WO2019072735A1 - Verfahren zur rechenzeitreduzierung bei der berechnung von radarinformationen - Google Patents

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WO2019072735A1
WO2019072735A1 PCT/EP2018/077261 EP2018077261W WO2019072735A1 WO 2019072735 A1 WO2019072735 A1 WO 2019072735A1 EP 2018077261 W EP2018077261 W EP 2018077261W WO 2019072735 A1 WO2019072735 A1 WO 2019072735A1
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radar system
relevant
detection
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PCT/EP2018/077261
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Andreas LÖFFLER
Thomas GISDER
Fabian HARRER
Florian Pfeiffer
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Conti Temic Microelectronic Gmbh
Volkswagen Ag
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Definitions

  • the invention relates to a method and a radar system in which the computing time for calculating radar information is reduced with the aid of environmental information.
  • the invention relates to a method for computing time reduction in the calculation of radar information in a moving vehicle. It will be first
  • Environment information may also be provided, for example in a memory unit of the motor vehicle or by downloading from a server via a data connection.
  • a detection range relevant for detection by the radar system is determined.
  • Environmental information is evaluated as to whether there are areas in the detectable by the radar space of which no or substantially no back reflections are to be expected. In other words, for example, based on the
  • the essential advantage of the method according to the invention is that the restriction of the local area in which the
  • Radar information can be calculated, the computational effort can be significantly reduced and thus the computational resources required for the calculation (processor power, memory, etc.) can be significantly reduced.
  • the environment information is provided as map information or as map-like information.
  • These cards information or card-like information may be stored in the vehicle in a storage unit or downloaded via a data link from a stationary server remote from the vehicle. This allows the
  • the environmental information is at least partially detected by at least one sensor system independent of the radar system.
  • a further sensor system can be provided in the vehicle, by means of which environmental information is recorded in real time or quasi-real time.
  • the information provided by this further sensor system or derived therefrom give an indication of in which areas of the by the
  • Radar system detectable space significant reflections are expected or in which area there are free spaces. Based on this, the restriction of the detection range can be made.
  • the further sensor system comprises a camera, a laser scanner or another sensor suitable for detecting environmental information. This can be with comparatively low computational effort (related to the
  • the environmental information is obtained.
  • the environmental information is at least partially detected by the radar system itself.
  • the radar system for detecting the environmental information is operated in a computing effort minimized operating mode.
  • the radar system can be used in a first operating mode, in which high-resolution radar information is calculated at high computation time, and in a second operating mode, in which it requires less computation
  • Radar information are determined with a lower resolution compared to the first operating mode operate.
  • the radar system can also be operated at least partially in parallel in both operating modes.
  • the radar information obtained in the second operating mode is sufficient to be able to determine in which areas in the vicinity of the vehicle high-resolution radar information is to be created.
  • one and the same set of received radar signals can be used in the respective operating modes in order to calculate the high-resolution radar information or the lower-resolution radar information.
  • the radar information obtained from the different modes of operation is based on the same set of received ones
  • the high-resolution radar information can at least partially also be calculated in parallel with the lower resolution radar information.
  • the radar system is intermittently switched between the first and second operating modes. This ensures that updated at regular or irregular intervals
  • the Environment information can be determined, which can then be used to determine the relevant coverage.
  • the time intervals in which the radar system is operated in the first mode of operation i. the time interval between two operating cycles in the second operating mode, depending on the detected environmental information and / or the speed of the vehicle selected.
  • the switching behavior can be adapted to the temporal change of the environment information.
  • the environmental information may be analyzed as to which local areas contain objects that would allow significant reflections of the radar signals. It can be deduced from the environmental information, in which way the theoretically possible detection range to a relevant detection area without loss essential
  • the areas relevant for the detection of radar information have at least one object with an object size above an object size threshold value.
  • object size threshold is understood to mean a threshold describing an object in terms of its size, whereby “size” is a geometric variable (eg size of an object in a map, on a picture etc.) but also an electrically measurable variable (eg by the object reflected portion of a radar signal, radar cross section (RCS)) understood).
  • RCS radar cross section
  • Object size threshold thus indicates a limit by means of which local areas are classified as relevant or non-relevant with regard to a high-resolution calculation of radar information.
  • the areas relevant for the detection of radar information are detected based on
  • the threshold value indicates, for example, the proportion of a radar signal reflected by the object, the radar reflection surface, etc.
  • the relevant detection area can be defined as the area in which radar information above the threshold value was detected.
  • the radar system is designed to record radar information based on temporally successive individual measurements, wherein individual measurements of the radar system carried out at least partially at different locations are skipped or skipped based on the determined relevant detection range or the information of these individual measurements is disregarded in the calculation of the radar information.
  • Detection area based on the acquired or provided environmental information may be superfluous single measurements, so that by their skipping or disregarding the computational effort can be further reduced.
  • Radar system is a system operating on the SAR principle in which the radar information is calculated using a SAR algorithm.
  • SAR processing for example, so-called chirp scaling, frequency scaling or backprojection (engl, back-projection).
  • the backprojection algorithm for calculating the radar information is very computation-intensive, so that especially in this case a high reduction of the computational effort sets by the restriction to a relevant detection range.
  • Radar system for example, designed to operate the radar sensor not only according to the SAR principle, but in the second, rechenierwandsredu evolveen operating mode according to a
  • Receiver architecture which allows a digital shaping of the antenna diagram, for example, with several in different
  • the invention relates to a
  • the computer program product comprising a computer-readable storage medium having program instructions, the program instructions being executable by a processor to cause the processor to perform a method according to any one of the preceding
  • the invention in another aspect, relates to a radar system for calculating radar information in a moving vehicle.
  • the radar system is designed to:
  • Radar system detectable local area to receive
  • environment information is understood to mean any information that makes it possible to evaluate a spatial area to determine whether it is responsible for a spatial area
  • detection area is understood to mean that spatial area in which radar information can be detected by the radar system.
  • Relevant detection area in the sense of the present invention is understood as meaning that spatial area in which relevant
  • Radar information can be detected by the radar system
  • Detection area may in particular also include open spaces in which no or substantially no back reflections of the
  • Radar signal occur, but are limited by barriers on the front, back and / or side. This can be in particular parking spaces or the like.
