DE102022204776B3 - Method for locating a vehicle within a SAR image - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Lokalisieren eines Fahrzeuges (1) innerhalb eines SAR-Bildes eines Radarsystems des Fahrzeuges (1), bei dem das Radarsystem Radarsignale aussendet, welche an Objekten in der Umgebung des Fahrzeuges (1) reflektiert werden, das Radarsystem anhand von Radardetektionen eine SAR-Signatur (6) für die erfassten Objekte erstellt und basierend darauf ein SAR-Bild der Umgebung des Fahrzeuges (1) generiert, das Radarsystem Einzeldetektionen (7) erfasst, und die Einzeldetektionen mit dem SAR-Bild abgeglichen werden, um das Fahrzeug (1) im SAR-Bild zu lokalisieren.The invention relates to a method for locating a vehicle (1) within an SAR image of a radar system of the vehicle (1), in which the radar system emits radar signals which are reflected by objects in the area surrounding the vehicle (1), the radar system using Radar detections create a SAR signature (6) for the detected objects and based on this a SAR image of the area surrounding the vehicle (1) is generated, the radar system records individual detections (7) and the individual detections are compared with the SAR image in order to Locate the vehicle (1) in the SAR image.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Lokalisieren eines Fahrzeuges innerhalb eines SAR-Bildes eines Radarsystems des Fahrzeuges, ein Radarsystem für ein Fahrzeug zum Erzeugen eines SAR-Bildes, ein Fahrzeug aufweisend ein entsprechendes Radarsystem sowie eine Verwendung des erfindungsgemäßen Radarsystems.The present invention relates to a method for locating a vehicle within an SAR image of a radar system of the vehicle, a radar system for a vehicle for generating a SAR image, a vehicle having a corresponding radar system and use of the radar system according to the invention.

Technologischer HintergrundTechnological background

Aus dem Stand der Technik sind Radartechniken bekannt, mittels denen hochauflösende Radarinformationen, nachfolgend auch als Radarbild bezeichnet, gewonnen werden können. Derartige hochauflösende Radarbilder sind insbesondere für das autonome Fahren von Fahrzeugen von hoher Relevanz. Insbesondere das Synthetische-Apertur-Radar (SAR) ermöglicht eine hohe räumliche Auflösung. Die Berechnung von hochauflösenden Radarinformationen, insbesondere bei SAR-Radarsystemen, erfordert einen sehr hohen Rechenaufwand, da neben der hochgenauen Kenntnis der Bewegungsbahn des Fahrzeugs, an dem sich das Radarsystem befindet, jeder Rasterbereich bzw. Pixel des Radarbildes unter Berücksichtigung mehrerer rampenartiger oder pulsartiger Radarsignale berechnet werden muss. Daher sind die Systemanforderungen an ein Radarsystem mit hoher räumlicher Auflösung und Echtzeit- bzw. quasi-Echtzeit-Anforderungen sehr hoch, insbesondere im Hinblick auf die Größe des Systemspeichers bzw. der Prozessorleistung.Radar techniques are known from the prior art, by means of which high-resolution radar information, also referred to below as radar image, can be obtained. Such high-resolution radar images are particularly relevant for autonomous driving of vehicles. Synthetic Aperture Radar (SAR) in particular enables high spatial resolution. The calculation of high-resolution radar information, especially in the case of SAR radar systems, requires a great deal of computing effort because, in addition to the highly precise knowledge of the trajectory of the vehicle on which the radar system is located, each grid area or pixel of the radar image is calculated taking into account several ramp-like or pulse-like radar signals must become. The system requirements for a radar system with high spatial resolution and real-time or quasi-real-time requirements are therefore very high, particularly with regard to the size of the system memory and the processor capacity.

