WO2023083737A1 - Method for operating a detection device for monitoring at least one monitored region in a spatially resolved manner, detection device, and vehicle comprising at least one detection device - Google Patents

Method for operating a detection device for monitoring at least one monitored region in a spatially resolved manner, detection device, and vehicle comprising at least one detection device Download PDF

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WO2023083737A1
WO2023083737A1 PCT/EP2022/080955 EP2022080955W WO2023083737A1 WO 2023083737 A1 WO2023083737 A1 WO 2023083737A1 EP 2022080955 W EP2022080955 W EP 2022080955W WO 2023083737 A1 WO2023083737 A1 WO 2023083737A1
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Christoph Parl
Thorsten BEUTH
Johannes Michael
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Valeo Schalter Und Sensoren Gmbh
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Abstract

The invention relates to a method for operating a detection device for monitoring at least one monitored region, in particular of a vehicle, in a spatially resolved manner, to a detection device, and to a vehicle comprising at least one detection device. The detection device has multiple measuring channels (38) which can be bundled and each of which comprises a receiving region (36) for receiving electromagnetic radiation from the at least one monitored region in a spatially resolved manner. According to the method, at least one respective measurement channel variable is ascertained from the receiving state of the respective receiving region (36) for at least some of the measurement channels (38). At least one information variable is ascertained at least for some of the measurement channels (38) on the basis of at least one of the respective measurement channel variables, said information variable characterizing the monitored region state of the at least one monitored region with respect to locations from which electromagnetic radiation can reach the detection device. At least one respective measurement channel variable is used as a validation measurement channel variable for at least some of the measurement channels (38), and a check is carried out for at least some of the measurement channels (38) in order to determine whether the respective validation measurement channel variable lies within a specified acceptance range. At least some of the measurement channels (38) with respective validation measurement channel variables which do not lie within the acceptance range and with respective receiving regions (36) which adjoin one another are bundled in order to form at least one combination measurement channel (40), and at least some of the respective corresponding measurement channel variables thereof are combined in order to form combination measurement channel variables.

Description

Beschreibung Description
Verfahren zum Betreiben einer Detektionsvorrichtung zur ortsaufgelösten Über- wachung wenigstens eines Überwachungsbereichs, Detektionsvorrichtung, Fahr- zeug mit wenigstens einer DetektionsvorrichtungMethod for operating a detection device for the spatially resolved monitoring of at least one monitoring area, detection device, vehicle with at least one detection device
Technisches Gebiet technical field
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Detektionsvorrichtung zur orts- aufgelösten Überwachung wenigstens eines Überwachungsbereichs insbesondere ei- nes Fahrzeugs, wobei die Detektionsvorrichtung mehrere bündelbare Messkanäle mit jeweils einem Empfangsbereich zum ortsaufgelösten Empfang von elektromagnetischer Strahlung aus dem wenigstens einen Überwachungsbereich aufweist, wobei bei dem Verfahren für wenigstens einen Teil der Messkanäle aus einem Empfangszustand des jeweiligen Empfangsbereichs jeweils wenigstens eine Messkanalgröße ermittelt wird, wenigstens für einen Teil der Messkanäle auf Basis wenigstens einer der jeweiligen Messkanalgrößen wenigstens eine Informationsgröße ermittelt wird, welche einen Überwachungsbereichszustand des wenigstens einen Überwachungsbereichs bezogen auf Stellen, von denen elektromagnetische Strahlung zur Detektionsvorrichtung gelan- gen kann, charakterisiert. The invention relates to a method for operating a detection device for the spatially resolved monitoring of at least one monitoring area, in particular a vehicle, the detection device having a plurality of bundling measuring channels, each with a receiving area for the spatially resolved reception of electromagnetic radiation from the at least one monitoring area, wherein the method at least one measurement channel variable is determined for at least some of the measurement channels from a reception state of the respective reception area, at least one information variable is determined for at least some of the measurement channels on the basis of at least one of the respective measurement channel variables, which indicates a monitoring area status of the at least one monitoring area in relation to points from where electromagnetic radiation can reach the detection device.
Ferner betrifft die Erfindung eine Detektionsvorrichtung zur ortsaufgelösten Überwa- chung wenigstens eines Überwachungsbereichs insbesondere eines Fahrzeuges, mit mehreren Messkanälen, welche jeweils wenigstens einen Empfangsbereich zum orts- aufgelösten Empfang von elektromagnetischer Strahlung aus dem wenigstens einen Überwachungsbereich aufweisen und die Messkanäle Mittel aufweisen zur Erzeugung von Messkanalgrößen aus elektromagnetischer Strahlung, mit wenigstens einer Aus- werteeinrichtung zur Ermittlung von Informationsgrößen auf Basis von Messkanalgrö- ßen, welche einen Überwachungsbereichszustand des wenigstens einen Überwa- chungsbereichs bezogen auf Stellen, von denen elektromagnetische Strahlung zur De- tektionsvorrichtung gelangen kann, charakterisieren, wobei die Detektionsvorrichtung Mittel aufweist zur Bündelung wenigstens eines Teils der Messkanäle zu wenigstens einem Kombi-Messkanal und zur Kombination von deren Messkanalgrößen. The invention also relates to a detection device for the spatially resolved monitoring of at least one monitoring area, in particular a vehicle, with a plurality of measurement channels, each of which has at least one reception area for the spatially resolved reception of electromagnetic radiation from the at least one monitoring area, and the measurement channels have means for generating measurement channel variables from electromagnetic radiation, with at least one evaluation device for determining information variables on the basis of measurement channel sizes, which characterize a monitored area state of the at least one monitored area in relation to locations from which electromagnetic radiation can reach the detection device, the detection device Has means for bundling at least some of the measurement channels into at least one combined measurement channel and for combining their measurement channel sizes.
Außerdem betrifft die Erfindung ein Fahrzeug mit wenigstens einer Detektionsvorrich- tung zur ortsaufgelösten Überwachung wenigstens eines Überwachungsbereichs, wo- bei die wenigstens eine Detektionsvorrichtung aufweist mehrere Messkanäle, welche jeweils wenigstens einen Empfangsbereich zum ortsaufgelösten Empfang von elektro- magnetischen Strahlung aus dem wenigstens einen Überwachungsbereich aufweisen und die Messkanäle Mittel aufweisen zur Erzeugung von Kanalgrößen aus elektromag- netischer Strahlung, wenigstens eine Auswerteeinrichtung zur Ermittlung von Informa- tionsgrößen auf Basis von Messkanalgrößen, welche einen Überwachungsbereichszu- stand des wenigstens einen Überwachungsbereichs bezogen auf Stellen, von denen elektromagnetische Strahlung zur Detektionsvorrichtung gelangen kann, charakterisie- ren, und Mittel zur Bündelung wenigstens eines Teils der Messkanäle zu wenigstens einem Kombi-Messkanal und zur Kombination von deren Messkanalgrößen. The invention also relates to a vehicle with at least one detection device for the spatially resolved monitoring of at least one monitoring area, the at least one detection device having a plurality of measurement channels which each have at least one receiving area for the spatially resolved reception of electromagnetic radiation from the at least one monitoring area and the measuring channels have means for generating channel variables from electromagnetic radiation, at least one evaluation device for determining information variables on the basis of measuring channel variables which define a monitoring area - Characterize the status of at least one monitoring area based on points from which electromagnetic radiation can reach the detection device, and means for bundling at least some of the measurement channels into at least one combination measurement channel and for combining their measurement channel sizes.
Stand der Technik State of the art
Aus der DE 10 2019 107 115 A1 ist eine LIDAR-Vorrichtung zum bildgebenden Erfassen eines Bereichs in der Fahrzeugumgebung eines Fahrzeugs bekannt, mit einer Sendeeinheit zum Aussenden eines den Bereich abtastenden Laserstrahls, wobei die Sendeeinheit eine Laserlichtquelle mit einer vorgegebenen Laserleistung und eine Abtasteinheit aufweist, und mit einer Empfangseinheit zum Empfangen von in der Fahrzeugumgebung reflektiertem Licht, wobei die Empfangseinheit einen einzelne Pixel erzeugenden optischen Sensor und eine Auswerteeinheit zum pixelbasierten Auswerten des Sensorsignals des optischen Sensors aufweist. Der optische Sensor und/oder die Auswerteeinheit führt Pixelbinning aus, um mindestens ein Superpixel zu bilden, wobei die Auswerteeinheit ferner eine Superpixelauswertung ausführt, um einen Modus mit vergrößerter Erfassungsreichweite der LIDAR-Vorrichtung zu erhalten. DE 10 2019 107 115 A1 discloses a LIDAR device for imaging an area in the vehicle environment of a vehicle, with a transmitter unit for emitting a laser beam that scans the area, the transmitter unit having a laser light source with a predetermined laser power and a scanning unit, and having a receiving unit for receiving light reflected in the vehicle environment, wherein the receiving unit has an optical sensor generating individual pixels and an evaluation unit for pixel-based evaluation of the sensor signal of the optical sensor. The optical sensor and/or the evaluation unit performs pixel binning to form at least one super pixel, wherein the evaluation unit further performs a super pixel evaluation to obtain an extended detection range mode of the LIDAR device.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren, eine Detektionsvorrichtung und ein Fahrzeug der eingangs genannten Art zu gestalten, bei denen eine Messgenau- igkeit der Detektionsvorrichtung verbessert werden kann. Insbesondere sollen auch schwach für entsprechende elektromagnetische Strahlung reflektierende Stellen, insbe- sondere Objekte, und/oder Stellen, von denen elektromagnetische Strahlung zur Detek- tionsvorrichtung gelangen, in größerer Entfernung zu der Detektionsvorrichtung erfasst werden können. The invention is based on the object of designing a method, a detection device and a vehicle of the type mentioned at the outset, in which a measurement accuracy of the detection device can be improved. In particular, it should also be possible to detect locations that are weakly reflective of corresponding electromagnetic radiation, in particular objects, and/or locations from which electromagnetic radiation reaches the detection device at a greater distance from the detection device.
Offenbarung der Erfindung Disclosure of Invention
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei dem Verfahren dadurch gelöst, dass für we- nigstens einen Teil der Messkanäle jeweils wenigstens eine Messkanalgröße als Vali- dierungs-Messkanalgröße verwendet wird, für wenigstens einen Teil der Messkanäle geprüft wird, ob die jeweilige Validierungs-Messkanalgröße innerhalb eines vorgebba- ren Annahmebereichs liegt, wenigstens ein Teil der Messkanäle, deren jeweilige Vali- dierungs-Messkanalgrößen nicht innerhalb des Annahmebereichs liegen und deren je- weilige Empfangsbereiche benachbart sind, zu wenigstens einem Kombi-Messkanal gebündelt wird und wenigstens ein Teil von deren jeweils sich entsprechenden Mess- kanalgrößen zu Kombi-Messkanalgrößen kombiniert wird. According to the invention, this object is achieved in the method in that at least one measurement channel variable is used as a valid value for at least some of the measurement channels. validation measurement channel size is used, it is checked for at least some of the measurement channels whether the respective validation measurement channel size is within a specifiable acceptance range, at least some of the measurement channels whose respective validation measurement channel sizes are not within the acceptance range and whose - certain reception areas are adjacent, is bundled to form at least one combination measurement channel and at least a part of which respectively corresponding measurement channel sizes is combined to form combination measurement channel sizes.
Erfindungsgemäß wird für wenigstens einen Teil der Messkanäle jeweils wenigstens eine Messkanalgröße als Validierungs-Messkanalgröße verwendet. Die wenigstens ei- ne Validierungs-Messkanalgröße wird mit einem vorgegebenen Annahmebereich ver- glichen. Der vorgegebene Annahmebereich kann den Sensitivitätsbereich des jeweili- gen Messkanals definieren. Liegt die Validierungs-Messkanalgröße eines Messkanals innerhalb des Annahmebereichs, können die Messkanalgrößen dieses Messkanals zur Ermittlung der wenigstens einen Informationsgröße herangezogen werden. Andernfalls müssten, um Fehlmessungen zu vermeiden, die Messkanalgrößen verworfen werden. According to the invention, at least one measurement channel size is used as validation measurement channel size for at least some of the measurement channels. The at least one validation measurement channel variable is compared with a predetermined range of acceptance. The specified acceptance range can define the sensitivity range of the respective measurement channel. If the validation measurement channel size of a measurement channel is within the acceptance range, the measurement channel sizes of this measurement channel can be used to determine the at least one information variable. Otherwise, in order to avoid incorrect measurements, the measurement channel sizes would have to be discarded.
Um zu vermeiden, dass in Messkanälen, deren Validierungs-Messkanalgröße nicht in- nerhalb des Annahmebereichs liegt, eventuell enthaltene Informationen verloren gehen, werden erfindungsgemäß mehrere Messkanäle, deren Validierungs-Messkanalgröße nicht innerhalb des Anlagebereichs liegt und deren jeweilige Empfangsbereiche räum- lich nebeneinanderliegen, gebündelt. Auf diese Weise gehen Informationen von Stellen, insbesondere Objekten, in dem wenigstens einen Überwachungsbereich, die in größe- rer Entfernung zur Detektionsvorrichtung liegen und/oder von denen elektromagneti- sche Strahlung mit geringer Intensität ausgeht, insbesondere schwach reflektiert wird, nicht verloren. In order to prevent any information contained in measurement channels whose validation measurement channel size is not within the acceptance range from being lost, several measurement channels whose validation measurement channel size is not within the system range and whose respective reception areas are spatially next to one another are bundled according to the invention . In this way, information from locations, in particular objects, in the at least one monitoring area, which are at a greater distance from the detection device and/or from which electromagnetic radiation of low intensity emanates, in particular is weakly reflected, is not lost.
Die Kombination der Messkanalgrößen der gebündelten Messkanäle kann mittels Addi- tion oder ähnlichen Verfahren erfolgen. Durch die Bündelung der Messkanäle werden die entsprechenden Empfangsbereiche zusammengefasst und eine entsprechend ver- größerte Empfangsfläche für elektromagnetische Strahlung realisiert. So steigt die Emp- fangsempfindlichkeit der Detektionsvorrichtung mit der Anzahl der gebündelten Mess- kanäle. Bei der Kombination der Messkanalgrößen werden die entsprechenden Validie- rungs-Messkanalgrößen zu einer Kombi-Validierungs-Messkanalgröße kombiniert. Die Kombi-Validierungs-Messkanalgröße kann dann mit einem entsprechenden Kombi- Annahmebereich verglichen werden, welcher aus den jeweiligen Bereichen der gebün- delten Messkanäle ermittelt werden kann. Sofern die Kombi-Validierungs- Messkanalgröße innerhalb des entsprechenden Kombi-Annahmebereichs liegt, können die Kombi-Messkanalgrößen der betreffenden Messkanäle zur Bestimmung wenigstens einer Informationsgröße verwendet werden. Die Kombi-Messkanalgrößen können so einen validen Messwert ermöglichen. Die ermittelte wenigstens eine Informationsgröße charakterisiert die mit den Empfangsbereichen des Kombi-Messkanals empfangene elektromagnetische Strahlung. The measurement channel sizes of the bundled measurement channels can be combined by means of addition or similar methods. By bundling the measuring channels, the corresponding reception areas are combined and a correspondingly enlarged reception area for electromagnetic radiation is realised. The reception sensitivity of the detection device increases with the number of bundled measurement channels. When combining the measurement channel sizes, the corresponding validation measurement channel sizes are combined to form a combined validation measurement channel size. The combination validation measurement channel size can then be compared with a corresponding combination acceptance range, which can be determined from the respective ranges of the bundled measurement channels. If the combination validation measurement channel size is within the corresponding combination acceptance range, the combination measurement channel sizes of the relevant measurement channels can be used to determine at least one information variable. The combined measuring channel sizes can thus enable a valid measured value. The determined at least one information variable characterizes the electromagnetic radiation received with the reception areas of the combined measurement channel.
