DE102022115624A1 - Method and device for preventing interference from a lidar sensor of a vehicle - Google Patents

Method and device for preventing interference from a lidar sensor of a vehicle Download PDF

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Abstract

Es wird eine Vorrichtung zur Vermeidung von Störungen durch einen Lidarsensor eines Fahrzeugs beschrieben. Die Vorrichtung ist eingerichtet, einen Teilbereich eines Erfassungsbereichs des Lidarsensors zu ermitteln, in dem eine Messstörung des Lidarsensors vorliegt oder vorliegen könnte, die von einem anderen Lidarsensor verursacht wird. Die Vorrichtung ist ferner eingerichtet, den Betrieb des Lidarsensors innerhalb des ermittelten Teilbereichs zu unterbinden.A device for preventing interference from a lidar sensor of a vehicle is described. The device is set up to determine a partial area of a detection area of the lidar sensor in which there is or could be a measurement disturbance of the lidar sensor that is caused by another lidar sensor. The device is also set up to prevent the operation of the lidar sensor within the determined sub-area.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine entsprechende Vorrichtung, die darauf ausgerichtet sind, Störungen zu vermeiden oder zumindest zu reduzieren, die von einem Lidarsensor eines Fahrzeugs verursacht werden.The invention relates to a method and a corresponding device which are designed to avoid or at least reduce interference caused by a lidar sensor of a vehicle.

Ein Fahrzeug kann ein oder mehrere Umfeldsensoren, insbesondere zumindest einen Lidarsensor, zur Erfassung des Umfelds des Fahrzeugs umfassen. Die Sensordaten der ein oder mehreren Umfeldsensoren können dazu verwendet werden, eine Fahrfunktion, insbesondere eine Fahrerassistenzfunktion, bereitzustellen, durch die der Fahrer des Fahrzeugs bei der Längs- und/oder Querführung des Fahrzeugs unterstützt wird. Ggf. kann durch die Fahrfunktion eine zumindest teilweise automatisierte Längs- und/oder Querführung des Fahrzeugs bewirkt werden.A vehicle can include one or more surroundings sensors, in particular at least one lidar sensor, for detecting the surroundings of the vehicle. The sensor data from the one or more environmental sensors can be used to provide a driving function, in particular a driver assistance function, by which the driver of the vehicle is supported in the longitudinal and/or lateral guidance of the vehicle. If necessary, the driving function can bring about at least partially automated longitudinal and/or lateral guidance of the vehicle.

Durch den Lidarsensor des Fahrzeugs werden (pulsweise oder Dauerstrich-) Lasersignale ausgesendet, um Reflexionspunkte (und damit Objekte) im Umfeld des Fahrzeugs zu detektieren, an denen die Lasersignale reflektiert werden. Das Aussenden der Lasersignale kann zu Störungen von einem anderen Lidarsensor im Umfeld des Fahrzeugs führen. Dabei kann der andere Lidarsensor z.B. in einer Verkehrsüberwachungseinheit (etwa zur Überwachung der Fahrgeschwindigkeiten von Fahrzeugen) angeordnet sein. Eine derartige Störung kann unerwünscht und ggf. rechtlich unzulässig sein.The vehicle's lidar sensor emits laser signals (pulsed or continuous wave) in order to detect reflection points (and thus objects) in the area around the vehicle where the laser signals are reflected. Emitting the laser signals can cause interference from another lidar sensor in the vicinity of the vehicle. The other lidar sensor can be arranged, for example, in a traffic monitoring unit (e.g. for monitoring the driving speeds of vehicles). Such disruption may be undesirable and possibly legally impermissible.

Das vorliegende Dokument befasst sich mit der technischen Aufgabe, Störungen, die von einem Lidarsensor eines Fahrzeugs im Umfeld des Fahrzeugs verursacht werden, in effizienter und zuverlässiger Weise zu vermeiden.This document deals with the technical task of efficiently and reliably avoiding interference caused by a lidar sensor of a vehicle in the area surrounding the vehicle.

Die Aufgabe wird durch jeden der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen werden u.a. in den abhängigen Ansprüchen beschrieben. Es wird darauf hingewiesen, dass zusätzliche Merkmale eines von einem unabhängigen Patentanspruch abhängigen Patentanspruchs ohne die Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs oder nur in Kombination mit einer Teilmenge der Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs eine eigene und von der Kombination sämtlicher Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs unabhängige Erfindung bilden können, die zum Gegenstand eines unabhängigen Anspruchs, einer Teilungsanmeldung oder einer Nachanmeldung gemacht werden kann. Dies gilt in gleicher Weise für in der Beschreibung beschriebene technische Lehren, die eine von den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche unabhängige Erfindung bilden können.The task is solved by each of the independent claims. Advantageous embodiments are described, among other things, in the dependent claims. It should be noted that additional features of a patent claim dependent on an independent patent claim can form a separate invention independent of the combination of all the features of the independent patent claim, without the features of the independent patent claim or only in combination with a subset of the features of the independent patent claim can be made the subject of an independent claim, a division application or a subsequent application. This applies equally to technical teachings described in the description, which may constitute an invention independent of the features of the independent patent claims.