Stand der TechnikState of the art

Für hoch automatisierte Fahrfunktionen wie den Highway Piloten oder vollautomatisiertes Einparken ohne Fahrereingriff werden redundante Sensorsysteme benötigt, die eine hochgenaue und robuste Lokalisierung erlauben. Die Lokalisierung kann beispielsweise auf Basis von visuellen Landmarken realisiert werden (wie beispielsweise beschrieben in S. Luthardt, V. Willert and J. Adamy, „LLama-SLAM: Learning High-Quality Visual Landmarks for Long-Term Mapping and Localization“, 21st International Conference on Intelligent Transportation Systems (ITSC), Maui, Hawaii, USA, 2018, S. 2645-2652 Diese werden mit Hilfe von am Fahrzeug montierten Kamerasensoren generiert. Durch die eingesetzte Kamera können jedoch Einschränkungen entstehen, wie z. B. dass bei schlechter Sicht wie Regen, Nebel oder Schneefall relevante Landmarken gegebenenfalls nicht mehr zuverlässig erkannt werden können. Derartige Lokalisierungs-Systeme auf Basis von visuellen Landmarken können somit in kritischen Szenarien leichter versagen oder ungenaue Ergebnisse liefern, wenn beispielsweise das Wetter schlecht ist und die relevanten Landmarken nicht in Sicht sind.For highly automated driving functions such as the Highway Pilot or fully automated parking without driver intervention, redundant sensor systems are required that allow highly accurate and robust localization. The localization can be realized, for example, on the basis of visual landmarks (as described, for example, in S. Luthardt, V. Willert and J. Adamy, "LLama-SLAM: Learning High-Quality Visual Landmarks for Long-Term Mapping and Localization", 21st International Conference on Intelligent Transportation Systems (ITSC), Maui, Hawaii, USA, 2018, p Visibility such as rain, fog or snowfall may no longer reliably detect relevant landmarks. Such localization systems based on visual landmarks can therefore fail more easily in critical scenarios or deliver inaccurate results, for example if the weather is bad and the relevant landmarks are not in sight are.

Dagegen sind sogenannte radarbasierte SLAM (Simultaneous Localization and Mapping)-Verfahren im Vorteil. Hier ist allerdings die erreichbare Winkelauflösung und die damit verbundene Genauigkeit der Radarkarte, durch die limitierte Anzahl an Antennen und Aperturgröße im Radarsensor limitiert. Hochauflösende Radarsensoren sind zudem mit einem erhöhten Kosten- und Herstellungsaufwand verbunden. Beispielsweise wird in Jürgens, N. Koch and M. -M. Meinecke, „Radar-based Automotive Localization using Landmarks in a Multimodal Sensor Graph-based Approach,“ 21st International Radar Symposium (IRS), 2020, S. 373-378, doi: 10.23919/IRS48640.2020.9253921 ein System beschrieben, welches Landmarken auf Basis von Radardaten erfasst. Die DE 10 2020 205 187 A1 beschreibt einen Radarvorrichtung mit mindestens einem Radarsensor und einer Recheneinrichtung, welche dazu ausgebildet ist, die Radarmessdaten des Radarsensors mittels SAR-Verfahren auszuwerten, um ein Radarbild zu erzeugen, das Radarbild später mittels eines SLAM-Verfahrens ausgewertet wird, um eine Umgebungskarte zu erzeugen und den mindestens einen Radarsensor in der Umgebungskarte zu lokalisieren. Mit der Radarvorrichtung lässt sich eine absolute Lokalisierung erreichen, indem die erzeugte Umgebungskarte bzw. ein Kartenausschnitt mit einer gespeicherten bekannten Umgebungskarte verglichen wird, wobei ein Abgleich von wenigen Landmarken erfolgt.In contrast, so-called radar-based SLAM (Simultaneous Localization and Mapping) methods have an advantage. Here, however, the achievable angular resolution and the associated accuracy of the radar map is limited by the limited number of antennas and aperture size in the radar sensor. High-resolution radar sensors are also associated with increased costs and manufacturing effort. For example, in Jürgens, N. Koch and M. -M. Meinecke, "Radar-based Automotive Localization using Landmarks in a Multimodal Sensor Graph-based Approach," 21st International Radar Symposium (IRS), 2020, pp. 373-378, doi: 10.23919/IRS48640.2020.9253921 described a system which landmarks on Detected based on radar data. The DE 10 2020 205 187 A1 describes a radar device with at least one radar sensor and a computing device, which is designed to evaluate the radar measurement data of the radar sensor using SAR methods to generate a radar image, the radar image is later evaluated using a SLAM method to generate a map of the surroundings and the locate at least one radar sensor on the map of the area. Absolute localization can be achieved with the radar device by comparing the generated map of the surroundings or a map section with a stored known map of the surroundings, a comparison of a few landmarks taking place.