  • FIG. 1 by way of example and schematically a procedure for
  • 3 shows by way of example and schematically a method sequence for
  • FIG. 4 shows by way of example a block diagram illustrating the method for calculating time reduction in the calculation of the radar information.
  • FIG. 1 shows, by way of example and schematically, a method sequence for calculating a radar image based on a SAR algorithm without consideration of environmental information.
  • a vehicle having a radar system including a radar sensor 1 is moved along a trajectory from a first position to a second position and transmits radar signals at positions # 0 to #L at different times. Based on this Radar signals transmitted in different positions, represented by the areas A, A ', the radar system receives reflected portions of this transmitted radar signal.
  • a radar image is calculated by a processor of the radar system.
  • radar information is calculated for the entire coverage area, which is then displayed as a radar image RB. It is assumed that the radar image comprises N x M pixels for which L
  • FIG. 2 shows, by way of example and schematically, a method sequence for calculating a radar image based on a SAR algorithm, in which the computational effort is limited by limiting the detection range based on environmental information is reduced, woebi the
  • Environmental information can be obtained by means of the radar sensor itself.
  • the radar sensor 1 is moved along a movement path from a first position to a second position, for example by moving the vehicle.
  • radar signals are transmitted at different positions and then receive their reflected components
  • Radar signals is to increase mathematically the antenna aperture by the used SAR algorithm.
  • the second operating mode for example, no such high
  • Environmental information can be detected by means of which a narrowing of the detection range to a relevant area is possible.
  • the radar system can be from a first
  • Radar information in a second mode of operation in which radar information via a beam-forming algorithm (e.g.
  • DBF digital beam forming algorithm
  • Radar information can be drawn in which areas relevant back reflections are present and in which areas no back reflections are detected.
  • High resolution radar image RB is calculated to be limited to a relevant detection area, for example, by excluding regions in which no reflections are present, so that they are thus probably open spaces.
  • regions are determined on the basis of the radar information obtained in the second operating mode
  • high-resolution radar information should be calculated, as well as other areas where the calculation of high-resolution
  • Radar information should not be made for computational economic reasons. It can be based on the respective results of
  • Environment detection can be defined either a contiguous area in which to compute high-resolution radar information, or several, non-contiguous
  • the region for which high-resolution radar information is calculated is shown hatched. This surrounds the objects O, which were determined during the capture of environmental information. Based on the definition of the relevant coverage areas, the calculation of the high-resolution radar information be limited accordingly.
  • the maximum possible detection range which has, for example, M x N pixels, for example, be limited by m pixels in a first spatial direction and n pixels in a second spatial direction, so that only a calculation of radar information for (Mm) x (Nn) pixels is necessary.
  • the restriction to the relevant detection range can lead to a reduced number of individual measurements instead of L individual measurements, for example, I individual measurements less.
  • the limitation of the restriction of the relevant detection range can lead to a reduced number of individual measurements instead of L individual measurements, for example, I individual measurements less.
  • the radar system can be intermittently switched at predetermined time intervals or as needed (for example, depending on the speed of movement of the vehicle in space or the like) in the second, computationally minimized operating mode to through this
  • the radar system may in turn be operated for a certain period of time in the first operating mode in which high-resolution radar information is recorded in the detection area classified as relevant.
  • the environmental information obtained in the second operating mode of the radar system with existing, for example stored in a memory unit further Environment information, for example in the form of
  • Map information to match or supplement the environmental information obtained by the radar system accordingly based on the other environmental information can advantageously be reduced or the environmental information can be provided with a higher accuracy.
  • FIG. 3 shows a further exemplary embodiment of a method sequence for calculating a radar image based on a SAR algorithm, in which the computational outlay is limited by limiting the
  • Detection area based on environmental information is reduced, in which case existing environment information, such as information of a map, etc. or by at least one other sensor system detected environmental information is used.
  • the further sensor system can be a sensor that detects image information, for example in the form of a camera (CCD sensor (CCD: charge-coupled device) or the like) or a sensor that scans the environment.
  • CCD sensor CCD: charge-coupled device
  • a laser scanner or similar. respectively.
  • the further sensor system can be operated continuously or intermittently parallel to the radar system in order to move the vehicle
  • Sensor system for detecting environmental information environmental information can be provided in the vehicle,
  • maps information stored in a storage unit or are loaded by a data connection in the vehicle can be used to define the relevant coverage area.
  • Sensor systems determined to combine environment information together to determine based on two sources of information, the relevant detection area.
  • the high resolution radar information can be calculated limited to this relevant detection range. For example, by defining the relevant detection area based on the acquired environmental information, it is possible to achieve only high-resolution radar information for (Mm) x (Nn) pixels by means of (L1) individual measurements where m and n represent the number of pixels and I reduce the number of individual measurements.
  • Figure 4 shows a schematic block diagram of a method for calculating time reduction in the calculation of Rada information in a moving vehicle.
  • Detected radar system detectable local area or provided (S10).
  • This environment information preferably includes
  • Environmental information is then determined for detection by the radar system relevant detection area (S1 1). For example, free space detection may be performed, i. Spaces or areas in which no or only small reflections are to be expected are excluded as irrelevant areas from the detection area for which a high-resolution radar image is created.
  • the calculation effort can be calculated by the spatial restriction to pixels for which the high-resolution radar information is calculated. as well as by reducing the number of single measurements needed to compute high-resolution radar information.
  • the detection range is in two spatial directions (i.e., two-dimensional) based on
  • Environmental information is limited to a relevant detection area. It is understood that based on the

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Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Rechenzeitreduzierung bei der Berechnung von Radarinformationen in einem bewegten Fahrzeug, umfassend folgende Schritte: - Erfassen oder Bereitstellen von Umgebungsinformationen in dem durch das Radarsystem erfassbaren örtlichen Bereich (A, A'); - Ermitteln eines für die Erfassung durch das Radarsystem relevanten Erfassungsbereichs basierend auf den erfassten oder bereitgestellten Umgebungsinformationen; - Berechnen der Radarinformationen in einem örtlich eingeschränkten Bereich basierend auf dem ermittelten relevanten Erfassungsbereich.

