WO2022033980A1 - Verfahren zum erkennen von verkehrsteilnehmern in einer umgebung eines fahrzeugs anhand von messungen eines radarsensors durch identifizieren von stördetektionen sowie recheneinrichtung - Google Patents

Verfahren zum erkennen von verkehrsteilnehmern in einer umgebung eines fahrzeugs anhand von messungen eines radarsensors durch identifizieren von stördetektionen sowie recheneinrichtung Download PDF

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detection
vehicle
reflection
radar signal
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PCT/EP2021/072024
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Dominik Kellner
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Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft
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Definitions

  • the present invention relates to a method for detecting road users in the surroundings of a vehicle. Furthermore, the present invention relates to a computing device for a vehicle. The present invention also relates to a computer program and a computer-readable (storage) medium.
  • Modern vehicles with driver assistance systems include a number of sensors in order to be able to detect objects in the area surrounding the vehicle.
  • radar sensors are of particular interest.
  • the radar sensor emits radar signals or electromagnetic waves, which are then reflected on the object to be detected and are received as a reflected electromagnetic wave.
  • the radar sensors measure the distance between the object and the vehicle based on the transit time of the radar signal. You can also measure the relative radial speed between the vehicle and the object as well as the object angle, i.e. the angle between an imaginary line connecting the object and a reference line, such as the longitudinal axis of the vehicle.
  • a plurality of detections are determined, which describe potential objects in the area surrounding the vehicle. Due to reflections of the radar signal, there are detections in the vehicle environment that cannot be distinguished from true detections based on their properties. Such detections are also referred to as interference detections or clutter. These interference detections usually come from objects that are actually present, but are output at a different location due to reflections of the radar signal, which cannot be detected by the radar sensor. These interference detections are usually correlated in time and therefore describe a realistic movement. Therefore, these interference detections can be recognized as potential and therefore dangerous road users and it is possible to react to these supposed objects.
  • interference detections can be suppressed based on properties of the sensor signal or the detections. These properties can be determined directly from the time signals, for example based on the processing of the raw signal, the polarization and/or a frequency analysis, or from discrete properties, for example the radar cross section. Furthermore, threshold values can be determined below which these detections are output and otherwise suppressed on the sensor side. If these threshold values for triggering are reduced in order to prevent a reaction to an incorrectly recognized object, objects are only recognized late and the reaction time for the vehicle is reduced, so that the driver assistance system only reacts too late in critical situations.
  • EP 2 667219 A1 discloses a method and system for detecting radar objects with an angle-resolving radar sensor of a motor vehicle in the presence of an object that reflects radar waves and extends laterally next to one's own lane in the direction of travel.
  • a measured position distribution which corresponds to a distribution of directional angles of radar signals received from the radar sensor and reflected by a radar object, is compared with a model of a position distribution that is dependent on a distance from the radar object and that is expected taking into account the presence of the object extending in the direction of travel next to one’s own lane.
  • a position of a radar object is then determined based on the result of the comparison.
  • this object is achieved by a method, by a computing device, by a computer program and by a computer-readable (storage) medium having the features according to the independent claims.
  • Advantageous developments of the present invention are specified in the dependent claims.
  • a method according to the invention is used to identify road users in the vicinity of a vehicle.
  • the method includes determining detections that describe potential objects in the vicinity of the vehicle.
  • the detections are each determined for consecutive measurement cycles of a radar sensor of the vehicle, in a measurement cycle with the radar sensor a radar signal is sent out and the radar signal reflected in the environment is received again.
  • the method includes identifying interference detections within the detections and recognizing the road users based on the detections that differ from the interference detections.
  • the detection originates from a reflection effect of a plurality of predetermined reflection effects of the radar signal, the plurality of predetermined reflection effects being at least one further reflection of the Radar signal describes after an initial reflection of the radar signal on an object.
  • the purpose of the method is to recognize road users and in particular moving road users in the vicinity of the vehicle. From the numerous objects in the area surrounding the vehicle, those objects that are relevant to the vehicle should therefore be identified. Furthermore, the number of fault detections should be reduced with the method.
  • the method can be carried out using a corresponding computing device in the vehicle.
  • This computing device can be formed, for example, by an electronic control unit of the vehicle.
  • This computing device can be connected to the vehicle's radar sensor for data transmission.
  • the sensor data which are determined with the radar sensor, can be transmitted to the computing device and evaluated by the computing device.
  • the detections can then be determined from this. It can also be provided that the detections are output with the radar sensor and are transmitted to the computing device.
  • the sequential measurement cycles can be carried out with the radar sensor.
  • the radar sensor emits the radar signal or an electromagnetic wave.
  • the radar signal reflected in the surroundings of the vehicle is received again by the radar sensor.
  • the distance between the radar sensor and the object can then be determined on the basis of the transit time between the transmission of the radar signal and the reception of the radar signal reflected by the object.
  • a relative radial speed between the vehicle and the object can be determined on the basis of a Doppler shift between the transmitted and the received radar signal.
  • the relative radial velocity describes the velocity component of the object, which is directed towards the object along a ray from the radar sensor.
  • the radar sensor can only be used to determine the radial component of the speed.
  • the angle or the target angle between a longitudinal axis of the vehicle and the object can be determined.
  • the detections are determined in each measurement cycle. These detections describe possible or potential objects in the area surrounding the vehicle.
  • a distance value which describes the distance between the radar sensor and the object, can be assigned to the respective detections.
  • a speed value can be assigned to the detections, which describes the relative radial speed or the Doppler speed between the radar sensor and the object.
  • the detections can be assigned an angle value that describes the angle between the radar sensor and the object.
  • the angle value can be determined with respect to an azimuth direction.
  • the detections can be checked individually and initially viewed as potential interference detections.
  • the local correlation between the detections is examined here. For a currently examined detection or a potential interference detection, the position is checked as a function of the further detections. In this way it can then be found out whether the currently checked detection originates from the predetermined reflection effect. In particular, it should be recognized whether the detection originates from a reflection effect of the plurality of predetermined reflection effects.
  • the respective predetermined reflection effects describe cases in which the emitted radar signal is reflected again after the initial reflection on an object in the area before it returns to the radar sensor or is received by the radar sensor. This further reflection of the radar signal can take place on the same object, on another object and/or on the vehicle itself. It can also be the case that the radar signal is reflected multiple times after the initial reflection before it is received again by the radar sensor. These reflection effects represent systematic errors in the operation of the radar sensor. If these reflection effects are detected, interference detections or clutter can be reliably detected.
  • Detections from at least two of the successive measurement cycles are preferably assigned to one another, with detections for which no assignment is made being assumed to be interference detections.
  • the temporal correlation of the detections can also be examined.
  • the detections of at least two consecutive measurement cycles are examined.
  • Corresponding detections can be determined from the successive measurement cycles. In the case of a detection from a previous measurement cycle, for example, it can be checked whether a corresponding detection can be found in the immediate vicinity in a current measurement cycle. If no corresponding detection is found for a detection, this is regarded as an interference detection and is not taken into account for recognizing road users. In this way, interference detections can be identified in a simple and reliable manner. In this case, it is provided in particular that the temporal correlation is considered first and then the spatial correlation is examined. In this way, the computing time for recognizing the interference detections can be reduced.
  • the check as to whether the detection originates from the predetermined reflection effect is only carried out for detections which are associated with dynamic objects in the environment.
  • a speed value can be assigned to the respective detections. This speed value describes in particular the absolute radial speed between the vehicle and the object.
  • the vehicle's own motion can be determined. The vehicle's own motion can be determined using odometry or the like.
  • this speed value it can be recognized whether the object to which the detection is assigned is a static or dynamic object. In the present case, in particular, only the detections that originate from a dynamic object are examined.
  • the term "detection" is to be understood, without additional information, as meaning in particular a dynamic detection. Such dynamic detections can describe relevant road users in the vicinity of the vehicle.
  • one of the predetermined reflection effects describes at least two reflections of the radar signal on the same object, and the detection is assumed to be an interference detection if the detection, starting from the radar sensor, is arranged behind a further detection.
  • One of the predetermined reflection effects can therefore describe the situation in which the transmitted radar signal is reflected multiple times on the same object.
  • the radar signal can be reflected several times by the road user.
  • the radar signal can be reflected on components of the road user, for example on the exhaust system, before it is received by the radar sensor. With this reflection effect, the interference detection is due to the multiple reflection and the a higher distance value is assigned to the resulting longer runtime than a detection that originates from a direct reflection of the radar signal on the road user.
  • a direct reflection is to be understood here as meaning that the radar signal is emitted by the radar sensor, is then reflected once on the object and is then received by the radar sensor. Detections which, starting from the radar sensor, are arranged behind at least one further detection can therefore be regarded as possible interference detections.
  • the detection is also assumed to be interference detection if the detection is arranged outside of a predetermined object area which is assigned to the further detection and/or if speed values of the detection and the further detection are essentially the same. If at least one further detection is detected in a currently checked detection, which has a smaller distance to the radar sensor, an object area can be assigned to this at least one further detection. This object area can be determined in such a way that it has the typical dimensions of a road user, for example a passenger car or a truck. If the detection currently being examined is outside of this object area, it can be assumed to be an interference detection.
  • the speed values of the currently examined detection and the at least one further detection are essentially the same or in a predetermined tolerance range.
  • Interference detections which stem from multiple reflections on the same object, usually have similar speed values and/or angle values as the other detections, which stem from direct reflections on the object. In this way, interference detections, which originate from multiple reflections of the radar signal on the same object, can be recognized in a reliable manner.
  • one of the predetermined reflection effects describes a multiple reflection of the radar signal between the vehicle and an object and the detection is assumed to be interference detection if a distance value and/or a speed value of the detection is essentially a multiple of a distance value and/or a speed value of the other detection is.
  • Another reflection effect is the multiple reflection of the radar signal between the vehicle and the object or road user. This is done by the radar sensor emitted radar signal is first reflected on the object, then reflected on the vehicle and then reflected back on the object before it is received by the radar sensor. The radar signal can therefore be reflected twice between the vehicle and the object. It may also be the case that the radar signal is reflected three times between the vehicle and the object.
  • Interference detections that originate from multiple reflections have a distance value and/or a speed value which is a multiple of the distance value and/or speed value of a detection that is assigned to a road user.
  • Tolerance ranges can also be specified for the distance values and/or the speed values. If an examined detection is in such a tolerance range, it can be regarded as an interference detection. In addition, it can be taken into account that such multiple reflections usually only occur at short distances, for example at distances of less than 20 m, between the vehicle and the object. In this way, interference detection originating from multiple reflections can also be recognized.
