DE19944542A1

DE19944542A1 - Procedure for a vehicle, fitted with forwards facing radar, based determination of a vehicle trajectory in which the radar identifies road edge markers and uses these to determine the path to be followed

Info

Publication number: DE19944542A1
Application number: DE19944542A
Authority: DE
Inventors: Hubert Gramling; Wolfgang Lauer; Thomas Reichmann
Original assignee: DaimlerChrysler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 1999-09-17
Filing date: 1999-09-17
Publication date: 2001-04-12
Anticipated expiration: 2019-09-18
Also published as: DE19944542C2

Abstract

For each radar sampling unit (2-4) measurement steps determine distances to object points (28, 29) on fixed objects measured using distance beams (23, 24). From the object points distances (29a, 29b) between points are determined. It is then determined whether the distance between points fulfills a preset criterion and if so the fixed points are used to define a drive path for the vehicle.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur fahrzeugseitigen Be stimmung des Verlaufs einer von einem Fahrzeug befahrenen Fahr strecke, bei dem ein Vorausbereich des Fahrzeugs mittels einer radarstrahlungsbasierten Objekterfassungseinrichtung abgetastet wird, die eine oder mehrere Abtasteinheiten mit Abstastbereichen unterschiedlicher lateraler Flächenabdeckung zur Erfassung des Abstands dortiger Objekte vom Fahrzeug umfaßt.The invention relates to a method for loading the vehicle mood of the course of a drive driven by a vehicle route, in which a front area of the vehicle by means of a radar radiation-based object detection device scanned the one or more scanning units with scanning areas different lateral area coverage to record the Distance of objects there from the vehicle.

Ein derartiges Verfahren ist aus der DE 195 11 210 A1 bekannt. Beim dortigen Verfahren wird zum Erkennen von Hindernissen der Frontbereich eines Kraftfahrzeuges mittels Laserlicht oder Ra darwellen abgetastet. Durch Auswerten der Hindernisdaten wird die Spur von feststehenden Objekten entlang einer Fahrbahn ver folgt und mit einem geschätzten gekrümmten Weg des Kraftfahrzeu ges bezüglich der Objekte verglichen. Wird ein Objekt länger als eine bestimmte Mindestzeit in einem Warnbereich um das Kraft fahrzeug herum erfaßt, so löst dies einen Hindernisalarm mit Alarmton aus und bewirkt darüber hinaus ein entsprechendes An steuern von Bremsen oder Einheiten eines Automatikgetriebes.Such a method is known from DE 195 11 210 A1. In the process there, the obstacle is recognized Front area of a motor vehicle using laser light or Ra darwellen sampled. By evaluating the obstacle data ver the track of fixed objects along a road follows and with an estimated curved path of the motor vehicle compared in terms of objects. If an object is longer than a certain minimum time in a warning area around the force vehicle detected around, this triggers an obstacle alarm Alarm tone off and also causes a corresponding on control of brakes or units of an automatic transmission.

In der DE 25 53 302 A1 ist eine Radareinheit für Kraftfahrzeuge offenbart, die Radarwellen über zwei Sendeantennen entsprechend einem Doppelkeulendiagramm in einen Frontbereich des Kraftfahr zeuges abstrahlt. Diese Radarstrahlen werden an radarsensitiven Objekten, die sich auf der Fahrbahn befinden, zur Radareinheit zurückreflektiert. Aus dem reflektierten Signal wird dann auf den Ablagewinkel der Objekte zur Fahrzeuglängsachse und deren Abstand zum Fahrzeug geschlossen.DE 25 53 302 A1 describes a radar unit for motor vehicles discloses the radar waves via two transmission antennas accordingly a double lobe diagram in a front area of the motor vehicle radiates stuff. These radar beams are sensitive to radar Objects that are on the road to the radar unit reflected back. The reflected signal then turns up the angle of deposit of the objects to the vehicle's longitudinal axis and their Distance to the vehicle closed.

In der EP 0 514 343 A2 ist ein automatisches Fahrzeugführungssy stem beschrieben, in dem ein Verfahren zur Abschätzung eines Fahrstreckenverlaufs durch Detektieren und Spurverfolgung von vor dem Fahrzeug liegenden Objekten durchgeführt wird, die mit tels Radarwellen erfaßt werden. Zur Abschätzung des Fahrstrec kenverlaufs wird ein entsprechender Fahrzeugnahbereich mittels eines Kreisbogens approximiert, dessen Parameter aus den Daten der Spurverfolgung von Objekten am Straßenrand ermittelt werden.EP 0 514 343 A2 describes an automatic vehicle guidance system stem described in which a method for estimating a Route by detecting and tracking of objects lying in front of the vehicle is carried out with means radar waves are detected. To estimate the driving distance a corresponding near-vehicle area is determined by means of approximates an arc, the parameters of which are derived from the data tracking objects on the side of the road.

In der EP 0 464 821 A1 ist ein Verfahren zur Abschätzung des Fahrstreckenverlaufs für ein Kraftfahrzeug offenbart, bei dem mittels Radar radarsensitive Objekte am Straßenrand, z. B. Leit planken, Führungsmarkierungen oder Bäume, erfaßt werden und auf grund von erfaßten Daten deren Spur verfolgt wird. Zur Abschät zung des Fahrstreckenverlaufs wird ein Fahrbahnnahbereich in ei ner gegenüber einer Kreislinienapproximation verbesserten Approximation als Cornu-Spirale angesetzt, deren Parameter aus den Objektspurverfolgungsdaten durch Maximieren einer vorgegebe nen Funktion gewonnen werden. Unterschreitet das ermittelte Ma ximum der vorgegebenen Funktion einen Schwellwert, was der Fall ist, wenn nicht genügend Objekte am Straßenrand erfaßt werden, so wird aus einem eingestellten Lenkwinkel auf den Fahrbahnver lauf geschlossen.EP 0 464 821 A1 describes a method for estimating the Route course for a motor vehicle disclosed, in which radar sensitive objects on the roadside using radar, e.g. B. Leit planks, guide marks or trees, are detected and on on the basis of recorded data whose track is being followed. To estimate ting the course of the route, an area close to the road becomes egg ner compared to a circular line approximation Approximation as Cornu spiral, whose parameters are the object tracking data by maximizing a default function. Falls below the determined Ma ximum of the given function a threshold, which is the case is, if not enough objects are detected on the roadside, so is from a set steering angle on the lane ver run closed.

Weiter sind Ansätze bekannt, einen Fahrstreckenverlauf aus einem Lenkwinkel oder der Differenz von Raddrehzahlen abzuschätzen. Problematisch bei einer Abschätzung des Fahrstreckenverlaufs aus dem Lenkwinkel ist jedoch, daß auch auf Straßen mit Seitennei gung bei gerader Fahrt Lenkwinkel auftreten, die einem Kurvenra dius von einem Kilometer für ungeneigte Straßen entsprechen. Dies hat eine laterale Unsicherheit für den Verlauf der eigenen Fahrspur von 5 m in 100 m Entfernung zur Folge, d. h. die Unsicher heit für einen abgeschätzten Fahrstreckenverlauf übersteigt die typische Fahrspurbreite deutlich. Weiter läßt es eine auf Lenk winkelauswertung basierende Fahrstreckenverlaufsabschätzung nicht zu, den Fahrstreckenverlauf im Frontbereich eines Kraft fahrzeuges bis zu einer Entfernung von 150 m abzuschätzen, son dern gestattet bestenfalls, den Verlauf einer Straße unmittelbar am Ort des betreffenden Fahrzeugs zu bestimmen. Insbesondere liefert eine auf Lenkwinkelauswertung beruhende Abschätzung beim Durchfahren von S-Kurven oder bei der Einfahrt in und der Aus fahrt aus Kurven keine brauchbaren Ergebnisse für den Fahrstrec kenverlauf.Approaches are also known, a route from a Estimating the steering angle or the difference in wheel speeds. Problematic when estimating the route The steering angle, however, is that even on streets with side netting Steering angle occur when driving straight, correspond to one kilometer for inclined roads. This has a lateral uncertainty for the course of your own 5 m lane at 100 m distance, d. H. the insecure unit for an estimated route course exceeds typical lane width clearly. Next it leaves one on steering Route evaluation based on angle evaluation not too, the route of the route in the front area of a force to estimate vehicle up to a distance of 150 m, son at best, it allows the course of a street to be immediately to be determined at the location of the vehicle in question. In particular provides an estimate based on steering angle evaluation at Driving through S-curves or when entering and exiting driving out of curves no usable results for the driving distance course.