Gemäß einem Aspekt wird eine Vorrichtung zur Vermeidung von Störungen durch einen Lidarsensor eines (Kraft-) Fahrzeugs beschrieben. Der Lidarsensor des Fahrzeugs kann dazu verwendet werden, das Umfeld des Fahrzeugs zu erfassen. Dabei kann der Lidarsensor einen bestimmten Erfassungsbereich aufweisen, wobei der Erfassungsbereich des Lidarsensors einem bestimmten Azimut- und/oder Höhenwinkelbereich entsprechen kann. Es kann während des Betriebs des Lidarsensors vorkommen, dass der Lidarsensor einen anderen Lidarsensor im Umfeld des Fahrzeugs stört. Dies kann insbesondere dann unerwünscht oder unzulässig sein, wenn der andere Lidarsensor Teil einer Überwachungseinheit zur Überwachung des Straßenverkehrs ist (etwa um die Fahrgeschwindigkeiten von Fahrzeugen zu überwachen).According to one aspect, a device for preventing interference from a lidar sensor of a (motor) vehicle is described. The vehicle's lidar sensor can be used to sense the vehicle's surroundings. The lidar sensor can have a specific detection range, wherein the detection range of the lidar sensor can correspond to a specific azimuth and/or elevation angle range. During operation of the lidar sensor, it may happen that the lidar sensor interferes with another lidar sensor in the vicinity of the vehicle. This can be particularly undesirable or impermissible if the other lidar sensor is part of a monitoring unit for monitoring road traffic (e.g. to monitor the driving speeds of vehicles).

Die Vorrichtung ist eingerichtet, einen Teilbereich des Erfassungsbereichs des Lidarsensors zu ermitteln, in dem eine Messstörung des Lidarsensors vorliegt oder (wahrscheinlich) vorliegen könnte, wobei die Messstörung von einem anderen Lidarsensor verursacht wird. Es kann somit ermittelt werden, ob ein Teilbereich des Erfassungsbereichs des Lidarsensors vorliegt, in dem (zumindest mit einer gewissen Wahrscheinlichkeit) eine Störung durch einen anderen Lidarsensor vorliegt. Der ermittelte Teilbereich kann dabei einem Ausschnitt aus dem Azimut- und/oder Höhenwinkelbereich des Erfassungsbereichs entsprechen.The device is set up to determine a portion of the detection range of the lidar sensor in which a measurement interference of the lidar sensor exists or (probably) could exist, the measurement interference being caused by another lidar sensor. It can thus be determined whether there is a partial area of the detection range of the lidar sensor in which (at least with a certain probability) there is interference from another lidar sensor. The determined partial area can correspond to a section of the azimuth and/or elevation angle range of the detection area.

Die Vorrichtung kann z.B. eingerichtet sein, Rauschinformation in Bezug auf den Rauschpegel des Messsignals des Lidarsensors für unterschiedliche Erfassungswinkel innerhalb des Erfassungsbereichs des Lidarsensors zu ermitteln. Die Rauschinformation kann z.B. das Signal-zu-Rausch-Verhältnis (SNR) des Lidarsensors für unterschiedliche Erfassungswinkel des Erfassungsbereichs anzeigen. Ein relativ hoher Rauschpegel und/oder ein relativ niedriger SNR kann dabei ein Hinweis auf das Vorliegen einer Messstörung durch einen anderen Lidarsensor sein. Der Teilbereich des Erfassungsbereichs (in dem möglicherweise eine Messstörung vorliegt) kann in effizienter und zuverlässiger Weise auf Basis der Rauschinformation ermittelt werden.The device can, for example, be set up to determine noise information in relation to the noise level of the measurement signal of the lidar sensor for different detection angles within the detection range of the lidar sensor. The noise information can, for example, display the signal-to-noise ratio (SNR) of the lidar sensor for different detection angles of the detection area. A relatively high noise level and/or a relatively low SNR can be an indication of the presence of a measurement interference from another lidar sensor. The sub-area of the detection area (in which there may be a measurement interference) can be determined in an efficient and reliable manner based on the noise information.

Alternativ oder ergänzend kann die Vorrichtung eingerichtet sein, auf Basis des Messsignals des Lidarsensors ein Muster (z.B. ein Pulsmuster) zu erkennen, das auf Pulse eines anderen Lidarsensors zurückzuführen ist. Es kann dann basierend darauf erkannt werden, dass eine Messstörung durch einen anderen Lidarsensor vorliegt.Alternatively or additionally, the device can be set up to recognize a pattern (e.g. a pulse pattern) based on the measurement signal from the lidar sensor, which can be traced back to pulses from another lidar sensor. Based on this, it can then be recognized that there is a measurement interference from another lidar sensor.

Die Vorrichtung ist ferner eingerichtet, den Betrieb des Lidarsensors innerhalb des ermittelten Teilbereichs zu unterbinden. Dabei wird der Betrieb des Lidarsensors bevorzugt begrenzt auf den ermittelten Teilbereich unterbunden. Insbesondere kann bewirkt werden, dass außerhalb des ermittelten Teilbereichs (insbesondere, dass in dem verbleibenden (komplementären) Teilbereich des Erfassungsbereichs des Lidarsensors) weiterhin eine Umfelderfassung durch den Lidarsensor erfolgt.The device is also set up to prevent the operation of the lidar sensor within the determined sub-area. The operation of the lidar sensor is preferably limited to the ermit restricted area is prevented. In particular, it can be ensured that outside of the determined sub-area (in particular in the remaining (complementary) sub-area of the detection range of the lidar sensor) the surrounding area is still detected by the lidar sensor.

Es wird somit eine Vorrichtung beschrieben, die ausgebildet ist, die Umfelderfassung des Lidarsensors eines Fahrzeugs selektiv in einem gestörten Teilbereich des Erfassungsbereichs des Lidarsensors einzuschränken. So kann in effizienter und zuverlässiger Weise eine durch den Lidarsensor bewirkte Störung vermieden werden, da in dem ermittelten Teilbereich der andere Lidarsensor nicht mehr durch den Lidarsensor des Fahrzeugs gestört wird.A device is therefore described which is designed to selectively limit the surrounding detection of the lidar sensor of a vehicle in a disturbed sub-area of the detection range of the lidar sensor. In this way, a disturbance caused by the lidar sensor can be avoided in an efficient and reliable manner, since in the determined subarea the other lidar sensor is no longer disturbed by the lidar sensor of the vehicle.

