DE102021129091A1

DE102021129091A1 - Verfahren zum Betreiben einer Detektionsvorrichtung zur ortsaufgelösten Überwachung wenigstens eines Überwachungsbereichs, Detektionsvorrichtung, Fahrzeug mit wenigstens einer Detektionsvorrichtung

Info

Publication number: DE102021129091A1
Application number: DE102021129091.0A
Authority: DE
Inventors: Christoph Parl; Thorsten Beuth; Johannes Michael
Original assignee: Valeo Schalter und Sensoren GmbH
Current assignee: Valeo Schalter und Sensoren GmbH
Priority date: 2021-11-09
Filing date: 2021-11-09
Publication date: 2023-05-11
Also published as: WO2023083737A1

Abstract

Es werden ein Verfahren zum Betreiben einer Detektionsvorrichtung zur ortsaufgelösten Überwachung wenigstens eines Überwachungsbereichs insbesondere eines Fahrzeugs, eine Detektionsvorrichtung und ein Fahrzeug mit wenigstens einer Detektionsvorrichtung beschrieben. Die Detektionsvorrichtung weist mehrere bündelbare Messkanäle (38) mit jeweils einem Empfangsbereich (36) zum ortsaufgelösten Empfang von elektromagnetischer Strahlung aus dem wenigstens einen Überwachungsbereich auf. Bei dem Verfahren wird für wenigstens einen Teil der Messkanäle (38) aus einem Empfangszustand des jeweiligen Empfangsbereichs (36) jeweils wenigstens eine Messkanalgröße ermittelt. Wenigstens für einen Teil der Messkanäle (38) wird auf Basis wenigstens einer der jeweiligen Messkanalgrößen wenigstens eine Informationsgröße ermittelt, welche einen Überwachungsbereichszustand des wenigstens einen Überwachungsbereichs bezogen auf Stellen, von denen elektromagnetische Strahlung zur Detektionsvorrichtung gelangen kann, charakterisiert. Für wenigstens einen Teil der Messkanäle (38) wird jeweils wenigstens eine Messkanalgröße als Validierungs-Messkanalgröße verwendet. Für wenigstens einen Teil der Messkanäle (38) wird geprüft, ob die jeweilige Validierungs-Messkanalgröße innerhalb eines vorgebbaren Annahmebereichs liegt. Wenigstens ein Teil der Messkanäle (38), deren jeweilige Validierungs-Messkanalgrößen nicht innerhalb des Annahmebereichs liegen und deren jeweilige Empfangsbereiche (36) benachbart sind, wird zu wenigstens einem Kombi-Messkanal (40) gebündelt und wenigstens ein Teil von deren jeweils sich entsprechenden Messkanalgrößen wird zu Kombi-Messkanalgrößen kombiniert.

Description

Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Detektionsvorrichtung zur ortsaufgelösten Überwachung wenigstens eines Überwachungsbereichs insbesondere eines Fahrzeugs, wobei die Detektionsvorrichtung mehrere bündelbare Messkanäle mit jeweils einem Empfangsbereich zum ortsaufgelösten Empfang von elektromagnetischer Strahlung aus dem wenigstens einen Überwachungsbereich aufweist, wobei bei dem Verfahren für wenigstens einen Teil der Messkanäle aus einem Empfangszustand des jeweiligen Empfangsbereichs jeweils wenigstens eine Messkanalgröße ermittelt wird, wenigstens für einen Teil der Messkanäle auf Basis wenigstens einer der jeweiligen Messkanalgrößen wenigstens eine Informationsgröße ermittelt wird, welche einen Überwachungsbereichszustand des wenigstens einen Überwachungsbereichs bezogen auf Stellen, von denen elektromagnetische Strahlung zur Detektionsvorrichtung gelangen kann, charakterisiert.
Ferner betrifft die Erfindung eine Detektionsvorrichtung zur ortsaufgelösten Überwachung wenigstens eines Überwachungsbereichs insbesondere eines Fahrzeuges, mit mehreren Messkanälen, welche jeweils wenigstens einen Empfangsbereich zum ortsaufgelösten Empfang von elektromagnetischer Strahlung aus dem wenigstens einen Überwachungsbereich aufweisen und die Messkanäle Mittel aufweisen zur Erzeugung von Messkanalgrößen aus elektromagnetischer Strahlung, mit wenigstens einer Auswerteeinrichtung zur Ermittlung von Informationsgrößen auf Basis von Messkanalgrö-ßen, welche einen Überwachungsbereichszustand des wenigstens einen Überwachungsbereichs bezogen auf Stellen, von denen elektromagnetische Strahlung zur Detektionsvorrichtung gelangen kann, charakterisieren, wobei die Detektionsvorrichtung Mittel aufweist zur Bündelung wenigstens eines Teils der Messkanäle zu wenigstens einem Kombi-Messkanal und zur Kombination von deren Messkanalgrößen.
Außerdem betrifft die Erfindung ein Fahrzeug mit wenigstens einer Detektionsvorrichtung zur ortsaufgelösten Überwachung wenigstens eines Überwachungsbereichs, wobei die wenigstens eine Detektionsvorrichtung aufweist mehrere Messkanäle, welche jeweils wenigstens einen Empfangsbereich zum ortsaufgelösten Empfang von elektromagnetischen Strahlung aus dem wenigstens einen Überwachungsbereich aufweisen und die Messkanäle Mittel aufweisen zur Erzeugung von Kanalgrößen aus elektromagnetischer Strahlung, wenigstens eine Auswerteeinrichtung zur Ermittlung von Informationsgrößen auf Basis von Messkanalgrößen, welche einen Überwachungsbereichszustand des wenigstens einen Überwachungsbereichs bezogen auf Stellen, von denen elektromagnetische Strahlung zur Detektionsvorrichtung gelangen kann, charakterisieren, und Mittel zur Bündelung wenigstens eines Teils der Messkanäle zu wenigstens einem Kombi-Messkanal und zur Kombination von deren Messkanalgrößen.
Stand der Technik
Aus der DE 10 2019 107 115 A1 ist eine LIDAR-Vorrichtung zum bildgebenden Erfassen eines Bereichs in der Fahrzeugumgebung eines Fahrzeugs bekannt, mit einer Sendeeinheit zum Aussenden eines den Bereich abtastenden Laserstrahls, wobei die Sendeeinheit eine Laserlichtquelle mit einer vorgegebenen Laserleistung und eine Abtasteinheit aufweist, und mit einer Empfangseinheit zum Empfangen von in der Fahrzeugumgebung reflektiertem Licht, wobei die Empfangseinheit einen einzelne Pixel erzeugenden optischen Sensor und eine Auswerteeinheit zum pixelbasierten Auswerten des Sensorsignals des optischen Sensors aufweist. Der optische Sensor und/oder die Auswerteeinheit führt Pixelbinning aus, um mindestens ein Superpixel zu bilden, wobei die Auswerteeinheit ferner eine Superpixelauswertung ausführt, um einen Modus mit vergrößerter Erfassungsreichweite der LIDAR-Vorrichtung zu erhalten.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren, eine Detektionsvorrichtung und ein Fahrzeug der eingangs genannten Art zu gestalten, bei denen eine Messgenauigkeit der Detektionsvorrichtung verbessert werden kann. Insbesondere sollen auch schwach für entsprechende elektromagnetische Strahlung reflektierende Stellen, insbesondere Objekte, und/oder Stellen, von denen elektromagnetische Strahlung zur Detektionsvorrichtung gelangen, in größerer Entfernung zu der Detektionsvorrichtung erfasst werden können.
Offenbarung der Erfindung
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei dem Verfahren dadurch gelöst, dass für wenigstens einen Teil der Messkanäle jeweils wenigstens eine Messkanalgröße als Validierungs-Messkanalgröße verwendet wird, für wenigstens einen Teil der Messkanäle geprüft wird, ob die jeweilige Validierungs-Messkanalgröße innerhalb eines vorgebbaren Annahmebereichs liegt, wenigstens ein Teil der Messkanäle, deren jeweilige Validierungs-Messkanalgrößen nicht innerhalb des Annahmebereichs liegen und deren jeweilige Empfangsbereiche benachbart sind, zu wenigstens einem Kombi-Messkanal gebündelt wird und wenigstens ein Teil von deren jeweils sich entsprechenden Messkanalgrößen zu Kombi-Messkanalgrößen kombiniert wird.
Erfindungsgemäß wird für wenigstens einen Teil der Messkanäle jeweils wenigstens eine Messkanalgröße als Validierungs-Messkanalgröße verwendet. Die wenigstens eine Validierungs-Messkanalgröße wird mit einem vorgegebenen Annahmebereich verglichen. Der vorgegebene Annahmebereich kann den Sensitivitätsbereich des jeweiligen Messkanals definieren. Liegt die Validierungs-Messkanalgröße eines Messkanals innerhalb des Annahmebereichs, können die Messkanalgrößen dieses Messkanals zur Ermittlung der wenigstens einen Informationsgröße herangezogen werden. Andernfalls müssten, um Fehlmessungen zu vermeiden, die Messkanalgrößen verworfen werden.