  • one of the predetermined reflection effects describes the further reflection of the radar signal on an object and the detection is assumed to be an interference detection if it describes a reflection of a further detection on the object.
  • a further predetermined reflection effect describes the case in which an interference detection occurs based on a reflection on an object.
  • the radar signal can, for example, after being reflected by a road user—which results in further detection—be reflected on a reflecting object before it is received again by the radar sensor.
  • the interference detection then describes the reflection of a detection of an actually existing object or a road user.
  • Such an object, which represents a mirror can in principle be a static object, such as a crash barrier, or a dynamic object, such as a truck.
  • a check can first be made as to whether possible mirrors are recognized on the basis of the detections. If, for example, static objects are detected, these can be assumed to be possible mirrors. It can then be checked whether the detection is a reflection of a further detection on a possible mirror. For this purpose, corresponding reflection areas can also be specified, in which the potential interference detection must be present. This means that interference detections originating from reflections can also be reliably detected.
  • Interference detections or clutter detected On the one hand, based on the temporal correlation checks whether interference detections are present. On the other hand, the local correlation is used to check whether interference detections are present that originate from the three predetermined reflection effects. It can also be provided that a probability is determined that the detection is an interference detection. In this case, individual probabilities can be determined for all the types of interference detections described above, and an overall probability can be derived from this for each detection.
  • the detections are sorted as a function of a distance value assigned to the detections in order to check whether the detections originate from the predetermined reflection effect.
  • the detected detections can be divided into static detections and dynamic detections. Corresponding lists can then be created for the static and dynamic detections, in which the detections are listed as a function of the distance. In this way, checks can be carried out as a function of the distance or the position of the detections with little computing effort, since interference detections can only be caused by detections at a smaller distance.
  • the detections of the radar sensor which include a distance value, a speed value and an angle value, can be used as input data.
  • Known methods for suppressing interference detections can also be applied to these detections.
  • a list of these detections can be output as an output, with detections that were recognized as interference detection being marked or labeled accordingly. If it is known which of the detections can be an interference detection, the subsequent algorithms can be significantly improved. For the rapid detection of critical road users, it is very important that a so-called track for an object is reported as quickly as possible so that there is sufficient time for the vehicle to react. In contrast, false positive object detections should not be reported, for example to avoid incorrect braking.
  • a further advantage results for the estimation of the position and/or spatial dimensions of objects, which can be carried out much more reliably through knowledge of the possible interference detections.
  • a computing device for a sensor system of a vehicle is designed or set up to carry out a method according to the invention with advantageous configurations thereof.
  • the computing device can be formed in particular by an electronic control unit of a vehicle.
  • a sensor system according to the invention for a vehicle includes a computing device according to the invention.
  • the sensor system includes a radar sensor.
  • the radar sensor can be in the form of a frequency-modulated continuous-wave radar.
  • the sensor system can also include a plurality of radar sensors.
  • the sensor system can include at least one sensor with which the movement of the vehicle can be determined.
  • the sensor system can have a memory, in particular a ring memory, on which detections can be stored.
  • the sensor system is used to recognize road users in the vicinity of the vehicle.
  • the sensor system can be part of a driver assistance system of the vehicle.
  • a vehicle according to the invention includes a driver assistance system according to the invention or a computing device according to the invention.
  • the vehicle is designed in particular as a passenger car. Provision can also be made for the vehicle to be in the form of a commercial vehicle.
  • a further aspect of the invention relates to a computer program, comprising instructions which, when the program is executed by a computing device, cause the latter to carry out a method according to the invention and the advantageous configurations thereof. Furthermore, the invention relates to a computer-readable (storage) medium, comprising instructions which, when executed by a computing device, cause the computing device to carry out a method according to the invention and the advantageous configurations thereof.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a vehicle, which has a sensor system with a radar sensor, and of objects in an area surrounding the vehicle;
  • FIG. 2 shows a schematic representation of the detections which are determined on the basis of the measurements with the radar sensor, with an interference detection being generated due to a reflection of the radar signal on a static object;
  • FIG. 3 shows a schematic representation of further interference detections which are generated due to a reflection of the radar signal on a static object
  • FIG. 5 shows a schematic representation of an interference detection which is generated due to multiple reflections of the radar signal on the road user
  • FIG. 6 shows a schematic flow chart of a method for detecting road users in the vicinity of the vehicle
  • FIG. 8 shows a schematic representation of how an interference detection can be recognized in the event of multiple reflection of the radar signal between the vehicle and an object
  • FIG. 9 shows a schematic representation of how an interference detection from a reflection on a further object can be recognized
  • FIG. 10 shows a schematic representation of how an interference detection from a reflection on a further object can be recognized according to a further embodiment
  • FIG. 11 shows a schematic representation of how an interference detection from a reflection on a further object can be recognized according to a further embodiment.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a vehicle 1, which is presently designed as a passenger car, in a plan view.
  • the vehicle 1 is in a traffic situation in which there are two objects 6, 6' in an environment 5 of the vehicle 1.
  • a road user 7 In the direction of travel in front of the vehicle 1 there is a road user 7 as a dynamic object 6, which is moving in the forward direction of travel.
  • a static object 6' in the form of a crash barrier 8 is located to the left of vehicle 1.
  • the vehicle 1 includes a sensor system 2, by means of which objects 6, 6' in the surroundings 5 of the vehicle 1 can be detected.
  • the sensor system 2 can be part of a driver assistance system of the vehicle 1 .
  • the sensor system 2 includes a computing device 3, which can be formed by an electronic control unit of the vehicle 1, for example.
  • the sensor system 2 includes a radar sensor 4 .
  • the vehicle 1 or the sensor system 2 can have a plurality of radar sensors 4 . Measuring cycles that follow one another in time are carried out with the radar sensor 4 . In each measurement cycle, the radar sensor transmits a radar signal or an electromagnetic wave and the radar signal reflected in the environment 5 is received again.
  • a comparison of the transmitted radar signal and the received radar signal can then be used to determine detections D, Dc, Ds, which describe potential objects 6, 6' in the environment 5.
  • detections D also include a distance value that describes the distance between vehicle 1 and object 6, a speed value that describes a relative radial speed between vehicle 1 and object 6, and an angle value that describes an angle between vehicle 1 and the object 6 describes.
  • interference detections Dc or clutter can occur in the automotive environment. These interference detections Dc can be interpreted as real objects 6 by the sensor system 2 . This can lead to errors in the operation of vehicle 1 or the driver assistance system of vehicle 1 . These spurious detections Dc can come from predetermined reflection effects. With these predetermined reflection effects, the emitted radar signal, which first hits an object 6 in the area 5 was reflected at least once more in the environment 5 before it is received by the radar sensor 4 again. In the following, in Fig. 2 to Fig.
  • FIG. 2 shows a schematic representation of the traffic situation according to FIG. 1. Only radar sensor 4 of vehicle 1 is indicated here. In addition, the detections D, Dc, Ds, which are recorded on the basis of the measurements with the radar sensor 4, are shown. In this case, a dynamic detection D is assigned to road user 7 or to the rear of road user 7 . This detection D comes from the direct reflection of the radar signal on the road user 7. In addition, several detections Ds are recorded, which describe the static object 6' or the crash barrier 8.
  • the emitted radar signal is also reflected on the crash barrier 8 after being reflected on the road user 7 .
  • the propagation of the radar signal for the return path is illustrated by line 9.
  • Another possibility would be for the signal to be reflected on the crash barrier 8 on the way out. This additional reflection of the radar signal cannot be recognized by radar sensor 4 .
  • the moving object 6 or the road user 7 generates an interference detection Dc that is stable over time behind the crash barrier 8.
  • This interference detection Dc has a speed value similar to the detection D. The speed values are not identical because the angles are different.
  • interference detections Dc are shown which can occur in such a traffic situation.
  • another interference detection Dc can result based on a different signal path of the radar signal.
  • Line 10 illustrates this signal path.
  • the emitted radar signal can be reflected at another point on the road user 7 or on the side of the road user 7 that is not visible.
  • the signal path is described by line 11. This also results in a further interference detection Dc.
  • the interference detections Dc have a similar distance value and/or speed value as the detection D.
  • the additional reflection of the radar signal on a static object 6' shown in FIGS. 2 and 3 represents a predetermined reflection effect.
  • FIG. 4 shows a further predetermined reflection effect, which can occur, for example, in the traffic situation according to FIG.
  • the radar signal emitted by the radar sensor 4 is reflected by the road user 7 and returns to the vehicle 1 again.
  • the radar signal is again in the direction of Road users 7 reflected.
  • the radar signal is reflected a second time on road user 7 before it is received by radar sensor 4 .
  • the emitted radar signal - as indicated by the lines 12 - reflected twice between the vehicle 1 and the road user 7.
  • This multiple reflection represents a predetermined reflection effect.
  • This multiple reflection usually occurs when the distance between the radar sensor 4 and the object e or road user 7 is small.
  • the multiple reflection results in an interference detection Dc, which is arranged behind the detection D starting from the radar sensor 4 .
  • the interference detection Dc has a distance value which corresponds approximately to twice the distance value of the detection D.
  • the speed value of the interference detection Dc corresponds to approximately twice the speed value of the detection D.
  • the example from FIG. 5 describes a further predetermined reflection effect which can occur, for example, in the traffic situation according to FIG.
  • the transmitted radar signal is reflected several times on the object 6 or the road user 7 before it is received again by the radar sensor 4 .
  • the radar signal is often reflected multiple times on the underside of a road user 7 .
  • the reason for this is that the radar sensor 4 is usually arranged at a low installation height on the vehicle 1 .
  • the transmitted radar signal can thus be reflected on structural components, such as the exhaust system, of road user 7 .
  • This multiple reflection of the radar signal at road user 7 results in an interference detection Dc, which is arranged behind the detection D starting from the radar sensor 4 .
  • the interference detection Dc has a speed value which essentially corresponds to the speed value of the detection D.
  • step S1 the detections D, Dc, Ds are determined on the basis of the measurements with the radar sensor 4.
  • the movement of the vehicle 1 itself is determined in a step S2.
  • Corresponding sensors can be used for this purpose, by means of which the movement of the vehicle 1 can be determined on the basis of odometry.
  • the speed at which the radar sensor 4 is moving can then be derived from the movement of the vehicle 1 itself.
  • An absolute radial speed between the radar sensor 4 and a respective object 6 can then be determined on the basis of the speed of the radar sensor 4 and the speed value of the respective detections D.
  • the respective detections D, Dc, Ds are then assigned to static objects 6' and dynamic objects 6 in the environment 5 in a step S3.
  • the static detections Ds are then determined in a step S4 and sorted in a step S5 depending on the distance or their distance value. Static detections Ds play a subordinate role and the detection of spurious detections Dc is less relevant for these.