Die Vorrichtung kann eingerichtet sein, zu bestimmen, ob die Messstörung des Lidarsensors durch einen anderen Lidarsensor einer Verkehrsüberwachung oder durch einen anderen Lidarsensor eines anderen Verkehrsteilnehmers (etwa eines entgegenkommenden Fahrzeugs) bewirkt wird. Dies kann z.B. auf Basis der räumlichen Lage des ermittelten Teilbereichs innerhalb des Erfassungsbereichs des Lidarsensors erkannt werden.The device can be set up to determine whether the measurement interference of the lidar sensor is caused by another lidar sensor of a traffic monitoring system or by another lidar sensor of another road user (e.g. an oncoming vehicle). This can be recognized, for example, based on the spatial position of the determined partial area within the detection range of the lidar sensor.

Die Vorrichtung kann z.B. eingerichtet sein, zu bestimmen, dass die Messstörung durch einen anderen Lidarsensor einer Verkehrsüberwachung bewirkt wird, wenn der Teilbereich in einem Höhenwinkelbereich oberhalb eines vordefinierten Mindesthöhenwinkels angeordnet ist, und/oder wenn der Teilbereich in einem Azimutwinkelbereich angeordnet ist, der darauf schließen lässt, dass der andere Lidarsensor neben der von dem Fahrzeug befahrenen Fahrbahn angeordnet ist. Andererseits kann die Vorrichtung eingerichtet sein, zu bestimmen, dass die Messstörung durch einen anderen Lidarsensor eines anderen Verkehrsteilnehmers bewirkt wird, wenn der Teilbereich in einem Azimutwinkelbereich angeordnet ist, der darauf schließen lässt, dass der andere Lidarsensor auf der von dem Fahrzeug befahrenen Fahrbahn angeordnet ist (z.B. auf der Fahrbahn mit entgegengesetzter Fahrrichtung).The device can, for example, be set up to determine that the measurement interference is caused by another lidar sensor of a traffic surveillance if the sub-area is arranged in an elevation angle range above a predefined minimum elevation angle, and / or if the sub-area is arranged in an azimuth angle range that is close to this allows the other lidar sensor to be arranged next to the road traveled by the vehicle. On the other hand, the device can be set up to determine that the measurement interference is caused by another lidar sensor of another road user if the partial area is arranged in an azimuth angle range which suggests that the other lidar sensor is arranged on the road traveled by the vehicle (e.g. on the road in the opposite direction).

Des Weiteren kann die Vorrichtung eingerichtet sein, den Betrieb des Lidarsensors innerhalb des ermittelten Teilbereichs zu unterbinden, wenn, insbesondere nur dann, wenn, bestimmt wird, dass die Messstörung des Lidarsensors durch einen anderen Lidarsensor einer Verkehrsüberwachung bewirkt wird. Andererseits kann die Vorrichtung eingerichtet sein, den Betrieb des Lidarsensors innerhalb des ermittelten Teilbereichs nicht zu unterbinden (und somit fortzuführen), wenn bestimmt wird, dass die Messstörung des Lidarsensors durch einen anderen Lidarsensor eines anderen Verkehrsteilnehmers (etwa eines anderen Fahrzeugs) bewirkt wird.Furthermore, the device can be set up to prevent the operation of the lidar sensor within the determined sub-area if, in particular only if, it is determined that the measurement interference of the lidar sensor is caused by another lidar sensor of a traffic monitoring system. On the other hand, the device can be set up not to prevent (and thus continue) the operation of the lidar sensor within the determined sub-area if it is determined that the measurement interference of the lidar sensor is caused by another lidar sensor of another road user (e.g. another vehicle).

Die Vorrichtung kann somit eingerichtet sein, die Einschränkung der Umfelderfassung des Lidarsensors selektiv zu bewirken oder nicht zu bewirken, je nachdem ob der Lidarsensor einer Verkehrsüberwachungseinheit oder der Lidarsensor eines anderen Verkehrsteilnehmers gestört wird. So kann die Güte der Vermeidung von Störungen durch den Lidarsensor des Fahrzeugs weiter erhöht werden.The device can thus be set up to selectively effect or not effect the limitation of the surrounding detection of the lidar sensor, depending on whether the lidar sensor of a traffic monitoring unit or the lidar sensor of another road user is disturbed. In this way, the quality of the prevention of interference by the vehicle's lidar sensor can be further increased.

Die Vorrichtung kann eingerichtet sein, wiederholt, an einer Sequenz von Überprüfungszeitpunkten, jeweils einen aktuellen Teilbereich des Erfassungsbereichs des Lidarsensors zu ermitteln, in dem eine Messstörung des Lidarsensors vorliegt oder vorliegen könnte. Es kann somit entlang der Zeit eine Anpassung des Teilbereichs vorgenommen werden, in dem eine Messstörung vorliegt oder zumindest (wahrscheinlich) vorliegen könnte.The device can be set up to repeatedly determine, at a sequence of check times, a current sub-area of the detection range of the lidar sensor in which a measurement fault of the lidar sensor is or could be present. An adjustment can therefore be made over time to the sub-area in which a measurement error exists or at least could (probably) exist.