Ferner arbeiten bisherige Systeme in der Regel mit aufakkumulierten Radar Punktwolken. Ein besonderer Ansatz ist zudem die Generierung von SAR-Bildern mit Hilfe eines Synthetic Aperture Radars (SAR), wie beispielsweise beschrieben in H. Iqbal, A. Loeffler, M. Mejdoub, F. Gruson, „Realistic SAR Implementation for Automotive Applications“, 17th European Radar Conference, Utrecht. Die Nutzung von SAR verspricht dabei eine deutlich höhere Auflösung der generierten Karte mit geringem Hardwareaufwand. Es können dabei z. B. bereits verbaute Seitenradare verwendet werden, wobei theoretisch auch nur ein Radar mit nur einer Antenne ausreichend ist. Beispielsweise sind auch in DE 10 2015 201 828 A1 und DE 10 2017 123 902 A1 Verfahren für Radarsysteme beschrieben, bei denen Bilder auf Basis von SAR erzeugt werden. Ferner beschreibt DE 10 2018 124 215 A1 ein Verfahren, bei dem den von den jeweiligen Radarsensoren erhaltenen Empfangsinformationen Ortsinformationen zugeordnet werden, die dabei eine Ortsreferenz für die Empfangsinformationen bilden.Furthermore, previous systems usually work with accumulated radar point clouds. A special approach is also the generation of SAR images using a Synthetic Aperture Radar (SAR), as described for example in H. Iqbal, A. Loeffler, M. Mejdoub, F. Gruson, "Realistic SAR Implementation for Automotive Applications", 17th European Radar Conference, Utrecht. The use of SAR promises a significantly higher resolution of the generated map with little hardware effort. It can z. B. already installed side radars can be used, with theoretically only one radar with only one antenna is sufficient. For example, also in DE 10 2015 201 828 A1 and DE 10 2017 123 902 A1 Methods for radar systems are described in which images are generated on the basis of SAR. Further describes DE 10 2018 124 215 A1 a method in which location information is assigned to the received information received from the respective radar sensors, which information forms a location reference for the received information.

Die DE 10 2017 221 691 A1 beschreibt ein Verfahren zur Eigenlokalisierung eines Fahrzeugs in seinem Umfeld, wobei während der Fahrt des Fahrzeugs die Umgebung mittels Radarsensorik erfasst und eine Karte anhand von Reflexpunkten erstellt wird, wobei nicht-stationäre Reflexpunkte aussortiert und nur stationäre Reflexpunkte verwendet werden. Anschließend werden die Reflexpunkte mit denjenigen der Karte verglichen, um die Position des Fahrzeugs in der Karte zu ermitteln.The DE 10 2017 221 691 A1 describes a method for self-localization of a vehicle in its environment, with the environment being detected by means of radar sensors while the vehicle is driving and a map based on reflex points is created, whereby non-stationary reflex points are sorted out and only stationary reflex points are used. The reflex points are then compared with those on the map to determine the vehicle's position on the map.

Aus JP 5 047 290 B2 ist ein Verfahren bekannt bei dem, ein Radarsensor mit synthetischer Apertur ein SAR-Image erzeugt, wenn sich das Fahrzeug z. B. entlang eines Parkplatzes bewegt, und durch dessen Verarbeitung die Breite und Länge des Parkplatzes bestimmt wird.Out of JP 5 047 290 B2 a method is known in which a radar sensor with a synthetic aperture generates a SAR image when the vehicle moves e.g. B. moved along a parking lot, and by processing the width and length of the parking space is determined.

Aus DE 10 2020 207 879 A1 ist Verfahren zum Betrieb eines Radarsensors in einem Kraftfahrzeug bekannt, bei dem in einem SAR-Messmodus nach dem Prinzip der synthetischen Apertur eine Ortung von Objekten, einschließlich stationärer Objekte, mit hoher Winkelauflösung stattfindet, wobei derselbe Radarsensor zeitversetzt oder zeitgleich im SAR-Messmodus und in einem Doppler-Messmodus betrieben wird, wobei in dem Doppler-Messmodus die Relativgeschwindigkeiten von Objekten, einschließlich bewegter Objekte, mit einer zeitlichen Auflösung gemessen werden, die größer ist als die zeitliche Auflösung im SAR-Messmodus. Zwischen SAR-Messmodus und Doppler-Messmodus kann dabei abhängig von der jeweiligen Verkehrssituation umgeschaltet werden.Out of DE 10 2020 207 879 A1 method for operating a radar sensor in a motor vehicle is known, in which, in a SAR measurement mode, objects, including stationary objects, are located with high angular resolution in a SAR measurement mode based on the principle of the synthetic aperture, with the same radar sensor being operated with a time delay or at the same time in the SAR measurement mode and in a Doppler measurement mode is operated, the relative speeds of objects, including moving objects, being measured in the Doppler measurement mode with a time resolution that is greater than the time resolution in the SAR measurement mode. It is possible to switch between SAR measurement mode and Doppler measurement mode depending on the traffic situation.