Aufgabe der Erfindung ist, ein gegenüber Meßfehlern unempfindli ches Verfahren zur fahrzeugseitigen Bestimmung des Verlaufs ei ner von einem Fahrzeug befahrenen Fahrstrecke bereitzustellen, das eine vergleichsweise zuverlässige und genaue Abschätzung des Fahrstreckenverlaufes zuläßt.The object of the invention is an insensitive to measurement errors ches method for vehicle-side determination of the course ei to provide a route traveled by a vehicle, which is a comparatively reliable and accurate estimate of the Permits the course of the route.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren der eingangs genannten Art gelöst, bei dem für jede Abtasteinheit aus den von ihr in einem oder mehreren aufeinanderfolgenden Meßvorgängen erfaßten Abständen von Objekten Objektpunkte von stehenden Objekten auf einem Abstandsstrahl gebildet werden, aus den Objektpunkten Ob jektabstandsmengen gemäß eines vorgegebenen Abstandsmengenbil dungskriteriums bestimmt werden, das wenigstens die Bedingung enthält, daß die Dichte aufeinanderfolgender Objektpunkte auf dem Abstandsstrahl einen vorgegebenen Schwellwert überschreitet, aus den Objektabstandsmengen gemäß einer vorgegebenen Strecken verlaufspunktbildungsvorschrift virtuelle Streckenverlaufspunkte bestimmt werden, die wenigstens die Vorschrift umfaßt, daß den Endpunkten einer Objektabstandsmenge jeweils virtuelle Strecken verlaufspunkte zugeordnet werden, deren Abstand von der zugehö rigen Objekterfassungseinrichtung der Lage der Endpunkte auf dem Abstandsstrahl entsprechen und deren Ablagewinkel bezüglich der zugehörigen Objekterfassungseinrichtung vorgegebenen Grenzwin keln entsprechen, unter denen erfahrungsgemäß Radarsignale von Objekten bei gegebenem Abstand unterhalb einer bestimmten Detek tionsgrenze liegen, und der Streckenverlauf durch Anpassen einer Streckenverlaufskurve an die virtuellen Streckenverlaufspunkte bestimmt wird. Auf diese Weise kann der Fahrstreckenverlauf mit tels statistischen Methoden vergleichsweise genau und zuverläs sig bestimmt werden.This task is accomplished by a method of the type mentioned at the beginning Kind solved, in which for each scanning unit from the in one or more successive measurements Distances of objects on object points from standing objects a distance beam can be formed from the object points Ob Project distance quantities according to a predetermined distance quantity bil be determined, the at least the condition contains that the density of successive object points on the distance beam exceeds a predetermined threshold value, from the object distance sets according to a given distance Course point formation rule virtual route course points be determined, which includes at least the requirement that the Endpoints of an object distance set each virtual routes course points are assigned, their distance from the associated the object detection device of the location of the end points on the Distance beam correspond and their angle of deposit with respect to associated object detection device predetermined Grenzwin correlate, among which experience has shown radar signals from Objects at a given distance below a certain detection limit, and the route by adjusting a Route curve to the virtual route points is determined. In this way, the route can be followed comparatively accurate and reliable using statistical methods be determined.

Eine Radareinheit, die den Frontbereich eines Kraftfahrzeuges abtastet, erfaßt neben Abstand und Differenzgeschwindigkeit von sich bewegenden Objekten auch Signale von parkenden Autos, Leit planken, Streckenbegrenzungspfosten, Gebüsch, Verkehrsschildern und Schilderbrücken. Diese stehenden Objekte können daran er kannt werden, daß ihre Differenzgeschwindigkeit zum Fahrzeug, das die Radarstrahlen emittiert, der Eigengeschwindigkeit des Fahrzeugs entspricht. Beim erfindungsgemäßen Verfahren beein trächtigen Leitplanken am Fahrstreckenrand die Güte der Abschät zung nicht, sondern bewirken umgekehrt, daß die Qualität der Ab schätzung besser wird.A radar unit that covers the front area of a motor vehicle scans, records in addition to distance and differential speed of moving objects also signals from parked cars, guide planks, route limitation posts, bushes, traffic signs and gantries. These standing objects can be attached to it become known that their differential speed to the vehicle, that emits the radar beams, the airspeed of the Corresponds to the vehicle. In the method according to the invention pregnant guardrails at the edge of the route the quality of the estimates not, but vice versa cause the quality of the Ab estimate gets better.

Ist der Verlauf eines Fahrstreckenrandes anhand des erfindungs gemäßen Verfahrens unter Ausnutzung von am Streckenrand gehäuft anzutreffenden stehenden, radarreflektierenden Objekten und der Abstand eines Fahrzeugs zum Fahrstreckenrand bestimmt, so ist auch der Verlauf der Fahrstrecke bekannt. Die Kenntnis des Fahr streckenverlaufes bildet dann die Grundlage dafür, zu entschei den, ob beispielsweise mittels Radar erfaßte, sich auf der Fahr strecke bewegende Objekte, in der Regel Fahrzeuge auf einer Straße, einer eigenen Fahrspur oder einer Gegenfahrbahn zuzuord nen sind.Is the course of a route edge based on the Invention according to the method using heaped on the edge of the route standing, radar reflecting objects and the Distance of a vehicle to the edge of the route is determined the course of the route is also known. Knowing the driving The course of the route then forms the basis for deciding who, for example, detected by radar, on the drive stretch moving objects, usually vehicles on one Street, your own lane or an oncoming lane are.

In Weiterbildung der Erfindung enthält das vorgegebene Abstands mengenbildungskriterium wenigstens die Bedingung, daß die Ob jektpunkte auf dem Abstandsstrahl mit einer Dichte liegen, die einen vorgebbaren Schwellwert überschreitet, und sich in einem Intervall mit einer vorgebbaren Mindestlänge befinden. Auf diese Weise wird ein Kriterium geschaffen, durch das vereinzelte Stör messungen, welche nicht auf radarstrahlenreflektierenden Objek ten am Streckenrand basieren, nicht in die Bestimmung des Fahr streckenverlaufs eingehen. In a development of the invention, the predetermined distance contains quantity formation criterion at least the condition that the Ob ject points lie on the distance beam with a density that exceeds a predefinable threshold value, and in one Interval with a predefinable minimum length. To this Wise a criterion is created by the occasional sturgeon measurements which are not based on radar reflecting objects based on the route, not in determining the driving enter the course of the route.

In Weiterbildung der Erfindung werden bei der Bestimmung der Dichte von Objektpunkten auf dem Abstandsstrahl nur jüngere Ob jektpunkte berücksichtigt, die in mehreren aufeinanderfolgenden Meßvorgängen innerhalb eines gleitenden Aufzeichnungszeitraums von jeweils erfaßten Abständen von Objekten gebildet wurden. Auf diese Weise wird die Aktualität eines erfaßten Objektes berück sichtigt und somit die Genauigkeit für eine Bestimmung des Fahr streckenverlaufs gesteigert.In a further development of the invention, the Density of object points on the distance beam only younger ob ject points taken into account in several successive Measurements within a smooth recording period were formed from the distances between objects. On in this way the actuality of a detected object is taken into account and therefore the accuracy for determining the driving increased route course.

In Weiterbildung des Verfahrens umfaßt die Streckenverlaufs punktbildungsvorschrift die Vorschrift, daß falls Objektab standsmengen von benachbarten Abtasteinheiten bezüglich ihrer Lage auf dem Abstandsstrahl sich überlappen und/oder durch eine Lücke getrennt sind, die einen vorgebbaren Schwellwert unter schreitet, als Streckenverlaufspunkt ein Zwischenpunkt zwischen den beiden nahe beieinanderliegenden Endpunkten der Objektab standsmengen bestimmt wird, wobei der Abstand des Zwischenpunk tes von den Objekterfassungseinrichtungen den gemittelten Ab ständen der beiden Endpunkte entspricht und der Ablagewinkel des Zwischenpunktes dem mittleren Ablagewinkel zwischen den Berei chen größter Detektionsempfindlichkeit der beiden zugehörigen Abtasteinheiten entspricht. Auf diese Weise kann die Anzahl von virtuellen Streckenverlaufspunkten, an die eine Streckenver laufskurve angepaßt wird, gesteigert werden.In a further development of the method, the course of the route comprises point formation rule the rule that if object from quantities of neighboring scanning units with regard to their Layer on the distance beam overlap and / or by one Gap are separated that have a predefinable threshold as an intermediate point between the two end points of the object that are close to each other is determined, the distance of the intermediate point tes from the object detection devices the averaged Ab positions of the two end points and the deposit angle of the Intermediate point of the middle depositing angle between the areas Chen greatest detection sensitivity of the two associated Corresponds to scanning units. In this way, the number of virtual route points to which a route ver curve is adjusted, increased.

