EP4193174A1 - Erzeugen eines messdatensatzes mittels eines aktiven sensorsystems - Google Patents

Erzeugen eines messdatensatzes mittels eines aktiven sensorsystems

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EP4193174A1
EP4193174A1 EP21749812.0A EP21749812A EP4193174A1 EP 4193174 A1 EP4193174 A1 EP 4193174A1 EP 21749812 A EP21749812 A EP 21749812A EP 4193174 A1 EP4193174 A1 EP 4193174A1
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EP
European Patent Office
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unit
detector
sensor system
view
measurement data
Prior art date
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Pending
Application number
EP21749812.0A
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English (en)
French (fr)
Inventor
Thorsten BEUTH
Christoph Parl
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Valeo Schalter und Sensoren GmbH
Original Assignee
Valeo Schalter und Sensoren GmbH
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Filing date
Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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    • G01S2013/93271—Sensor installation details in the front of the vehicles

Definitions

  • the present invention relates to an active sensor system having a first emitter unit, a second emitter unit, a detector unit and a computing unit, the first emitter unit being set up to emit a first measurement signal into a first emitter space in an area surrounding the sensor system, the second emitter unit being set up to do so , to emit a second measurement signal into a second emission spatial area in the environment, a sensor field of view is given by a first overlapping area of the first emission spatial area with a detector field of view of the detector unit and by a second overlapping area of the second emission spatial area with the detector field of view, the detector unit is set up based on in the sensor field of view reflected portions of the first measurement signal and / or the second measurement signal to generate at least one detector signal and the computing unit is set up based on the at least a detector signal to generate a measurement data set.
  • the invention also relates to a system for object characterization with an active sensor system, a method for generating a measurement data set using an active sensor system and a method for
  • Active sensor systems are characterized in that they can emit measurement signals and receive measurement signals reflected by an object in order to determine corresponding spatial information about the object or the environment of the sensor system.
  • Active sensor systems with a plurality of active sensors for example laser scanners, are known from the prior art. This enables an enlarged detection range of the sensor system and measurement inaccuracies can be compensated for by redundancies if necessary.
  • a motor vehicle with a sensor arrangement for 360° detection of an environment is specified.
  • the sensor arrangement has a number of sensors of the same type, for example laser scanners. Overlapping detection zones are used in certain areas of the individual sensors redundant sensor data is provided, whereby a higher resolution can be provided in the corresponding areas or measurement uncertainties can be compensated.
  • a disadvantage of sensor systems with multiple active sensors is that a spatial area that is shaded by an object in the vicinity of the sensor system, so that measurement signals from one of the sensors cannot reach the area, cannot effectively be used for object detection or object characterization, or only with lower reliability. For example, reflections from this spatial area that are detected with another of the sensors can be incorrectly interpreted as noise, although they are generated by another object in the shaded area.
  • an object of the present invention to provide an improved concept for generating a measurement data set using an active sensor system with at least two emitter units, which enables greater reliability in the generation of the measurement data set and/or in the further processing of the measurement data set.
  • the improved concept is based on the idea of identifying at least a portion of a sensor field of view of the active sensor system that is shaded with respect to at least one of the emitter units, based on detector signals that are based on reflected portions of measurement signals transmitted by the emitter units. Based on this, the measurement data set can then be generated. Alternatively or additionally, correction data can be generated for the measurement data record or for further processing of the measurement data record.
  • the detector unit is set up to generate at least one detector signal based on portions of the first measurement signal and/or the second measurement signal reflected in the sensor field of view, in particular portions reflected by one or more objects in the sensor field of view.
  • the arithmetic unit is set up to generate a measurement data record based on the at least one detector signal.
  • the arithmetic unit is set up to identify, based on the at least one detector signal, at least one partial area of the sensor field of view that is shaded with respect to the first emitter unit and/or is shaded with respect to the second emitter unit.
  • the computing unit is set up to generate the measurement data record taking into account the at least one sub-area and/or to generate correction data for correcting the measurement data record based on the at least one sub-area.
  • the measurement signals can be, for example, electromagnetic waves, in particular light waves or radio waves.
  • the measurement signals can also be mechanical waves, for example sound waves or ultrasonic waves.
  • the first overlapping area can also be understood as the intersection of the first emission space with the detector field of view and the second overlapping area correspondingly as the intersection of the second emission space with the detector field of view. In other words, any point that is both within the first emitter spatial region and within the detector field of view is also within the first overlap region. The same applies to the second overlapping area.
  • the sensor field of view can also be understood as the union of the first overlapping area and the second overlapping area.
  • any point that is within either the first overlap area or the second overlap area is also within the sensor field of view.
  • the detector unit may include one or more detectors, each of the detectors having a corresponding single detector field of view.
  • the detector field of view of the detector unit is then given, for example, by the union of all individual detector fields of view. In other words, every point that is in at least one of the individual detector fields of view also lies in the detector field of view of the detector unit.
  • a detector signal can be understood, for example, as a time-dependent signal whose amplitude corresponds to an intensity of the portion of measurement signals detected by the detector unit or the respective detector.
  • the sensor system can have a one-dimensional or two-dimensional spatial resolution in such a way that the detector unit can differentiate between reflected portions of measurement signals from different angles of incidence. This can be made possible, for example, by the spatial arrangement of the detectors in the detector unit and/or by direction-dependent filter devices and/or by deflection devices which, at specific times, direct only reflected portions of measurement signals from specific directions of incidence to the detector unit.
  • a partial area that is shaded with respect to the first emitter unit is not necessarily also shaded with respect to the second emitter unit.
  • there is a further object in a sub-area shaded by the first emitter unit then on the side of the further object facing away from the second emitter unit there can be a sub-area which is shaded both with respect to the first and with respect to the second emitter unit. If, in turn, there are further objects in such sub-areas that are shaded with respect to both emitter units, then these cannot be detected by the sensor system if the sensor system does not have further emitter units in addition to the first and the second emitter unit.
  • the arithmetic unit or another arithmetic unit which is not necessarily part of the active sensor system, can lower a threshold value for the signal intensity for object detection for signals that correspond to the at least one partial area based on the correction data.
  • the arithmetic unit or the additional arithmetic unit can also correct the signal intensity or correct or increase a confidence value for the measurement data record relating to the at least one partial area. In this way, account can be taken of the fact that reflections from objects located in the at least one partial area lead to a reduced signal intensity of the corresponding reflected portions of the measurement signals, since they are at most reached by the first measurement signals or by the second measurement signals, in any case but not by both.
  • the fact that the measurement data set is generated taking into account the at least one identified sub-area can be understood, for example, in such a way that measurement data of the measurement data set contain information about whether the corresponding measurement points are within the at least one sub-area or not.
  • the improved concept therefore takes into account explicitly shaded sub-areas of the sensor's field of view. This provides more information that can be used by the sensor system or a downstream processing further computing unit, for example a system for object characterization or object recognition, so that the reliability in processing the measurement data set is increased. The reliability of the measurement data set itself is thus increased, or it is made possible to increase the reliability during further processing of the measurement data set.
  • the improved concept can make it possible for measurement data relating to the at least one sub-area to be taken into account or to be taken into account in a reliable manner.
  • the effectively usable sensor field of view or an effectively usable detection range of the active sensor system is thereby increased.
  • the improved concept can also contribute to increased safety.
  • active sensor systems are used in motor vehicles, in particular to implement or support functions for partially automated or fully automated motor vehicle control.
  • the improved concept increases security by increasing the reliability of the measurement dataset or the processing of the measurement dataset.
  • the first emission space area and the second emission space area differ from each other.
  • the broadcast space regions overlap.
  • the first emitter unit and the second emitter unit are in particular arranged at different positions of the active sensor system.
  • the at least one partial area can be identified, for example, by identifying a corresponding object or multiple objects that cause the shadowing or shadowing.
  • the computing unit can determine a position and extent of the identified object based on the at least one detector signal. Based on the position and extent of the identified object, the computing unit can determine a spatial area that is shadowed by the object. The intersection of this spatial area with the sensor field of view then corresponds, for example, to a sub-area of the at least one sub-area.
  • the first emitter unit and the second emitter unit can also emit the first and the second measurement signal in different ways or with different parameters.
  • the first and the second measurement signal can be provided with different time modulations or can be phase-shifted with respect to one another.
  • the first and the second measurement signal can also be generated with different wavelengths.
  • the detector unit makes it possible for the detector unit to differentiate between the first and the second measurement signal. As a result, the at least one partial area can be identified more easily or more reliably.
  • the computing unit is set up to generate an initial measurement data set based on the at least one detector signal, in particular without taking into account the at least one partial area.
  • the processing unit or the further processing unit is set up to generate the measurement data record, taking into account the at least one sub-area, based on the initial measurement data record or to generate the measurement data record based on the correction data and the initial measurement data record.
  • the active sensor system contains at least one driver circuit which is set up to control the first emitter unit and the second emitter unit to emit the first measurement signal and the second measurement signal.
  • the at least one driver circuit can be set up to control the emitter units for the synchronized transmission of the first and the second measurement signal.
  • the detector unit not distinguishing between the first and the second measurement signal in order to generate the at least one detector signal.
  • the shadowing means that the corresponding detector signal indicates a reduced signal intensity or has a lower amplitude.
  • the arithmetic unit or the further arithmetic unit can correct the amplitude or the signal intensity or lower a corresponding threshold value for the signal intensity, in particular based on the correction data.
  • the at least one driver circuit is set up to control the emitter units for the asynchronous transmission of the measurement signals.
  • the detector unit is then set up, for example, to detect the first measurement signals and the second measurement signal independently of one another.
  • the object is then detected, for example, only by means of the first measurement signals or only by means of the second measurement signals.
  • the computing unit or the further computing unit can then, for example, increase a confidence value for the detection of the object. In this way, account can be taken of the fact that it is not noise or another error that causes the object to be only partially detected, but rather the fact that the at least one partial area is shaded with respect to the first or the second emitter unit.
  • the arithmetic unit is set up to calculate at least one first sub-area based on the at least one detector signal of the sensor field of view which is shadowed with respect to the first emitter unit and which is not shadowed with respect to the second emitter unit, in particular in order to identify the at least one partial area.
  • identifying the at least one portion includes identifying the at least one first portion.
  • the at least one first partial area If there is an object in the at least one first partial area, it can be detected by the sensor system in that the second measurement signal is emitted by the second emitter unit, is reflected by the object and is detected by the detector unit. However, since this object is not reached by the first measurement signal, a corresponding signal intensity of the at least one detector signal will be reduced, for example, or, depending on the embodiment of the sensor system, a confidence value for detecting the object will be reduced. Because the at least one first subarea is identified in corresponding embodiments, this can be taken into account when generating the measurement data set or the correction data, so that such objects can also be reliably detected or the information about the existence of the object in the at least one first subarea in the further processing of the measurement data set can be taken into account accordingly.