Um zu vermeiden, dass in Messkanälen, deren Validierungs-Messkanalgröße nicht innerhalb des Annahmebereichs liegt, eventuell enthaltene Informationen verloren gehen, werden erfindungsgemäß mehrere Messkanäle, deren Validierungs-Messkanalgröße nicht innerhalb des Anlagebereichs liegt und deren jeweilige Empfangsbereiche räumlich nebeneinanderliegen, gebündelt. Auf diese Weise gehen Informationen von Stellen, insbesondere Objekten, in dem wenigstens einen Überwachungsbereich, die in größerer Entfernung zur Detektionsvorrichtung liegen und/oder von denen elektromagnetische Strahlung mit geringer Intensität ausgeht, insbesondere schwach reflektiert wird, nicht verloren.
Die Kombination der Messkanalgrößen der gebündelten Messkanäle kann mittels Addition oder ähnlichen Verfahren erfolgen. Durch die Bündelung der Messkanäle werden die entsprechenden Empfangsbereiche zusammengefasst und eine entsprechend vergrößerte Empfangsfläche für elektromagnetische Strahlung realisiert. So steigt die Empfangsempfindlichkeit der Detektionsvorrichtung mit der Anzahl der gebündelten Messkanäle. Bei der Kombination der Messkanalgrößen werden die entsprechenden Validierungs-Messkanalgrößen zu einer Kombi-Validierungs-Messkanalgröße kombiniert.
Die Kombi-Validierungs-Messkanalgröße kann dann mit einem entsprechenden Kombi-Annahmebereich verglichen werden, welcher aus den jeweiligen Bereichen der gebündelten Messkanäle ermittelt werden kann. Sofern die Kombi-Validierungs-Messkanalgröße innerhalb des entsprechenden Kombi-Annahmebereichs liegt, können die Kombi-Messkanalgrößen der betreffenden Messkanäle zur Bestimmung wenigstens einer Informationsgröße verwendet werden. Die Kombi-Messkanalgrößen können so einen validen Messwert ermöglichen. Die ermittelte wenigstens eine Informationsgröße charakterisiert die mit den Empfangsbereichen des Kombi-Messkanals empfangene elektromagnetische Strahlung.
Ein Messkanal umfasst wenigstens ein Empfangsbereich. Ein Messkanal kann zusätzlich mit weiteren Mitteln, insbesondere Teilen eines Empfängers der Detektionsvorrichtung und/oder teilen einer Steuer- und/oder Auswerteeinrichtung der Detektionsvorrichtung realisiert werden. Messkanäle können auf softwaremäßigem und hardwaremäßigem Wege realisiert werden.
Die Detektionsvorrichtung umfasst mehrere Messkanäle, welche gebündelt werden können. Auf diese Weise können die entsprechenden Messkanalgrößen kombiniert werden. Die Bündelung kann vorteilhafterweise im Bereich der jeweiligen Empfangsbereiche erfolgen. Auf diese Weise können die Messkanalgrößen frühzeitig kombiniert werden. Die Bündelung kann auch in und/oder mit anderen Bereichen der Messkanäle, insbesondere hinter den entsprechenden Empfangsbereichen erfolgen.
Der Empfangszustand eines Empfangsbereichs hängt davon ab, ob von diesem elektromagnetische Strahlung empfangen wird. Solange keine elektromagnetische Strahlung auf den Empfangsbereich trifft, trägt der entsprechende Messkanal lediglich Rauschen zu der jeweiligen Messkanalgröße bei. Falls elektromagnetische Strahlung auf den Empfangsbereich trifft, wird dessen Empfangszustand geändert. Die elektromagnetische Strahlung bewirkt in dem Empfangsbereich entsprechende Signale, insbesondere elektrische Signale, aus welchen gemeinsam mit dem Rauschen entsprechende Messkanalgrößen ermittelt werden können.
Auf Basis wenigstens einer der jeweiligen Messkanalgrößen wird wenigstens eine Informationsgröße ermittelt. Dabei wird für die nicht gebündelten Messkanäle die entsprechende wenigstens eine Informationsgröße auf Basis wenigstens einer der jeweiligen Messkanalgrößen ermittelt. Für die Kombi-Messkanäle wird die entsprechende wenigstens eine Informationsgröße auf Basis wenigstens einer der jeweiligen Kombi-Messkanalgrößen ermittelt.
Die wenigstens eine Informationsgröße charakterisiert einen Überwachungsbereichszustand des wenigstens einen Überwachungsbereichs bezogen auf Stellen, von denen elektromagnetische Strahlung zu den entsprechenden Empfangsbereichen der Messkanäle gelangen kann. Der Überwachungsbereichszustand hängt davon ab, ob in dem wenigstens einen Überwachungsbereich Stellen vorhanden sind, von denen elektromagnetische Strahlung ausgehen kann. Ist dies der Fall, können Entfernungen, Richtungen und/oder Geschwindigkeiten relativ zu den die elektromagnetische Strahlung empfangenden Empfangsbereichen und/oder Ausdehnungen und/oder Formen der Stellen als Informationsgrößen ermittelt werden.
Vorteilhafterweise kann die Detektionsvorrichtung nach einem Signal-Laufzeitverfahren, insbesondere einem Signalpuls-Laufzeitverfahren, arbeiten. Nach dem Signalpuls-Laufzeitverfahren arbeitende Detektionsvorrichtungen können als Time-of-Flight-System (TOF), indirektes Time-of-Flight-System (iTOF), Light-Detection-and-Ranging-System (LiDAR), Laser-Detection-and-Ranging-System (LaDAR) oder dergleichen ausgestaltet und bezeichnet werden. Bei einem direkten Signal-Laufzeitverfahren wird eine Laufzeit vom Aussenden von elektromagnetische Strahlung in Form eines Abtastsignals, insbesondere eines Signalpulses, mit der Detektionsvorrichtung und dem Empfang der entsprechenden reflektierten elektromagnetischen Strahlung mit der Detektionsvorrichtung gemessen und daraus eine Entfernung zwischen der Detektionsvorrichtung und der reflektierenden Stelle, insbesondere dem erfassten Objekt, ermittelt. Alternativ kann die Detektionsvorrichtung nach einem sogenannten indirekten Signal-Laufzeitverfahren arbeiten. Dabei kann eine laufzeitbedingte Phasenverschiebung der elektromagnetischen Strahlung, respektive der reflektierten elektromagnetischen Strahlung, gemessen, daraus die Laufzeit und aus der Laufzeit die Entfernung ermittelt werden.
Vorteilhafterweise kann die Detektionsvorrichtung als scannendes System ausgestaltet sein. Dabei kann mit elektromagnetischer Strahlung in Form von Abtastsignalen ein Überwachungsbereich abgetastet, also abgescannt, werden. Dazu kann die Ausbreitungsrichtung der elektromagnetischen Strahlung über den Überwachungsbereich geschwenkt werden. Alternativ kann die Detektionsvorrichtung als sogenanntes Flash-System, insbesondere als Flash-LiDAR, ausgestaltet sein. Dabei kann sich entsprechende elektromagnetische Strahlung gleichzeitig in einen größeren Teil des Überwachungsbereichs oder den gesamten Überwachungsbereich ausbreiten.
Vorteilhafterweise kann die Detektionsvorrichtung als laserbasiertes Entfernungsmesssystem ausgestaltet sein. Laserbasierte Entfernungsmesssysteme können Laser, insbesondere Diodenlaser, als Signalquellen aufweisen. Mit Lasern können insbesondere gepulste Lasersignale als elektromagnetische Strahlung gesendet werden. Mit Lasern können Lasersignale in für das menschliche Auge sichtbaren oder nicht sichtbaren Wellenlängenbereichen emittiert werden. Entsprechend können Empfänger der Detektionsvorrichtung für die Wellenlänge der ausgesendeten Lasersignale ausgelegte Detektoren, insbesondere Punktsensoren, Zeilensensoren und/oder Flächensensoren, im Besonderen eine (Lawinen)fotodioden, Photodiodenzeilen, CCD-Sensoren, Active-Pixel-Sensoren, insbesondere CMOS-Sensoren oder dergleichen, aufweisen oder daraus bestehen. Laserbasierte Entfernungsmesssysteme können vorteilhafterweise als Laserscanner ausgestaltet sein. Mit Laserscannern können Überwachungsbereiche mit insbesondere gepulsten Lasersignalen, insbesondere Laserstrahlen, abgetastet werden.
Alternativ kann es sich bei der Detektionsvorrichtung um eine andersartiges bildgebendes System, insbesondere eine Kamera, im Besonderen eine RGB-Kamera, eine NIR-Kamera oder eine SWIR-Kamera, handeln. Mit bildgebenden Systemen kann der Überwachungsbereichszustand, insbesondere Objekte im Überwachungsbereich, abgebildet werden.
Besonders vorteilhaft kann das erfindungsgemäße Verfahren bei Detektionsvorrichtungen verwendet werden, bei denen differenzbildende Bildgebungsverfahren eingesetzt werden, wie insbesondere bei indirekten Time-of-Flight (iToF) Systemen, Time-of-Flight (ToF) Kameras, Photon Mixer Devices oder Gated Imaging Systemen.
Ferner kann das erfindungsgemäße Verfahren bei Detektionsvorrichtungen verwendet werden, welche die elektromagnetische Strahlung aktiv erzeugt. Mit der aktiv erzeugten elektromagnetische Strahlung können Überwachungsbereiche abgetastet werden. Die elektromagnetische Strahlung kann an reflektierenden Stellen, insbesondere Objekten, in den Überwachungsbereichen reflektiert und als elektromagnetische streicht es Echo-Strahlung von der Detektionsvorrichtung, insbesondere den Empfangsbereichen, empfangen werden.