Ferner beschreibt die DE 10 2014 217 847 A1 ein Fahrerassistenzsystem zum Aktualisieren einer digitalen Karte, welches eine Abweichung zwischen einer von der fahrzeuginternen Umfeldsensoreinrichtung erfassten Relativposition einer Landmarke und der aus der digitalen Karte erhältlichen Relativposition bestimmt. Diese Abweichung kann dann durch die Kommunikation zwischen benachbarten Fahrzeugen verifiziert und danach zur Aktualisierung der digitalen Karte verwendet werden.Also describes the DE 10 2014 217 847 A1 a driver assistance system for updating a digital map, which determines a deviation between a relative position of a landmark detected by the vehicle-internal environment sensor device and the relative position obtainable from the digital map. This deviation can then be verified through communication between neighboring vehicles and then used to update the digital map.

Aufgabe der vorliegenden ErfindungObject of the present invention

Ausgehend hiervon ist es Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren anzugeben, mittels dem eine verlässliche und hochgenaue Lokalisierung in Automotive SAR-Bildern ermöglicht wird.Proceeding from this, it is the object of the invention to specify a method by means of which reliable and highly precise localization in automotive SAR images is made possible.

Erfindungsgemäße LösungSolution according to the invention

Die vorstehende Aufgabe wird durch die Merkmalskombination des Anspruchs 1 sowie der nebengeordneten Ansprüche gelöst. Zweckmäßiger Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beansprucht.The above object is achieved by the combination of features of claim 1 and the independent claims. Further developments of the invention are claimed in the dependent claims.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Lokalisieren eines Fahrzeuges innerhalb eines SAR-Bildes eines Radarsystems des Fahrzeuges, sendet das Radarsystem Radarsignale aus, welche an Objekten in der Umgebung des Fahrzeuges reflektiert und vom Radarsystem wieder empfangen werden. Das Radarsystem kann dann anhand der Radardetektionen eine SAR-Signatur für die erfassten Objekte erstellen und basierend darauf ein SAR-Bild der Umgebung des Fahrzeuges generieren. Ferner erfasst das Radarsystem auch Einzeldetektionen bzw. Einzelreflexionen, die mit dem SAR-Bild abgeglichen werden, wobei die Einzeldetektionen in das SAR-Bild übernommen werden bzw. die im SAR-Bild erfassten SAR-Signaturen mit den Einzeldetektionen überlagert bzw. abgeglichen werden, um dann das Fahrzeug im SAR-Bild zu lokalisieren. Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird eine zusätzliche Funktionalität zur hochgenaueren Lokalisierung (autonomes fahren Level 3/ 4) bereitgestellt. Daraus resultiert der Vorteil, dass eine deutlich höhere laterale Auflösung als im herkömmlichen Radarzyklus erzielt wird. Zudem stellt das Verfahren eine kostengünstige Implementierung von hochgenauen Lokalisierungsaufgaben ohne zusätzliche Sensorik zur Verfügung, womit eine verlässliche und hochgenaue Lokalisierung in Automotive SAR-Bildern ermöglicht wird.In the method according to the invention for locating a vehicle within an SAR image of a radar system of the vehicle, the radar system emits radar signals which are reflected on objects in the vicinity of the vehicle and are received again by the radar system. The radar system can then use the radar detections to create an SAR signature for the detected objects and, based on this, generate an SAR image of the vehicle's surroundings. Furthermore, the radar system also records individual detections or individual reflections, which are compared with the SAR image, with the individual detections being incorporated into the SAR image or the SAR signatures recorded in the SAR image being superimposed or compared with the individual detections then locate the vehicle in the SAR image. The method according to the invention provides additional functionality for more precise localization (autonomous driving level 3/4). This results in the advantage that a significantly higher lateral resolution is achieved than in the conventional radar cycle. In addition, the method provides a cost-effective implementation of high-precision localization tasks without additional sensors, which enables reliable and high-precision localization in automotive SAR images.

Vorzugsweise ist ein erster Modus vorgesehen, in dem das Radarsystem Radardetektionen für eine SAR-Signatur erfasst und ein zweiter Modus vorgesehen, in dem das Radarsystem Einzeldetektionen erfasst.A first mode is preferably provided in which the radar system records radar detections for an SAR signature and a second mode is provided in which the radar system records individual detections.