  • the detector unit is set up to generate at least one first detector signal based on portions of the second measurement signal reflected by an object in the at least one first partial area and/or based on portions of the second measurement signal reflected by a further object in the at least one further first partial area Proportions of the first measurement signal to generate at least one further first detector signal.
  • the computing unit is set up to determine a first signal intensity based on the at least one first detector signal, the first signal intensity according to a predetermined first To modify the correction rule and to generate the measurement data set depending on the modified first signal intensity.
  • the specified first correction rule can be part of the correction data, for example, or can have been specified in advance.
  • the modification of the first signal intensity includes in particular an increase or enlargement of the value of the first signal intensity, in particular to take into account that the first measurement signal does not contribute to the generation of the at least one first detector signal, but only the second measurement signal.
  • modifying may include multiplying the first signal intensity by a correction term or adding a correction term to the first signal intensity.
  • the correction term can be constant or can be defined according to a predetermined characteristic of the sensor system.
  • the characteristic can be stored, for example, in a memory unit of the sensor system, for example in the form of a lookup table.
  • the first signal intensity can be multiplied by a constant factor, for example, in order to take into account the absence of the reflected components of the first measurement signal.
  • the corresponding parts of the measurement data set can be sufficiently or appropriately taken into account during further processing, for example when comparing the value of the signal intensity with a threshold value, for example to distinguish actual measurement data from noise.
  • Objects located in the at least one first subregion can then be taken into account with greater reliability or only when processing or creating the measurement data set, which leads to a more reliable measurement data set or more reliable processing of the measurement data set overall.
  • the computing unit is set up to determine a measurement point, in particular for the object in the at least first partial area, and a confidence value for the measurement point based on the at least one first detector signal.
  • the arithmetic unit is set up to modify the confidence value in accordance with a predefined second correction rule and to generate the measurement data set as a function of the measurement point and the modified confidence value.
  • the measurement point contains in particular data relating to the position of the object or a part of the object, ie in particular two- or three-dimensional coordinates.
  • the measurement point is saved in the measurement data set together with the confidence value.
  • the confidence value can be viewed as a measure of the probability that the measurement point, ie its existence or position, is correct.
  • the modification of the confidence value contains in particular the increase of the confidence value, ie in particular a further correction term is added to the confidence value or multiplied by the confidence value in order to modify the confidence value.
  • the first information allows an assignment as to which measurement points of the measurement data set are due to reflections of the second measurement signal, which originate from the at least one first sub-area.
  • the first information can be part of the correction information, for example.
  • the fact that the at least one first partial area is shaded can be taken into account during further processing of the measurement data set.
  • the at least one first partial area can thereby be communicated to the further processing unit as an area with lower trustworthiness or reduced performance.
  • the computing unit is set up to identify at least one second partial area of the sensor field of view, which is shaded with respect to the first emitter unit and which is shaded with respect to the second emitter unit, based on the at least one detector signal.
  • the area of the field of view lying directly behind this object with respect to the second emitter unit can then be shaded with respect to both emitter units, for example.
  • the existence of the at least one second sub-area can be taken into account and thus also the potential possibility that there are other objects in the at least one second sub-area which, however, cannot be detected despite the redundancy of the first and the second emitter unit.
  • the at least one second partial area can therefore be taken into account as an area with little or no confidence or trustworthiness when creating or processing the measurement data record.
  • the at least one second partial area can be identified, for example, in such a way that it is shaded with respect to all emitter units of the sensor system.
  • the processing unit is set up to generate second information for assigning the at least one second partial area to at least one corresponding second part of the measurement data record and to transmit it to the further processing unit.
  • the detector unit has a first detector with a first field of view and a second detector with a second field of view.
  • the detector field of view given by the first field of view and the second field of view.
  • the detector field of view corresponds to a union of the first and second fields of view, or in other words, any point that is in the first field of view or in the second field of view is also in the detector field of view.
  • the detector unit has a large number of detectors with respective associated individual fields of view and the detector field of view is given by all individual fields of view, ie in particular by a union of all individual fields of view.
  • the active sensor system is designed as a lidar system, in particular as a flash lidar system or as a laser scanner.
  • the emitter units then each contain in particular one or more light sources, in particular laser diodes, for example infrared laser diodes.
  • the detector unit or the individual detectors of the detector unit then each contain, for example, one or more photodiodes, for example avalanche photodiodes.
  • the active sensor system is designed as a radar system.
  • a system for object characterization is also specified.
  • the system has an active sensor system based on the improved concept, as well as a further computing unit that is set up to recognize or characterize an object, in particular the object in the at least one first partial area, in the sensor field of view based on the measurement data set to characterize the measurement data set and the correction data.
  • the further processing unit can contain the processing unit partially or completely.
  • the processing unit or the further processing unit is set up to correct the measurement data set based on the correction data and the further processing unit is set up to do this to characterize the object based on the corrected measurement data set.
  • the processing unit is set up to generate first information for assigning the at least one first partial area to at least one corresponding first part of the measurement data record and to transmit it to the further processing unit.
  • the further processing unit is set up to characterize the object, which is located in the at least one first partial area, depending on the first information and/or to initiate a risk-reducing measure depending on the first information.
  • the further arithmetic unit is set up to modify, in particular to lower, a threshold value for object recognition with regard to the at least one first partial area as a function of the first information.
  • the processing unit is set up to generate the second information for assigning the at least one second partial area to the at least one corresponding second part of the measurement data record and to transmit it to the further processing unit.
  • the further computing unit is set up to characterize the object based on the second information and/or to initiate a further risk-reducing measure based on the second information.
  • a motor vehicle is also specified that contains an active sensor system or a system for object characterization according to the improved concept.
  • the first emitter unit and the second emitter unit are installed in different positions of the motor vehicle, for example.
  • At least one detector signal is generated, in particular by means of the detector unit, based on portions of the first measurement signal and/or the second measurement signal reflected in the sensor field of view.
  • the measurement data set is generated based on the at least one detector signal, in particular by means of a computing unit of the active sensor system. Based on the at least one detector signal, at least one partial area of the sensor's field of view is identified, in particular by means of the computing unit, which with respect to the first emitter unit and/or is shaded with respect to the second emitter unit.
  • the measurement data set is generated, in particular by means of the computing unit, taking into account the identified at least one sub-area and/or correction data for correcting the measurement data set are generated based on the at least one sub-area.
  • an active sensor system according to the improved concept is set up to carry out a method for generating a measurement data set according to the improved concept and it carries out such a method.
  • a method for object characterization using an active sensor system is also specified.
  • a measurement data set is generated by means of the active sensor system according to a method for generating a measurement data set according to the improved concept and an object in the sensor field of view is characterized based on the measurement data set, in particular by means of a further processing unit, based on the measurement data set or based on the measurement data set and characterized by the correction data.
  • a system for object characterization according to the improved concept can be set up or programmed to carry out a method for object characterization according to the improved concept, or it carries out such a method.
  • the computer program, the additional computer program and the computer-readable storage medium can each be regarded as a computer program product with the corresponding instructions.
  • the active sensor system 1 shows a system T for object characterization according to the improved concept, which has an active sensor system 1 according to the improved concept.
  • the active sensor system 1 is designed as a lidar system in the present case.
  • the sensor system 1 also has a computing unit 4, which can be designed as a control and processing unit, for example.
  • the computing unit 4 can control the emitter units 2, 2' and/or the detector unit 3.
  • the emitter units 2, 2' and the detector unit 3 can have corresponding driver circuits, for example, or such driver circuits can be included in the computing unit 4.
  • Objects 04, 03, 04 which are located both in the first and in the second overlapping area SF1, SF2, can basically be reached by the first measurement signal and by the second measurement signal, they reflect and the detector unit 3 can detect the corresponding reflections.
  • the detector unit 3 has a first detector field of view D1 and the further detector unit 3' has a second detector field of view D2.
  • the union of the detector fields of view D1, D2 forms the detector field of view D here.
  • the further processing unit 5 can then process the corrected measurement data or the measurement data set in a correspondingly reliable manner.

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Abstract

Ein aktives Sensorsystem (1) weist eine erste und eine zweite Emittereinheit (2, 2') auf, sowie eine Detektoreinheit (3, 3') und eine Recheneinheit (4). Die Emittereinheiten (2, 2') sind dazu eingerichtet, jeweilige Messsignale in entsprechende Aussenderaumbereiche (A1, A2) auszusenden. Die Detektoreinheit (3, 3') ist dazu eingerichtet, basierend auf reflektierten Anteilen der Messsignale wenigstens ein Detektorsignal zu erzeugen und die Recheneinheit (4) ist dazu eingerichtet, basierend auf dem wenigstens einen Detektorsignal einen Messdatensatz zu erzeugen. Dabei ist die Recheneinheit (4) dazu eingerichtet, wenigstens einen Teilbereich (T1, T1', T2) zu identifizieren, der bezüglich mindestens einer der Emittereinheiten (2, 2') abgeschattet ist. Die Recheneinheit (4) ist dazu eingerichtet, den Messdatensatz unter Berücksichtigung des Teilbereichs (T1, T1', T2) zu erzeugen und/oder Korrekturdaten zur Korrektur des Messdatensatzes zu erzeugen.

Description

Erzeugen eines Messdatensatzes mittels eines aktiven Sensorsystems
Die vorliegende Erfindung betrifft ein aktives Sensorsystem aufweisend eine erste Emittereinheit, eine zweite Emittereinheit, eine Detektoreinheit und eine Recheneinheit, wobei die erste Emittereinheit dazu eingerichtet ist, ein erstes Messsignal in einen ersten Aussenderaumbereich in einer Umgebung des Sensorsystems auszusenden, die zweite Emittereinheit dazu eingerichtet ist, ein zweites Messsignal in einen zweiten Aussenderaumbereich in der Umgebung auszusenden, ein Sensorsichtfeld durch einen ersten Überlappungsbereich des ersten Aussenderaumbereichs mit einem Detektorsichtfeld der Detektoreinheit und durch einen zweiten Überlappungsbereich des zweiten Aussenderaumbereichs mit dem Detektorsichtfeld gegeben ist, die Detektoreinheit dazu eingerichtet ist, basierend auf in dem Sensorsichtfeld reflektierten Anteilen des ersten Messsignals und/oder des zweiten Messsignals wenigstens ein Detektorsignal zu erzeugen und die Recheneinheit dazu eingerichtet ist, basierend auf dem wenigstens einen Detektorsignal einen Messdatensatz zu erzeugen. Die Erfindung betrifft ferner ein System zur Objektcharakterisierung mit einem aktiven Sensorsystem, ein Verfahren zum Erzeugen eines Messdatensatzes mittels eines aktiven Sensorsystems und ein Verfahren zur Objektcharakterisierung mittels eines aktiven Sensorsystems sowie ein Computerprogrammprodukt.