Ein Messkanal umfasst wenigstens ein Empfangsbereich. Ein Messkanal kann zusätz- lich mit weiteren Mitteln, insbesondere Teilen eines Empfängers der Detektionsvorrich- tung und/oder teilen einer Steuer- und/oder Auswerteeinrichtung der Detektionsvorrich- tung realisiert werden. Messkanäle können auf softwaremäßigem und hardwaremäßi- gem Wege realisiert werden. A measurement channel includes at least one reception area. A measurement channel can also be implemented with additional means, in particular parts of a receiver of the detection device and/or parts of a control and/or evaluation device of the detection device. Measurement channels can be implemented in software and hardware.
Die Detektionsvorrichtung umfasst mehrere Messkanäle, welche gebündelt werden können. Auf diese Weise können die entsprechenden Messkanalgrößen kombiniert werden. Die Bündelung kann vorteilhafterweise im Bereich der jeweiligen Empfangsbe- reiche erfolgen. Auf diese Weise können die Messkanalgrößen frühzeitig kombiniert werden. Die Bündelung kann auch in und/oder mit anderen Bereichen der Messkanäle, insbesondere hinter den entsprechenden Empfangsbereichen erfolgen. The detection device includes a number of measurement channels which can be bundled. In this way, the corresponding measurement channel sizes can be combined. The bundling can advantageously take place in the area of the respective reception areas. In this way, the measurement channel sizes can be combined at an early stage. The bundling can also take place in and/or with other areas of the measurement channels, in particular behind the corresponding receiving areas.
Der Empfangszustand eines Empfangsbereichs hängt davon ab, ob von diesem elekt- romagnetische Strahlung empfangen wird. Solange keine elektromagnetische Strahlung auf den Empfangsbereich trifft, trägt der entsprechende Messkanal lediglich Rauschen zu der jeweiligen Messkanalgröße bei. Falls elektromagnetische Strahlung auf den Empfangsbereich trifft, wird dessen Empfangszustand geändert. Die elektromagneti- sche Strahlung bewirkt in dem Empfangsbereich entsprechende Signale, insbesondere elektrische Signale, aus welchen gemeinsam mit dem Rauschen entsprechende Mess- kanalgrößen ermittelt werden können. Auf Basis wenigstens einer der jeweiligen Messkanalgrößen wird wenigstens eine In- formationsgröße ermittelt. Dabei wird für die nicht gebündelten Messkanäle die entspre- chende wenigstens eine Informationsgröße auf Basis wenigstens einer der jeweiligen Messkanalgrößen ermittelt. Für die Kombi-Messkanäle wird die entsprechende wenigs- tens eine Informationsgröße auf Basis wenigstens einer der jeweiligen Kombi- Messkanalgrößen ermittelt. The reception status of a reception area depends on whether it is receiving electromagnetic radiation. As long as no electromagnetic radiation hits the reception area, the corresponding measurement channel only contributes noise to the respective measurement channel size. If electromagnetic radiation hits the reception area, its reception status will be changed. The electromagnetic radiation causes corresponding signals in the reception area, in particular electrical signals, from which corresponding measurement channel sizes can be determined together with the noise. At least one information variable is determined on the basis of at least one of the respective measurement channel variables. In this case, the corresponding at least one information variable is determined for the non-bundled measurement channels on the basis of at least one of the respective measurement channel variables. For the combination measurement channels, the corresponding at least one information variable is determined on the basis of at least one of the respective combination measurement channel variables.
Die wenigstens eine Informationsgröße charakterisiert einen Überwachungsbereichszu- stand des wenigstens einen Überwachungsbereichs bezogen auf Stellen, von denen elektromagnetische Strahlung zu den entsprechenden Empfangsbereichen der Mess- kanäle gelangen kann. Der Überwachungsbereichszustand hängt davon ab, ob in dem wenigstens einen Überwachungsbereich Stellen vorhanden sind, von denen elektro- magnetische Strahlung ausgehen kann. Ist dies der Fall, können Entfernungen, Rich- tungen und/oder Geschwindigkeiten relativ zu den die elektromagnetische Strahlung empfangenden Empfangsbereichen und/oder Ausdehnungen und/oder Formen der Stellen als Informationsgrößen ermittelt werden. The at least one information variable characterizes a monitoring area status of the at least one monitoring area in relation to points from which electromagnetic radiation can reach the corresponding reception areas of the measurement channels. The status of the monitored area depends on whether there are points in the at least one monitored area from which electromagnetic radiation can emanate. If this is the case, distances, directions and/or speeds relative to the receiving areas receiving the electromagnetic radiation and/or extents and/or shapes of the locations can be determined as information variables.
Vorteilhafterweise kann die Detektionsvorrichtung nach einem Signal-Laufzeitverfahren, insbesondere einem Signalpuls-Laufzeitverfahren, arbeiten. Nach dem Signalpuls- Laufzeitverfahren arbeitende Detektionsvorrichtungen können als Time-of-Flight- System (TOF), indirektes Time-of-Flight-System (iTOF), Light-Detection-and-Ranging- System (LiDAR), Laser-Dettxxion-and-Ranging-System (LaDAR) oder dergleichen aus- gestaltet und bezeichnet werden. Bei einem direkten Signal-Laufzeitverfahren wird eine Laufzeit vom Aussenden von elektromagnetische Strahlung in Form eines Abtastsig- nals, insbesondere eines Signalpulses, mit der Detektionsvorrichtung und dem Emp- fang der entsprechenden reflektierten elektromagnetischen Strahlung mit der Detekti- onsvorrichtung gemessen und daraus eine Entfernung zwischen der Detektionsvorrich- tung und der reflektierenden Stelle, insbesondere dem erfassten Objekt, ermittelt. Alter- nativ kann die Detektionsvorrichtung nach einem sogenannten indirekten Signal- Laufzeitverfahren arbeiten. Dabei kann eine laufzeitbedingte Phasenverschiebung der elektromagnetischen Strahlung, respektive der reflektierten elektromagnetischen Strah- lung, gemessen, daraus die Laufzeit und aus der Laufzeit die Entfernung ermittelt wer- den. Vorteilhafterweise kann die Detektionsvorrichtung als scannendes System ausgestaltet sein. Dabei kann mit elektromagnetischer Strahlung in Form von Abtastsignalen ein Überwachungsbereich abgetastet, also abgescannt, werden. Dazu kann die Ausbrei- tungsrichtung der elektromagnetischen Strahlung über den Überwachungsbereich ge- schwenkt werden. Alternativ kann die Detektionsvorrichtung als sogenanntes Flash- System, insbesondere als Flash-LiDAR, ausgestaltet sein. Dabei kann sich entspre- chende elektromagnetische Strahlung gleichzeitig in einen größeren Teil des Überwa- chungsbereichs oder den gesamten Überwachungsbereich ausbreiten. Advantageously, the detection device can work according to a signal transit time method, in particular a signal pulse transit time method. According to the signal pulse propagation time method working detection devices can be used as a time-of-flight system (TOF), indirect time-of-flight system (iTOF), light detection and ranging system (LiDAR), laser Dettxxion-and -Ranging system (LaDAR) or the like designed and designated. In a direct signal propagation time method, a propagation time from the emission of electromagnetic radiation in the form of a scanning signal, in particular a signal pulse, is measured with the detection device and the reception of the corresponding reflected electromagnetic radiation is measured with the detection device, and from this a distance between the Detecting device and the reflecting point, in particular the detected object determined. Alternatively, the detection device can work according to a so-called indirect signal transit time method. A transit time-related phase shift of the electromagnetic radiation or the reflected electromagnetic radiation can be measured, and the transit time can be determined therefrom, and the distance can be determined from the transit time. The detection device can advantageously be designed as a scanning system. A monitoring area can be scanned, ie scanned, with electromagnetic radiation in the form of scanning signals. For this purpose, the propagation direction of the electromagnetic radiation can be swiveled over the monitored area. Alternatively, the detection device can be designed as a so-called flash system, in particular as a flash LiDAR. Corresponding electromagnetic radiation can simultaneously propagate into a larger part of the monitored area or the entire monitored area.
Vorteilhafterweise kann die Detektionsvorrichtung als laserbasiertes Entfernungsmess- system ausgestaltet sein. Laserbasierte Entfernungsmesssysteme können Laser, ins- besondere Diodenlaser, als Signalquellen aufweisen. Mit Lasern können insbesondere gepulste Lasersignale als elektromagnetische Strahlung gesendet werden. Mit Lasern können Lasersignale in für das menschliche Auge sichtbaren oder nicht sichtbaren Wel- lenlängenbereichen emittiert werden. Entsprechend können Empfänger der Detektions- vorrichtung für die Wellenlänge der ausgesendeten Lasersignale ausgelegte Detekto- ren, insbesondere Punktsensoren, Zeilensensoren und/oder Flächensensoren, im Be- sonderen eine (Lawinen)fotodioden, Photodiodenzeilen, CCD-Sensoren, Active-Pixel- Sensoren, insbesondere CMOS-Sensoren oder dergleichen, aufweisen oder daraus bestehen. Laserbasierte Entfernungsmesssysteme können vorteilhafterweise als La- serscanner ausgestaltet sein. Mit Laserscannern können Überwachungsbereiche mit insbesondere gepulsten Lasersignalen, insbesondere Laserstrahlen, abgetastet wer- den. The detection device can advantageously be designed as a laser-based distance measuring system. Laser-based distance measuring systems can have lasers, in particular diode lasers, as signal sources. In particular, pulsed laser signals can be transmitted as electromagnetic radiation with lasers. Lasers can be used to emit laser signals in wavelength ranges that are visible or invisible to the human eye. Correspondingly, receivers of the detection device can be detectors designed for the wavelength of the emitted laser signals, in particular point sensors, line sensors and/or area sensors, in particular (avalanche) photodiodes, photodiode lines, CCD sensors, active pixel sensors, in particular Have or consist of CMOS sensors or the like. Laser-based distance measuring systems can advantageously be designed as laser scanners. Laser scanners can be used to scan monitored areas with, in particular, pulsed laser signals, in particular laser beams.
Alternativ kann es sich bei der Detektionsvorrichtung um eine andersartiges bildgeben- des System, insbesondere eine Kamera, im Besonderen eine RGB-Kamera, eine NIR- Kamera oder eine SWIR-Kamera, handeln. Mit bildgebenden Systemen kann der Überwachungsbereichszustand, insbesondere Objekte im Überwachungsbereich, ab- gebildet werden. Alternatively, the detection device can be a different type of imaging system, in particular a camera, in particular an RGB camera, an NIR camera or a SWIR camera. The status of the monitored area, in particular objects in the monitored area, can be imaged with imaging systems.
Besonders vorteilhaft kann das erfindungsgemäße Verfahren bei Detektionsvorrichtun- gen verwendet werden, bei denen differenzbildende Bildgebungsverfahren eingesetzt werden, wie insbesondere bei indirekten Time-of-Flight (iToF) Systemen, Time-of-Flight (ToF) Kameras, Photon Mixer Devices oder Gated Imaging Systemen. Ferner kann das erfindungsgemäße Verfahren bei Detektionsvorrichtungen verwendet werden, welche die elektromagnetische Strahlung aktiv erzeugt. Mit der aktiv erzeugten elektromagnetische Strahlung können Überwachungsbereiche abgetastet werden. Die elektromagnetische Strahlung kann an reflektierenden Stellen, insbesondere Objekten, in den Überwachungsbereichen reflektiert und als elektromagnetische streicht es Echo- Strahlung von der Detektionsvorrichtung, insbesondere den Empfangsbereichen, emp- fangen werden. The method according to the invention can be used particularly advantageously in detection devices in which differential imaging methods are used, such as in particular in indirect time-of-flight (iToF) systems, time-of-flight (ToF) cameras, photon mixer devices or gated imaging systems. Furthermore, the method according to the invention can be used in detection devices which actively generate the electromagnetic radiation. Monitoring areas can be scanned with the actively generated electromagnetic radiation. The electromagnetic radiation can be reflected at reflecting points, in particular objects, in the monitoring areas and can be received as electromagnetic echo radiation by the detection device, in particular the reception areas.
Alternativ kann das erfindungsgemäße Verfahren bei Detektionsvorrichtungen verwen- det werden, mit denen extern erzeugte elektromagnetische Strahlung empfangen wird. Dabei können an Stellen, insbesondere Objekten, im Überwachungsbereich reflektierte extern erzeugte elektromagnetische Strahlung oder von Stellen, insbesondere Objek- ten, im Überwachungsbereich erzeugte elektromagnetische Strahlung mit der Detekti- onsvorrichtung empfangen werden. Alternatively, the method according to the invention can be used in detection devices with which externally generated electromagnetic radiation is received. Externally generated electromagnetic radiation reflected at locations, in particular objects, in the monitored area or electromagnetic radiation generated by locations, in particular objects, in the monitored area can be received with the detection device.
Vorteilhafterweise kann die Erfindung bei Fahrzeugen, insbesondere Kraftfahrzeugen, verwendet werden. Vorteilhafterweise kann die Erfindung bei Landfahrzeugen, insbe- sondere Personenkraftwagen, Lastkraftwagen, Bussen, Motorrädern oder dergleichen, Luftfahrzeugen, insbesondere Drohnen, und/oder Wasserfahrzeugen verwendet wer- den. Die Erfindung kann auch bei Fahrzeugen eingesetzt werden, die autonom oder wenigstens teilautonom betrieben werden können. Die Erfindung ist jedoch nicht be- schränkt auf Fahrzeuge. Sie kann auch im stationären Betrieb, in der Robotik und/oder bei Maschinen, insbesondere Bau- oder Transportmaschinen, wie Kränen, Baggern oder dergleichen, eingesetzt werden. The invention can advantageously be used in vehicles, in particular motor vehicles. The invention can advantageously be used in land vehicles, in particular passenger cars, trucks, buses, motorcycles or the like, aircraft, in particular drones, and/or water vehicles. The invention can also be used in vehicles that can be operated autonomously or at least partially autonomously. However, the invention is not limited to vehicles. It can also be used in stationary operation, in robotics and/or in machines, in particular construction or transport machines such as cranes, excavators or the like.
