marko Alexovski
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2020-06-03
Filing date: 2020-06-03
Publication date: 2021-12-09
Also published as: JP2022001863A

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anpassungsvorrichtung (20) zum Anpassen einer horizontalen Region-of-Interest (24) innerhalb eines Sichtfelds (22) einer Lidar-Messvorrichtung (16) an einem Fahrzeug (10), mit: einer Eingangsschnittstelle (28) zum Empfangen von Kurvendaten mit Informationen zu einer Kurvenfahrt des Fahrzeugs; einer Auswerteeinheit (30) zum Ermitteln eines relevanten Azimut-Winkelbereichs basierend auf den Kurvendaten; und einer Steuereinheit (32) zum Ansteuern der Lidar-Messvorrichtung, um die horizontale Region-of-Interest basierend auf dem ermittelten Azimut-Winkelbereich anzupassen. Die vorliegende Erfindung betrifft weiterhin ein System (12) zum Detektieren eines Objekts (14) in einer Umgebung eines Fahrzeugs (10) und ein Verfahren zum Anpassen einer horizontalen Region-of-Interest (24) innerhalb eines Sichtfelds (22) einer Lidar-Messvorrichtung (16).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anpassungsvorrichtung zum Anpassen einer horizontalen Region-of-Interest innerhalb eines Sichtfelds einer Lidar-Messvorrichtung in einem Fahrzeug. Die vorliegende Erfindung betrifft weiterhin ein entsprechendes Verfahren sowie ein System zum Detektieren eines Subjekts in einer Umgebung eines Fahrzeugs.
Moderne Fahrzeuge (Autos, Transporter, Lastwagen, Motorräder etc.) verfügen über eine Vielzahl von Sensoren, die dem Fahrer Informationen zur Verfügung stellen und einzelne Funktionen des Fahrzeugs teil- oder vollautomatisiert steuern. Über Sensoren werden die Umgebung des Fahrzeugs sowie andere Verkehrsteilnehmer erfasst. Basierend auf den erfassten Daten kann ein Modell der Fahrzeugumgebung erzeugt werden und auf Veränderungen in dieser Fahrzeugumgebung reagiert werden.
Ein wichtiges Sensorprinzip für die Erfassung der Umgebung ist dabei die Lidartechnik (light detection and ranging). Ein Lidarsensor basiert auf der Aussendung von Lichtsignalen und der Detektion des reflektierten Lichts. Mittels einer Laufzeitmessung kann ein Abstand zum Ort der Reflexion berechnet werden. Zudem ist die Ermittlung einer Relativgeschwindigkeit möglich. Hierbei können sowohl unmodulierte Pulse als auch frequenzmodulierte Signale (Chirps) verwendet werden (Frequency-Modulated-Continuous-Wave-Lidar, FMCW-Lidar). Durch eine Auswertung der empfangenen Reflexionen kann eine Detektion eines Ziels erfolgen. Hinsichtlich der technischen Realisierung des Lidarsensors wird zwischen scannenden und nichtscannenden Systemen unterschieden. Ein scannendes System basiert dabei zumeist auf Mikrospiegeln und einer Abtastung der Umgebung mit einem Lichtspot, wobei man von einem koaxialen System spricht, wenn der gesendete und empfangene Lichtpuls über denselben Mikrospiegel abgelenkt werden. Bei nichtscannenden Systemen sind mehrere Sende- und Empfangselemente statisch nebeneinanderliegend angeordnet (insb. sog. Focal Plane Array-Anordnung).
In diesem Zusammenhang werden in der WO 2018/127789 A1 Lidarsysteme und Verfahren zum Detektieren und Klassifizieren von Objekten offenbart.
Eine relevante Funktion eines Lidarsensors im Fahrzeugumfeld liegt in der Detektion von Hindernissen auf der Fahrbahn, beispielsweise verlorenen Ladungsstücken, Reifen oder verletzten Personen. Besonders verletzte Personen und Reifen können dabei einen vergleichsweise kleinen vom Lidarsensor aus sichtbaren Raum einnehmen. Bei einer Anwendung auf einer Autobahn oder Schnellstraße sollen derartige Hindernisse in einem Bereich von 100 bis 300 m detektiert werden. Um dies zuverlässig zu erreichen, ist eine hohe Ortsauflösung notwendig. Beispielsweise kann eine Auflösung in Horizontalrichtung von 0,05° und in Vertikalrichtung von 0,025° notwendig sein, um sicherzustellen, dass ein Objekt von mehreren Abtastpunkten getroffen wird.
Dabei ist es nicht sinnvoll bzw. aus Datenverarbeitungsgründen auch gar nicht möglich, ein gesamtes Sichtfeld, das beispielsweise eine Ausdehnung von 40° bis 120° in Horizontalrichtung und von 15° bis 30° in Vertikalrichtung aufweisen kann, mit einer so hohen Auflösung abzutasten. Einerseits würde die anfallende Datenmenge sehr hohe Anforderungen an die Datenübertragung und Datenverarbeitung stellen und damit nur sehr aufwändig realisierbar sein. Andererseits wäre eine so hohe Auflösung im überwiegenden Teil des Sichtfelds auch nicht notwendig, insbesondere in Bereichen mit einem Abstand von weniger als 50 m bis 100 m oder im Bereich des Himmels oberhalb einer Horizontlinie. Um eine zuverlässige Detektion von Objekten zu erreichen, gibt es deshalb Ansätze, innerhalb des Sichtfelds in einem besonders relevanten Bereich (Region-of-Interest) eine höhere Auflösung als im verbleibenden Sichtfeld zu wählen. Dieser relevante Bereich muss dabei jedoch groß genug gewählt werden, um sicherzustellen, dass relevante Objekte mit hoher Zuverlässigkeit erfasst werden. Daher ist auch bei derartigen Ansätzen die erreichbare Auflösung limitiert.
Ausgehend hiervon stellt sich der vorliegenden Erfindung die Aufgabe, einen kosteneffizient implementierbaren Ansatz zum zuverlässigen Detektieren von Objekten im Umfeld eines Fahrzeugs bereitzustellen. Insbesondere soll es ermöglicht werden, auf der Straße liegende Objekte im Bereich vor einem Fahrzeug mit hoher Zuverlässigkeit zu erfassen.
Zum Lösen dieser Aufgabe betrifft die vorliegende Erfindung in einem ersten Aspekt eine Anpassungsvorrichtung zum Anpassen einer horizontalen Region-of-Interest innerhalb eines Sichtfelds einer Lidar-Messvorrichtung in einem Fahrzeug, mit:

einer Eingangsschnittstelle zum Empfangen von Kurvendaten mit Informationen zu einer Kurvenfahrt des Fahrzeugs;
einer Auswerteeinheit zum Ermitteln eines relevanten Azimut-Winkelbereichs basierend auf den Kurvendaten; und
einer Steuereinheit zum Ansteuern der Lidar-Messvorrichtung, um die horizontale Region-of-Interest basierend auf dem ermittelten Azimut-Winkelbereich anzupassen.