Aktive Sensorsysteme zeichnen sich dadurch aus, dass sie Messsignale emittieren und von einem Objekt reflektierte Messsignale empfangen können, um entsprechende räumliche Informationen über das Objekt beziehungsweise die Umgebung des Sensorsystems zu ermitteln.
Aus dem Stand der Technik sind aktive Sensorsysteme mit mehreren aktiven Sensoren, beispielsweise Laserscannern, bekannt. Dadurch wird ein vergrößerter Erfassungsbereich des Sensorsystems ermöglicht und Messungenauigkeiten können gegebenenfalls durch Redundanzen kompensiert werden.
In dem Dokument DE 10 2016 220 075 A1 wird beispielsweise ein Kraftfahrzeug mit einer Sensoranordnung zur 360°-Erfassung einer Umgebung angegeben. Die Sensoranordnung weist mehrere Sensoren vom gleichen Typ auf, beispielsweise Laserscanner. In bestimmten Bereichen werden durch überlappende Erfassungsbereiche der einzelnen Sensoren redundante Sensordaten bereitgestellt, wodurch eine höhere Auflösung in den entsprechenden Bereichen bereitgestellt werden kann oder Messunsicherheiten kompensiert werden können.
Ein Nachteil von Sensorsystemen mit mehreren aktiven Sensoren ist, dass ein Raumbereich, der durch ein Objekt in der Umgebung des Sensorsystems abgeschattet wird, sodass Messsignale eines der Sensoren nicht in den Bereich gelangen können, effektiv nicht zur Objekterkennung oder Objektcharakterisierung genutzt werden kann oder nur mit geringerer Zuverlässigkeit. Beispielsweise können Reflexionen aus diesem Raumbereich, die mit einem anderen der Sensoren erfasst werden, fälschlicherweise als Rauschen interpretiert werden, obwohl sie durch ein weiteres Objekt in dem abgeschatteten Bereich erzeugt werden.
Vor diesem Hintergrund ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes Konzept zum Erzeugen eines Messdatensatzes mittels eines aktiven Sensorsystems mit mindestens zwei Emittereinheiten anzugeben, durch das eine höhere Zuverlässigkeit bei der Erzeugung es Messdatensatzes und/oder bei der Weiterverarbeitung des Messdatensatzes ermöglicht wird.
Diese Aufgabe wird vorliegend gelöst durch den jeweiligen Gegenstand der unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Weiterbildungen und bevorzugte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Das verbesserte Konzept beruht auf der Idee, basierend auf Detektorsignalen, die auf reflektierte Anteile von ausgesendeten Messsignalen der Emittereinheiten zurückgehen, wenigstens einen Teilbereich eines Sensorsichtfelds des aktiven Sensorsystems zu identifizieren, der wenigstens bezüglich einer der Emittereinheiten abgeschattet ist. Basierend darauf kann dann der Messdatensatz erzeugt werden. Alternativ oder zusätzlich können Korrekturdaten für den Messdatensatz oder zur weiteren Verarbeitung des Messdatensatzes erzeugt werden.
Gemäß dem verbesserten Konzept wird ein aktives Sensorsystem aufweisend eine erste Emittereinheit, eine zweite Emittereinheit, eine Detektoreinheit und eine Recheneinheit angegeben. Die erste Emittereinheit ist dazu eingerichtet, ein erstes Messsignal in einen ersten Aussenderaumbereich in einer Umgebung des Sensorsystems auszusenden. Die zweite Emittereinheit ist dazu eingerichtet, ein zweites Messsignal in einen zweiten Aussenderaumbereich in der Umgebung auszusenden. Ein Sensorsichtfeld des aktiven Sensorsystems ist durch einen ersten Überlappungsbereich des ersten Aussenderaumbereichs mit einem Detektorsichtfeld der Detektoreinheit und durch einen zweiten Überlappungsbereich des zweiten Aussenderaumbereichs mit dem Detektorsichtfeld gegeben. Die Detektoreinheit ist dazu eingerichtet, basierend auf in dem Sensorsichtfeld reflektierten Anteilen, insbesondere von einem oder mehreren Objekten in dem Sensorsichtfeld reflektierten Anteilen, des ersten Messsignals und/oder des zweiten Messsignals wenigstens ein Detektorsignal zu erzeugen. Die Recheneinheit ist dazu eingerichtet, basierend auf dem wenigstens einen Detektorsignal einen Messdatensatz zu erzeugen. Die Recheneinheit ist dazu eingerichtet, basierend auf dem wenigstens einen Detektorsignal wenigstens einen Teilbereich des Sensorsichtfelds zu identifizieren, der bezüglich der ersten Emittereinheit abgeschattet ist und/oder bezüglich der zweiten Emittereinheit abgeschattet ist. Die Recheneinheit ist dazu eingerichtet, den Messdatensatz unter Berücksichtigung des wenigstens einen Teilbereichs zu erzeugen und/oder Korrekturdaten zur Korrektur des Messdatensatzes basierend auf dem wenigstens einen Teilbereich zu erzeugen.
Insbesondere können nur solche Objekte in der Umgebung des Sensorsystems durch das Sensorsystem erfasst beziehungsweise detektiert werden, die zum einen im Detektorsichtfeld der Detektoreinheit liegen und die zum anderen durch das erste Messsignal und/oder das zweite Messsignal erreicht werden können. Letzteres ist gerade nicht der Fall, wenn das Objekt außerhalb des ersten Aussenderaumbereichs und außerhalb des zweiten Aussenderaumbereichs liegt oder wenn das Objekt bezüglich beider Emittereinheiten oder aller Emittereinheiten des Sensorsystems abgeschattet ist.
Die Messsignale können beispielsweise elektromagnetische Wellen, insbesondere Lichtwellen oder Funkwellen, sein. Die Messsignale können aber auch mechanische Wellen, beispielsweise Schallwellen oder Ultraschallwellen, sein.
Entsprechend kann es sich bei dem aktiven Sensorsystem beispielsweise um ein aktives optisches Sensorsystem, beispielsweise ein LIDAR-System, oder um ein Radarsystem oder um ein Ultraschallsensorsystem handeln.
Im Fall eines aktiven optischen Sensorsystems sind die Emittereinheiten insbesondere als Lichtquellen, beispielsweise als Laserlichtquellen, ausgestaltet, während die Detektoreinheit einen oder mehrere optische Detektoren, beispielsweise Fotodioden oder Lawinenfotodioden (Englisch: „avalanche photo diodes“, APDs) beinhalten kann. Im Fall eines Radarsystems beinhalten die Emittereinheiten und die Detektoreinheit entsprechende Antennen zum Aussenden beziehungsweise Erfassen von Funkwellen.
Im Fall eines Ultraschallsensorsystems beinhalten die Emittereinheiten jeweilige Ultraschallquellen zum Aussenden von Ultraschallwellen und die Detektoreinheit enthält einen Ultraschallsensor oder Ultraschalldetektor.
Je nach konkreter Ausgestaltungsform des aktiven Sensorsystems können die Emittereinheiten auch zusätzlich die Rolle der Detektoreinheit beziehungsweise eines entsprechenden Detektors der Detektoreinheit übernehmen oder umgekehrt. Beispielsweise können Antennen sowohl zum Senden als auch zum Empfangen von Funkwellen eingesetzt werden und Ultraschalltransmitter können Ultraschallwellen sowohl aussenden als auch detektieren.
Der erste Überlappungsbereich kann auch als Schnittmenge des ersten Aussenderaumbereichs mit dem Detektorsichtfeld verstanden werden und der zweite Überlappungsbereich entsprechend als Schnittmenge des zweiten Aussenderaumbereichs mit dem Detektorsichtfeld. Mit anderen Worten befindet sich jeder Punkt, der sowohl innerhalb des ersten Aussenderaumbereichs liegt als auch innerhalb des Detektorsichtfeld, auch innerhalb des ersten Überlappungsbereich. Das Entsprechende gilt für den zweiten Überlappungsbereich.
Das Sensorsichtfeld kann dementsprechend auch als Vereinigungsmenge des ersten Überlappungsbereichs und des zweiten Überlappungsbereichs verstanden werden. Mit anderen Worten befindet sich jeder Punkt, der entweder innerhalb des ersten Überlappungsbereichs oder innerhalb des zweiten Überlappungsbereichs liegt auch innerhalb des Sensorsichtfelds.
Die Detektoreinheit kann, wie oben ausgeführt, einen oder mehrere Detektoren beinhalten, wobei jeder der Detektoren ein entsprechendes Einzeldetektorsichtfeld aufweist. Das Detektorsichtfeld der Detektoreinheit ist dann beispielsweise gegeben durch die Vereinigungsmenge aller Einzeldetektorsichtfelder. Mit anderen Worten liegt jeder Punkt, der in wenigstens einem der Einzeldetektorsichtfelder liegt auch in dem Detektorsichtfeld der Detektoreinheit. Ein Detektorsignal kann beispielsweise als zeitabhängiges Signal aufgefasst werden, dessen Amplitude einer Intensität des durch die Detektoreinheit beziehungsweise den jeweiligen Detektor erfassten Anteils von Messsignalen entspricht.
Das aktive Sensorsystem kann beispielsweise basierend auf dem wenigstens einen Detektorsignal eine Laufzeitmessung durchführen, um einen Abstand des Sensorsystems, insbesondere der Detektoreinheit, von demjenigen Objekt zu bestimmen, von dem die Messsignale reflektiert wurden.
Außerdem kann das Sensorsystem eine eindimensionale oder zweidimensionale Ortsauflösung dergestalt aufweisen, dass die Detektoreinheit reflektierte Anteile von Messsignalen aus unterschiedlichen Einfallswinkeln unterscheiden kann. Dies kann beispielsweise durch die räumliche Anordnung der Detektoren in der Detektoreinheit ermöglicht werden und/oder durch richtungsabhängige Filtervorrichtungen und/oder durch Ablenkeinrichtungen, welche zu bestimmten Zeitpunkten nur reflektierte Anteile von Messsignalen aus bestimmten Einfallsrichtungen auf die Detektoreinheit leiten.
Im Fall eines Lidar-Sensorsystems kann es sich insbesondere um einen Laserscanner oder ein Flash-Lidar-System handeln.
