DE102024103807A1 - Method for operating a detection device which is at least temporarily set to use electromagnetic signals with different polarization directions - Google Patents
Method for operating a detection device which is at least temporarily set to use electromagnetic signals with different polarization directionsInfo
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Abstract
Es werden ein Verfahren zum Betreiben einer Detektionsvorrichtung (14), insbesondere einer Detektionsvorrichtung (14) eines Fahrzeugs, eine Detektionsvorrichtung (14), ein Fahrerassistenzsystem (12) und ein Fahrzeug beschrieben. Bei dem Verfahren wird mit der Detektionsvorrichtung (14) wenigstens ein elektromagnetisches Signal (26) in einen Überwachungsbereich (18) gesendet. Mit der Detektionsvorrichtung (14) wird das in dem Überwachungsbereich (18) gegebenenfalls reflektierte wenigstens eine elektromagnetische Signal (30) empfangen und in wenigstens eine Empfangsgröße (32) umgewandelt, die mit geeigneten Auswertemittel (34) verarbeitbar ist. Die Detektionsvorrichtung (14) wird wenigstens zeitweise zur Verwendung von unterscheidbaren elektromagnetischen Signalen (26, 30) mit wenigstens zwei unterschiedlichen definierten Polarisationsrichtung (H, V) eingestellt.A method for operating a detection device (14), in particular a detection device (14) of a vehicle, a detection device (14), a driver assistance system (12), and a vehicle are described. In the method, at least one electromagnetic signal (26) is transmitted into a monitoring area (18) using the detection device (14). The at least one electromagnetic signal (30), which may be reflected in the monitoring area (18), is received by the detection device (14) and converted into at least one received variable (32) that can be processed using suitable evaluation means (34). The detection device (14) is at least temporarily set to use distinguishable electromagnetic signals (26, 30) with at least two different, defined polarization directions (H, V).
Description
Technisches GebietTechnical area
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Detektionsvorrichtung, insbesondere einer Detektionsvorrichtung eines Fahrzeugs, bei dem
mit der Detektionsvorrichtung wenigstens ein elektromagnetisches Signal in einen Überwachungsbereich gesendet wird
und mit der Detektionsvorrichtung das in dem Überwachungsbereich gegebenenfalls reflektierte wenigstens eine elektromagnetische Signal empfangen und in wenigstens eine Empfangsgröße umgewandelt wird, die mit geeigneten Auswertemittel verarbeitbar ist,
wobei die Detektionsvorrichtung wenigstens zeitweise zur Verwendung von elektromagnetischen Signalen mit wenigstens einer definierten Polarisationsrichtung eingestellt wird.The invention relates to a method for operating a detection device, in particular a detection device of a vehicle, in which
the detection device sends at least one electromagnetic signal into a monitoring area
and the detection device receives at least one electromagnetic signal that may be reflected in the monitoring area and converts it into at least one received variable that can be processed by suitable evaluation means,
wherein the detection device is at least temporarily set to use electromagnetic signals with at least one defined polarization direction.
Ferner betrifft die Erfindung eine Detektionsvorrichtung, insbesondere eine Detektionsvorrichtung für ein Fahrzeug, welche aufweist wenigstens einen Teil der Mittel zum Senden von elektromagnetischen Signalen in einen Überwachungsbereich, zum Empfangen von in dem Überwachungsbereich reflektierten elektromagnetischen Signalen und zum Umwandeln der empfangenen elektromagnetischen Signale in Empfangsgrößen, die mit geeigneten Auswertemittel verarbeitbar sind, und zum wenigstens zeitweise Einstellen der Detektionsvorrichtung zur Verwendung von elektromagnetischen Signalen mit definierten Polarisationsrichtungen.Furthermore, the invention relates to a detection device, in particular a detection device for a vehicle, which has at least some of the means for transmitting electromagnetic signals into a monitoring area, for receiving electromagnetic signals reflected in the monitoring area and for converting the received electromagnetic signals into received variables that can be processed with suitable evaluation means, and for at least temporarily setting the detection device to use electromagnetic signals with defined polarization directions.
Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Fahrerassistenzsystem mit wenigstens einer Steuereinheit und mit wenigstens einer Detektionsvorrichtung zur Überwachung wenigstens eines Überwachungsbereichs, wobei das Fahrerassistenzsystem aufweist wenigstens einen Teil der Mittel zum Senden von elektromagnetischen Signalen in einen Überwachungsbereich, zum Empfangen von in dem Überwachungsbereich reflektierten elektromagnetischen Signalen und zum Umwandeln der empfangenen elektromagnetischen Signale in Empfangsgrößen, die mit geeigneten Auswertemittel verarbeitbar sind, und zum wenigstens zeitweise Einstellen zur Verwendung von elektromagnetischen Signalen mit definierten Polarisationsrichtungen.Furthermore, the invention relates to a driver assistance system with at least one control unit and with at least one detection device for monitoring at least one monitoring area, wherein the driver assistance system has at least some of the means for transmitting electromagnetic signals into a monitoring area, for receiving electromagnetic signals reflected in the monitoring area and for converting the received electromagnetic signals into received variables that can be processed with suitable evaluation means, and for at least temporarily setting the use of electromagnetic signals with defined polarization directions.
Außerdem betrifft die Erfindung ein Fahrzeug mit wenigstens einer Detektionsvorrichtung zur Überwachung wenigstens eines Überwachungsbereichs, wobei das Fahrzeug aufweist wenigstens einen Teil der Mittel zum Senden von elektromagnetischen Signalen in einen Überwachungsbereich, zum Empfangen von in dem Überwachungsbereich reflektierten elektromagnetischen Signalen und zum Umwandeln der empfangenen elektromagnetischen Signale in Empfangsgrößen, die mit geeigneten Auswertemittel verarbeitbar sind, und zum wenigstens zeitweise Einstellen zur Verwendung von elektromagnetischen Signalen mit definierten Polarisationsrichtungen.Furthermore, the invention relates to a vehicle with at least one detection device for monitoring at least one monitoring area, wherein the vehicle has at least some of the means for transmitting electromagnetic signals into a monitoring area, for receiving electromagnetic signals reflected in the monitoring area and for converting the received electromagnetic signals into received variables that can be processed with suitable evaluation means, and for at least temporarily setting the use of electromagnetic signals with defined polarization directions.
Stand der TechnikState of the art
Aus der
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren, eine Detektionsvorrichtung, ein Fahrerassistenzsystem und ein Fahrzeug der eingangs genannten Art zu gestalten, bei denen die Erfassung des Überwachungsbereichs, insbesondere die Genauigkeit Erfassung von Objekten in dem Überwachungsbereich, verbessert werden kann.The invention is based on the object of designing a method, a detection device, a driver assistance system and a vehicle of the type mentioned at the outset, in which the detection of the surveillance area, in particular the accuracy of detection of objects in the surveillance area, can be improved.
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß bei dem Verfahren dadurch gelöst, dass die Detektionsvorrichtung wenigstens zeitweise zur Verwendung von unterscheidbaren elektromagnetischen Signalen mit wenigstens zwei unterschiedlichen definierten Polarisationsrichtung eingestellt wird.The object is achieved according to the invention in the method in that the detection device is at least temporarily set to use distinguishable electromagnetic signals with at least two different defined polarization directions.
Erfindungsgemäß werden elektromagnetische Signale mit wenigstens zwei unterschiedlichen Polarisation verwendet. Dabei können die elektromagnetische Signale mit unterschiedlichen Polarisationsrichtungen gesendet werden. Alternativ oder zusätzlich können elektromagnetische Signale mit unterschiedlichen Polarisationsrichtungen empfangen werden. Die Verwendung der elektromagnetischen Signale im Sinne der Erfindung impliziert das Senden, das empfangen und das Umwandeln von elektromagnetischen Signalen.According to the invention, electromagnetic signals with at least two different polarizations are used. The electromagnetic signals can be transmitted with different polarization directions. Alternatively or additionally, electromagnetic signals with different polarization directions can be received. The use of electromagnetic signals within the meaning of the invention implies the transmission, reception, and conversion of electromagnetic signals.
Wird ein Objektziel von einem elektromagnetischen Signal getroffen, so hängt die Intensität des reflektierten elektromagnetischen Signals von der Polarisationsrichtung des elektromagnetischen Signals einerseits und der Flächennormale der Oberfläche des Objektziels, welches von dem elektromagnetischen Signal getroffen wird, ab. Aus der Intensität des reflektierten elektromagnetischen Signals, welches von der Detektionsvorrichtung empfangen wird, kann demnach auf die Orientierung der Flächennormale des Objektziels, an dem das elektromagnetische Signal reflektiert wurde, im Raum geschlossen werden.If an object target is hit by an electromagnetic signal, the intensity of the reflected electromagnetic signal depends on the polarization direction of the electromagnetic signal on the one hand and the surface normal of the surface of the object target hit by the electromagnetic signal on the other. From the intensity of the reflected electromagnetic signal received by the detection device, the orientation of the Surface normal of the object target at which the electromagnetic signal was reflected is closed in space.
Durch die Verwendung von wenigstens zwei unterscheidbaren elektromagnetischen Signalen mit wenigstens zwei unterschiedlichen definierten Polarisationsrichtungen kann die Genauigkeit bei der Detektion von Objektzielen verbessert werden, ohne dass die räumliche Auflösung und damit die Anzahl von Empfangselementen der Detektionsvorrichtung, wie Pixeln vergrößert werden muss. Die Empfangselemente der Detektionsvorrichtung können vorteilhafterweise als Pixel eines Zeilendetektors oder Flächendetektors, beispielsweise eines Imager-Chip, eines CCD-Chips, oder dergleichen gebildet werden.By using at least two distinguishable electromagnetic signals with at least two different, defined polarization directions, the accuracy of detecting targets can be improved without having to increase the spatial resolution and thus the number of receiving elements of the detection device, such as pixels. The receiving elements of the detection device can advantageously be formed as pixels of a line detector or area detector, for example, an imager chip, a CCD chip, or the like.