In einem weiteren Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung ein System zum Detektieren eines Objekts in einer Umgebung eines Fahrzeugs, mit:

einer Lidar-Messvorrichtung an dem Fahrzeug, mit einem Sender zum Aussenden eines Lichtsignals, einem Empfänger zum Empfangen des Lichtsignals nach einer Reflexion an dem Objekt und einer 2D-Scannereinheit zum Abtasten eines Sichtfelds der Lidar-Messvorrichtung; und
einer Anpassungsvorrichtung zum Anpassen einer horizontalen Region-of-Interest innerhalb des Sichtfelds der Lidar-Messvorrichtung wie zuvor beschrieben.

Weitere Aspekte der Erfindung betreffen ein der Anpassungsvorrichtung entsprechend ausgebildetes Verfahren und ein Computerprogrammprodukt mit Programmcode zum Durchführen der Schritte des Verfahrens, wenn der Programmcode auf einem Computer ausgeführt wird, sowie ein Speichermedium, auf dem ein Computerprogramm gespeichert ist, das, wenn es auf einem Computer ausgeführt wird, eine Ausführung des hierin beschriebenen Verfahrens bewirkt.
Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung werden in den abhängigen Ansprüchen beschrieben. Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen. Insbesondere können das System, das Verfahren und das Computerprogrammprodukt entsprechend der für die Anpassungsvorrichtung in den abhängigen Ansprüchen beschriebenen Ausgestaltungen ausgeführt sein.
Es ist vorgesehen, dass eine horizontale Region-of-Interest basierend auf Kurvendaten mit Informationen zu einer Kurvenfahrt des Fahrzeugs angepasst wird. Diese Kurvendaten beschreiben, ob ein Fahrzeug dabei ist, eine Kurvenfahrt einzuleiten oder diese bereits eingeleitet hat. Bei einer Kurvenfahrt verschiebt sich der Bereich, innerhalb dessen Objekte mit besonders hoher Zuverlässigkeit erfasst werden müssen, also insbesondere der Bereich der Fahrbahn, horizontal in Richtung der Kurve. In anderen Worten ist die Fahrbahn in einer Kurve innerhalb eines Sichtfelds einer Lidar-Messvorrichtung, die fest mit dem Fahrzeug verbunden ist, nicht zentriert, sondern nach rechts oder links (in Horizontalrichtung) verschoben. Um dies abzubilden wird vorgeschlagen, dass eine Anpassung der Region-of-Interest in Horizontalrichtung erfolgt, um einem Fahrbahnverlauf auch in einer Kurve zu folgen. Hierdurch können Objekte auf der Fahrbahn mit hoher Zuverlässigkeit detektiert werden. Ausgehend von den Kurvendaten wird ein relevanter Azimut-Winkelbereich ermittelt. Basierend auf diesem Azimut-Winkelbereich wird eine Anpassung vorgenommen. Unter einer Anpassung versteht sich dabei insbesondere eine Verschiebung oder auch eine Vergrößerung bzw. Verkleinerung der horizontalen Region-of-Interest.
Bei bisherigen Ansätzen wurde eine statische Region-of-Interest oder auch eine in der Auflösung dynamisch anpassbare Region-of-Interest verwendet. Demgegenüber bietet der vorliegende Ansatz des Berücksichtigens von Kurvendaten den Vorteil, dass eine weiter verbesserte Datenauswertung innerhalb eines relevanten Bereichs erreicht werden kann. Dadurch, dass lediglich derjenige Bereich des Sichtfelds ausgewertet wird, der aktuell relevant ist, kann dieser mit hoher Zuverlässigkeit ausgewertet werden. Die Anpassung der horizontalen Region-of-Interest basierend auf den Informationen zu einer Kurvenfahrt des Fahrzeugs bewirkt, dass nur ein vergleichsweise kleiner Bereich hochauflösend erfasst bzw. ausgewertet werden muss, um alle relevanten Informationen zu erhalten. Dieser kleinere Bereich kann dann mit hoher Auflösung bzw. mit hoher Reichweite erfasst werden, ohne die Anforderungen an die benötigte Datenverarbeitungsleistung und Kommunikationsbandbreite zu erhöhen. Es ergibt sich eine erhöhte Zuverlässigkeit bei der Detektion von Objekten in der Umgebung eines Fahrzeugs.
In einer bevorzugten Ausgestaltung ist die Auswerteeinheit zum Ermitteln eines relevanten Azimut-Winkelbereichs mit einer Angabe eines Abweichungswinkels von einer parallel zu einer Längsachse des Fahrzeugs verlaufenden Geradeausrichtung ausgebildet. Die Steuereinheit ist zum Ansteuern der Lidar-Messvorrichtung ausgebildet, um die horizontale Region-of-Interest in Horizontalrichtung um den ermittelten Abweichungswinkel zu verschieben. Unter einer Verschiebung versteht sich insbesondere eine Änderung der Ausrichtung in Bezug auf die Längsachse des Fahrzeugs, an dem die Lidar-Messvorrichtung angebracht ist. Die Änderung erfolgt dabei basierend auf einer Angabe eines Abweichungswinkels von einer Geradeausrichtung. Je nach Radius der gefahrenen Kurve erfolgt insoweit eine entsprechende Verschiebung der horizontalen Region-of-Interest. Durch die Verschiebung ergibt sich die Möglichkeit, innerhalb der Region-of-Interest eine hochauflösende Abtastung vorzunehmen.
In einer bevorzugten Ausgestaltung ist die Steuereinheit zum Ansteuern einer 2D-Scannereinheit zum zweidimensionalen zeilenweisen Abtasten des Sichtfelds der Lidar-Messvorrichtung ausgebildet. Die Steuereinheit ist vorzugsweise zum Abtasten eines der horizontalen Region-of-Interest entsprechenden Bereichs einer Zeile mit erhöhter Abtastfrequenz ausgebildet. Insbesondere ist es möglich, die Anpassungsvorrichtung dazu zu verwenden, eine 2D-Scannereinheit entsprechend anzusteuern. Eine solche bietet den Vorteil, dass im Betrieb eine Abtastfrequenz bei einer zeilenweisen Abtastung verändert werden kann. Hierdurch kann eine Auflösung in Horizontalrichtung angepasst werden. Die horizontale Region-of-Interest ist dabei ein Bereich, in dem eine Auflösung gegenüber dem verbleibenden Sichtfeld erhöht ist, um Objekte mit höherer Zuverlässigkeit detektieren zu können.