Dass der wenigstens eine Teilbereich bezüglich einer Emittereinheit abgeschattet ist, kann insbesondere derart verstanden werden, dass das entsprechende Messsignal den wenigstens einen Teilbereich nicht erreicht, obwohl der innerhalb des entsprechenden Aussenderaumbereichs liegt. Dies kann beispielsweise der Fall sein, wenn sich zwischen dem wenigstens einen Teilbereich und dem entsprechenden Emitter ein Objekt befindet, welches das entsprechende Messsignal abblockt. Das Objekt kann sich hierbei sowohl nur im ersten bzw. nur im zweiten Aussenderaumbereich als auch im ersten bzw. zweiten Überlappungsbereich befinden und den wenigstens einen Teilbereich bezüglich einer Emittereinheit abschatten.
Grundsätzlich ist ein Teilbereich, der bezüglich der ersten Emittereinheit abgeschattet ist, nicht notwendigerweise auch bezüglich der zweiten Emittereinheit abgeschattet. Befindet sich jedoch in einem von der ersten Emittereinheit abgeschatteten Teilbereich ein weiteres Objekt, so kann sich auf der der zweiten Emittereinheit abgewandten Seite des weiteren Objekts ein Teilbereich befinden, der sowohl bezüglich der ersten als auch bezüglich der zweiten Emittereinheit abgeschattet ist. Befinden sich wiederum weitere Objekte in solchen bezüglich beider Emittereinheiten abgeschatteten Teilbereichen, so können diese von dem Sensorsystem nicht erfasst werden, sofern das Sensorsystem neben der ersten und der zweiten Emittereinheit nicht noch weitere Emittereinheiten aufweist.
Der Messdatensatz enthält insbesondere Daten, welche eine Position eines oder mehrerer Objekte in dem Sensorsichtfeld bezüglich des Sensorsystems betreffen, beispielsweise zwei- oder dreidimensionale Koordinaten der Objekte. Alternativ oder zusätzlich kann der Messdatensatz auch Daten enthalten, welche auf diese Positionsinformationen schließen lassen, beispielsweise betreffend den jeweiligen Einfallswinkel der detektierten Messsignale und die gemessene Signallaufzeit oder den gemessenen Abstand.
Der Messdatensatz kann auch Informationen bezüglich einer entsprechenden Signalintensität enthalten. Die Signalintensität kann beispielsweise mit einer Reflektivität oder einen scheinbaren Reflektivität des entsprechenden reflektierenden Objekts korreliert sein.
Im Fall eines Lidar-Sensorsystems kann der Messdatensatz beispielsweise einer Lidar- Punktwolke entsprechen oder eine solche enthalten.
Die Korrekturdaten zur Korrektur des Messdatensatzes können beispielsweise eine räumliche Beschreibung oder räumliche Definition des wenigstens einen Teilbereichs beinhalten oder einen Raumbereich oder Koordinaten eines Raumbereichs, die den wenigstens einen Teilbereich spezifizieren.
Optional können die Korrekturdaten auch Anweisungen oder Informationen enthalten, wie der Messdatensatz korrigiert werden kann, insbesondere für Messdatensatz entsprechend dem wenigstens einen Teilbereich.
Beispielsweise kann die Recheneinheit oder eine weitere Recheneinheit, die nicht notwendiger Weise Teil des aktiven Sensorsystems ist, basierend auf den Korrekturdaten einen Schwellwert für die Signalintensität zur Objekterkennung für Signale, die dem wenigstens einen Teilbereich entsprechen, absenken. Die Recheneinheit oder die weitere Recheneinheit kann auch die Signalintensität korrigieren oder einen Konfidenzwert für den Messdatensatz betreffend den wenigstens einen Teilbereich korrigieren oder erhöhen. Dadurch kann dem Umstand Rechnung getragen werden, dass Reflexionen von Objekten, die sich in dem wenigstens einen Teilbereich befinden, zu einer reduzierten Signalintensität der entsprechenden reflektierten Anteile der Messsignale führen, da sie höchstens von den ersten Messsignalen oder von den zweiten Messsignalen erreicht werden, jedenfalls aber nicht von beiden.
Dass der Messdatensatz unter Berücksichtigung des wenigstens einen identifizierten Teilbereichs erzeugt wird, kann beispielsweise derart verstanden werden, dass Messdaten des Messdatensatzes Informationen darüber enthalten, ob sich die entsprechenden Messpunkte innerhalb des wenigstens einen Teilbereichs befinden oder nicht.
Durch das verbesserte Konzept werden also explizit abgeschattete Teilbereiche des Sensorsichtfelds berücksichtigt. Dadurch werden mehr Informationen bereitgestellt, die durch das Sensorsystem oder eine nachgelagerte verarbeitende weitere Recheneinheit, beispielsweise eines Systems zur Objektcharakterisierung oder zur Objekterkennung, genutzt werden können, sodass die Zuverlässigkeit bei der Verarbeitung des Messdatensatzes erhöht wird. Es wird also die Zuverlässigkeit des Messdatensatzes selbst erhöht oder es wird ermöglicht, die Zuverlässigkeit bei der weiteren Bearbeitung des Messdatensatzes zu erhöhen.
Gegebenenfalls kann es also durch das verbesserte Konzept überhaupt erst ermöglicht werden, Messdaten betreffend den wenigstens einen Teilbereich zu berücksichtigen oder in zuverlässiger Weise zu berücksichtigen. Mit anderen Worten wird das effektiv nutzbare Sensorsichtfeld beziehungsweise ein effektiv nutzbarer Erfassungsbereich des aktiven Sensorsystems dadurch erhöht.
Je nach Anwendung des aktiven Sensorsystems kann das verbesserte Konzept auch zu einer erhöhten Sicherheit beitragen. Beispielsweise werden aktive Sensorsysteme in Kraftfahrzeugen eingesetzt, insbesondere um Funktionen zur teilautomatisierten oder vollautomatisierten Kraftfahrzeugsteuerung umzusetzen oder zu unterstützen. Durch das verbesserte Konzept wird in solchen Fällen die Sicherheit erhöht, indem die Zuverlässigkeit des Messdatensatzes beziehungsweise der Verarbeitung des Messdatensatzes erhöht wird.
Der erste Aussenderaumbereich und der zweite Aussenderaumbereich unterscheiden sich insbesondere voneinander. Insbesondere überlappen die Aussenderaumbereiche. Die erste Emittereinheit und die zweite Emittereinheit sind insbesondere an unterschiedlichen Positionen des aktiven Sensorsystems angeordnet.
Die Emittereinheiten können darüber hinaus beispielsweise identisch oder im Wesentlichen identisch ausgeführt sein.
Die Identifizierung des wenigstens einen Teilbereichs kann beispielsweise durch Identifizierung eines entsprechenden Objekts oder mehrerer Objekte erfolgen, welche die Abschattung oder Abschattungen verursachen. Insbesondere kann die Recheneinheit basierend auf dem wenigstens eine Detektorsignal eine Position und Ausdehnung des identifizierten Objekts bestimmen. Basierend auf der Position und Ausdehnung des identifizierten Objekts kann die Recheneinheit einen Raumbereich ermitteln, der von dem Objekt abgeschattet wird. Die Schnittmenge dieses Raumbereichs mit dem Sensorsichtfeld entspricht dann beispielsweise einem Teilbereich des wenigstens einen Teilbereichs.
In verschiedenen Ausgestaltungsformen können die erste Emittereinheit und die zweite Emittereinheit auch das erste und das zweite Messsignal in unterschiedlicher Weise aussenden oder mit unterschiedlichen Parametern aussenden. Beispielsweise können das erste und das zweite Messsignal mit unterschiedlichen zeitlichen Modulationen versehen sein oder gegeneinander phasenverschoben sein. Alternativ oder zusätzlich können das erste und das zweite Messsignal auch mit unterschiedlichen Wellenlängen erzeugt werden.
Dadurch wird es für die Detektoreinheit möglich, zwischen dem ersten und dem zweiten Messsignal zu unterscheiden. Dadurch kann die Identifizierung des wenigstens einen Teilbereichs vereinfacht werden oder zuverlässiger erfolgen.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist die Recheneinheit dazu eingerichtet, basierend auf dem wenigstens einen Detektorsignal einen initialen Messdatensatz zu erzeugen, insbesondere ohne Berücksichtigung des wenigstens einen Teilbereichs. Die Recheneinheit oder die weitere Recheneinheit ist dazu eingerichtet, den Messdatensatz unter Berücksichtigung des wenigstens einen Teilbereichs basierend auf dem initialen Messdatensatz zu erzeugen oder den Messdatensatz basierend auf den Korrekturdaten und dem initialen Messdatensatz zu erzeugen. Gemäß zumindest einer Ausführungsform enthält das aktive Sensorsystem wenigstens einen Treiberschaltkreis, der dazu eingerichtet ist, die erste Emittereinheit und die zweite Emittereinheit zum Aussenden des ersten Messsignals und des zweiten Messsignals anzusteuern.
Dabei kann der wenigstens eine Treiberschaltkreis dazu eingerichtet sein, die Emittereinheiten zum synchronisierten Aussenden des ersten und des zweiten Messsignals anzusteuern.
Dies führt insbesondere dazu, dass die Detektoreinheit nicht zwischen dem ersten und dem zweiten Messsignal unterscheidet, um das wenigstens eine Detektorsignal zu erzeugen. In einem solchen Fall führt die Abschattung dazu, dass das entsprechende Detektorsignal eine reduzierte Signalintensität anzeigt beziehungsweise eine geringere Amplitude aufweist. In solchen Ausführungsformen kann die Recheneinheit oder die weitere Recheneinheit, insbesondere basierend auf den Korrekturdaten, die Amplitude beziehungsweise die Signalintensität korrigieren oder einen entsprechenden Schwellwert für die Signalintensität absenken.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist der wenigstens eine Treiberschaltkreis dazu eingerichtet, die Emittereinheiten zum asynchronen Aussenden der Messsignale anzusteuern.
Die Detektoreinheit ist dann beispielsweise dazu eingerichtet, die ersten Messsignale und das zweite Messsignal unabhängig voneinander zu detektieren.
Im Fall eines Objekts in dem wenigstens einen Teilbereich wird das Objekt dann beispielsweise nur mittels der ersten Messsignale detektiert oder nur mittels der zweiten Messsignale. Aufgrund der Information betreffend den wenigstens einen Teilbereich kann dann die Recheneinheit oder die weitere Recheneinheit beispielsweise einen Konfidenzwert für die Detektion des Objekts erhöhen. Dadurch kann dem Umstand Rechnung getragen werden, dass nicht etwa ein Rauschen oder ein sonstiger Fehler dazu führt, dass das Objekt nur teilweise detektiert wird, sondern die Tatsache, dass der wenigstens eine Teilbereich bezüglich der ersten oder der zweiten Emittereinheit abgeschattet ist.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist die Recheneinheit dazu eingerichtet, basierend auf dem wenigstens einen Detektorsignal wenigstens einen ersten Teilbereich des Sensorsichtfelds zu identifizieren, der bezüglich der ersten Emittereinheit abgeschattet ist und der bezüglich der zweiten Emittereinheit nicht abgeschattet ist, insbesondere um den wenigstens einen Teilbereich zu identifizieren.