In Weiterbildung des Verfahrens wird, falls Objekte in zwei be nachbarten Abtasteinheiten erfaßt werden, über die sich überlap penden Antennenrichtdiagramme für die Objekte zusätzlich zu ei nem Objektabstand ein Ablagewinkel bestimmt. Die Streckenver laufspunktbildungsvorschrift umfaßt dann die Vorschrift, daß den Endpunkten einer Objektabstandsmenge ein virtueller Streckenver laufspunkt zugeordnet wird, dessen Ablagewinkel einem mittleren Ablagewinkel von solchen doppelt erfaßten Objekten mit Objekt punkten in einem Endbereich der Objektabstandsmenge entspricht. Auf diese Weise kann ein virtueller Streckenverlaufspunkt be stimmt werden, der mit großer Wahrscheinlichkeit dem tatsächli chen Streckenverlauf entspricht.In a further development of the method, if objects are in two be neighboring scanning units are detected, overlap donate antenna directional diagrams for the objects in addition to egg a distance angle determines the object distance. The route ver The point formation rule then includes the rule that the End points of an object distance set a virtual route ver run point is assigned, the angle of deposit a middle Storage angle of such double-captured objects with object points in an end region corresponds to the object distance set. In this way, a virtual route point can be are agreed, which with a high probability the actual Chen route corresponds.

In Weiterbildung des Verfahrens wird als Streckenverlaufskurve eine Kreisbogenkurve oder eine Polynomkurve angepaßt. Auf diese Weise kann eine Streckenverlaufskurve durch Anpassen weniger Pa rameter aus virtuellen Streckenverlaufspunkten ermittelt werden.In further development of the method is used as a route curve fitted an arc curve or a polynomial curve. To this A route curve can be adjusted by adjusting a few Pa parameters can be determined from virtual route points.

In Weiterbildung des Verfahrens wird die Streckenverlaufskurve nach der Methode der kleinsten Fehlerquadrate angepaßt. Auf die se Weise kann die Streckenverlaufskurve im Rahmen eines leicht handhabbaren mathematischen Anpassungsverfahrens aus den virtu ellen Streckenverlaufspunkten bestimmt werden.In a further development of the method, the route curve is adjusted using the least squares method. On the This way, the route curve can be easily within the scope of a manageable mathematical adjustment method from the virtu ile route points are determined.

In Weiterbildung des Verfahrens wird beim Anpassen der Strecken verlaufskurve wenigstens ein virtueller Streckenverlaufspunkt, der nicht zur Streckenverlaufskurve paßt, nicht berücksichtigt. Wird beispielsweise eine zu große Abweichung eines Punktes bzw. ein zu großer mittlerer Fehler im Rahmen des Anpassens der Streckenverlaufskurve festgestellt, so wird der betreffende Punkt aus einer Berechnungsroutine herausgenommen und rechne risch ein neuerliches Anpassen ohne diesen Punkt durchgeführt. Dieses Herausnehmen von Punkten kann gegebenenfalls mehrfach durchgeführt werden, bis sich eine gewünschte Genauigkeit ein stellt. Als vorteilhaft erweist es sich dabei, die Reihenfolge, mit der Punkte aus der Berechnungsroutine herausgenommen werden, aufgrund von Erfahrungswerten, die beispielsweise der Ortsunsi cherheit eines Punktes entsprechen, festzulegen. Auf diese Weise kann die Wahrscheinlichkeit dafür erhöht werden, daß der ermit telte Fahrstreckenverlauf sehr gut mit dem wirklichen Fahrstrec kenverlauf übereinstimmt.In a further development of the method, the routes are adjusted course curve at least one virtual route point, that does not fit the route curve is not taken into account. If, for example, a point or too large a medium error in the adjustment of the The route curve is determined, then the one in question Take the point out of a calculation routine and calculate a new adjustment without this point. This removal of points can possibly be repeated be performed until a desired accuracy is achieved poses. It proves to be advantageous to order with which points are taken out of the calculation routine, based on empirical values, for example the local university security of a point. In this way can increase the probability that the mitit the route is very good with the real route ken course matches.

In Weiterbildung der Erfindung werden die virtuellen Strecken verlaufspunkte für das Anpassen der Streckenverlaufskurve ent sprechend einem Zuverlässigkeitskriterium für die virtuellen Streckenverlaufspunkte gewichtet.In a further development of the invention, the virtual routes points for adapting the route curve speaking a reliability criterion for the virtual Weighted route points.

In Weiterbildung des Verfahrens wird als Zuverlässigkeitskrite rium das mittlere Alter der den virtuellen Streckenverlaufspunk ten zugrundeliegenden Objektpunkte im Endbereich einer Objektab standsmenge herangezogen. Auf diese Weise kann die Abschätzung für den vor dem Fahrzeug liegenden Fahrstreckenverlauf weiter verbessert werden.In further training the procedure is called reliability criteria rium the mean age of the virtual route point the underlying object points in the end area of an object quantity used. In this way, the estimate for the route in front of the vehicle be improved.

In Weiterbildung des Verfahrens werden aus der angepaßten Strec kenverlaufskurve eine Ablage des Fahrzeugs vom Straßenrand und ein Kurvenradius bestimmt. Auf diese Weise werden zwei Größen bereitgestellt, die es ermöglichen, abzuschätzen, ob sich mit tels Radar erfaßte stehende oder sich bewegende Hindernisse auf einer Fahrstrecke befinden, und es gegebenenfalls ermöglichen, festzustellen, ob diese sich auf einer gleichen Fahrbahnseite oder auf einer Gegenfahrbahn bewegen.In a further development of the method, the adapted Strec a curve of the vehicle from the roadside and a curve radius determines. This way two sizes provided that make it possible to estimate whether dealing with Radar detects standing or moving obstacles a route and, if necessary, enable determine whether these are on the same side of the road or move in an oncoming lane.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung sind in den Zeich nungen dargestellt und werden nachfolgend beschrieben. Es zei gen:Further advantages and features of the invention are in the drawing are shown and are described below. It shows gene:

Fig. 1 ein Fahrzeug mit einer aus mehreren Abtasteinheiten, die als Radareinheiten ausgebildet sind, bestehenden Objekterfassungseinrichtung auf einer Straße, Fig. 1 shows a vehicle having a plurality of scanning units, which are embodied as radar units existing object detecting means on a road,

Fig. 2 beispielhafte Objekte in Empfindlichkeitsbereichen der Objekterfassungseinrichtung, die während eines Auf zeichnungszeitraumes im Fahrbetrieb des Fahrzeugs er faßt werden, Fig. 2 exemplary objects in sensitivity regions of the object detecting device, the drawing time period during an up in the driving operation of the vehicle he construed,

Fig. 3 und Fig. 4 in einem Ausschnitt der Empfindlichkeitsbereiche der Objekterfassungseinrichtung beispielhaft Objekte, die im Fahrbetrieb des Fahrzeugs erfaßt werden, und Fig. 3 and Fig. 4 in a cutout of the sensitivity ranges of the object detecting means by way of example objects which are detected during driving of the vehicle, and

Fig. 5 das Fahrzeug mit ermittelten virtuellen Streckenver laufspunkten und einem daraus abgeschätzten Fahrstrec kenverlauf. Fig. 5 points running the vehicle determined virtual stretching distortion and kenverlauf an estimated therefrom Fahrstrec.