Description

Verfahren zur Rechenzeitreduzierung bei der Berechnung von
Radarinformationen Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie ein Radarsystem, bei dem mit Hilfe von Umgebungsinformationen die Rechenzeit zur Berechnung von Radarinformationen reduziert wird.
Aus dem Stand der Technik sind Radartechniken bekannt, mittels denen hochauflösende Radarinformationen, nachfolgend auch als Radarbild bezeichnet, gewonnen werden können. Derartige hochauflösende Radarbilder sind insbesondere für das autonome Fahren von Fahrzeugen von hoher Relevanz. Insbesondere das Synthetische- Apertur-Radar (SAR) ermöglicht eine hohe räumliche Auflösung. Die Berechnung von hochauflösenden Radarinformationen, insbesondere bei SAR- Radarsystemen, erfordert einen sehr hohen Rechenaufwand, da neben der hochgenauen Kenntnis der Bewegungsbahn des Fahrzeugs, an dem sich das Radarsystem befindet, jeder Rasterbereich bzw. Pixel des Radarbildes unter Berücksichtigung mehrerer rampenartiger oder pulsartiger Radarsignale berechnet werden muss. Daher sind die
Systemanforderungen an ein Radarsystem mit hoher räumlicher
Auflösung und Echtzeit- bzw. quasi-Echtzeit-Anforderungen sehr hoch, insbesondere im Hinblick auf die Größe des Systemspeichers bzw. der Prozessorleistung.
Ausgehend hiervon ist es Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren anzugeben, mittels dem der Rechenaufwand für die Berechnung von hochauflösenden Radarinformationen reduziert und damit die Kosten des Radarsystems gesenkt werden können. Die Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des
unabhängigen Patentanspruchs 1 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind Gegenstand der Unteransprüche. Ein Radarsystem zur Reduzierung des Rechenaufwands bei der Berechnung von Radarinformationen ist Gegenstand des nebengeordneten Patentanspruchs 15.
Gemäß einem ersten Aspekt bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zur Rechenzeitreduzierung bei der Berechnung von Radarinformationen in einem bewegten Fahrzeug. Dabei werden zunächst
Umgebungsinformationen zumindest in dem durch das Radarsystem erfassbaren örtlichen Bereich erfasst. Alternativ können die
Umgebungsinformationen auch bereitgestellt werden, beispielsweise in einer Speichereinheit des Kraftfahrzeugs oder durch Herunterladen von einem Server über eine Datenverbindung.
Anschließend wird basierend auf den erfassten oder bereitgestellten Umgebungsinformationen ein für die Erfassung durch das Radarsystem relevanter Erfassungsbereich ermittelt. Insbesondere können die
Umgebungsinformationen dahingehend ausgewertet werden, ob in dem durch das Radarsystem erfassbaren Raum Bereiche vorhanden sind, von denen keine oder im Wesentlichen keine Rückreflektionen zu erwarten sind. Anders ausgedrückt können beispielsweise anhand der
Umgebungsinformationen Freiräume in dem durch das Radarsystem erfassbaren Raum detektiert werden. Dadurch kann der theoretisch erfassbare Bereich auf einen kleineren, hinsichtlich der zu erwartenden Reflektionen relevanten Erfassungsbereich eingeschränkt werden.
Nach dem Festlegen relevanten Erfassungsbereichs werden
Radarinformationen in einem örtlich eingeschränkten Bereich ermittelt, und zwar basierend auf dem ermittelten relevanten Erfassungsbereich. Der wesentliche Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, dass durch die Einschränkung des örtlichen Bereichs, in dem die
Radarinformationen berechnet werden, der Berechnungsaufwand wesentlich reduziert werden kann und damit die zur Berechnung erforderlichen Rechnerressourcen (Prozessorleistung, Speicher etc.) wesentlich verringert werden können.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel werden die Umgebungsinformationen als Karten Informationen oder als kartenartige Informationen bereitgestellt. Diese Karten Informationen oder kartenartigen Informationen können in dem Fahrzeug in einer Speichereinheit abgelegt sein oder über eine Datenverbindung von einem vom Fahrzeug abgesetzten, stationären Server heruntergeladen werden. Dadurch können die
Umgebungsinformationen auf technisch einfache Weise mit geringem Aufwand bereitgestellt werden.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel werden die Umgebungsinformationen zumindest teilweise durch zumindest ein vom Radarsystem unabhängiges Sensorsystem erfasst. Beispielsweise kann im Fahrzeug ein weiteres Sensorsystem vorgesehen sein, mittels dem Umgebungsinformationen in Echtzeit bzw. Quasi-Echtzeit erfasst werden. Die durch dieses weitere Sensorsystem bereitgestellten oder davon abgeleiteten Informationen geben einen Hinweis darauf, in welchen Bereichen des durch das
Radarsystem erfassbaren Raums signifikante Reflektionen zu erwarten sind bzw. in welchem Bereich sich Freiräume befinden. Basierend darauf kann die Einschränkung des Erfassungsbereichs vorgenommen werden.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel umfasst das weitere Sensorsystem eine Kamera, einen Laserscanner oder einen anderen, zur Erfassung von Umgebungsinformationen geeigneten Sensor. Damit können mit vergleichsweise geringem Rechenaufwand (bezogen auf den
Rechenaufwand zur Berechnung der hochauflösenden
Radarinformationen) die Umgebungsinformationen gewonnen werden. Gemäß einem Ausführungsbeispiel werden die Umgebungsinformationen zumindest teilweise durch das Radarsystem selbst erfasst. Dadurch kann der gerätetechnische Aufwand für die Erfassung der
Umgebungsinformationen reduziert werden, da kein separates, weiteres Sensorsystem erforderlich ist.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird das Radarsystem zur Erfassung der Umgebungsinformationen in einem rechenaufwandsminimierten Betriebsmodus betrieben. In anderen Worten lässt sich das Radarsystem in einem ersten Betriebsmodus, in dem mit hohem Rechenaufwand hochauflösende Radarinformationen berechnet werden, und einem zweiten Betriebsmodus, in dem mit geringerem Rechenaufwand
Radarinformationen mit einer im Vergleich zum ersten Betriebsmodus geringeren Auflösung ermittelt werden, betreiben. Das Radarsystem kann auch zumindest teilweise parallel in beiden Betriebsmodi betrieben werden. Die im zweiten Betriebsmodus gewonnenen Radarinformationen sind jedoch ausreichend, um feststellen zu können, in welchen Bereichen in der Umgebung des Fahrzeugs hochauflösende Radarinformationen erstellt werden sollen. Dabei kann in den jeweiligen Betriebsmodi jeweils ein und derselbe Satz von empfangenen Radarsignalen verwendet werden, um die hochauflösenden Radarinformationen bzw. geringer aufgelösten Radarinformationen zu berechnen. In anderen Worten beruhen damit die aus den unterschiedlichen Betriebsmodi gewonnenen Radarinformationen auf dem gleichen Satz von empfangenen
Radarsignalen, die nur unterschiedlich nachbearbeitet wurden. Die hochauflösenden Radarinformationen können dabei zumindest teilweise auch parallel zu den geringer aufgelösten Radarinformationen berechnet werden.