Mit der Erfindung kann die Genauigkeit bei der Detektion von Objektzielen vergrößert werden, ohne dass ein Öffnungswinkel, insbesondere ein vertikaler und/oder horizontale Öffnungswinkel, der Detektionselemente, verkleinert werden muss. Da keine Verkleinerung des Öffnungswinkels erforderlich ist, ist es auch nicht erforderlich, eine Bildrate der Empfangseinrichtung der Detektionsvorrichtung, insbesondere eines Bildsensors oder dergleichen, zu verkleinern oder eine Empfangseinrichtung mit einer größeren Anzahl von Empfangselementen zu verwenden. Mithilfe der Erfindung können also bestehende Detektionsvorrichtungen einfacher um die Funktion zur Ermittlung der Orientierung von erfassten Objekten im Raum erweitert werden.With the invention, the accuracy in the detection of object targets can be increased without having to reduce the aperture angle, in particular the vertical and/or horizontal aperture angle, of the detection elements. Since no reduction in the aperture angle is required, it is also unnecessary to reduce the frame rate of the receiving device of the detection apparatus, in particular an image sensor or the like, or to use a receiving device with a larger number of receiving elements. Thus, with the aid of the invention, existing detection devices can be more easily expanded to include the function for determining the orientation of detected objects in space.
Erfindungsgemäß werden mit der Detektionsvorrichtung Intensitäten von empfangenen elektromagnetischen Signalen ermittelt. Abhängig von den Intensitäten werden jeweilige Empfangsgrößen ermittelt. Die Empfangsgrößen können mit Mitteln der Detektionsvorrichtung verarbeitet werden.According to the invention, the detection device determines the intensities of received electromagnetic signals. Depending on the intensities, respective received variables are determined. The received variables can be processed using the detection device.
Dadurch, dass wenigstens zwei unterschiedliche definierte Polarisationsrichtungen verwendet werden, können zusätzlich aus den ermittelten Empfangsgrößen Informationen zur Orientierung des erfassten Objektsziels, insbesondere der Orientierung der Flächennormale, im Raum ermittelt werden.By using at least two different defined polarization directions, information on the orientation of the detected object target, in particular the orientation of the surface normal, in space can also be determined from the determined reception variables.
Bekanntermaßen ist die Polarisationsrichtung einer elektromagnetischen Welle die Schwingungsrichtung des elektrischen oder des magnetischen Feldes. Im Sinne der Erfindung kann die Schwingungsrichtung des elektrischen Feldes oder die Schwingungsrichtung des magnetischen Feldes für die Definition der Polarisationsrichtung verwendet werden.As is well known, the polarization direction of an electromagnetic wave is the oscillation direction of the electric or magnetic field. For the purposes of the invention, the oscillation direction of the electric field or the oscillation direction of the magnetic field can be used to define the polarization direction.
Die Erfindung kann bei Fahrzeugen eingesetzt werden. Ein wesentliches Funktionsmerkmal eines Fahrzeugs ist seine Fähigkeit, sich fortzubewegen. Fahrzeuge können Kraftfahrzeuge sein. Vorteilhafterweise kann die Erfindung bei Landfahrzeugen, insbesondere Pkw, Lkw, Bussen, Motorrädern, Drohnen, mobilen Robotern, mobilen Maschinen, insbesondere Bau- oder Transportmaschinen, wie Kränen, Baggern oder dergleichen, Flugzeugen, insbesondere Flugdrohnen, und/oder (Unter-)Wasserfahrzeugen, insbesondere (Unter-)Wasserdrohnen, eingesetzt werden. Die Erfindung kann auch bei Fahrzeugen eingesetzt werden, die autonom oder teilautonom betrieben werden können. Die Erfindung ist jedoch nicht auf Fahrzeuge beschränkt. Sie kann auch im stationären Betrieb eingesetzt werden.The invention can be used in vehicles. An essential functional feature of a vehicle is its ability to move. Vehicles can be motor vehicles. The invention can advantageously be used in land vehicles, in particular cars, trucks, buses, motorcycles, drones, mobile robots, mobile machines, in particular construction or transport machines such as cranes, excavators, or the like, aircraft, in particular aerial drones, and/or (underwater) vehicles, in particular (underwater) drones. The invention can also be used in vehicles that can be operated autonomously or semi-autonomously. However, the invention is not limited to vehicles. It can also be used in stationary operation.
Die Detektionsvorrichtung kann zur Erfassung von stehenden oder bewegten Objekten, insbesondere Fahrzeugen, Personen, Tieren, Pflanzen, Hindernissen, Boden, Fahrbahnen, Fahrbahnunebenheiten, insbesondere Schlaglöchern oder Steinen, Fahrbahnbegrenzungen, (Fahrbahn-)Markierungen, (Verkehrs-)Zeichen, Freiräumen, insbesondere Parklücken, Niederschlag oder dergleichen, und/oder von Bewegungen und/oder Gesten eingesetzt werden.The detection device can be used to detect stationary or moving objects, in particular vehicles, persons, animals, plants, obstacles, ground, roadways, road surface irregularities, in particular potholes or stones, road boundaries, (road) markings, (traffic) signs, open spaces, in particular parking spaces, precipitation or the like, and/or movements and/or gestures.
Ein Objektziel im Sinne der Erfindung ist eine Stelle eines Objekts, an dem elektromagnetische Signale reflektiert werden können. Ein Objekt weist in der Regel eine Vielzahl von Objektzielen auf.An object target, as defined by the invention, is a location on an object where electromagnetic signals can be reflected. An object typically has a plurality of object targets.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens können
wenigstens zwei elektromagnetische Signale zeitlich hintereinander, insbesondere nicht überlagernd, gesendet werden
und/oder
wenigstens zwei elektromagnetische Signale zeitlich überlagernd, insbesondere gleichzeitig, gesendet werden.With an advantageous design of the procedure,
at least two electromagnetic signals are sent one after the other, in particular not superimposed
and/or
at least two electromagnetic signals are transmitted superimposed in time, in particular simultaneously.
Vorteilhafterweise können wenigstens zwei elektromagnetische Signale zeitlich hintereinander, insbesondere nicht überlagernd, gesendet werden. Auf diese Weise können die elektromagnetischen Signale einfacher voneinander unterschieden werden. Vorteilhafterweise können die wenigstens zwei elektromagnetischen Signale nicht überlagernd gesendet werden. So kann auch eine gegenseitige Beeinflussung der elektromagnetischen Signale auf der Empfangsseite vermieden werden.Advantageously, at least two electromagnetic signals can be transmitted sequentially, in particular without overlapping. This makes it easier to distinguish between the electromagnetic signals. Advantageously, the at least two electromagnetic signals can be transmitted without overlapping. This also prevents mutual interference between the electromagnetic signals on the receiving side.
Alternativ oder zusätzlich können wenigstens zwei elektromagnetische Signale zeitlich überlagernd, insbesondere gleichzeitig, gesendet werden. Auf diese Weise kann insgesamt die Messzeit verringert werden.Alternatively or additionally, at least two electromagnetic signals can be transmitted in a temporally superimposed manner, particularly simultaneously. This can reduce the overall measurement time.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens können wenigstens zwei bezüglich ihrer Form, insbesondere bezüglich ihrer Wellenlänge, Modulationsfrequenz, Kodierung oder dergleichen, unterscheidbare elektromagnetische Signale gesendet werden. Auf diese Weise können auch gleichzeitig gesendete oder zeitlich überlagernde Signale unterschieden werden.In a further advantageous embodiment of the method, at least two with respect to their shape, in particular with respect to their waves Distinguishable electromagnetic signals can be transmitted based on length, modulation frequency, coding, or the like. In this way, even signals transmitted simultaneously or overlapping in time can be distinguished.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens können unter Verwendung der wenigstens einen Empfangsgröße und Berücksichtigung der jeweiligen Einstellung der Polarisationsrichtung wenigstens eine Orientierungsgröße, insbesondere eine Richtung einer Flächennormalen, ermittelt werden, wobei die wenigstens eine Orientierungsgröße eine Orientierung wenigstens eines Objektziels, insbesondere eine Orientierung der Oberfläche wenigstens eines Objektziels, an dem das wenigstens eine elektromagnetische Signal reflektiert wird, relativ zu wenigstens einem Bezugssystem, insbesondere relativ zu einem Koordinatensystem, charakterisiert. Auf diese Weise kann ein Einfluss des reflektierenden Objektziels auf die reflektierten elektromagnetischen Signale berücksichtigt werden. Dieser Einfluss ist abhängig von der Orientierung der Oberfläche des wenigstens einen Objektziels in Bezug auf die Polarisationsrichtung der auftreffenden elektromagnetischen Signale. Der Einfluss ist über die Intensität der empfangenen reflektierten elektromagnetischen Signale quantifizierbar.In a further advantageous embodiment of the method, at least one orientation variable, in particular a direction of a surface normal, can be determined using the at least one received variable and taking into account the respective setting of the polarization direction, wherein the at least one orientation variable characterizes an orientation of at least one object target, in particular an orientation of the surface of at least one object target at which the at least one electromagnetic signal is reflected, relative to at least one reference system, in particular relative to a coordinate system. In this way, an influence of the reflecting object target on the reflected electromagnetic signals can be taken into account. This influence depends on the orientation of the surface of the at least one object target with respect to the polarization direction of the incident electromagnetic signals. The influence can be quantified via the intensity of the received reflected electromagnetic signals.