Alternativ kann das erfindungsgemäße Verfahren bei Detektionsvorrichtungen verwendet werden, mit denen extern erzeugte elektromagnetische Strahlung empfangen wird. Dabei können an Stellen, insbesondere Objekten, im Überwachungsbereich reflektierte extern erzeugte elektromagnetische Strahlung oder von Stellen, insbesondere Objekten, im Überwachungsbereich erzeugte elektromagnetische Strahlung mit der Detektionsvorrichtung empfangen werden.
Vorteilhafterweise kann die Erfindung bei Fahrzeugen, insbesondere Kraftfahrzeugen, verwendet werden. Vorteilhafterweise kann die Erfindung bei Landfahrzeugen, insbesondere Personenkraftwagen, Lastkraftwagen, Bussen, Motorrädern oder dergleichen, Luftfahrzeugen, insbesondere Drohnen, und/oder Wasserfahrzeugen verwendet werden. Die Erfindung kann auch bei Fahrzeugen eingesetzt werden, die autonom oder wenigstens teilautonom betrieben werden können. Die Erfindung ist jedoch nicht beschränkt auf Fahrzeuge. Sie kann auch im stationären Betrieb, in der Robotik und/oder bei Maschinen, insbesondere Bau- oder Transportmaschinen, wie Kränen, Baggern oder dergleichen, eingesetzt werden.
Die Detektionsvorrichtung kann vorteilhafterweise mit wenigstens einer elektronischen Steuervorrichtung eines Fahrzeugs oder einer Maschine, insbesondere einem Fahrerassistenzsystem oder dergleichen, verbunden oder Teil einer solchen sein. Auf diese Weise kann wenigstens ein Teil der Funktionen, insbesondere Fahrfunktionen, des Fahrzeugs oder der Maschine autonom oder teilautonom ausgeführt werden.
Die Detektionsvorrichtung kann zur Erfassung von stehenden oder bewegten Objekten, insbesondere Fahrzeugen, Personen, Tieren, Pflanzen, Hindernissen, Fahrbahnunebenheiten, insbesondere Schlaglöchern oder Steinen, Fahrbahnbegrenzungen, Verkehrszeichen, Freiräumen, insbesondere Parklücken, Niederschlag oder dergleichen, und/oder von Bewegungen und/oder Gesten eingesetzt werden.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens kann zu wenigstens einem Kombi-Messkanal wenigstens ein Kombi-Annahmebereich für die entsprechende aus den Validierungs-Messkanalgrößen der gebündelten Messkanäle kombinierte Kombi-Validierungs-Messkanalgröße ermittelt werden, für wenigstens einen Kombi-Messkanal geprüft werden, ob die entsprechende Kombi-Validierungs-Messkanalgröße in dem entsprechenden Kombi-Aufnahmebereich liegt, falls die Kombi-Validierungs-Messkanalgröße in dem entsprechenden Kombi-Annahmebereich liegt, wenigstens eine Kombi-Messkanalgröße dieses Kombi-Messkanals zur Ermittlung wenigstens einer Informationsgröße verwendet wird, andernfalls die Kombi-Messkanalgrößen des wenigstens einen Kombi-Messkanals und die Messkanalgrößen der Messkanäle des wenigstens einen Kombi-Messkanals nicht zur Ermittlung wenigstens einer Informationsgröße verwendet werden. Auf diese Weise können Messkanäle, deren Validierungs-Messkanalgrößen nicht in dem jeweiligen Annahmebereich liegen und deren Messkanalgrößen einzeln betrachtet nicht zur Ermittlung von Informationsgrößen verwendet werden können, gemeinsam betrachtet werden.
Durch die gezielte Bündelung der Messkanäle mit benachbarten Empfangsbereichen, deren Messkanalgrößen nicht innerhalb des vorgebbaren Annahmebereichs liegen, kann auch elektromagnetische Strahlung erfasst und weiterverarbeitet werden, welche von Stellen, insbesondere Objekten, kommt, welche schwach reflektieren und/oder in großer Entfernung sind. So kann insgesamt die Empfindlichkeit der Detektionsvorrichtung verbessert werden.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens kann, falls die Kombi-Validierungs-Messkanalgröße wenigstens eines Kombi-Messkanals nicht in dem entsprechenden Kombi-Annahmebereich liegt, ein Teil der Messkanäle, welche zuvor gebündelt wurden, in wenigstens einer anderen Kombination neu zu wenigstens einem anderen Kombi-Messkanal gebündelt werden, die Messkanalgrößen der neu gebündelten Messkanäle kombiniert werden, zu dem wenigstens einem anderen Kombi-Messkanal wenigstens ein Kombi-Annahmebereich für die entsprechende aus den Validierungs-Messkanalgrößen der neue gebündelten Messkanäle kombinierte Kombi-Validierungs-Messkanalgröße ermittelt werden, für den wenigstens einen anderen Kombi-Messkanal geprüft werden, ob die entsprechende Kombi-Validierungs-Messkanalgröße in dem entsprechenden Kombi-Aufnahmebereich liegt, falls die Kombi-Validierungs-Messkanalgröße in dem entsprechenden Kombi-Annahmebereich liegt, wenigstens eine Kombi-Messkanalgröße dieses Kombi-Messkanals zur Ermittlung wenigstens einer Informationsgröße verwendet wird, andernfalls die Kombi-Messkanalgrößen des wenigstens einen Kombi-Messkanals und die Messkanalgrößen der Messkanäle des wenigstens einen Kombi-Messkanals nicht zur Ermittlung wenigstens einer Informationsgröße verwendet werden. Auf diese Weise können die Empfangsbereiche, welche möglicherweise elektromagnetische Strahlung von Stellen, insbesondere Objekten, aus dem wenigstens einen Überwachungsbereich empfangen, weiter eingegrenzt werden. Empfangsbereiche, welche nicht von elektromagnetischer Strahlung getroffen werden und daher lediglich das Signal-Rausch-Verhältnis des Kombi-Messkanals verschlechtern, können so sukzessive bei Bündelung der betroffenen Messkanäle ausgelassen werden. Dadurch kann das Signal-Rausch-Verhältnis in dem entsprechenden Kombi-Messkanal verbessert werden. Durch ein weiter verbessertes Signal-Rausch-Verhältnis kann so die Empfindlichkeit für schwache elektromagnetische Strahlung, welche beispielsweise von schwach reflektierenden Stellen, insbesondere Objekt und/oder weit entfernten Stellen, insbesondere Objekten kommen, verbessert werden.
Vorteilhafterweise können mehrere unterschiedliche Kombi-Messkanäle realisiert werden. Die Messkanalgrößen der Kombi-Messkanäle, welche die besten Ergebnisse beim Vergleich der jeweiligen Kombi Validierungs-Messkanalgrößen mit den entsprechenden Kombi-Annahmebereich ergeben, können zur Ermittlung der Informationsgrößen herangezogen werden.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens kann der wenigstens eine Annahmebereich für die Validierungs-Messkanalgrößen und/oder der wenigstens eine Kombi-Annahmebereich für die Kombi-Validierungs-Messkanalgrößen mit einem jeweiligen Schwellenwert definiert werden und die Validierungs-Messkanalgrößen als innerhalb des entsprechenden Annahmebereichs liegend und/oder die Kombi-Validierungs-Messkanalgrößen als innerhalb des entsprechenden Kombi-Annahmebereichs liegend betrachtet werden, wenn diese größer sind, als der entsprechende Schwellenwert. Auf diese Weise kann der entsprechende Annahmebereich und/oder der entsprechende Kombi-Annahmebereich mit lediglich einer Größe, nämlich dem Schwellenwert, definiert werden. Bei der Prüfung, ob die jeweilige Validierungs-Messkanalgröße und/oder die Kombi-Validierungs-Messkanalgröße in wenigstens einem vorgebbaren Annahmebereich beziehungsweise Kombi-Annahmebereich liegen, muss so lediglich geprüft werden, ob die entsprechenden Validierungs-Messkanalgrößen beziehungsweise die Kombi-Validierungs-Messkanalgrößen über oder unter dem entsprechenden Schwellenwert liegen.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens kann eine räumliche Anordnung der Empfangsbereiche wenigstens eines Kombi-Messkanals wenigstens einem Mustererkennungsverfahren unterzogen werden, und aus dem Ergebnis des wenigstens einen Mustererkennungsverfahrens auf Eigenschaften der Stelle, insbesondere des Objekts, in dem wenigstens einen Überwachungsbereichs geschlossen werden, von der die mit den Empfangsbereichen empfangene elektromagnetische Strahlung stammt. Auf diese Weise können weitergehende Informationen aus dem Überwachungsbereich gewonnen werden. Insbesondere können über das Mustererkennungsverfahren Formen von Objekten im Überwachungsbereich, von denen die empfangene elektromagnetische Strahlung kommt, erkannt und gegebenenfalls bekannten Objekten zugeordnet werden.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens können mit den Empfangsbereichen elektromagnetische Signale als elektromagnetische Strahlung aus dem wenigstens einen Überwachungsbereich empfangen werden und mit den entsprechenden Messkanälen, insbesondere den Empfangsbereichen, wenigstens aus den jeweiligen elektromagnetischen Signalen Empfangsgrößen, insbesondere elektrische Empfangssingale, erzeugt werden, welche direkt als Messkanalgrößen verwendet werden können und/oder zu Messkanalgrößen weiterverarbeitet werden können. Elektromagnetische Strahlung in Form von elektromagnetischen Signalen kann zusätzliche Informationen, insbesondere Modulationen und/oder Signallängen, aufweisen. Die Verwendung von Signalen als elektromagnetische Strahlung eignet sich besonders bei der Verwendung der Detektionsvorrichtung als LiDAR-System.