Dabei kann bevorzugt eine Prädiktion des Teilbereichs entlang der Zeit erfolgen. Die Vorrichtung kann insbesondere eingerichtet sein, ausgehend von einem für einen ersten Überwachungszeitpunkt ermittelten Teilbereich einen angepassten Teilbereich für einen (direkt) nachfolgenden zweiten Überwachungszeitpunkt zu prädizieren. Dabei kann im Rahmen der Prädiktion die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs berücksichtigt werden. So kann der beeinträchtigte Teilbereich des Erfassungsbereichs des Lidarsensors in dauerhaft präziser Weise ermittelt werden (auch dann, wenn die Umfelderfassung in dem jeweils ermittelten Teilbereich unterbunden wird).Prediction of the partial area can preferably take place along time. The device can in particular be set up, starting from a sub-area determined for a first monitoring time, to predict an adapted sub-area for a (directly) subsequent second monitoring time. The driving speed of the vehicle can be taken into account as part of the prediction. In this way, the affected sub-area of the detection area of the lidar sensor can be determined in a permanently precise manner (even if the surrounding area detection is prevented in the respective determined sub-area).

Der Betrieb des Lidarsensors kann dann an dem jeweiligen (nachfolgenden) Überwachungszeitpunkt innerhalb des jeweils aktuellen und/oder angepassten Teilbereichs unterbunden werden (während die Umfelderfassung außerhalb des jeweiligen Teilbereichs fortgeführt wird). So kann in effizienter und präziser Weise dauerhaft eine Störung durch den Lidarsensor des Fahrzeugs vermieden werden.The operation of the lidar sensor can then be stopped at the respective (subsequent) monitoring time within the current and/or adapted sub-area (while the surrounding detection continues outside the respective sub-area). In this way, interference caused by the vehicle's lidar sensor can be permanently avoided in an efficient and precise manner.

Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein (Straßen-) Kraftfahrzeug (insbesondere ein Personenkraftwagen oder ein Lastkraftwagen oder ein Bus oder ein Motorrad) beschrieben, das die in diesem Dokument beschriebene Vorrichtung umfasst.According to a further aspect, a (road) motor vehicle (in particular a passenger car or a truck or a bus or a motorcycle) is described which includes the device described in this document.

Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Verfahren zur Vermeidung von Störungen durch einen Lidarsensor eines (Kraft-) Fahrzeugs beschrieben. Das Verfahren umfasst das Ermitteln eines Teilbereichs eines Erfassungsbereichs des Lidarsensors, in dem eine Messstörung des Lidarsensors vorliegt oder (möglicherweise) vorliegen könnte, die von einem anderen Lidarsensor verursacht wird. Das Verfahren umfasst ferner das Unterbinden des Betriebs des Lidarsensors innerhalb des ermittelten Teilbereichs (während der Betrieb des Lidarsensors außerhalb des ermittelten Teilbereichs fortgeführt wird).According to a further aspect, a method for avoiding interference from a lidar sensor of a (motor) vehicle is described. The method includes determining a portion of a detection area of the lidar sensor in which there is or (possibly) could be a measurement disturbance of the lidar sensor that is caused by another lidar sensor. The Method further includes disabling the operation of the lidar sensor within the determined sub-area (while continuing the operation of the lidar sensor outside the determined sub-area).

Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Software (SW) Programm beschrieben. Das SW Programm kann eingerichtet werden, um auf einem Prozessor (z.B. auf einem Steuergerät eines Fahrzeugs) ausgeführt zu werden, und um dadurch das in diesem Dokument beschriebene Verfahren auszuführen.According to a further aspect, a software (SW) program is described. The SW program can be set up to run on a processor (e.g. on a vehicle control unit) and thereby carry out the method described in this document.

Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Speichermedium beschrieben. Das Speichermedium kann ein SW Programm umfassen, welches eingerichtet ist, um auf einem Prozessor ausgeführt zu werden, und um dadurch das in diesem Dokument beschriebene Verfahren auszuführen.According to a further aspect, a storage medium is described. The storage medium may include a SW program configured to be executed on a processor and thereby carry out the method described in this document.

Es ist zu beachten, dass die in diesem Dokument beschriebenen Verfahren, Vorrichtungen und Systeme sowohl alleine, als auch in Kombination mit anderen in diesem Dokument beschriebenen Verfahren, Vorrichtungen und Systemen verwendet werden können. Des Weiteren können j egliche Aspekte der in diesem Dokument beschriebenen Verfahren, Vorrichtungen und Systemen in vielfältiger Weise miteinander kombiniert werden. Insbesondere können die Merkmale der Ansprüche in vielfältiger Weise miteinander kombiniert werden. Ferner sind in Klammern aufgeführte Merkmale als optionale Merkmale zu verstehen.It should be noted that the methods, devices and systems described in this document can be used both alone and in combination with other methods, devices and systems described in this document. Furthermore, any aspects of the methods, devices and systems described in this document can be combined with one another in a variety of ways. In particular, the features of the claims can be combined with one another in a variety of ways. Furthermore, features listed in brackets are to be understood as optional features.

Im Weiteren wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher beschrieben. Dabei zeigen

  • 1 ein beispielhaftes Fahrzeug mit einem Lidarsensor;
  • 2 eine beispielhafte Verkehrssituation;
  • 3 einen beispielhaften Rauschpegel eines Lidarsensors; und
  • 4 ein Ablaufdiagramm eines beispielhaften Verfahrens zur Vermeidung von Störungen, die von dem Lidarsensor eines Fahrzeugs verursacht werden.
The invention is further described in more detail using exemplary embodiments. Show it
  • 1 an example vehicle with a lidar sensor;
  • 2 an exemplary traffic situation;
  • 3 an example noise level of a lidar sensor; and
  • 4 a flowchart of an example method for avoiding interference caused by a vehicle's lidar sensor.