Die Detektionsvorrichtung kann vorteilhafterweise mit wenigstens einer elektronischen Steuervorrichtung eines Fahrzeugs oder einer Maschine, insbesondere einem Fahrer- assistenzsystem oder dergleichen, verbunden oder Teil einer solchen sein. Auf diese Weise kann wenigstens ein Teil der Funktionen, insbesondere Fahrfunktionen, des Fahrzeugs oder der Maschine autonom oder teilautonom ausgeführt werden. The detection device can advantageously be connected to at least one electronic control device of a vehicle or a machine, in particular a driver assistance system or the like, or be part of one. In this way, at least some of the functions, in particular driving functions, of the vehicle or machine can be carried out autonomously or partially autonomously.
Die Detektionsvorrichtung kann zur Erfassung von stehenden oder bewegten Objekten, insbesondere Fahrzeugen, Personen, Tieren, Pflanzen, Hindernissen, Fahr- bahnunebenheiten, insbesondere Schlaglöchern oder Steinen, Fahrbahnbegrenzungen, Verkehrszeichen, Freiräumen, insbesondere Parklücken, Niederschlag oder derglei- chen, und/oder von Bewegungen und/oder Gesten eingesetzt werden. The detection device can be used to detect stationary or moving objects, in particular vehicles, people, animals, plants, obstacles, bumps in the road, in particular potholes or stones, lane boundaries, traffic signs, free spaces, in particular parking spaces, precipitation or the like, and/or movements and/or gestures.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens kann zu wenigstens einem Kombi- Messkanal wenigstens ein Kombi-Annahmebereich für die entsprechende aus den Vali- dierungs-Messkanalgrößen der gebündelten Messkanäle kombinierte Kombi- Validierungs-Messkanalgröße ermittelt werden, für wenigstens einen Kombi-Messkanal geprüft werden, ob die entsprechende Kombi-Validierungs-Messkanalgröße in dem ent- sprechenden Kombi-Aufnahmebereich liegt, falls die Kombi-Validierungs- Messkanalgröße in dem entsprechenden Kombi-Annahmebereich liegt, wenigstens eine Kombi-Messkanalgröße dieses Kombi-Messkanals zur Ermittlung wenigstens einer In- formationsgröße verwendet wird, andernfalls die Kombi-Messkanalgrößen des wenigs- tens einen Kombi-Messkanals und die Messkanalgrößen der Messkanäle des wenigs- tens einen Kombi-Messkanals nicht zur Ermittlung wenigstens einer Informationsgröße verwendet werden. Auf diese Weise können Messkanäle, deren Validierungs- Messkanalgrößen nicht in dem jeweiligen Annahmebereich liegen und deren Messka- nalgrößen einzeln betrachtet nicht zur Ermittlung von Informationsgrößen verwendet werden können, gemeinsam betrachtet werden. In an advantageous embodiment of the method, at least one combination acceptance range for the corresponding combination validation measurement channel size combined from the validation measurement channel sizes of the bundled measurement channels can be determined for at least one combination measurement channel, for at least one combination measurement channel it can be checked whether the corresponding combination validation measurement channel size is in the corresponding combination recording area, if the combination validation measurement channel size is in the corresponding combination acceptance range, at least one combination measurement channel size of this combination measurement channel is used to determine at least one information variable , otherwise the combination measurement channel sizes of the at least one combination measurement channel and the measurement channel sizes of the measurement channels of the at least one combination measurement channel are not used to determine at least one information variable. In this way, measurement channels whose validation measurement channel sizes are not in the respective acceptance range and whose measurement channel sizes, viewed individually, cannot be used to determine information variables, can be considered together.
Durch die gezielte Bündelung der Messkanäle mit benachbarten Empfangsbereichen, deren Messkanalgrößen nicht innerhalb des vorgebbaren Annahmebereichs liegen, kann auch elektromagnetische Strahlung erfasst und weiterverarbeitet werden, welche von Stellen, insbesondere Objekten, kommt, welche schwach reflektieren und/oder in großer Entfernung sind. So kann insgesamt die Empfindlichkeit der Detektionsvorrich- tung verbessert werden. Through the targeted bundling of the measurement channels with neighboring receiving areas whose measurement channel sizes are not within the predefinable acceptance range, electromagnetic radiation can also be detected and further processed which comes from places, in particular objects, which reflect weakly and/or are at a great distance. In this way, the overall sensitivity of the detection device can be improved.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens kann, falls die Kombi- Validierungs-Messkanalgröße wenigstens eines Kombi-Messkanals nicht in dem ent- sprechenden Kombi-Annahmebereich liegt, ein Teil der Messkanäle, welche zuvor ge- bündelt wurden, in wenigstens einer anderen Kombination neu zu wenigstens einem anderen Kombi-Messkanal gebündelt werden, die Messkanalgrößen der neu gebündel- ten Messkanäle kombiniert werden, zu dem wenigstens einem anderen Kombi- Messkanal wenigstens ein Kombi-Annahmebereich für die entsprechende aus den Vali- dierungs-Messkanalgrößen der neue gebündelten Messkanäle kombinierte Kombi- Validierungs-Messkanalgröße ermittelt werden, für den wenigstens einen anderen Kombi-Messkanal geprüft werden, ob die entsprechende Kombi-Validierungs- Messkanalgröße in dem entsprechenden Kombi-Aufnahmebereich liegt, falls die Kombi- Validierungs-Messkanalgröße in dem entsprechenden Kombi-Annahmebereich liegt, wenigstens eine Kombi-Messkanalgröße dieses Kombi-Messkanals zur Ermittlung we- nigstens einer Informationsgröße verwendet wird, andernfalls die Kombi- Messkanalgrößen des wenigstens einen Kombi-Messkanals und die Messkanalgrößen der Messkanäle des wenigstens einen Kombi-Messkanals nicht zur Ermittlung wenigs- tens einer Informationsgröße verwendet werden. Auf diese Weise können die Emp- fangsbereiche, welche möglicherweise elektromagnetische Strahlung von Stellen, ins- besondere Objekten, aus dem wenigstens einen Überwachungsbereich empfangen, weiter eingegrenzt werden. Empfangsbereiche, welche nicht von elektromagnetischer Strahlung getroffen werden und daher lediglich das Signal-Rausch-Verhältnis des Kom- bi-Messkanals verschlechtern, können so sukzessive bei Bündelung der betroffenen Messkanäle ausgelassen werden. Dadurch kann das Signal-Rausch-Verhältnis in dem entsprechenden Kombi-Messkanal verbessert werden. Durch ein weiter verbessertes Signal-Rausch-Verhältnis kann so die Empfindlichkeit für schwache elektromagnetische Strahlung, welche beispielsweise von schwach reflektierenden Stellen, insbesondere Objekt und/oder weit entfernten Stellen, insbesondere Objekten kommen, verbessert werden. In a further advantageous embodiment of the method, if the combination validation measurement channel size of at least one combination measurement channel is not in the corresponding combination acceptance range, some of the measurement channels that were previously bundled can be re-combined in at least one other way be bundled to form at least one other combination measurement channel, the measurement channel sizes of the newly bundled measurement channels are combined, to the at least one other combination measurement channel, at least one combination acceptance range for the corresponding one from the validation validation measurement channel sizes of the new bundled measurement channels are determined, for the at least one other combination measurement channel it is checked whether the corresponding combination validation measurement channel size is in the corresponding combination recording area, if the combination validation measurement channel size is in the corresponding combination acceptance range, at least one combination measurement channel variable of this combination measurement channel is used to determine at least one information variable, otherwise the combination measurement channel variables of the at least one combination measurement channel and the measurement channel variables of the measurement channels of the at least one combination measurement channel are not used can be used to determine at least one information variable. In this way, the reception areas which may receive electromagnetic radiation from locations, in particular objects, from the at least one monitoring area can be further delimited. Reception areas that are not affected by electromagnetic radiation and therefore only worsen the signal-to-noise ratio of the combined measurement channel can be successively omitted when bundling the affected measurement channels. As a result, the signal-to-noise ratio in the corresponding combined measurement channel can be improved. A further improved signal-to-noise ratio can thus improve the sensitivity to weak electromagnetic radiation, which comes, for example, from weakly reflecting locations, in particular objects, and/or far away locations, in particular objects.
Vorteilhafterweise können mehrere unterschiedliche Kombi-Messkanäle realisiert wer- den. Die Messkanalgrößen der Kombi-Messkanäle, welche die besten Ergebnisse beim Vergleich der jeweiligen Kombi Validierungs-Messkanalgrößen mit den entsprechenden Kombi-Annahmebereich ergeben, können zur Ermittlung der Informationsgrößen her- angezogen werden. Advantageously, several different combination measurement channels can be implemented. The measurement channel sizes of the combination measurement channels, which produce the best results when comparing the respective combination validation measurement channel sizes with the corresponding combination acceptance range, can be used to determine the information quantities.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens kann der wenigstens ei- ne Annahmebereich für die Validierungs-Messkanalgrößen und/oder der wenigstens eine Kombi-Annahmebereich für die Kombi-Validierungs-Messkanalgrößen mit einem jeweiligen Schwellenwert definiert werden und die Validierungs-Messkanalgrößen als innerhalb des entsprechenden Annahmebereichs liegend und/oder die Kombi- Validierungs-Messkanalgrößen als innerhalb des entsprechenden Kombi- Annahmebereichs liegend betrachtet werden, wenn diese größer sind, als der entspre- chende Schwellenwert. Auf diese Weise kann der entsprechende Annahmebereich und/oder der entsprechende Kombi-Annahmebereich mit lediglich einer Größe, nämlich dem Schwellenwert, definiert werden. Bei der Prüfung, ob die jeweilige Validierungs- Messkanalgröße und/oder die Kombi-Validierungs-Messkanalgröße in wenigstens ei- nem vorgebbaren Annahmebereich beziehungsweise Kombi-Annahmebereich liegen, muss so lediglich geprüft werden, ob die entsprechenden Validierungs- Messkanalgrößen beziehungsweise die Kombi-Validierungs-Messkanalgrößen über oder unter dem entsprechenden Schwellenwert liegen. In a further advantageous embodiment of the method, the at least one acceptance range for the validation measurement channel sizes and/or the at least one combination acceptance range for the combination validation measurement channel sizes can be defined with a respective threshold value and the validation measurement channel sizes as within the corresponding one range of acceptance and/or the combi-validation measurement channel sizes as within the corresponding combi- are considered lying within the acceptance range if these are greater than the corresponding threshold value. In this way, the corresponding acceptance range and/or the corresponding combined acceptance range can be defined with only one variable, namely the threshold value. When checking whether the respective validation measurement channel size and/or the combination validation measurement channel size is in at least one predefinable acceptance range or combination acceptance range, it is only necessary to check whether the corresponding validation measurement channel sizes or the combination validation Measurement channel sizes are above or below the corresponding threshold.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens kann eine räumliche An- ordnung der Empfangsbereiche wenigstens eines Kombi-Messkanals wenigstens einem Mustererkennungsverfahren unterzogen werden, und aus dem Ergebnis des wenigs- tens einen Mustererkennungsverfahrens auf Eigenschaften der Stelle, insbesondere des Objekts, in dem wenigstens einen Überwachungsbereichs geschlossen werden, von der die mit den Empfangsbereichen empfangene elektromagnetische Strahlung stammt. Auf diese Weise können weitergehende Informationen aus dem Überwa- chungsbereich gewonnen werden. Insbesondere können über das Mustererkennungs- verfahren Formen von Objekten im Überwachungsbereich, von denen die empfangene elektromagnetische Strahlung kommt, erkannt und gegebenenfalls bekannten Objekten zugeordnet werden. In a further advantageous embodiment of the method, a spatial arrangement of the reception areas of at least one combined measuring channel can be subjected to at least one pattern recognition method, and from the result of the at least one pattern recognition method to properties of the location, in particular of the object, in the at least one monitoring area be closed, from which the electromagnetic radiation received with the receiving areas originates. In this way, further information can be obtained from the monitored area. In particular, using the pattern recognition method, shapes of objects in the surveillance area, from which the received electromagnetic radiation comes, can be recognized and possibly assigned to known objects.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens können mit den Emp- fangsbereichen elektromagnetische Signale als elektromagnetische Strahlung aus dem wenigstens einen Überwachungsbereich empfangen werden und mit den entsprechen- den Messkanälen, insbesondere den Empfangsbereichen, wenigstens aus den jeweili- gen elektromagnetischen Signalen Empfangsgrößen, insbesondere elektrische Emp- fangssingale, erzeugt werden, welche direkt als Messkanalgrößen verwendet werden können und/oder zu Messkanalgrößen weiterverarbeitet werden können. Elektromagne- tische Strahlung in Form von elektromagnetischen Signalen kann zusätzliche Informati- onen, insbesondere Modulationen und/oder Signallängen, aufweisen. Die Verwendung von Signalen als elektromagnetische Strahlung eignet sich besonders bei der Verwen- dung der Detektionsvorrichtung als LiDAR-System. Die elektromagnetische Strahlung, insbesondere die elektromagnetischen Signale, aus dem Überwachungsbereich können in Empfangsgrößen umgewandelt werden. Die Empfangsgrößen können insbesondere mit wenigstens einer Auswerteeinrichtung der Detektionsvorrichtung direkt als Messkanalgrößen verwendet werden oder zu Messka- nalgrößen weiterverarbeitet werden. In a further advantageous embodiment of the method, electromagnetic signals can be received as electromagnetic radiation from the at least one monitoring area with the receiving areas and received quantities, in particular electrical emp - fangsingale, are generated, which can be used directly as measurement channel sizes and / or can be further processed to measurement channel sizes. Electromagnetic radiation in the form of electromagnetic signals can have additional information, in particular modulations and/or signal lengths. The use of signals as electromagnetic radiation is particularly suitable when using the detection device as a LiDAR system. The electromagnetic radiation, in particular the electromagnetic signals, from the monitored area can be converted into received quantities. The received variables can be used directly as measurement channel variables, in particular with at least one evaluation device of the detection device, or can be processed further to form measurement channel variables.
Vorteilhafterweise kann die jeweiligenelektromagnetische Strahlung, insbesondere elektromagnetische Signale, in elektrische Empfangssignale umgewandelt werden. Elektrische Empfangssignale können mit elektrischen Auswerteeinrichtungen, wie bei- spielsweise Prozessoren oder dergleichen, verarbeitet werden. The respective electromagnetic radiation, in particular electromagnetic signals, can advantageously be converted into electrical reception signals. Electrical reception signals can be processed with electrical evaluation devices such as processors or the like.