In einer bevorzugten Ausgestaltung ist die Eingangsschnittstelle zum Empfangen von Kurvendaten mit Beschleunigungsdaten eines Querbeschleunigungssensors zum Messen einer Beschleunigung des Fahrzeugs in Richtung einer Querachse des Fahrzeugs ausgebildet. Zusätzlich oder alternativ können Kurvendaten mit Beschleunigungsdaten eines 3-Achs-Beschleunigungssensors zum Messen eines dreidimensionalen Beschleunigungsvektors des Fahrzeugs empfangen werden. Insbesondere können die Kurvendaten Daten eines Beschleunigungssensors umfassen. Ausgehend von einer Querbeschleunigung oder auch ausgehend von einem dreidimensionalen Beschleunigungsvektor kann ermittelt werden, ob das Fahrzeug eine Kurve anfährt. Hiervon ausgehend kann dann der relevante Azimut-Winkelbereich ermittelt werden. Die Verwendung von Beschleunigungsdaten hat dabei den Vorteil, dass diese mit einer vergleichsweise hohen Frequenz vorliegen bzw. erfasst werden können, sodass eine schnelle Reaktion auf eine Querbeschleunigung erfolgen kann.
In einer bevorzugten Ausgestaltung ist die Eingangsschnittstelle zum Empfangen von Kurvendaten mit Lenkwinkeldaten einer Lenkung des Fahrzeugs ausgebildet. Zusätzlich oder alternativ ist es möglich, dass direkt ein aktueller Lenkwinkel verwendet wird, um den relevanten Azimut-Winkelbereich zu ermitteln. Wenn ein Lenkwinkel vorliegt, befindet sich das Fahrzeug auf einer Kurvenfahrt, sodass eine entsprechende Anpassung der Region-of-Interest erfolgen muss. Die Anpassung erfolgt insoweit mit hoher Zuverlässigkeit.
In einer bevorzugten Ausgestaltung ist die Eingangsschnittstelle zum Empfangen der Kurvendaten von einem Sensor eines Fahrerassistenzsystems des Fahrzeugs, insbesondere eines Antiblockiersystems, ausgebildet. Durch die Verwendung von Daten eines ohnehin im Fahrzeug vorhandenen Sensors können Kosten eingespart werden. Ohnehin verfügen verschiedene Fahrerassistenzsysteme insbesondere über Beschleunigungssensoren. Deren Signal wird für die Anpassungsvorrichtung zum Anpassen der horizontalen Region-of-Interest verwendet. Es kann auf die Verwendung eines eigenen, separaten Sensors verzichtet werden, wodurch sich ein Kosteneinsparpotential ergibt.
In einer bevorzugten Ausgestaltung ist die Eingangsschnittstelle zum Empfangen von Kurvendaten mit einer Punktewolke der Lidar-Messvorrichtung ausgebildet. Die Auswerteeinheit ist zum Ermitteln des relevanten Azimut-Winkelbereichs basierend auf der Punktewolke ausgebildet. Die Eingangsschnittstelle ist vorzugsweise zum Empfangen der Kurvendaten von der Lidar-Messvorrichtung ausgebildet. Insbesondere wird also ein Signal der Lidar-Messvorrichtung beim Ermitteln des relevanten Azimut-Winkelbereichs berücksichtigt. Der relevante Bereich, innerhalb dessen Objekte detektiert werden sollen, umfasst insbesondere die Fahrbahnoberfläche. Dieser relevante Bereich kann verbessert erfasst werden, wenn zusätzlich zu möglichen anderen Daten, insbesondere Beschleunigungs- oder Lenkwinkeldaten, auch Daten mit Distanzangaben und insbesondere eine Punktewolke der Lidar-Messvorrichtung berücksichtigt werden. Die Detektion eines Fahrbahnverlaufs innerhalb einer Punktewolke einer Lidar-Messvorrichtung ist möglich. Insoweit kann eine Prädiktion einer Kurvenfahrt basierend auf diesen Daten vorgenommen werden. Es ergeben sich eine höhere Präzision beim Ermitteln des relevanten Azimut-Winkelbereichs der Lidar-Messvorrichtung und eine höhere Zuverlässigkeit bei der Objektdetektion.
In einer bevorzugten Ausgestaltung ist die Eingangsschnittstelle zum Empfangen von Geschwindigkeitsdaten mit Informationen zu einer Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs ausgebildet. Die Auswerteeinheit ist zum Ermitteln des relevanten Azimut-Winkelbereichs basierend auf den Geschwindigkeitsdaten ausgebildet. Zusätzlich können Geschwindigkeitsdaten berücksichtigt werden. Die Geschwindigkeit hat einen Einfluss auf bei einer Kurvenfahrt auftretende Beschleunigungen. Durch die zusätzliche Berücksichtigung der Geschwindigkeit des Fahrzeugs kann insoweit eine weitere Präzisierung bei der Ermittlung des relevanten Azimut-Winkelbereichs erreicht werden. Es kann sichergestellt werden, dass lediglich relevante Bereiche mit höherer Auflösung abgetastet werden.
In einer bevorzugten Ausgestaltung ist die Auswerteeinheit zum Ermitteln eines relevanten Azimut-Winkelbereichs mit einer Angabe eines Öffnungswinkels in Azimutrichtung ausgebildet. Vorzugsweise wird für eine höhere Fahrgeschwindigkeit ein kleinerer Öffnungswinkel ermittelt. Insbesondere ist es vorteilhaft, wenn ein Öffnungswinkel, also eine Breite der horizontalen Region-of-Interest angepasst wird. Vorteilhafterweise wird bei höherer Fahrgeschwindigkeit ein Bereich kleinerer Breite abgetastet. Dieser kleinere Bereich kann dann mit höherer Auflösung abgetastet werden. Bereiche außerhalb dieses kleineren Bereichs können aufgrund der erhöhten Fahrgeschwindigkeit ohnehin unter Berücksichtigung der Fahrdynamik nicht erreicht werden.
In einer bevorzugten Ausgestaltung ist die Eingangsschnittstelle zum Empfangen von Kurvendaten mit Kartendaten einer Kartendatenbank mit Informationen zu einem Fahrbahnverlauf in einem Bereich vor dem Fahrzeug ausgebildet. Insbesondere kann dabei eine lokale Kartendatenbank oder auch eine entfernte Kartendatenbank, beispielsweise im Internet, verwendet werden. Durch die Miteinbeziehung von Kartendaten kann eine zuverlässige Prädiktion einer Kurve in einem Bereich der Fahrbahn, der demnächst von dem Fahrzeug durchfahren wird, erfolgen. Es ergibt sich eine hohe Zuverlässigkeit bei der Ermittlung des relevanten Azimut-Winkelbereichs.