Die elektromagnetische Strahlung, insbesondere die elektromagnetischen Signale, aus dem Überwachungsbereich können in Empfangsgrößen umgewandelt werden. Die Empfangsgrößen können insbesondere mit wenigstens einer Auswerteeinrichtung der Detektionsvorrichtung direkt als Messkanalgrößen verwendet werden oder zu Messkanalgrößen weiterverarbeitet werden.
Vorteilhafterweise kann die jeweiligenelektromagnetische Strahlung, insbesondere elektromagnetische Signale, in elektrische Empfangssignale umgewandelt werden. Elektrische Empfangssignale können mit elektrischen Auswerteeinrichtungen, wie beispielsweise Prozessoren oder dergleichen, verarbeitet werden.
Vorteilhafterweise können Licht, insbesondere Laserstrahlen, als elektromagnetische Strahlung verwendet werden. Auf diese Weise kann die Detektionsvorrichtung als optische Detektionsvorrichtung ausgestaltet werden.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens kann wenigstens eine Messkanalgröße, insbesondere ein elektrisches Messkanalsignal, eines Messkanals aus wenigstens einer Empfangsgröße, insbesondere einem elektrischen Empfangssignal, welche mit dem Messkanal, insbesondere mit dem entsprechenden Empfangsbereich, aus auf den entsprechenden Empfangsbereich treffende elektromagnetischer Strahlung ermittelt wird, und/oder aus wenigstens einem Messkanalrauschen des Messkanals gebildet oder wenigstens mitgebildet werden. Auf diese Weise kann mithilfe der wenigstens einen Messkanalgröße der Überwachungsbereichszustands genauer ermittelt werden.
Die wenigstens eine Messkanalgröße kann aus wenigstens einer Empfangsgröße, welche von elektromagnetischer Strahlung aus dem wenigstens einen Überwachungsbereich herrührt, und gegebenenfalls wenigstens einem Messkanalrauschen zusammengesetzt sein.
Falls der entsprechende Empfangsbereich keine elektromagnetische Strahlung aus dem wenigstens einen Überwachungsbereich empfängt, kann die wenigstens eine Messkanalgröße lediglich aus einem Messkanalrauschen bestehen. Dies kann der Fall sein, wenn sich in dem wenigstens einen Überwachungsbereich keine Stelle, insbesondere kein Objekt, befindet, welche elektromagnetische Strahlung zu dem betreffenden Empfangsbereich sendet oder dorthin reflektiert.
Mit der Erfindung wird ermöglicht, dass Empfangsbereiche und Messkanäle, bei welchen die Messkanalgröße lediglich aus Messkanalrauschen besteht, für die Bestimmung von Informationsgrößen verworfen werden. Auf diese Weise kann das Risiko von Fehlmessungen verringert werden.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens kann mit wenigstens einer Sendeeinrichtung insbesondere der Detektionsvorrichtung elektromagnetische Abtast-Strahlung, insbesondere wenigstens ein Abtastsignal, in den wenigstens einen Überwachungsbereich gesendet wird und elektromagnetische Echo-Strahlung, insbesondere wenigstens ein Echosignal, von in dem Überwachungsbereich reflektierte elektromagnetischer Abtast-Strahlung mit wenigstens einem Empfangsbereich Detektionsvorrichtung empfangen werden. Auf diese Weise kann der Überwachungsbereich mit der elektromagnetische Abtast-Strahlung insbesondere auf reflektierende Stellen, im Besonderen auf Objekte, abgetastet werden. Die entsprechende elektromagnetische Echo-Strahlung kann der elektromagnetische Abtast-Strahlung zugeordnet werden. So können insbesondere durch Laufzeitverfahren oder dergleichen Entfernungen von Objekten relativ zur Detektionsvorrichtung ermittelt werden.
Vorteilhafterweise kann die elektromagnetische Abtast-Strahlung in Form von elektromagnetischen Abtastsignalen realisiert werden. Auf diese Weise können mit elektromagnetischer Abtast-Strahlung weitere Informationen insbesondere in Form von Modulation und/oder Signallängen übermittelt werden. Auf diese Weise kann die Zuordnung der elektromagnetischen Abtast-Strahlung zu der elektromagnetischen Echo-Strahlung weiter verbessert, insbesondere vereinfacht, werden.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens können mittels wenigstens einer Laufzeitbestimmung, insbesondere einer direkten Laufzeitbestimmung und/oder einer indirekten Laufzeitbestimmung, von gesendeter elektromagnetischer Abtast-Strahlung und jeweilige elektromagnetischer Echo-Strahlung wenigstens eine Entfernung einer die elektromagnetische Abtast-Strahlung reflektierenden Stelle, insbesondere wenigstens eines Objekts, relativ zu der Detektionsvorrichtung als Informationsgrößen zu den Überwachungsbereich ermittelt werden. Auf diese Weise können Entfernungen genauer ermittelt werden.
Mit direkten Laufzeitbestimmungen können Entfernungen direkt bestimmt werden.
Mithilfe von indirekten Laufzeitbestimmungen können Entfernungen noch genauer ermittelt werden.
Ferner wird die Aufgabe erfindungsgemäß bei der Detektionsvorrichtung dadurch gelöst, dass die Detektionsvorrichtung Mittel zur Zuweisung von Messkanalgrößen als Validierungs-Messkanalgrößen, zur Prüfung, ob Validierungs-Messkanalgrößen von Messkanälen innerhalb eines vorgebbaren Annahmebereichs liegen, und zur Bündelung von Messkanälen, deren jeweilige Validierungs-Messkanalgrößen nicht in den Annahmebereich liegen und deren Empfangsbereiche benachbart sind, zu wenigstens einem Kombi-Messkanal und zur Kombinierung von deren Messkanalgrößen zu Kombi-Messkanalgrößen, aufweist.
Erfindungsgemäß weist die Detektionsvorrichtung Mittel auf zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Die Mittel zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens können auf softwaremäßigem und/oder hardwaremäßigem Wege realisiert sein.
Vorteilhafterweise können in der Detektionsvorrichtung ohnehin vorhandene hardwaremäßige Mittel zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens verwendet werden. Auf diese Weise muss die Hardware der Detektionsvorrichtung nicht speziell angepasst werden.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform kann die Detektionsvorrichtung wenigstens eine Sendeeinrichtung zum Senden von elektromagnetischer Abtast-Strahlung, insbesondere Abtastsignalen, in dem wenigstens einen Überwachungsbereich aufweisen. Auf diese Weise kann mit der Detektionsvorrichtung gezielt elektromagnetische Abtast-Strahlung in den Überwachungsbereich gesendet werden, welche an Stellen, insbesondere Objekten, in dem wenigstens einen Überwachungsbereich reflektiert und als elektromagnetische Echo-Strahlung mit den getroffenen Empfangsbereichen der Detektionsvorrichtung empfangen werden kann. So kann der wenigstens eine Überwachungsbereich gezielt auf reflektierende Stellen, insbesondere auf Objekte, hin abgetastet werden. So können durch entsprechende Verarbeitung der elektromagnetischen Abtast-Strahlung und der entsprechenden elektromagnetischen Echo-Strahlung Informationen über den Überwachungsbereich, insbesondere Entfernungen, Richtungen und/oder Geschwindigkeiten von reflektierenden Stellen, insbesondere Objekten, im Überwachungsbereich relativ zur Detektionsvorrichtung als Informationsgrößen ermittelt werden.
Außerdem wird die Aufgabe erfindungsgemäß bei dem Fahrzeug dadurch gelöst, dass die Detektionsvorrichtung Mittel zur Zuweisung von Messkanalgrößen als Validierungs-Messkanalgrößen, zur Prüfung, ob Validierungs-Messkanalgrößen von Messkanälen innerhalb eines vorgebbaren Annahmebereichs liegen, und zur Bündelung von Messkanälen, deren jeweilige Validierungs-Messkanalgrößen nicht in den Annahmebereich liegen und deren Empfangsbereiche benachbart sind, zu wenigstens einem Kombi-Messkanal und zur Kombinierung von deren Messkanalgrößen zu Kombi-Messkanalgrößen, aufweist.
Vorteilhafterweise kann das Fahrzeug wenigstens ein Fahrerassistenzsystem aufweisen. Mithilfe eines Fahrerassistenzsystems kann das Fahrzeug autonom oder teilautonom betrieben werden.
Vorteilhafterweise kann wenigstens eine Detektionsvorrichtung funktional mit wenigstens einem Fahrerassistenzsystem verbunden sein. Auf diese Weise können Informationen über den wenigstens einen Überwachungsbereich, insbesondere Objektinformationen, die mit der wenigstens eine Detektionsvorrichtung ermittelt werden, von dem wenigstens einen Fahrerassistenzsystem zur Steuerung eines autonomen oder teilautonomen Betriebs von Funktionen, insbesondere Fahrfunktionen, des Fahrzeuges herangezogen werden.