Zweckmäßigerweise können der erste Modus und der zweite Modus im Wechsel nacheinander oder parallel nebeneinander erfolgen.The first mode and the second mode can expediently take place alternately one after the other or in parallel next to one another.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung können anhand des Abgleichs der Einzeldetektionen mit dem SAR-Bild, zusätzlich auch andere Objekte im SAR-Bild lokalisiert werden.According to a further embodiment of the invention, other objects can also be localized in the SAR image using the comparison of the individual detections with the SAR image.

Ferner können auch Navigationsdaten erfasst und/oder empfangen werden (z. B. durch das Navigationssystem), die dem SAR-Bild, insbesondere Pixelweise, hinterlegt werden.Furthermore, navigation data can also be recorded and/or received (e.g. by the navigation system), which are stored in the SAR image, in particular pixel by pixel.

Zweckmäßigerweise können die Navigationsdaten dazu vorgesehen sein, das Fahrzeug oder Objekte in der Umgebung des Fahrzeuges zu lokalisieren.The navigation data can expediently be provided for locating the vehicle or objects in the vicinity of the vehicle.

Ferner beansprucht die vorliegende Erfindung ein Radarsystem für ein Fahrzeug, umfassend zumindest einen Radarsensor, welches ein SAR-Bild erzeugt, wobei das Fahrzeug anhand eines erfindungsgemäßen Verfahrens lokalisiert wird.Furthermore, the present invention claims a radar system for a vehicle, comprising at least one radar sensor, which generates a SAR image, with the vehicle being localized using a method according to the invention.

Zudem beansprucht die vorliegende Erfindung ein Fahrzeug, umfassend ein erfindungsgemäßes Radarsystem.In addition, the present invention claims a vehicle comprising a radar system according to the invention.

Ferner umfasst die vorliegende Erfindung zudem das Verwenden eines erfindungsgemäßen Radarsystems zum Überprüfen der Funktionsfähigkeit des Radarsystems. Hierbei werden Radardetektionen beim Stop des Fahrzeuges (z. B. beim Abstellen/Parken des Fahrzeuges) erfasst, wobei ein SAR-Bild erstellt wird und das Fahrzeug und/oder Objekte im SAR-Bild nach dem erfindungsgemäßen Verfahren lokalisiert wird/werden. Das erste SAR-Bild kann dann beispielsweise in einem Speicher des Radarsystems hinterlegt werden. Beim Start des Fahrzeuges können dann Radardetektionen erfasst werden, wobei das Fahrzeug und/oder Objekte im SAR-Bild anhand der Radardetektionen im letzten SAR-Bild lokalisiert wird/werden. Die Lokalisierung ist hierbei wichtig, um festzustellen, dass sich das Fahrzeug zwischen Stop und Start nicht bewegt hat. Dann können die Radardetektionen mit den Radardetektionen im SAR-Bild abgeglichen werden, so dass Abweichungen zwischen diesen erfasst werden (z. B. Abweichungen im Bild oder der Lokalisierung), wobei dadurch Rückschlüsse auf die Funktionalität des Radarsystems anhand der Abweichungen gezogen werden können. Beispielsweise kann von einem Misalignment bzw. einer Sensordejustage ausgegangen werden, wenn sich die Umgebung im SAR-Bild verändert (z. B. in Hinblick auf stationäre Objekte, wie Leitplanken, Straßenrandbebauung oder dergleichen) das Fahrzeug 1 aber die gleiche Lokalisation aufweist. In praktischer Weise kann das Radarsystem dann den Fahrer des Fahrzeuges auf eine derartige Dejustage hinweisen.Furthermore, the present invention also includes the use of a radar system according to the invention for checking the functionality of the radar system. In this case, radar detections are recorded when the vehicle is stopped (e.g. when the vehicle is switched off/parked), a SAR image being created and the vehicle and/or objects in the SAR image being localized using the method according to the invention. The first SAR image can then be stored in a memory of the radar system, for example. Radar detections can then be recorded when the vehicle is started, with the vehicle and/or objects in the SAR image being localized using the radar detections in the last SAR image. Localization is important here to determine that the vehicle has not moved between stop and start. The radar detections can then be compared with the radar detections in the SAR image, so that deviations between them are recorded (e.g. deviations in the image or the localization), whereby conclusions can be drawn about the functionality of the radar system based on the deviations. For example, a misalignment or a sensor misalignment can be assumed if the environment in the SAR image changes (eg with regard to stationary objects such as crash barriers, roadside buildings or the like) but the vehicle 1 has the same localization. In a practical way, the radar system can then inform the driver of the vehicle of such a misalignment.