In einer bevorzugten Ausgestaltung ist die Auswerteeinheit zum Ermitteln des relevanten Azimut-Winkelbereichs basierend auf einer Anwendung eines stochastischen Filters, insbesondere eines Wiener-Filters oder eines Kalman-Filters, mit einem vordefinierten Systemmodell über mehrere Zeitschritte ausgebildet. Durch die Anwendung eines stochastischen Filters kann Fehlern vorgebeugt werden und einzelnen ungenauen bzw. verrauschten Messungen begegnet werden. Die Genauigkeit wird verbessert und die Zuverlässigkeit wird erhöht.
In einer bevorzugten Ausgestaltung ist die Eingangsschnittstelle zum Empfangen von Bewegungsdaten eines Inertialsensors mit Informationen zu einer Lage des Fahrzeugs ausgebildet. Die Auswerteeinheit ist zum Ermitteln eines Nickwinkels der Lidar-Messvorrichtung basierend auf den Bewegungsdaten ausgebildet. Die Steuereinheit ist zum Ansteuern der Lidar-Messvorrichtung, um eine vertikale Region-of-Interest basierend auf dem ermittelten Nickwinkel anzupassen, ausgebildet. Insoweit wird zusätzlich zur horizontalen Anpassung auch eine Anpassung in Vertikalrichtung vorgenommen. Hierzu werden Bewegungsdaten eines Inertialsensors verwendet. Basierend auf diesen Daten kann analog zur Anpassung in Horizontalrichtung auch eine Anpassung der Region-of-Interest in Vertikalrichtung vorgenommen werden. Wenn beispielsweise ein Fahrzeug beim Bremsen oder Beschleunigen eine Nickbewegung ausführt, kann die Region-of-Interest nach oben bzw. nach unten verschoben werden. Es ergibt sich eine weiter verbesserte Auswahl und Anpassbarkeit des relevanten Bereichs. Es wird vermieden, dass Daten in weniger relevanten Bereichen gesammelt werden und Kapazitäten gebunden werden. Hierdurch kann die verfügbare Prozessorleistung und Kommunikationsbandbreite zum größten Teil für den relevanten Teil verwendet werden. Objekte können mit höherer Zuverlässigkeit detektiert werden.
Ein Sichtfeld bzw. ein Sichtbereich einer Lidar-Messvorrichtung entspricht einem von der Lidar-Messvorrichtung einsehbaren Bereich. Insbesondere ist das Sichtfeld durch eine Angabe eines Winkels in Vertikalrichtung (Elevationswinkel) und eines Winkels in Horizontalrichtung (Azimutwinkel) festgelegt. Eine vertikale Auflösung entspricht einer Auflösung in Vertikalrichtung innerhalb dieses Sichtfelds. Eine vertikale Auflösung kann insbesondere in Form eines Abtastwinkelinkrements angegeben sein. Ein Abtastwinkelinkrement entspricht insbesondere einem Zeilenabstand im Falle einer zeilenweisen Abtastung des Sichtfelds. Grundsätzlich ist unter einer Auflösung vorzugsweise eine Winkelangabe zwischen zwei benachbarten Zeilen bzw. Spalten bei der Abtastung des Sichtfelds durch die 2D-Scannereinheit in Horizontal- (horizontale Auflösung) bzw. Vertikalrichtung (vertikale Auflösung) zu verstehen. Ein horizontaler bzw. vertikaler Bereich bzw. eine horizontale/vertikale Region-of-Interest entspricht einem Aus- oder Abschnitt des Sichtfelds in der entsprechenden Richtung. Eine vertikale Region-of-Interest entspricht beispielsweise einem Sichtfeldausschnitt innerhalb eines bestimmten Elevationswinkelbereichs. Die Region-of-Interest entspricht insbesondere einem als besonders relevant erachteten Bereich des Sichtfelds. Eine Umgebung eines Fahrzeugs umfasst insbesondere einen von dem Fahrzeug aus sichtbaren Bereich im Umfeld des Fahrzeugs.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand einiger ausgewählter Ausführungsbeispiele im Zusammenhang mit den beiliegenden Zeichnungen näher beschrieben und erläutert. Es zeigen:

1 eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs mit einem System zum Detektieren eines Objekts;
2 eine schematische Darstellung einer Anpassungsvorrichtung zum Anpassen einer horizontalen Region-of-Interest;
3 eine schematische Darstellung eines Sichtfelds bei zeilenweiser Abtastung;
4 eine schematische Darstellung einer Anpassung einer horizontalen Region-of-Interest innerhalb des Sichtfelds;
5 eine schematische Darstellung einer Lidar-Messvorrichtung;
6 eine schematische Darstellung eines Ansatzes zum Anpassen einer horizontalen Region-of-Interest; und
7 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Verfahrens.

In der 1 ist schematisch ein Fahrzeug 10 mit einem System 12 zum Detektieren eines Objekts 14 in einer Umgebung des Fahrzeugs 10 dargestellt. Die obere Darstellung entspricht dabei einer seitlichen Schnittansicht auf die Situation. Die untere Darstellung entspricht einer Draufsicht. Das Objekt 14 kann beispielsweise ein Autoreifen, ein auf der Straße liegendes Fahrzeugteil oder eine Person sein. Das System 12 umfasst eine Lidar-Messvorrichtung 16 sowie eine Anpassungsvorrichtung 20. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist das System 12 innerhalb des Fahrzeugs angeordnet bzw. in das Fahrzeug integriert. Die Lidar-Messvorrichtung 16 ist beispielsweise im Bereich einer Stoßstange des Fahrzeugs 10 montiert. Die Anpassungsvorrichtung 20 ist beispielsweise in ein Steuergerät oder auch in die Lidar-Messvorrichtung 16 integriert. Es versteht sich, dass es auch möglich ist, dass die Lidar-Messvorrichtung 16 und/oder die Anpassungsvorrichtung 20 separat ausgeführt sind und beispielsweise in ein Mobilgerät integriert sind.
In der Darstellung der 1 ist gestrichelt das Sichtfeld 22 der Lidar-Messvorrichtung 16 angedeutet. Das Sichtfeld 22 kann beispielsweise einen Öffnungswinkel in Horizontalrichtung von 46° und in Vertikalrichtung von 38° umfassen. Innerhalb des Sichtfelds gibt es eine horizontale Region-of-Interest 24 (gepunktet), die einem Bereich entspricht, der besonders relevant für die Erkennung von Hindernissen und für die Entscheidungen eines teilautonomen oder autonomen Fahrzeugs ist. Diese Region-of-Interest 24 stellt einen Teil des Sichtfelds 22 dar. Relevant ist beispielsweise insbesondere der Bereich der Fahrbahn 26. Das Objekt 14 auf der Fahrbahn 26 soll mit möglichst hoher Zuverlässigkeit detektiert werden. Im dargestellten Beispiel umfasst die Region-of-Interest 24 in Vertikalrichtung das gesamte Sichtfeld 22.