In Fig. 1 ist ein Fahrzeug 1 mit einer aus mehreren, als Radar einheit ausgebildeten Abtasteinheiten bestehenden Objekterfas sungseinrichtung dargestellt. Die Objekterfassungseinrichtung umfaßt drei nicht näher gezeigte, unterschiedlich orientierte Richtantennen, mittels der entsprechend einem jeweils zugehöri gen Antennenrichtdiagramm in den Frontbereich des Fahrzeugs in Winkelsektoren 2, 3 und 4 Radarstrahlen ausgesendet werden. In diesen Winkelsektoren 2 bis 4 werden radarstrahlenreflektierende Objekte bis zu einem Entfernungsbereich von 150 m bis 200 m er faßt. Radarstrahlen, die beispielsweise an Objekten 5, 6 ge streut werden, werden wenigstens teilweise in den betreffenden Winkelsektoren 2 bis 4 zu den Richtantennen zurückreflektiert und von diesen empfangen. Empfangene Radarstrahlen werden mit tels einer der Objekterfassungseinrichtung zugeordneten Auswer teeinheit nach bekannten Methoden ausgewertet, um Abstand und Relativgeschwindigkeit der Objekte bezüglich des Fahrzeugs zu bestimmen. Über einen einstellbar gehaltenen, gleitenden Auf zeichnungszeitraum hinweg wird dabei für jedes erfaßte, bezüg lich der Fahrzeugumgebung stehende, d. h. stationäre Objekt neben Abstand und zugehörigem Winkelsektor auch die Intensität des zu rückreflektierten Radarsignals abgespeichert.In Fig. 1, a vehicle 1 is shown with a plurality of, as a radar unit formed scanning units object detection device. The object detecting device includes three directional antennas not shown in detail, differently oriented, a related contractual each antenna directional pattern in the front of the vehicle in angular sectors 2, 3 and 4 radar beams are emitted by means of the corresponding. In these angular sectors 2 to 4 , radar beam reflecting objects are covered up to a distance range of 150 m to 200 m. Radar beams, which are scattered, for example, on objects 5 , 6 , are at least partially reflected back in the relevant angle sectors 2 to 4 to the directional antennas and received by them. Received radar beams are evaluated by means of an evaluation unit assigned to the object detection device according to known methods in order to determine the distance and relative speed of the objects with respect to the vehicle. Over an adjustable, sliding recording period, the intensity of the radar signal to be reflected back is stored for each detected object that is related to the vehicle's surroundings, ie stationary, in addition to the distance and the associated angle sector.

In Fig. 2 sind beispielhaft für das Fahrzeug 1 aus Fig. 1 die über einen gewissen Aufzeichnungszeitraum hinweg erfaßten Objek te im Fahrzeugfrontbereich dargestellt. Aufgrund eines einzel nen, lediglich in einem Winkelsektor erfaßten Objektsignals läßt sich radartechnisch zwar erkennen, ob die Objekte bezüglich der Fahrzeugumgebung ruhen, die Position eines Objektes läßt sich jedoch nur bis auf den Abstand zum Fahrzeug präzise ermitteln, denn ein Ablagewinkel eines Objektes von der Fahrzeuglängsachse ist zunächst nur bis auf den Winkelsektor, der mittels einer Richtantenne abgetastet wird, bestimmt.In FIG. 2, the objects in the vehicle front area detected over a certain recording period are shown by way of example for the vehicle 1 from FIG. 1. On the basis of a single object signal, which is only detected in an angle sector, radar technology can detect whether the objects are resting with respect to the vehicle surroundings, but the position of an object can only be determined precisely up to the distance to the vehicle, because an object's deposit angle from the vehicle's longitudinal axis is initially determined only up to the angle sector, which is scanned by means of a directional antenna.

In der Auswerteeinheit im Fahrzeug wird jedem Winkelsektor 2, 3, 4 einer jeweiligen Richtantenne mit zugehörigem Empfindlich keitsbereich 20, 21, 22 ein entsprechender Abstandsstrahl 23, 24 oder 25 zugeordnet. Auf dem Abstandsstrahl 23, 24 oder 25 werden die in den jeweiligen Winkelsektoren 2, 3 oder 4 innerhalb eines Aufzeichnungszeitraumes erfaßten Objekte 26, 27, soweit sie be züglich der Fahrzeugumgebung ruhen, als Objektpunkte, etwa 28 und 29, im detektierten Abstand eingetragen.In the evaluation unit in the vehicle, each angle sector 2 , 3 , 4 of a respective directional antenna with associated sensitivity range 20 , 21 , 22 is assigned a corresponding distance beam 23 , 24 or 25 . On the distance beam 23 , 24 or 25 , the objects 26 , 27 detected in the respective angle sectors 2 , 3 or 4 within a recording period, insofar as they rest with respect to the vehicle surroundings, are entered as object points, for example 28 and 29 , at the detected distance.

Der Aufzeichnungszeitraum ist als gleitender Aufzeichnungszeit raum ausgebildet, das heißt Objekte, deren Erfassung um mehr als ein einstellbar gehaltener zeitlicher Schwellwert zurückliegt, werden nicht mehr berücksichtigt.The recording period is as a sliding recording time space, that is, objects that are captured by more than an adjustable temporal threshold value occurred, are no longer considered.

Um zu entscheiden, ob erfaßte Objektsignale auf Objekten beru hen, die am Straßenrand liegen, so daß aus diesen der Fahrstrec kenverlauf abgeschätzt werden kann, wird ausgenutzt, daß Objek ten am Straßenrand, etwa wie in Fig. 1 dargestellte Leitplanken aber auch anderen, möglichst elektrisch leitenden und damit ra darsensitiven Straßenbegrenzungsobjekten, eine gewisse Regelmä ßigkeit zueigen ist. Speziell für Leitplanken erweist es sich aufgrund der Vielzahl von zurückgestreuten Radarsignalen als un möglich, eine zuverlässige radarbasierte Objektzielverfolgung zu realisieren. Werden jedoch für einen bestimmten Aufzeichnungs zeitraum, dessen Länge günstigerweise im Sekundenbereich liegt, die auf den Objekten am Fahrstreckenrand beruhenden Radarsignale nach ihrer Entfernung vom Fahrzeug sortiert ausgewertet, so zeigt sich, daß für diese Objekte eine Folge von dicht aufeinan derfolgenden Objektabständen erhalten wird. Objekte in der Fahr zeugumgebung, denen diese Regelmäßigkeit nicht zueigen ist, ru fen dagegen lediglich einen einzelnen Objektabstand oder nur ei ne sehr kurze Folge von Objektabständen hervor. Auch Störsigna le, die zwangsläufig beim Abtasten einer Umgebung mittels Radar strahlen auftreten, haben nicht die Regelmäßigkeit von an Leit planken oder Lichtmasten reflektierten Radarsignalen. Durch das Erfassen von Objektsignalen in einem bestimmten Aufzeichnungs zeitraum ist es also möglich, zu entscheiden, welche Signale mit hoher Wahrscheinlichkeit auf Objekte zurückgehen, die am Stra ßenrand liegen.In order to decide whether detected object signals are based on objects lying on the side of the road, so that the route can be estimated from these, it is used that objects on the side of the road, as shown in FIG. 1 but also others, as far as possible electrically conductive and thus ra darensitive road boundary objects, a certain regularity is inherent. Especially for guardrails, it has proven impossible to implement reliable radar-based object target tracking due to the large number of backscattered radar signals. However, for a specific recording period, the length of which is expediently in the range of seconds, the radar signals based on the objects at the edge of the route are sorted according to their distance from the vehicle, it is shown that a sequence of closely spaced object distances is obtained for these objects. Objects in the vehicle environment, however, which do not have this regularity, only cause a single object distance or only a very short sequence of object distances. Interference signals, which inevitably occur when scanning an environment using radar beams, do not have the regularity of radar signals reflected on guardrails or light poles. By capturing object signals in a specific recording period, it is therefore possible to decide which signals are most likely to be attributed to objects located on the side of the road.