Vorteilhafterweise können Licht, insbesondere Laserstrahlen, als elektromagnetische Strahlung verwendet werden. Auf diese Weise kann die Detektionsvorrichtung als opti- sche Detektionsvorrichtung ausgestaltet werden. Advantageously, light, in particular laser beams, can be used as electromagnetic radiation. In this way, the detection device can be configured as an optical detection device.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens kann wenigstens eine Messkanalgröße, insbesondere ein elektrisches Messkanalsignal, eines Messkanals aus wenigstens einer Empfangsgröße, insbesondere einem elektrischen Empfangssig- nal, welche mit dem Messkanal, insbesondere mit dem entsprechenden Empfangsbe- reich, aus auf den entsprechenden Empfangsbereich treffende elektromagnetischer Strahlung ermittelt wird, und/oder aus wenigstens einem Messkanalrauschen des Messkanals gebildet oder wenigstens mitgebildet werden. Auf diese Weise kann mithilfe der wenigstens einen Messkanalgröße der Überwachungsbereichszustands genauer ermittelt werden. In a further advantageous embodiment of the method, at least one measurement channel variable, in particular an electrical measurement channel signal, of a measurement channel can consist of at least one reception variable, in particular an electrical reception signal, which with the measurement channel, in particular with the corresponding reception area, impinges on the corresponding reception area electromagnetic radiation is determined, and/or formed from at least one measurement channel noise of the measurement channel or at least formed in part. In this way, the status of the monitoring area can be determined more precisely using the at least one measurement channel variable.
Die wenigstens eine Messkanalgröße kann aus wenigstens einer Empfangsgröße, wel- che von elektromagnetischer Strahlung aus dem wenigstens einen Überwachungsbe- reich herrührt, und gegebenenfalls wenigstens einem Messkanalrauschen zusammen- gesetzt sein. The at least one measurement channel variable can be composed of at least one received variable, which originates from electromagnetic radiation from the at least one monitoring area, and optionally at least one measurement channel noise.
Falls der entsprechende Empfangsbereich keine elektromagnetische Strahlung aus dem wenigstens einen Überwachungsbereich empfängt, kann die wenigstens eine Messkanalgröße lediglich aus einem Messkanalrauschen bestehen. Dies kann der Fall sein, wenn sich in dem wenigstens einen Überwachungsbereich keine Stelle, insbeson- dere kein Objekt, befindet, welche elektromagnetische Strahlung zu dem betreffenden Empfangsbereich sendet oder dorthin reflektiert. If the corresponding reception area does not receive any electromagnetic radiation from the at least one monitoring area, the at least one measurement channel variable can only consist of measurement channel noise. This may be the case if there is no point in the at least one monitoring area, in particular no object, which sends electromagnetic radiation to the receiving area in question or reflects it there.
Mit der Erfindung wird ermöglicht, dass Empfangsbereiche und Messkanäle, bei wel- chen die Messkanalgröße lediglich aus Messkanalrauschen besteht, für die Bestim- mung von Informationsgrößen verworfen werden. Auf diese Weise kann das Risiko von Fehlmessungen verringert werden. The invention makes it possible for reception areas and measurement channels, in which the measurement channel variable consists only of measurement channel noise, to be discarded for the determination of information variables. In this way, the risk of incorrect measurements can be reduced.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens kann mit wenigstens ei- ner Sendeeinrichtung insbesondere der Detektionsvorrichtung elektromagnetische Ab- tast-Strahlung, insbesondere wenigstens ein Abtastsignal, in den wenigstens einen Überwachungsbereich gesendet wird und elektromagnetische Echo-Strahlung, insbe- sondere wenigstens ein Echosignal, von in dem Überwachungsbereich reflektierte elektromagnetischer Abtast-Strahlung mit wenigstens einem Empfangsbereich Detekti- onsvorrichtung empfangen werden. Auf diese Weise kann der Überwachungsbereich mit der elektromagnetische Abtast-Strahlung insbesondere auf reflektierende Stellen, im Besonderen auf Objekte, abgetastet werden. Die entsprechende elektromagnetische Echo-Strahlung kann der elektromagnetische Abtast-Strahlung zugeordnet werden. So können insbesondere durch Laufzeitverfahren oder dergleichen Entfernungen von Ob- jekten relativ zur Detektionsvorrichtung ermittelt werden. In a further advantageous embodiment of the method, at least one transmission device, in particular the detection device, can be used to send electromagnetic scanning radiation, in particular at least one scanning signal, into the at least one monitoring area and electromagnetic echo radiation, in particular at least one echo signal, from electromagnetic scanning radiation reflected in the monitoring area can be received with at least one receiving area detection device. In this way, the monitoring area can be scanned with the electromagnetic scanning radiation, in particular for reflective points, in particular for objects. The corresponding electromagnetic echo radiation can be assigned to the electromagnetic scanning radiation. In particular, distances from objects relative to the detection device can be determined using run-time methods or the like.
Vorteilhafterweise kann die elektromagnetische Abtast-Strahlung in Form von elektro- magnetischen Abtastsignalen realisiert werden. Auf diese Weise können mit elektro- magnetischer Abtast-Strahlung weitere Informationen insbesondere in Form von Modu- lation und/oder Signallängen übermittelt werden. Auf diese Weise kann die Zuordnung der elektromagnetischen Abtast-Strahlung zu der elektromagnetischen Echo-Strahlung weiter verbessert, insbesondere vereinfacht, werden. The electromagnetic scanning radiation can advantageously be implemented in the form of electromagnetic scanning signals. In this way, further information can be transmitted with electromagnetic scanning radiation, in particular in the form of modulation and/or signal lengths. In this way, the assignment of the electromagnetic scanning radiation to the electromagnetic echo radiation can be further improved, in particular simplified.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens können mittels wenigs- tens einer Laufzeitbestimmung, insbesondere einer direkten Laufzeitbestimmung und/oder einer indirekten Laufzeitbestimmung, von gesendeter elektromagnetischer Abtast-Strahlung und jeweilige elektromagnetischer Echo-Strahlung wenigstens eine Entfernung einer die elektromagnetische Abtast-Strahlung reflektierenden Stelle, insbe- sondere wenigstens eines Objekts, relativ zu der Detektionsvorrichtung als Informati- onsgrößen zu den Überwachungsbereich ermittelt werden. Auf diese Weise können Entfernungen genauer ermittelt werden. In a further advantageous embodiment of the method, by means of at least one transit time determination, in particular a direct transit time determination and/or an indirect transit time determination, of transmitted electromagnetic scanning radiation and respective electromagnetic echo radiation at least one distance of a point reflecting the electromagnetic scanning radiation in particular special at least one object, relative to the detection device as information onsparameters are determined for the surveillance area. In this way, distances can be determined more accurately.
Mit direkten Laufzeitbestimmungen können Entfernungen direkt bestimmt werden. With direct transit time determinations, distances can be determined directly.
Mithilfe von indirekten Laufzeitbestimmungen können Entfernungen noch genauer er- mittelt werden. Distances can be determined even more precisely with the help of indirect transit time determinations.
Ferner wird die Aufgabe erfindungsgemäß bei der Detektionsvorrichtung dadurch ge- löst, dass die Detektionsvorrichtung Mittel zur Zuweisung von Messkanalgrößen als Va- lidierungs-Messkanalgrößen, zur Prüfung, ob Validierungs-Messkanalgrößen von Messkanälen innerhalb eines vorgebbaren Annahmebereichs liegen, und zur Bünde- lung von Messkanälen, deren jeweilige Validierungs-Messkanalgrößen nicht in den An- nahmebereich liegen und deren Empfangsbereiche benachbart sind, zu wenigstens einem Kombi-Messkanal und zur Kombinierung von deren Messkanalgrößen zu Kombi- Messkanalgrößen, aufweist. Furthermore, the object is achieved according to the invention with the detection device in that the detection device has means for assigning measurement channel sizes as validation measurement channel sizes, for checking whether validation measurement channel sizes of measurement channels are within a definable acceptance range, and for bundling measurement channels , whose respective validation measurement channel sizes are not in the acceptance range and whose reception areas are adjacent, to at least one combination measurement channel and for combining their measurement channel sizes to combination measurement channel sizes.
Erfindungsgemäß weist die Detektionsvorrichtung Mittel auf zur Durchführung des er- findungsgemäßen Verfahrens. Die Mittel zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens können auf softwaremäßigem und/oder hardwaremäßigem Wege realisiert sein. According to the invention, the detection device has means for carrying out the method according to the invention. The means for carrying out the method according to the invention can be implemented in the form of software and/or hardware.
Vorteilhafterweise können in der Detektionsvorrichtung ohnehin vorhandene hardware- mäßige Mittel zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens verwendet werden. Auf diese Weise muss die Hardware der Detektionsvorrichtung nicht speziell angepasst werden. Advantageously, hardware means already present in the detection device can be used to carry out the method according to the invention. In this way, the hardware of the detection device does not have to be specially adapted.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform kann die Detektionsvorrichtung wenigstens ei- ne Sendeeinrichtung zum Senden von elektromagnetischer Abtast-Strahlung, insbe- sondere Abtastsignalen, in dem wenigstens einen Überwachungsbereich aufweisen. Auf diese Weise kann mit der Detektionsvorrichtung gezielt elektromagnetische Abtast- Strahlung in den Überwachungsbereich gesendet werden, welche an Stellen, insbeson- dere Objekten, in dem wenigstens einen Überwachungsbereich reflektiert und als elekt- romagnetische Echo-Strahlung mit den getroffenen Empfangsbereichen der Detekti- onsvorrichtung empfangen werden kann. So kann der wenigstens eine Überwachungs- bereich gezielt auf reflektierende Stellen, insbesondere auf Objekte, hin abgetastet werden. So können durch entsprechende Verarbeitung der elektromagnetischen Abtast- Strahlung und der entsprechenden elektromagnetischen Echo-Strahlung Informationen über den Überwachungsbereich, insbesondere Entfernungen, Richtungen und/oder Ge- schwindigkeiten von reflektierenden Stellen, insbesondere Objekten, im Überwa- chungsbereich relativ zur Detektionsvorrichtung als Informationsgrößen ermittelt wer- den. In an advantageous embodiment, the detection device can have at least one transmission device for transmitting electromagnetic scanning radiation, in particular scanning signals, in the at least one monitoring area. In this way, the detection device can be used to send targeted electromagnetic scanning radiation into the surveillance area, which is whose objects are reflected in the at least one monitoring area and can be received as electromagnetic echo radiation with the affected receiving areas of the detection device. In this way, the at least one monitoring area can be scanned in a targeted manner for reflective points, in particular for objects. By appropriate processing of the electromagnetic scanning radiation and the corresponding electromagnetic echo radiation, information about the monitoring area, in particular distances, directions and/or speeds of reflecting points, in particular objects, in the monitoring area relative to the detection device can be determined as information variables - the.
Außerdem wird die Aufgabe erfindungsgemäß bei dem Fahrzeug dadurch gelöst, dass die Detektionsvorrichtung Mittel zur Zuweisung von Messkanalgrößen als Validierungs- Messkanalgrößen, zur Prüfung, ob Validierungs-Messkanalgrößen von Messkanälen innerhalb eines vorgebbaren Annahmebereichs liegen, und zur Bündelung von Mess- kanälen, deren jeweilige Validierungs-Messkanalgrößen nicht in den Annahmebereich liegen und deren Empfangsbereiche benachbart sind, zu wenigstens einem Kombi- Messkanal und zur Kombinierung von deren Messkanalgrößen zu Kombi- Messkanalgrößen, aufweist. In addition, the object is achieved according to the invention in the vehicle in that the detection device has means for assigning measurement channel sizes as validation measurement channel sizes, for checking whether validation measurement channel sizes of measurement channels are within a specifiable acceptance range, and for bundling measurement channels, their respective validation -Measurement channel sizes are not in the acceptance range and their reception areas are adjacent to at least one combination measurement channel and for combining their measurement channel sizes to combination measurement channel sizes.
Vorteilhafterweise kann das Fahrzeug wenigstens ein Fahrerassistenzsystem aufwei- sen. Mithilfe eines Fahrerassistenzsystems kann das Fahrzeug autonom oder teilauto- nom betrieben werden. The vehicle can advantageously have at least one driver assistance system. With the help of a driver assistance system, the vehicle can be operated autonomously or semi-autonomously.
Vorteilhafterweise kann wenigstens eine Detektionsvorrichtung funktional mit wenigs- tens einem Fahrerassistenzsystem verbunden sein. Auf diese Weise können Informati- onen über den wenigstens einen Überwachungsbereich, insbesondere Objektinformati- onen, die mit der wenigstens eine Detektionsvorrichtung ermittelt werden, von dem we- nigstens einen Fahrerassistenzsystem zur Steuerung eines autonomen oder teilauto- nomen Betriebs von Funktionen, insbesondere Fahrfunktionen, des Fahrzeuges heran- gezogen werden. At least one detection device can advantageously be functionally connected to at least one driver assistance system. In this way, information about the at least one monitoring area, in particular object information, which is determined using the at least one detection device, can be used by the at least one driver assistance system to control autonomous or semi-autonomous operation of functions, in particular driving functions, of the vehicle.