Um Objekte zuverlässig zu detektieren, soll innerhalb der Region-of-Interest 24 eine hohe Auflösung sichergestellt werden. Außerhalb der Region-of-Interest kann die Lidar-Messvorrichtung 16 mit reduzierter Auflösung arbeiten oder auch überhaupt keine Datenauswertung vornehmen. Es ist vorgesehen, dass die horizontale Position oder auch Ausdehnung der Region-of-Interest 24 innerhalb des Sichtfelds 22 mittels der Anpassungsvorrichtung 20 basierend auf Kurvendaten angepasst wird (Anpassung der horizontalen Region-of-Interest).
Es wird vorgeschlagen, ausgehend von der Berücksichtigung der Kurvendaten die horizontale Region-of-Interest anzupassen. Hierdurch kann, wie im unteren Bereich der 1 dargestellt, ein relevanter Bereich im Umfeld des Fahrzeugs innerhalb der Region-of-Interest 24 gehalten werden. Die Region-of-Interest 24 wird insoweit innerhalb des Sichtfelds 22 einer Kurve nachgeführt, sodass beispielsweise die Fahrbahn in einer Kurve hochauflösend erfasst werden kann.
In der 2 ist schematisch die Anpassungsvorrichtung 20 dargestellt. Die Anpassungsvorrichtung 20 umfasst eine Eingangsschnittstelle 28, eine Auswerteeinheit 30 sowie eine Steuereinheit 32. Die Anpassungsvorrichtung 20 kann beispielsweise in eine Lidar-Messvorrichtung oder auch in ein Fahrzeugsteuergerät bzw. ein Fahrerassistenzsystem integriert sein. Die Einheiten und Schnittstellen der Anpassungsvorrichtung 20 können teilweise oder vollständig in Hard- und/oder in Software implementiert sein. Über die Eingangsschnittstelle 28 werden Kurvendaten mit Informationen zu einer Kurvenfahrt des Fahrzeugs empfangen. Unter Kurvendaten verstehen sich dabei alle Arten von Informationen, die eine Aussagekraft hinsichtlich einer aktuellen oder unmittelbar bevorstehenden Fahrt des Fahrzeugs um eine Kurve haben. Die Kurvendaten können insbesondere Lenkwinkeldaten einer Lenkung des Fahrzeugs sein, die beispielsweise über ein Bussystem des Fahrzeugs von einem entsprechenden Sensor oder von einem Fahrzeugsteuergerät empfangen werden können. Ebenfalls ist es möglich, dass die Kurvendaten Beschleunigungsdaten eines Querbeschleunigungssensors oder eines 3-Achs-Beschleunigungssensors umfassen. Hierzu kann ein dedizierter Sensor verwendet werden. Es ist aber auch möglich, dass ein Sensor verwendet wird, der ohnehin im Fahrzeug vorhanden ist. Es kann ein Sensor eines Fahrerassistenzsystems, beispielsweise eines Antiblockiersystems, des Fahrzeugs verwendet werden. Auch diese Daten können über ein Bussystem des Fahrzeugs (insbesondere ein CAN-Bussystem) empfangen werden. Weiterhin ist es möglich, dass die Kurvendaten direkt von der Lidar-Messvorrichtung empfangen werden und einer Punktewolke der Lidar-Messvorrichtung entsprechen. Ausgehend von der Punktewolke ist es möglich, einen Fahrbahnverlauf zu detektieren. Zuletzt können die Kurvendaten auch Kartendaten einer Kartendatenbank umfassen. Hierbei kann insbesondere eine Fahrzeugposition ausgehend von einem Satellitennavigationssystem (beispielsweise GPS) verwendet werden, um eine aktuelle Fahrzeugposition innerhalb einer Karte zu ermitteln. Die Kartendaten können von einer lokalen Datenbank (beispielsweise einem Fahrzeugnavigationssystem) oder auch von einer entfernten Datenbank (beispielsweise einem entsprechenden Internetserver) empfangen werden.
In der Auswerteeinheit 30 wird basierend auf den empfangenen Kurvendaten ein relevanter Azimut-Winkelbereich ermittelt. Hierzu wird in der Auswerteeinheit 30 beispielsweise ein Abweichungswinkel von einer parallel zu einer Längsachse des Fahrzeugs verlaufenden Geradeausrichtung ermittelt. Wenn also festgestellt wird, dass eine Anpassung in Rechts- oder Linksrichtung erforderlich ist, kann eine entsprechende Verschiebung um einen so ermittelten Abweichungswinkel vorgenommen werden. Hierzu können beispielsweise trigonometrische Überlegungen verwendet werden. Je nach Art der empfangenen Kurvendaten werden in der Auswerteeinheit unterschiedliche Ansätze zum Ermitteln des relevanten Azimut-Winkelbereichs verwendet. Unter einem relevanten Azimut-Winkelbereich wird dabei sowohl dessen Richtung in Bezug zu einer FahrzeugLängsachse als auch dessen Ausdehnung in Azimutrichtung verstanden.
In der Auswerteeinheit 30 kann der relevante Azimutbereich insbesondere basierend auf einem stochastischen Filter ermittelt werden. Insbesondere kann hierdurch eine Glättung und eine Kompensation von Ausreißer-Messungen erreicht werden. Vorteilhafterweise wird ein Wiener Filter oder ein Kalmanfilter verwendet. Ein solcher Filter wird über mehrere Zeitschritte angewendet, wobei ein vorbekanntes bzw. vordefiniertes Systemmodell angewendet wird, das einen Zustand von einem Zeitpunkt zum nächsten überführt bzw. prädiziert. Insbesondere kann eine Schätzung des relevanten Azimut-Winkelbereichs mittels eines derartigen Filters erfolgen.
Zusätzlich ist es möglich, dass über die Eingangsschnittstelle 28 Geschwindigkeitsdaten mit Informationen zu einer Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs empfangen werden. Basierend auf Geschwindigkeitsdaten kann in der Auswerteeinheit 30 insbesondere eine horizontale Ausdehnung (Breite) des relevanten Azimut-Winkelbereichs angepasst werden. Hierbei kann insbesondere bei höherer Fahrgeschwindigkeit ein kleinerer Azimut-Winkelbereich verwendet werden.
Die Steuereinheit 32 dient zum Ansteuern der Lidar-Messvorrichtung. Hierzu kann die Steuereinheit 32 an ein Fahrzeugbussystem angebunden sein und über dieses mit der Lidar-Messvorrichtung kommunizieren. Ebenfalls ist es möglich, dass die Steuereinheit 32 direkt mit der Lidar-Messvorrichtung verbunden ist. Die Steuereinheit 32 dient dazu, die entsprechende Anpassung der Region-of-Interest vorzunehmen bzw. zu veranlassen.