Vorteilhafterweise kann mit der Detektionsvorrichtung auf wenigstens eine Sendegröße hin wenigstens ein elektromagnetisches Signal in den Überwachungsbereich gesendet werden. Auf diese Weise kann der Sendezeitpunkt genau vorgegeben werden. Außerdem kann mittels der Sendegröße auch die Form des elektromagnetischen Signals und/oder die Polarisationsrichtung eingestellt werden.Advantageously, the detection device can transmit at least one electromagnetic signal into the monitored area in response to at least one transmitted variable. In this way, the transmission time can be precisely specified. Furthermore, the shape of the electromagnetic signal and/or the polarization direction can also be adjusted using the transmitted variable.
Vorteilhafterweise kann aus wenigstens einer Beziehung der wenigstens einen Sendegröße für ein gesendetes elektromagnetisches Signal und der wenigstens einen Empfangsgröße für das entsprechende empfangene reflektiert elektromagnetisches Signal unter Berücksichtigung der jeweiligen Einstellung der Polarisationsrichtung wenigstens einer Orientierungsgröße ermittelt werden. Auf diese Weise können die Sendegrößen und Empfangsgrößen aufseiten der Detektionsvorrichtung insbesondere mithilfe einer Auswerteeinrichtung direkt in Beziehung gebracht werden. So können auf Basis der Sendegrößen und Empfangsgrößen Entfernungen, Richtungen und/oder Geschwindigkeiten von erfassten Objektzielen einfacher ermittelt, insbesondere berechnet, werden.Advantageously, at least one orientation variable can be determined from at least one relationship between the at least one transmitted variable for a transmitted electromagnetic signal and the at least one received variable for the corresponding received reflected electromagnetic signal, taking into account the respective setting of the polarization direction. In this way, the transmitted variables and received variables can be directly related on the detection device side, in particular with the aid of an evaluation device. Thus, distances, directions, and/or speeds of detected object targets can be more easily determined, in particular calculated, based on the transmitted variables and received variables.
Mit den Sendegrößen können die Sendezeitpunkte für die der elektromagnetischen Signale definiert werden. Entsprechend können mit den Empfangsgrößen die Empfangszeitpunkte für die elektromagnetischen Signale definiert werden. Auf diese Weise kann die Flugzeit zwischen dem Senden eines elektromagnetischen Signals und dem Empfang des entsprechenden reflektierten elektromagnetischen Signals einfacher ermittelt werden. Aus der Flugzeit kann eine Entfernung eines erfassten Objektziels relativ ermittelt werden.The transmit variables can be used to define the transmission times for the electromagnetic signals. Similarly, the receive variables can be used to define the reception times for the electromagnetic signals. This makes it easier to determine the time of flight between the transmission of an electromagnetic signal and the reception of the corresponding reflected electromagnetic signal. The flight time can be used to determine the relative distance of a detected target object.
Vorteilhafterweise können die Sendegrößen elektrische Signale sein. Auf diese Weise können diese einfach mit elektrischen Mitteln, insbesondere elektrischen Auswerteeinrichtungen, Steuereinheiten oder dergleichen, verarbeitet werden. Mit den Sendegrößen können Dauer und Intensität des wenigstens einen gesendeten elektromagnetischen Signals vorgegeben werden. Ferner kann mit den Sendegrößen eine Form, insbesondere eine Modulationsfrequenz, Wellenlänge und/oder eine Kodierung, für das elektromagnetisches Signal vorgegeben werden.Advantageously, the transmitted variables can be electrical signals. This allows them to be easily processed using electrical means, in particular electrical evaluation devices, control units, or the like. The transmitted variables can be used to specify the duration and intensity of the at least one transmitted electromagnetic signal. Furthermore, the transmitted variables can be used to specify a form, in particular a modulation frequency, wavelength, and/or coding, for the electromagnetic signal.
Vorteilhafterweise können die Empfangsgrößen elektrische Signale sein. Auf diese Weise können diese einfach mit elektrischen Mitteln, insbesondere elektrischen Auswerteeinrichtungen, Steuereinheiten oder dergleichen, verarbeitet werden.Advantageously, the received variables can be electrical signals. This allows them to be easily processed using electrical means, in particular electrical evaluation devices, control units, or the like.
Vorteilhafterweise kann die Detektionsvorrichtung Mittel zum Umwandeln von Sendegrößen, insbesondere elektrischen Sendegrößen, in elektromagnetische Signale und/oder Mittel zum Umwandeln von elektromagnetischen Signalen in Empfangsgrößen, insbesondere elektrische Empfangsgrößen, aufweisen. Auf diese Weise können innerhalb der Detektionsvorrichtung Sendegrößen und/oder Empfangsgrößen insbesondere gleiche Art insbesondere auf elektrischen Wege verarbeitet werden. Außerhalb der Detektionsvorrichtung können sich die elektromagnetischen Signale berührungslos ausbreiten und entsprechend den Überwachungsbereich abtasten.Advantageously, the detection device can comprise means for converting transmitted variables, in particular electrical transmitted variables, into electromagnetic signals and/or means for converting electromagnetic signals into received variables, in particular electrical received variables. In this way, transmitted variables and/or received variables, in particular of the same type, can be processed within the detection device, particularly electrically. Outside the detection device, the electromagnetic signals can propagate without contact and scan the monitored area accordingly.
Vorteilhafterweise kann die Orientierung wenigstens eines Objektziels relativ zu wenigstens einem Bezugssystem charakterisiert werden. Vorteilhafterweise kann das Bezugssystem ein Koordinatensystem, insbesondere ein Fahrzeug-Koordinatensystem oder ein Koordinatensystem der Detektionsvorrichtung, sein. Auf diese Weise kann die Orientierung eindeutig angegeben werden.Advantageously, the orientation of at least one target object relative to at least one reference system can be characterized. Advantageously, the reference system can be a coordinate system, in particular a vehicle coordinate system or a coordinate system of the detection device. In this way, the orientation can be clearly specified.
Vorteilhafterweise können die Polarisationsrichtung der elektromagnetischen Signale relativ zu dem wenigstens einen Bezugssystem eingestellt werden. Auf diese Weise kann die Orientierung eines detektierten Objektsziels einfacher zu den Polarisationsrichtungen der elektromagnetischen Signale in Beziehung gebracht werden.Advantageously, the polarization direction of the electromagnetic signals can be adjusted relative to the at least one reference system. In this way, the orientation of a detected object target can be more easily related to the polarization directions of the electromagnetic signals.
Vorteilhafterweise kann die wenigstens eine Orientierungsgröße eine Orientierung der Oberfläche wenigstens eines erfassten Objektziels charakterisieren. Auf diese Weise kann die äußere Geometrie eines Objektes, welcher mehrere Objektziele aufweist, ermittelt werden. Vorteilhafterweise kann die Orientierung der Oberfläche wenigstens eines erfassten Objektziels durch die Richtung einer Flächennormale angegeben werden. Die Richtung der Flächennormale kann als Orientierungsgröße angegeben werden.Advantageously, the at least one orientation variable can characterize an orientation of the surface of at least one detected object target. In this way, the external geometry of an object having multiple object targets can be determined. Advantageously, the orientation of the surface of at least one detected object target can be specified by the direction of a surface normal. The direction of the surface normal can be specified as an orientation variable.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens kann unter Verwendung wenigstens einer Orientierungsgröße wenigstens eine Eigenschaft, insbesondere eine Orientierung und/oder eine Art und/oder Klasse, wenigstens eines erfassten Objekts mit mehreren Objektzielen ermittelt werden. Auf diese Weise können zusätzliche Informationen über Objekte im Überwachungsbereich ermittelt werden. Informationen über Art, Klasse und Orientierung von Objekten im Überwachungsbereich sind insbesondere für die Funktion eines Fahrerassistenzsystems von großer Bedeutung. So kann genauer ermittelt werden, in welchem Umfeld sich das Fahrzeug mit der wenigstens einen Detektionsvorrichtung befindet. Genaue Kenntnisse über das Umfeld sind für ein autonom oder teilautonom Betrieb des Fahrzeugs erforderlich.In a further advantageous embodiment of the method, at least one property, in particular an orientation and/or a type and/or class, of at least one detected object with multiple object targets can be determined using at least one orientation variable. In this way, additional information about objects in the surveillance area can be determined. Information about the type, class, and orientation of objects in the surveillance area is particularly important for the function of a driver assistance system. This allows the environment in which the vehicle with the at least one detection device is located to be determined more precisely. Precise knowledge of the environment is required for autonomous or semi-autonomous operation of the vehicle.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens kann
die Detektionsvorrichtung wenigstens zeitweise zum Senden von elektromagnetischen Signalen mit wenigstens zwei unterschiedlichen definierten Polarisationsrichtung eingestellt werden
und/oder
die Detektionsvorrichtung wenigstens zeitweise zum Empfang von elektromagnetischen Signalen mit wenigstens zwei unterschiedlichen definierten Polarisationsrichtung eingestellt werden.In a further advantageous embodiment of the method,
the detection device can be set at least temporarily to transmit electromagnetic signals with at least two different defined polarization directions
and/or
the detection device can be set at least temporarily to receive electromagnetic signals with at least two different defined polarization directions.