Die auf den Abstandsstrahlen 23, 24 oder 25 in einem Aufzeich nungszeitraum mit einer Länge von z. B. etwa 1 s eingetragenen Ob jektpunkte faßt nun die Auswerteeinheit nach einem Abstandsmen genbildungskriterium zu Objektabstandsmengen zusammen. Dazu wird die Dichte der auf einem jeden Abstandsstrahl eingetragenen Ob jektpunkte bestimmt und die Länge eines Bereiches von Objekt punkten auf einem Abstandsstrahl, in dem eine erhöhte Dichte auftritt, ausgewertet. Einer Menge von Objektpunkten wird dann eine Objektabstandsmenge zugeordnet, wenn die Dichte von Objekt punkten in der Objektabstandsmenge einen vorgebbaren Schwellwert überschreitet und die Länge der Objektabstandsmenge eine vorgeb bare Mindestlänge übersteigt. Aufgrund dieser Kriterien bildet die Auswerteeinheit in dem Fahrzeug 1 beispielsweise auf den Ab standsstrahlen 23 und 24 Objektabstandsmengen 29a und 29b. Die sen Objektabstandsmengen 29a und 29b werden von der Auswerteein heit gemäß einer vorgegebenen Streckenverlaufspunktbildungsvor schrift virtuelle Streckenverlaufspunkte zugeordnet.The on the distance beams 23 , 24 or 25 in a recording period with a length of z. B. about 1 s of entered object points, the evaluation unit now summarizes a distance-forming criterion for object distance quantities. For this purpose, the density of the object points entered on each distance beam is determined and the length of a region of object points on a distance beam in which an increased density occurs is evaluated. An object distance set is assigned to a set of object points if the density of object points in the object distance set exceeds a predeterminable threshold value and the length of the object distance set exceeds a predeterminable minimum length. Based on these criteria, the evaluation unit forms in the vehicle 1, for example, on the distance beams 23 and 24 object distance quantities 29 a and 29 b. These object distance sets 29 a and 29 b are assigned by the evaluation unit according to a predetermined route course point formation rule virtual route course points.

Diese Streckenverlaufspunktbildungsvorschrift umfaßt die Maßnah me, den beiden Endpunkten einer Objektabstandsmenge ein Paar virtueller Streckenverlaufspunkte zuzuordnen, deren Abstand vom Fahrzeug der Lage der Endpunkte auf dem zur Objektabstandsmenge gehörenden Abstandsstrahl entspricht. Die Ablagewinkel der vir tuellen Streckenverlaufspunkte werden dabei jeweils auf Erfah rungswerte festgesetzt, die in Abhängigkeit vom Abstand der Punkte vom Fahrzeug abgespeichert sind. Den beiden Endpunkten einer Objektabstandsmenge wird demnach ein Punktepaar zugeord net, das jeweils aus zwei virtuellen Streckenverlaufspunkten be steht, die zur Symmetrieachse eines Empfindlichkeitsbereiches einer Richtantenne symmetrische Ablagewinkel aufweisen und deren Abstand zum Fahrzeug dem jeweiligen Fahrzeugabstand der Endpunk te einer Objektabstandsmenge entspricht. Anstatt den Endpunkten von Objektabstandsmengen virtuelle Streckenverlaufspunkte auf grund von abgespeicherten Ablagewinkelwerten zuzuordnen, ist na türlich auch eine Zuordnung entsprechend einer Rechenvorschrift für die virtuellen Streckenverlaufspunkte möglich. This route point formation rule includes the measure me, the two end points of an object distance set a pair assign virtual route points whose distance from the Vehicle the location of the end points on the to the object distance set corresponding distance beam corresponds. The filing angle of the vir current route points are each based on experience approximate values that depend on the distance between the Points from the vehicle are saved. The two endpoints a pair of points is assigned to an object distance set net, each consisting of two virtual route points stands for the axis of symmetry of a sensitivity range a directional antenna have symmetrical angles and their Distance to the vehicle the respective vehicle distance the end point te corresponds to an object distance set. Instead of the endpoints virtual distance course points from object distance sets to assign on the basis of stored deposit angle values is na of course, an assignment according to a calculation rule possible for the virtual route points.

Die Fig. 3 zeigt einen Ausschnitt aus den Empfindlichkeitsberei chen 20, 21 und 22 der Richtantennen der Objekterfassungsein richtung zur Erläuterung einer möglichen Ablagewinkelbestimmung für einen Empfindlichkeitsbereich 20. Dort befinden sich zu ei nem bestimmten Zeitpunkt beispielhaft radarsensitive Objekte 31, denen etwa eine Leitplanke zugrunde liegt. FIG. 3 shows a detail of the sensitivity preparation surfaces 20, 21 and 22 of the directional antennas of the Objekterfassungsein direction for explaining a possible deviation angle determination for a sensitivity range 20. At a certain point in time there are, for example, radar-sensitive objects 31 , which are based, for example, on a guardrail.

Stehende Objekte am Straßenrand, wie Pfosten einer Leitplanke, haben in der Regel einen sehr kleinen Streuquerschnitt für Ra darstrahlen. Die Intensität eines von ihnen zurückreflektierten Radarsignales ist daher meist so gering, daß solche Objekte nur von einer Richtantenne erfaßt werden, jedoch keine Detektion dieser Objekte mittels der übrigen Richtantennen erfolgt. Fährt nun das Fahrzeug auf einer beispielsweise durch eine Leitplanke begrenzten Straße und wird mittels der Objekterfassungseinrich tung der bis zu 150 m vor dem Fahrzeug liegende Bereich durch Ra dar abgetastet, so treten die Objekte 31 an einer Stelle 32 un ter einem Ablagewinkel α₃₂ ⁽¹⁾ in den Empfindlichkeitsbereich 20 ein und verlassen diesen an einer Stelle 33 unter einem Ablage winkel α₃₃ ⁽¹⁾.Objects on the side of the road, such as a guardrail post, usually have a very small scattering cross-section for Ra. The intensity of a radar signal reflected back by them is therefore usually so low that such objects are only detected by a directional antenna, but these objects are not detected by the other directional antennas. If the vehicle now travels on a road delimited, for example, by a guardrail and the area up to 150 m in front of the vehicle is scanned by means of the object detection device, the objects 31 occur at a point 32 at a deposit angle α ₃₂ ⁽ FIG. ^{1 )} in the sensitivity range 20 and leave it at a point 33 at a storage angle α ₃₃ ⁽¹⁾ .

Die von den Objekten 31 hervorgerufene Radarsignalintensität ist beim Eintritt in den Empfindlichkeitsbereich 20 an der Stelle 32 gering. Je weiter sich die Objekte innerhalb des Empfindlich keitsbereiches 20 befinden, desto größer ist die von ihnen her vorgerufene Radarsignalintensität, wobei auf der Antennenhaupt achse 34 an der Stelle 35 im Empfindlichkeitsbereich 20 die her vorgerufene Radarsignalintensität maximal ist. Von der Stelle 35 im Empfindlichkeitsbereich 20 nimmt dann die von den Objekten 31 hervorgerufene Radarsignalintensität mit wachsendem Ablagewinkel ab, und sie geraten an der Stelle 33 aus dem Empfindlichkeitsbe reich 20. Je nach Lage im Empfindlichkeitsbereich einer Richtan tenne ruft somit ein mittels Radarstrahlen erfaßtes Objekt eine unterschiedliche Signalintensität hervor.The radar signal intensity caused by the objects 31 is low at the point 32 when entering the sensitivity range 20 . The farther the objects are within the sensitivity range 20 , the greater the radar signal intensity that they evoke, with the radar signal intensity evoked on the main antenna axis 34 at point 35 in the sensitivity range 20 . From the point 35 in the sensitivity region 20 , the radar signal intensity caused by the objects 31 then decreases with increasing angle of deposit, and they come from the sensitivity region 20 at point 33 . Depending on the position in the sensitivity range of a directional antenna, an object detected by means of radar beams thus causes a different signal intensity.