In der 3 ist schematisch das Sichtfeld 22 der Lidar-Messvorrichtung aus der Perspektive der Lidar-Messvorrichtung dargestellt. Das Sichtfeld 22 bezeichnet dabei den Bereich, der durch die Lidar-Messvorrichtung abgetastet werden kann, beispielsweise mittels mehrerer Abtastlinien 34. Innerhalb des Sichtfelds 22 befindet sich ein Objekt 14. Zudem verläuft die Fahrbahn 26 innerhalb des Sichtfelds 22 bis zur Horizontlinie 36. In der Darstellung der 3 sind die verschiedenen Abtastlinien 24 im Wesentlichen parallel zur Horizontlinie 36 bzw. parallel zu einer Querachse des Fahrzeugs ausgerichtet und weisen einen konstanten Abstand voneinander auf. Es versteht sich, dass auch eine spaltenweise Abtastung denkbar wäre.
Die Darstellung der 4 entspricht der Darstellung in der 3, wobei zur Übersichtlichkeit die Fahrbahn, die Horizontlinie sowie das Objekt nicht gezeigt sind. Vorgesehen ist, dass innerhalb des Sichtfelds 22 eine Region-of-Interest 24 in Horizontalrichtung angepasst wird bzw. eine Anpassung einer horizontalen Region-of-Interest vorgenommen wird. Insbesondere ist in der Darstellung eine Anpassung durch eine Verschiebung angedeutet. Ebenfalls werden unter einer Anpassung auch eine Veränderung der Auflösung oder eine Größenänderung verstanden.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel in der 4 sind die Abtastlinien 34 innerhalb der Region-of-Interest 24 mit einem geringeren Abstand voneinander angeordnet. Die Auflösung innerhalb der Region-of-Interest ist demnach höher als im verbleibenden Sichtfeld. Durch eine entsprechende Ansteuerung ist es möglich, den Abstand der Abtastlinien 34 voneinander zu variieren. Außerhalb der horizontalen Region-of -Interest werden weniger Abtastlinien verwendet. Mittels der Anpassungsvorrichtung kann eine Ansteuerung erfolgen, um den Abstand zwischen Abtastlinien 34 innerhalb eines bestimmten Bereichs zu verringern. Durch eine entsprechende Änderung des Abstands der Abstandslinien 34 kann die Region-of-Interest 24 innerhalb des Sichtfelds 22 in Horizontalrichtung (nach rechts und links) verschoben werden.
Es versteht sich, dass auch in entsprechender Weise mehrere verschiedene Zonen mit unterschiedlicher Auflösung vorgesehen sein können. Beispielsweise kann eine maximale Auflösung innerhalb einer ersten Region-of-Interest mit 0,025° Zeilenabstand in einem Zentralbereich vorgesehen sein. In einer zweiten Region-of-Interest direkt daneben kann ein Bereich mit einem reduzierten Zeilenabstand von 0,05° vorgesehen sein. In einer dritten Region-of-Interest direkt im Anschluss zur zweiten Region-of-Interest kann ein weiter reduzierter Zeilenabstand von 0,1° vorgesehen sein. Die Anpassung der Region-of-Interest umfasst dann vorzugsweise die Anpassung aller drei Teilbereiche. In der 5 ist schematisch ein beispielhafter Aufbau einer Lidar-Messvorrichtung 16 dargestellt. Die Lidar-Messvorrichtung 16 umfasst einen Sender 38 zum Aussenden eines Lichtsignals und einen Empfänger 40 zum Empfangen des Lichtsignals nach einer Reflexion an dem Objekt. Der Sender 38 ist insbesondere als Laserquelle ausgebildet, die ein gepulstes oder ein frequenzmoduliertes Signal (Chirp-Signal) aussendet. Der Empfänger 40 ist insbesondere als Fotodetektor ausgebildet.
Weiterhin umfasst die Lidar-Messvorrichtung 16 eine 2D-Scannereinheit 42, um das Sichtfeld der Lidar-Messvorrichtung 16 abzutasten. Die 2D-Scannereinheit 42 kann insbesondere als mikroelektromechanisches System (MEMS) ausgebildet sein. Ebenfalls ist es möglich, dass ein Galvanometer verwendet wird. Ein Mikrospiegel wird angesteuert, um das Lichtsignal in unterschiedliche Positionen auszusenden und entsprechend Detektionen der unterschiedlichen Positionen zu empfangen. Insbesondere wird dabei das Sichtfeld der Lidar-Messvorrichtung 16 zeilenweise abgetastet. Es gibt vorzugsweise eine schnelle Horizontalachse und eine langsame Vertikalachse, die jeweils von zugehörigen Aktoren ansteuerbar sind. Die 2D-Scannereinheit 42 bietet insbesondere eine entsprechende Steuerschnittstelle, um die vertikale und horizontale Bewegung des Spiegels ansteuern zu können. Insbesondere kann für die Achsen festgelegt werden, welcher Winkel zwischen zwei Zeilen bzw. Spalten verwendet werden soll. Wenn beispielsweise innerhalb einer Region-of-Interest eine höhere Auflösung bzw. ein geringerer Zeilenabstand verwendet werden soll, kann dies durch eine Modifikation in der Ansteuerung der Vertikalachse erreicht werden. Insbesondere kann der Winkel bei der Auslenkung zwischen zwei Zeitschritten bzw. zwischen zwei Zeilen reduziert werden. Über Sender und Empfänger kann durch eine zeitliche Steuerung eine teilweise Abtastung von Abtastlinien erfolgen, um die in der 4 beispielhaft gezeigte Abtastung zu erreichen.
Weiterhin umfasst die Lidar-Messvorrichtung 16 eine Kombinationseinheit 44. Im dargestellten Ausführungsbeispiel in der 5 ist die Kombinationseinheit 44 als Zirkulator ausgebildet. Dadurch, dass für das gesendete Lichtsignal und für das empfangene Lichtsignal zwischen 2D-Scannereinheit 42 und Kombinationseinheit 44 derselbe Pfad verwendet wird, wird die dargestellte Lidar-Messvorrichtung 16 auch als Koaxial-Lidar-Messvorrichtung bzw. als Lidar-Messvorrichtung in Koaxialbauweise bezeichnet.
In der 6 ist schematisch eine Ausführungsform des Ansatzes zum Anpassen der horizontalen Region-of-Interest dargestellt. Insbesondere ist das Zusammenwirken der verschiedenen beteiligten Einheiten in einer bevorzugten Ausführungsform des Ansatzes zum Anpassen der horizontalen Region-of-Interest dargestellt. Insbesondere ist das Zusammenwirken der verschiedenen beteiligten Einheiten dargestellt. Es versteht sich, dass die verschiedenen Einheiten in der 6 optional sind und es auch möglich ist, lediglich auf Informationen einiger ausgewählte Einheiten zurückzugreifen.