Beschreibung der Erfindung anhand von AusführungsbeispielenDescription of the invention based on exemplary embodiments

Im Folgenden wird die Erfindung anhand von zweckmäßigen Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:

  • 1 eine vereinfachte Darstellung eines Verkehrsszenarios, bei dem ein Fahrzeug mittels Radarsensorik ein SAR-Bild erstellt gemäß einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens;
  • 2 eine vereinfachte Darstellung des Verkehrsszenarios aus 1 mit der eingetragenen SAR-Signatur des erstellten SAR-Bildes;
  • 3 eine vereinfachte Darstellung des Verkehrsszenarios aus 1, bei dem das Fahrzeug mittels Radarsensorik Einzeldetektionen erstellt, sowie
  • 4 eine vereinfachte Darstellung des SAR-Bildes aus 2 mit den eingetragenen Einzeldetektionen aus 3.
The invention is explained in more detail below using expedient exemplary embodiments. Show it:
  • 1 a simplified representation of a traffic scenario in which a vehicle uses radar sensors to create a SAR image according to an embodiment of the method according to the invention;
  • 2 a simplified representation of the traffic scenario 1 with the entered SAR signature of the created SAR image;
  • 3 a simplified representation of the traffic scenario 1 , in which the vehicle creates individual detections using radar sensors, as well as
  • 4 a simplified representation of the SAR image 2 with the entered individual detections 3 .

In 1 ist eine Verkehrssituation gezeigt, bei der ein Fahrzeug 1 mit einem erfindungsgemäßen Radarsystem ausgestattet ist. Das Radarsystem umfasst hierzu einen Radarsensor 2 mit größerer Reichweite (z. B. bis zu 300 m) und 4 Kurzreichweitenradare 3a-3d, die an den Fahrzeugecken angeordnet sind. Es ist jedoch auch denkbar, dass das Radarsystem mehr oder weniger Radarsensoren aufweist. Das hier eingesetzte Radarsystem kann sowohl ein SAR-Bild erstellen sowie Einzeldetektionen generieren. Dadurch können Hindernisse im Umfeld des Fahrzeuges erfasst werden, wie z. B. Straßenrandbebauung, ein parkendes Fahrzeug 5, Bordsteinkanten und dergleichen. Für die erfindungsgemäße Lösung wird zudem eine Lokalisierung mit Hilfe von Radareinzeldetektionen im zuvor erstellten SAR-Bild ermöglicht.In 1 a traffic situation is shown in which a vehicle 1 is equipped with a radar system according to the invention. For this purpose, the radar system comprises a radar sensor 2 with a longer range (e.g. up to 300 m) and 4 short-range radars 3a-3d, which are arranged at the corners of the vehicle. However, it is also conceivable that the radar system has more or fewer radar sensors. The radar system used here can both create a SAR image and generate individual detections. This means that obstacles in the area around the vehicle can be detected, e.g. B. Roadside development, a parked vehicle 5, curbs and the like. For the solution according to the invention, localization is also made possible with the aid of individual radar detections in the previously created SAR image.

Gemäß 2 wird dabei zunächst eine SAR-Signatur 6 erstellt und daraus ein SAR-Bild generiert, was z. B. anhand eines herkömmlichen Verfahrens zur Erstellung eines (hochgenauen) SAR-Bildes erfolgen kann. Beispielsweise können SAR-Signaturen 6 hierbei Parklücken und die Umgebung einer Parklücke, Bordsteinkanten, Bewuchs, andere Verkehrsteilnehmer wie parkende Autos 5 und dergleichen sein. Das Fahrzeug 1 erstellt somit während der Fahrt eine Karte bzw. ein SAR-Bild basierend auf SAR-Daten bzw. einer SAR-Signatur. Das SAR-Bild kann anschließend mit Navigations- bzw. GPS-Daten aus dem Navigationssystem, dem Boardcomputer des Fahrzeuges 1 oder dergleichen hinterlegt werden bzw. die GPS-Koordinaten können den Pixeln im SAR-Bild zugewiesen werden.According to 2 a SAR signature 6 is first created and a SAR image is generated from it, which z. B. can be done using a conventional method for creating a (highly accurate) SAR image. For example, SAR signatures 6 can be parking spaces and the surroundings of a parking space, curbs, vegetation, other road users such as parked cars 5 and the like. The vehicle 1 thus creates a map or a SAR image based on SAR data or a SAR signature while driving. The SAR image can then be stored with navigation or GPS data from the navigation system, the on-board computer of the vehicle 1 or the like, or the GPS coordinates can be assigned to the pixels in the SAR image.