Vorteilhafterweise kann die Detektionsvorrichtung wenigstens zeitweise zum Senden von elektromagnetischen Signalen mit unterschiedlichen Polarisationsrichtung eingestellt werden. Auf diese Weise kann auf die Verwendung unterschiedlicher Polarisationsrichtung auf der Empfangsseite der Detektionsvorrichtung verzichtet werden. Ferner kann auf der Sendeseite der Detektionsvorrichtung die Polarisationsrichtung in Bezug auf ein Bezugssystem, insbesondere in Bezug auf ein Koordinatensystem, vorgegeben werden.Advantageously, the detection device can be configured, at least temporarily, to transmit electromagnetic signals with different polarization directions. This eliminates the need to use different polarization directions on the receiving side of the detection device. Furthermore, on the transmitting side of the detection device, the polarization direction can be specified with respect to a reference system, in particular with respect to a coordinate system.
Alternativ oder zusätzlich kann vorteilhafterweise die Detektionsvorrichtung wenigstens zeitweise zum Empfang von elektromagnetischen Signalen mit wenigstens zwei unterschiedlichen Polarisationsrichtung eingestellt werden. Auf diese Weise kann auf die Einstellung von unterschiedlichen Polarisationsrichtung auf der Sendeseite Detektionsvorrichtung verzichtet werden.Alternatively or additionally, the detection device can advantageously be set, at least temporarily, to receive electromagnetic signals with at least two different polarization directions. In this way, the setting of different polarization directions on the transmitting side of the detection device can be omitted.
Vorteilhafterweise können sowohl auf der Sendeseite der Detektionsvorrichtung als auch auf der Empfangsseite unterschiedliche Polarisationsrichtungen eingestellt werden. Auf diese Weise kann die Messgenauigkeit der Detektionsvorrichtung verbessert werden.Advantageously, different polarization directions can be set on both the transmitting and receiving sides of the detection device. This can improve the measurement accuracy of the detection device.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens kann
die Detektionsvorrichtung wenigstens zeitweise zwischen wenigstens zwei Sendesequenzen zum Senden von elektromagnetischen Signalen mit wenigstens zwei unterschiedlichen definierten Polarisationsrichtung umgestellt werden und zum Empfang von elektromagnetischen Signalen mit den wenigstens zwei Polarisationsrichtung der gesendeten elektromagnetischen Signale eingestellt und zwischen den wenigstens zwei Sendesequenzen nicht umgestellt werden
und/oder
die Detektionsvorrichtung wenigstens zeitweise zwischen wenigstens zwei Sendesequenzen zum Senden von elektromagnetischen Signalen bezüglich der Polarisationsrichtung nicht umgestellt werden und zwischen den wenigstens zwei Sendesequenzen zum Empfang von elektromagnetischen Signalen mit wenigstens zwei unterschiedlichen definierten Polarisationsrichtung umgestellt werden
und/oder
die Detektionsvorrichtung wenigstens zeitweise zwischen wenigstens zwei Sendesequenzen sowohl zum Senden von elektromagnetischen Signalen als auch zum Empfang von elektromagnetischen Signalen jeweils mit wenigstens zwei unterschiedlichen definierten Polarisationsrichtung umgestellt werden.In a further advantageous embodiment of the method,
the detection device can be switched at least temporarily between at least two transmission sequences for transmitting electromagnetic signals with at least two different defined polarization directions and set to receive electromagnetic signals with the at least two polarization directions of the transmitted electromagnetic signals and not switched between the at least two transmission sequences
and/or
the detection device is not switched at least temporarily between at least two transmission sequences for transmitting electromagnetic signals with respect to the polarization direction and is switched between the at least two transmission sequences for receiving electromagnetic signals with at least two different defined polarization directions
and/or
the detection device can be switched at least temporarily between at least two transmission sequences both for transmitting electromagnetic signals and for receiving electromagnetic signals, each with at least two different defined polarization directions.
Vorteilhafterweise kann die Detektionsvorrichtung lediglich auf der Sendeseite zwischen wenigstens zwei Sendesequenzen zwischen wenigstens zwei unterschiedlichen definierten Polarisationsrichtung umgestellt werden. Auf diese Weise kann auf eine Umstellung der Polarisationsrichtung auf der Empfangsseite verzichtet werden.Advantageously, the detection device can be switched between at least two different defined polarization directions only on the transmitting side between at least two transmission sequences. This eliminates the need to switch the polarization direction on the receiving side.
Alternativ oder zusätzlich kann die Detektionsvorrichtung zwischen wenigstens zwei Sendesequenzen lediglich auf der Empfangsseite zwischen wenigstens zwei unterschiedlichen definierten Polarisationsrichtungen umgestellt werden. Auf diese Weise kann auf eine Umstellung der Polarisationsrichtung auf der Sendeseite verzichtet werden.Alternatively or additionally, the detection device can be switched between at least two different defined polarization directions between at least two transmission sequences only on the receiving side. In this way, switching the polarization direction on the transmitting side can be omitted.
Alternativ oder zusätzlich kann die Detektionsvorrichtung wenigstens zeitweise zwischen wenigstens zwei Sendesequenzen sowohl auf der Sendeseite als auch auf der Empfangsseite zwischen wenigstens zwei unterschiedlichen definierten Polarisationsrichtung umgestellt werden. Auf diese Weise kann insgesamt die Messgenauigkeit der Detektionsvorrichtung verbessert werden.Alternatively or additionally, the detection device can at least temporarily switch between at least two transmission sequences on both the transmitting side and the receiving side between at least two different defined The polarization direction can be changed. This can improve the overall measurement accuracy of the detection device.
In einer Sendesequenz kann wenigstens ein elektromagnetisches Signal in den Überwachungsbereich gesendet werden. An wenigstens einem etwaigen Objektziel im Überwachungsbereich reflektierte elektromagnetische Signale können auf der Empfangsseite mit der Detektionsvorrichtung empfangen und den jeweiligen gesendeten elektromagnetischen Signalen zugeordnet werden. Eine Sendesequenz kann über eine Zeitdauer und/oder eine Anzahl von gesendeten elektromagnetischen Signalen definiert werden. Eine Sendesequenz kann auch als Messsequenz bezeichnet werden, in der eine Entfernungsmessung, Richtungsmessungen und/oder Geschwindigkeitsmessung für Objektziele durchgeführt wird.In a transmission sequence, at least one electromagnetic signal can be transmitted into the surveillance area. Electromagnetic signals reflected by at least one potential target object in the surveillance area can be received on the receiving side by the detection device and assigned to the respective transmitted electromagnetic signals. A transmission sequence can be defined by a time duration and/or a number of transmitted electromagnetic signals. A transmission sequence can also be referred to as a measurement sequence, in which distance measurements, direction measurements, and/or speed measurements are performed for object targets.
In einer Sendesequenz können auch mehrere, auch unterschiedliche oder unterscheidbare, elektromagnetische Signale gesendet werden.In one transmission sequence, several different or distinguishable electromagnetic signals can be sent.
Zur Überwachung eines Überwachungsbereichs können mehrere Sendesequenzen nacheinander durchgeführt werden. Die Sendesequenzen können kontinuierlich nacheinander durchgeführt werden. Auf diese Weise kann der Überwachungsbereich kontinuierlich überwacht werden.To monitor a surveillance area, multiple transmission sequences can be performed consecutively. The transmission sequences can be performed continuously. In this way, the surveillance area can be monitored continuously.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens kann
die Detektionsvorrichtung zur Verwendung von elektromagnetischen Signalen mit zwei orthogonalen Polarisationsrichtung eingestellt werden
und/oder
die Detektionsvorrichtung zur Verwendung von elektromagnetischen Signalen mit einer horizontalen Polarisationsrichtung und einer vertikalen Polarisationsrichtung eingestellt werden
und/oder
die Detektionsvorrichtung zur Verwendung von elektromagnetischen Signalen mit zwei orthogonalen Polarisationsrichtungen eingestellt werden, welche an den Achsen eines dreidimensionalen Fahrzeug-Koordinatensystems ausgerichtet sind. Auf diese Weise kann mit nur zwei unterschiedlichen Polarisationsrichtungen die Orientierung eines Objektziels, an welchem die elektromagnetischen Signale reflektiert werden, eindeutig ermittelt werden.In a further advantageous embodiment of the method,
the detection device can be set to use electromagnetic signals with two orthogonal polarization directions
and/or
the detection device can be set to use electromagnetic signals with a horizontal polarization direction and a vertical polarization direction
and/or
The detection device can be configured to use electromagnetic signals with two orthogonal polarization directions aligned along the axes of a three-dimensional vehicle coordinate system. This allows the orientation of an object target, from which the electromagnetic signals are reflected, to be unambiguously determined using only two different polarization directions.
Vorteilhafterweise können die wenigstens zwei Polarisationsrichtungen an einem räumlichen Bezugssystem orientiert sein. Auf diese Weise können die Polarisationsrichtung in eindeutig zugeordnet werden.Advantageously, the at least two polarization directions can be oriented to a spatial reference system. In this way, the polarization directions can be unambiguously assigned.
Vorteilhafterweise können eine horizontale Polarisationsrichtung und eine räumlich vertikale Polarisationsrichtung verwendet werden. Auf diese Weise können aus den Beziehungen der Sendegrößen und entsprechenden Empfangsgrößen direkt die Orientierungen der erfassten Objektziele ermittelt werden.Advantageously, a horizontal polarization direction and a spatially vertical polarization direction can be used. In this way, the orientations of the detected targets can be directly determined from the relationships between the transmitted and corresponding received variables.
Insbesondere bei der Verwendung der Detektionsvorrichtung an einem Fahrzeug sind die räumlich vertikale und horizontale Orientierung von großer Bedeutung. So können insbesondere Fahrbahnoberflächen, welche in der Regel etwa räumlich horizontale Orientierung aufweisen, von Hindernissen, welche in der Regel eine räumlich vertikale Orientierung aufweisen, unterschieden werden.Especially when using the detection device on a vehicle, the spatial vertical and horizontal orientation are of great importance. In particular, road surfaces, which generally have a spatial horizontal orientation, can be distinguished from obstacles, which generally have a spatial vertical orientation.