Die Lidar-Messvorrichtung 16 weist insbesondere die Komponenten der in der 5 dargestellten Lidar-Messvorrichtung auf.
Die gemessenen Distanzinformationen werden in einer Verarbeitungseinheit 46 weiterverarbeitet. Insbesondere werden die gesammelten Distanzinformationen mit entsprechenden Richtungsinformationen der Steuereinheit 32 verbunden. Die in der Verarbeitungseinheit 46 erzeugte Punktewolke kann dann als Eingabe für entsprechende Funktionalitäten eines Fahrerassistenzsystems eines autonomen oder teilautonomen Fahrzeugs dienen.
In der Steuereinheit 32 wird im dargestellten Ausführungsbeispiel also ein Kontrollsignal für die Lidar-Messvorrichtung 16 erzeugt. Insbesondere wird ein Signal erzeugt, durch das das Lichtsignal in einer entsprechenden Elevations- und Azimutrichtung abgelenkt wird. Die Steuereinheit 32 kann beispielsweise ein Signal generieren, basierend auf dem in der Lidar-Messvorrichtung 16 dann jeweils ein Scanvorgang eines neuen Frames eingeleitet wird. Ausgehend von der Punktewolke der Verarbeitungseinheit 46 kann in einer entsprechenden Bewegungseinheit (optional) eine Geschwindigkeit und/oder eine Fahrtrichtung basierend auf der Punktewolke ermittelt werden.
In der Auswerteeinheit 30 wird basierend auf den verschiedenen empfangenen Kurvendaten bzw. den verschiedenen empfangenen Informationen zu einer Kurvenfahrt des Fahrzeugs eine Prädiktion des relevanten Azimut-Winkelbereichs vorgenommen. Hierzu kann insbesondere eine Angabe einer Breite der Region-of-Interest und eines Offset-Winkels von einer Geradeausrichtung erfolgen.
Neben den von der Bewegungseinheit 48 empfangenen Informationen können zudem Geschwindigkeitsdaten von unterschiedlichen Quellen empfangen werden. Hierzu kann insbesondere eine Anbindung an ein Fahrzeugbussystem 50 vorhanden sein. Ebenfalls ist es möglich, dass die Geschwindigkeitsdaten ausgehend von der Punktewolke oder anderen Daten der Lidar-Messvorrichtung ermittelt werden. Im Wesentlichen wird ausgehend von einem aktuellen Kurvenradius eine Abweichung eines Mittelpunkts der horizontalen Region-of-Interest für eine Geradeausrichtung ermittelt und basierend auf den Geschwindigkeitsdaten eine Breite der horizontalen Region-of-Interest ermittelt.
In einer Prädiktionseinheit 52 wird eine aktuelle laterale Fahrtrichtung basierend auf Beschleunigungsdaten, Lenkwinkeldaten und/oder Kartendaten ermittelt. Die lateralen Beschleunigungsdaten können dabei insbesondere von einem integrierten Inertialsensor 54 oder auch von einem Inertialsensor, der Teil eines Fahrerassistenzsystems, insbesondere eines Antiblockiersystems, ist, empfangen werden. Der Inertialsensor 54 kann insbesondere ein Querbeschleunigungssensor oder auch ein 3-Achs-Beschleunigungssensor sein.
Als Inertialsensor 54 kann insbesondere eine Inertialmesseinheit mit einer Messung einer 3-Achs-Beschleunigung und einer 3-Achs-Rotation verwendet werden. Weiterhin kann eine Karteneinheit 56 vorgesehen sein, die insbesondere einen GPS-Empfänger umfassen kann und eine aktuelle Fahrgeschwindigkeit sowie eine aktuelle Fahrtrichtung basierend auf Kartendaten ausgeben kann. Hierzu kann die Karteneinheit 56 an ein entsprechendes Satellitennavigationssystem 58, insbesondere an einen GPS-Empfänger, angeschlossen sein.
In der 7 ist schematisch ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Anpassen einer horizontalen Region-of-Interest innerhalb eines Sichtfelds einer Lidar-Messvorrichtung in einem Fahrzeug dargestellt. Das Verfahren umfasst Schritte des Empfangens S10 von Kartendaten, des Ermittelns S12 eines relevanten Azimut-Winkelbereichs und des Ansteuerns S14 der Lidar-Messvorrichtung. Das Verfahren kann insbesondere in Software implementiert sein, die auf einer Lidar-Messvorrichtung oder in einem Fahrzeug-Steuergerät ausgeführt wird.
Die Erfindung wurde anhand der Zeichnungen und der Beschreibung umfassend beschrieben und erklärt. Die Beschreibung und Erklärung sind als Beispiel und nicht einschränkend zu verstehen. Die Erfindung ist nicht auf die offenbarten Ausführungsformen beschränkt. Andere Ausführungsformen oder Variationen ergeben sich für den Fachmann bei der Verwendung der vorliegenden Erfindung sowie bei einer genauen Analyse der Zeichnungen, der Offenbarung und der nachfolgenden Patentansprüche.
In den Patentansprüchen schließen die Wörter „umfassen“ und „mit“ nicht das Vorhandensein weiterer Elemente oder Schritte aus. Der undefinierte Artikel „ein“ oder „eine“ schließt nicht das Vorhandensein einer Mehrzahl aus. Ein einzelnes Element oder eine einzelne Einheit kann die Funktionen mehrerer der in den Patentansprüchen genannten Einheiten ausführen. Ein Element, eine Einheit, eine Schnittstelle, eine Vorrichtung und ein System können teilweise oder vollständig in Hard- und/oder in Software umgesetzt sein. Die bloße Nennung einiger Maßnahmen in mehreren verschiedenen abhängigen Patentansprüchen ist nicht dahingehend zu verstehen, dass eine Kombination dieser Maßnahmen nicht ebenfalls vorteilhaft verwendet werden kann. Bezugszeichen in den Patentansprüchen sind nicht einschränkend zu verstehen.