Mit anderen Worten beinhaltet das Identifizieren des wenigstens einen Teilbereichs das Identifizieren des wenigstens einen ersten Teilbereichs.
Befindet sich also ein Objekt in dem wenigstens einen ersten Teilbereich, so kann dieses durch das Sensorsystem detektiert werden, indem das zweite Messsignal von der zweiten Emittereinheit ausgesendet wird, von dem Objekt reflektiert wird und von der Detektoreinheit erfasst wird. Da dieses Objekt jedoch nicht von dem ersten Messsignal erreicht wird, wird eine entsprechende Signalintensität des wenigstens einen Detektorsignals beispielsweise reduziert sein oder, je nach Ausgestaltungsform des Sensorsystems, es wird ein Konfidenzwert zur Detektion des Objekts reduziert sein. Dadurch, dass in entsprechenden Ausführungsformen der wenigstens eine erste Teilbereich identifiziert wird, kann dies bei dem Erzeugen des Messdatensatzes beziehungsweise der Korrekturdaten berücksichtigt werden, sodass auch solche Objekte zuverlässig erkannt werden können beziehungsweise die Information der Existenz des Objekts in dem wenigstens einen ersten Teilbereich bei der weiteren Verarbeitung des Messdatensatzes entsprechend berücksichtigt werden kann.
Diese Ausführungen gelten analog für Ausführungsformen, bei denen die Recheneinheit dazu eingerichtet ist, basierend auf dem wenigstens einen Detektorsignal wenigstens einen weiteren ersten Teilbereich des Sensorsichtfelds zu identifizieren, der bezüglich der zweiten Emittereinheit abgeschattet ist und bezüglich der ersten Emittereinheit nicht abgeschattet ist.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist die Detektoreinheit dazu eingerichtet, basierend auf von einem Objekt in dem wenigstens einen ersten Teilbereich reflektierten Anteilen des zweiten Messsignals wenigstens ein erstes Detektorsignal zu erzeugen und/oder, basierend auf von einem weiteren Objekt in dem wenigstens einen weiteren ersten Teilbereich reflektierten Anteilen des ersten Messsignals wenigstens ein weiteres erstes Detektorsignal zu erzeugen.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist die Recheneinheit dazu eingerichtet, basierend auf dem wenigstens einen ersten Detektorsignal eine erste Signalintensität zu bestimmen, die erste Signalintensität gemäß einer vorgegebenen ersten Korrekturvorschrift zu modifizieren und den Messdatensatz abhängig von der modifizierten ersten Signalintensität zu erzeugen.
Die vorgegebene erste Korrekturvorschrift kann beispielsweise Teil der Korrekturdaten sein oder vorab festgelegt worden sein.
Das Modifizieren der ersten Signalintensität enthält insbesondere ein Erhöhen oder Vergrößern des Wertes der ersten Signalintensität, insbesondere um zu berücksichtigen, dass das erste Messsignal nicht zum Erzeugen des wenigstens einen ersten Detektorsignals beiträgt, sondern lediglich das zweite Messsignal. Beispielsweise kann das Modifizieren das Multiplizieren der ersten Signalintensität mit einem Korrekturterm oder das Addieren eines Korrekturterms zu der ersten Signalintensität beinhalten.
Der Korrekturterm kann dabei konstant sein oder gemäß einer vorgegebenen Charakteristik des Sensorsystems definiert sein. Die Charakteristik kann beispielsweise auf einer Speichereinheit des Sensorsystems abgelegt sein, beispielsweise in Form einer Lookup-Tabelle.
Im einfachsten Fall kann die erste Signalintensität beispielsweise mit einem konstanten Faktor multipliziert werden, um das Fehlen der reflektierten Anteile des ersten Messsignals zu berücksichtigen.
Durch das Modifizieren der Signalintensität kann es insbesondere erreicht werden, dass die entsprechenden Teile des Messdatensatzes bei der Weiterverarbeitung ausreichend oder angemessen berücksichtigt werden können, beispielsweise beim Vergleich des Wertes des Signalintensität mit einem Schwellwert, etwa um tatsächliche Messdaten von Rauschen abzugrenzen.
Daraufhin können Objekte, die sich in dem wenigstens einen ersten Teilbereich befinden, mit höherer Zuverlässigkeit oder überhaupt erst bei der Verarbeitung oder Erstellung des Messdatensatzes berücksichtigt werden, was insgesamt zu einem zuverlässigeren Messdatensatz oder einer zuverlässigeren Verarbeitung des Messdatensatzes führt.
Anstatt die Signalintensität wie beschrieben zu erhöhen, kann selbstverständlich auch ein entsprechender Schwellwert entsprechend für Messungen bezüglich des wenigstens einen ersten Teilbereichs abgesenkt werden. Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist die Recheneinheit dazu eingerichtet, basierend auf dem wenigstens einen ersten Detektorsignal einen Messpunkt, insbesondere für das Objekt in dem wenigstens ersten Teilbereich, und einen Konfidenzwert für den Messpunkt zu bestimmen. Die Recheneinheit ist dazu eingerichtet, den Konfidenzwert gemäß einer vorgegebenen zweiten Korrekturvorschrift zu modifizieren und den Messdatensatz abhängig von dem Messpunkt und dem modifizierten Konfidenzwert zu erzeugen.
Der Messpunkt beinhaltet insbesondere Daten betreffend die Position des Objekts beziehungsweise eines Teils des Objekts, also insbesondere zwei- oder dreidimensionale Koordinaten. Der Messpunkt wird zusammen mit dem Konfidenzwert in dem Messdatensatz gespeichert.
Der Konfidenzwert kann beispielsweise als Maß für die Wahrscheinlichkeit angesehen werden, dass der Messpunkt, also dessen Existenz oder Position, korrekt ist.
Das Modifizieren des Konfidenzwerts enthält insbesondere das Erhöhen des Konfidenzwerts, also es wird insbesondere ein weiterer Korrekturterm zu dem Konfidenzwert addiert oder mit dem Konfidenzwert multipliziert, um den Konfidenzwert zu modifizieren.
Insbesondere bei asynchron betriebenen Sensorsystemen, bei denen die Detektoreinheit dazu eingerichtet ist, für die reflektierten Anteile des ersten Messsignals und die reflektierten Anteile des zweiten Messsignals unterschiedliche Detektorsignale zu erzeugen, sind solche Ausführungsformen vorteilhaft, da dadurch kompensiert werden kann, dass anstelle der Detektion basierend auf dem ersten und dem zweiten Messsignal lediglich eine Detektion basierend auf dem zweiten Messsignal erfolgt, wenn das Objekt in dem wenigstens einen ersten Teilbereich ist.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist die Recheneinheit dazu eingerichtet, erste Informationen zur Zuordnung des wenigstens einen Teilbereichs zu wenigstens einem entsprechenden ersten Teil des Messdatensatzes zu erzeugen.
Die ersten Informationen erlauben insbesondere eine Zuordnung, welche Messpunkte des Messdatensatzes auf Reflexionen des zweiten Messsignals zurückgehen, die aus dem wenigstens einen ersten Teilbereich stammen. Die ersten Informationen können beispielsweise Teil der Korrekturinformationen sein.
Die ersten Informationen können beispielsweise die räumliche Position und Ausdehnung des wenigstens einen ersten Teilbereichs definieren.
Alternativ oder zusätzlich können Labels oder Flags in den einzelnen Messpunkten des Messdatensatzes vorgesehen sein, die anzeigen, wenn sich der Messpunkt innerhalb des wenigstens einen ersten Teilbereichs befindet.
Durch die Bereitstellung der ersten Informationen kann bei der Weiterverarbeitung des Messdatensatzes die Tatsache, dass der wenigstens eine erste Teilbereich abgeschattet ist, berücksichtigt werden.
Insbesondere kann dadurch der wenigstens eine erste Teilbereich als Bereich mit geringerer Vertrauenswürdigkeit oder geminderter Performanz an die weitere Recheneinheit kommuniziert werden.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist die Recheneinheit dazu eingerichtet, basierend auf dem wenigstens einen Detektorsignal wenigstens einen zweiten Teilbereich des Sensorsichtfelds zu identifizieren, der bezüglich der ersten Emittereinheit abgeschattet ist und der bezüglich der zweiten Emittereinheit abgeschattet ist.
Dies kann beispielsweise dadurch erfolgen, dass der wenigstens eine erste Teilbereich wie beschrieben identifiziert wird und außerdem festgestellt wird, dass sich in dem wenigstens einen ersten Teilbereich ein Objekt befindet. Der bezüglich der zweiten Emittereinheit unmittelbar hinter diesem Objekt liegende Bereich des Sichtfelds kann dann beispielsweise bezüglich beider Emittereinheiten abgeschattet sein.
In solchen Ausführungsformen kann die Existenz des wenigstens einen zweiten Teilbereichs berücksichtigt werden und damit auch die potentielle Möglichkeit, dass sich weitere Objekte in dem wenigstens einen zweiten Teilbereich befinden, die jedoch trotz der Redundanz der ersten und der zweiten Emittereinheit nicht detektiert werden können.
Der wenigstens eine zweite Teilbereich kann daher als Bereich mit geringer oder ohne Konfidenz oder Vertrauenswürdigkeit bei der Erstellung oder Verarbeitung des Messdatensatzes berücksichtigt werden. In Ausführungsformen, in denen die Detektoreinheit mehr als zwei Emittereinheiten enthält, kann der wenigstens eine zweite Teilbereich beispielsweise derart identifiziert werden, dass er bezüglich aller Emittereinheiten des Sensorsystems abgeschattet ist.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist die Recheneinheit dazu eingerichtet, zweite Informationen zur Zuordnung des wenigstens einen zweiten Teilbereichs zu wenigstens einem entsprechenden zweiten Teil des Messdatensatzes zu erzeugen und an die weitere Recheneinheit zu übermitteln.
Die Erläuterungen zu den ersten Informationen oben gelten hier analog.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist die Detektoreinheit einen ersten Detektor mit einem ersten Sichtfeld auf und einen zweiten Detektor mit einem zweiten Sichtfeld. Das Detektorsichtfeld durch das erste Sichtfeld und das zweite Sichtfeld gegeben.