Vorteilhafterweise kann die Detektionsvorrichtung zur Verwendung von elektromagnetischen Signalen mit zwei orthogonalen Polarisationsrichtungen eingestellt werden, welche an den Achsen eines dreidimensionalen Fahrzeug-Koordinatensystems ausgerichtet sind. Auf diese Weise können die Orientierungen von erfassten Objektzielen eindeutig der Fahrzeug-Koordinatensystems zugewiesen werden.Advantageously, the detection device can be configured to use electromagnetic signals with two orthogonal polarization directions aligned with the axes of a three-dimensional vehicle coordinate system. This allows the orientations of detected target objects to be unambiguously assigned to the vehicle coordinate system.
Vorteilhafterweise kann wenigstens eine der zwei orthogonalen Polarisationsrichtung in parallel zu einer Fahrzeughochachse verlaufen. Diese Polarisationsrichtung kann als vertikale Polarisationsrichtung definiert werden. Die zweite der zwei orthogonalen Polarisationsrichtungen kann parallel zu einer Fahrzeugquerachse verlaufen. Diese Polarisationsrichtung kann als horizontale Polarisationsrichtung definiert werden.Advantageously, at least one of the two orthogonal polarization directions can run parallel to a vehicle's vertical axis. This polarization direction can be defined as the vertical polarization direction. The second of the two orthogonal polarization directions can run parallel to a vehicle's transverse axis. This polarization direction can be defined as the horizontal polarization direction.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens kann das Verfahren zum Betreiben einer Detektionsvorrichtung, welches als LiDAR-System oder Radarsystem ausgestaltet ist, verwendet werden. Derartige LiDAR-System und Radarsysteme verwenden jeweils elektromagnetische Signale zum Detektieren von Objekten. Mit LiDAR-Systemen können Objekte mittels elektromagnetischen Signalen in Form von Lichtsignalen, insbesondere Lichtpulsen wie Laserpulsen, erfasst werden. Mit Radarsystemen können Objekte mittels elektromagnetischen Signalen in Form von Radarsignalen, insbesondere Radar Chirps, erfasst werden.In a further advantageous embodiment of the method, the method can be used to operate a detection device configured as a LiDAR system or radar system. Such LiDAR systems and radar systems each use electromagnetic signals to detect objects. With LiDAR systems, objects can be detected using electromagnetic signals in the form of light signals, in particular light pulses such as laser pulses. With radar systems, objects can be detected using electromagnetic signals in the form of radar signals, in particular radar chirps.
Mit LiDAR-Systemen und Radarsystemen können Entfernungen, Richtungen und/oder Geschwindigkeiten von erfassten Objekten relativ zu einem entsprechenden Bezugssystem, insbesondere relativ zu der entsprechenden Detektionsvorrichtung ermittelt werden. Ferner können aus mit LiDAR-Systemen und Radarsystemen erfassten Daten Informationen über den Überwachungsbereich, insbesondere über Objekte im Überwachungsbereich wie Klassifikationen von Objekten, ermittelt werden.LiDAR and radar systems can be used to determine the distances, directions, and/or speeds of detected objects relative to a corresponding reference system, in particular relative to the corresponding detection device. Furthermore, data acquired with LiDAR and radar systems can be used to determine information about the surveillance area, in particular about objects within the surveillance area, such as object classifications.
Vorteilhafterweise kann die Detektionsvorrichtung nach einem Signal-Laufzeitverfahren, insbesondere einem Signalpuls-Laufzeitverfahren, arbeiten. Nach dem Signals-Laufzeitverfahren arbeitende Detektionsvorrichtungen können als Time-of-Flight-System (TOF), indirektes Time-of-Flight-System (iTOF), Light-Detection-and-Ranging-System (LiDAR), Laser-Detection-and-Ranging-System (LaDAR), Radarsystem oder dergleichen ausgestaltet und bezeichnet werden.Advantageously, the detection device can operate according to a signal-time-of-flight method, in particular a signal-pulse-time-of-flight method. Detection devices operating according to the signal-time-of-flight method can be designed and referred to as a time-of-flight (TOF) system, an indirect time-of-flight (iTOF) system, a light detection and ranging (LiDAR) system, a laser detection and ranging (LaDAR) system, a radar system, or the like.
Vorteilhafterweise kann die Detektionsvorrichtung als laserbasiertes Entfernungsmesssystem ausgestaltet sein. Laserbasierte Entfernungsmesssysteme können Laser, insbesondere Diodenlaser, als Signalquellen aufweisen. Mit Lasern können insbesondere gepulste Laserstrahlen als elektromagnetische Signale gesendet werden. Entsprechend können Empfänger der Detektionsvorrichtung für die Wellenlänge der ausgesendeten elektromagnetischen Signale ausgelegte Detektoren, insbesondere Punktsensoren, Zeilensensoren und/oder Flächensensoren, im Besonderen eine (Lawinen)fotodioden, Photodiodenzeilen, CCD-Sensoren, Active-Pixel-Sensoren, insbesondere CMOS-Sensoren oder dergleichen, aufweisen oder daraus bestehen.Advantageously, the detection device can be configured as a laser-based distance measuring system. Laser-based distance measuring systems can have lasers, in particular diode lasers, as signal sources. Lasers can, in particular, transmit pulsed laser beams as electromagnetic signals. Accordingly, receivers of the detection device can comprise or consist of detectors designed for the wavelength of the emitted electromagnetic signals, in particular point sensors, line sensors, and/or area sensors, in particular (avalanche) photodiodes, photodiode arrays, CCD sensors, active pixel sensors, in particular CMOS sensors, or the like.
Ferner wird die Aufgabe erfindungsgemäß bei der Detektionsvorrichtung dadurch gelöst, dass die Detektionsvorrichtung wenigstens einen Teil der Mittel zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens aufweist.Furthermore, the object is achieved according to the invention in the detection device in that the detection device has at least some of the means for carrying out the method according to the invention.
Vorteilhafterweise können die Mittel zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens Mittel, insbesondere wenigstens eine Sendeeinrichtung, zum Senden von elektromagnetischen Signalen aufweisen. Ferner können die Mittel zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens Mittel, insbesondere wenigstens eine Empfangseinrichtung, zum Empfangen von elektromagnetischen Signalen und zum Umwandeln der empfangenen elektromagnetischen Signale in Empfangsgrößen aufweisen. Des Weiteren können die Mittel zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens Mittel, insbesondere wenigstens eine Steuer- und/oder Auswerteeinrichtung, zum wenigstens zeitweise Einstellen der Detektionsvorrichtung zur Verwendung von elektromagnetischen Signalen mit definierten Polarisationsrichtungen aufweisen.Advantageously, the means for carrying out the method according to the invention can comprise means, in particular at least one transmitting device, for transmitting electromagnetic signals. Furthermore, the means for carrying out the method according to the invention can comprise means, in particular at least one receiving device, for receiving electromagnetic signals and for converting the received electromagnetic signals into received variables. Furthermore, the means for carrying out the method according to the invention can comprise means, in particular at least one control and/or evaluation device, for at least temporarily adjusting the detection device to use electromagnetic signals with defined polarization directions.
Vorteilhafterweise können die Mittel zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens Mittel zur Einstellung zur wenigstens zeitweise Verwendung von unterscheidbaren elektromagnetischen Signalen mit wenigstens zwei unterschiedlichen definierten Polarisationsrichtung aufweisen.Advantageously, the means for carrying out the method according to the invention can comprise means for setting the at least temporary use of distinguishable electromagnetic signals with at least two different defined polarization directions.
Die Mittel zur Einstellung zur Verwendung von elektromagnetischen Signalen mit definierten Polarisationsrichtungen können optische, elektrooptische oder elektromagnetische Bauteile wie Filter, Gitter, Antennen, Wellenleiter oder dergleichen aufweisen.The means for adjusting the use of electromagnetic signals with defined polarization directions may comprise optical, electro-optical or electromagnetic components such as filters, gratings, antennas, waveguides or the like.
Vorteilhafterweise kann die Detektionsvorrichtung für die Verwendung mit einem Fahrzeug ausgestaltet sein. Mit der Detektionsvorrichtung kann wenigstens ein Überwachungsbereich in der Umgebung des Fahrzeugs und/oder innerhalb des Fahrzeugs insbesondere auf Objekte hin überwacht werden.Advantageously, the detection device can be designed for use with a vehicle. The detection device can be used to monitor at least one monitoring area in the surroundings of the vehicle and/or within the vehicle, in particular for objects.
Des Weiteren wird die Aufgabe erfindungsgemäß bei dem Fahrerassistenzsystem dadurch gelöst, dass das Fahrerassistenzsystem wenigstens einen Teil von Mitteln zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens aufweist.Furthermore, the object is achieved according to the invention in the driver assistance system in that the driver assistance system has at least some means for carrying out the method according to the invention.
Das Fahrerassistenzsystem weist wenigstens eine Detektionsvorrichtung auf. Mit der wenigstens einem Detektionsvorrichtung kann wenigstens ein Überwachungsbereich in der Umgebung des Fahrzeugs und/oder im Innenraum des Fahrzeugs auf Objekte hin überwacht werden. Mit der Detektionsvorrichtung können Entfernungen, Richtungen und/oder Geschwindigkeiten von erfassten Objekten ermittelt werden.The driver assistance system has at least one detection device. The at least one detection device can be used to monitor at least one monitoring area in the surroundings of the vehicle and/or in the interior of the vehicle for objects. The detection device can be used to determine the distances, directions, and/or speeds of detected objects.