Alternativ wird das Radarsystem zeitlich intermittierend zwischen erstem und zweitem Betriebsmodus umgeschaltet. Dadurch wird erreicht, dass in regelmäßigen oder unregelmäßigen Zeitabständen aktuelle
Umgebungsinformationen ermittelt werden, die dann zur Festlegung des relevanten Erfassungsbereichs herangezogen werden können. Bevorzugt werden die Zeitintervalle, in denen das Radarsystem im ersten Betriebsmodus betrieben wird, d.h. das Zeitintervall zwischen zwei Betriebszyklen im zweiten Betriebsmodus, abhängig von den erfassten Umgebungsinformationen und/oder der Geschwindigkeit des Fahrzeugs gewählt. Dadurch kann situationsabhängig das Schaltverhalten an die zeitliche Veränderung der Umgebungsinformationen angepasst werden.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel werden die erfassten oder
bereitgestellten Umgebungsinformationen hinsichtlich für die Erfassung von Radarinformationen relevanter örtlicher Bereiche ausgewertet.
Beispielsweise können die Umgebungsinformationen dahingehend analysiert werden, an welchen örtlichen Bereichen Objekte vorhanden sind, die signifikante Reflektionen der Radarsignale erwarten lassen. Dadurch kann aus den Umgebungsinformationen rückgeschlossen werden, in welcher Weise der theoretisch mögliche Erfassungsbereich auf einen relevanten Erfassungsbereich ohne Verlust wesentlicher
Informationen in den hochauflösenden Radarinformationen eingeschränkt werden kann.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel weisen die für die Erfassung von Radarinformationen relevanten Bereiche zumindest ein Objekt mit einer Objektgröße oberhalb eines Objektgrößenschwellwerts auf. Unter „Objektgrößenschwellwert" wird dabei ein ein Objekt hinsichtlich dessen Größe beschreibender Schwellwert verstanden. Dabei wird unter„Größe" eine geometrische Größe (z.B. Größe eines Objekts in einer Karte, auf einem Bild etc.) aber auch eine elektrisch messbare Größe (z.B. durch das Objekt reflektierter Anteil eines Radarsignals, Radarrückstrahlfläche (engl, radar cross section (RCS))) verstanden. Der
Objektgrößenschwellwert gibt damit einen Grenzwert an, mittels dem örtliche Bereiche als relevant bzw. nicht-relevant hinsichtlich einer hochauflösenden Berechnung von Radarinformationen klassifiziert werden.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel werden die für die Erfassung von Radarinformationen relevanten Bereiche basierend auf erfassten
Radarinformationen, die oberhalb eines Schwellwerts liegen, in dem rechenaufwandsreduzierten Betriebsmodus festgelegt. Der Schwellwert gibt dabei beispielsweise den durch das Objekt reflektierten Anteil eines Radarsignals, die Radarrückstrahlfläche etc. an. Dadurch kann anhand des Schwellwerts der relevante Erfassungsbereich als der Bereich definiert werden, in dem Radarinformationen oberhalb des Schwellwerts detektiert wurden.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist das Radarsystem zur Erfassung von Radarinformationen basierend auf zeitlich aufeinanderfolgenden Einzelmessungen ausgebildet, wobei basierend auf dem ermittelten relevanten Erfassungsbereich zumindest teilweise an unterschiedlichen Orten vollzogene Einzelmessungen des Radarsystems ausgelassen oder übersprungen werden oder die Informationen dieser Einzelmessungen bei der Berechnung der Radarinformationen unberücksichtigt bleiben.
Insbesondere bei der Berechnung von Radarinformationen gemäß dem SAR-Algorithmus werden an unterschiedlichen Orten durch
Einzelmessungen ermittelte Radarinformationen miteinander verknüpft, um eine synthetische Erhöhung der Antennenapertur des Radarsensors zu erreichen. Aufgrund der örtlichen Einschränkung des
Erfassungsbereichs basierend auf den erfassten oder bereitgestellten Umgebungsinformationen können Einzelmessungen überflüssig werden, so dass durch deren Überspringen oder Unberücksichtigt Lassen der Rechenaufwand weiter reduziert werden kann.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel erfolgt die Berechnung der
Radarinformationen im Radarsystem gemäß eines Synthetischen-Apertur- Radar-Algorithmus (SAR-Algorithmus). In anderen Worten ist das
Radarsystem ein nach dem SAR-Prinzip arbeitendes System, bei dem die Radarinformationen unter Verwendung eines SAR-Algorithmus berechnet werden. Hierbei sind eine Vielzahl von Algorithmen zur SAR- Prozessierung bekannt, beispielsweise sog. chirp scaling, frequency scaling oder Rückprojektion (engl, back-projection). Insbesondere der Rückprojektions-Algorithmus zur Berechnung der Radarinformationen ist sehr rechenzeitintensiv, so dass sich speziell bei diesem eine hohe Reduzierung des Rechenaufwands durch die Einschränkung auf einen relevanten Erfassungsbereich einstellt.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel vollzieht der
rechenaufwandsreduzierte Betriebsmodus des Radarsystems eine
Erfassung von Radarinformationen basierend auf einem Digital- Beamforming-Prinzip (DBF- Prinzip). In anderen Worten ist das
Radarsystem beispielsweise dazu ausgebildet, den Radarsensor nicht nur gemäß dem SAR-Prinzip zu betreiben, sondern in dem zweiten, rechenaufwandsreduzierten Betriebsmodus gemäß einer
Empfängerarchitektur, die eine digitale Formung des Antennendiagramms ermöglicht, beispielsweise mit mehreren in unterschiedlichen
Raumrichtungen ausgerichteten Antennen-Hauptkeulen. Basierend auf dem DBF- Prinzip können Umgebungsinformationen mit im Verhältnis zum SAR-Prinzip geringem Rechenaufwand ermittelt werden.