Im Übrigen gelten die im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren, der erfindungsgemäßen Detektionsvorrichtung und dem erfindungsgemäßen Fahrzeug und deren jeweiligen vorteilhaften Ausgestaltungen aufgezeigten Merkmale und Vorteile untereinander entsprechend und umgekehrt. Die einzelnen Merkmale und Vorteile können selbstverständlich untereinander kombiniert werden, wobei sich weitere vorteilhafte Wirkungen einstellen können, die über die Summe der Einzelwirkungen hinausgehen.
Figurenliste
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert werden. Der Fachmann wird die in der Zeichnung, der Beschreibung und den Ansprüchen in Kombination offenbarten Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen. Es zeigen schematisch

1 ein Fahrzeug in der Vorderansicht mit einem Fahrerassistenzsystem und einem LiDAR-System zur Überwachung eines Überwachungsbereichs in Fahrtrichtung vor dem Fahrzeug;
2 eine Funktionsdarstellung des Fahrzeugs mit dem Fahrerassistenzsystem und dem LiDAR-System aus der 1 ;
3 eine Vorderansicht eines Empfängers einer Empfangseinrichtung des LiDAR-Systems aus den 1 und 2, wobei der Empfänger eine Vielzahl von Pixeln aufweist, welche Teile von bündelbaren Messkanälen sind;
4 ein Signalstärke-Zeit-Diagramm mit Differenzbildern, welche aus einem elektromagnetischen Echosignal eines reflektierten elektromagnetischen Abtastsignals des LiDAR-Systems aus den 1 und 2 mit einem Messkanal ermittelt werden und welche einen Empfangsverlauf des Echosignals in Form einer Dreieckskurve definieren, wobei die Amplitude des Empfangsverlaufs größer ist als ein Schwellenwert;
5 ein Signalstärke-Zeit-Diagramm mit Differenzbildern entsprechend der 4, wobei die Amplitude des Empfangsverlaufs aufgrund eines schwachen Echosignals kleiner ist als der Schwellenwert;
6 ein Signalstärke-Zeit-Diagramm entsprechend den 4 und 5 mit Kombi-Differenzbildern, welche aus den Differenzbildern von beispielhaft vier Messkanälen zusammengesetzt sind, wobei die Kombi-Differenzbilder aufgrund eines schwachen Echosignals einen Empfangsverlauf des Echosignals in Form einer Geraden definieren, sodass die Amplitude des Empfangsverlaufs Null ist;
7 eine Signalstärke-Zeit-Diagramm entsprechend der 6 mit Kombi-Differenzbildern, welche aufgrund eines ausreichend starken Echosignals einen Empfangsverlauf in Form einer Dreieckskurve definieren, wobei die Amplitude des Empfangsverlaufs größer ist als ein Kombi-Schwellenwert.

In den Figuren sind gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen.
Ausführungsform(en) der Erfindung
In der 1 ist ein Fahrzeug 10 beispielhaft in Form eines Personenkraftwagens in der Vorderansicht gezeigt. 2 zeigt eine Funktionsdarstellung eines Teils des Fahrzeugs 10.
Das Fahrzeug 10 verfügt über eine Detektionsvorrichtung beispielhaft in Form eines LiDAR-Systems 12. Das LiDAR-System 12 ist beispielhaft in der vorderen Stoßstange des Fahrzeugs 10 angeordnet. Mit dem LiDAR-System 12 kann ein Überwachungsbereich 14 in Fahrtrichtung 16 vor dem Fahrzeug 10 auf Objekte 18 hin überwacht werden. Das LiDAR-System 12 kann auch an anderer Stelle am Fahrzeug 10 angeordnet und anders ausgerichtet sein. Mit dem LiDAR-System 12 können Objektinformationen, beispielsweise Entfernungen 20, Richtungen und Geschwindigkeiten von Objekten 18 relativ zum Fahrzeug 10, respektive zum LiDAR-System 12, ermittelt werden.
Bei den Objekten 18 kann es sich um stehende oder bewegte Objekte, beispielsweise um andere Fahrzeuge, Personen, Tiere, Pflanzen, Hindernisse, Fahrbahnunebenheiten, beispielsweise Schlaglöcher oder Steine, Fahrbahnbegrenzungen, Verkehrszeichen, Freiräume, Beispielweise Parklücken, Niederschlag oder dergleichen handeln.
Im Folgenden wird der einfacheren Erläuterung wegen jedes Objekt 18 mit einem einzigen Objektziel gleichgesetzt. Ein Objektziel ist eine Stelle eines Objekts 18, an dem elektromagnetische Abtast-Strahlung in Form von elektromagnetischen Abtastsignalen 22, welche von dem LiDAR-System 12 in den Überwachungsbereich 14 gesendet werden, reflektiert werden können. Jedes Objekt 18 weist in der Regel mehrere solcher Objektziele auf.
Das LiDAR-System 12 ist mit einem Fahrerassistenzsystem 24 des Fahrzeugs 10 verbunden. Mit dem Fahrerassistenzsystem 24 kann das Fahrzeug 10 autonom oder teilautonom betrieben werden.
Das LiDAR-System 12 umfasst beispielhaft eine Sendeeinrichtung 26, eine Empfangseinrichtung 28 und eine Steuer- und Auswerteeinrichtung 30.
Die Funktionen der Steuer- und Auswerteeinrichtung 30 können zentral oder dezentral realisiert sein. Teile der Funktionen der Steuer- und Auswerteeinrichtung 30 können auch in die Sendeeinrichtung 26 und/oder die Empfangseinrichtung 28 integriert sein.
Die Sendeeinrichtung 26 kann über die Steuer- und Auswerteeinrichtung 30 mit elektrischen Signalen angesteuert werden, sodass diese entsprechende elektromagnetische Abtastsignale 22 in den Überwachungsbereich 14 sendet.
Die Sendeeinrichtung 26 kann als Lichtquelle beispielsweise einen Laser aufweisen. Es können auch mehr als ein Laser vorgesehen sein. Mit dem Laser können Abtastsignale 22 in Form von Lasersignalen gesendet werden. Darüber hinaus kann die Sendeeinrichtung 26 optional eine Abtastsignal-Umlenkeinrichtung aufweisen, mit welcher die elektromagnetischen Abtastsignale 22 entsprechend in den Überwachungsbereich 14 gelenkt werden können.
Die an einem Objekt 18 in Richtung der Empfangseinrichtung 28 reflektierten elektromagnetischen Abtastsignale 22 können als elektromagnetische Echo-Strahlung in Form von elektromagnetischen Echosignalen 32 mit der Empfangseinrichtung 28 empfangen werden.
Die Empfangseinrichtung 28 kann optional eine Echosignal-Umlenkeinrichtung aufweisen, mit der die elektromagnetischen Echosignale 32 zu einem in der 3 in der Vorderansicht gezeigten Empfänger 34 der Empfangseinrichtung 28 gelenkt werden.
Der Empfänger 34 ist beispielsweise mit einem Flächensensor in Form eines CCD Sensors realisiert. Der Empfänger 34 umfasst beispielhaft 11 x 9 Empfangsbereiche in Form von Pixeln 36. Der Empfänger 34 kann auch mehr oder weniger als 11 x 9 Pixel 36 auch in einer anderen Anordnung aufweisen.
Jedes Pixel 36 ist Teil eines jeweiligen Messkanals 38. In der 3 sind beispielhaft einige der Messkanäle 38 mit gestrichelten Linien angedeutet. Die Messkanäle 38 sind auf softwaremäßigem und hardwaremäßigem Wege zum Teil in dem Empfänger 34 und zum Teil in der Steuer- und Auswerteeinrichtung 30 realisiert.
In und mit den Messkanälen 38 können die auf die jeweiligen Pixel 36 auftreffenden Anteile des elektromagnetischen Echosignals 32 in entsprechende elektrische Empfangssignale umgewandelt werden. In und mit den Messkanälen 38 können aus den elektrischen Empfangssignalen jeweilige Messkanalgrößen erzeugt und verarbeitet werden.
Auf Basis von Messkanalgrößen können Informationsgrößen ermittelt werden, welche einen Überwachungsbereichszustands des Überwachungsbereichs 14 charakterisieren bezogen auf Stellen, beispielsweise Objekte 18, an denen Abtastsignale 22 reflektiert und als Echosignale 32 zum LiDAR-System 12 gelangen können. Bei den Informationsgrößen kann es sich beispielsweise um Entfernungen 20, Richtungen und/oder Geschwindigkeiten der reflektierenden Stellen, beispielsweise der Objekte 18, relativ zu dem LiDAR-System 12 handeln.
Ein Empfangszustand eines Pixels 36 hängt davon ab, ob von diesem Echosignale 32 empfangen werden. Solange keine Echosignale 32 auf ein Pixel 36 treffen, trägt der entsprechende Messkanal 38 lediglich Rauschen zu den entsprechenden Messkanalgrößen bei. Falls Echosignale 32 auf das Pixel 36 treffen, wird dessen Empfangszustand geändert. Das Echosignale 32 bewirkt in dem Pixel 36 entsprechende elektrische Empfangssignale aus welchen gegebenenfalls mit dem Rauschen die entsprechenden Messkanalgrößen ermittelt werden können.