Insbesondere entspricht das Detektorsichtfeld einer Vereinigungsmenge des ersten und des zweiten Sichtfelds oder, mit anderen Worten, jeder Punkt, der sich in dem ersten Sichtfeld oder in dem zweiten Sichtfeld befindet, befindet sich auch in dem Detektorsichtfeld.
Dadurch wird ein potentiell größerer Erfassungsbereich des Sensorsystems durch Vergrößerung des Detektorsichtfelds ermöglicht. Außerdem wird ein höheres Maß an Zuverlässigkeit und Sicherheit durch Redundanz ermöglicht.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist die Detektoreinheit eine Vielzahl an Detektoren mit jeweiligen zugehörigen Einzelsichtfeldern auf und das Detektorsichtfeld ist durch alle Einzelsichtfelder gegeben, also insbesondere durch eine Vereinigungsmenge aller Einzelsichtfelder.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist das aktive Sensorsystem als Lidarsystem ausgestaltet, insbesondere als Flash-Lidarsystem oder als Laserscanner.
Die Emittereinheiten beinhalten dann insbesondere jeweils eine oder mehrere Lichtquellen, insbesondere Laserdioden, beispielsweise Infrarotlaserdioden. Die Detektoreinheit beziehungsweise die einzelnen Detektoren der Detektoreinheit, beinhalten dann beispielsweise jeweils eine oder mehrere Fotodioden, beispielsweise Lawinenfotodioden. Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist das aktive Sensorsystem als Radarsystem ausgestaltet.
Gemäß dem verbesserten Konzept wird außerdem ein System zur Objektcharakterisierung angegeben. Das System weist ein aktives Sensorsystem nach dem verbesserten Konzept auf, sowie eine weitere Recheneinheit, die dazu eingerichtet ist, ein Objekt, insbesondere das Objekt in dem wenigstens einen ersten Teilbereich, in dem Sensorsichtfeld basierend auf dem Messdatensatz zu erkennen oder zu charakterisieren oder basierend auf dem Messdatensatz und den Korrekturdaten zu charakterisieren.
Das Charakterisieren des Objekts kann beispielsweise derart verstanden werden, dass es das Bestimmen einer oder mehrerer Eigenschaften des Objekts beinhaltet. Die Objektcharakterisierung kann daher eine Objekterkennung, eine Objektklassifizierung und/oder eine Objektverfolgung und so weiter beinhalten.
Die weitere Recheneinheit kann dabei die Recheneinheit teilweise oder vollständig beinhalten.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform bei der die weitere Recheneinheit dazu eingerichtet ist, das Objekt basierend auf dem Messdatensatz und den Korrekturdaten zu charakterisieren, ist die Recheneinheit oder die weitere Recheneinheit dazu eingerichtet, den Messdatensatz basierend auf den Korrekturdaten zu korrigieren und die weitere Recheneinheit ist dazu eingerichtet, das Objekt basierend auf den korrigierten Messdatensatz zu charakterisieren.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Systems zur Objektcharakterisierung ist die Recheneinheit dazu eingerichtet, erste Informationen zur Zuordnung des wenigstens einen ersten Teilbereichs zu wenigstens einem entsprechenden ersten Teil des Messdatensatzes zu erzeugen und an die weitere Recheneinheit zu übermitteln. Die weitere Recheneinheit ist dazu eingerichtet, das Objekt, welches sich in dem wenigstens einen ersten Teilbereich befindet, abhängig von den ersten Informationen zu charakterisieren und/oder abhängig von den ersten Informationen eine risikoreduzierende Maßnahme einzuleiten. Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist die weitere Recheneinheit dazu eingerichtet, einen Schwellwert zur Objekterkennung bezüglich des wenigstens einen ersten Teilbereichs abhängig von den ersten Informationen zu modifizieren, insbesondere zu senken.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist die Recheneinheit dazu eingerichtet, die zweiten Informationen zur Zuordnung des wenigstens einen zweiten Teilbereichs zu dem wenigstens einen entsprechenden zweiten Teil des Messdatensatzes zu erzeugen und an die weitere Recheneinheit zu übermitteln. Die weitere Recheneinheit ist dazu eingerichtet, das Objekt abhängig von den zweiten Informationen zu charakterisieren und/oder abhängig von den zweiten Informationen eine weitere risikoreduzierende Maßnahme einzuleiten.
Gemäß dem verbesserten Konzept wird auch ein Kraftfahrzeug angegeben, das ein aktives Sensorsystem oder ein System zur Objektcharakterisierung nach dem verbesserten Konzept beinhaltet.
Die erste Emittereinheit und die zweite Emittereinheit sind dabei beispielsweise an unterschiedlichen Positionen des Kraftfahrzeugs verbaut.
Gemäß dem verbesserten Konzept wird auch ein Verfahren zum Erzeugen eines Messdatensatzes mittels eines aktiven Sensorsystems angegeben, wobei mittels des Sensorsystems, insbesondere mittels der ersten Emittereinheit, ein erstes Messsignal in einen ersten Aussenderaumbereich in einer Umgebung des Sensorsystem ausgesendet wird und, insbesondere mittels der zweiten Emittereinheit, ein zweites Messsignal in einen zweiten Aussenderaumbereich in der Umgebung ausgesendet wird. Ein Sensorsichtfeld des aktiven Sensorsystems ist durch einen ersten Überlappungsbereich des ersten Aussenderaumbereichs mit einem Detektorsichtfeld des aktiven Sensorsystems, insbesondere einer Detektoreinheit des aktiven Sensorsystems, und durch einen zweiten Überlappungsbereich des zweiten Aussenderaumbereichs mit dem Detektorsichtfeld gegeben. Basierend auf in dem Sensorsichtfeld reflektierten Anteilen des ersten Messsignals und/oder des zweiten Messsignals wird, insbesondere mittels der Detektoreinheit, wenigstens ein Detektorsignal erzeugt. Basierend auf dem wenigstens einen Detektorsignal wird, insbesondere mittels einer Recheneinheit des aktiven Sensorsystems, der Messdatensatz erzeugt. Basierend auf dem wenigstens einen Detektorsignal wird wenigstens ein Teilbereich des Sensorsichtfelds, insbesondere mittels der Recheneinheit, identifiziert, der bezüglich der ersten Emittereinheit und/oder bezüglich der zweiten Emittereinheit abgeschattet ist. Der Messdatensatz wird, insbesondere mittels der Recheneinheit, unter Berücksichtigung des identifizierten wenigstens einen Teilbereichs erzeugt und/oder Korrekturdaten zur Korrektur des Messdatensatzes werden basierend auf dem wenigstens einen Teilbereich erzeugt.
Weitere Ausführungsformen des Verfahrens zum Erzeugen eines Messdatensatzes nach dem verbesserten Konzept folgen direkt aus den verschiedenen Ausgestaltungsformen des aktiven Sensorsystems nach dem verbesserten Konzept und den Ausführungsformen eines Systems zur Objektcharakterisierung nach dem verbesserten Konzept und jeweils umgekehrt. Insbesondere ist ein aktives Sensorsystem nach dem verbesserten Konzept dazu eingerichtet, ein Verfahren zum Erzeugen eines Messdatensatzes nach dem verbesserten Konzept durchzuführen und es führt ein solches Verfahren aus.
Gemäß dem verbesserten Konzept wird auch ein Verfahren zur Objektcharakterisierung mittels eines aktiven Sensorsystems angegeben. Dabei wird mittels des aktiven Sensorsystems ein Messdatensatz gemäß einem Verfahren zum Erzeugen eines Messdatensatzes nach dem verbesserten Konzept erzeugt und ein Objekt in dem Sensorsichtfeld basierend auf dem Messdatensatz charakterisiert wird, insbesondere mittels einer weiteren Recheneinheit, basierend auf dem Messdatensatz charakterisiert oder basierend auf dem Messdatensatz und den Korrekturdaten charakterisiert.
Weitere Ausführungsformen des Verfahrens zur Objektcharakterisierung nach dem verbesserten Konzept folgen direkt aus den verschiedenen Ausgestaltungen des aktiven Sensorsystems sowie des Systems zur Objektcharakterisierung nach dem verbesserten Konzept und jeweils umgekehrt. Insbesondere kann ein System zur Objektcharakterisierung nach dem verbesserten Konzept dazu eingerichtet sein oder programmiert sein, ein Verfahren zur Objektcharakterisierung nach dem verbesserten Konzept durchzuführen oder es führt ein solches Verfahren durch.
Gemäß dem verbesserten Konzept wird auch ein Computerprogramm mit Befehlen angegeben. Bei Ausführung der Befehle beziehungsweise bei Ausführung des Computerprogramms durch ein aktives Sensorsystem nach dem verbesserten Konzept insbesondere durch die Recheneinheit des aktiven Sensorsystems, veranlassen die Befehle das Sensorsystem dazu, ein Verfahren zum Erzeugen eines Messdatensatzes nach dem verbesserten Konzept durchzuführen. Gemäß dem verbesserten Konzept wird auch ein weiteres Computerprogramm mit weiteren Befehlen angegeben. Bei Ausführung der weiteren durch ein System zur Objektcharakterisierung nach dem verbesserten Konzept, insbesondere durch die Recheneinheit oder die weitere Recheneinheit des Systems, veranlassen die weiteren Befehle das Sensorsystem dazu, ein Verfahren zur Objektcharakterisierung nach dem verbesserten Konzept durchzuführen.
Gemäß dem verbesserten Konzept wird auch ein computerlesbares Speichermedium angegeben, dann ein Computerprogramm und/oder ein weiteres Computerprogramm nach dem verbesserten Konzept speichert.
Das Computerprogramm, das weitere Computerprogramm sowie das computerlesbare Speichermedium können jeweils als Computerprogrammprodukt mit den entsprechenden Befehlen angesehen werden.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, den Figuren und der Figurenbeschreibung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen können nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen von dem verbesserten Konzept umfasst sein. Es sind somit auch solche Ausführungen des verbesserten Konzepts umfasst und offenbart, die in den Figuren nicht explizit gezeigt und/oder erläutert sind, jedoch durch separierte Merkmalskombinationen aus den erläuterten Ausführungen hervorgehen und erzeugbar sind. Es sind somit insbesondere auch Ausführungen und Merkmalskombinationen umfasst und offenbart, die nicht alle Merkmale eines ursprünglich formulierten Anspruchs aufweisen. Es sind darüber hinaus Ausführungen und Merkmalskombinationen umfasst und offenbart, die über die in den Rückbezügen der Ansprüche dargelegten Merkmalskombinationen hinausgehen oder von denen abweichen.