Im Übrigen gelten die im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren, der erfindungsgemäßen Detektionsvorrichtung und dem erfindungsgemäßen Fahrzeug und deren jeweiligen vorteilhaften Ausgestaltungen aufgezeigten Merkmale und Vorteile untereinander entsprechend und umgekehrt. Die einzelnen Merkmale und Vorteile kön- nen selbstverständlich untereinander kombiniert werden, wobei sich weitere vorteilhafte Wirkungen einstellen können, die über die Summe der Einzelwirkungen hinausgehen. Otherwise apply in connection with the method according to the invention, the detection device according to the invention and the vehicle according to the invention and their respective advantageous configurations shown features and advantages with each other accordingly and vice versa. The individual features and advantages can, of course, be combined with one another, in which case further advantageous effects can arise that go beyond the sum of the individual effects.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen Brief description of the drawings
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nach- folgenden Beschreibung, in der Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeich- nung näher erläutert werden. Der Fachmann wird die in der Zeichnung, der Beschrei- bung und den Ansprüchen in Kombination offenbarten Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen. Es zeigen schematisch Further advantages, features and details of the invention result from the following description, in which exemplary embodiments of the invention are explained in more detail with reference to the drawing. The person skilled in the art will expediently also consider the features disclosed in combination in the drawing, the description and the claims individually and combine them into further meaningful combinations. It show schematic
Figur 1 ein Fahrzeug in der Vorderansicht mit einem Fahrerassistenzsystem und einem LiDAR-System zur Überwachung eines Überwachungsbereichs in Fahrtrichtung vor dem Fahrzeug; FIG. 1 shows a front view of a vehicle with a driver assistance system and a LiDAR system for monitoring a monitoring area in front of the vehicle in the direction of travel;
Figur 2 eine Funktionsdarstellung des Fahrzeugs mit dem Fahrerassistenzsystem und dem LiDAR-System aus der Figur 1 ; FIG. 2 shows a functional representation of the vehicle with the driver assistance system and the LiDAR system from FIG. 1;
Figur 3 eine Vorderansicht eines Empfängers einer Empfangseinrichtung des Li- DAR-Systems aus den Figuren 1 und 2, wobei der Empfänger eine Viel- zahl von Pixeln aufweist, welche Teile von bündelbaren Messkanälen sind;FIG. 3 shows a front view of a receiver of a receiving device of the LiDAR system from FIGS. 1 and 2, the receiver having a large number of pixels which are parts of measurement channels that can be bundled;
Figur 4 ein Signalstärke-Zeit-Diagramm mit Differenzbildern, welche aus einem elektromagnetischen Echosignal eines reflektierten elektromagnetischen Abtastsignals des LiDAR-Systems aus den Figuren 1 und 2 mit einem Messkanal ermittelt werden und welche einen Empfangsverlauf des Echo- signals in Form einer Dreieckskurve definieren, wobei die Amplitude des Empfangsverlaufs größer ist als ein Schwellenwert; 4 shows a signal strength-time diagram with difference images, which are determined from an electromagnetic echo signal of a reflected electromagnetic scanning signal of the LiDAR system from FIGS. 1 and 2 with a measurement channel and which define a reception course of the echo signal in the form of a triangular curve, where the amplitude of the reception waveform is greater than a threshold;
Figur 5 ein Signalstärke-Zeit-Diagramm mit Differenzbildern entsprechend der Fi- gur 4, wobei die Amplitude des Empfangsverlaufs aufgrund eines schwa- chen Echosignals kleiner ist als der Schwellenwert; FIG. 5 shows a signal strength-time diagram with differential images corresponding to FIG. 4, the amplitude of the reception curve being smaller than the threshold value due to a weak echo signal;
Figur 6 ein Signalstärke-Zeit-Diagramm entsprechend den Figuren 4 und 5 mit Kombi-Differenzbildern, welche aus den Differenzbildern von beispielhaft vier Messkanälen zusammengesetzt sind, wobei die Kombi-Differenzbilder aufgrund eines schwachen Echosignals einen Empfangsverlauf des Echo- signals in Form einer Geraden definieren, sodass die Amplitude des Emp- fangsverlaufs Null ist; 6 shows a signal strength-time diagram corresponding to FIGS. 4 and 5 with combined differential images which are composed of the differential images of four measurement channels, for example, the combined differential images showing a course of reception of the echo signal due to a weak echo signal define the signal in the form of a straight line, so that the amplitude of the reception curve is zero;
Figur 7 eine Signalstärke-Zeit-Diagramm entsprechend der Figur 6 mit Kombi- Differenzbildern, welche aufgrund eines ausreichend starken Echosignals einen Empfangsverlauf in Form einer Dreieckskurve definieren, wobei die Amplitude des Empfangsverlaufs größer ist als ein Kombi-Schwellenwert. 7 shows a signal strength-time diagram corresponding to FIG. 6 with combination differential images which, due to a sufficiently strong echo signal, define a reception curve in the form of a triangular curve, the amplitude of the reception curve being greater than a combination threshold value.
In den Figuren sind gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen. The same components are provided with the same reference symbols in the figures.
Ausführungsform(en) der Erfindung embodiment(s) of the invention
In der Figur 1 ist ein Fahrzeug 10 beispielhaft in Form eines Personenkraftwagens in der Vorderansicht gezeigt. Figur 2 zeigt eine Funktionsdarstellung eines Teils des Fahr- zeugs 10. FIG. 1 shows a front view of a vehicle 10 by way of example in the form of a passenger car. Figure 2 shows a functional representation of part of the vehicle 10.
Das Fahrzeug 10 verfügt über eine Detektionsvorrichtung beispielhaft in Form eines LiDAR-Systems 12. Das LiDAR-System 12 ist beispielhaft in der vorderen Stoßstange des Fahrzeugs 10 angeordnet. Mit dem LiDAR-System 12 kann ein Überwachungsbe- reich 14 in Fahrtrichtung 16 vor dem Fahrzeug 10 auf Objekte 18 hin überwacht wer- den. Das LiDAR-System 12 kann auch an anderer Stelle am Fahrzeug 10 angeordnet und anders ausgerichtet sein. Mit dem LiDAR-System 12 können Objektinformationen, beispielsweise Entfernungen 20, Richtungen und Geschwindigkeiten von Objekten 18 relativ zum Fahrzeug 10, respektive zum LiDAR-System 12, ermittelt werden. The vehicle 10 has a detection device, for example in the form of a LiDAR system 12. The LiDAR system 12 is arranged in the front bumper of the vehicle 10, for example. With the LiDAR system 12, a monitoring area 14 in the direction of travel 16 in front of the vehicle 10 can be monitored for objects 18. The LiDAR system 12 can also be arranged elsewhere on the vehicle 10 and oriented differently. The LiDAR system 12 can be used to determine object information, for example distances 20, directions and speeds of objects 18 relative to the vehicle 10 or to the LiDAR system 12.
Bei den Objekten 18 kann es sich um stehende oder bewegte Objekte, beispielsweise um andere Fahrzeuge, Personen, Tiere, Pflanzen, Hindernisse, Fahrbahnunebenheiten, beispielsweise Schlaglöcher oder Steine, Fahrbahnbegrenzungen, Verkehrszeichen, Freiräume, Beispielweise Parklücken, Niederschlag oder dergleichen handeln. The objects 18 can be stationary or moving objects, for example other vehicles, people, animals, plants, obstacles, bumps in the road, for example potholes or stones, road boundaries, traffic signs, open spaces, for example parking spaces, precipitation or the like.
Im Folgenden wird der einfacheren Erläuterung wegen jedes Objekt 18 mit einem einzi- gen Objektziel gleichgesetzt. Ein Objektziel ist eine Stelle eines Objekts 18, an dem elektromagnetische Abtast-Strahlung in Form von elektromagnetischen Abtastsignalen 22, welche von dem LiDAR-System 12 in den Überwachungsbereich 14 gesendet wer- den, reflektiert werden können. Jedes Objekt 18 weist in der Regel mehrere solcher Objektziele auf. Das LiDAR-System 12 ist mit einem Fahrerassistenzsystem 24 des Fahrzeugs 10 ver- bunden. Mit dem Fahrerassistenzsystem 24 kann das Fahrzeug 10 autonom oder teil- autonom betrieben werden. In the following, each object 18 is equated with a single object target for the sake of simpler explanation. An object target is a location on an object 18 at which scanning electromagnetic radiation in the form of scanning electromagnetic signals 22 sent from the LiDAR system 12 into the surveillance area 14 can be reflected. Each object 18 usually has a number of such object targets. The LiDAR system 12 is connected to a driver assistance system 24 of the vehicle 10 . The vehicle 10 can be operated autonomously or partially autonomously with the driver assistance system 24 .
Das LiDAR-System 12 umfasst beispielhaft eine Sendeeinrichtung 26, eine Empfangs- einrichtung 28 und eine Steuer- und Auswerteeinrichtung 30. The LiDAR system 12 includes, for example, a transmitting device 26, a receiving device 28 and a control and evaluation device 30.
Die Funktionen der Steuer- und Auswerteeinrichtung 30 können zentral oder dezentral realisiert sein. Teile der Funktionen der Steuer- und Auswerteeinrichtung 30 können auch in die Sendeeinrichtung 26 und/oder die Empfangseinrichtung 28 integriert sein. The functions of the control and evaluation device 30 can be implemented centrally or decentrally. Parts of the functions of the control and evaluation device 30 can also be integrated into the transmitting device 26 and/or the receiving device 28 .
Die Sendeeinrichtung 26 kann über die Steuer- und Auswerteeinrichtung 30 mit elektri- schen Signalen angesteuert werden, sodass diese entsprechende elektromagnetische Abtastsignale 22 in den Überwachungsbereich 14 sendet. The transmission device 26 can be controlled with electrical signals via the control and evaluation device 30 so that it sends corresponding electromagnetic scanning signals 22 into the monitoring area 14 .
Die Sendeeinrichtung 26 kann als Lichtquelle beispielsweise einen Laser aufweisen. Es können auch mehr als ein Laser vorgesehen sein. Mit dem Laser können Abtastsignale 22 in Form von Lasersignalen gesendet werden. Darüber hinaus kann die Sendeein- richtung 26 optional eine Abtastsignal-Umlenkeinrichtung aufweisen, mit welcher die elektromagnetischen Abtastsignale 22 entsprechend in den Überwachungsbereich 14 gelenkt werden können. The transmitting device 26 can have a laser, for example, as a light source. More than one laser can also be provided. With the laser, scanning signals 22 can be sent in the form of laser signals. In addition, the transmission device 26 can optionally have a scanning signal deflection device with which the electromagnetic scanning signals 22 can be correspondingly directed into the monitoring area 14 .
Die an einem Objekt 18 in Richtung der Empfangseinrichtung 28 reflektierten elektro- magnetischen Abtastsignale 22 können als elektromagnetische Echo-Strahlung in Form von elektromagnetischen Echosignalen 32 mit der Empfangseinrichtung 28 empfangen werden. The electromagnetic scanning signals 22 reflected on an object 18 in the direction of the receiving device 28 can be received by the receiving device 28 as electromagnetic echo radiation in the form of electromagnetic echo signals 32 .
Die Empfangseinrichtung 28 kann optional eine Echosignal-Umlenkeinrichtung aufwei- sen, mit der die elektromagnetischen Echosignale 32 zu einem in der Figur 3 in der Vorderansicht gezeigten Empfänger 34 der Empfangseinrichtung 28 gelenkt werden. The receiving device 28 can optionally have an echo signal deflection device, with which the electromagnetic echo signals 32 are directed to a receiver 34 of the receiving device 28 shown in FIG. 3 in the front view.
Der Empfänger 34 ist beispielsweise mit einem Flächensensor in Form eines CCD Sen- sors realisiert. Der Empfänger 34 umfasst beispielhaft 11 x 9 Empfangsbereiche in Form von Pixeln 36. Der Empfänger 34 kann auch mehr oder weniger als 11 x 9 Pixel 36 auch in einer anderen Anordnung aufweisen. The receiver 34 is implemented, for example, with an area sensor in the form of a CCD sensor. The receiver 34 includes, for example, 11 x 9 reception areas form of pixels 36. The receiver 34 can also have more or less than 11 x 9 pixels 36 in a different arrangement.
Jedes Pixel 36 ist Teil eines jeweiligen Messkanals 38. In der Figur 3 sind beispielhaft einige der Messkanäle 38 mit gestrichelten Linien angedeutet. Die Messkanäle 38 sind auf softwaremäßigem und hardwaremäßigem Wege zum Teil in dem Empfänger 34 und zum Teil in der Steuer- und Auswerteeinrichtung 30 realisiert. Each pixel 36 is part of a respective measurement channel 38. In FIG. 3, some of the measurement channels 38 are indicated by dashed lines as an example. The measurement channels 38 are realized partly in the receiver 34 and partly in the control and evaluation device 30 by means of software and hardware.
In und mit den Messkanälen 38 können die auf die jeweiligen Pixel 36 auftreffenden Anteile des elektromagnetischen Echosignals 32 in entsprechende elektrische Emp- fangssignale umgewandelt werden. In und mit den Messkanälen 38 können aus den elektrischen Empfangssignalen jeweilige Messkanalgrößen erzeugt und verarbeitet werden. The components of the electromagnetic echo signal 32 impinging on the respective pixels 36 can be converted into corresponding electrical received signals in and with the measurement channels 38 . In and with the measurement channels 38, respective measurement channel variables can be generated and processed from the electrical reception signals.
Auf Basis von Messkanalgrößen können Informationsgrößen ermittelt werden, welche einen Überwachungsbereichszustands des Überwachungsbereichs 14 charakterisieren bezogen auf Stellen, beispielsweise Objekte 18, an denen Abtastsignale 22 reflektiert und als Echosignale 32 zum LiDAR-System 12 gelangen können. Bei den Informations- größen kann es sich beispielsweise um Entfernungen 20, Richtungen und/oder Ge- schwindigkeiten der reflektierenden Stellen, beispielsweise der Objekte 18, relativ zu dem LiDAR-System 12 handeln. Information variables can be determined on the basis of measurement channel sizes, which characterize a monitoring area state of the monitoring area 14 in relation to locations, for example objects 18, at which scanning signals 22 are reflected and can reach the LiDAR system 12 as echo signals 32 . The information variables can be, for example, distances 20, directions and/or speeds of the reflecting points, for example the objects 18, relative to the LiDAR system 12.
Ein Empfangszustand eines Pixels 36 hängt davon ab, ob von diesem Echosignale 32 empfangen werden. Solange keine Echosignale 32 auf ein Pixel 36 treffen, trägt der entsprechende Messkanal 38 lediglich Rauschen zu den entsprechenden Messkanal- größen bei. Falls Echosignale 32 auf das Pixel 36 treffen, wird dessen Empfangszu- stand geändert. Das Echosignale 32 bewirkt in dem Pixel 36 entsprechende elektrische Empfangssignale aus welchen gegebenenfalls mit dem Rauschen die entsprechenden Messkanalgrößen ermittelt werden können. A receiving state of a pixel 36 depends on whether echo signals 32 are received by it. As long as no echo signals 32 strike a pixel 36, the corresponding measurement channel 38 only contributes noise to the corresponding measurement channel variables. If echo signals 32 hit the pixel 36, its reception status is changed. The echo signal 32 causes corresponding electrical received signals in the pixel 36, from which the corresponding measurement channel sizes can be determined, if necessary with the noise.
Messkanäle 38 mit benachbarten Pixeln 36 können zu Kombi-Messkanälen 40 gebün- delt werden. Dabei können deren Pixel 36 zu Superpixeln 42 kombiniert werden, wodurch die Empfangsfläche eines Superpixel 42 gegenüber der Empfangsfläche eines einzelnen Pixel 36 vergrößert wird. Bei der Bündelung der Messkanäle 38 werden die jeweiligen Messkanalgrößen gleichen Typs kombiniert, beispielsweise deren Werte ad- diert. Measurement channels 38 with neighboring pixels 36 can be bundled to form combined measurement channels 40 . In this case, their pixels 36 can be combined to form superpixels 42, as a result of which the receiving area of a superpixel 42 is enlarged compared to the receiving area of an individual pixel 36. When bundling the measurement channels 38 are the respective measurement channel sizes of the same type are combined, for example their values are added.
Um Fehlmessungen zu verhindern, weist das LiDAR-System 12 Mittel auf, mit denen jeder Messkanal 38 einer Validierung unterzogen werden kann. Bei der Validierung wird angenommen, dass Messkanalgrößen, deren Stärke unterhalb einer bestimmten Gren- ze liegt, nicht von an reflektierenden Stellen, beispielsweise Objekten 18, reflektierten Echosignalen 32 herrühren. Die entsprechenden Messkanalgrößen sollen dann nicht zur Ermittlung von Informationsgrößen über den Überwachungsbereich 14 verwendet werden. In order to prevent erroneous measurements, the LiDAR system 12 has means with which each measurement channel 38 can be subjected to validation. During validation, it is assumed that measurement channel sizes whose strength is below a specific limit do not originate from echo signals 32 reflected at reflective locations, for example objects 18 . The corresponding measurement channel variables should then not be used to determine information variables about the monitoring area 14 .