Das Fahrerassistenzsystem weist wenigstens einen Teil der Mittel zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens auf. Vorteilhafterweise kann wenigstens eine Detektionsvorrichtung des Fahrerassistenzsystem wenigstens einen Teil der Mittel zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens aufweisen. Da die wenigstens eine Detektionsvorrichtung Teil des Fahrerassistenzsystems ist, ist somit auch der Teil der Mittel der wenigstens einen Detektionsvorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens Teil des Fahrerassistenzsystems, also auch Teil der Mittel des Fahrerassistenzsystems. Vorteilhafterweise kann der wenigstens eine Teil der Mittel zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ausschließlich mit der wenigstens einen Detektionsvorrichtung realisiert sein. Alternativ kann der wenigstens eine Teil der Mittel zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zwar mit dem Fahrerassistenzsystem aber separat von der wenigstens einen Detektionsvorrichtung realisiert sein. Alternativ kann wenigstens ein Teil der Mittel zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens mit der wenigstens einen Detektionsvorrichtung und ein Teil der Mittel zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens mit dem Fahrerassistenzsystem separat von der wenigstens einen Detektionsvorrichtung realisiert sein. Entsprechendes gilt für das Fahrzeug, von dem die wenigstens eine Detektionsvorrichtung und/oder das Fahrerassistenzsystem ein Teil sind. Demnach sind die Mittel der wenigstens einen Detektionsvorrichtung und/oder des Fahrerassistenzsystems auch Teil der Mittel des Fahrzeugs.The driver assistance system has at least some of the means for carrying out the method according to the invention. Advantageously, at least one detection device of the driver assistance system can have at least some of the means for carrying out the method according to the invention. Since the at least one detection device is part of the driver assistance system, the part of the means of the at least one detection device for carrying out the method according to the invention is also part of the driver assistance system, i.e., also part of the means of the driver assistance system. Advantageously, at least some of the means for carrying out the method according to the invention can be implemented exclusively with the at least one detection device. Alternatively, at least some of the means for carrying out the method according to the invention can be implemented with the driver assistance system but separately from the at least one detection device. Alternatively, at least some of the means for carrying out the method according to the invention can be implemented with the at least one detection device, and some of the means for carrying out the method according to the invention with the driver assistance system can be implemented separately from the at least one detection device. The same applies to the vehicle of which the at least one detection device and/or the driver assistance system are a part. Accordingly, the means of the at least one detection device tion device and/or the driver assistance system are also part of the vehicle's resources.
Außerdem wird die Aufgabe erfindungsgemäß bei dem Fahrzeug dadurch gelöst, dass das Fahrzeug wenigstens einen Teil von Mitteln zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens aufweist.Furthermore, the object is achieved according to the invention in the vehicle in that the vehicle has at least some of the means for carrying out the method according to the invention.
Das Fahrzeug weist wenigstens eine Detektionsvorrichtung auf. Mit der wenigstens einen Detektionsvorrichtung kann wenigstens ein Überwachungsbereich in der Umgebung des Fahrzeugs und/oder innerhalb des Fahrzeugs insbesondere auf Objekte hin überwacht werden.The vehicle has at least one detection device. With the at least one detection device, at least one monitoring area in the surroundings of the vehicle and/or within the vehicle can be monitored, in particular for objects.
Vorteilhafterweise kann das Fahrzeug wenigstens ein Fahrassistenzsystem aufweisen.Advantageously, the vehicle may have at least one driver assistance system.
Mit dem wenigstens ein Fahrerassistenzsystem können Funktionen, insbesondere Fahrfunktionen, des Fahrzeugs autonom oder teilautonom ausgeführt werden.With at least one driver assistance system, functions, in particular driving functions, of the vehicle can be carried out autonomously or semi-autonomously.
Vorteilhafterweise kann die wenigstens eine Detektionsvorrichtung Teil wenigstens eines Fahrerassistenzsystems sein oder mit wenigstens einem Fahrerassistenzsystem verbunden sein. Auf diese Weise können Informationen, welche mit der wenigstens einen Detektionsvorrichtung gewonnen werden, zum autonomen oder teilautonomen Betrieb der Funktionen, insbesondere der Fahrfunktionen, des Fahrzeugs verwendet werden.Advantageously, the at least one detection device can be part of at least one driver assistance system or connected to at least one driver assistance system. In this way, information obtained with the at least one detection device can be used for the autonomous or semi-autonomous operation of the functions, in particular the driving functions, of the vehicle.
Im Übrigen gelten die im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren, der erfindungsgemäßen Detektionsvorrichtung, dem erfindungsgemäßen Fahrerassistenzsystem und dem erfindungsgemäßen Fahrzeug und deren jeweiligen vorteilhaften Ausgestaltungen aufgezeigten Merkmale und Vorteile untereinander entsprechend und umgekehrt. Die einzelnen Merkmale und Vorteile können selbstverständlich untereinander kombiniert werden, wobei sich weitere vorteilhafte Wirkungen einstellen können, die über die Summe der Einzelwirkungen hinausgehen.Furthermore, the features and advantages presented in connection with the method according to the invention, the detection device according to the invention, the driver assistance system according to the invention, and the vehicle according to the invention, and their respective advantageous embodiments, apply to one another accordingly and vice versa. The individual features and advantages can, of course, be combined with one another, whereby further advantageous effects can arise that go beyond the sum of the individual effects.
Kurze Beschreibung der ZeichnungenShort description of the drawings
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert werden. Der Fachmann wird die in der Zeichnung, der Beschreibung und den Ansprüchen in Kombination offenbarten Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen. Es zeigen schematisch
-
1 eine Seitenansicht eines Fahrzeugs mit einem Fahrerassistenzsystem, welches ein LiDAR-System und eine Steuereinheit aufweist, wobei sich im Überwachungsbereich des LiDAR-Systems ein Objekt befindet; -
2 eine Draufsicht des Fahrzeugs mit dem Objekt aus der1 ; -
3 eine Funktionsdarstellung des Fahrerassistenzsystems des Fahrzeugs aus den1 und2 ; -
4 der zeitliche Verlauf von Einstellungen von Polarisationsmodi beim Betrieb des LiDAR-Systems aus den1 und3 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel; -
5 der zeitliche Verlauf von Einstellungen von Polarisationsmodi beim Betrieb des LiDAR-Systems aus den1 und3 gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel; -
6 der zeitliche Verlauf von Einstellungen von Polarisationsmodi beim Betrieb des LiDAR-Systems aus den1 und3 gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel; -
7 der zeitliche Verlauf von Einstellungen von Polarisationsmodi beim Betrieb des LiDAR-Systems aus den1 und3 gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel; -
8 der zeitliche Verlauf von Einstellungen von Polarisationsmodi beim Betrieb des LiDAR-Systems aus den1 und3 gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel.
-
1 a side view of a vehicle with a driver assistance system having a LiDAR system and a control unit, wherein an object is located in the monitoring area of the LiDAR system; -
2 a top view of the vehicle with the object from the1 ; -
3 a functional representation of the vehicle’s driver assistance system from the1 and2 ; -
4 the temporal progression of polarization mode settings during operation of the LiDAR system from the1 and3 according to a first embodiment; -
5 the temporal progression of polarization mode settings during operation of the LiDAR system from the1 and3 according to a second embodiment; -
6 the temporal progression of polarization mode settings during operation of the LiDAR system from the1 and3 according to a third embodiment; -
7 the temporal progression of polarization mode settings during operation of the LiDAR system from the1 and3 according to a fourth embodiment; -
8 the temporal progression of polarization mode settings during operation of the LiDAR system from the1 and3 according to a fifth embodiment.
In den Figuren sind gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen.In the figures, identical components are provided with identical reference symbols.
Ausführungsform(en) der ErfindungEmbodiment(s) of the invention
In
Das Fahrzeug 10 weist ein Fahrerassistenzsystem 12 auf. Das Fahrerassistenzsystem 12 umfasst eine Detektionsvorrichtung in Form eines LiDAR-Systems 14 und eine Steuereinheit 16.The vehicle 10 has a driver assistance system 12. The driver assistance system 12 includes a detection device in the form of a LiDAR system 14 and a control unit 16.
Mit dem LiDAR-System 14 kann ein Überwachungsbereich 18 erfasst werden. Das LiDAR-System 14 befindet sich beispielhaft in Fahrtrichtung vorne am Fahrzeug 10 und ist in Fahrtrichtung ausgerichtet. Der Überwachungsbereich 18 befindet sich in Fahrtrichtung vor dem Fahrzeug 10.The LiDAR system 14 can capture a surveillance area 18. The LiDAR system 14 is located, for example, at the front of the vehicle 10 in the direction of travel and is aligned in the direction of travel. The surveillance area 18 is located in front of the vehicle 10 in the direction of travel.
Das LiDAR-System 14 kann auch an anderer Stelle und anders ausgerichtet am Fahrzeug 10 angeordnet sein. Es können auch mehrere LiDAR-Systeme 14 - auch an unterschiedlichen Stellen und unterschiedlich ausgerichtet - am Fahrzeug 10 angeordnet sein.The LiDAR system 14 can also be arranged at a different location and with a different orientation on the vehicle 10. Multiple LiDAR systems 14 can also be arranged on the vehicle 10—even at different locations and with different orientations.
Das LiDAR-System 14 ist zur Datenübertragung mit der Steuereinheit 16 verbunden. Daten, welche mit dem LiDAR-System 14 beispielsweise über den Überwachungsbereich 18 gewonnen werden, können über die Verbindung an die Steuereinheit 16 übermittelt werden. Mit der Steuereinheit 16 können Funktionen, insbesondere Fahrfunktionen, des Fahrzeugs 10 autonom oder teilautonom ausgeführt werden.The LiDAR system 14 is connected to the control unit 16 for data transmission. Data obtained with the LiDAR system 14, for example, about the surveillance area 18, can be transmitted to the control unit 16 via the connection. The control unit 16 can execute functions, in particular driving functions, of the vehicle 10 autonomously or semi-autonomously.