  • the dynamic detections D are output and sorted in a step S7 depending on the distance.
  • a time analysis of the detections D is then carried out in a step S8.
  • correlations between the respective detections D which are determined in the individual measurement cycles, are checked.
  • the list with the dynamic detections D is stored in a ring memory 14 for a predetermined number of measurement cycles, for example two to four measurement cycles.
  • a current list can be compared with a previous list from ring memory 14 .
  • a rough estimate can be made on the basis of the distance values of the detections D in the lists.
  • the movement of the vehicle 1 itself can be compensated for between the measurement cycles.
  • the relative radial speed or the Doppler speed can be used as a point of reference and multiplied by the duration of the measurement cycle, with a tolerance range also being able to be taken into account.
  • No speed information is available for the speed component orthogonal to the radial speed, which is also referred to as cross-range.
  • a maximum speed of a road user 7 can be multiplied by the duration of the measurement cycle.
  • a tolerance range can be considered, the dimensions of a typical
  • a square with an area of 5 m ⁇ 5 m can be used for simplification and/or to reduce the calculation time.
  • interference detections Dc are then identified, which originate from multiple reflections of the radar signal on the object 6 or road user 7. This is explained with reference to FIG. 7, which shows a number of detections D, Ds of a road user 7 in the direction of travel in front of the vehicle 1 or the radar sensor 4. The goal is to identify the detections D, Ds behind the road user 7 that have a speed value similar to the detections D that are assigned to the road user 7 . For each detection D, Ds, all other detections D are checked to determine whether they are located in a predetermined object area 16 .
  • This object area 16 can be selected in such a way that it covers the typical dimensions of road users 7 .
  • the object area 16 can have a length of 5 m to 10 m.
  • the dynamic detections are checked to determine whether they are arranged in a predetermined angular range 15 .
  • this angle range 15 can extend in a range between ⁇ 2° and +2° in the azimuth direction. If a predetermined number of further detections D are in this object area 16 and/or angle area 15, the detection D can be identified as an interference detection Dc.
  • the detections D, Ds are checked to determine whether they are in a similar speed range, for example in a speed range from -1 m/s to +1 m/s, to the detection.
  • the angular range 15 is specified and only a predetermined number of detections D, for example five detections D, are permitted in the angular range 15 .
  • a predetermined number of detections D for example five detections D
  • five further dynamic detections D are already present in the angular range 15 . It is therefore probable that the detection furthest away from the radar sensor 4 originates from a multiple reflection on the road user 7 and is therefore regarded as an interference detection Dc.
  • the interference detections Ds which originate from a multiple reflection of the radar signal between the vehicle 1 and the road user 7, are then recognized. This is explained below in connection with FIG.
  • the aim here is to find detections D, Ds which, starting from the radar sensor 4 , are located behind the road user 7 and whose distance value is a multiple of the distance value of a detection D of the road user 7 . It can also be taken into account here that the multiple reflections occur at relatively small distances, for example at distances of less than 20 m. Furthermore, it can be checked whether the currently examined detection D and a further detection D in the previously described angular range 15 are arranged.
  • Ds it can be checked whether the distance value and/or the speed value of the currently examined detection D, Ds is a multiple of the distance value and/or speed value of a further detection D.
  • Tolerance ranges can also be used here, for example it can be checked whether the distance value and/or the speed value of the currently examined detection is by a factor in the range between 1.8 and 2.2 or in a range between 2.8 and 3.2 is greater than the distance value and/or speed value of the further detection D.
  • it is checked whether both the distance value and the speed value are in these ranges. In the example of FIG. 8 this is the case for the detection that is furthest away from radar sensor 4 . Therefore, this is considered as interference detection Dc.
  • a step S11 of the method according to FIG. 6 the detections are recognized which originate from reflections on other objects 6, 6'.
  • Interference detections Ds which originate from reflections on static or dynamic objects 6, are to be recognized.
  • all detections D are considered which, starting from the radar sensor 4, are in front of the currently checked potential interference detection Dc and which are in the same angular range.
  • These detections Ds are checked to see whether they can represent a possible “mirror” 17 for the radar signal.
  • a dynamic detection D is present, which has a similar distance to the possible mirror 17 as the potential interference detection Dc.
  • a reflection area 18 can be specified, which extends, for example, in an angular range between -60° and +60°, with the center being omitted.
  • it can be checked whether the potential interference detection has a similar speed value as the further detection D.
  • the speed values of the detections D and possible interference detections DC can differ. If the vehicle 1 is on a freeway, the vehicle 1 and a road user 7 are moved parallel to the crash barrier 8 or the possible mirror 17 .
  • the arrow 20 describes the actual direction of movement of the road user 7 or the detection D, which is assigned to the road user 7 .
  • the arrow 19 describes the measured speed. In this case, the speed value of the potential interference detection Dc is lower.
  • the aspect angle a is half the angle between the potential interference detection Dc and the detection D of the road user 7.
  • FIG. 11 shows a detection D which is assigned to a road user 7 which moves relative to the radar sensor 4 .
  • the arrow 20 describes the actual movement of the road user 7 and the arrow 19 describes the measured speed of the road user 7.
  • the measured speed of the road user 7, which is determined in the radial direction to the radar sensor 4, can be significantly greater than the actual speed of road users 7 in this direction. In such traffic situations, the previously described tolerance ranges for the speed values can be selected to be larger.
  • static objects 6' can be considered as possible mirrors 17 for the radar radiation. As shown in FIG. 6, these can be determined using the static detections Ds. In a step S12 of the method, the detections D can then be output, with the interference detections Dc being marked.
  • the detections D from other radar sensors or also other environment sensors are taken into account.
  • the data from the sensors can be merged. In this way, for example, stationary or static objects 6', which can represent possible mirrors 17, can be detected more reliably.
  • respective probabilities can be determined for the distance value, the speed value and the angle value of the possible interference detection Dc.
  • the overall probability that an interference detection Dc is involved can then be determined using the product of the individual probabilities. These probabilities can be determined for the respective reflection effects. Not only the reflection effect with the highest probability can be output, but also the respective probabilities for all reflection effects.

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erkennen von Verkehrsteilnehmern in einer Umgebung eines Fahrzeugs mit den Schritten: Bestimmen von Detektionen, welche potentielle Objekte in der Umgebung des Fahrzeugs beschreiben, wobei die Detektionen jeweils für zeitlich aufeinanderfolgende Messzyklen eines Radarsensors des Fahrzeugs bestimmt werden, und wobei in einem Messzyklus mit dem Radarsensor ein Radarsignal ausgesendet wird und das in der Umgebung reflektierte Radarsignal wieder empfangen wird, Identifizieren von Stördetektionen innerhalb der Detektionen und Erkennen der Verkehrsteilnehmer anhand der von den Stördetektionen verschiedenen Detektionen, wobei für das Identifizieren der Stördetektionen für die jeweiligen Detektionen anhand der räumlichen Lage zu weiteren Detektionen überprüft wird, ob die Detektion von einem Reflexionseffekt einer Mehrzahl von vorbestimmten Reflexionseffekten des Radarsignals stammt, und wobei die Mehrzahl von vorbestimmten Reflexionseffekten zumindest eine weitere Reflexion des Radarsignals nach einer erstmaligen Reflexion des Radarsignals an einem Objekt beschreibt.

Description

Verfahren zum Erkennen von Verkehrsteilnehmern in einer Umgebung eines Fahrzeugs anhand von Messungen eines Radarsensors durch Identifizieren von Stördetektionen sowie Recheneinrichtung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erkennen von Verkehrsteilnehmern in einer Umgebung eines Fahrzeugs. Ferner betrifft die vorliegende Erfindung eine Recheneinrichtung für ein Fahrzeug. Außerdem betrifft die vorliegende Erfindung ein Computerprogramm sowie ein computerlesbares (Speicher)medium.
Moderne Fahrzeuge mit Fahrerassistenzsystemen umfassen eine Mehrzahl von Sensoren, um Objekte in der Umgebung des Fahrzeugs detektieren zu können. Vorliegend gilt das Interesse insbesondere Radarsensoren. Zur Detektion der Objekte sendet der Radarsensor Radarsignale bzw. elektromagnetische Wellen aus, die dann an dem zu detektierenden Objekt reflektiert werden und als reflektierte elektromagnetische Welle empfangen werden. Die Radarsensoren messen den Abstand zwischen dem Objekt und dem Fahrzeug anhand einer Laufzeit des Radarsignals. Sie können zudem sowohl die relative Radialgeschwindigkeit zwischen dem Fahrzeug und dem Objekt als auch den Objektwinkel, das heißt den Winkel zwischen einer gedachten Verbindungslinie zum Objekt und einer Referenzlinie, etwa der Fahrzeuglängsachse, messen.
Auf Grundlage der Messungen des Radarsensors wird eine Mehrzahl von Detektionen bestimmt, welche potentielle Objekte in der Umgebung des Fahrzeugs beschreiben. Im Fahrzeugumfeld gibt es aufgrund von Reflexionen des Radarsignals Detektionen, die anhand ihrer Eigenschaften nicht von wahren Detektionen unterschieden werden können. Derartige Detektionen werden auch als Stördetektionen oder Clutter bezeichnet. Diese Stördetektionen stammen meist von tatsächlich vorhandenen Objekten, werden aber aufgrund von Reflexionen des Radarsignals, welche von dem Radarsensor nicht erfasst werden können, an einer anderen Stelle ausgegeben. Diese Stördetektionen sind üblicherweise zeitlich korreliert und beschreiben daher eine realistische Bewegung. Daher können diese Stördetektionen als potentieller und somit gefährlicher Verkehrsteilnehmer erkannt werden und es kann auf diese vermeintlichen Objekte reagiert werden. Dies führt zu einer falschen Reaktion des Fahrzeugs oder eines Fahrerassistenzsystems und im schlimmsten Fall zu einer Vollbremsung mit möglichen gravierenden Auswirkungen auf den nachfolgenden Verkehr. Aus dem Stand der Technik ist es ferner bekannt, dass Stördetektionen basierend auf Eigenschaften des Sensorsignals oder der Detektionen zu unterdrücken. Diese Eigenschaften können direkt aus den Zeitsignalen, beispielsweise anhand der Verarbeitung des Rohsignals, der Polarisierung und/oder einer Frequenzanalyse, oder aus diskreten Eigenschaften, beispielsweise der Radarquerschnitt (radar cross section), bestimmt werden. Ferner können Schwellwerte bestimmt werden, unter denen diese Detektionen ausgegeben werden, und ansonsten sensorseitig unterdrückt werden. Werden diese Schwellwerte für das Auslösen heruntergesetzt, um eine Reaktion auf ein falsch erkanntes Objekt zu verhindern, werden Objekte erst spät erkannt und die Reaktionszeit für das Fahrzeugs verkürzt sich, sodass das Fahrerassistenzsystem in kritischen Situationen erst zu spät reagiert.