Messkanäle 38 mit benachbarten Pixeln 36 können zu Kombi-Messkanälen 40 gebündelt werden. Dabei können deren Pixel 36 zu Superpixeln 42 kombiniert werden, wodurch die Empfangsfläche eines Superpixel 42 gegenüber der Empfangsfläche eines einzelnen Pixel 36 vergrößert wird. Bei der Bündelung der Messkanäle 38 werden die jeweiligen Messkanalgrößen gleichen Typs kombiniert, beispielsweise deren Werte addiert.
Um Fehlmessungen zu verhindern, weist das LiDAR-System 12 Mittel auf, mit denen jeder Messkanal 38 einer Validierung unterzogen werden kann. Bei der Validierung wird angenommen, dass Messkanalgrößen, deren Stärke unterhalb einer bestimmten Grenze liegt, nicht von an reflektierenden Stellen, beispielsweise Objekten 18, reflektierten Echosignalen 32 herrühren. Die entsprechenden Messkanalgrößen sollen dann nicht zur Ermittlung von Informationsgrößen über den Überwachungsbereich 14 verwendet werden.
Zur Validierung wird für jeden zu validierenden Messkanal 38 eine der ermittelten Messkanalgrößen als Validierungs-Messkanalgröße verwendet. Dabei werden für alle zu validierenden Messkanäle 38 Validierungs-Messkanalgrößen gleichen Typs verwendet. Die Validierungs-Messkanalgröße wird mit einem vorgegebenen Annahmebereich verglichen. Der Annahmebereich gibt die Sensitivität des Empfängers 34 für Echosignalen 32 an. Der Annahmebereich kann beispielsweise durch einen in den 4 und 5 gezeigten Schwellenwert 48 definiert werden. Dabei kann die Validierungs-Messkanalgröße innerhalb des Annahmebereichs liegen, wenn sie größer ist als der Schwellenwert 48.
Liegt die Validierungs-Messkanalgröße innerhalb des Annahmebereichs, wird der entsprechende Messkanal 38 validiert und die entsprechenden Messkanalgrößen können zur Ermittlung von Informationsgrößen über den Überwachungsbereich verwendet werden.
Liegt die Validierungs-Messkanalgröße nicht innerhalb des Annahmebereichs, wird der entsprechende Messkanal 38 nicht validiert. Die Messkanalgrößen des nicht validierten Messkanals 38 werden nicht zu Ermittlung von Informationsgrößen über den Überwachungsbereich 14 verwendet.
Die Stärke der Echosignale 32 hängt von der Reflexionsfähigkeit der mit Abtastsignalen 22 getroffenen Stellen, beispielsweise Objekte in 18, und deren Entfernung zum LiDAR-System 12 ab. So kann es vorkommen, dass Informationen von schwach reflektierenden Stellen, beispielsweise schwach reflektierenden Objekten 18, und/oder Stellen in großer Entfernung zum LiDAR-System 12, aufgrund der Validierung verloren gehen, da deren Echosignale 32 so schwach sind, dass die jeweilige Validierungs-Messkanalgröße der Messkanäle 38, deren Pixel 36 mit den Echosignalen 32 getroffen werden, nicht innerhalb des entsprechenden Annahmebereichs liegt.
Um die Gefahr zu verringern, dass Informationen von schwach reflektierenden und/oder weit entfernten Stellen, beispielsweise Objekte 18, durch die Validierung verloren gehen, werden Messkanäle 38, deren Validierungs-Messkanalgrößen nicht innerhalb des entsprechenden Annahmebereichs liegen, genauer betrachtet. Dabei wird geprüft, ob es mehrere nicht validierte Messkanäle 38 gibt, deren jeweilige Pixel 36 benachbart sind.
Die nicht validierten Messkanäle 38, deren jeweiligen Pixel 36 benachbart sind, werden zu einem Kombi-Messkanal 40 gebündelt. Aus den Pixeln 36 der gebündelten Messkanäle 38 wird so ein Superpixel 42 gebildet. Die entsprechenden Messkanalgrößen jeweils gleichen Typs, also auch die Validierungs-Messkanalgrößen, der gebündelten Messkanäle 38 werden zu jeweiligen Kombi-Messkanalgrößen, respektive Kombi-Validierungs-Messkanalgrößen, des Kombi-Messkanals 40 kombiniert.
Falls mehrere Gruppen von nicht validierten Messkanälen 38 mit benachbarten Pixeln 36 vorhanden sind, werden diese zu mehreren Kombi-Messkanälen 40 mit entsprechenden Superpixeln 42 und entsprechenden Kombi-Messkanalgrößen gebündelt.
Zu jedem Kombi-Messkanal 40 wird ein Kombi-Annahmebereich, beispielsweise mit einem Kombischwellenwert für die Kombi-Validierungs-Messkanalgrößen ermittelt. Der Kombi-Annahmebereich setzt sich aus den einzelnen Annahmebereichen der nicht validierten, gebündelten Messkanäle 38 des Kombi-Messkanals 40 zusammen.
Für jeden Kombi-Messkanal 40 wird nun geprüft, ob die Kombi-Validierungs-Messkanalgröße innerhalb des Kombi-Annahmebereichs liegt.
Falls die Kombi-Validierungs-Messkanalgröße in dem entsprechenden Kombi-Annahmebereich liegt, wird der Kombi-Messkanal 40 validiert. Die Kombi-Messkanalgrößen des validierten Kombi-Messkanals 40 können zur Ermittlung von Informationsgrößen beispielsweise zu Objekten 18 in dem Überwachungsbereich 14 verwendet werden.
Optional kann die räumliche Anordnung der Pixel 36 der gebündelten Messkanäle 38 eines validierten Kombi-Messkanals 40, also die Form des Superpixels 42, einem Mustererkennungsverfahren unterzogen werden. Dabei wird die Anordnung der Pixel 36 beziehungsweise die Form des Superpixels 42 mit Mustern von bekannten Objekten verglichen, welche beispielsweise in der Steuer- und Auswerteeinrichtung 30 hinterlegt sind. Wird dabei ein Muster erkannt, kann dieses dem Objekt 18 zugeordnet werden, von dem die mit den Pixeln 36 des Superpixel 42 erfassten Echosignale 32 stammen. Auf diese Weise kann das erfasste Objekt 18 beispielsweise bezüglich seiner Art identifiziert werden. So können beispielsweise andere Fahrzeuge oder Straßenschilder identifiziert werden.
Falls die Kombi-Validierungs-Messkanalgröße nicht in dem entsprechenden Kombi-Annahmebereich liegt, wird der Kombi-Messkanal 40 nicht validiert. Die entsprechenden Kombi-Messkanalgrößen werden nicht zur Ermittlung von Informationsgrößen des Überwachungsbereichs 14 verwendet.
Optional kann ein Teil der kombinierten Messkanäle 38 eines nicht validierten Kombi-Messkanals 40 in anderen Kombinationen zu anderen Kombi-Messkanälen 40 kombiniert werden. Die anderen Kombi-Messkanälen 40 können dann, wie oben erläutert, erneut einer Validierung unterzogen werden. Auf diese Weise können die Messkanäle 38 eingegrenzt werden, auf deren Pixel 36 tatsächlich ein, wenn auch schwaches, Echosignal 32 auftrifft.
Beispielhaft wird das LiDAR-System 12 nach dem sogenannten indirekten Laufzeitverfahren (iTOF) betrieben. Dabei werden für jeden Messkanal 38 aus den Empfangssignalen jeweilige Differenzbilder DCS (Differtial Correlation Sample) als Messkanalgrößen ermittelt. Die Differenzbilder DCS sind Stützstellen eines zeitlichen Empfangsverlaufs 44. In der 4 ist eine Modulationsperiode eines beispielhaften Empfangsverlaufs 44 mit vier Differenzbildern DCS₀, DCS₁, DCS₂ und DCS₃ in einem gemeinsamen Signalstärke-Zeit-Diagramm gezeigt. Alternativ kann der Empfangsverlauf 44 auch durch mehr oder weniger Stützstellen in Form von Differenzbildern angenähert werden. Der Empfangsverlauf 44 hat die Form des zeitlichen Verlaufs der Abtastsignale 22. Beispielhaft hat der Empfangsverlauf 44 die Form einer periodischen Dreiecksfunktion mit der Amplitude 46. Die Amplitude 46 bildet eine weitere Messkanalgröße. Die Amplitude 46 wird als Validierungs-Messkanalgröße zur Validierung der entsprechenden Messkanäle 38 verwendet und mit einem entsprechenden Schwellenwert 48 verglichen.
Das Differenzbild DCS₀ hat einen Phasenversatz von 90° gegenüber einem Startzeitpunkt ST für eine Messung. Das Differenzbild DCS₁ hat einen Phasenversatz von 180° gegenüber einem Startzeitpunkt ST für eine Messung. Das Differenzbild DCS₂ hat einen Phasenversatz von 270° gegenüber einem Startzeitpunkt ST für eine Messung. Das Differenzbild DCS₃ hat einen Phasenversatz von 0° gegenüber einem Startzeitpunkt ST für eine Messung.
Der Empfangsverlauf 44 ist gegenüber dem Startzeitpunkt ST zeitlich versetzt. Der Zeitversatz in Form einer Phasendifferenz Φ charakterisiert die Flugzeit zwischen dem Aussenden des elektromagnetischen Abtastsignals 22 und dem Empfang des entsprechenden elektromagnetischen Echosignals 32.