Ferner können über die Verbindung Steuersignale von der Steuereinheit 16 an das LiDAR-System 14 übermittelt werden. Mit dem LiDAR-System 14 können Objekte 20, welche sich im Überwachungsbereich 18 befinden, berührungslos erfasst werden. In den
Das LiDAR-System 14 kann zur Erfassung von stehenden oder bewegten Objekten 20, insbesondere Fahrzeugen, Personen, Tieren, Pflanzen, Hindernissen, Boden, Fahrbahnen, Fahrbahnunebenheiten, insbesondere Schlaglöchern oder Steinen, Fahrbahnbegrenzungen, (Fahrbahn-)Markierungen, (Verkehrs-)Zeichen, Freiräumen, insbesondere Parklücken, Niederschlag oder dergleichen, und/oder von Bewegungen und/oder Gesten und/oder verlorene Ladung/Güter eingesetzt werden.The LiDAR system 14 can be used to detect stationary or moving objects 20, in particular vehicles, persons, animals, plants, obstacles, ground, roadways, road surface irregularities, in particular potholes or stones, road boundaries, (road) markings, (traffic) signs, open spaces, in particular parking spaces, precipitation or the like, and/or movements and/or gestures and/or lost cargo/goods.
Ferner sind in den
Mit dem LiDAR-System 14 können elektromagnetische Signale 26 in den Überwachungsbereich 18 gesendet werden. Die elektromagnetischen Signalen 26 können an Objektzielen 28 von im Überwachungsbereich 18 befindlichen Objekten 20 reflektiert werden.The LiDAR system 14 can transmit electromagnetic signals 26 into the surveillance area 18. The electromagnetic signals 26 can be reflected by targets 28 of objects 20 located in the surveillance area 18.
Ein Objektziel 28 ist eine Stelle eines Objekts 20, an dem die elektromagnetischen Signale 26 reflektiert werden können. Jedes Objekt 20 weist in der Regel eine Vielzahl von Objektzielen 28 auf. In den
Elektromagnetische Signale 26, die von einem Objektziel 28 in Richtung des LiDAR-Systems 14 reflektiert werden, werden der einfacheren Unterscheidung wegen als elektromagnetische Echosignale 30 bezeichnet. Elektromagnetische Echosignale 30 können mit dem LiDAR-System 14 empfangen werden.Electromagnetic signals 26 reflected from a target object 28 toward the LiDAR system 14 are referred to as electromagnetic echo signals 30 for ease of differentiation. Electromagnetic echo signals 30 can be received by the LiDAR system 14.
Die empfangenen Echosignale 30 können mit Mitteln des LiDAR-Systems 14 zu Empfangsgrößen 32 umgewandelt werden. Bei den Empfangsgrößen 32 kann es sich beispielsweise um elektrische Größen handeln. Die Empfangsgrößen 32 können mit einer elektrischen Steuer- und Auswerteeinrichtung 34 des LiDAR-Systems 14 verarbeitet werden.The received echo signals 30 can be converted into received variables 32 using means of the LiDAR system 14. The received variables 32 can be electrical variables, for example. The received variables 32 can be processed using an electrical control and evaluation device 34 of the LiDAR system 14.
Jede Oberfläche eines Objekts 20 weist wenigstens eine Flächennormale 36 auf. Die Flächennormale 36 erstrecken sich senkrecht zur Oberfläche des Objekts 20. Die Richtung einer Flächennormale 36 charakterisiert die Orientierung der Oberfläche und damit des Objekts 20. Ist die Oberfläche eben, genügt eine Flächennormale 36 um die Orientierung der Oberfläche zu beschreiben. Bei gekrümmten Oberflächen können mehrere Flächennormalen 36 erforderlich sein, um den Verlauf der Oberfläche zu beschreiben. Jedem Objektziel 28 eines Objekts 20 kann eine Flächennormale 36 zugeordnet werden.Each surface of an object 20 has at least one surface normal 36. The surface normal 36 extends perpendicular to the surface of the object 20. The direction of a surface normal 36 characterizes the orientation of the surface and thus of the object 20. If the surface is flat, one surface normal 36 is sufficient to describe the orientation of the surface. For curved surfaces, multiple surface normals 36 may be required to describe the surface's contour. Each object target 28 of an object 20 can be assigned a surface normal 36.
In den
In der
Das LiDAR-System 14 umfasst eine Sendeeinrichtung 38, eine Empfangseinrichtung 40 und die Steuer- und Auswerteeinrichtung 34. Die Sendeeinrichtung 38 umfasst Mittel zum Erzeugen von elektromagnetischen Signalen 26. Beispielsweise umfasst die Sendeeinrichtung 38 Laserdioden zum Erzeugen von elektromagnetischen Signalen 26 in Form von Laserpulsen.The LiDAR system 14 comprises a transmitting device 38, a receiving device 40, and the control and evaluation device 34. The transmitting device 38 comprises means for generating electromagnetic signals 26. For example, the transmitting device 38 comprises laser diodes for generating electromagnetic signals 26 in the form of laser pulses.
Ferner umfasst die Sendeeinrichtung 38 Mittel, mit denen die Polarisationsrichtung der in den Überwachungsbereich 18 gesendeten elektromagnetischen Signale 26 eingestellt werden kann. Bei der betrachteten Polarisationsrichtung kann es sich beispielhaft um die Schwingungsrichtung des elektrischen Feldes handeln. Alternativ kann statt der Schwingungsrichtung des elektrischen Feldes auch die Schwingungsrichtung des magnetischen Feldes als Polarisationsrichtung betrachtet werden.Furthermore, the transmitting device 38 comprises means with which the polarization direction of the electromagnetic signals 26 transmitted into the monitoring area 18 can be adjusted. The polarization direction under consideration can, for example, be the oscillation direction of the electric field. Alternatively, instead of the oscillation direction of the electric field, the oscillation direction of the magnetic field can also be considered the polarization direction.
Beispielsweise kann die Sendeeinrichtung 38 zum Senden von elektromagnetischen Signalen 26 mit vertikaler Polarisationsrichtung V und zum Senden von elektromagnetischen Signalen 26 mit horizontaler Polarisationsrichtung H eingestellt werden.For example, the transmitting device 38 can be set to transmit electromagnetic signals 26 with vertical polarization direction V and to transmit electromagnetic signals 26 with horizontal polarization direction H.
Die vertikale Polarisationsrichtung V ist in den
Die Sendeeinrichtung 38 kann mit der Steuer- und Auswerteeinrichtung 34 gesteuert werden. Hierzu können mit der Steuer- und Auswerteeinrichtung 34 elektrische Sendegrößen 42 an die Sendeeinrichtung 38 übermittelt werden. Mit den Sendegrößen 42 kann auch ein Polarisationsmodus PMTx der Sendeeinrichtung 38 eingestellt werden. Die Einstellung des Polarisationsmodus PMTx der Sendeeinrichtung 38 wird weiter unten in Verbindung mit den
Die Sendeeinrichtung 38 weist beispielhaft zwei Polarisationsmodi PMTx, nämlich einen horizontalen Polarisationsmodus und einen vertikalen Polarisationsmodus, auf. Im vertikalen Polarisationsmodus PMTx werden elektromagnetische Signale 26 mit vertikaler Polarisationsrichtung V gesendet. Im horizontalen Polarisationsmodus PMTx werden elektromagnetische Signale 26 mit horizontaler Polarisationsrichtung H gesendet.The transmitting device 38 has, for example, two polarization modes PMTx, namely a horizontal polarization mode and a vertical polarization mode. In the vertical polarization mode PMTx, electromagnetic signals 26 are transmitted with a vertical polarization direction V. In the horizontal polarization mode PMTx, electromagnetic signals 26 are transmitted with a horizontal polarization direction H.
Ferner verfügt die Sendeeinrichtung 38 über Mittel, mit denen die gesendeten elektromagnetischen Signale 26 unterscheidbar gemacht werden können. Zur Unterscheidung können beispielsweise die Wellenlängen, die Modulationsfrequenz oder eine Kodierung der Signale 26 verwendet werden.Furthermore, the transmitting device 38 has means for distinguishing the transmitted electromagnetic signals 26. For example, wavelengths, modulation frequencies, or coding of the signals 26 can be used for differentiation.
Die Empfangseinrichtung 40 umfasst beispielhaft einen Detektor beispielsweise in Form eines Imager-Chips. Der Detektor umfasst eine Vielzahl von beispielsweise flächig angeordneten Empfangselementen in Form von Pixeln. Mit den Pixeln können elektromagnetische Echosignale 30 empfangen werden. Mit dem Detektor können die empfangene Echosignale 30 in die elektrischen Empfangsgrößen 32 umgewandelt werden.The receiving device 40 comprises, for example, a detector, for example in the form of an imager chip. The detector comprises a plurality of receiving elements, for example arranged in a planar manner, in the form of pixels. The pixels can receive electromagnetic echo signals 30. The detector can convert the received echo signals 30 into the electrical received quantities 32.