Hierzu offenbart die EP 2 667219 A1 Verfahren und System zur Detektion von Radarobjekten mit einem winkelauflösenden Radarsensor eines Kraftfahrzeugs in Gegenwart eines seitlich neben der eigenen Fahrspur in Fahrtrichtung ausgedehnten, Radarwellen reflektierenden Gegenstands. Dabei wird eine gemessene Positionsverteilung, die einer Verteilung von Richtungswinkeln empfangener, von einem Radarobjekt reflektierter Radarsignale des Radarsensors entspricht, mit einem Modell einer unter Berücksichtigung des Vorhandenseins des neben der eigenen Fahrspur in Fahrtrichtung ausgedehnten Gegenstands erwarteten, von einem Abstand vom Radarobjekt abhängigen Positionsverteilung verglichen. Basierend auf dem Ergebnis des Vergleichs wird dann eine Position eines Radarobjektes bestimmt.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Lösung aufzuzeigen, wie Stördetektionen bei Messungen mit einem Radarsensors eines Fahrzeugs auf zuverlässige Weise reduziert werden können und somit Verkehrseilnehmer zuverlässiger erkannt werden können.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren, durch eine Recheneinrichtung, durch ein Computerprogramm sowie durch eine computerlesbares (Speicher)medium mit den Merkmalen gemäß den unabhängigen Ansprüchen gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Ein erfindungsgemäßes Verfahren dient zum Erkennen von Verkehrsteilnehmern in einer Umgebung eines Fahrzeugs. Das Verfahren umfasst das Bestimmen von Detektionen, welche potentielle Objekte in der Umgebung des Fahrzeugs beschreiben. Dabei werden die Detektionen jeweils für zeitlich aufeinanderfolgende Messzyklen eines Radarsensors des Fahrzeugs bestimmt, wobei in einem Messzyklus mit dem Radarsensor ein Radarsignal ausgesendet wird und das in der Umgebung reflektierte Radarsignal wieder empfangen wird. Darüber hinaus umfasst das Verfahren das Identifizieren von Stördetektionen innerhalb der Detektionen und das Erkennen der Verkehrsteilnehmer anhand der von den Stördetektionen verschiedenen Detektionen. Dabei ist vorgesehen, dass für die Identifizierung der Stördetektionen für die jeweiligen Detektionen anhand der räumlichen Lage zu weiteren Detektionen überprüft wird, ob die Detektion von einem Reflexionseffekt einer Mehrzahl von vorbestimmen Reflexionseffekten des Radarsignals stammt, wobei die Mehrzahl von vorbestimmten Reflexionseffekten zumindest eine weitere Reflexion des Radarsignals nach einer erstmaligen Reflexion des Radarsignals an einem Objekt beschreibt.
Mithilfe des Verfahrens sollen die Verkehrsteilnehmer und insbesondere bewegte Verkehrsteilnehmer in der Umgebung des Fahrzeugs erkannt werden. Aus den zahlreichen Objekten in der Umgebung des Fahrzeugs sollen also diejenigen identifiziert werden, welche für das Fahrzeug relevant sind. Des Weiteren sollen mit dem Verfahren die Anzahl der Stördetektionen reduziert werden. Das Verfahren kann mit einer entsprechenden Recheneinrichtung des Fahrzeugs durchgeführt werden. Diese Recheneinrichtung kann beispielsweise durch ein elektronisches Steuergerät des Fahrzeugs gebildet sein. Diese Recheneinrichtung kann mit dem Radarsensor des Fahrzeugs zur Datenübertragung verbunden sein. Somit können die Sensordaten, die mit dem Radarsensor ermittelt werden, an die Recheneinrichtung übertragen werden und mittels der Recheneinrichtung ausgewertet werden. Hieraus können dann die Detektionen bestimmt werden. Es kann auch vorgesehen sein, dass die Detektionen mit dem Radarsensor ausgegeben werden und an die Recheneinrichtung übertragen werden.
Mit dem Radarsensor können die zeitlich aufeinanderfolgenden Messzyklen durchgeführt werden. In jedem Messzyklus wird mit dem Radarsensor das Radarsignal bzw. eine elektromagnetische Welle ausgesendet. Des Weiteren wird mit dem Radarsensor das in der Umgebung des Fahrzeugs reflektierte Radarsignal wieder empfangen. Anhand der Laufzeit zwischen dem Aussenden des Radarsignals und dem Empfangen des von dem Objekt reflektierten Radarsignals kann dann der Abstand zwischen den Radarsensor und dem Objekte bestimmt werden. Des Weiteren kann anhand einer Doppler-Verschiebung zwischen dem ausgesendeten und dem empfangenen Radarsignal eine relative Radialgeschwindigkeit zwischen dem Fahrzeug und dem Objekt bestimmt werden. Die relative Radialgeschwindigkeit beschreibt die Geschwindigkeitskomponente des Objekts, welche entlang eines Strahls von dem Radarsensor zu dem Objekt gerichtet ist. Mittels des Radarsensors kann also nur der radiale Anteil der Geschwindigkeit bestimmt werden. Außerdem kann der Winkel bzw. der Zielwinkel zwischen einer Längsachse des Fahrzeugs und dem Objekt bestimmt werden. In jedem Messzyklus werden die Detektionen bestimmt. Diese Detektionen beschreiben mögliche bzw. potentielle Objekte in der Umgebung des Fahrzeugs. Den jeweiligen Detektionen kann ein Abstandswert zugeordnet sein, welcher den Abstand zwischen dem Radarsensor und dem Objekt beschreibt. Des Weiteren kann den Detektionen ein Geschwindigkeitswert zugeordnet sein, welcher die relative Radialgeschwindigkeit bzw. die Doppler-Geschwindigkeit zwischen dem Radarsensor und dem Objekte beschreibt. Außerdem kann den Detektionen einen Winkelwert zugeordnet sein, welcher den Winkel zwischen dem Radarsensor und dem Objekt beschreibt. Insbesondere kann der Winkelwert bezüglich einer Azimut-Richtung bestimmt werden.
Um die Verkehrsteilnehmer zuverlässig erkennen zu können, ist es erforderlich, die Stördetektionen innerhalb der Detektionen zu identifizieren. Die Verkehrsteilnehmer sollen dabei nur anhand derjenigen Detektionen erkannt werden, welche keine Stördetektionen sind. Ziel ist es also, die Stördetektionen zu identifizieren und diese bei der Erkennung der Verkehrsteilnehmer nicht zu berücksichtigen. Dabei können die Detektionen einzeln überprüft werden und zunächst als potentielle Stördetektionen angesehen werden. Um die Stördetektionen identifizieren zu können, wird vorliegend die örtliche Korrelation zwischen den Detektionen untersucht. Für eine aktuelle untersuchte Detektion bzw. eine potentielle Stördetektion wird die Position in Abhängigkeit von den weiteren Detektionen überprüft. Hierdurch kann dann herausgefunden werden, ob die aktuell überprüfte Detektion von dem vorbestimmten Reflexionseffekt stammt. Insbesondere soll erkannt werden, ob die Detektion von einem Reflexionseffekt der Mehrzahl von vorbestimmten Reflexionseffekten stammt. Die jeweiligen vorbestimmten Reflexionseffekte beschreiben Fälle, bei denen das ausgesendete Radarsignal nach der erstmaligen Reflexion an einem Objekt in der Umgebung nochmals reflektiert wird, bevor diese wieder zu dem Radarsensor zurückgelangen bzw. von dem Radarsensor empfangen wird. Diese weitere Reflexion des Radarsignals kann an demselben Objekt, an einem anderen Objekt und/oder an dem Fahrzeug selbst erfolgen. Es kann auch der Fall sein, dass das Radarsignal nach der erstmaligen Reflexion mehrfach reflektiert wird, bevor es wieder von dem Radarsensor empfangen wird. Diese Reflexionseffekte stellen systematische Fehler im Betrieb des Radarsensors dar. Wenn diese Reflexionseffekte erkannt werden, können Stördetektionen bzw. Clutter auf zuverlässige Weise erkannt werden.
Bevorzugt werden Detektionen von zumindest zwei der aufeinanderfolgenden Messzyklen einander zugeordnet, wobei Detektionen, bei denen eine Zuordnung unterbleibt, als Stördetektionen angenommen werden. Neben der örtlichen Korrelation der Detektionen kann also auch die zeitliche Korrelation der Detektionen untersucht werden. Um die zeitliche Korrelation zu ermitteln, werden die Detektionen von zumindest zwei zeitlich aufeinanderfolgenden Messzyklen untersucht. Dabei können korrespondierende Detektionen aus den aufeinanderfolgenden Messzyklen ermittelt werden. Es kann beispielsweise bei einer Detektion aus einem vorhergehenden Messzyklus überprüft werden, ob zu dieser in einem aktuellen Messzyklus in unmittelbarer Nähe eine korrespondierende Detektion gefunden werden kann. Wenn zu einer Detektion keine korrespondierende Detektion gefunden wird, wird diese als Stördetektion betrachtet und nicht zum Erkennen der Verkehrsteilnehmer berücksichtigt. Auf diese Weise können Stördetektionen auf einfache und zuverlässige Weise erkannt werden. Dabei ist insbesondere vorgesehen, dass zunächst die zeitliche Korrelation betrachtet wird und im Anschluss die örtliche Korrelation untersucht wird. Auf diese Weise kann die Rechenzeit zum Erkennen der Stördetektionen reduziert werden.
In einer weiteren Ausführungsform wird die Überprüfung, ob die Detektion von dem vorbestimmten Reflexionseffekt stammt, nur für Detektionen durchgeführt, welche dynamischen Objekten in der Umgebung zugeordnet werden. Wie bereits erläutert, kann den jeweiligen Detektionen ein Geschwindigkeitswert zugeordnet sein. Dieser Geschwindigkeitswert beschreibt insbesondere die absolute Radialgeschwindigkeit zwischen dem Fahrzeug und dem Objekt. Um die absolute Radialgeschwindigkeit zu bestimmten, kann die Eigenbewegung des Fahrzeugs bestimmt werden. Die Eigenbewegung des Fahrzeugs kann anhand von Odometrie oder dergleichen ermittelt werden. Auf Grundlage dieses Geschwindigkeitswerts kann erkannt werden, ob es sich bei dem Objekt, welchem die Detektion zugeordnet ist, um ein statisches oder dynamisches Objekt handelt. Vorliegend werden insbesondere nur die Detektionen untersucht, welche von einem dynamischen Objekt stammen. Vorliegend ist unter dem Begriff Detektion ohne zusätzlich Angaben insbesondere eine dynamische Detektion zu verstehen. Solche dynamischen Detektionen können relevante Verkehrsteilnehmer in der Umgebung des Fahrzeugs beschreiben.