In den Fig. zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer beispielhaften Ausführungsform eines Systems zur Objektcharakterisierung nach dem verbesserten Konzept sowie eines aktiven Sensorsystems nach dem verbesserten Konzept; und Fig. 2 eine schematische Darstellung einer weiteren beispielhaften Ausführungsform eines Systems zur Objektcharakterisierung sowie eines aktiven Sensorsystems nach dem verbesserten Konzept.
In Fig. 1 ist schematisch ein System T zur Objektcharakterisierung nach dem verbesserten Konzept gezeigt, das ein aktives Sensorsystem 1 nach dem verbesserten Konzept aufweist. Beispielsweise ist das aktive Sensorsystem 1 vorliegend als Lidarsystem ausgestaltet.
Das aktive Sensorsystem 1 weist eine erste Emittereinheit 2 und eine zweite Emittereinheit 2‘ auf, die an räumlich verschiedenen Positionen angeordnet sind. Beispielsweise können die Emittereinheiten 2, 2‘ an unterschiedlichen Positionen eines Kraftfahrzeugs 6 montiert sein. Außerdem weist das Sensorsystem 1 eine Detektoreinheit 3 auf.
Die Emittereinheiten 2, 2‘ können beispielsweise als Infrarotlaserlichtquellen ausgestaltet sein. Die Detektoreinheit 3 kann beispielsweise eine oder mehrere Lawinenfotodioden, APDs, beinhalten.
Das Sensorsystem 1 weist außerdem eine Recheneinheit 4 auf, die beispielsweise als Steuer- und Verarbeitungseinheit ausgestaltet sein kann. Beispielsweise kann die Recheneinheit 4 die Emittereinheiten 2, 2‘ und/oder die Detektoreinheit 3 ansteuern.
Die Emittereinheiten 2, 2‘ sowie die Detektoreinheit 3 können beispielsweise entsprechende Treiberschaltkreise aufweisen oder solche Treiberschaltkreise können von der Recheneinheit 4 beinhaltet sein.
Die Recheneinheit 4 kann die Emittereinheiten 2, 2‘ ansteuern, damit die erste Emittereinheit 2 erste Messsignale in einen ersten Aussenderaumbereich A1 aussendet und die zweite Emittereinheit 2‘zweite Messsignale in einen zweiten Aussenderaumbereich A2 aussendet.
Die Detektoreinheit 3 hat ein Detektorsichtfeld D, kann also insbesondere nur Licht erfassen, das aus dem Detektorsichtfeld D in Richtung der Detektoreinheit 3 verläuft. Der erste Aussenderaumbereich A1 überlappt mit dem Detektorsichtfeld D in einem ersten Überlappungsbereich SF1 und der zweiten Aussenderaumbereich A2 überlappt mit dem Detektorsichtfeld D in einem zweiten Überlappungsbereich SF2. Raumpunkte, die entweder in dem ersten Überlappungsbereich SF1 oder in dem zweiten Überlappungsbereich SF2 liegen, bilden ein Sensorsichtfeld SF des aktiven Sensorsystems 1 .
Mit anderen Worten kann das Sensorsystem 1 grundsätzlich Objekte erkennen, die sich in dem Sensorsichtfeld SF befinden. Befindet sich ein Objekt 01 beispielsweise in dem ersten Überlappungsbereich SF1 , jedoch nicht in dem zweiten Überlappungsbereich SF2, so kann das Objekt die ersten Messsignale reflektieren und die Detektoreinheit 3 kann diese reflektierten Anteile erfassen. Entsprechendes gilt analog für Objekte, die sich in dem zweiten Überlappungsbereich SF2 befinden, nicht aber in dem ersten Überlappungsbereich SF1.
Objekte 04, 03, 04, die sich sowohl in dem ersten als auch in dem zweiten Überlappungsbereich SF1 , SF2 befinden, können grundsätzlich durch das erste Messsignal und durch das zweite Messsignal erreicht werden, diese reflektieren und die Detektoreinheit 3 kann die entsprechenden Reflexionen erfassen.
Befindet sich ein Objekt 01 in dem Sensorsichtfeld SF kann es sich jedoch dazu führen, dass dieses Objekt 01 einen ersten Teilbereich T1 bezüglich der ersten Emittereinheit 2 oder der zweiten Emittereinheit 2‘ abschattet. Befinden sich mehrere Objekte 01 , 02 in dem Sensorsichtfeld SF, so kann es auch zu zweiten Raumbereichen T2 führen, in denen eine Abschattung bezüglich beider Emittereinheiten 2, 2‘ vorliegt.
In Fig. 1 ist beispielhaft eine Situation gezeigt, in der sich ein erstes Objekt 01 in dem ersten Überlappungsbereich SF1 befindet, jedoch außerhalb des zweiten Überlappungsbereichs SF2. Entsprechend ergibt sich ein erster Teilbereich T1 , der bezüglich der ersten Emittereinheit 2 abgeschattet ist. Beispielweise befindet sich ein zweites Objekt 02 innerhalb des ersten und des zweiten Überlappungsbereichs SF1 , SF2 und auch innerhalb des ersten Teilbereichs T 1 . Das zweite Objekt 02 ist also von dem ersten Messsignal nicht erreichbar, jedoch von dem zweiten Messsignal. Auf einer der zweiten Emittereinheit 2‘ abgewandten Seite des zweiten Objekts 02 befindet sich nun jedoch ein zweiter Teilbereich T2 des Sensorsichtfelds SF, der sowohl bezüglich der ersten Emittereinheit 2, als auch bezüglich der zweiten Emittereinheit 2‘ abgeschattet ist, sodass ein drittes Objekt 03, das sich in diesem zweiten Teilbereich T2 befindet, von dem Sensorsystem 1 nicht erfasst werden kann.
Durch das zweite Objekt O2 wird allerdings im vorliegenden Beispiel auch ein weiterer erster T eilbereich T 1 ‘ erzeugt, der bezüglich der zweiten Emittereinheit 2‘ abgeschattet ist, jedoch nicht bezüglich der ersten Emittereinheit 2. In Fig. 1 ist beispielhaft ein viertes Objekt 04 gezeigt, das sich in dem weiteren ersten Teilbereich TT befindet. Dieses Objekt kann von dem Sensorsystem 1 erfasst werden, indem das erste Messsignal von dem Objekt 04 reflektiert wird und die entsprechenden Reflexionen von der Detektoreinheit 3 erfasst werden können.
Es wird darauf hingewiesen, dass die gezeigten Objekte 01 , 02, 03, 04 in Fig. 1 lediglich der Verdeutlichung unterschiedlicher Situationen bezüglich verschiedener Abschattungen dienen. Auch für den Fall, dass sich das Objekt 01 im ersten Aussenderaumbereich A1 befindet, aber nicht im Detektorsichtfeld D, so kann eine Abschattung, z.B. des Objektes 02 bezüglich der ersten Emittereinheit 2, über Positionsinformationen zu 02 relativ zur Emittereinheit 2‘ und der Detektoreinheit 3 erkannt werden.
Basierend auf den reflektierten Anteilen des ersten und/oder des zweiten Messsignals, die von der Detektoreinheit 3 erfasst werden, erzeugt die Detektoreinheit 3 wenigstens ein Detektorsignal.
Die Recheneinheit 4 kann basierend auf dem wenigstens einen Detektorsignal die ersten Teilbereiche T1 , TT beziehungsweise den zweiten Teilbereich T2 identifizieren. Die Recheneinheit 4 kann basierend auf dem wenigstens einen Detektorsignal unter Berücksichtigung des wenigstens einen Teilbereichs T1 , TT, T2 einen Messdatensatz, insbesondere eine Lidar-Punktwolke, erzeugen. Alternativ oder zusätzlich kann die Recheneinheit Korrekturdaten zur Korrektur des Messdatensatzes basierend auf den Teilbereichen T1 , TT, T2 erzeugen.
Die Recheneinheit 4 kann den Messdatensatz und/oder die Korrekturdaten an die weitere Recheneinheit 5 übermitteln. Die weitere Recheneinheit 5 ist beispielsweise dazu eingerichtet, basierend auf dem Messdatensatz und/oder basierend auf den Korrekturdaten eines oder mehrere der Objekte 01 , 02, 03, 04 zu erkennen oder charakterisieren oder weitere Verarbeitungen Vorzugnehmen. In Fig. 2 ist eine weitere beispielhafte Ausführungsform des Systems T beziehungsweise des Sensorsystems 1 dargestellt.
Das Sensorsystem 1 der Fig. 2 enthält eine weitere Detektoreinheit 3‘, die beispielsweise analog zur Detektoreinheit 3 ausgebildet ist. Die Detektoreinheiten 3, 3‘ können gemeinsam auch als gemeinsame Detektoreinheit aufgefasst werden.
Die Detektoreinheit 3 weist, wie bezüglich Fig. 1 ausgeführt, ein erstes Detektorsichtfeld D1 auf und die weitere Detektoreinheit 3‘ ein zweites Detektorsichtfeld D2. Die Vereinigungsmenge der Detektorsichtfelder D1 , D2 bildet hier das Detektorsichtfeld D.
Dadurch wird der Erfassungsbereich des Sensorsystems 1 weiter erhöht. Im Übrigen gelten die Ausführungen bezüglich des Sensorsystems 1 der Fig. 1 hier analog.
Wie beschrieben kann mittels des verbesserten Konzepts der Problematik der Abschattung bei aktiven Sensorsystemen 1 mit mehreren Emittereinheiten 2, 2‘ begegnet werden.
Die Amplituden der Detektorsignale, also deren Signalstärke, werden durch die Abschattung reduziert. Dies kann Auswirkungen auf die Charakterisierung der Objekte 01 , 02, 03, 04 haben. Beispielsweise müssten Algorithmen zur Bildverarbeitung oder zum maschinellen Sehen, beispielsweise Algorithmen die auf Verfahren zur künstlichen Intelligenz basieren, eine Abschattung durch andere Objekte vorab erkennen. Das verbesserte Konzept sieht vor, um die Komplexität des Problems zu vereinfachen, abgeschattete Bereiche in deren Charakteristika zu korrigieren.
Dazu kann beispielsweise ein Maß der Signalstärke oder eine daran angelegte oder darauf basierende Größe verwendet werden.