Ferner verfügt die Empfangseinrichtung 40 über Mittel, mit denen die Polarisationsrichtung eingestellt werden kann, für welche die Empfangseinrichtung 40 empfangsbereit sein soll. Die Empfangseinrichtung 40 kann für den Empfang nur von Echosignalen 30 mit vertikaler Polarisationsrichtung V oder für den Empfang nur von 30 mit horizontaler Polarisationsrichtung H oder für den Empfang von Echosignalen 30 sowohl mit vertikaler Polarisationsrichtung V als auch für Echosignale 30 mit horizontaler Polarisationsrichtung H eingestellt werden.Furthermore, the receiving device 40 has means for setting the polarization direction for which the receiving device 40 is to be ready to receive. The receiving device 40 can be set to receive only echo signals 30 with a vertical polarization direction V, or to receive only echo signals 30 with a horizontal polarization direction H, or to receive echo signals 30 with both a vertical polarization direction V and echo signals 30 with a horizontal polarization direction H.
Die Empfangseinrichtung 40 weist beispielhaft zwei Polarisationsmodi PMRx, nämlich einen horizontalen Polarisationsmodus und einen vertikalen Polarisationsmodus, auf. Im vertikalen Polarisationsmodus PMRx werden elektromagnetische Echosignale 30 mit vertikaler Polarisationsrichtung V empfangen. Im horizontalen Polarisationsmodus PMRx werden elektromagnetische Echosignale 30 mit horizontaler Polarisationsrichtung H empfangen. Die Einstellung des Polarisationsmodus PMRx der Empfangseinrichtung 40 wird weiter unten in Verbindung mit den
Im vertikalen Polarisationsmodus PMRx der Empfangseinrichtung 40 können nur Echosignale 30 mit vertikaler Polarisationsrichtung V empfangen werden. Im horizontalen Polarisationsmodus PMRx der Empfangseinrichtung 40 können nur Echosignale 30 mit horizontaler Polarisationsrichtung H empfangen und umgewandelt werden. Es können auch der vertikale Polarisationsmodus PMRx und der horizontale Polarisationsmodus PMRx gleichzeitig eingestellt werden, sodass sowohl Echosignale 30 mit vertikaler Polarisationsrichtung V als auch Echosignale 30 mit horizontaler Polarisationsrichtung H empfangen und umgewandelt werden können.In the vertical polarization mode PMRx of the receiving device 40, only echo signals 30 with a vertical polarization direction V can be received. In the horizontal polarization mode PMRx of the receiving device 40, only echo signals 30 with a horizontal polarization direction H can be received and converted. The vertical polarization mode PMRx and the horizontal polarization mode PMRx can also be set simultaneously, so that both echo signals 30 with a vertical polarization direction V and echo signals 30 with a horizontal polarization direction H can be received and converted.
Mit der Steuer- und Auswerteeinrichtung 34 können unter Verwendung der Sendegrößen 42 und der jeweiligen Empfangsgrößen 32 Entfernungen, Richtungen und Geschwindigkeiten von erfassten Objektzielen 28 in Bezug auf das Fahrzeug-Koordinatensystems 22, also relativ zum Fahrzeug 10, ermittelt werden.Using the transmission variables 42 and the respective reception variables 32, the control and evaluation device 34 can determine distances, directions and speeds of detected object targets 28 in relation to the vehicle coordinate system 22, i.e. relative to the vehicle 10.
Ferner verfügt die Steuer- und Auswerteeinrichtung 34 über Mittel, mit denen unter Verwendung der Sendegrößen 42 und der Empfangsgrößen 32 unter Berücksichtigung der Polarisationsmodi PMTx und PMRx, also der Polarisationsrichtungen H und/oder V der elektromagnetischen Signale 26 und der empfangenen Echosignale 30, die Orientierung der Flächennormalen 36 des jeweils erfassten Objektziels 28 relativ zu dem Fahrzeug-Koordinatensystem 22, also relativ zum Raum, ermittelt werden kann.Furthermore, the control and evaluation device 34 has means with which, using the transmission variables 42 and the reception variables 32, taking into account the polarization modes PMTx and PMRx, i.e. the polarization directions H and/or V of the electromagnetic signals 26 and the received echo signals 30, the orientation of the surface normal 36 of the respectively detected object target 28 relative to the vehicle coordinate system 22, i.e. relative to the space, can be determined.
Das Verhältnis der Orientierung der Oberfläche eines Objektziels 28, welche durch die Flächennormale 36 definiert ist, zu der Polarisationsrichtung des auftreffenden elektromagnetischen Signalen 26 beeinflusst bekanntermaßen die Intensität des entsprechenden reflektierten Echosignals 30. Aus der Kenntnis der Polarisationsrichtung des elektromagnetischen Signals 26 und der Polarisationsrichtung des entsprechenden empfangenen elektromagnetischen Echosignals 30 kann die Orientierung der Oberfläche des Objektziels 28, beispielsweise in Form der Richtung der Flächennormale 36, ermittelt werdenThe relationship between the orientation of the surface of an object target 28, which is defined by the surface normal 36, and the polarization direction of the incident electromagnetic signal 26 is known to influence the intensity of the corresponding reflected echo signal 30. From the knowledge of the polarization direction of the electromagnetic signal 26 and the polarization direction of the corresponding received electromagnetic echo signal 30, the orientation of the surface of the object target 28, for example in the form of the direction of the surface normal 36, can be determined.
Außerdem weist die Steuer- und Auswerteeinrichtung 34 Mittel auf, mit denen aus den Empfangsgrößen 32, den Sendegrößen 42 und gegebenenfalls den Informationen über die Orientierungen der Flächennormalen 36 die Objekte 20, zu denen die erfassten Objektziele 28 gehören, klassifiziert werden können. Beispielsweise kann die Information über die Flächennormalen 36 verwendet werden, um das erfasste Objekt 20 als ein anderes Fahrzeug, eine Person, eine Fahrbahnbegrenzung oder ein anderes Hindernis zu klassifizieren. Auch Pflanzen und Niederschlag kommen als Objekte 20 in Frage.In addition, the control and evaluation device 34 has means with which the objects 20 to which the detected object targets 28 belong can be classified from the received variables 32, the transmitted variables 42, and, if applicable, the information about the orientations of the surface normals 36. For example, the information about the surface normals 36 can be used to classify the detected object 20 as another vehicle, a person, a roadway boundary, or another obstacle. Plants and precipitation can also be considered as objects 20.
Die mit dem LiDAR-System 14 ermittelten Informationen über Objekte 20 im Überwachungsbereich 18 können an die Steuereinheit 16 des Fahrerassistenzsystems 12 übermittelt werden. Auf Basis dieser Informationen können mit der Steuereinheit 16 die Funktionen, falls die Fahrfunktionen, des Fahrzeugs 10 autonom oder teilautonom ausgeführt werden.The information about objects 20 in the monitoring area 18 determined by the LiDAR system 14 can be transmitted to the control unit 16 of the driver assistance system 12. Based on this information, the control unit 16 can execute the functions, in the case of driving functions, of the vehicle 10 autonomously or semi-autonomously.
In der
Der Polarisationsmodus PMTx der Sendeeinrichtung 38, in
In
Bei einer nicht gezeigten Alternative zu den zweiten Ausführungsbeispiel aus
In der
In der
Bei einer nicht gezeigten Alternativen zum vierten Ausführungsbeispiel können auch andere Einstellungsschemata für den Polarisationsmodus PMTx der Sendeeinrichtung 38 und/oder für den Polarisationsmodus PMRx der Empfangseinrichtung 40 gewählt werden.In an alternative to the fourth embodiment (not shown), other setting schemes for the polarization mode PMTx of the transmitting device 38 and/or for the polarization mode PMRx of the receiving device 40 can also be selected.
In der
Bei nicht gezeigten Ausgestaltungen des Lidarsystems 14 können die Sendeeinrichtung 38 und/oder die Empfangseinrichtung 40 auch nur zum Senden oder zum Empfang der entsprechenden Polarisationsrichtungen gemäß den Ausführungsbeispiele aus der
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- US 2020/0150241 [0005]US 2020/0150241 [0005]
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Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102017214964A1 (en) * | 2017-08-28 | 2019-02-28 | Audi Ag | Method for determining an environment map in a motor vehicle and motor vehicle |
| US20190271765A1 (en) * | 2016-11-14 | 2019-09-05 | Iee International Electronics & Engineering S.A. | Polarimetric radar system and method for classifying objects ahead of a vehicle |
| US20200150241A1 (en) * | 2018-11-09 | 2020-05-14 | The Charles Stark Draper Laboratory, Inc. | Dual-Polarization LiDAR Systems and Methods |
| DE102020107450A1 (en) * | 2020-03-18 | 2021-09-23 | Audi Aktiengesellschaft | Lidar sensor device for a motor vehicle, method for operating a lidar sensor device and motor vehicle |
| WO2023002237A1 (en) * | 2021-07-21 | 2023-01-26 | Bosch Car Multimedia Portugal, S.A. | Polarimetric multifunctional lidar sensor for target recognition |
-
2024
- 2024-02-12 DE DE102024103807.1A patent/DE102024103807A1/en active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20190271765A1 (en) * | 2016-11-14 | 2019-09-05 | Iee International Electronics & Engineering S.A. | Polarimetric radar system and method for classifying objects ahead of a vehicle |
| DE102017214964A1 (en) * | 2017-08-28 | 2019-02-28 | Audi Ag | Method for determining an environment map in a motor vehicle and motor vehicle |
| US20200150241A1 (en) * | 2018-11-09 | 2020-05-14 | The Charles Stark Draper Laboratory, Inc. | Dual-Polarization LiDAR Systems and Methods |
| DE102020107450A1 (en) * | 2020-03-18 | 2021-09-23 | Audi Aktiengesellschaft | Lidar sensor device for a motor vehicle, method for operating a lidar sensor device and motor vehicle |
| WO2023002237A1 (en) * | 2021-07-21 | 2023-01-26 | Bosch Car Multimedia Portugal, S.A. | Polarimetric multifunctional lidar sensor for target recognition |
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