In einer Ausführungsform beschreibt einer der vorbestimmten Reflexionseffekte zumindest zwei Reflexionen des Radarsignals am demselben Objekt und die Detektion wird als Stördetektion angenommen, falls die Detektion ausgehend von dem Radarsensor hinter einer weiteren Detektion angeordnet ist. Einer der vorbestimmten Reflexionseffekte kann also den Fall beschreiben, dass das ausgesendete Radarsignal mehrfach an demselben Objekt reflektiert wird. Das Radarsignal kann mehrfach an dem Verkehrsteilnehmer reflektiert werden. Das Radarsignal kann an Bauteilen des Verkehrsteilnehmers, beispielsweise an der Auspuffanlage reflektiert werden, bevor es von dem Radarsensor empfangen wird. Bei diesem Reflexionseffekt ist der Stördetektion aufgrund der mehrfachen Reflexion und der somit entstehenden höheren Laufzeit ein höherer Abstandswert zugeordnet, als eine Detektion, welche von einer direkten Reflexion des Radarsignals an dem Verkehrsteilnehmer stammt. Unter einer direkten Reflexion ist vorliegend zu verstehen, dass das Radarsignal von dem Radarsensor ausgesendet wird, nachfolgend einmal an dem Objekt reflektiert wird und anschließend von dem Radarsensor empfangen wird. Als mögliche Stördetektionen können also Detektionen angesehen werden, welche ausgehend von dem Radarsensor hinter zumindest einerweiteren Detektion angeordnet sind.
Hierbei ist insbesondere vorgesehen, dass die Detektion zudem als Stördetektion angenommen wird, falls die Detektion außerhalb eines vorbestimmten Objektbereichs, welcher der weiteren Detektion zugeordnet ist, angeordnet ist und/oder falls Geschwindigkeitswerte der Detektion und der weiteren Detektion im Wesentlichen gleich sind. Wenn bei einer aktuell überprüften Detektion zumindest eine weitere Detektion erkannt wird, welche einen geringeren Abstand zu dem Radarsensor aufweist, kann dieser zumindest einen weiteren Detektion ein Objektbereich zugeordnet werden. Dieser Objektbereich kann so bestimmt werden, dass dieser typische Abmessungen von einem Verkehrsteilnehmer, beispielsweise einem Personenkraftwagen oder einem Lastkraftwagen, aufweist. Wenn sich die aktuell untersuchte Detektion außerhalb dieses Objektbereichs befindet, kann diese als Stördetektion angenommen werden. Alternativ oder zusätzlich kann überprüft werden, ob die Geschwindigkeitswerte der aktuell untersuchten Detektion und der zumindest einen weiteren Detektion im Wesentlichen gleich oder in einem vorbestimmten Toleranzbereich liegen. Des Weiteren kann überprüft werden, ob die Winkelwerte der aktuell untersuchten Detektion und der zumindest einen weiteren Detektion in einem vorbestimmten Winkelbereich, insbesondere in einem Winkelbereich für den Azimut-Winkel, liegen. Stördetektionen, welche von einer mehrfachen Reflexion an demselben Objekt stammen, weisen üblicherweise ähnliche Geschwindigkeitswerte und/oder Winkelwerte auf wie die weiteren Detektionen, welche von der direkten Reflexion an dem Objekt stammen. Auf diese Weise können Stördetektionen, welche von mehrfachen Reflexionen des Radarsignals an demselben Objekt stammen, auf zuverlässige Weise erkannt werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform beschreibt einer der vorbestimmten Reflexionseffekte eine Mehrfachreflexion des Radarsignals zwischen dem Fahrzeug und einem Objekt und die Detektion wird als Stördetektion angenommen, falls ein Abstandswert und/oder ein Geschwindigkeitswert der Detektion im Wesentlichen ein Vielfaches eines Abstandswerts und/oder eines Geschwindigkeitswerts der weiteren Detektion ist. Ein weiterer Reflexionseffekt ist die Mehrfachreflexion des Radarsignals zwischen dem Fahrzeug und dem Objekt bzw. Verkehrsteilnehmer. Dabei wird das von dem Radarsensor ausgesendete Radarsignal zunächst an dem Objekt reflektiert, danach an dem Fahrzeug reflektiert und anschließend wieder an dem Objekt reflektiert, bevor es von dem Radarsensor empfangen wird. Das Radarsignal kann also zweimal zwischen dem Fahrzeug und dem Objekt reflektiert werden. Es kann auch der Fall sein, dass das Radarsignal dreimal zwischen dem Fahrzeug und dem Objekt reflektiert wird. Stördetektionen, welche von einer Mehrfachreflexion stammen, weisen einen Abstandswert und/oder einen Geschwindigkeitswert auf, welcher bzw. welche ein Vielfaches des Abstandswerts und/oder Geschwindigkeitswerts einer Detektion, welche einem Verkehrsteilnehmer zugeordnet ist.
Für die Abstandswerte und/oder die Geschwindigkeitswerte können auch Toleranzbereiche vorgegeben werden. Falls eine untersuchte Detektion ein einem solchen Toleranzbereich liegt, kann diese als Stördetektion angesehen werden. Zudem kann berücksichtigt werden, dass solche Mehrfachreflexionen meist nur bei geringen Abständen, beispielsweise bei Abständen kleiner als 20 m, zwischen dem Fahrzeug und dem Objekt auftreten. Auf diese Weise können auch Stördetektion, welche von Mehrfachreflexionen stammen, erkannt werden.
In einer weiteren Ausführungsform beschreibt einer der vorbestimmten Reflexionseffekte die weitere Reflexion des Radarsignals an einem Objekt und die Detektion wird als Stördetektion angenommen, falls diese eine Spiegelung einer weiteren Detektion an dem Objekt beschreibt. Ein weiterer vorbestimmter Reflexionseffekt beschreibt den Fall, dass eine Stördetektion anhand einer Spiegelung an einem Objekt entsteht. Das Radarsignal kann beispielsweise nach der Reflexion an einem Verkehrseilnehmer - wodurch sich die weitere Detektion ergibt - an einem spiegelnden Objekt reflektiert werden, bevor es wieder von dem Radarsensor empfangen wird. Die Stördetektion beschreibt dann die Spiegelung einer Detektion von einem tatsächlich vorhandenen Objekt bzw. einem Verkehrsteilnehmer. Ein solches Objekt, welches einen Spiegel darstellt, kann grundsätzlich ein statisches Objekt, wie eine Leitplanke, oder ein dynamisches Objekt, wie beispielsweise ein Lastkraftwagen, sein. Hierbei kann zunächst überprüft werden, ob anhand der Detektionen mögliche Spiegel erkannt werden. Wenn beispielsweise Detektionen von statischen Objekten erkannt werden, können diese als möglicher Spiegel angenommen werden. Danach kann überprüft werden, ob die Detektion eine Spiegelung einer weiteren Detektion an einem möglichen Spiegel ist. Hierzu können auch entsprechende Reflexionsbereiche vorgegeben werden, in denen die potentielle Stördetektion vorhanden sein muss. Damit können auch Stördetektionen, welche von Spiegelungen stammen zuverlässig erkannt werden.
Insgesamt werden also gemäß der Erfindung vier verschieden Arten von potenziellen
Stördetektionen bzw. Clutter erkannt. Zum einen wird anhand der zeitlichen Korrelation überprüft, ob Stördetektionen vorhanden sind. Zum anderen wird anhand der örtlichen Korrelation überprüft, ob Stördetektionen vorhanden sind, die von den drei vorbestimmten Reflexionseffekten stammen. Es kann auch vorgesehen sein, dass eine Wahrscheinlichkeit bestimmt wird, dass es sich bei der Detektion um eine Stördetektion handelt. Dabei können für alle zuvor beschriebenen Arten von Stördetektionen jeweilige Einzelwahrscheinlichkeiten bestimmt werden und hieraus für jede Detektion eine Gesamtwahrscheinlichkeit abgeleitet werden.
Weiterhin ist vorteilhaft, wenn für die Überprüfung, ob die Detektionen von dem vorbestimmten Reflexionseffekt stammen, die Detektionen in Abhängigkeit von einem den Detektionen zugeordneten Abstandswert sortiert werden. Die erfassten Detektionen können in statische Detektionen und in dynamische Detektionen eingeteilt werden. Für die statischen und dynamischen Detektionen können dann entsprechende Listen erstellt werden, in denen die Detektionen in Abhängigkeit von dem Abstand gelistet sind. Somit können Überprüfungen in Abhängigkeit vom Abstand bzw. der Position der Detektionen mit einem geringen Rechenaufwand durchgeführt werden, da Stördetektionen nur von Detektionen mit geringerem Abstand verursacht werden können.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren können als Eingangsdaten die Detektionen des Radarsensors verwendet werden, welche einen Abstandswert, einen Geschwindigkeitswert und einen Winkelwert umfassen. Auf diese Detektionen können auch bekannte Verfahren zum Unterdrücken von Stördetektionen angewandt sein. Als Ausgabe kann eine Liste dieser Detektionen ausgegeben werden, wobei Detektionen, die als Stördetektion erkannt wurden, entsprechend markiert bzw. gelabelt sind. Wenn bekannt ist, bei welche der Detektionen eine Stördetektion sein kann, können die nachfolgenden Algorithmen deutlich verbessert werden. Bei der schnellen Erkennung von kritischen Verkehrsteilnehmern ist es sehr wichtig, dass ein sogenannter Track für ein Objekt möglichst schnell gemeldet wird, damit ausreichend Zeit für eine Reaktion des Fahrzeugs bleibt. Im Gegensatz dazu sollen falsch positive Objektdetektionen nicht gemeldet werden, um beispielsweise Falschbremsungen zu vermeiden. Ein weiterer Vorteil ergibt sich für die Abschätzung der Position und/oder räumlichen Abmessungen von Objekten, welche durch die Kenntnis der möglichen Stördetektionen wesentlich zuverlässiger durchgeführt werden kann.