Bei gegebenem Abstand treten nun in der Regel die radarsensiti ven Objekte 31 unter einem bestimmten Winkel in den Empfindlich keitsbereich 20 ein bzw. verlassen diesen. Somit ist dieser Win kel jedoch nur bis auf ein zur Antennenhauptachse 34 symmetri sches Ablagewinkelpaar bestimmt. Entsprechend Erfahrungswerten ordnet daher die Auswerteeinheit der Objekterfassungseinrichtung jedem der beiden Endpunkte einer aus radarsensitiven Objekten 31 gebildeten Objektabstandsmenge ein Paar zugehöriger, zueinander symmetrischer Ablagewinkel α₃₂ ⁽¹⁾ und α₃₂ ⁽²⁾ bzw. α₃₃ ⁽¹⁾ und α₃₃ ⁽²⁾ zu. Einer aus Objektpunkten von Objekten 31 gebildeten Objektab standsmenge 36 mit Endpunkten 37 und 38 wird so das Doppelpaar virtueller Streckenverlaufspunkte 39a, 39b bzw. 39c, 39d zuge ordnet.At a given distance, the radar-sensitive objects 31 now generally enter or leave the sensitivity region 20 at a certain angle. Thus, this Win angle is determined only up to a pair of symmetrical storage angle pair 34 to the antenna main axis. According to empirical values, the evaluation unit of the object detection device therefore assigns a pair of associated, mutually symmetrical placement angles α ₃₂ ⁽¹⁾ and α ₃₂ ⁽²⁾ or α ₃₃ ⁽¹⁾ and α ₃₃ ^{(2) to} each of the two end points of an object distance set formed from radar-sensitive objects 31 . to. An object distance set 36 formed from object points of objects 31 with end points 37 and 38 is thus assigned to the double pair of virtual route points 39 a, 39 b and 39 c, 39 d.

Ist der Streuquerschnitt von mittels Radarstrahlen erfaßten Ob jekten groß, so kann dies dazu führen, daß reflektierte Radarsi gnale nicht nur in einem einzelnen Empfindlichkeitsbereich einer Richtantenne, sondern gleichzeitig in den Empfindlichkeitsberei chen zweier benachbarter Richtantennen erfaßt werden, deren Emp findlichkeitsbereiche wenigstens teilweise überlappen. Diese Si tuation ist anhand der Fig. 4 veranschaulicht, die wiederum ei nen vergrößerten Ausschnitt der Winkelsektoren mit zugehörigen Empfindlichkeitsbereichen von Antennen entsprechend der Fig. 3 darstellt.If the scattering cross-section of objects detected by means of radar beams is large, this can lead to reflected radar signals not only being detected in a single sensitivity area of a directional antenna, but simultaneously in the sensitivity areas of two adjacent directional antennas whose sensitivity areas overlap at least partially. This situation is illustrated with reference to FIG. 4, which in turn represents an enlarged section of the angle sectors with associated sensitivity ranges of antennas according to FIG. 3.

Im Aufzeichnungszeitraum werden gemäß dem Beispiel von Fig. 4 von der betreffenden Objekterfassungseinrichtung in den Winkel sektoren 2 und 3 die Objektpunkte 40 gleichzeitig durch die An tennen mit den Empfindlichkeitsbereichen 21 und 22 erfaßt. Dabei haben jedoch die Signale in den unterschiedlichen Empfindlich keitsbereichen verschiedene Signalintensitäten. Durch Intensi tätsvergleich von Signalen, denen einander entsprechende Ob jektabstände zugrunde liegen, bestimmt in diesem Fall bei glei chem Objektabstand für Signale in unterschiedlichen Empfindlich keitsbereichen die Objekterfassungseinrichtung den Ablagewinkel, unter dem die betreffenden Objekte mittels der Antennen erfaßt werden. In the recording period, according to the example of FIG. 4, the object detection device concerned in the angle sectors 2 and 3, the object points 40 are simultaneously detected by the antennas with the sensitivity areas 21 and 22 . However, the signals in the different sensitivity ranges have different signal intensities. By comparing the intensity of signals based on corresponding object distances, the object detection device determines the angle at which the objects in question are detected by means of the antennas in the case of the same object distance for signals in different sensitivity ranges.

Anstatt einen Intensitätsvergleich von Signalen durchzuführen, der eine relativ große Signalamplitude in den jeweiligen Emp findlichkeitsbereichen voraussetzt, kann alternativ oder zusätz lich zwei Signalen aus verschiedenen Empfindlichkeitsbereichen, denen derselbe Abstand zugrunde liegt, ein Ablagewinkel zugeord net werden, der einer Symmetrielinie gleicher Empfindlichkeit in den überlappenden Empfindlichkeitsbereichen entspricht. Diese Situation ist für ein erfaßtes Objekt 43 in den Empfindlich keitsbereichen 22 bzw. 23 aus Fig. 4 dargestellt. Entlang der Linie 45 haben die zu den Empfindlichkeitsbereichen 22 und 23 gehörenden Antennen die gleiche Empfindlichkeit. Als Objektpunkt wird dem in beiden Empfindlichkeitsbereichen erfaßten Objekt 43 folglich der Punkt 46 auf dieser Linie 45 zugeordnet.Instead of carrying out an intensity comparison of signals, which requires a relatively large signal amplitude in the respective sensitivity ranges, alternatively or additionally two signals from different sensitivity ranges, which are based on the same distance, can be assigned a offset angle that corresponds to a symmetry line of the same sensitivity in the overlapping ones Corresponds to sensitivity ranges. This situation is shown for a detected object 43 in the sensitivity areas 22 and 23 of FIG. 4. Along the line 45 , the antennas belonging to the sensitivity areas 22 and 23 have the same sensitivity. Point 46 on this line 45 is consequently assigned as the object point to object 43 detected in both sensitivity ranges.

Der Umstand, daß Objekte in den Empfindlichkeitsbereichen von zwei benachbarten Radarantennen erfaßt werden, wird für eine Mittelung von Gruppen von Objektpunkten 40 ausgenutzt, die einem Endbereich der Objektabstandsmenge 41 entsprechen. Bei ermittel tem Abstand vom Fahrzeug und berechnetem Ablagewinkel wird ein virtueller Streckenverlaufspunkt durch Bilden eines räumlichen Mittelwertes über die Lage, d. h. über den Abstand und den Abla gewinkel der erfaßten Objektpunkte bestimmt. Das Ergebnis einer solchen räumlichen Mittelung ist beispielsweise ein virtueller Streckenverlaufspunkt 42 in Fig. 4. Vorteilhafterweise wird für diese räumliche Mittelung das Alter der dem Mittelungsprozeß zu grundeliegenden Meßsignale berücksichtigt, d. h. ältere Meßsigna le werden schwächer gewichtet als jüngere.The fact that objects in the sensitivity ranges are detected by two adjacent radar antennas is used for averaging groups of object points 40 which correspond to an end region of the object distance set 41 . With the determined distance from the vehicle and the calculated deposit angle, a virtual route point is determined by forming a spatial mean value over the position, ie over the distance and the deposit angle of the detected object points. The result of such a spatial averaging is, for example, a virtual route point 42 in FIG. 4. Advantageously, the age of the measurement signals on which the averaging process is based is taken into account for this spatial averaging, ie older measurement signals are weighted less than younger ones.

Anhand der Fig. 5 sind zwei weitere von der Streckenverlaufs punktbildungsvorschrift erfaßte Vorschriften erläutert. Wiederum sind die Winkelsektoren 2 bis 4 gezeigt, in denen mittels der Objekterfassungseinrichtung im Fahrzeug 1 Objekte erfaßt werden. In die Winkelsektoren 2 bis 4 sind Objektabstandsmengen als durchgezogene Linien eingezeichnet, denen anhand der zuvor be schriebenen Streckenverlaufspunktbildungskriterien virtuelle Streckenverlaufspunkte 50 ⁽¹⁾, 50 ⁽²⁾, 51 ⁽¹⁾, 51 ⁽²⁾, 52 ⁽¹⁾, 52 ⁽²⁾, 53 ⁽¹⁾, 53 ⁽²⁾, 54 ⁽¹⁾, 54 ⁽²⁾ und 55 ⁽¹⁾, 55 ⁽²⁾ zugeordnet wurden. With reference to FIG. 5, two more of the track curve dot formation rule detected rules explained. Again, the angle sectors 2 to 4 are shown, in which 1 objects are detected by means of the object detection device in the vehicle. In the angle sectors 2 to 4 , object distance sets are drawn as solid lines, to which virtual route course points 50 ⁽¹⁾ , 50 ⁽²⁾ , 51 ⁽¹⁾ , 51 ⁽²⁾ , 52 ⁽¹⁾ , 52 ^{(2 )} , 53 ⁽¹⁾ , 53 ⁽²⁾ , 54 ⁽¹⁾ , 54 ⁽²⁾ and 55 ⁽¹⁾ , 55 ⁽²⁾ .

