Verfahren zur Bestimmung der Lage eines Objekts

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und ein System zur Bestimmung der Position und der zumindest abschnittsweisen Form eines Objekts durch eine entfernungsmessende Sensorik eines Fahrzeugs.

Es ist grundsätzlich bekannt, die Lage von Objekten im Umgebungsbereich eines Fahrzeugs mittels mehrerer Sensoren, die lediglich eine Entfernungsmessung, nicht aber eine Richtungsbestimmung ermöglichen, und einem Tracking-Verfahren, bei dem Reflexionen in mehreren aufeinanderfolgenden Sende-Empfangszyklen ermittelt werden, zu bestimmen.

Bekannte Verfahren bestimmen zu den einzelnen Messungen, d.h. den jeweiligen Sende-Empfangszyklen, einen Kreisbogen, wobei der Radius des Kreisbogens von der Laufzeit des Signals zwischen dem Sende- und dem Empfangszeitpunkt abhängt. Anschließend werden die aus einer Vielzahl von unterschiedlichen Messungen erhaltenen Kreisbögen miteinander korreliert, um die Position und die zumindest abschnittsweise Form eines Objekts, beispielsweise die Seitenkontur eines parkenden Fahrzeugs, zu bestimmen.

Problematisch bei bekannten Verfahren ist, dass diese eine relativ geringe Genauigkeit bei der Bestimmung der Position bzw. Form des Objekts aufweisen, was beispielsweise zu Abbrüchen bei einem durch ein Parkassistenzsystem durchgeführten Parkvorgang führen kann, da die Parklücke als zu klein angenommen wird, obwohl diese tatsächlich ausreichend groß ist.

Ausgehend hiervon ist es Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Bestimmung der Position und der zumindest abschnittsweisen Form eines Objekts anzugeben, das eine verbesserte Genauigkeit aufweist. Die Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 1 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind Gegenstand der Unteransprüche. Ein System zur Bestimmung der Position und der zumindest abschnittsweisen Form eines Objekts ist Gegenstand des nebengeordneten Patentanspruchs 9.

Gemäß einem ersten Aspekt bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zur Bestimmung der Position und der zumindest abschnittsweisen Form eines Objekts. Das Fahrzeug weist eine Sensorik mit zumindest einem entfernungsmessenden Sensor auf. Das Verfahren umfasst die folgenden Schritte:

Zunächst werden mehrere zeitlich aufeinanderfolgende Sende- Empfangszyklen durch die Sensorik durchgeführt. Jeder Sende- Empfangszyklus umfasst das Aussenden eines Messsignals durch zumindest einen Sensor und das Empfangen eines reflektierten Anteils dieses Messsignals durch den Sensor.

Anschließend wird pro Sende-Empfangszyklus ein Kreisringabschnitt bestimmt, in dem ein Objektabschnitt des Objekts liegt, an dem eine Reflexion des Messsignals erfolgt, und zwar basierend auf der Laufzeit zwischen dem Aussenden des Messignals und dem Empfangen eines reflektierten Anteils dieses Messsignals und einer Messunsicherheitsinformation. Die Messunsicherheitsinformation ist ein Maß für die Streuung bzw. Abweichung der gemessenen Laufzeit von der tatsächlichen Laufzeit des Messsignals zwischen dem Aussenden und dem Empfang. Die Messunsicherheitsinformation ist vorzugsweise fest vorgegeben oder wird abhängig von der jeweiligen Erfassungssituation festgelegt. Der Kreisringabschnitt weist einen inneren Kreisabschnitt und einen äußeren Kreisabschnitt auf. Der Abstand des inneren Kreisabschnitts und des äußeren Kreisabschnitts wird durch die Messunsicherheitsinformation festgelegt. Der Kreisringabschnitt gibt die Lösungsmenge von Positionen an, an denen die Reflexion entstanden sein kann. Der Kreisringabschnitt kann zu Beginn des Verfahrens ein vollständiger Kreisring sein oder aber lediglich ein Teilbereich eines Kreisrings, der sich aufgrund des Sende- bzw. Empfangswinkels jeweiligen Sensors ergibt.

Anschließend wird zumindest ein erster und ein zweiter Kreisringabschnitt ausgewählt, wobei der erste und der zweite Kreisringabschnitt auf Reflektionen an einem gemeinsamen Objekt basieren. In anderen Worten werden zumindest zwei Kreisringabschnitte ausgewählt, die aus Reflexionen an einem einzigen Objekt resultieren.

Daraufhin werden eine erste Tangente an die äußeren Kreisabschnitte des ersten und zweiten Kreisringabschnitts, eine zweite Tangente an den äußeren Kreisabschnitt des ersten Kreisringabschnitts und an den inneren Kreisabschnitt des zweiten Kreisringabschnitts und eine dritte Tangente an den inneren Kreisabschnitt des ersten Kreisringabschnitts und an den äußeren Kreisabschnitt des zweiten Kreisringabschnitts gebildet. Die erste Tangente berührt damit die äußeren Kreisabschnitte des ersten und zweiten Kreisringabschnitts. Die zweite Tangente berührt den äußeren Kreisabschnitt des ersten Kreisringabschnitts und den inneren Kreisabschnitt des zweiten Kreisringabschnitts. Die dritte Tangente berührt den inneren Kreisabschnitt des ersten Kreisringabschnitts und den äußeren Kreisabschnitt des zweiten Kreisringabschnitts.