Eine erfindungsgemäße Recheneinrichtung für ein Sensorsystem eines Fahrzeugs ist zum Durchführen eines erfindungsgemäßen Verfahrens unter vorteilhaften Ausgestaltungen davon ausgelegt bzw. eingerichtet. Die Recheneinrichtung kann insbesondere durch ein elektronisches Steuergerät eines Fahrzeugs gebildet sein. Ein erfindungsgemäßes Sensorsystem für ein Fahrzeug umfasst eine erfindungsgemäße Recheneinrichtung. Zudem umfasst das Sensorsystem einen Radarsensor. Der Radarsensor kann als frequenzmodulierter Dauerstrichradar ausgebildet sein. Das Sensorsystem kann auch eine Mehrzahl von Radarsensoren umfassen. Darüber hinaus kann das Sensorsystem zumindest einen Sensor umfassen, mit dem die Eigenbewegung des Fahrzeugs bestimmt werden kann. Zudem kann das Sensorsystem einen Speicher, insbesondere einen Ringspeicher aufweisen, auf welchem Detektionen gespeichert werden können. Das Sensorsystem dient dazu, Verkehrsteilnehmer in der Umgebung des Fahrzeugs zu erkennen. Das Sensorsystem kann Teil eines Fahrerassistenzsystems des Fahrzeugs sein.
Ein erfindungsgemäßes Fahrzeug umfasst ein erfindungsgemäßes Fahrerassistenzsystems bzw. eine erfindungsgemäße Recheneinrichtung. Das Fahrzeug ist insbesondere als Personenkraftwagen ausgebildet. Es kann auch vorgesehen sein, dass das Fahrzeug als Nutzfahrzeug ausgebildet ist.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Computerprogramm, umfassend Befehle, die bei der Ausführung des Programms durch eine Recheneinrichtung diese veranlassen, ein erfindungsgemäßes Verfahren und die vorteilhaften Ausgestaltungen davon auszuführen. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein computerlesbares (Speicher)medium, umfassend Befehle, die bei der Ausführung durch eine Recheneinrichtung diese veranlassen, ein erfindungsgemäßes Verfahren und die vorteilhaften Ausgestaltungen davon auszuführen.
Die mit Bezug auf das erfindungsgemäße Verfahren vorgestellten bevorzugten Ausführungsformen und deren Vorteile gelten entsprechend für die erfindungsgemäße Recheneinrichtung, für das erfindungsgemäße Sensorsystem, für das erfindungsgemäße Fahrzeug, für das erfindungsgemäße Computerprogramm sowie für das erfindungsgemäße computerlesbare (Speicher)medium.
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 sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Die Erfindung wird nun anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen sowie unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs, welches ein Sensorsystem mit einem Radarsensor aufweist, sowie von Objekten in einer Umgebung des Fahrzeugs;
Fig. 2 eine schematische Darstellung der Detektionen, die auf Grundlage der Messungen mit dem Radarsensor bestimmt werden, wobei eine Stördetektion wegen einer Reflexion des Radarsignals an einem statischen Objekt erzeugt werden;
Fig. 3 eine schematische Darstellung von weiteren Stördetektionen, welche wegen einer Reflexion des Radarsignals an einem statischen Objekt erzeugt werden;
Fig. 4 eine schematische Darstellung einer Stördetektion, welche wegen einer Mehrfachreflexion des Radarsignals erzeugt wird;
Fig. 5 eine schematische Darstellung eine Stördetektion, welche wegen einer mehrfachen Reflexion des Radarsignals an dem Verkehrsteilnehmer erzeugt wird;
Fig. 6 ein schematisches Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Erkennen von Verkehrsteilnehmern in der Umgebung des Fahrzeugs;
Fig. 7 eine schematische Darstellung, wie eine Stördetektion bei einer mehrfachen Reflexion des Radarsignals an demselben Objekt erkannt werden kann;
Fig. 8 eine schematische Darstellung, wie eine Stördetektion bei einer Mehrfach reflexion des Radarsignals zwischen dem Fahrzeug und einem Objekt erkannt werden kann;
Fig. 9 eine schematische Darstellung, wie eine Stördetektion von einer Spiegelung an einem weiteren Objekte erkannt werden kann;
Fig. 10 eine schematische Darstellung, wie eine Stördetektion von einer Spiegelung an einem weiteren Objekte erkannt werden kann, gemäß einer weiteren Ausführungsform; und Fig. 11 eine schematische Darstellung, wie eine Stördetektion von einer Spiegelung an einem weiteren Objekte erkannt werden kann, gemäß einer weiteren Ausführungsform.
In den Figuren werden gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
Fig. 1 zeigt in einer schematischen Darstellung ein Fahrzeug 1 , welches vorliegend als Personenkraftwagen ausgebildet ist, in einer Draufsicht. Das Fahrzeug 1 befindet sich in einer Verkehrssituation, bei welcher sich in einer Umgebung 5 des Fahrzeugs 1 zwei Objekte 6, 6‘ befinden. In Fahrtrichtung vor dem Fahrzeug 1 befindet sich als dynamisches Objekt 6 ein Verkehrsteilnehmer 7, welcher sich in Vorwärtsfahrtrichtung bewegt. Links neben dem Fahrzeug 1 befindet sich ein statisches Objekt 6‘ in Form einer Leitplanke 8.
Das Fahrzeug 1 umfasst ein Sensorsystem 2, mittels welchem Objekte 6, 6‘ in der Umgebung 5 des Fahrzeugs 1 erfasst werden können. Das Sensorsystem 2 kann Teil eines Fahrerassistenzsystems des Fahrzeugs 1 sein. Das Sensorsystem 2 umfasst eine Recheneinrichtung 3, welche beispielsweise durch ein elektronisches Steuergerät des Fahrzeugs 1 gebildet sein kann. Des Weiteren umfasst das Sensorsystem 2 einem Radarsensor 4. Grundsätzlich kann das Fahrzeug 1 bzw. das Sensorsystem 2 mehrere Radarsensoren 4 aufweisen. Mit dem Radarsensor 4 werden zeitlich aufeinanderfolgende Messzyklen durchgeführt. In jedem Messzyklus wird mit dem Radarsensor ein Radarsignal bzw. eine elektromagnetische Welle ausgesendet und das in der Umgebung 5 reflektierte Radarsignal wieder empfangen. Anhand eines Vergleichs des ausgesendeten Radarsignals und des empfangenen Radarsignals können dann Detektionen D, Dc, Ds bestimmt werden, welche potentielle Objekte 6, 6‘ in der Umgebung 5 beschreiben. Diese Detektionen D umfassen zudem einen Abstandswert, welcher den Abstand zwischen dem Fahrzeug 1 und dem Objekt 6 beschreibt, einen Geschwindigkeitswert, welcher eine relative Radialgeschwindigkeit zwischen dem Fahrzeug 1 und dem Objekt 6 beschreibt, und einen Winkelwert, welcher einen Winkel zwischen dem Fahrzeug 1 und dem Objekt 6 beschreibt.
Bei Radarsensoren 4 können im automobilen Umfeld viele Stördetektionen Dc bzw. Clutter auftreten. Diese Stördetektionen Dc können von dem Sensorsystem 2 als reale Objekte 6 interpretiert werden. Dies kann zu Fehlern im Betrieb des Fahrzeugs 1 bzw. des Fahrerassistenzsystems des Fahrzeugs 1 führen. Diese Stördetektionen Dc können von vorbestimmten Reflexionseffekten stammen. Bei diesen vorbestimmten Reflexionseffekten wird das ausgesendete Radarsignal, welches erstmals an einem Objekt 6 in der Umgebung 5 reflektiert wurde, zumindest ein weiteres Mal in der Umgebung 5 reflektiert, bevor es wieder von dem Radarsensor 4 empfangen wird. Nachfolgend werden in dem Fig. 2 bis Fig.
5 Beispiele für vorbestimmte Reflexionseffekt gezeigt.
Fig. 2 zeigt in einer schematischen Darstellung der Verkehrssituation gemäß Fig. 1. Von dem Fahrzeug 1 ist vorliegend nur der Radarsensor 4 angedeutet. Zudem sind die Detektionen D, Dc, Ds dargestellt, welche auf Grundlage der Messungen mit dem Radarsensor 4 erfasst werden. Dabei ist eine dynamische Detektion D dem Verkehrsteilnehmer 7 bzw. der Heckseite des Verkehrsteilnehmers 7 zugeordnet. Diese Detektion D stammt von der direkten Reflexion des Radarsignals an dem Verkehrsteilnehmer 7. Ferner werden mehrere Detektionen Ds erfasst, welche das statische Objekt 6‘ bzw. die Leitplanke 8 beschreiben.
In dem gezeigten Beispiel wird das ausgesendete Radarsignal nach der Reflexion an dem Verkehrsteilnehmer 7 auch an der Leitplanke 8 reflektiert. Die Ausbreitung des Radarsignals für den Rückweg ist durch die Linie 9 veranschaulicht. Eine weitere Möglichkeit wäre, dass das Signal am Hinweg auch an der Leitplanke 8 reflektiert wird. Diese zusätzliche Reflexion des Radarsignals kann von dem Radarsensor 4 nicht erkannt werden. Dabei erzeugt das bewegte Objekt 6 bzw. der Verkehrsteilnehmer 7 eine zeitlich stabile Stördetektion Dc hinter der Leitplanke 8. Diese Stördetektion Dc weist einen ähnlichen Geschwindigkeitswert wie die Detektion D auf. Die Geschwindigkeitswerte sind nicht identisch, da sich die Winkel unterscheiden.
Im Zusammenhang mit Fig. 3 sind weitere Stördetektionen Dc gezeigt, die bei einer solchen Verkehrssituation auftreten können. Beispielsweise kann sich eine weitere Stördetektion Dc auf Grundlage eines anderen Signalpfads des Radarsignals ergeben. Dieser Signalpfad ist durch die Linie 10 veranschaulicht. Zudem kann das ausgesendete Radarsignal an einer anderen Stelle an dem Verkehrsteilnehmer 7 bzw. an der nicht sichtbaren Seite des Verkehrsteilnehmers 7 reflektiert werden. In dem Beispiel ist der Signalweg durch die Linie 11 beschrieben. Auch hierdurch ergibt sich eine weitere Stördetektion Dc. Die Stördetektionen Dc weisen einen ähnliche Abstandswert und/oder Geschwindigkeitswert wie die Detektion D auf. Die in den Fig. 2 und 3 gezeigte zusätzliche Reflexion des Radarsignals an einem statischen Objekt 6‘ stellt einen vorbestimmten Reflexionseffekt dar.