In einer Situation wie sie in Fig. 1 und Fig. 2 dargestellt ist, erfolgt die Auswertung der Abschattung von dem Sensorsystem 1 aus gesehen insbesondere von vorne nach hinten. Mit anderen Worten erkennt die Recheneinheit 4 zunächst das erste Objekt 01 , korrigiert die Charakteristika in dem abgeschatteten Bereich T 1 , erkennt dann das Objekt 02 und korrigiert die Charakteristika für den weiteren abgeschatteten Bereich T 1 und den zweiten Teilbereich T2. Die Teilbereiche T 1 und/oder T2 können getrennt voneinander oder zusammen als Bereiche geringer Vertrauenswürdigkeit und/oder geminderter Performanz an die weitere Recheneinheit 5 kommuniziert werden. Nach dem verbesserten Konzept werden also zunächst beispielsweise die Detektorsignale erzeugt, dann werden die Objekte erkannt, die bestimmte Teilbereiche T1 , TT, T2 abschatten. Anschließend können entsprechende Korrekturwerte für die Konfidenz oder für die Signalstärke berechnet oder eingelesen werden und die Charakteristika, also insbesondere Signalstärke oder Konfidenzwerte, in den abgeschatteten Bereichen T1 , TT, T2 können mittels der Recheneinheit 4 korrigiert werden.
Die korrigierten Messdaten beziehungsweise den Messdatensatz kann die weitere Recheneinheit 5 dann entsprechend zuverlässig weiterverarbeiten.

Claims

24
Patentansprüche Aktives Sensorsystem aufweisend eine erste Emittereinheit (2), eine zweite Emittereinheit (2'), eine Detektoreinheit (3, 3') und eine Recheneinheit (4), wobei die erste Emittereinheit (2) dazu eingerichtet ist, ein erstes Messsignal in einen ersten Aussenderaumbereich (A1) in einer Umgebung des Sensorsystems (1 ) auszusenden; die zweite Emittereinheit (2') dazu eingerichtet ist, ein zweites Messsignal in einen zweiten Aussenderaumbereich (A2) in der Umgebung auszusenden; ein Sensorsichtfeld (SF) durch einen ersten Überlappungsbereich (SF1) des ersten Aussenderaumbereichs (A1) mit einem Detektorsichtfeld (D) der Detektoreinheit (3, 3') und durch einen zweiten Überlappungsbereich (SF2) des zweiten Aussenderaumbereichs (A2) mit dem Detektorsichtfeld (D) gegeben ist; die Detektoreinheit (3, 3') dazu eingerichtet ist, basierend auf in dem Sensorsichtfeld (SF) reflektierten Anteilen des ersten Messsignals und/oder des zweiten Messsignals wenigstens ein Detektorsignal zu erzeugen; und die Recheneinheit (4) dazu eingerichtet ist, basierend auf dem wenigstens einen Detektorsignal einen Messdatensatz zu erzeugen, dadurch gekennzeichnet, dass die Recheneinheit (4) dazu eingerichtet ist, basierend auf dem wenigstens einen Detektorsignal wenigstens einen Teilbereich (T1 , T1 ', T2) des Sensorsichtfelds (SF) zu identifizieren, der bezüglich der ersten Emittereinheit (2) und/oder bezüglich der zweiten Emittereinheit (2') abgeschattet ist; und den Messdatensatz unter Berücksichtigung des wenigstens einen Teilbereichs (T 1 , T1 ', T2) zu erzeugen und/oder Korrekturdaten zur Korrektur des Messdatensatzes basierend auf dem wenigstens einen Teilbereich (T1 , T1', T2) zu erzeugen. Aktives Sensorsystem nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Recheneinheit (4) dazu eingerichtet ist, basierend auf dem wenigstens einen Detektorsignal wenigstens einen ersten Teilbereich (T1) des Sensorsichtfelds (SF) zu identifizieren, der bezüglich der ersten Emittereinheit (2) abgeschattet ist und bezüglich der zweiten Emittereinheit (2') nicht abgeschattet ist. Aktives optisches Sensorsystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Detektoreinheit (3, 3') dazu eingerichtet ist, basierend auf von einem Objekt (02, 04) in dem wenigstens einen ersten Teilbereich (T1 ) reflektierten Anteilen des zweiten Messsignals wenigstens ein erstes Detektorsignal zu erzeugen. Aktives optisches Sensorsystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die die Recheneinheit (4) dazu eingerichtet ist, basierend auf dem wenigstens einen ersten Detektorsignal eine erste Signalintensität zu bestimmen; die erste Signalintensität gemäß einer vorgegebenen ersten Korrekturvorschrift zu modifizieren; und den Messdatensatz abhängig von der modifizierten ersten Signalintensität zu erzeugen. Aktives Sensorsystem nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Recheneinheit (4) dazu eingerichtet ist, basierend auf dem wenigstens einen ersten Detektorsignal einen Messpunkt und einen Konfidenzwert für den Messpunkt zu bestimmen; den Konfidenzwert gemäß einer vorgegebenen zweiten Korrekturvorschrift zu modifizieren; und den Messdatensatz abhängig von dem Messpunkt und dem modifizierten Konfidenzwert zu erzeugen. Aktives Sensorsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Recheneinheit (4) dazu eingerichtet ist, basierend auf dem wenigstens einen Detektorsignal wenigstens einen zweiten Teilbereich (T2) des Sensorsichtfelds (SF) zu identifizieren, der bezüglich der ersten Emittereinheit (2) abgeschattet ist und bezüglich der zweiten Emittereinheit (2') abgeschattet ist.
7. Aktives Sensorsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Detektoreinheit (3, 3') einen ersten Detektor (3) mit einem ersten Sichtfeld (D1 ) aufweist und einen zweiten Detektor (3') mit einem zweiten Sichtfeld (D2) aufweist; und das Detektorsichtfeld (D) durch das erste Sichtfeld (D1 ) und das zweite Sichtfeld (D2) gegeben ist.
8. Aktives Sensorsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das aktive Sensorsystem (1) als Lidarsystem ausgestaltet ist; oder das aktive Sensorsystem (1) als Radarsystem ausgestaltet ist; oder das aktive Sensorsystem (1) als Ultraschallsensorsystem ausgestaltet ist.
9. System zur Objektcharakterisierung aufweisend ein aktives Sensorsystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche und eine weitere Recheneinheit (5), die dazu eingerichtet ist, ein Objekt (02, 04) in dem Sensorsichtfeld (SF) basierend auf dem Messdatensatz zu charakterisieren oder basierend auf dem Messdatensatz und den Korrekturdaten zu charakterisieren.
10. System nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das aktive Sensorsystem (1) gemäß einem der Ansprüche 2 bis 5 ausgestaltet ist; die Recheneinheit (4) dazu eingerichtet ist, erste Informationen zur Zuordnung des wenigstens einen ersten Teilbereichs (T1 ) zu wenigstens einem entsprechenden ersten Teil des Messdatensatzes zu erzeugen und an die weitere Recheneinheit (5) zu übermitteln; und die weitere Recheneinheit (5) dazu eingerichtet ist, das Objekt (02, 04) abhängig von den ersten Informationen zu charakterisieren und/oder abhängig von den ersten Informationen eine risikoreduzierende Maßnahme einzuleiten.
11 . System nach Anspruch 9, 27 dadurch gekennzeichnet, dass das aktive Sensorsystem (1) gemäß Anspruch 6 ausgestaltet ist; die Recheneinheit (4) dazu eingerichtet ist, zweite Informationen zur Zuordnung des wenigstens einen zweiten Teilbereichs (T2) zu wenigstens einem entsprechenden zweiten Teil des Messdatensatzes zu erzeugen und an die weitere Recheneinheit (5) zu übermitteln; und die weitere Recheneinheit (5) dazu eingerichtet ist, das Objekt abhängig von den zweiten Informationen zu charakterisieren und/oder abhängig von den zweiten Informationen eine risikoreduzierende Maßnahme einzuleiten. Verfahren zum Erzeugen eines Messdatensatzes mittels eines aktiven Sensorsystems (1), wobei mittels des Sensorsystems (1) in erstes Messsignal in einen ersten Aussenderaumbereich (A1) in einer Umgebung des Sensorsystems (1 ) ausgesendet wird und ein zweites Messsignal in einen zweiten Aussenderaumbereich (A1) in der Umgebung ausgesendet wird; ein Sensorsichtfeld durch einen ersten Überlappungsbereich (SF1 ) des ersten Aussenderaumbereichs (A1 mit einem Detektorsichtfeld (D) des Sensorsystems (1) und durch einen zweiten Überlappungsbereich (SF2) des zweiten Aussenderaumbereichs (A2) mit dem Detektorsichtfeld (D) gegeben ist; basierend auf in dem Sensorsichtfeld (SF) reflektierten Anteilen des ersten Messsignals und/oder des zweiten Messsignals wenigstens ein Detektorsignal erzeugt wird; und basierend auf dem wenigstens einen Detektorsignal der Messdatensatz erzeugt wird, dadurch gekennzeichnet, dass basierend auf dem wenigstens einen Detektorsignal wenigstens ein Teilbereich (T 1 , T1 ', T2) des Sensorsichtfelds (SF) identifiziert wird, der bezüglich der ersten Emittereinheit (2) und/oder bezüglich der zweiten Emittereinheit (2') abgeschattet ist; und der Messdatensatz unter Berücksichtigung des identifizierten wenigstens einen Teilbereichs (T1 , T1 ’, T2) erzeugt wird und/oder Korrekturdaten zur Korrektur des Messdatensatzes basierend auf dem wenigstens einen Teilbereich (T1 , T1 ’, T2) erzeugt werden. 28 Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass basierend auf dem wenigstens einen Detektorsignal wenigstens ein erster Teilbereich (T1) des Sensorsichtfelds (SF) identifiziert wird, der bezüglich der ersten Emittereinheit (2) abgeschattet ist und bezüglich der zweiten Emittereinheit (2') nicht abgeschattet ist; und/oder basierend auf dem wenigstens einen Detektorsignal wenigstens ein zweiter Teilbereich (T2) des Sensorsichtfelds (SF) identifiziert wird, der bezüglich der ersten Emittereinheit (2) abgeschattet ist und bezüglich der zweiten Emittereinheit (2') abgeschattet ist. Verfahren zur Objektcharakterisierung mittels eines aktives Sensorsystems (1) dadurch gekennzeichnet, dass mittels des aktiven Sensorsystems (1 ) ein Messdatensatz gemäß einem Verfahren nach einem der Ansprüche 12 oder 13 erzeugt wird; und ein Objekt (02, 04) in dem Sensorsichtfeld (SF) basierend auf dem Messdatensatz charakterisiert wird oder basierend auf dem Messdatensatz und den Korrekturdaten charakterisiert wird. Computerprogrammprodukt mit Befehlen, die bei Ausführung durch ein aktives Sensorsystem (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8 das Sensorsystem (1) dazu veranlassen, ein Verfahren nach einem der Ansprüche 12 oder 13 durchzuführen; und/oder bei Ausführung durch ein System (1') nach einem der Ansprüche 9 bis 11 das System (1') dazu veranlassen, ein Verfahren nach Anspruch 14 durchzuführen.
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