Danach werden Einzeldetektionen 7 erfasst, wie in 3 gezeigt. Dies kann z. B. erfolgen, indem das Radarmessverfahren von einem ersten Modus (SAR-Modus) in einen zweiten Modus (Einzeldetektionsmodus) umgeschaltet wird oder indem diese parallel nebeneinander erfasst werden. Anschließend erfolgt eine Lokalisierung der Objekte im SAR-Bild mit Hilfe von Einzelradardetektionen, wobei die Einzeldetektionen in das SAR-Bild übernommen werden bzw. die im SAR-Bild erfassten SAR-Signaturen mit den Einzeldetektionen 7 überlagert bzw. abgeglichen werden, um die Objekte zu lokalisieren, wie in 4 gezeigt. Mittels der Radardetektionen kann dann das Fahrzeug im SAR-Bild bzw. auch Objekte im SAR-Bild lokalisiert werden. Ferner können die Navigations- bzw. GPS-Daten genutzt werden, um das Fahrzeug 1 oder andere Objekte in der Fahrzeugumgebung global zu lokalisieren.After that, individual detections 7 are recorded, as in 3 shown. This can e.g. This can be done, for example, by switching the radar measurement method from a first mode (SAR mode) to a second mode (single detection mode) or by detecting them side by side in parallel. The objects are then localized in the SAR image using individual radar detections, with the individual detections being incorporated into the SAR image or the SAR signatures recorded in the SAR image being superimposed or matched with the individual detections 7 in order to identify the objects locate as in 4 shown. The vehicle can then be localized in the SAR image or also objects in the SAR image by means of the radar detection. Furthermore, the navigation or GPS data can be used to globally localize the vehicle 1 or other objects in the vehicle environment.

In praktischer Weise kann das Verfahren in Parksituationen genutzt werden: Bei der Vorbeifahrt an einer Parklücke kann diese mittels SAR genau vermessen werden, wobei eine Umgebungskarte bzw. ein SAR-Bild generiert wird. Durch die komplette Vorbeifahrt an der Parklücke ist es dann möglich, diese komplett einzumessen. In überraschender Weise kann es beim darauffolgenden eigentlichen Parkvorgang Vorteile bringen, Radareinzeldetektionen zur Lokalisierung im SAR-Bild zu verwenden. Beispielsweise ist durch die Funktionsweise von SAR die Messung erst nach der Vorbeifahrt an Objekten komplett vorhanden. Hierbei ist es insbesondere sehr vorteilhaft, den SAR- und Radareinzeldetektionsmodus zur Lokalisierung zu verknüpfen.The method can be used in a practical way in parking situations: when driving past a parking space, this can be precisely measured using SAR, with a map of the surroundings or a SAR image being generated. By driving past the parking space completely, it is then possible to measure it completely. In a surprising way, the following actual Parking bring benefits to use radar single detections for localization in the SAR image. For example, due to the way SAR works, the measurement is only complete after the vehicle has passed objects. It is particularly advantageous here to link the SAR and radar single detection mode for localization.

Ferner kann das vorliegende Verfahren genutzt werden, um ein Sensormisalignment zu erfassen, indem nach dem Fahrzeugneustart die Radardetektionen mit dem beim Fahrzeugstop gespeichertem SAR-Bild abgeglichen bzw. angeglichen werden können. Sofern dann Abweichungen vorliegen, können diese zum automatischen Sensoralignment herangezogen werden, bei dem sich der Sensor automatisch einstellt, oder es kann genutzt werden, um dem Fahrer ein Missalignment anzuzeigen, so dass dieser eine Werkstatt aufsuchen kann.Furthermore, the present method can be used to detect a sensor misalignment in that, after the vehicle has been restarted, the radar detections can be compared or adjusted with the SAR image stored when the vehicle stopped. If deviations are then present, these can be used for automatic sensor alignment, in which the sensor adjusts itself automatically, or it can be used to indicate a misalignment to the driver so that he can visit a workshop.