In Fig. 4 ist ein weiterer vorbestimmter Reflexionseffekt gezeigt, welcher beispielsweise bei der Verkehrssituation gemäß Fig. 1 auftreten kann. Hier wird das von dem Radarsensor 4 ausgesendete Radarsignal an dem Verkehrsteilnehmer 7 reflektiert und gelangt wieder zu dem Fahrzeug 1 zurück. An dem Fahrzeug 1 wird das Radarsignal nochmals in Richtung des Verkehrsteilnehmers 7 reflektiert. An dem Verkehrsteilnehmer 7 wird das Radarsignal ein zweites Mal reflektiert, bevor es von dem Radarsensor 4 empfangen wird. Insgesamt wird das ausgesendete Radarsignal - wie durch die Linien 12 angedeutet - zweimal zwischen dem Fahrzeug 1 und dem Verkehrsteilnehmer 7 reflektiert. Diese Mehrfachreflexion stellt einen vorbestimmten Reflexionseffekt dar. Diese Mehrfachreflexion tritt meist auf, wenn der Abstand zwischen dem Radarsensor 4 und dem Objekt e bzw. Verkehrsteilnehmers 7 gering ist. Durch die Mehrfachreflexion ergibt sich eine Stördetektion Dc, welche ausgehend von dem Radarsensor 4 hinter der Detektion D angeordnet ist. Die Stördetektion Dc weist einen Abstandswert auf, welche etwa dem doppelten Abstandswert der Detektion D entspricht. Zudem entspricht der Geschwindigkeitswert der Stördetektion Dc etwa dem doppelten Geschwindigkeitswert der Detektion D.
Das Beispiel von Fig. 5 beschreibt einen weiteren vorbestimmten Reflexionseffekt, welcher beispielsweise bei der Verkehrssituation gemäß Fig. 1 auftreten kann. Hierbei wird das ausgesendete Radarsignal mehrmals an dem Objekt 6 bzw. dem Verkehrsteilnehmer 7 reflektiert, bevor es wieder von dem Radarsensor 4 empfangen wird. Dies ist vorliegend durch die Linie 13 veranschaulicht. Häufig wird das Radarsignal mehrfach an der Unterseite eines Verkehrsteilnehmers 7 reflektiert. Der Grund hierfür ist, dass der Radarsensor 4 üblicherweise in einer geringen Einbauhöhe an dem Fahrzeug 1 angeordnet ist. Somit kann das ausgesendete Radarsignal an Strukturbauteilen, wie beispielsweise der Auspuffanlage, des Verkehrsteilnehmers 7 reflektiert werden. Durch diese mehrfache Reflexion des Radarsignals an dem Verkehrsteilnehmer 7 ergibt sich eine Stördetektion Dc, welche ausgehend von dem Radarsensor 4 hinter der Detektion D angeordnet ist. Die Stördetektion Dc weist einen Geschwindigkeitswert auf, welche im Wesentlichen dem Geschwindigkeitswert der Detektion D entspricht.
Fig. 6 zeigt ein schematisches Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Erkennen von Detektionen D von Verkehrsteilnehmern 7 in der Umgebung 5 des Fahrzeugs 1. In einem Schritt S1 werden anhand der Messungen mit dem Radarsensor 4 die Detektionen D, Dc, Ds bestimmt. In einem Schritt S2 wird die Eigenbewegung des Fahrzeugs 1 bestimmt. Hierzu können entsprechende Sensoren verwendet werden, mittels welchen die Eigenbewegung des Fahrzeugs 1 auf Grundlage von Odometrie bestimmt werden kann. Aus der Eigenbewegung des Fahrzeugs 1 kann dann die Geschwindigkeit, mit welcher sich der Radarsensor 4 bewegt, abgeleitet werden. Anhand der Geschwindigkeit des Radarsensors 4 und des Geschwindigkeitswerts der jeweiligen Detektionen D kann dann eine absolute Radialgeschwindigkeit zwischen dem Radarsensor 4 und einem jeweiligen Objekt 6 bestimmt werden. Auf Grundlage der absoluten Radialgeschwindigkeit werden dann in einem Schritt S3 die jeweiligen Detektionen D, Dc, Ds statischen Objekte 6‘ und dynamischen Objekten 6 in der Umgebung 5 zugeordnet. In einem Schritt S4 werden dann die statischen Detektionen Ds bestimmt und in einem Schritt S5 in Abhängigkeit von dem Abstand bzw. ihrem Abstandswert sortiert. Statische Detektionen Ds spielen eine untergeordnete Rolle und die Erkennung von Stördetektionen Dc ist bei diesen weniger relevant. In einem Schritt S6 werden die dynamischen Detektionen D ausgegeben und in einem Schritt S7 in Abhängigkeit vom Abstand sortiert. Durch das Sortieren der statischen Detektionen Ds und der dynamischen Detektionen D kann eine schnellere Berechnung ermöglicht werden, da für alle Reflexionseffekte nur nahe Detektionen D einen Effekt auf weiter entfernte Detektionen D haben.
In einem Schritt S8 wird dann eine zeitliche Analyse der Detektionen D vorgenommen. Hierbei werden Korrelationen zwischen den jeweiligen Detektionen D, die in den einzelnen Messzyklen bestimmt werden, überprüft. Zu diesem Zweck wird die Liste mit den dynamischen Detektionen D für eine vorbestimmte Anzahl von Messzyklen, beispielsweise zwei bis vier Messzyklen, in einem Ringspeicher 14 gespeichert. Dabei kann eine aktuelle Liste mit einer vorhergehenden Liste aus dem Ringspeicher 14 verglichen werden. Des Weiteren wird überprüft, ob einer Detektion D eine vorhergehende Detektion D in der unmittelbaren Umgebung zugeordnet werden kann. Eine grobe Abschätzung kann dabei auf Grundlage der Abstandswerte der Detektionen D in den Listen durchgeführt werden. Ferner kann die Eigenbewegung des Fahrzeugs 1 zwischen den Messzyklen kompensiert werden. Für die Abweichung bezogen auf den Abstand kann die relative Radialgeschwindigkeit bzw. die Doppler-Geschwindigkeit als Anhaltspunkt verwendet werden und mit der Zeitdauer des Messzyklus multipliziert werden, wobei zusätzlich ein Toleranzbereich berücksichtigt werden kann. Für die Geschwindigkeitskomponente orthogonal zu der Radialgeschwindigkeit, welche auch als cross-range bezeichnet wird, sind keine Geschwindigkeitsinformationen vorhanden. In diesem Fall kann eine maximale Geschwindigkeit eines Verkehrsteilnehmers 7 mit der Zeitdauer des Messzyklus multipliziert werden. Im Stadtverkehr kann beispielsweise eine maximale Geschwindigkeit von 15 m/s angenommen werden, sodass ein Bereich von 1,5 m bei einer angenommen Zykluszeit von 0,1 s für die Geschwindigkeitskomponente orthogonal zu der Radialgeschwindigkeit verwendet werden kann. Ferner kann ein Toleranzbereich berücksichtigt werden, der die Abmessungen eines typischen
Verkehrsteilnehmers abdeckt. Gemäß einer Alternative kann zur Vereinfachung und/oder zur Reduzierung der Rechenzeit ein Quadrat mit der Fläche von 5 m x 5 m verwendet werden. In einem Schritt S9 werden dann Stördetektionen Dc identifiziert, welche von mehrfachen Reflexionen des Radarsignals an dem Objekt 6 bzw. Verkehrsteilnehmer 7 stammen. Dies wird anhand von Fig. 7 erläutert, welche mehrere Detektionen D, Ds von einem Verkehrsteilnehmer 7 in Fahrtrichtung vor dem Fahrzeug 1 bzw. dem Radarsensor 4 zeigt. Das Ziel ist es, die Detektionen D, Ds hinter dem Verkehrsteilnehmer 7 zu erkennen, die einen ähnlichen Geschwindigkeitswert aufweisen, wie die Detektionen D, welche dem Verkehrsteilnehmer 7 zugeordnet werden. Für jede Detektion D, Ds werden alle anderen Detektionen D dahingehend überprüft, ob diese in einem vorbestimmten Objektbereich 16 angeordnet sind. Dieser Objektbereich 16 kann so gewählt werden, dass dieser typische Abmessungen von Verkehrsteilnehmer 7 abdeckt. Beispielsweise kann der Objektbereich 16 eine Länge von 5 m bis 10 m aufweisen. Des Weiteren werden die dynamischen Detektionen dahingehend überprüft, ob diese in einem vorbestimmten Winkelbereich 15 angeordnet sind. Dieser Winkelbereich 15 kann sich ausgehend von dem Radarsensor 4 in einem Bereich zwischen -2° und +2° in Azimut-Richtung erstrecken. Wenn eine vorbestimmte Anzahl von weiteren Detektionen D in diesem Objektbereich 16 und/oder Winkelbereich 15 liegen, kann die Detektion D als Stördetektion Dc gekennzeichnet werden. Außerdem werden die Detektionen D, Ds dahingehend überprüft, ob diese in einem ähnlichen Geschwindigkeitsbereich, beispielsweise in einem Geschwindigkeitsbereich von -1 m/s bis +1 m/s, zu der Detektion liegen.
Alternativ dazu kann es vorgesehen sein, dass nur der Winkelbereich 15 vorgegeben wird und nur eine vorbestimmte Anzahl von Detektionen D, beispielsweise fünf Detektionen D, in dem Winkelbereich 15 zugelassen werden. In dem gezeigten Beispiel sind bereits fünf weitere dynamische Detektionen D in dem Winkelbereich 15 vorhanden. Daher ist es wahrscheinlich, dass die von dem Radarsensor 4 am weitesten entfernte Detektion von einer mehrfachen Reflexion an dem Verkehrsteilnehmer 7 stammt und daher als Stördetektion Dc angesehen wird.
In einem Schritt S10 des Verfahrens gemäß Fig. 6 werden dann die Stördetektionen Ds erkannt, welche von einer Mehrfachreflexion des Radarsignals zwischen dem Fahrzeug 1 und dem Verkehrsteilnehmer 7 stammen. Dies wird nachfolgend im Zusammenhang mit Fig. 8 erläutert. Ziel ist es hier, Detektionen D, Ds zu finden, welche sich ausgehend von dem Radarsensor 4 hinter dem Verkehrsteilnehmer 7 befinden und deren Abstandswert ein Vielfaches des Abstandswerts einer Detektion D des Verkehrsteilnehmers 7 ist. Hier kann zudem berücksichtigt werden, dass die Mehrfachreflexionen bei verhältnismäßig geringen Abständen, beispielsweise bei Abständen kleiner als 20 m, auftreten. Ferner kann überprüft werden, ob die aktuelle untersuchte Detektion D und einen weitere Detektion D in dem zuvor beschriebenen Winkelbereich 15 angeordnet sind. Zudem kann überprüft werden, ob der Abstandswert und/oder der Geschwindigkeitswert der aktuell untersuchten Detektion D, Ds ein Vielfaches des Abstandswerts und/oder Geschwindigkeitswerts einer weiteren Detektion D ist. Hier können auch Toleranzbereiche verwendet werden, beispielsweise kann überprüft werden, ob er Abstandswert und/oder der Geschwindigkeitswert der aktuell untersuchten Detektion um einem Faktor in Bereich zwischen 1 ,8 und 2,2 bzw. in einem Bereich zwischen 2,8 und 3,2 größer ist als der Abstandswert und/oder Geschwindigkeitswert der weiteren Detektion D. Insbesondere wird überprüft, ob sowohl der Abstandswert als auch der Geschwindigkeitswert in diesen Bereichen liegt. In dem Beispiel von Fig. 8 ist dies für die Detektion, die am weitesten vom Radarsensor 4 entfernt ist gegeben. Daher wird diese als Stördetektion Dc betrachtet.