Die Phasendifferenz Φ ist eine weitere Messkanalgröße. Aus der Phasendifferenz Φ kann die Entfernung 20 des reflektierenden Objekts 18 für den entsprechenden Messkanal 38 ermittelt werden. Die Flugzeit ist bekanntermaßen proportional zur Entfernung 20 des Objekts 18 relativ zu dem LiDAR-System 12. Die Entfernung 20 eines erfassten Objekts 18 kann auch direkt aus den Differenzbildern DCS₀, DCS₁, DCS₂ und DCS₃ für einen jeweiligen Messkanal 38 ermittelt werden. Ferner kann für jeden Messkanal 38 aus den Differenzbildern DCS₀, DCS₁, DCS₂ und DCS₃ die Amplitude 46 des Empfangsverlaufs 44 als Messkanalgröße ermittelt werden.
Zur Validierung der Messkanäle 38 werden die entsprechenden Amplituden 46 als Validierungs-Messkanalgrößen mit dem Schwellenwert 48 verglichen. Eine Amplitude 46 liegt in einem Annahmebereich, falls sie größer ist als der Schwellenwert 48.
Falls, wie in der 4 gezeigt, die Amplitude 46 größer ist als der Schwellenwert 48, werden die Messkanalgrößen, respektive die Differenzbilder DCS und die Phasendifferenz Φ, zur Ermittlung der Entfernung 20 des erfassten Objekts 18 herangezogen.
Falls, wie in der 5 gezeigt, die Amplitude 46 kleiner ist als der Schwellenwert 48, wird geprüft, ob bei wenigstens einem Messkanal 38 mit einem benachbarten Pixel 36 ebenfalls die Amplitude 46 kleiner ist als der Schwellenwert 48. Falls dies der Fall ist, werden die entsprechenden Messkanäle 38, wie oben erläutert, zu Kombi-Messkanälen 40 gebündelt. In der 3 sind beispielhaft drei Superpixel 42 von drei Kombi-Messkanälen 40 gezeigt.
In der 6 sind beispielhaft für die Messkanäle 38 des in der 3 linken Superpixels 42, welche der besseren Unterscheidung wegen mit „A“, „B“, „C“ und „D“ bezeichnet sind, die Kombi-Validierungs-Messkanalgrößen, nämlich die Kombi-Differenzbilder ΣDCS₀, ΣDCS₁, ΣDCS₂ und ΣDCS₃ als Summe der jeweiligen Validierungs-Messkanalgrößen, nämlich der jeweiligen Differenzbilder DCS₀, DCS₁, DCS₂ und DCS₃, gebildet. Dabei setzt sich das Kombi-Differenzbild ΣDCS₀ aus dem Differenzbild DCS₀(A) des Messkanals 38(B), dem Differenzbild DCS₀(B) des Messkanals 38(B), dem Differenzbild DCS₀(C) des Messkanals 38(C) und dem Differenzbild DCS₀(D) des Messkanals 38(D) zusammen.
Bei dem in 6 gezeigten Beispiel sind die Echosignale 32 so schwach oder gar nicht vorhanden, dass die Kombi-Differenzbilder ΣDCS₀, ΣDCS₁, ΣDCS₂ und ΣDCS₃ einen konstanten Empfangsverlauf 44 charakterisieren. Die entsprechende Amplitude ist demnach gleich Null und somit kleiner als der Kombi-Schwellenwert 48_k. Die Kombi-Differenzbilder ΣDCS₀, ΣDCS₁, ΣDCS₂ und ΣDCS₃ werden in diesem Fall nicht zur Ermittlung der Entfernung 20 herangezogen.
Bei den in 7 gezeigten Beispiel sind die Echosignale 32 ausreichend stark, so dass die Kombi-Differenzbilder ΣDCS₀, ΣDCS₁, ΣDCS₂ und ΣDCS₃ einen Empfangsverlauf 44 in Form einer Dreieckskurve aufweisen. Die Kombi-Amplitude 46_k des Empfangsverlaufs 44 ist ihr größer als der entsprechende Kombi-Schwellenwert 48_k. Die Kombi-Differenzbilder ΣDCS₀, ΣDCS₁, ΣDCS₂ und ΣDCS₃ und die daraus ermittelte Kombi-Phasendifferenz Φ_k werden in diesem Fall zur Ermittlung der Entfernung 20 verwendet.
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 102019107115 A1 [0004]

Claims

Verfahren zum Betreiben einer Detektionsvorrichtung (12) zur ortsaufgelösten Überwachung wenigstens eines Überwachungsbereichs (14) insbesondere eines Fahrzeugs (10), wobei die Detektionsvorrichtung (12) mehrere bündelbare Messkanäle (38) mit jeweils einem Empfangsbereich (36) zum ortsaufgelösten Empfang von elektromagnetischer Strahlung (32) aus dem wenigstens einen Überwachungsbereich (14) aufweist, wobei bei dem Verfahren für wenigstens einen Teil der Messkanäle (38) aus einem Empfangszustand des jeweiligen Empfangsbereichs (36) jeweils wenigstens eine Messkanalgröße (46, DCS₀, DCS₁, DCS₂, DCS₃, Φ) ermittelt wird, wenigstens für einen Teil der Messkanäle (38) auf Basis wenigstens einer der jeweiligen Messkanalgrößen (46, DCS₀, DCS₁, DCS₂, DCS₃, Φ) wenigstens eine Informationsgröße (20) ermittelt wird, welche einen Überwachungsbereichszustand des wenigstens einen Überwachungsbereichs (14) bezogen auf Stellen (18), von denen elektromagnetische Strahlung (32) zur Detektionsvorrichtung (12) gelangen kann, charakterisiert, dadurch gekennzeichnet, dass für wenigstens einen Teil der Messkanäle (38) jeweils wenigstens eine Messkanalgröße (46) als Validierungs-Messkanalgröße (46) verwendet wird, für wenigstens einen Teil der Messkanäle (38) geprüft wird, ob die jeweilige Validierungs-Messkanalgröße (46) innerhalb eines vorgebbaren Annahmebereichs liegt, wenigstens ein Teil der Messkanäle (38), deren jeweilige Validierungs-Messkanalgrößen (46) nicht innerhalb des Annahmebereichs liegen und deren jeweilige Empfangsbereiche (36) benachbart sind, zu wenigstens einem Kombi-Messkanal (40) gebündelt wird und wenigstens ein Teil von deren jeweils sich entsprechenden Messkanalgrößen (46, DCS₀, DCS₁, DCS₂, DCS₃, Φ) zu Kombi-Messkanalgrößen (46_k, ΣDCS₀, ΣDCS₁, ΣDCS₂, ΣDCS₃, Φ_k) kombiniert wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zu wenigstens einem Kombi-Messkanal (40) wenigstens ein Kombi-Annahmebereich für die entsprechende aus den Validierungs-Messkanalgrößen (46) der gebündelten Messkanäle (38) kombinierte Kombi-Validierungs-Messkanalgröße (46_k) ermittelt wird, für wenigstens einen Kombi-Messkanal (40) geprüft wird, ob die entsprechende Kombi-Validierungs-Messkanalgröße (46_k) in dem entsprechenden Kombi-Aufnahmebereich liegt, falls die Kombi-Validierungs-Messkanalgröße (46_k) in dem entsprechenden Kombi-Annahmebereich liegt, wenigstens eine Kombi-Messkanalgröße (46_k, ΣDCS₀, ΣDCS₁, ΣDCS₂, ΣDCS₃, Φ_k) dieses Kombi-Messkanals (40) zur Ermittlung wenigstens einer Informationsgröße (20) verwendet wird, andernfalls die Kombi-Messkanalgrößen (46_k, ΣDCS₀, ΣDCS₁, ΣDCS₂, ΣDCS₃, Φ_k) des wenigstens einen Kombi-Messkanals (40) und die Messkanalgrößen (46, DCS₀, DCS₁, DCS₂, DCS₃, Φ) der Messkanäle (38) des wenigstens einen Kombi-Messkanals (40) nicht zur Ermittlung wenigstens einer Informationsgröße (20) verwendet werden.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass, falls die Kombi-Validierungs-Messkanalgröße (46_k) wenigstens eines Kombi-Messkanals (40) nicht in dem entsprechenden Kombi-Annahmebereich liegt, ein Teil der Messkanäle (38), welche zuvor gebündelt wurden, in wenigstens einer anderen Kombination neu zu wenigstens einem anderen Kombi-Messkanal (40) gebündelt werden, die Messkanalgrößen (46, DCS₀, DCS₁, DCS₂, DCS₃, Φ) der neu gebündelten Messkanäle (38) kombiniert werden, zu dem wenigstens einem anderen Kombi-Messkanal (40) wenigstens ein Kombi-Annahmebereich für die entsprechende aus den Validierungs-Messkanalgrößen (46) der neu gebündelten Messkanäle (38) kombinierte Kombi-Validierungs-Messkanalgröße (46_k) ermittelt wird, für den wenigstens einen anderen Kombi-Messkanal (40) geprüft wird, ob die entsprechende Kombi-Validierungs-Messkanalgröße (46_k) in dem entsprechenden Kombi-Aufnahmebereich liegt, falls die Kombi-Validierungs-Messkanalgröße (46_k) in dem entsprechenden Kombi-Annahmebereich liegt, wenigstens eine Kombi-Messkanalgröße (46_k, ΣDCS₀, ΣDCS₁, ΣDCS₂, ΣDCS₃, Φ_k) dieses Kombi-Messkanals (40) zur Ermittlung wenigstens einer Informationsgröße (20) verwendet wird, andernfalls die Kombi-Messkanalgrößen (46_k, ΣDCS₀, ΣDCS₁, ΣDCS₂, ΣDCS₃, Φ_k) des wenigstens einen Kombi-Messkanals (40) und die Messkanalgrößen (46, DCS₀, DCS₁, DCS₂, DCS₃, Φ) der Messkanäle (38) des wenigstens einen Kombi-Messkanals (40) nicht zur Ermittlung wenigstens einer Informationsgröße (20) verwendet werden.