Claims (9)

Verfahren zum Lokalisieren eines Fahrzeuges (1) innerhalb eines SAR-Bildes eines Radarsystems des Fahrzeuges (1), bei dem das Radarsystem Radarsignale aussendet, welche an Objekten in der Umgebung des Fahrzeuges (1) reflektiert werden, das Radarsystem anhand von Radardetektionen eine SAR-Signatur (6) für die erfassten Objekte erstellt und basierend darauf ein SAR-Bild der Umgebung des Fahrzeuges (1) generiert, das Radarsystem Einzeldetektionen (7) erfasst, und die Einzeldetektionen (7) mit dem SAR-Bild abgeglichen werden, wobei die Einzeldetektionen (7) in das SAR-Bild übernommen werden, indem die im SAR-Bild erfassten SAR-Signaturen (6) mit den Einzeldetektionen (7) überlagert werden, um das Fahrzeug (1) im SAR-Bild zu lokalisieren.A method for locating a vehicle (1) within a SAR image of a radar system of the vehicle (1), in which the radar system emits radar signals which are reflected by objects in the vicinity of the vehicle (1), the radar system uses radar detections to create an SAR signature (6) for the detected objects and, based on this, generates an SAR image of the vehicle's surroundings (1), the radar system records individual detections (7), and the individual detections (7) are compared with the SAR image, the individual detections (7) being incorporated into the SAR image by the SAR signatures (6) recorded in the SAR image being overlaid with the individual detections (7) in order to locate the vehicle (1) in the SAR image. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein erster Modus vorgesehen ist, in dem das Radarsystem Radardetektionen für eine SAR-Signatur erfasst und ein zweiter Modus vorgesehen ist, in dem das Radarsystem Einzeldetektionen erfasst.procedure after claim 1 , characterized in that a first mode is provided in which the radar system detects radar detections for a SAR signature and a second mode is provided in which the radar system detects individual detections. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Modus und der zweite Modus im Wechsel nacheinander oder parallel nebeneinander erfolgen.procedure after claim 2 , characterized in that the first mode and the second mode take place alternately one after the other or in parallel. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass anhand des Abgleichs der Einzeldetektionen mit dem SAR-Bild, zusätzlich auch andere Objekte im SAR-Bild lokalisiert werden.Method according to one of the preceding claims, characterized in that other objects are also localized in the SAR image on the basis of the comparison of the individual detections with the SAR image. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Navigationsdaten erfasst und/oder empfangen werden, die dem SAR-Bild hinterlegt werden.Method according to one of the preceding claims, characterized in that navigation data are recorded and/or received which are stored in the SAR image. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Navigationsdaten dazu vorgesehen sind, das Fahrzeug (1) oder Objekte in der Umgebung des Fahrzeuges (1) zu lokalisieren.procedure after claim 5 , characterized in that the navigation data are intended to locate the vehicle (1) or objects in the vicinity of the vehicle (1). Radarsystem für ein Fahrzeug (1), umfassend zumindest einen Radarsensor (2, 3a-3d), welches ein SAR-Bild erzeugt und das Fahrzeug (1) anhand eines Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche lokalisiert.Radar system for a vehicle (1), comprising at least one radar sensor (2, 3a-3d) which generates an SAR image and localizes the vehicle (1) using a method according to one of the preceding claims. Fahrzeug (1), umfassend ein Radarsystem nach Anspruch 7.Vehicle (1), comprising a radar system claim 7 . Verwenden eines Radarsystems nach Anspruch 7 zum Überprüfen der Funktionsfähigkeit des Radarsystems, wobei Radardetektionen beim Stop des Fahrzeuges (1) erfasst werden, wobei ein SAR-Bild erstellt wird und das Fahrzeug (1) und/oder Objekte im SAR-Bild gemäß eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1-6 lokalisiert wird/werden, und Radardetektionen beim Start des Fahrzeuges (1) erfasst werden, wobei die Radardetektionen beim Start des Fahrzeuges (1) mit dem SAR-Bild abgeglichen werden, so dass Abweichungen zwischen den Radardetektionen beim Start des Fahrzeuges (1) und den Radardetektionen im SAR-Bild erfasst werden, und Rückschlüsse auf die Funktionalität des Radarsystems anhand der Abweichungen gezogen werden.Using a radar system according to claim 7 for checking the functionality of the radar system, with radar detections being recorded when the vehicle (1) stops, with a SAR image being created and the vehicle (1) and/or objects in the SAR image using a method according to one of Claims 1 - 6 is/are localized, and radar detections are recorded when the vehicle (1) starts, the radar detections when the vehicle (1) starts are compared with the SAR image, so that deviations between the radar detections when the vehicle (1) starts and the Radar detections are recorded in the SAR image, and conclusions are drawn about the functionality of the radar system based on the deviations.
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