Wie eingangs dargelegt, befasst sich das vorliegende Dokument damit, Störungen, die von dem Lidarsensor eines Fahrzeugs im Umfeld des Fahrzeugs bewirkt werden, zu vermeiden oder zumindest zu reduzieren. In diesem Zusammenhang zeigt 1 ein beispielhaftes Fahrzeug 100, das einen Lidarsensor 102 zur Erfassung des Umfelds des Fahrzeugs 100 aufweist. Der Lidarsensor 102 ist ausgebildet, (pulsweise oder Dauerstrich-) Lasersignale auszusenden, wobei ein ausgesendetes Lasersignal an einem Objekt im Umfeld des Fahrzeugs 100 reflektiert werden kann, sodass zumindest ein Teil des Lasersignals als Reflexionssignal von dem Lasersensor 102 erfasst werden kann. Basierend auf den erfassten Reflexionssignalen kann eine Anordnung von Reflexionspunkten im Umfeld des Fahrzeugs 100 ermittelt werden, woraus auf eine Anordnung von Umfeld-Objekten geschlossen werden kann. Die Steuerung des Lidarsensors 102 und/oder die Auswertung der Reflexionssignale kann durch eine (Steuer-) Vorrichtung 101 des Fahrzeugs 100 bewirkt werden.As explained at the beginning, the present document is concerned with avoiding or at least reducing interference caused by the lidar sensor of a vehicle in the area surrounding the vehicle. In this context shows 1 an exemplary vehicle 100, which has a lidar sensor 102 for detecting the surroundings of the vehicle 100. The lidar sensor 102 is designed to emit (pulse or continuous wave) laser signals, wherein an emitted laser signal can be reflected on an object in the vicinity of the vehicle 100, so that at least part of the laser signal can be detected as a reflection signal by the laser sensor 102. Based on the recorded reflection signals, an arrangement of reflection points in the surroundings of the vehicle 100 can be determined, from which an arrangement of surrounding objects can be concluded. The control of the lidar sensor 102 and/or the evaluation of the reflection signals can be effected by a (control) device 101 of the vehicle 100.

Der Lidarsensor 102 hat typischerweise einen bestimmten Erfassungsbereich, in dem Reflexionspunkte detektiert werden können. Der Erfassungsbereich kann z.B. einen bestimmten (Azimut-) Winkelbereich abdecken, in dem Lasersignale ausgesendet und entsprechende Reflexionssignale empfangen werden können. Ferner kann der Erfassungsbereich einen bestimmten Höhen-Winkelbereich abdecken. Darüber hinaus ist der Erfassungsbereich typischerweise in radialer Richtung auf eine Maximalentfernung begrenzt.The lidar sensor 102 typically has a specific detection area in which reflection points can be detected. The detection area can, for example, cover a certain (azimuth) angular range in which laser signals can be emitted and corresponding reflection signals can be received. Furthermore, the detection area can cover a certain height-angle range. In addition, the detection range is typically limited to a maximum distance in the radial direction.

Wenn der Erfassungsbereich eines anderen Lidarsensors, z.B. der Lidarsensor einer Verkehrsüberwachungseinheit, eine Überlappung mit dem Erfassungsbereich des Lidarsensors 102 des Fahrzeugs 100 aufweist, so kann dies zu gegenseitigen Störungen der Lidarsensoren führen. 2 zeigt eine beispielhafte Verkehrssituation, bei der das Fahrzeug 100 auf einer Fahrbahn auf einen anderen Lidarsensor 210 zuführt, wobei der andere Lidarsensor 210 z.B. in einer Verkehrsüberwachungseinheit am Rand der Fahrbahn angeordnet ist (z.B. um die Fahrgeschwindigkeit von Fahrzeugen auf der Fahrbahn zu überwachen).If the detection range of another lidar sensor, for example the lidar sensor of a traffic monitoring unit, overlaps with the detection range of the lidar sensor 102 of the vehicle 100, this can lead to mutual interference between the lidar sensors. 2 shows an exemplary traffic situation in which the vehicle 100 approaches another lidar sensor 210 on a road, the other lidar sensor 210 being arranged, for example, in a traffic monitoring unit at the edge of the road (e.g. to monitor the driving speed of vehicles on the road).

2 veranschaulicht den Erfassungsbereich 202, in dem der Lidarsensor 102 des Fahrzeugs 100 Lasersignale aussendet. Ferner zeigt 2 den Erfassungsbereich 212 des anderen Lidarsensors 212. Die beiden Erfassungsbereiche 202, 212 überlappen sich in einem bestimmten Überlappungsbereich 203, sodass es in diesem Überlappungsbereich 203 zu gegenseitigen Störungen kommen kann. Die Störungen können z.B. dazu führen, dass in dem Überlappungsbereich 203 keine zuverlässige Verkehrsüberwachung durch den anderen Lidarsensor 210 durchgeführt werden kann. 2 illustrates the detection area 202 in which the lidar sensor 102 of the vehicle 100 emits laser signals. Furthermore shows 2 the detection area 212 of the other lidar sensor 212. The two detection areas 202, 212 overlap in a certain overlap area 203, so that mutual interference can occur in this overlap area 203. The disturbances can, for example, lead to the other lidar sensor 210 not being able to carry out reliable traffic monitoring in the overlap area 203.