In einem Schritt S11 des Verfahrens nach Fig. 6 werden dann die Detektionen erkannt, welche von Spiegelungen an weiteren Objekten 6, 6‘ stammen. Dies wird nachfolgend unter Bezugnahme auf Fig. 9 erläutert. Es sollen Stördetektionen Ds erkannt werden, welche von Spiegelungen an statischen oder dynamischen Objekten 6 stammen. Hierzu werden alle Detektionen D betrachtet, welche sich ausgehend von dem Radarsensor 4 vor der aktuell überprüften potentiellen Stördetektion Dc befinden und welche in demselben Winkelbereich liegen. Diese Detektionen Ds werden dahingehend überprüft, ob diese einen möglichen „Spiegel“ 17 für das Radarsignal darstellen können. Ferner wird dann überprüft, ob eine dynamische Detektion D vorhanden ist, welche einen ähnlichen Abstand zu dem möglichen Spiegel 17 aufweist wie die potentielle Stördetektion Dc. Dazu kann ein Reflexionsbereich 18 vorgegeben werden, der sich beispielsweise in einem Winkelbereich zwischen -60° und +60° erstreckt, wobei die Mitte ausgespart wird. Zudem kann überprüft werden, ob die potentielle Stördetektion einen ähnlichen Geschwindigkeitswert aufweist wie die weitere Detektion D.
Die Geschwindigkeitswerte der Detektionen D und möglichen Stördetektionen DC können sich unterscheiden. Wenn sich das Fahrzeug 1 auf einer Autobahn befindet, werden das Fahrzeug 1 und ein Verkehrsteilnehmer 7 parallel zur Leitplanke 8 bzw. dem möglichen Spiegel 17 bewegt. Dabei beschreibt der Pfeil 20 die tatsächliche Bewegungsrichtung des Verkehrsteilnehmers 7 bzw. der Detektion D, welche dem Verkehrsteilnehmer 7 zugeordnet ist. Der Pfeil 19 beschreibt die gemessene Geschwindigkeit. In diesem Fall ist der Geschwindigkeitswert der potentiellen Stördetektion Dc geringer. Dabei ist der Aspektwinkel a der halbe Winkel zwischen der potentiellen Stördetektion Dc und der Detektion D des Verkehrsteilnehmers 7. Hier kann die Geschwindigkeit VDC der potentiellen Stördetektion Dc nach folgender Formel in Abhängigkeit von dem Aspekt und der Geschwindigkeit VD der Detektion D berechnet werden: vDC = (1 - cos a)vD.
Es können auch Situationen auftreten, bei denen sich Verkehrsteilnehmer 7 auf den Spiegel 17 zu bewegen oder von diesem weg bewegen. Dies kann beispielsweise im Stadtverkehr der Fall sein. Hierzu zeigt Fig. 11 eine Detektion D, welche einem Verkehrsteilnehmer 7 zugeordnet ist, welcher sich relativ zu dem Radarsensor 4 bewegt. Dabei beschreibt der Pfeil 20 die tatsächliche Bewegung des Verkehrsteilnehmers 7 und der Pfeil 19 beschreibt die gemessene Geschwindigkeit des Verkehrsteilnehmers 7. Dabei kann die gemessene Geschwindigkeit des Verkehrsteilnehmers 7, welche in radialer Richtung zu dem Radarsensor 4 bestimmt wird, deutlich größer sein als die tatsächliche Geschwindigkeit des Verkehrsteilnehmers 7 in diese Richtung. In derartigen Verkehrssituationen können die zuvor beschriebenen Toleranzbereiche für die Geschwindigkeitswerte größer gewählt werden.
Als mögliche Spiegel 17 für die Radarstrahlung können insbesondere statische Objekte 6‘ betrachtet werden. Diese können wie in Fig. 6 dargestellt, anhand der statischen Detektionen Ds ermittelt werden. In einem Schritt S12 des Verfahrens können dann die Detektionen D ausgegeben werden, wobei die Stördetektionen Dc markiert sind.
Zusätzlich kann es vorgesehen sein, dass die Detektionen D von weiteren Radarsensoren oder auch anderen Umfeldsensoren berücksichtigt werden. Ferner können die Daten der Sensoren fusioniert werden. Auf diese Weise können beispielsweise stationäre bzw. statische Objekte 6‘, welche mögliche Spiegel 17 darstellen können, zuverlässiger erkannt werden. Es kann ferner vorgesehen sein, dass für die jeweiligen Detektionen D eine Wahrscheinlichkeit bestimmt wird, dass es sich um eine Stördetektion Dc handelt. Bei der Erkennung einer Mehrfachreflexion können für den Abstandswert, den Geschwindigkeitswert und den Winkelwert der möglichen Stördetektion Dc jeweiligen Wahrscheinlichkeiten bestimmt werden. Die Gesamtwahrscheinlichkeit, dass es sich um eine Stördetektion Dc handelt, kann dann anhand des Produkts der Einzelwahrscheinlichkeiten bestimmt werden. Diese Wahrscheinlichkeiten können für die jeweiligen Reflexionseffekte bestimmt werden. Dabei kann nicht nur der Reflexionseffekt mit der höchsten Wahrscheinlichkeit ausgegeben werden, sondern für alle Reflexionseffekte die jeweiligen Wahrscheinlichkeiten.

Claims

Ansprüche Verfahren zum Erkennen von Verkehrsteilnehmern (7) in einer Umgebung (5) eines Fahrzeugs (1) mit den Schritten:
- Bestimmen von Detektionen (D, Dc, Ds), welche potentielle Objekte (6) in der Umgebung (5) des Fahrzeugs (1) beschreiben,
- wobei die Detektionen (D, Dc, Ds) jeweils für zeitlich aufeinanderfolgende Messzyklen eines Radarsensors (4) des Fahrzeugs (1) bestimmt werden, und wobei in einem Messzyklus mit dem Radarsensor (4) ein Radarsignal ausgesendet wird und das in der Umgebung (5) reflektierte Radarsignal wieder empfangen wird,
- Identifizieren von Stördetektionen (Dc) innerhalb der Detektionen (D, Dc, Ds) und
- Erkennen der Verkehrsteilnehmer (7) anhand der von den Stördetektionen (Dc) verschiedenen Detektionen (D, Ds), dadurch gekennzeichnet, dass
- für das Identifizieren der Stördetektionen (Dc) für die jeweiligen Detektionen (D, Dc, Ds) anhand der räumlichen Lage zu weiteren Detektionen überprüft wird, ob die Detektion (D, Dc, Ds) von einem Reflexionseffekt einer Mehrzahl von vorbestimmten Reflexionseffekten des Radarsignals stammt,
- wobei die Mehrzahl von vorbestimmten Reflexionseffekten zumindest eine weitere Reflexion des Radarsignals nach einer erstmaligen Reflexion des Radarsignals an einem Objekt (6) beschreibt. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass
Detektionen (D, Dc, Ds) von zumindest zwei der aufeinanderfolgenden Messzyklen einander zugeordnet werden, wobei Detektionen (D, Dc, Ds), bei denen eine Zuordnung unterbleibt, als Stördetektionen (Dc) angenommen werden. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Überprüfung, ob die Detektion (D, Dc, Ds) von dem vorbestimmten Reflexionseffekt stammt, nur für Detektionen (D) durchgeführt wird, welche dynamischen Objekten (6) in der Umgebung (5) zugeordnet werden.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass einer der vorbestimmten Reflexionseffekte zumindest zwei Reflexionen des Radarsignals an demselben Objekt (6) beschreibt und die Detektion (D, Dc, Ds) als Stördetektion (Dc) angenommen wird, falls die Detektion (D, Dc, Ds) ausgehend von dem Radarsensor (4) hinter einer weiteren Detektion (D) angeordnet ist.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Detektion (D, Dc, Ds) zudem als Stördetektion (Dc) angenommen wird, falls die Detektion (D, Dc, Ds) außerhalb eines vorbestimmten Objektbereichs (16), welcher der weiteren Detektion (D) zugeordnet ist, angeordnet ist und/oder falls Geschwindigkeitswerte der Detektion (D, Dc, Ds) und der weiteren Detektion (D) im Wesentlichen gleich sind.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass einer der vorbestimmten Reflexionseffekte eine Mehrfachreflexion des Radarsignals zwischen dem Fahrzeug (1) und einem Objekt (6) beschreibt und die Detektion (D, Dc, Ds) als Stördetektion (Dc) angenommen wird, falls ein Abstandswert und/oder ein Geschwindigkeitswert der Detektion (D, Dc, Ds) im Wesentlichen ein Vielfaches eines Abstandswerts und/oder eines Geschwindigkeitswerts der weiteren Detektion (D) ist.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass einer der vorbestimmten Reflexionseffekte die weitere Reflexion des Radarsignals an einem Objekt (6) beschreibt und die Detektion (D, Dc, Ds) als Stördetektion (Dc) angenommen wird, falls diese eine Spiegelung einer weiteren Detektion (D) an dem Objekt (6) beschreibt.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass für die Überprüfung, ob die Detektionen (D, Dc, Ds) von dem vorbestimmten Reflexionseffekt stammen, die Detektionen (D, Dc, Ds) in Abhängigkeit von einem den Detektionen (D, Dc, Ds) zugeordneten Abstandswert sortiert werden. Recheneinrichtung (3) für ein Sensorsystem (2) eines Fahrzeugs (1), wobei die Recheneinrichtung (3) zum Durchführen eines Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche eingerichtet ist. Computerprogramm, umfassend Befehle, die bei der Ausführung des Programms durch eine Recheneinrichtung (3) diese veranlassen, ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8 auszuführen. Computerlesbares (Speicher)medium, umfassend Befehle, die bei der Ausführung durch eine Recheneinrichtung (3) diese veranlassen, ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8 auszuführen.
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