Gemäß einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung ein
Computerprogrammprodukt zur Rechenzeitreduzierung bei der
Berechnung von Radarinformationen in einem bewegten Fahrzeug, wobei das Computerprogrammprodukt ein computerlesbares Speichermedium mit Programmanweisungen umfasst, wobei die Programmanweisungen durch einen Prozessor ausführbar sind, um den Prozessor dazu zu veranlassen, ein Verfahren gemäß einem der vorhergehenden
Ausführungsbeispielen auszuführen.
Gemäß einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung ein Radarsystem zur Berechnung von Radarinformationen in einem bewegten Fahrzeug. Das Radarsystem ist dazu ausgebildet:
- Umgebungsinformationen bezüglich eines durch das
Radarsystem erfassbaren örtlichen Bereichs zu empfangen;
- einen für die Erfassung durch das Radarsystem relevanten Erfassungsbereichs basierend auf den empfangenen Umgebungsinformationen zu ermitteln; und
- Radarinformationen in einem örtlich eingeschränkten Bereich basierend auf dem ermittelten relevanten Erfassungsbereich zu berechnen. Unter„Umgebungsinformationen" im Sinne der vorliegenden Erfindung werden jegliche Informationen verstanden, die eine Bewertung eines räumlichen Bereichs dahingehend ermöglichen, ob dieser für eine
Berechnung hochauflösender Radarinformationen relevant ist oder nicht. Unter„Erfassungsbereich" im Sinne der vorliegenden Erfindung wird derjenige Raumbereich verstanden, in dem Radarinformationen durch das Radarsystem erfassbar sind. Unter„relevanter Erfassungsbereich" im Sinne der vorliegenden Erfindung wird derjenige Raumbereich verstanden, in dem relevante
Radarinformationen durch das Radarsystem erfassbar sind,
beispielsweise aufgrund von Rückreflektionen oberhalb eines definierten Anteils des ausgesendeten Radarsignals. Der relevante
Erfassungsbereich kann insbesondere auch Freiflächen umfassen, in denen keine oder im Wesentlichen keine Rückreflektionen des
Radarsignals auftreten, die aber durch Barrieren vorderseitig, rückseitig und/oder seitlich eingegrenzt sind. Dies können insbesondere Parklücken oder dergleichen sein.
Die Ausdrücke„näherungsweise",„im Wesentlichen" oder„etwa" bedeuten im Sinne der Erfindung Abweichungen vom jeweils exakten Wert um +/- 10%, bevorzugt um +/- 5% und/oder Abweichungen in Form von für die Funktion unbedeutenden Änderungen.
Weiterbildungen, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich auch aus der nachfolgenden Beschreibung von
Ausführungsbeispielen und aus den Figuren. Dabei sind alle
beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination grundsätzlich Gegenstand der Erfindung, unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbeziehung. Auch wird der Inhalt der Ansprüche zu einem Bestandteil der Beschreibung gemacht. Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Figuren an
Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 beispielhaft und schematisch ein Verfahrensablauf zur
Berechnung eines Radarbildes basierend auf einem SAR- Algorithmus ohne räumliche Einschränkung des
Erfassungsbereichs;
Fig. 2 beispielhaft und schematisch ein Verfahrensablauf zur
Berechnung eines Radarbildes basierend auf einem SAR- Algorithmus mit einer räumlichen Einschränkung des
Erfassungsbereichs basierend auf mittels des Radarsystems gewonnenen Umgebungsinformationen;
Fig. 3 beispielhaft und schematisch ein Verfahrensablauf zur
Berechnung eines Radarbildes basierend auf einem SAR- Algorithmus mit einer räumlichen Einschränkung des
Erfassungsbereichs basierend auf durch weitere Sensoren erfassten oder als Daten bereitgestellten
Umgebungsinformationen; und Fig. 4 beispielhaft ein das Verfahren zur Rechenzeitreduzierung bei der Berechnung der Radarinformationen veranschaulichendes Blockdiagramm.
Figur 1 zeigt beispielhaft und schematisch einen Verfahrensablauf zur Berechnung eines Radarbildes basierend auf einem SAR-Algorithmus ohne Berücksichtigung von Umgebungsinformationen.
Ein Fahrzeug mit einem einen Radarsensor 1 aufweisenden Radarsystem wird entlang einer Bewegungsbahn von einer ersten Position in eine zweite Position bewegt und sendet zu unterschiedlichen Zeitpunkten Radarsignale an Positionen #0 bis #L. Basierend auf diesen an unterschiedlichen Positionen gesendeten Radarsignalen, dargestellt durch die Bereiche A, A', empfängt das Radarsystem reflektierte Anteile dieses gesendeten Radarsignals. Anders ausgedrückt werden mehrere
Messungen bei unterschiedlichen Positionen des Fahrzeugs im Raum und damit an unterschiedlichen Relativpositionen des Fahrzeugs relativ zu dem Objekt O, an dem Reflektionen auftreten, vorgenommenen. Diese Messungen werden nachfolgend als Einzelmessungen bezeichnet.
Basierend auf den empfangenen reflektierten Anteilen des Radarsignals wird durch einen Prozessor des Radarsystems ein Radarbild berechnet.