Verfahren nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Annahmebereich für die Validierungs-Messkanalgrößen (46) und/oder der wenigstens eine Kombi-Annahmebereich für die Kombi-Validierungs-Messkanalgrößen (46_k) mit einem jeweiligen Schwellenwert (48, 48_k) definiert werden und die Validierungs-Messkanalgrößen (46) als innerhalb des entsprechenden Annahmebereichs liegend und/oder die Kombi-Validierungs-Messkanalgrößen (46_k) als innerhalb des entsprechenden Kombi-Annahmebereichs liegend betrachtet werden, wenn diese größer sind als der entsprechende Schwellenwert (48, 48_k).
Verfahren nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine räumliche Anordnung der Empfangsbereiche (36) wenigstens eines Kombi-Messkanals (40) wenigstens einem Mustererkennungsverfahren unterzogen wird und aus dem Ergebnis des wenigstens einen Mustererkennungsverfahrens auf Eigenschaften der Stelle, insbesondere des Objekts (18), in dem wenigstens einen Überwachungsbereichs (14) geschlossen wird, von der die mit den Empfangsbereichen (36) empfangene elektromagnetische Strahlung (32) stammt.
Verfahren nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mit den Empfangsbereichen (36) elektromagnetische Signale (32) als elektromagnetische Strahlung aus dem wenigstens einen Überwachungsbereich (14) empfangen werden und mit den entsprechenden Messkanälen (38), insbesondere den Empfangsbereichen (36), wenigstens aus den jeweiligen elektromagnetischen Signalen (32) Empfangsgrößen, insbesondere elektrische Empfangssingale, erzeugt werden, welche direkt als Messkanalgrößen (46, DCS₀, DCS₁, DCS₂, DCS₃, Φ) verwendet werden können und/oder zu Messkanalgrößen (46, DCS₀, DCS₁, DCS₂, DCS₃, Φ) weiterverarbeitet werden können.
Verfahren nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Messkanalgröße (46, DCS₀, DCS₁, DCS₂, DCS₃, Φ), insbesondere ein elektrisches Messkanalsignal, eines Messkanals (38) aus wenigstens einer Empfangsgröße, insbesondere einem elektrischen Empfangssignal, welche mit dem Messkanal (38), insbesondere mit dem entsprechenden Empfangsbereich (36), aus auf den entsprechenden Empfangsbereich (36) treffende elektromagnetischer Strahlung (32) ermittelt wird und/oder aus wenigstens einem Messkanalrauschen des Messkanals (38) gebildet oder wenigstens mitgebildet werden.
Verfahren nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mit wenigstens einer Sendeeinrichtung (26) insbesondere der Detektionsvorrichtung (12) elektromagnetische Abtast-Strahlung (22), insbesondere wenigstens ein Abtastsignal, in den wenigstens einen Überwachungsbereich (14) gesendet wird und elektromagnetische Echo-Strahlung (32), insbesondere wenigstens ein Echosignal, von in dem Überwachungsbereich (14) reflektierter elektromagnetischer Abtast-Strahlung (22) mit wenigstens einem Empfangsbereich (36) der Detektionsvorrichtung (12) empfangen werden.
Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass mittels wenigstens einer Laufzeitbestimmung, insbesondere einer direkten Laufzeitbestimmung und/oder einer indirekten Laufzeitbestimmung, von gesendeter elektromagnetischer Abtast-Strahlung (22) und jeweiliger elektromagnetischer Echo-Strahlung (32) wenigstens eine Entfernung (20) einer die elektromagnetische Abtast-Strahlung (22) reflektierenden Stelle, insbesondere wenigstens eines Objekts (18), relativ zu der Detektionsvorrichtung (12) als Informationsgröße ermittelt wird.
Detektionsvorrichtung (12) zur ortsaufgelösten Überwachung wenigstens eines Überwachungsbereichs (14) insbesondere eines Fahrzeugs (10), mit mehreren Messkanälen (38), welche jeweils wenigstens einen Empfangsbereich (36) zum ortsaufgelösten Empfang von elektromagnetischer Strahlung (32) aus dem wenigstens einen Überwachungsbereich (14) aufweisen und die Messkanäle (38) Mittel aufweisen zur Erzeugung von Messkanalgrößen (46, DCS₀, DCS₁, DCS₂, DCS₃, Φ) aus elektromagnetischer Strahlung (32), mit wenigstens einer Auswerteeinrichtung (30) zur Ermittlung von Informationsgrößen (20) auf Basis von Messkanalgrößen (46, DCS₀, DCS₁, DCS₂, DCS₃, Φ), welche einen Überwachungsbereichszustand des wenigstens einen Überwachungsbereichs (14) bezogen auf Stellen (18), von denen elektromagnetische Strahlung (32) zur Detektionsvorrichtung (12) gelangen kann, charakterisieren, wobei die Detektionsvorrichtung (12) Mittel aufweist zur Bündelung wenigstens eines Teils der Messkanäle (38) zu wenigstens einem Kombi-Messkanal (40) und zur Kombination von deren Messkanalgrößen (46, DCS₀, DCS₁, DCS₂, DCS₃, Φ), dadurch gekennzeichnet, dass die Detektionsvorrichtung (12) Mittel zur Zuweisung von Messkanalgrößen (46) als Validierungs-Messkanalgrößen (46), zur Prüfung, ob Validierungs-Messkanalgrößen (46) von Messkanälen (38) innerhalb eines vorgebbaren Annahmebereichs liegen, und zur Bündelung von Messkanälen (38), deren jeweilige Validierungs-Messkanalgrößen (46) nicht in den Annahmebereich liegen und deren Empfangsbereiche (36) benachbart sind, zu wenigstens einem Kombi-Messkanal (40) und zur Kombinierung von deren Messkanalgrößen (46, DCS₀, DCS₁, DCS₂, DCS₃, Φ) zu Kombi-Messkanalgrößen (46_k, ΣDCS₀, ΣDCS₁, ΣDCS₂, ΣDCS₃, Φ_k), aufweist.
Detektionsvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Detektionsvorrichtung (12) wenigstens eine Sendeeinrichtung (26) zum Senden von elektromagnetischer Abtast-Strahlung (22), insbesondere Abtastsignalen, in dem wenigstens einen Überwachungsbereich (14) aufweist.
Fahrzeug (10) mit wenigstens einer Detektionsvorrichtung (12) zur ortsaufgelösten Überwachung wenigstens eines Überwachungsbereichs (14), wobei die wenigstens eine Detektionsvorrichtung (12) aufweist mehrere Messkanäle (38), welche jeweils wenigstens einen Empfangsbereich (36) zum ortsaufgelösten Empfang von elektromagnetischen Strahlung (32) aus dem wenigstens einen Überwachungsbereich (14) aufweisen und die Messkanäle (38) Mittel aufweisen zur Erzeugung von Kanalgrößen aus elektromagnetischer Strahlung (32), wenigstens eine Auswerteeinrichtung (30) zur Ermittlung von Informationsgrößen (20) auf Basis von Messkanalgrößen (46, DCS₀, DCS₁, DCS₂, DCS₃, Φ), welche einen Überwachungsbereichszustand des wenigstens einen Überwachungsbereichs (14) bezogen auf Stellen (18), von denen elektromagnetische Strahlung (32) zur Detektionsvorrichtung (12) gelangen kann, charakterisieren, und Mittel zur Bündelung wenigstens eines Teils der Messkanäle (38) zu wenigstens einem Kombi-Messkanal (40) und zur Kombination von deren Messkanalgrößen (46, DCS₀, DCS₁, DCS₂, DCS₃, Φ), dadurch gekennzeichnet, dass die Detektionsvorrichtung (12) Mittel zur Zuweisung von Messkanalgrößen (46) als Validierungs-Messkanalgrößen (46), zur Prüfung, ob Validierungs-Messkanalgrößen (46) von Messkanälen (38) innerhalb eines vorgebbaren Annahmebereichs liegen, und zur Bündelung von Messkanälen (38), deren jeweilige Validierungs-Messkanalgrößen (46) nicht in den Annahmebereich liegen und deren Empfangsbereiche (36) benachbart sind, zu wenigstens einem Kombi-Messkanal (40) und zur Kombinierung von deren Messkanalgrößen (46, DCS₀, DCS₁, DCS₂, DCS₃, Φ) zu Kombi-Messkanalgrößen (46_k, ΣDCS₀, ΣDCS₁, ΣDCS₂, ΣDCS₃, Φ_k), aufweist.