Die (Steuer-) Vorrichtung 101 des Fahrzeugs 100 kann eingerichtet sein, zu erkennen, dass ein anderer Lidarsensor 210 in einem bestimmten Teilbereich 203 des Erfassungsbereichs 202 des Lidarsensors 102 des Fahrzeugs 100 durch den Lidarsensor 102 des Fahrzeugs 100 gestört wird. Dies kann z.B., wie in Zusammenhang mit 3 dargelegt, auf Basis des Rauschpegels des Lidarsensors 102 des Fahrzeugs 100 erkannt werden.The (control) device 101 of the vehicle 100 can be set up to detect that another lidar sensor 210 in a specific subarea 203 of the detection area 202 of the lidar sensor 102 of the vehicle 100 is disturbed by the lidar sensor 102 of the vehicle 100. This can, for example, as in connection with 3 explained, on Based on the noise level of the lidar sensor 102 of the vehicle 100 can be detected.

Des Weiteren kann die Vorrichtung 101 eingerichtet sein, in Reaktion auf die erkannte Störung des anderen Lidarsensors 210 zu bewirken, dass von dem Lidarsensor 102 der ermittelte Teilbereich 203 des Erfassungsbereichs 202 bei der Umfelderfassung ausgespart wird. Insbesondere kann bewirkt werden, dass von dem Lidarsensor 102 in dem ermittelten Teilbereich 203 des Erfassungsbereichs 202 keine Lasersignale ausgesendet werden. Andererseits kann außerhalb des Teilbereichs 203 des Erfassungsbereichs 202 weiterhin eine Umfelderfassung bewirkt werden. Insbesondere können außerhalb des Teilbereichs 203 des Erfassungsbereichs 202 weiterhin Lasersignale ausgesendet werden. So können in effizienter und zuverlässiger Weise Störungen durch den Lidarsensor 102 des Fahrzeugs 100 vermieden werden.Furthermore, the device 101 can be set up, in response to the detected fault of the other lidar sensor 210, to cause the determined partial area 203 of the detection area 202 to be left out by the lidar sensor 102 when detecting the surroundings. In particular, it can be ensured that no laser signals are emitted by the lidar sensor 102 in the determined partial area 203 of the detection area 202. On the other hand, outside the sub-area 203 of the detection area 202, an environment detection can still be effected. In particular, laser signals can continue to be emitted outside the partial area 203 of the detection area 202. In this way, interference caused by the lidar sensor 102 of the vehicle 100 can be avoided in an efficient and reliable manner.

3 zeigt einen beispielhaften Verlauf 300 des Rauschpegels 302 des Lidarsensors 102 als Funktion des Erfassungswinkels 301 innerhalb des Erfassungsbereichs 202 des Lidarsensors 102. Der Rauschpegel 302 kann z.B. von dem Kehrwert des Signal-to-Noise Ratio (SNR) des Lidarsensors 102 abhängen. Wie aus 3 ersichtlich, weist der Rauschpegel 302 in einem bestimmten Teilbereich 203 des Erfassungsbereichs 202, d.h. für bestimmte Erfassungswinkel 301, erhöhte Werte auf, was auf das Vorliegen einer Störung durch einen anderen Lidarsensor 210 schließen lässt. Dies wiederum lässt darauf schließen, dass der Lidarsensor 102 des Fahrzeugs 100 in dem ermittelten Teilbereich 203 einen anderen Lidarsensor 210 stört. 3 shows an exemplary curve 300 of the noise level 302 of the lidar sensor 102 as a function of the detection angle 301 within the detection range 202 of the lidar sensor 102. The noise level 302 can, for example, depend on the reciprocal of the signal-to-noise ratio (SNR) of the lidar sensor 102. How out 3 As can be seen, the noise level 302 has increased values in a certain sub-area 203 of the detection area 202, ie for certain detection angles 301, which suggests the presence of a disturbance from another lidar sensor 210. This in turn suggests that the lidar sensor 102 of the vehicle 100 interferes with another lidar sensor 210 in the determined subarea 203.

Die Vorrichtung 101 kann eingerichtet sein, den räumlichen Verlauf 300 des Rauschpegels 302 des Lidarsensors 102 mit einem Schwellenwert 304 zu vergleichen. Basierend auf dem Vergleich kann ein Teilbereich 203 des Erfassungsbereichs 202 des Lidarsensors 102 ermittelt werden, in dem eine Störung durch einen anderen Lidarsensor 210 vorliegt (und in dem somit der Lidarsensor 102 des Fahrzeugs 100 einen anderen Lidarsensor 210 stört).The device 101 can be set up to compare the spatial profile 300 of the noise level 302 of the lidar sensor 102 with a threshold value 304. Based on the comparison, a portion 203 of the detection area 202 of the lidar sensor 102 can be determined in which there is interference from another lidar sensor 210 (and in which the lidar sensor 102 of the vehicle 100 therefore interferes with another lidar sensor 210).

Eine Verkehrsüberwachung (basierend auf Lidar) kann somit in dem Fahrzeug-Lidarsensor 102 ein Störsignal und/oder Hintergrundrauschen bewirken. Dieses Störsignal kann erkannt werden. Ferner kann der Lidarsensor 102 des Fahrzeugs 100 in den entsprechenden Segmenten (d.h. in dem entsprechenden Teilbereich 203) des Sichtkegels 202 des Lidarsensors 102 ausgeschaltet werden. So kann eine Störung der Verkehrsüberwachung durch den Fahrzeug-Lidarsensor 102 in effizienter und zuverlässiger Weise vermieden werden.Traffic monitoring (based on lidar) can thus cause an interference signal and/or background noise in the vehicle lidar sensor 102. This interference signal can be detected. Furthermore, the lidar sensor 102 of the vehicle 100 can be switched off in the corresponding segments (i.e. in the corresponding subarea 203) of the viewing cone 202 of the lidar sensor 102. In this way, disruption of traffic monitoring by the vehicle lidar sensor 102 can be avoided in an efficient and reliable manner.