Bezugszeichenliste

10: Fahrzeug
12: System
14: Objekt
16: Lidar-Messvorrichtung
20: Anpassungsvorrichtung
22: Sichtfeld
24: Region-of-Interest
26: Fahrbahn
28: Eingangsschnittstelle
30: Auswerteeinheit
32: Steuereinheit
34: Abtastlinie
36: Horizontlinie
38: Sender
40: Empfänger
42: 2D-Scannereinheit
44: Kombinationseinheit
46: Verarbeitungseinheit
48: Bewegungseinheit
50: Fahrzeugbussystem
52: Prädiktionseinheit
54: Inertialsensor
56: Karteneinheit
58: Satellitennavigationssystem

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

WO 2018/127789 A1 [0004]

Claims

Anpassungsvorrichtung (20) zum Anpassen einer horizontalen Region-of-Interest (24) innerhalb eines Sichtfelds (22) einer Lidar-Messvorrichtung (16) an einem Fahrzeug (10), mit: einer Eingangsschnittstelle (28) zum Empfangen von Kurvendaten mit Informationen zu einer Kurvenfahrt des Fahrzeugs; einer Auswerteeinheit (30) zum Ermitteln eines relevanten Azimut-Winkelbereichs basierend auf den Kurvendaten; und einer Steuereinheit (32) zum Ansteuern der Lidar-Messvorrichtung, um die horizontale Region-of-Interest basierend auf dem ermittelten Azimut-Winkelbereich anzupassen.
Anpassungsvorrichtung (20) nach Anspruch 1, wobei die Auswerteeinheit (30) zum Ermitteln eines relevanten Azimut-Winkelbereichs mit einer Angabe eines Abweichungswinkels von einer parallel zu einer Längsachse des Fahrzeugs (10) verlaufenden Geradeausrichtung ausgebildet ist; und die Steuereinheit (32) zum Ansteuern der Lidar-Messvorrichtung (16) ausgebildet ist, um die horizontale Region-of-Interest (24) in Horizontalrichtung um den ermittelten Abweichungswinkel zu verschieben.
Anpassungsvorrichtung (20) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Steuereinheit (32) zum Ansteuern einer 2D-Scannereinheit (42) zum zweidimensionalen zeilenweisen Abtasten des Sichtfelds (22) der Lidar-Messvorrichtung (16) ausgebildet ist; und vorzugsweise zum Abtasten eines der horizontalen Region-of-Interest (24) entsprechenden Bereichs einer Zeile mit erhöhter Abtastfrequenz ausgebildet ist.
Anpassungsvorrichtung (20) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Eingangsschnittstelle (28) zum Empfangen von Kurvendaten mit Beschleunigungsdaten eines Querbeschleunigungssensors zum Messen einer Beschleunigung des Fahrzeugs (10) in Richtung einer Querachse des Fahrzeugs ausgebildet ist; und/oder von Kurvendaten mit Beschleunigungsdaten eines 3-Achs-Beschleunigungssensors zum Messen eines dreidimensionalen Beschleunigungsvektors des Fahrzeugs ausgebildet ist.
Anpassungsvorrichtung (20) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Eingangsschnittstelle (28) zum Empfangen von Kurvendaten mit Lenkwinkeldaten einer Lenkung des Fahrzeugs (10) ausgebildet ist.
Anpassungsvorrichtung (20) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Eingangsschnittstelle (28) zum Empfangen der Kurvendaten von einem Sensor eines Fahrerassistenzsystems des Fahrzeugs (10), insbesondere eines Antiblockiersystems, ausgebildet ist.
Anpassungsvorrichtung (20) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Eingangsschnittstelle (28) zum Empfangen von Kurvendaten mit einer Punktewolke der Lidar-Messvorrichtung (16) ausgebildet ist; die Auswerteeinheit (30) zum Ermitteln des relevanten Azimut-Winkelbereichs basierend auf der Punktewolke ausgebildet ist; und die Eingangsschnittstelle vorzugsweise zum Empfangen der Kurvendaten von der Lidar-Messvorrichtung ausgebildet ist.
Anpassungsvorrichtung (20) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Eingangsschnittstelle (28) zum Empfangen von Geschwindigkeitsdaten mit Informationen zu einer Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs (10) ausgebildet ist; und die Auswerteeinheit (30) zum Ermitteln des relevanten Azimut-Winkelbereichs basierend auf den Geschwindigkeitsdaten ausgebildet ist.
Anpassungsvorrichtung (20) nach Anspruch 8, wobei die Auswerteeinheit (30) zum Ermitteln eines relevanten Azimut-Winkelbereichs mit einer Angabe eines Öffnungswinkels in Azimutrichtung ausgebildet ist; und vorzugsweise für eine höhere Fahrgeschwindigkeit ein kleinerer Öffnungswinkel ermittelt wird.
Anpassungsvorrichtung (20) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Eingangsschnittstelle (28) zum Empfangen von Kurvendaten mit Kartendaten einer Kartendatenbank mit Informationen zu einem Fahrbahnverlauf in einem Bereich vor dem Fahrzeug (10) ausgebildet ist.
Anpassungsvorrichtung (20) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Auswerteeinheit (30) zum Ermitteln des relevanten Azimut-Winkelbereichs basierend auf einer Anwendung eines stochastischen Filters, insbesondere eines Wiener Filters oder eines Kalmanfilters, mit einem vordefinierten Systemmodell über mehrere Zeitschritte ausgebildet ist.
Anpassungsvorrichtung (20) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Eingangsschnittstelle (28) zum Empfangen von Bewegungsdaten eines Inertialsensors (54) mit Informationen zu einer Lage des Fahrzeugs (10) ausgebildet ist; die Auswerteeinheit (30) zum Ermitteln eines Nickwinkels der Lidar-Messvorrichtung (16) basierend auf den Bewegungsdaten ausgebildet ist; und die Steuereinheit (32) zum Ansteuern der Lidar-Messvorrichtung, um eine vertikale Region-of-Interest basierend auf dem ermittelten Nickwinkel anzupassen, ausgebildet ist.
System (12) zum Detektieren eines Objekts (14) in einer Umgebung eines Fahrzeugs (10), mit: einer Lidar-Messvorrichtung (16) an dem Fahrzeug, mit einem Sender (38) zum Aussenden eines Lichtsignals, einem Empfänger (40) zum Empfangen des Lichtsignals nach einer Reflexion an dem Objekt und einer 2D-Scannereinheit (42) zum Abtasten eines Sichtfelds (22) der Lidar-Messvorrichtung; und einer Anpassungsvorrichtung (20) zum Anpassen einer horizontalen Region-of-Interest (24) innerhalb des Sichtfelds der Lidar-Messvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche.
Verfahren zum Anpassen einer horizontalen Region-of-Interest (24) innerhalb eines Sichtfelds (22) einer Lidar-Messvorrichtung (16) an einem Fahrzeug (10), mit den Schritten: Empfangen (S10) von Kurvendaten mit Informationen zu einer Kurvenfahrt des Fahrzeugs; Ermitteln (S12) eines relevanten Azimut-Winkelbereichs basierend auf den Kurvendaten; und Ansteuern (S14) der Lidar-Messvorrichtung, um die horizontale Region-of-Interest basierend auf dem ermittelten Azimut-Winkelbereich anzupassen.
Computerprogrammprodukt mit Programmcode zum Durchführen der Schritte des Verfahrens nach Anspruch 14, wenn der Programmcode auf einem Computer ausgeführt wird.