An die virtuellen Steckenverlaufspunkte 50 ⁽¹⁾, 50 ⁽²⁾ bis 55 ⁽¹⁾, 55 ⁽²⁾ wird durch Anpassen einer parametrisierten Steckenverlaufs kurve 56, 56' nach der kleinsten Fehlerquadrat-Methode ein er ster grober Streckenverlauf für die Fahrstrecke abgeschätzt. Als Approximationskurven werden dabei Kreiskurven verwendet, die in der Fig. 5 mit Bezugszeichen 56, 56' angedeutet sind. Diese Kreiskurven sind durch eine Ablage d₀ bzw. d'₀ vom Fahrzeug und einen Kurvenradius R bzw. R' parametrisiert. Statt Kreiskurven können natürlich auch, andere Kurven, etwa Klotoiden angepaßt werden. Im Staßenbau werden Straßenverläufe häufiger gemäß Klo toiden und nicht nach Kreiskurven konzipiert. Dies liegt daran, daß eine dem Verlauf einer Klotoide entsprechende Kurve eine zu nächst langsam anwachsende und dann langsam abnehmende Krümmung hat, so daß beim Durchfahren einer als Klotoide gestalteten Kur ve weiche Lenkbewegungen ermöglicht werden. Aufgrund der Reich weite der auf Radar basierenden Objekterfassungseinrichtung von 150 m bis 200 m in den Frontbereich eines Fahrzeuges ist jedoch in der Regel die Abweichung des Verlaufs einer Kreiskurve von der jenigen einer Klotoide vernachlässigbar.At the virtual route course points 50 ⁽¹⁾ , 50 ⁽²⁾ to 55 ⁽¹⁾ , 55 ⁽²⁾ a rough route route for the route is estimated by adapting a parameterized route route curve 56 , 56 'according to the smallest square method. Circular curves are used as approximation curves, which are indicated in FIG. 5 with reference numerals 56 , 56 '. These circular curves are parameterized by a placement d ₀ or d ' ₀ from the vehicle and a curve radius R or R'. Instead of circular curves, other curves, such as clotoids, can of course also be adapted. In road construction, road courses are more often designed according to lavatories and not according to circular curves. This is because a curve corresponding to the course of a clotoid has a slowly increasing and then slowly decreasing curvature, so that soft steering movements are made possible when passing through a cotoid designed cure. Due to the range of the radar-based object detection device from 150 m to 200 m in the front area of a vehicle, however, the deviation of the course of a circular curve from that of a clotoid is usually negligible.

Wird nunmehr die Lage einer Anzahl n virtueller Straßenver laufspunkte über ihre Ablage d_i (i = 1, 2, . . ., n) von der Fahr zeuglängsachse und ihren Abstand a_i vom Fahrzeugfrontbereich aus gedrückt, die in Fig. 5 für den virtuellen Streckenverlaufspunkt 55 ⁽¹⁾ beispielhaft eingezeichnet sind, so bestimmt sich der Kur venradius R bzw. R' und die Entfernung d₀ bzw. d₀' des Fahrzeugs vom Straßenrand zu
If the position of a number n of virtual road running points is now pressed via its storage d _i (i = 1, 2,..., N) from the vehicle longitudinal axis and its distance a _i from the vehicle front area, which is shown in FIG. 5 for the virtual one Route point 55 ⁽¹⁾ is shown as an example, the curve ven radius R or R 'and the distance d ₀ or d ₀ ' of the vehicle from the roadside are determined

und
and

unter der in der Praxis gültigen Annahme, daß d_i, a_i und d₀ bzw. d₀' sämtlich sehr viel kleiner als R bzw. R' sind. Die Approxima tion an die virtuellen Streckenverlaufspunkte wird dabei sowohl für eine Rechtskurve 56 als auch für eine Linkskurve 56' vorge nommen. Unter Auswerten der Fehlerquadratsumme beider Approxima tionsverfahren wird dann diejenige Kurve ausgewählt, bei der die Fehlerquadratsumme geringer ist. Bei der in der Fig. 5 darge stellten Situation ist dies für die Kurve 56 der Fall.under the assumption valid in practice that d _i , a _i and d ₀ or d ₀ 'are all very much smaller than R or R'. The approximation to the virtual route course points is carried out both for a right curve 56 and for a left curve 56 '. Then, by evaluating the sum of squares of both approximation methods, the curve is selected in which the sum of squares is less. In the situation shown in FIG. 5, this is the case for curve 56 .

Die um mehr als ein Schwellwert von der Kurve 56 abliegenden virtuellen Streckenverlaufspunkte, etwa die virtuellen Strecken verlaufspunkte 50 ⁽²⁾, 51 ⁽²⁾, 53 ⁽²⁾, 55 ⁽²⁾ aus Fig. 5, werden für ein nunmehr folgendes Verfeinern der Approximation nicht mehr weiter berücksichtigt.The virtual route course points lying away from the curve 56 by more than a threshold value, for example the virtual route route points 50 ⁽²⁾ , 51 ⁽²⁾ , 53 ⁽²⁾ , 55 ⁽²⁾ from FIG. 5, are used for a refinement of the following Approximation no longer considered.

Die Approximation wird verfeinert, indem die Zahl der zu appro ximierenden virtuellen Streckenverlaufspunkte weiter erhöht wird. Die ermittelten virtuellen Streckenverlaufspunkte 51 ⁽¹⁾, 52 ⁽¹⁾ z. B. basieren zwar auf Objektabstandsmengen, die in unter schiedlichen Winkelsektoren bestimmt wurden, sie liegen jedoch nahe beieinander. Entsprechendes gilt für die virtuellen Strec kenverlaufspunkte 53 ⁽¹⁾ und 54 ⁽¹⁾.The approximation is refined by further increasing the number of virtual route points to be approved. The determined virtual route points 51 ⁽¹⁾ , 52 ⁽¹⁾ z. B. are based on object distance sets that were determined in different angle sectors, but they are close to each other. The same applies to the virtual route course points 53 ⁽¹⁾ and 54 ⁽¹⁾ .

Ein weiteres Streckenverlaufspunktbildungskriterium besteht nun mehr darin, zwischen schon bestimmten virtuellen Streckenver laufspunkten, deren Abstand vom Fahrzeug um weniger als ein vor gebbarer Schwellwert voneinander abweicht, einen Interpolations punkt festzulegen, wobei der Abstand des Interpolationspunktes von der Fahrzeugfront dem arithmetischen Mittel des Abstandes der zugehörigen virtuellen Streckenverlaufspunkte vom Fahrzeug entspricht und der zugehörige Ablagewinkel derjenige Ablagewin kel ist, unter dem für zwei benachbarte Empfindlichkeitsbereiche für Antennen dieselbe Empfindlichkeit auftritt. Aufgrund dieser Streckenverlaufspunktbildungsvorschrift sind den virtuellen Streckenverlaufspunkten 51 ⁽¹⁾, 52 ⁽¹⁾ bzw. 53 ⁽¹⁾ und 54 ⁽¹⁾ die Inter polationspunkte 57 bzw. 58 zugeordnet.A further route development point formation criterion now consists more in defining an interpolation point between already determined virtual route run points whose distance from the vehicle deviates from one another by less than a predefinable threshold value, the distance of the interpolation point from the vehicle front being the arithmetic mean of the distance of the associated virtual ones Corresponds to route course points of the vehicle and the associated deposit angle is the deposit angle at which the same sensitivity occurs for two adjacent sensitivity ranges for antennas. On the basis of this route point formation rule, interpolation points 57 and 58 are assigned to virtual route point 51 ⁽¹⁾ , 52 ⁽¹⁾ and 53 ⁽¹⁾ and 54 ⁽¹⁾ .

Mit dem so erweiterten Satz virtueller Streckenverlaufspunkte wird die oben beschriebene Approximation entsprechend der para metrisierten Streckenverlaufskurve 56 wiederholt, um so eine passende Abschätzung für den Fahrstreckenverlauf im Frontbereich eines Fahrzeuges zu erhalten. Es ist möglich, die Güte der Ap proximationskurve dabei weiter zu erhöhen, indem die virtuellen Streckenverlaufspunkte entsprechend dem mittleren Alter der ih nen zugrundeliegenden Objektpunkte gewichtet werden, um somit die Approximation auf der Grundlage von möglichst aktuellen vir tuellen Streckenverlaufspunkten durchzuführen. Auch kann durch mehrmaliges Approximieren der virtuellen Streckenverlaufspunkte die Güte der Abschätzung für den Fahrstreckenverlauf weiter ver bessert werden.With the set of virtual route course points thus expanded, the approximation described above is repeated in accordance with the parameterized route course curve 56 in order to obtain a suitable estimate for the route route in the front area of a vehicle. It is possible to further increase the quality of the approximation curve by weighting the virtual route points according to the average age of the object points on which they are based, in order to carry out the approximation on the basis of the most recent virtual route points. The quality of the estimation of the route can also be further improved by approximating the virtual route points several times.