Zur Berechnung des Radarbildes anhand des SAR-Algorithmus werden für den gesamten Erfassungsbereich Radarinformationen berechnet, die dann als Radarbild RB dargestellt werden. Wird davon ausgegangen, dass das Radarbild N x M Pixel umfasst, für die anhand von L
Einzelmessungen Radarinformationen berechnet werden müssen, steigt der Aufwand zumindest quadratisch, insbesondere aber kubisch mit der Größe des zu erfassenden Bereichs, wenn davon ausgegangen wird, dass eine Erhöhung der Pixelanzahl (N und M) eine Erhöhung der notwendigen Anzahl von Einzelmessungen nach sich zieht.
Insbesondere sehr hochauflösende SAR-Algorithmen, die eine hohe Flexibilität bei der Berechnung der Radarinformationen zeigen und die eine hohe Stabilität auch bei Kurvenfahrt zeigen, beispielsweise der Rückprojektionsalgorithmus (back-projection-Algorithmus), weisen an sich bereits einen hohen Rechenaufwand auf, so dass bei großen
Erfassungsbereichen die Berechnung des Radarbildes hohe
Rechenressourcen erfordert.
Figur 2 zeigt beispielhaft und schematisch einen Verfahrensablauf zur Berechnung eines Radarbildes basierend auf einem SAR-Algorithmus, bei dem der Rechenaufwand durch Einschränkung des Erfassungsbereichs basierend auf Umgebungsinformationen reduziert wird, woebi die
Umgebungsinformationen mittels des Radarsensors selbst gewonnen werden. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird wiederum der Radarsensor 1 entlang einer Bewegungsbahn von einer ersten Position zu einer zweiten Position bewegt, beispielsweise durch Fortbewegung des Fahrzeugs. Dabei werden an unterschiedlichen Positionen wiederum Radarsignale gesendet und anschließend deren reflektierte Anteile empfangen
(Positionen #0 bis #L). Ziel der sequentiell nacheinander gesendeten
Radarsignale ist es, durch den verwendeten SAR-Algorithmus rechnerisch die Antennenapertur zu erhöhen.
Um den dafür nötigen Rechenaufwand zu minimieren, kann das im
Fahrzeug befindliche Radarsystem von einem ersten Betriebsmodus, in dem ein hochauflösendes Radarbild RB erhalten wird, in einen zweiten, rechenaufwandsminimierten Betriebsmodus überführt werden. In dem zweiten Betriebsmodus kann beispielsweise keine derart hohe
Ortsauflösung erreicht werden, jedoch können in diesem zweiten
Betriebsmodus mit geringerem Rechenaufwand bei der Berechnung der Radarinformationen Umgebungsinformationen erfasst werden, mittels denen eine Eingrenzung des Erfassungsbereichs auf einen relevanten Bereich möglich ist. Beispielsweise lässt sich das Radarsystem von einem ersten
Betriebsmodus, der einen SAR-Algorithmus zur Berechnung von
Radarinformationen nutzt, in einen zweiten Betriebsmodus überführen, bei dem Radarinformationen über einen Beamforming-Algorithmus (z.B.
digital beam forming-Algorithmus, DBF) berechnet werden. Anders ausgedrückt wird zur Erfassung der Umgebungsinformationen ein
Betriebsmodus gewählt, in dem der Radarsensor durch Phasenverschiebung zwischen den an den einzelnen Antennen des Radarsensors 1 anliegenden Sendesignalen bzw. Empfangssignalen die Sende- bzw. Empfangscharakteristik der Antenne beeinflusst und damit den um den Radarsensor 1 befindlichen Bereich erfassen kann. Diese Art der Erfassung von Radarinformationen benötigt wesentlich weniger Rechenressourcen. Jedoch können aus den in dem zweiten
Betriebsmodus erfassten Radarinformationen Rückschlüsse gezogen werden, in welchen Bereichen relevante Rückreflektionen vorhanden sind und in welchen Bereichen keine Rückreflektionen feststellbar sind.
Dadurch kann der Bereich, für den im ersten Betriebsmodus ein
hochauflösendes Radarbild RB berechnet wird, auf einen relevanten Erfassungsbereich beschränkt werden, beispielsweise durch Ausnehmen von Regionen, in denen keine Reflektionen vorhanden sind, so dass es sich damit vermutlich um Freiflächen handelt.
In anderen Worten werden damit anhand der im zweiten Betriebsmodus gewonnenen Radarinformationen Bereiche festgelegt, in denen
hochauflösende Radarinformationen berechnet werden sollen, sowie andere Bereiche, in denen die Berechnung von hochauflösenden
Radarinformationen aus rechenökonomischen Gründen nicht erfolgen soll. Dabei kann ausgehend von den jeweiligen Ergebnissen der
Umgebungserfassung entweder ein zusammenhängender Bereich festgelegt werden, in dem hochauflösende Radarinformationen berechnet werden sollen, oder aber mehrere, nicht zusammenhängende
Teilbereiche. In dem Radarbild RB gemäß Figur 2 ist der Bereich , für den hochauflösende Radarinformationen berechnet werden, schraffiert dargestellt. Dieser umgibt die Objekte O, die während der Erfassung von Umgebungsinformationen ermittelt wurden. Basierend auf der Festlegung des/der relevanten Erfassungsbereiche kann die Berechnung der hochauflösende Radarinformationen entsprechend eingegrenzt werden. So kann beispielsweise der maximal mögliche Erfassungsbereich, der beispielsweise M x N Pixel aufweist, beispielsweise um m Pixel in einer ersten Raumrichtung und n Pixel in einer zweiten Raumrichtung eingegrenzt werden, so dass lediglich eine Berechnung von Radarinformationen für (M-m) x (N-n) Pixel nötig ist.
Zudem kann die Einschränkung auf den relevanten Erfassungsbereich nach sich ziehen, dass anstelle von L Einzelmessungen eine reduzierte Anzahl von Einzelmessungen nötig ist, beispielsweise I Einzelmessungen weniger. In anderen Worten kann die Eingrenzung des
Erfassungsbereichs zur Folge haben, dass lediglich (L-l)
Einzelmessungen zur Berechnung des hochauflösenden Radarbildes RB nötig sind. Damit reduziert sich durch die Festlegung des relevanten Erfassungsbereichs aufgrund der erfassten Umgebungsinformationen vorteilhafterweise auf (M-m) x (N-n) Pixel, die über (L-l) Einzelmessungen berechnet werden.