Zur Validierung wird für jeden zu validierenden Messkanal 38 eine der ermittelten Messkanalgrößen als Validierungs-Messkanalgröße verwendet. Dabei werden für alle zu validierenden Messkanäle 38 Validierungs-Messkanalgrößen gleichen Typs verwen- det. Die Validierungs-Messkanalgröße wird mit einem vorgegebenen Annahmebereich verglichen. Der Annahmebereich gibt die Sensitivität des Empfängers 34 für Echosigna- len 32 an. Der Annahmebereich kann beispielsweise durch einen in den Figuren 4 und 5 gezeigten Schwellenwert 48 definiert werden. Dabei kann die Validierungs- Messkanalgröße innerhalb des Annahmebereichs liegen, wenn sie größer ist als der Schwellenwert 48. For validation, one of the determined measurement channel sizes is used as the validation measurement channel size for each measurement channel 38 to be validated. 38 validation measurement channel sizes of the same type are used for all measurement channels to be validated. The validation measurement channel size is compared to a predetermined acceptance range. The acceptance range indicates the sensitivity of the receiver 34 for echo signals 32 . The acceptance range can be defined, for example, by a threshold value 48 shown in FIGS. The validation channel size can be within the acceptance range if it is greater than the threshold 48.
Liegt die Validierungs-Messkanalgröße innerhalb des Annahmebereichs, wird der ent- sprechende Messkanal 38 validiert und die entsprechenden Messkanalgrößen können zur Ermittlung von Informationsgrößen über den Überwachungsbereich verwendet wer- den. If the validation measurement channel size is within the acceptance range, the corresponding measurement channel 38 is validated and the corresponding measurement channel sizes can be used to determine information quantities about the monitored area.
Liegt die Validierungs-Messkanalgröße nicht innerhalb des Annahmebereichs, wird der entsprechende Messkanal 38 nicht validiert. Die Messkanalgrößen des nicht validierten Messkanals 38 werden nicht zu Ermittlung von Informationsgrößen über den Überwa- chungsbereich 14 verwendet. If the validation measurement channel size is not within the acceptance range, the corresponding measurement channel 38 is not validated. The measurement channel variables of the non-validated measurement channel 38 are not used to determine information variables about the monitoring area 14 .
Die Stärke der Echosignale 32 hängt von der Reflexionsfähigkeit der mit Abtastsignalen 22 getroffenen Stellen, beispielsweise Objekte in 18, und deren Entfernung zum LiDAR- System 12 ab. So kann es vorkommen, dass Informationen von schwach reflektieren- den Stellen, beispielsweise schwach reflektierenden Objekten 18, und/oder Stellen in großer Entfernung zum LiDAR-System 12, aufgrund der Validierung verloren gehen, da deren Echosignale 32 so schwach sind, dass die jeweilige Validierungs- Messkanalgröße der Messkanäle 38, deren Pixel 36 mit den Echosignalen 32 getroffen werden, nicht innerhalb des entsprechenden Annahmebereichs liegt. The strength of the echo signals 32 depends on the reflectivity of the locations hit by the scanning signals 22 , for example objects in 18 , and their distance from the LiDAR system 12 . So it can happen that information from weakly reflecting the points, for example weakly reflecting objects 18, and/or points at a great distance from the LiDAR system 12, are lost due to the validation, since their echo signals 32 are so weak that the respective validation measurement channel size of the measurement channels 38, their pixels 36 with are met by the echo signals 32 is not within the corresponding acceptance range.
Um die Gefahr zu verringern, dass Informationen von schwach reflektierenden und/oder weit entfernten Stellen, beispielsweise Objekte 18, durch die Validierung verloren ge- hen, werden Messkanäle 38, deren Validierungs-Messkanalgrößen nicht innerhalb des entsprechenden Annahmebereichs liegen, genauer betrachtet. Dabei wird geprüft, ob es mehrere nicht validierte Messkanäle 38 gibt, deren jeweilige Pixel 36 benachbart sind. In order to reduce the risk of information from poorly reflecting and/or distant locations, for example objects 18, being lost as a result of the validation, measurement channels 38 whose validation measurement channel sizes are not within the corresponding acceptance range are examined more closely. In this case, it is checked whether there are several non-validated measurement channels 38 whose respective pixels 36 are adjacent.
Die nicht validierten Messkanäle 38, deren jeweiligen Pixel 36 benachbart sind, werden zu einem Kombi-Messkanal 40 gebündelt. Aus den Pixeln 36 der gebündelten Messka- näle 38 wird so ein Superpixel 42 gebildet. Die entsprechenden Messkanalgrößen je- weils gleichen Typs, also auch die Validierungs-Messkanalgrößen, der gebündelten Messkanäle 38 werden zu jeweiligen Kombi-Messkanalgrößen, respektive Kombi- Validierungs-Messkanalgrößen, des Kombi-Messkanals 40 kombiniert. The non-validated measurement channels 38 whose respective pixels 36 are adjacent are bundled to form a combination measurement channel 40 . A superpixel 42 is thus formed from the pixels 36 of the bundled measuring channels 38 . The corresponding measurement channel sizes of the same type, ie also the validation measurement channel sizes, of the bundled measurement channels 38 are combined to form the respective combination measurement channel sizes or combination validation measurement channel sizes of the combination measurement channel 40 .
Falls mehrere Gruppen von nicht validierten Messkanälen 38 mit benachbarten Pixeln 36 vorhanden sind, werden diese zu mehreren Kombi-Messkanälen 40 mit entspre- chenden Superpixeln 42 und entsprechenden Kombi-Messkanalgrößen gebündelt. If several groups of non-validated measurement channels 38 with neighboring pixels 36 are present, these are bundled to form several combination measurement channels 40 with corresponding super pixels 42 and corresponding combination measurement channel sizes.
Zu jedem Kombi-Messkanal 40 wird ein Kombi-Annahmebereich, beispielsweise mit einem Kombischwellenwert für die Kombi-Validierungs-Messkanalgrößen ermittelt. Der Kombi-Annahmebereich setzt sich aus den einzelnen Annahmebereichen der nicht vali- dierten, gebündelten Messkanäle 38 des Kombi-Messkanals 40 zusammen. A combination acceptance range, for example with a combination threshold value for the combination validation measurement channel variables, is determined for each combination measurement channel 40 . The combination acceptance range is made up of the individual acceptance ranges of the non-validated, bundled measurement channels 38 of the combination measurement channel 40 .
Für jeden Kombi-Messkanal 40 wird nun geprüft, ob die Kombi-Validierungs- Messkanalgröße innerhalb des Kombi-Annahmebereichs liegt. For each combination measurement channel 40, it is now checked whether the combination validation measurement channel size is within the combination acceptance range.
Falls die Kombi-Validierungs-Messkanalgröße in dem entsprechenden Kombi- Annahmebereich liegt, wird der Kombi-Messkanal 40 validiert. Die Kombi- Messkanalgrößen des validierten Kombi-Messkanals 40 können zur Ermittlung von In- formationsgrößen beispielsweise zu Objekten 18 in dem Überwachungsbereich 14 ver- wendet werden. If the combo validation measurement channel size is within the corresponding combo acceptance range, the combo measurement channel 40 is validated. The combi Measurement channel sizes of the validated combined measurement channel 40 can be used to determine information sizes, for example, about objects 18 in the monitored area 14 .
Optional kann die räumliche Anordnung der Pixel 36 der gebündelten Messkanäle 38 eines validierten Kombi-Messkanals 40, also die Form des Superpixels 42, einem Mus- tererkennungsverfahren unterzogen werden. Dabei wird die Anordnung der Pixel 36 beziehungsweise die Form des Superpixels 42 mit Mustern von bekannten Objekten verglichen, welche beispielsweise in der Steuer- und Auswerteeinrichtung 30 hinterlegt sind. Wird dabei ein Muster erkannt, kann dieses dem Objekt 18 zugeordnet werden, von dem die mit den Pixeln 36 des Superpixel 42 erfassten Echosignale 32 stammen. Auf diese Weise kann das erfasste Objekt 18 beispielsweise bezüglich seiner Art identi- fiziert werden. So können beispielsweise andere Fahrzeuge oder Straßenschilder iden- tifiziert werden. Optionally, the spatial arrangement of the pixels 36 of the bundled measurement channels 38 of a validated combination measurement channel 40, ie the shape of the super pixel 42, can be subjected to a pattern recognition method. In this case, the arrangement of the pixels 36 or the shape of the superpixel 42 is compared with patterns of known objects, which are stored in the control and evaluation device 30, for example. If a pattern is recognized, it can be assigned to the object 18 from which the echo signals 32 detected with the pixels 36 of the superpixel 42 originate. In this way, the detected object 18 can be identified with regard to its type, for example. For example, other vehicles or street signs can be identified.
Falls die Kombi-Validierungs-Messkanalgröße nicht in dem entsprechenden Kombi- Annahmebereich liegt, wird der Kombi-Messkanal 40 nicht validiert. Die entsprechen- den Kombi-Messkanalgrößen werden nicht zur Ermittlung von Informationsgrößen des Überwachungsbereichs 14 verwendet. If the combo validation channel size is not within the corresponding combo acceptance range, the combo channel 40 will not be validated. The corresponding combined measurement channel sizes are not used to determine information sizes of the monitoring area 14 .
Optional kann ein Teil der kombinierten Messkanäle 38 eines nicht validierten Kombi- Messkanals 40 in anderen Kombinationen zu anderen Kombi-Messkanälen 40 kombi- niert werden. Die anderen Kombi-Messkanälen 40 können dann, wie oben erläutert, erneut einer Validierung unterzogen werden. Auf diese Weise können die Messkanäle 38 eingegrenzt werden, auf deren Pixel 36 tatsächlich ein, wenn auch schwaches, Echosignal 32 auftrifft. Optionally, some of the combined measurement channels 38 of a non-validated combination measurement channel 40 can be combined in other combinations to form other combination measurement channels 40 . As explained above, the other combined measurement channels 40 can then be subjected to a validation again. In this way, the measurement channels 38 can be delimited whose pixel 36 is actually hit by an echo signal 32, albeit a weak one.
Beispielhaft wird das LiDAR-System 12 nach dem sogenannten indirekten Laufzeitver- fahren (iTOF) betrieben. Dabei werden für jeden Messkanal 38 aus den Empfangssig- nalen jeweilige Differenzbilder DCS (Differtial Correlation Sample) als Messkanalgrößen ermittelt. Die Differenzbilder DCS sind Stützstellen eines zeitlichen Empfangsverlaufs 44. In der Figur 4 ist eine Modulationsperiode eines beispielhaften Empfangsverlaufs 44 mit vier Differenzbildern DCS0, DCS1 , DCS2 und DCS3 in einem gemeinsamen Signal- stärke-Zeit-Diagramm gezeigt. Alternativ kann der Empfangsverlauf 44 auch durch mehr oder weniger Stützstellen in Form von Differenzbildern angenähert werden. Der Empfangsverlauf 44 hat die Form des zeitlichen Verlaufs der Abtastsignale 22. Bei- spielhaft hat der Empfangsverlauf 44 die Form einer periodischen Dreiecksfunktion mit der Amplitude 46. Die Amplitude 46 bildet eine weitere Messkanalgröße. Die Amplitude 46 wird als Validierungs-Messkanalgröße zur Validierung der entsprechenden Messka- näle 38 verwendet und mit einem entsprechenden Schwellenwert 48 verglichen. For example, the LiDAR system 12 is operated according to the so-called indirect runtime method (iTOF). In this case, respective difference images DCS (Differential Correlation Sample) are determined as measurement channel variables for each measurement channel 38 from the received signals. The difference images DCS are interpolation points of a reception curve 44 over time. FIG. 4 shows a modulation period of an exemplary reception curve 44 with four difference images DCS 0 , DCS 1 , DCS 2 and DCS 3 in a common signal strength-time diagram. Alternatively, the course of reception 44 can also be carried out more or fewer support points are approximated in the form of difference images. The reception curve 44 has the shape of the time curve of the scanning signals 22. For example, the reception curve 44 has the shape of a periodic triangular function with the amplitude 46. The amplitude 46 forms a further measurement channel variable. The amplitude 46 is used as a validation measurement channel variable for validating the corresponding measurement channels 38 and is compared with a corresponding threshold value 48 .
Das Differenzbild DCS0 hat einen Phasenversatz von 90° gegenüber einem Startzeit- punkt ST für eine Messung. Das Differenzbild DCS1 hat einen Phasenversatz von 180° gegenüber einem Startzeitpunkt ST für eine Messung. Das Differenzbild DCS2 hat ei- nen Phasenversatz von 270° gegenüber einem Startzeitpunkt ST für eine Messung. Das Differenzbild DCS3 hat einen Phasenversatz von 0° gegenüber einem Startzeit- punkt ST für eine Messung. The difference image DCS 0 has a phase offset of 90° compared to a start time ST for a measurement. The difference image DCS 1 has a phase offset of 180° compared to a start time ST for a measurement. The difference image DCS 2 has a phase offset of 270° compared to a start time ST for a measurement. The difference image DCS 3 has a phase offset of 0° compared to a start time ST for a measurement.
Der Empfangsverlauf 44 ist gegenüber dem Startzeitpunkt ST zeitlich versetzt. Der Zeitversatz in Form einer Phasendifferenz Φ charakterisiert die Flugzeit zwischen dem Aussenden des elektromagnetischen Abtastsignals 22 und dem Empfang des entspre- chenden elektromagnetischen Echosignals 32. The course of reception 44 is offset in time with respect to the start time ST. The time offset in the form of a phase difference Φ characterizes the flight time between the transmission of the electromagnetic scanning signal 22 and the reception of the corresponding electromagnetic echo signal 32.
Die Phasendifferenz Φ ist eine weitere Messkanalgröße. Aus der Phasendifferenz Φ kann die Entfernung 20 des reflektierenden Objekts 18 für den entsprechenden Mess- kanal 38 ermittelt werden. Die Flugzeit ist bekanntermaßen proportional zur Entfernung 20 des Objekts 18 relativ zu dem LiDAR-System 12. Die Entfernung 20 eines erfassten Objekts 18 kann auch direkt aus den Differenzbildern DCS0, DCS1, DCS2 und DCS3 für einen jeweiligen Messkanal 38 ermittelt werden. Ferner kann für jeden Messkanal 38 aus den Differenzbildern DCS0, DCS1, DCS2 und DCS3 die Amplitude 46 des Emp- fangsverlaufs 44 als Messkanalgröße ermittelt werden. The phase difference Φ is another measurement channel parameter. The distance 20 of the reflecting object 18 for the corresponding measurement channel 38 can be determined from the phase difference Φ. The flight time is known to be proportional to the distance 20 of the object 18 relative to the LiDAR system 12. The distance 20 of a detected object 18 can also be determined directly from the difference images DCS 0 , DCS 1 , DCS 2 and DCS 3 for a respective measurement channel 38 . Furthermore, for each measurement channel 38 from the difference images DCS 0 , DCS 1 , DCS 2 and DCS 3 , the amplitude 46 of the reception curve 44 can be determined as a measurement channel size.