Dazu werden vor Durchführen einer Approximation die für das An passen verwendeten virtuellen Streckenverlaufspunkte einer Plau sibilitätsüberprüfung unterzogen. Diese Plausibilitätsüberprü fung sondert Punkte entsprechend dem Kriterium aus, daß mit zu nehmendem Ablagewinkel auch in der Regel der Abstand der Punkte vom Fahrzeug größer ist. Dies schließt zwar nicht aus, daß in die Approximation ein Punkt einfließt, der entweder nicht zum Streckenverlauf gehört oder der mit großen Meßfehlern behaftet ist. Doch werden im Rahmen einer Verfeinerung der Approximation solche Punkte aus dem Satz endgültiger virtueller Streckenver laufspunkte, die approximiert werden, herausgenommen, die nicht zur Approximation passen. Übersteigt die Entfernung eines virtu ellen Streckenverlaufspunktes von der approximierten Kurve einen Schwellwert, so wird die neuerliche Approximation ohne diesen Punkt durchgeführt. Wird dann die maximale Abweichung der ver bleibenden Punkte von der an sie approximierten Kurve bei einem bestimmten Punkt klein, so ist davon auszugehen, daß der nicht berücksichtigte Punkt ein Meßfehler ist und dieser keinem Fahr streckenverlauf entspricht.To do this, the approximations for the An fit used virtual route course points of a plau subjected to a sensitivity check. This plausibility check fung separates points according to the criterion that with to increasing angle of deposit usually also the distance between the points from the vehicle is larger. This does not exclude that in the approximation includes a point that either does not belong to the Heard the course of the route or the one with large measurement errors is. However, as part of a refinement of the approximation such points from the set of final virtual route ver running points that are approximated are taken out, that are not to fit the approximation. Exceeds the distance of a virtu point of the route from the approximated curve Threshold, so the new approximation will be without it Point performed. Then the maximum deviation of the ver points from the curve approximated to them at a certain point small, it can be assumed that the not considered point is a measurement error and this is not a driving route corresponds.

Nacheinander wird so die Approximation wiederholt, wobei jeweils einzeln aus dem Satz von zu approximierenden, virtuellen Fahr streckenverlaufspunkten solche Punkte herausgenommen werden, de ren Abstand von der approximierten Kurve, gegebenfalls auch den approximierten Kurven, einen Schwellwert überschreitet. Die Rei henfolge, in der Punkte aus der Approximation herausgenommen werden, kann dabei auf Erfahrungswerten oder einer abgeschätzten Ortsunsicherheit der Punkte basieren. Die Approximation wird möglichst so lange durchgeführt, bis die maximale Abweichung der verbleibenden virtuellen Streckenverlaufspunkte von der approxi mierten Kurve ein Minimum annimmt. Mit der solchermaßen aufge fundenen Kurve läßt sich äußerst zuverlässig der tatsächliche Fahrstreckenverlauf im Vorausbereich des Fahrzeugs bestimmen.The approximation is repeated one after the other, whereby in each case individually from the set of virtual driving to be approximated route points such points are taken out, de Ren distance from the approximated curve, possibly also the approximated curves, exceeds a threshold. The Rei order in which points are removed from the approximation can be based on empirical values or an estimated Location uncertainty of the points based. The approximation is as long as possible until the maximum deviation of the remaining virtual route points from the approxi mated curve assumes a minimum. With the so set up found curve can be extremely reliable the actual Determine the route in the vehicle's area ahead.

Claims

1. Method for determining the course of a vehicle-driven route by a vehicle, in which

a front area of the vehicle is scanned by means of a radar radiation-based object detection device which comprises one or more scanning units with scanning areas under different lateral surface coverage for detecting the distance of objects there from the vehicle,

characterized in that

- For each scanning unit from the distances it detects in one or more successive measuring processes of objects ( 5 , 6 ), object points ( 28 , 29 ) of standing objects ( 5 , 6 ) are formed on a distance beam ( 23 , 24 ),
- From the object points ( 28 ) object distance sets ( 29 a, 29 b) according to a predetermined distance quantity formation criterion be determined, which contains at least the condition that the density of successive object points ( 28 ) on the distance beam ( 23 ) exceeds a predetermined threshold value,
- From the object distance sets ( 29 a, 29 b, 36 ) according to a predetermined route point formation rule virtual route points are determined, which at least includes the requirement that the end points ( 37 , 38 ) of an object distance set ( 36 ) are each assigned virtual route points, whose distance from the associated object detection device corresponds to the position of the end points ( 37 , 38 ) on the distance beam and the angle of deposit with respect to the associated object detection device correspond to predetermined limit angles, below which radar signals from objects are at a given distance below a predetermined detection limit, and
- The route is determined by adapting a route curve ( 56 , 56 ') to the virtual route points.

2. The method according to claim 1, characterized in that the predetermined distance quantity formation criterion contains at least the condition that the object points ( 28 ) on the distance beam ( 23 ) have a density that exceeds a predetermined threshold, and in an interval with a predetermined Minimum length.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that in the determination of the density of object points ( 28 ) on the Ab from beam ( 23 ) only those object points th in several successive measuring operations within a sliding recording period of each detected distances of objects were formed, are taken into account, however older object points are no longer taken into account.

4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the route point formation rule summarizes the rule that in the cases in which object distance quantities of two adjacent scanning units overlap with respect to the position on the Ab from beam and / or separated by a gap which falls below a predeterminable threshold value, an intermediate point ( 57 , 58 ) between the two mutually facing end points of the object distance sets is determined as the route running point, the distance of the intermediate point from the object detection devices being the averaged distances of the two end points ( 51 ⁽¹⁾ , 52 ⁽¹⁾ ) and the offset angle of the intermediate point corresponds to the average offset angle between the areas of greatest detection sensitivity of the two scanning units.

5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that in the cases in which objects ( 44 ), the associated object points are part of an object distance set, are detected by two adjacent scanning units, based on the antenna directional diagrams of the two scanning units For these objects ( 44 ) in addition to the object distance, a storage angle is determined, and the route course point formation rule includes the provision that the end points of the object distance set ( 41 ) are assigned a virtual route route point, the storage angle of which is a mean placement angle of objects ( 40 ) with object points in corresponds to an end region of the object distance set ( 41 ).

6. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that a circular arc curve or a polynomial curve is adapted as the route curve ( 56 , 56 ').

7. The method according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the route curve ( 56 , 56 ') is adapted by the method of the smallest squares of errors.

8. The method according to any one of claims 1 to 7, characterized in that when adapting the route curve ( 56 ) at least one virtual route point ( 51 ⁽²⁾ , 52 ⁽²⁾ , 53 ⁽²⁾ ) not to the route curve ( 56 ) fits, is not taken into account.

9. The method according to any one of claims 1 to 8, characterized in that the virtual route points ( 50 ⁽¹⁾ , 51 ⁽¹⁾ , 52 ⁽¹⁾ , 53 ⁽¹⁾ 54 ⁽¹⁾ , 58 , 55 ⁽¹⁾ ) for adapting the route curve ( 56 ) according to a reliability criterion for the virtual route points ( 50 ⁽¹⁾ , 51 ⁽¹⁾ , 52 ⁽¹⁾ , 53 ⁽¹⁾ , 54 ⁽¹⁾ , 58 , 55 ⁽¹⁾ ) .

10. The method according to claim 9, characterized in that the reliability criterion is the mean age of the object points on which the virtual route course points are based in the end region of an object distance set ( 41 ).

11. The method according to any one of claims 1 to 10, characterized in that from the adapted route curve ( 56 ) a storage (d ₀ ) of the vehicle from the roadside and a curve radius (R) are determined.