Zur Erfassung der Umgebungsinformationen kann das Radarsystem intermittierend in vorgegebenen Zeitabständen oder je nach Bedarf (beispielsweise abhängig von der Bewegungsgeschwindigkeit des Fahrzeugs im Raum o.ä.) in den zweiten, rechenaufwandsminimierten Betriebsmodus geschalten werden, um durch diesen
Umgebungsinformationen zur Festlegung des relevanten
Erfassungsbereichs zu erfassen. Anschließend kann das Radarsystem wiederum für einen gewissen Zeitraum in dem ersten Betriebsmodus betrieben werden, in dem hochauflösende Radarinformationen in dem als relevant eingestuften Erfassungsbereich aufgenommen werden.
Auch ist es möglich, die im zweiten Betriebsmodus des Radarsystems gewonnenen Umgebungsinformationen mit vorhandenen, beispielsweise in einer Speichereinheit gespeicherten weiteren Umgebungsinfornnationen, beispielsweise in Form von
Karteninformationen, abzugleichen bzw. die durch das Radarsystem gewonnenen Umgebungsinformationen entsprechend basierend auf den weiteren Umgebungsinformationen zu ergänzen. Dadurch kann das Umschalten zwischen den verschiedenen Betriebsmodi vorteilhafterweise reduziert werde bzw. die Umgebungsinformationen können mit einer höheren Genauigkeit bereitgestellt werden.
Figur 3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Verfahrensablaufs zur Berechnung eines Radarbildes basierend auf einem SAR-Algorithmus, bei dem der Rechenaufwand durch Einschränkung des
Erfassungsbereichs basierend auf Umgebungsinformationen reduziert wird, wobei hierbei bereits vorhandene Umgebungsinformationen, beispielsweise Informationen einer Karte etc. oder durch zumindest ein weiteres Sensorsystem erfasste Umgebungsinformationen genutzt werden.
Nachfolgend werden lediglich die Unterschiede zu dem in Figur 2 beschriebenen Ausführungsbeispiel erläutert. Im Übrigen gelten die zuvor in Bezug auf die Figur 2 getroffenen Erläuterungen auch für das in
Verbindung mit Figur 3 beschriebene Verfahren.
Der wesentliche Unterschied des in Fig. 3 schematisch dargestellten Verfahrens zu dem zuvor beschriebenen Verfahren gemäß Fig. 2 besteht darin, dass Umgebungsinformationen benutzt werden, die nicht durch den Radarsensor selbst erfasst wurden, sondern entweder durch ein vom Radarsensor unabhängiges Sensorsystem erfasst werden oder auf im Fahrzeug verfügbaren Umgebungsinformationen beruhen. So kann beispielsweise ein weiteres, im Fahrzeug vorhandenes
Sensorsystem verwendet werden, um Umgebungsinformationen im Umfeld des Fahrzeugs zu erfassen und diese Umgebungsinformationen zur Festlegung des relevanten Erfassungsbereichs zu verwenden. Das weitere Sensorsystem kann einen Bildinformationen erfassenden Sensor, beispielsweise in Form einer Kamera (CCD-Sensor (CCD: charge-coupied device) o.ä.) oder einen die Umgebung abtastenden Sensor,
beispielsweise einen Laserscanner o.ä. aufweisen.
Das weitere Sensorsystem kann kontinuierlich oder intermittierend parallel zum Radarsystem betrieben werden, um bei Fortbewegung des
Fahrzeugs fortlaufend oder intermittierend den relevanten
Erfassungsbereich festlegen zu können.
Alternativ oder zusätzlich zu der Verwendung des weiteren
Sensorsystems zur Erfassung von Umgebungsinformationen können Umgebungsinformationen im Fahrzeug bereitgestellt werden,
beispielsweise als Karten Informationen, die in einer Speichereinheit gespeichert sind oder durch eine Datenverbindung in das Fahrzeug geladen werden. Diese Karten Informationen können zur Festlegung des relevanten Erfassungsbereichs verwendet werden.
Auch ist es möglich, Karten Informationen und durch weitere
Sensorsysteme ermittelte Umgebungsinformationen miteinander zu kombinieren, um basierend auf beiden Informationsquellen den relevanten Erfassungsbereich zu bestimmen.
Nach der Festlegung des relevanten Erfassungsbereichs kann die hochauflösende Radarinformation beschränkt auf diesen relevanten Erfassungsbereich berechnet werden. Beispielsweise kann durch die Festlegung des relevanten Erfassungsbereichs aufgrund der erfassten Umgebungsinformationen erreicht werden, dass lediglich hochauflösende Radarinformationen für (M-m) x (N-n) Pixel mittels (L-l) Einzelmessungen berechnet werden, wobei m und n für die Einschränkung der Pixelanzahl und I für die Reduzierung der Anzahl von Einzelmessungen steht.
Figur 4 zeigt ein schematisches Blockdiagramm eines Verfahrens zur Rechenzeitreduzierung bei der Berechnung von Rada nformationen in einem bewegten Fahrzeug.
Zunächst werden Umgebungsinformationen in dem durch das
Radarsystem erfassbaren örtlichen Bereich erfasst oder bereitgestellt (S10). Diese Umgebungsinformationen umfassen vorzugsweise
Informationen, die eine Aussage darüber zulassen, inwiefern ein Raumoder Flächenabschnitt in dem vom Radarsystem erfassbaren örtlichen Bereich erwarten lässt, dass dort Reflektionen des Radarsignals auftreten, die für ein hochauflösendes Radarbild Relevanz haben, beispielsweise zur Fahrbahnerkennung relevante Informationen, Objekte, mit denen ein Zusammenstoß verhindert werden soll, etc.