Zur Validierung der Messkanäle 38 werden die entsprechenden Amplituden 46 als Vali- dierungs-Messkanalgrößen mit dem Schwellenwert 48 verglichen. Eine Amplitude 46 liegt in einem Annahmebereich, falls sie größer ist als der Schwellenwert 48. To validate the measurement channels 38, the corresponding amplitudes 46 are compared to the threshold value 48 as validation measurement channel variables. An amplitude 46 is within an acceptance range if it is greater than the threshold 48.
Falls, wie in der Figur 4 gezeigt, die Amplitude 46 größer ist als der Schwellenwert 48, werden die Messkanalgrößen, respektive die Differenzbilder DCS und die Phasendiffe- renz Φ, zur Ermittlung der Entfernung 20 des erfassten Objekts 18 herangezogen. If, as shown in FIG. 4, the amplitude 46 is greater than the threshold value 48, the measurement channel variables or the difference images DCS and the phase difference renz Φ, used to determine the distance 20 of the detected object 18 .
Falls, wie in der Figur 5 gezeigt, die Amplitude 46 kleiner ist als der Schwellenwert 48, wird geprüft, ob bei wenigstens einem Messkanal 38 mit einem benachbarten Pixel 36 ebenfalls die Amplitude 46 kleiner ist als der Schwellenwert 48. Falls dies der Fall ist, werden die entsprechenden Messkanäle 38, wie oben erläutert, zu Kombi-Messkanälen 40 gebündelt. In der Figur 3 sind beispielhaft drei Superpixel 42 von drei Kombi- Messkanälen 40 gezeigt. If, as shown in FIG. 5, the amplitude 46 is smaller than the threshold value 48, it is checked whether the amplitude 46 is also smaller than the threshold value 48 in at least one measurement channel 38 with an adjacent pixel 36. If this is the case, the corresponding measurement channels 38 are bundled to form combination measurement channels 40, as explained above. In FIG. 3, three super pixels 42 of three combination measurement channels 40 are shown as an example.
In der Figur 6 sind beispielhaft für die Messkanäle 38 des in der Figur 3 linken Superpi- xels 42, welche der besseren Unterscheidung wegen mit „A“, „B“, „C“ und „D“ bezeich- net sind, die Kombi-Validierungs-Messkanalgrößen, nämlich die Kombi-Differenzbilder ΣDCS0, ΣDCS1, ΣDCS2 und ΣDCS3 als Summe der jeweiligen Validierungs- Messkanalgrößen, nämlich der jeweiligen Differenzbilder DCS0, DCS1, DCS2 und DCS3, gebildet. Dabei setzt sich das Kombi-Differenzbild ΣDCS0 aus dem Differenzbild DCS0(A) des Messkanals 38(B), dem Differenzbild DCS0(B) des Messkanals 38(B), dem Differenzbild DCS0(C) des Messkanals 38(C) und dem Differenzbild DCS0(D) des Messkanals 38(D) zusammen. FIG. 6 shows an example of the measurement channels 38 of the superpixel 42 on the left in FIG. Validation measurement channel sizes, namely the combination difference images ΣDCS 0 , ΣDCS 1 , ΣDCS 2 and ΣDCS 3 as the sum of the respective validation measurement channel sizes, namely the respective difference images DCS 0 , DCS 1 , DCS 2 and DCS 3 formed. The combined difference image ΣDCS 0 consists of the difference image DCS 0 (A) of measurement channel 38(B), the difference image DCS 0 (B) of measurement channel 38(B), the difference image DCS 0 (C) of measurement channel 38(C ) and the difference image DCS 0 (D) of the measurement channel 38(D) together.
Bei dem in Figur 6 gezeigten Beispiel sind die Echosignale 32 so schwach oder gar nicht vorhanden, dass die Kombi-Differenzbilder ΣDCS0, ΣDCS1, ΣDCS2 und ΣDCS3 einen konstanten Empfangsverlauf 44 charakterisieren. Die entsprechende Amplitude ist demnach gleich Null und somit kleiner als der Kombi-Schwellenwert 48κ. Die Kombi- Differenzbilder ΣDCS0, ΣDCS1, ΣDCS2 und ΣDCS3 werden in diesem Fall nicht zur Ermittlung der Entfernung 20 herangezogen. In the example shown in FIG. 6, the echo signals 32 are so weak or not present at all that the combined difference images ΣDCS 0 , ΣDCS 1 , ΣDCS 2 and ΣDCS 3 characterize a constant reception profile 44 . The corresponding amplitude is therefore equal to zero and is therefore smaller than the combination threshold value 48κ. The combined difference images ΣDCS 0 , ΣDCS 1 , ΣDCS 2 and ΣDCS 3 are not used to determine the distance 20 in this case.
Bei den in Figur 7 gezeigten Beispiel sind die Echosignale 32 ausreichend stark, so dass die Kombi-Differenzbilder ΣDCS0, ΣDCS1, ΣDCS2 und ΣDCS3 einen Empfangs- verlauf 44 in Form einer Dreieckskurve aufweisen. Die Kombi-Amplitude 46κ des Emp- fangsverlaufs 44 ist ihr größer als der entsprechende Kombi-Schwellenwert 48κ. Die Kombi-Differenzbilder ΣDCS0, ΣDCS1, ΣDCS2 und ΣDCS3 und die daraus ermittelte Kombi-Phasendifferenz Φk werden in diesem Fall zur Ermittlung der Entfernung 20 ver- wendet. In the example shown in FIG. 7, the echo signals 32 are sufficiently strong that the combination difference images ΣDCS 0 , ΣDCS 1 , ΣDCS 2 and ΣDCS 3 have a reception profile 44 in the form of a triangular curve. The combined amplitude 46κ of the reception curve 44 is greater than the corresponding combined threshold value 48κ. The combined difference images ΣDCS 0 , ΣDCS 1 , ΣDCS 2 and ΣDCS 3 and the combined phase difference Φk determined from them are used to determine the distance 20 in this case.

Claims

0 Αnsprüche 0 claims
1. Verfahren zum Betreiben einer Detektionsvorrichtung (12) zur ortsaufgelösten Überwachung wenigstens eines Überwachungsbereichs (14) insbesondere eines Fahr- zeugs (10), wobei die Detektionsvorrichtung (12) mehrere bündelbare Messkanäle (38) mit jeweils einem Empfangsbereich (36) zum ortsaufgelösten Empfang von elektromag- netischer Strahlung (32) aus dem wenigstens einen Überwachungsbereich (14) auf- weist, wobei bei dem Verfahren für wenigstens einen Teil der Messkanäle (38) aus ei- nem Empfangszustand des jeweiligen Empfangsbereichs (36) jeweils wenigstens eine Messkanalgröße (46, DCS0, DCS1 DCS2, DCS3, Φ) ermittelt wird, wenigstens für einen Teil der Messkanäle (38) auf Basis wenigstens einer der jeweiligen Messkanalgrößen (46, DCS0, DCS1, DCS2, DCS3, Φ) wenigstens eine Informationsgröße (20) ermittelt wird, welche einen Überwachungsbereichszustand des wenigstens einen Überwa- chungsbereichs (14) bezogen auf Stellen (18), von denen elektromagnetische Strahlung (32) zur Detektionsvorrichtung (12) gelangen kann, charakterisiert, dadurch gekenn- zeichnet, dass für wenigstens einen Teil der Messkanäle (38) jeweils wenigstens eine Messkanalgröße (46) als Validierungs-Messkanalgröße (46) verwendet wird, für we- nigstens einen Teil der Messkanäle (38) geprüft wird, ob die jeweilige Validierungs- Messkanalgröße (46) innerhalb eines vorgebbaren Annahmebereichs liegt, wenigstens ein Teil der Messkanäle (38), deren jeweilige Validierungs-Messkanalgrößen (46) nicht innerhalb des Annahmebereichs liegen und deren jeweilige Empfangsbereiche (36) be- nachbart sind, zu wenigstens einem Kombi-Messkanal (40) gebündelt wird und wenigs- tens ein Teil von deren jeweils sich entsprechenden Messkanalgrößen (46, DCS0, DCS1, DCS2, DCS3, Φ) zu Kombi-Messkanalgrößen (46κ, ΣDCS0, ΣDCS1, ΣDCS2, ΣDCS3, Φκ) kombiniert wird. 1. A method for operating a detection device (12) for the spatially resolved monitoring of at least one monitoring area (14), in particular a vehicle (10), the detection device (12) having a plurality of bundling measurement channels (38), each with a receiving area (36) for spatially resolved reception of electromagnetic radiation (32) from the at least one monitoring area (14), wherein in the method for at least some of the measurement channels (38) from a reception state of the respective reception area (36) there is at least one measurement channel size (46 , DCS 0 , DCS 1 DCS 2 , DCS 3 , Φ) is determined, at least for some of the measurement channels (38) on the basis of at least one of the respective measurement channel sizes (46, DCS 0 , DCS 1 , DCS 2 , DCS 3 , Φ) at least one information variable (20) is determined, which characterizes a monitored area state of the at least one monitored area (14) in relation to points (18) from which electromagnetic radiation (32) can reach the detection device (12), characterized in that that at least one measurement channel size (46) is used as validation measurement channel size (46) for at least some of the measurement channels (38), for at least some of the measurement channels (38) it is checked whether the respective validation measurement channel size (46) is within a definable acceptance range, at least some of the measurement channels (38) whose respective validation measurement channel sizes (46) are not within the acceptance range and whose respective reception areas (36) are adjacent are bundled to form at least one combination measurement channel (40). and at least a part of their respectively corresponding measurement channel sizes (46, DCS 0 , DCS 1 , DCS 2 , DCS 3 , Φ) to combined measurement channel sizes (46κ, ΣDCS 0 , ΣDCS 1 , ΣDCS 2 , ΣDCS 3 , Φκ ) is combined.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass zu wenigstens ei- nem Kombi-Messkanal (40) wenigstens ein Kombi-Annahmebereich für die entspre- chende aus den Validierungs-Messkanalgrößen (46) der gebündelten Messkanäle (38) kombinierte Kombi-Validierungs-Messkanalgröße (46κ) ermittelt wird, für wenigstens einen Kombi-Messkanal (40) geprüft wird, ob die entsprechende Kombi-Validierungs- Messkanalgröße (46κ) in dem entsprechenden Kombi-Aufnahmebereich liegt, falls die Kombi-Validierungs-Messkanalgröße ( 46κ) in dem entsprechenden Kombi- Annahmebereich liegt, wenigstens eine Kombi-Messkanalgröße (46κ, ΣDCS0, ΣDCS1 ΣDCS2, ΣDCS3, Φκ) dieses Kombi-Messkasnal (40) Ermittlung wenigstens einer knformationsgröße (20) verwendet wird, andernfalls die Kombi-Messkanalgrößen (46κ, ΣDCS0, ΣDCS1 , ΣDCS2, ΣDCS3, Φk) des wenigstens einen Kombi-Messkanals (40) und die Messkanalgrößen (46, DCS0, DCS1, DCS2, DCS3, Φ) der Messkanäle (38) des wenigstens einen Kombi-Messkanals (40) nicht zur Ermittlung wenigstens einer Infor- mationsgröße (20) verwendet werden. 2. The method according to claim 1, characterized in that at least one combination measurement channel (40) has at least one combination acceptance range for the corresponding combination validation from the validation measurement channel sizes (46) of the bundled measurement channels (38). measurement channel size (46κ) is determined, it is checked for at least one combination measurement channel (40) whether the corresponding combination validation measurement channel size (46κ) is in the corresponding combination recording area, if the combination validation measurement channel size ( 46κ) in lies in the corresponding combination acceptance range, at least one combination measurement channel size (46κ, ΣDCS 0 , ΣDCS 1 ΣDCS 2 , ΣDCS 3 , Φκ) of this combination measurement channel (40) determining at least one information size (20) is used, otherwise the combination measurement channel sizes (46κ, ΣDCS 0 , ΣDCS 1 , ΣDCS 2 , ΣDCS 3 , Φk) of the at least one combination measurement channel (40) and the measurement channel sizes (46, DCS 0 , DCS 1 , DCS 2 , DCS 3 , Φ) of the measuring channels (38) of the at least one combined measuring channel (40) are not used to determine at least one information variable (20).
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass, falls die Kombi- Validierungs-Messkanalgröße (46κ) wenigstens eines Kombi-Messkanals (40) nicht in dem entsprechenden Kombi-Annahmebereich liegt, ein Teil der Messkanäle (38), wel- che zuvor gebündelt wurden, in wenigstens einer anderen Kombination neu zu wenigs- tens einem anderen Kombi-Messkanal (40) gebündelt werden, die Messkanalgrößen (46, DCS0, DCS1, DCS2, DCS3, Φ) der neu gebündelten Messkanäle (38) kombiniert werden, zu dem wenigstens einem anderen Kombi-Messkanal (40) wenigstens ein Kombi-Annahmebereich für die entsprechende aus den Validierungs-Messkanalgrößen (46) der neu gebündelten Messkanäle (38) kombinierte Kombi-Validierungs- Messkanalgröße (46κ) ermittelt wird, für den wenigstens einen anderen Kombi- Messkanal (40) geprüft wird, ob die entsprechende Kombi-Validierungs- Messkanalgröße (46κ) in dem entsprechenden Kombi-Aufnahmebereich liegt, falls die Kombi-Validierungs-Messkanalgröße (46κ) in dem entsprechenden Kombi- Annahmebereich liegt, wenigstens eine Kombi-Messkanalgröße (46κ, ΣDCS0, ΣDCS1, ΣDCS2, ΣDCS3, Φκ dieses Kombi-Messkanals (40) zur Ermittlung wenigstens einer Informationsgröße (20) verwendet wird, andernfalls die Kombi-Messkanalgrößen (46κ, ΣDCS0, ΣCDS1 ΣDCS2, ΣDCS3, Φk) des wenigstens einen Kombi-Messkanals (40) und die Messkanalgrößen (46, DCS0, DCS1, DCS2, DCS3, Φ) der Messkanäle (38) des wenigstens einen Kombi-Messkanals (40) nicht zur Ermittlung wenigstens einer Infor- mationsgröße (20) verwendet werden. 3. The method according to claim 2, characterized in that if the combination validation measurement channel size (46κ) of at least one combination measurement channel (40) is not in the corresponding combination acceptance range, part of the measurement channels (38) which che were previously bundled are bundled in at least one other combination to form at least one other combination measuring channel (40), the measuring channel sizes (46, DCS 0 , DCS 1 , DCS 2 , DCS 3 , Φ) of the newly bundled measuring channels (38 ) are combined, for the at least one other combination measurement channel (40) at least one combination acceptance range is determined for the corresponding combination validation measurement channel size (46κ) combined from the validation measurement channel sizes (46) of the newly bundled measurement channels (38), for the at least one other combination measurement channel (40) it is checked whether the corresponding combination validation measurement channel size (46κ) is in the corresponding combination recording range, if the combination validation measurement channel size (46κ) is in the corresponding combination acceptance range , at least one combined measurement channel variable (46κ, ΣDCS 0 , ΣDCS 1 , ΣDCS 2 , ΣDCS 3 , Φκ of this combined measurement channel (40) is used to determine at least one information variable (20), otherwise the combined measurement channel variables (46κ, ΣDCS 0 , ΣCDS 1 ΣDCS 2 , ΣDCS 3 , Φk) of the at least one combination measurement channel (40) and the measurement channel sizes (46, DCS 0 , DCS 1 , DCS 2 , DCS 3 , Φ) of the measurement channels (38) of the at least one combination Measuring channel (40) are not used to determine at least one information variable (20).