4 zeigt ein Ablaufdiagramm eines (ggf. Computer-implementierten) Verfahrens 400 zur Vermeidung von Störungen durch einen Lidarsensor 102 eines (Kraft-) Fahrzeugs 100. Das Verfahren 400 umfasst das Ermitteln 401 eines Teilbereichs 203 des Erfassungsbereichs 202 des Lidarsensors 102, in dem eine Messstörung des Lidarsensors 102 vorliegt oder vorliegen könnte. Dabei kann insbesondere ein Teilbereich 203 ermittelt werden, in dem eine durch einen anderen Lidarsensor 210 verursachte Messstörung des Lidarsensors 102 vorliegt oder vorliegen könnte. 4 shows a flowchart of a (possibly computer-implemented) method 400 for avoiding interference from a lidar sensor 102 of a (motor) vehicle 100. The method 400 includes determining 401 a partial area 203 of the detection area 202 of the lidar sensor 102 in which a measurement interference of the lidar sensor 102 exists or could exist. In particular, a partial area 203 can be determined in which a measurement disturbance of the lidar sensor 102 caused by another lidar sensor 210 exists or could exist.

Das Verfahren 400 umfasst ferner das Unterbinden 402 des Betriebs des Lidarsensors 102 innerhalb des ermittelten Teilbereichs 203. Andererseits kann der Betrieb des Lidarsensors 102 außerhalb des ermittelten Teilbereichs 203 fortgeführt werden.The method 400 further includes preventing 402 the operation of the lidar sensor 102 within the determined sub-area 203. On the other hand, the operation of the lidar sensor 102 can be continued outside the determined sub-area 203.

Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die gezeigten Ausführungsbeispiele beschränkt. Insbesondere ist zu beachten, dass die Beschreibung und die Figuren nur beispielhaft das Prinzip der vorgeschlagenen Verfahren, Vorrichtungen und Systeme veranschaulichen sollen.The present invention is not limited to the exemplary embodiments shown. In particular, it should be noted that the description and the figures are only intended to illustrate the principle of the proposed methods, devices and systems by way of example.

Claims (10)