Basierend auf den erfassten oder bereitgestellten
Umgebungsinformationen wird dann ein für die Erfassung durch das Radarsystem relevanter Erfassungsbereich ermittelt (S1 1 ). Beispielsweise kann eine Freiraumdetektion vorgenommen werden, d.h. Räume bzw. Bereiche, in denen keine oder lediglich geringe Reflektionen zu erwarten sind, werden als nicht relevante Bereiche von dem Erfassungsbereich, für den ein hochauflösendes Radarbild erstellt wird, ausgenommen.
Nach der Festlegung des Erfassungsbereichs werden die
Radarinformationen in einem örtlich eingeschränkten Bereich basierend auf dem ermittelten relevanten Erfassungsbereich berechnet (S12). Der Berechnungsaufwand kann dabei durch die räumliche Einschränkung auf Pixel, für die die hochauflösenden Radarinformationen berechnet werden, als auch durch Reduzierung der Anzahl der nötigen Einzelmessungen zur Berechnung hochauflösenden Radarinfornnationen verringert werden.
Voranstehend wurde davon ausgegangen, dass der Erfassungsbereich in zwei Raumrichtungen (d.h. zweidimensional) basierend auf
Umgebungsinformationen auf einen relevanten Erfassungsbereich eingegrenzt wird. Es versteht sich, dass basierend auf den
Umgebungsinformationen auch eine räumliche Einschränkung
(dreidimensional) des Erfassungsbereichs möglich ist.
Die Erfindung wurde voranstehend an Ausführungsbeispielen
beschrieben. Es versteht sich, dass zahlreiche Änderungen sowie
Abwandlungen möglich sind, ohne dass dadurch der durch die
Patentansprüche definierte Schutzbereich verlassen wird.
Bezugszeichenliste
Radarsensor Fahrzeug
Erfassungsbereich einer Einzelmessung
Objekt
Radarbild

Claims

Patentansprüche
1 ) Verfahren zur Rechenzeitreduzierung bei der Berechnung von
Rada nformationen in einem bewegten Fahrzeug, umfassend folgende Schritte:
- Erfassen oder Bereitstellen von Umgebungsinformationen in dem durch das Radarsystem erfassbaren örtlichen Bereich (A, A');
- Ermitteln eines für die Erfassung durch das Radarsystem
relevanten Erfassungsbereichs basierend auf den erfassten oder bereitgestellten Umgebungsinformationen;
- Berechnen der Radarinformationen in einem örtlich
eingeschränkten Bereich basierend auf dem ermittelten relevanten Erfassungsbereich.
2) Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die
Umgebungsinformationen als Karten Informationen oder als
kartenartige Informationen bereitgestellt werden. 3) Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Umgebungsinformationen zumindest teilweise durch zumindest ein vom Radarsystem unabhängiges, weiteres Sensorsystem erfasst werden. 4) Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das
weitere Sensorsystem eine Kamera, einen Laserscanner oder einen anderen, zur Erfassung von Umgebungsinformationen geeigneten Sensor umfasst. 5) Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Umgebungsinformationen zumindest teilweise durch das Radarsystem selbst erfasst werden. 6) Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das
Radarsystem zur Erfassung der Umgebungsinformationen in einem rechenaufwandsminimierten Betriebsmodus betrieben wird.
7) Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Radarsystem zeitlich intermittierend zwischen einem ersten
Betriebsmodus, in dem hochauflösende Radarinformationen
berechnet werden, und zweitem Betriebsmodus, in dem im Vergleich zum ersten Betriebsmodus Radarinformationen mit einer geringeren Auflösung berechnet werden, umgeschaltet wird.
8) Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass die erfassten oder bereitgestellten
Umgebungsinformationen hinsichtlich für die Erfassung von
Radarinformationen relevanter örtlicher Bereiche ausgewertet werden.
9) Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die für die Erfassung von Radarinformationen relevanten Bereiche zumindest ein Objekt (O) mit einer Objektgröße oberhalb eines
Objektgrößenschwellwerts aufweisen.
10) Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die für die Erfassung von Radarinformationen relevanten Bereiche basierend auf erfassten Radarinformationen in dem rechenaufwandsreduzierten Betriebsmodus festgelegt werden, die oberhalb eines Schwellwerts liegen. 1 1 ) Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Radarsystem zur Erfassung von
Radarinformationen basierend auf zeitlich aufeinanderfolgenden Einzelmessungen ausgebildet ist und dass basierend auf dem ermittelten relevanten Erfassungsbereich zumindest teilweise an unterschiedlichen Orten vollzogene Einzelmessungen des
Radarsystems ausgelassen oder übersprungen werden oder die Informationen dieser Einzelmessungen bei der Berechnung der Radarinformationen unberücksichtigt bleiben.
12) Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Berechnung der Radarinformationen im Radarsystem gemäß eines Synthetischen-Apertur-Radar-Algorithmus (SAR-Algorithmus) erfolgt.
13) Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 1 1 , dadurch
gekennzeichnet, dass der rechenaufwandsreduzierte Betriebsmodus des Radarsystems eine Erfassung von Radarinformationen basierend auf einem Digital-Beamforming-Prinzip (DBF-Prinzip) vollzieht.
14) Computerprogrammprodukt zur Rechenzeitreduzierung bei der
Berechnung von Radarinformationen in einem bewegten Fahrzeug, wobei das Computerprogrammprodukt ein computerlesbares
Speichermedium mit Programmanweisungen umfasst, wobei die Programmanweisungen durch einen Prozessor ausführbar sind, um den Prozessor dazu zu veranlassen, ein Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Patentansprüche auszuführen.
15) Radarsystem für ein Fahrzeug umfassend Radarsystem zur
Berechnung von Radarinformationen in einem bewegten Fahrzeug, wobei das Radarsystem dazu ausgebildet ist: - Umgebungsinformationen bezüglich eines durch das
Radarsystem erfassbaren örtlichen Bereichs zu empfangen;
- einen für die Erfassung durch das Radarsystem relevanten Erfassungsbereichs basierend auf den empfangenen
Umgebungsinformationen zu ermitteln; und
- Radarinformationen in einem örtlich eingeschränkten Bereich basierend auf dem ermittelten relevanten Erfassungsbereich zu berechnen.
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