4. Verfahren nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Annahmebereich für die Validierungs-Messkanalgrößen (46) und/oder der wenigstens eine Kombi-Annahmebereich für die Kombi-Validierungs- Messkanalgrößen (46κ) mit einem jeweiligen Schwellenwert (48, 48κ) definiert werden und die Validierungs-Messkanalgrößen (46) als innerhalb des entsprechenden Annah- mebereichs liegend und/oder die Kombi-Validierungs-Messkanalgrößen (46κ) als inner- halb des entsprechenden Kombi-Annahmebereichs liegend betrachtet werden, wenn diese größer sind als der entsprechende Schwellenwert (48, 48k). 4. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the at least one acceptance range for the validation measurement channel variables (46) and/or the at least one combination acceptance range for the combination validation measurement channel variables (46κ) has a respective threshold value (48 , 48κ) are defined and the validation measurement channel sizes (46) as lying within the corresponding acceptance range and/or the combined validation measurement channel sizes (46κ) as within are considered to be half of the corresponding combo acceptance range if they are greater than the corresponding threshold (48, 48k).
5. Verfahren nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine räumliche Anordnung der Empfangsbereiche (36) wenigstens eines Kombi- Messkanals (40) wenigstens einem Mustererkennungsverfahren unterzogen wird und aus dem Ergebnis des wenigstens einen Mustererkennungsverfahrens auf Eigenschaf- ten der Stelle, insbesondere des Objekts (18), in dem wenigstens einen Überwa- chungsbereichs (14) geschlossen wird, von der die mit den Empfangsbereichen (36) empfangene elektromagnetische Strahlung (32) stammt. 5. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that a spatial arrangement of the receiving areas (36) of at least one combination measuring channel (40) is subjected to at least one pattern recognition process and from the result of the at least one pattern recognition process to properties of the location, in particular of the object (18) in which at least one monitoring area (14) is closed, from which the electromagnetic radiation (32) received with the receiving areas (36) originates.
6. Verfahren nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mit den Empfangsbereichen (36) elektromagnetische Signale (32) als elektromagneti- sche Strahlung aus dem wenigstens einen Überwachungsbereich (14) empfangen wer- den und mit den entsprechenden Messkanälen (38), insbesondere den Empfangsberei- chen (36), wenigstens aus den jeweiligen elektromagnetischen Signalen (32) Emp- fangsgrößen, insbesondere elektrische Empfangssingale, erzeugt werden, welche di- rekt als Messkanalgrößen (46, DCSo, DCS1, DCS2, DCS3, Φ) verwendet werden kön- nen und/oder zu Messkanalgrößen (46, DCSo, DCS1, DCS2, DCS3, Φ) weiterverarbeitet werden können. 6. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that electromagnetic signals (32) as electromagnetic radiation from the at least one monitoring area (14) are received with the receiving areas (36) and with the corresponding measuring channels (38), in particular the reception areas (36), at least from the respective electromagnetic signals (32) reception variables, in particular electrical reception signals, are generated which can be used directly as measurement channel variables (46, DCS o , DCS 1 , DCS 2 , DCS 3 , Φ) can be used and/or can be further processed into measurement channel variables (46, DCS o , DCS 1 , DCS 2 , DCS 3 , Φ).
7. Verfahren nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Messkanalgröße (46, DCSo, DCS1, DCS2, DCS3, Φ ), insbesondere ein elektrisches Messkanalsignal, eines Messkanals (38) aus wenigstens einer Empfangs- größe, insbesondere einem elektrischen Empfangssignal, welche mit dem Messkanal (38), insbesondere mit dem entsprechenden Empfangsbereich (36), aus auf den ent- sprechenden Empfangsbereich (36) treffende elektromagnetischer Strahlung (32) ermit- telt wird und/oder aus wenigstens einem Messkanalrauschen des Messkanals (38) ge- bildet oder wenigstens mitgebildet werden. 7. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that at least one measurement channel variable (46, DCS o , DCS 1 , DCS 2 , DCS 3 , Φ), in particular an electrical measurement channel signal, of a measurement channel (38) from at least one reception variable , in particular an electrical reception signal, which is determined with the measuring channel (38), in particular with the corresponding receiving area (36), from electromagnetic radiation (32) impinging on the corresponding receiving area (36) and/or from at least one measuring channel noise of the measuring channel (38) are formed or at least formed in part.
8. Verfahren nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mit wenigstens einer Sendeeinrichtung (26) insbesondere der Detektionsvorrichtung (12) elektromagnetische Abtast-Strahlung (22), insbesondere wenigstens ein Abtastsig- nal, in den wenigstens einen Überwachungsbereich (14) gesendet wird und elektro- magnetische Echo-Strahlung (32), insbesondere wenigstens ein Echosignal, von in dem Überwachungsbereich (14) reflektierter elektromagnetischer Abtast-Strahlung (22) mit wenigstens einem Empfangsbereich (36) der Detektionsvorrichtung (12) empfangen werden. 8. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that with at least one transmission device (26), in particular the detection device (12), electromagnetic scanning radiation (22), in particular at least one scanning signal, is sent into the at least one monitoring area (14). will and electro magnetic echo radiation (32), in particular at least one echo signal, can be received from electromagnetic scanning radiation (22) reflected in the monitoring area (14) with at least one receiving area (36) of the detection device (12).
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass mittels wenigstens einer Laufzeitbestimmung, insbesondere einer direkten Laufzeitbestimmung und/oder einer indirekten Laufzeitbestimmung, von gesendeter elektromagnetischer Abtast- Strahlung (22) und jeweiliger elektromagnetischer Echo-Strahlung (32) wenigstens eine Entfernung (20) einer die elektromagnetische Abtast-Strahlung (22) reflektierenden Stelle, insbesondere wenigstens eines Objekts (18), relativ zu der Detektionsvorrichtung (12) als Informationsgröße ermittelt wird. 9. The method according to claim 8, characterized in that at least one distance (20 ) a point reflecting the electromagnetic scanning radiation (22), in particular at least one object (18), relative to the detection device (12) is determined as an information variable.
10. Detektionsvorrichtung (12) zur ortsaufgelösten Überwachung wenigstens eines Überwachungsbereichs (14) insbesondere eines Fahrzeugs (10), mit mehreren Mess- kanälen (38), welche jeweils wenigstens einen Empfangsbereich (36) zum ortsaufgelös- -en Empfang von elektromagnetischer Strahlung (32) aus dem wenigstens einen Über- wachungsbereich (14) aufweisen und die Messkanäle (38) Mittel aufweisen zur Erzeu- gung von Messkanalgrößen (46, DCS0, DCS1, DCS2, DCS3, Φ) aus elektromagneti- scher Strahlung (32), mit wenigstens einer Auswerteeinrichtung (30) zur Ermittlung von Informationsgrößen (20) auf Basis von Messkanalgrößen (46, DCS0, DCS1, DCS2, DCS3, Φ), welche einen Überwachungsbereichszustand des wenigstens einen Überwa- chungsbereichs (14) bezogen auf Stellen (18), von denen elektromagnetische Strahlung (32) zur Detektionsvorrichtung (12) gelangen kann, charakterisieren, wobei die Detekti- onsvorrichtung (12) Mittel aufweist zur Bündelung wenigstens eines Teils der Messka- näle (38) zu wenigstens einem Kombi-Messkanal (40) und zur Kombination von deren Messkanalgrößen (46, DCS0, DCS1, DCS2, DCS3, Φ), dadurch gekennzeichnet, dass die Detektionsvorrichtung (12) Mittel zur Zuweisung von Messkanalgrößen (46) als Va- lidierungs-Messkanalgrößen (46), zur Prüfung, ob Validierungs-Messkanalgrößen (46) von Messkanälen (38) innerhalb eines vorgebbaren Annahmebereichs liegen, und zur Bündelung von Messkanälen (38), deren jeweilige Validierungs-Messkanalgrößen (46) nicht in den Annahmebereich liegen und deren Empfangsbereiche (36) benachbart sind, zu wenigstens einem Kombi-Messkanal (40) und zur Kombinierung von deren Messkanalgrößen (46, DCS0, DCS1, DCS2, DCS3, Φ) zu Kombi-Messkanalgrößen (46κ, ΣDCS0, ΣDCS1, ΣDCS2, ΣDCS3, Φk), aufweist. 10. Detection device (12) for the spatially resolved monitoring of at least one monitoring area (14), in particular of a vehicle (10), with a plurality of measurement channels (38), each of which has at least one receiving area (36) for the spatially resolved reception of electromagnetic radiation (32 ) from the at least one monitoring area (14) and the measuring channels (38) have means for generating measuring channel variables (46, DCS 0 , DCS 1 , DCS 2 , DCS 3 , Φ) from electromagnetic radiation (32 ), with at least one evaluation device (30) for determining information variables (20) on the basis of measurement channel variables (46, DCS 0 , DCS 1 , DCS 2 , DCS 3 , Φ), which a monitoring area status of the at least one monitoring area (14) based on points (18) from which electromagnetic radiation (32) can reach the detection device (12), wherein the detection device (12) has means for bundling at least some of the measurement channels (38) into at least one combination -Measurement channel (40) and for the combination of their measurement channel sizes (46, DCS 0 , DCS 1 , DCS 2 , DCS 3 , Φ), characterized in that the detection device (12) means for assigning measurement channel sizes (46) as validation - Measurement channel sizes (46), for checking whether validation measurement channel sizes (46) of measurement channels (38) are within a predeterminable acceptance range, and for bundling measurement channels (38) whose respective validation measurement channel sizes (46) are not in the acceptance range and whose reception areas (36) are adjacent to at least one combined measurement channel (40) and for combining them Measuring channel sizes (46, DCS 0 , DCS 1 , DCS 2 , DCS 3 , Φ) to combined measuring channel sizes (46κ, ΣDCS 0 , ΣDCS 1 , ΣDCS 2 , ΣDCS 3 , Φk).
11. Detektionsvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Detektionsvorrichtung (12) wenigstens eine Sendeeinrichtung (26) zum Senden von elektromagnetischer Abtast-Strahlung (22), insbesondere Abtastsignalen, in dem we- nigstens einen Überwachungsbereich (14) aufweist. 11. Detection device according to claim 10, characterized in that the detection device (12) has at least one transmission device (26) for transmitting electromagnetic scanning radiation (22), in particular scanning signals, in the at least one monitoring area (14).
12. Fahrzeug (10) mit wenigstens einer Detektionsvorrichtung (12) zur ortsaufgelös- ten Überwachung wenigstens eines Überwachungsbereichs (14), wobei die wenigstens eine Detektionsvorrichtung (12) aufweist mehrere Messkanäle (38), welche jeweils we- nigstens einen Empfangsbereich (36) zum ortsaufgelösten Empfang von elektromagne- tischen Strahlung (32) aus dem wenigstens einen Überwachungsbereich (14) aufweisen und die Messkanäle (38) Mittel aufweisen zur Erzeugung von Kanalgrößen aus elekt- romagnetischer Strahlung (32), wenigstens eine Auswerteeinrichtung (30) zur Ermitt- lung von Informationsgrößen (20) auf Basis von Messkanalgrößen (46, DCS0, DCS1, DCS2, DCS3, Φ), welche einen Überwachungsbereichszustand des wenigstens einen Überwachungsbereichs (14) bezogen auf Stellen (18), von denen elektromagnetische Strahlung (32) zur Detektionsvorrichtung (12) gelangen kann, charakterisieren, und Mit- tel zur Bündelung wenigstens eines Teils der Messkanäle (38) zu wenigstens einem Kombi-Messkanal (40) und zur Kombination von deren Messkanalgrößen (46, DCS0, DCS1, DCS2, DCS3, Φ), dadurch gekennzeichnet, dass die Detektionsvorrichtung (12) Mittel zur Zuweisung von Messkanalgrößen (46) als Validierungs-Messkanalgrößen (46), zur Prüfung, ob Validierungs-Messkanalgrößen (46) von Messkanälen (38) inner- halb eines vorgebbaren Annahmebereichs liegen, und zur Bündelung von Messkanälen (38), deren jeweilige Validierungs-Messkanalgrößen (46) nicht in den Annahmebereich liegen und deren Empfangsbereiche (36) benachbart sind, zu wenigstens einem Kombi- Messkanal (40) und zur Kombinierung von deren Messkanalgrößen (46, DCS0, DCS1, DCS2, DCS3, Φ) zu Kombi-Messkanalgrößen (46κ, ΣDCS0, ΣDCS1, ΣDCS2, ΣDCS3, Φk), aufweist. 12. Vehicle (10) with at least one detection device (12) for the spatially resolved monitoring of at least one monitoring area (14), wherein the at least one detection device (12) has a plurality of measurement channels (38), each of which has at least one reception area (36) for spatially resolved reception of electromagnetic radiation (32) from the at least one monitoring area (14) and the measuring channels (38) have means for generating channel variables from electromagnetic radiation (32), at least one evaluation device (30) for determining Development of information variables (20) on the basis of measurement channel variables (46, DCS 0 , DCS 1 , DCS 2 , DCS 3 , Φ) which indicate a monitored area status of the at least one monitored area (14) in relation to locations (18) from which electromagnetic radiation ( 32) can reach the detection device (12), and means for bundling at least some of the measurement channels (38) into at least one combination measurement channel (40) and for combining their measurement channel sizes (46, DCS 0 , DCS 1 , DCS 2 , DCS 3 , Φ), characterized in that the detection device (12) means for assigning measurement channel sizes (46) as validation measurement channel sizes (46), for checking whether validation measurement channel sizes (46) of measurement channels (38) inner - lie half of a predeterminable acceptance range, and for bundling measurement channels (38) whose respective validation measurement channel sizes (46) are not in the acceptance range and whose reception areas (36) are adjacent, to form at least one combination measurement channel (40) and for combining from their measurement channel sizes (46, DCS 0 , DCS 1 , DCS 2 , DCS 3 , Φ) to combined measurement channel sizes (46κ, ΣDCS 0 , ΣDCS 1 , ΣDCS 2 , ΣDCS 3 , Φk).
PCT/EP2022/080955 2021-11-09 2022-11-07 Method for operating a detection device for monitoring at least one monitored region in a spatially resolved manner, detection device, and vehicle comprising at least one detection device WO2023083737A1 (en)

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