Vorrichtung (101) zur Vermeidung von Störungen durch einen Lidarsensor (102) eines Fahrzeugs (100); wobei die Vorrichtung (101) eingerichtet ist, - einen Teilbereich (203) eines Erfassungsbereichs (202) des Lidarsensors (102) zu ermitteln, in dem eine Messstörung des Lidarsensors (102) vorliegt oder vorliegen könnte, die von einem anderen Lidarsensor (210) verursacht wird; und - den Betrieb des Lidarsensors (102) innerhalb des ermittelten Teilbereichs (203) zu unterbinden.Device (101) for avoiding interference from a lidar sensor (102) of a vehicle (100); wherein the device (101) is set up, - to determine a partial area (203) of a detection area (202) of the lidar sensor (102) in which there is or could be a measurement interference of the lidar sensor (102) which is caused by another lidar sensor (210); and - to prevent the operation of the lidar sensor (102) within the determined sub-area (203). Vorrichtung (101) gemäß Anspruch 1, wobei die Vorrichtung (101) eingerichtet ist, - Rauschinformation in Bezug auf einen Rauschpegel (302) eines Messsignals des Lidarsensors (102) für unterschiedliche Erfassungswinkel (301) innerhalb des Erfassungsbereichs (202) des Lidarsensors (102) zu ermitteln; und - den Teilbereich (203) des Erfassungsbereichs (202) auf Basis der Rauschinformation zu ermitteln.Device (101) according to Claim 1 , wherein the device (101) is set up to - determine noise information in relation to a noise level (302) of a measurement signal of the lidar sensor (102) for different detection angles (301) within the detection range (202) of the lidar sensor (102); and - to determine the sub-area (203) of the detection area (202) based on the noise information. Vorrichtung (101) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei - der Erfassungsbereich (202) des Lidarsensors (102) einem Azimut- und/oder Höhenwinkelbereich entspricht; und - der Teilbereich (203) einem Ausschnitt aus dem Azimut- und/oder Höhenwinkelbereich entspricht.Device (101) according to one of the preceding claims, wherein - the detection range (202) of the lidar sensor (102) corresponds to an azimuth and/or elevation angle range; and - The partial area (203) corresponds to a section of the azimuth and/or elevation angle range. Vorrichtung (101) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Vorrichtung (101) eingerichtet ist, - zu bestimmen, ob die Messstörung des Lidarsensors (102) durch einen anderen Lidarsensor (210) einer Verkehrsüberwachung oder durch einen anderen Lidarsensor (210) eines anderen Verkehrsteilnehmers bewirkt wird; und - den Betrieb des Lidarsensors (102) innerhalb des ermittelten Teilbereichs (203) zu unterbinden, wenn, insbesondere nur dann, wenn, bestimmt wird, dass die Messstörung des Lidarsensors (102) durch einen anderen Lidarsensor (210) einer Verkehrsüberwachung bewirkt wird; und/oder - den Betrieb des Lidarsensors (102) innerhalb des ermittelten Teilbereichs (203) nicht zu unterbinden, wenn bestimmt wird, dass die Messstörung des Lidarsensors (102) durch einen anderen Lidarsensor (210) eines anderen Verkehrsteilnehmers bewirkt wird.Device (101) according to one of the preceding claims, wherein the device (101) is set up - to determine whether the measurement interference of the lidar sensor (102) is caused by another lidar sensor (210) of a traffic surveillance or by another lidar sensor (210) of another road user; and - to prevent the operation of the lidar sensor (102) within the determined sub-area (203) if, in particular only if, it is determined that the measurement interference of the lidar sensor (102) is caused by another lidar sensor (210) of a traffic monitoring system; and/or - not to prevent the operation of the lidar sensor (102) within the determined sub-area (203) if it is determined that the measurement interference of the lidar sensor (102) is caused by another lidar sensor (210) of another road user. Vorrichtung (101) gemäß Anspruch 4, wobei die Vorrichtung (101) eingerichtet ist, auf Basis einer räumlichen Lage des ermittelten Teilbereichs (203) innerhalb des Erfassungsbereichs (202) des Lidarsensors (102) zu erkennen, ob die Messstörung durch einen anderen Lidarsensor (210) einer Verkehrsüberwachung oder durch einen anderen Lidarsensor (210) eines anderen Verkehrsteilnehmers bewirkt wird.Device (101) according to Claim 4 , wherein the device (101) is set up to detect, based on a spatial position of the determined partial area (203) within the detection area (202) of the lidar sensor (102), whether the measurement interference is caused by another lidar sensor (210) of a traffic monitoring system or by one another lidar sensor (210) of another road user is effected. Vorrichtung (101) gemäß einem der Ansprüche 4 bis 5, wobei die Vorrichtung (101) eingerichtet ist, zu bestimmen, dass die Messstörung durch einen anderen Lidarsensor (210) einer Verkehrsüberwachung bewirkt wird, wenn - der Teilbereich (203) in einem Höhenwinkelbereich oberhalb eines vordefinierten Mindesthöhenwinkels angeordnet ist; und/oder - der Teilbereich (203) in einem Azimutwinkelbereich angeordnet ist, der darauf schließen lässt, dass der andere Lidarsensor (210) neben einer von dem Fahrzeug (100) befahrenen Fahrbahn angeordnet ist.Device (101) according to one of Claims 4 until 5 , wherein the device (101) is set up to determine that the measurement interference is caused by another lidar sensor (210) of a traffic surveillance if - the partial area (203) is arranged in an elevation angle range above a predefined minimum elevation angle; and/or - the partial area (203) is arranged in an azimuth angle range, which suggests that the other lidar sensor (210) is arranged next to a road traveled by the vehicle (100). Vorrichtung (101) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Vorrichtung (101) eingerichtet ist, - den Betrieb des Lidarsensors (102) begrenzt auf den ermittelten Teilbereich (203) zu unterbinden; und/oder - zu bewirken, dass außerhalb des ermittelten Teilbereichs (203) weiterhin eine Umfelderfassung durch den Lidarsensor (102) erfolgt.Device (101) according to one of the preceding claims, wherein the device (101) is set up - to prevent the operation of the lidar sensor (102) limited to the determined sub-area (203); and or - to ensure that the lidar sensor (102) continues to detect the environment outside the determined sub-area (203). Vorrichtung (101) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Vorrichtung (101) eingerichtet ist, wiederholt, an einer Sequenz von Überprüfungszeitpunkten, - jeweils einen aktuellen Teilbereich (203) des Erfassungsbereichs (202) des Lidarsensors (102) zu ermitteln, in dem eine Messstörung des Lidarsensors (102) vorliegt oder vorliegen könnte; und - den Betrieb des Lidarsensors (102) innerhalb des jeweils aktuellen Teilbereichs (203) zu unterbinden.Device (101) according to one of the preceding claims, wherein the device (101) is set up, repeatedly, at a sequence of checking times, - to determine a current partial area (203) of the detection area (202) of the lidar sensor (102) in which a measurement error in the lidar sensor (102) exists or could exist; and - to prevent the operation of the lidar sensor (102) within the current sub-area (203). Vorrichtung (101) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Vorrichtung (101) eingerichtet ist, - ausgehend von einem für einen ersten Überwachungszeitpunkt ermittelten Teilbereich (203) einen angepassten Teilbereich (203) für einen nachfolgenden zweiten Überwachungszeitpunkt zu prädizieren, insbesondere unter Berücksichtigung einer Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs (100); und - den Betrieb des Lidarsensors (102) an den nachfolgenden zweiten Überwachungszeitpunkt innerhalb des prädizierten, angepassten Teilbereichs (203) zu unterbinden.Device (101) according to one of the preceding claims, wherein the device (101) is set up - based on a sub-area (203) determined for a first monitoring time, predicting an adapted sub-area (203) for a subsequent second monitoring time, in particular taking into account a driving speed of the vehicle (100); and - to prevent the operation of the lidar sensor (102) at the subsequent second monitoring time within the predicted, adapted sub-area (203). Verfahren (400) zur Vermeidung von Störungen durch einen Lidarsensor (102) eines Fahrzeugs (100); wobei das Verfahren (400) umfasst, - Ermitteln (401) eines Teilbereichs (203) eines Erfassungsbereichs (202) des Lidarsensors (102), in dem eine Messstörung des Lidarsensors (102) vorliegt oder vorliegen könnte, die von einem anderen Lidarsensor (210) verursacht wird; und - Unterbinden (402) des Betriebs des Lidarsensors (102) innerhalb des ermittelten Teilbereichs (203).Method (400) for avoiding interference from a lidar sensor (102) of a vehicle (100); wherein the method (400) comprises, - Determining (401) a partial area (203) of a detection area (202) of the lidar sensor (102) in which there is or could be a measurement disturbance of the lidar sensor (102) which is caused by another lidar sensor (210); and - Preventing (402) the operation of the lidar sensor (102) within the determined sub-area (203).
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