Anschließend wird der erste Kreisringabschnitt auf einen reduzierten ersten Kreisringabschnittbereich basierend auf dem Berührpunkt der ersten Tangente mit dem äußeren Kreisabschnitt des ersten Kreisringabschnitts und dem Berührpunkt der dritten Tangente mit dem inneren Kreisabschnitt des ersten Kreisringabschnitts beschränkt. Alternativ oder zusätzlich wird der zweite Kreisringabschnitt auf einen reduzierten zweiten Kreisringabschnittbereich basierend auf dem Berührpunkt der ersten Tangente mit dem äußeren Kreisabschnitt des zweiten Kreisringabschnitts und dem Berührpunkt der zweiten Tangente mit dem inneren Kreisabschnitt des zweiten Kreisringabschnitts beschränkt.

Zuletzt werden die Position und die zumindest abschnittsweise Form des Objekts basierend auf dem reduzierten ersten Kreisringabschnittbereich und/oder dem reduzierten zweiten Kreisringabschnittbereich beschränkt.

Der technische Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, dass durch die umfangsseitige Beschränkung des Kreisringabschnitts auf einen Teilbereich desselben die Genauigkeit der Lagebestimmung eines Objekts erheblich gesteigert werden kann. Der Erfindung liegt die Erkenntnis zu Grunde, dass Umgebungsobjekte in den allermeisten Fällen entweder eine gerade oder konvex gewölbte Außenkontur aufweisen, wobei „konvex gewölbt“ auch nach außen gerichtete Ecken bzw. Kanten miteinschließt. Auf Basis dieser Erkenntnis kann der Erfassungsbereich vorteilhafterweise eingeschränkt werden, ohne dabei die Detektion von Objekten über Gebühr einzuschränken.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel erfolgt das Beschränken des ersten Kreisringabschnitts auf den reduzierten ersten Kreisringabschnittbereich durch Verbinden des Berührpunkts, an dem die erste Tangente den äußeren Kreisabschnitt des ersten Kreisringabschnitts berührt, mit dem Berührpunkt, an dem die dritte Tangente den inneren Kreisabschnitt des ersten Kreisringabschnitts berührt. Alternativ oder zusätzlich erfolgt das Beschränken des zweiten Kreisringabschnitts auf den reduzierten zweiten Kreisringabschnittbereich durch Verbinden des Berührpunkts, an dem die erste Tangente den äußeren Kreisabschnitt des zweiten Kreisringabschnitts berührt, mit dem Berührpunkt, an dem die zweite Tangente den inneren Kreisabschnitt des zweiten Kreisringabschnitts berührt. Das Verbinden kann durch eine Gerade oder eine gekrümmte Verbindungslinie erfolgen. Dadurch werden die Kreisringabschnitte in Umfangsrichtung begrenzt und damit die Lösungsmenge von Positionen, an denen die Reflexion entstanden sein kann, eingegrenzt.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel erfolgt das Beschränken des ersten Kreisringabschnitts auf einen reduzierten ersten Kreisringabschnittbereich zudem auf Basis eines Schnittpunkts des inneren Kreisabschnitts des ersten Kreisringabschnitts mit dem inneren Kreisabschnitt des zweiten Kreisringabschnitts und/oder auf Basis eines Schnittpunkts des äußeren Kreisabschnitts des ersten Kreisringabschnitts mit dem inneren Kreisabschnitt des zweiten Kreisringabschnitts. Diese Schnittpunkte eignen sich dazu, den ersten Kreisringabschnitt nach innen hin umfangsseitig zu begrenzen, so dass der Lösungsraum weiter eingegrenzt wird.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel erfolgt das Beschränken des zweiten Kreisringabschnitts auf einen reduzierten zweiten Kreisringabschnittbereich zudem auf Basis eines Schnittpunkts des inneren Kreisabschnitts des ersten Kreisringabschnitts mit dem inneren Kreisabschnitt des zweiten Kreisringabschnitts und/oder auf Basis eines Schnittpunkts des äußeren Kreisabschnitts des zweiten Kreisringabschnitts mit dem inneren Kreisabschnitt des ersten Kreisringabschnitts. Diese Schnittpunkte eignen sich dazu, den zweiten Kreisringabschnitt nach innen hin umfangsseitig zu begrenzen, so dass der Lösungsraum weiter eingegrenzt wird.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel werden zumindest drei Messungen an unterschiedlichen Orten durchgeführt, so dass ein erster, ein zweiter und ein dritter Kreisringabschnitt entsteht, wobei der Ort, von dem aus die zweite Messung durchgeführt wird, zwischen dem ersten und dritten Ort liegt. Dabei werden folgende Schritte vollzogen: - Einschränken des zweiten Kreisringabschnitts, der auf der zweiten Messung beruht, auf einen reduzierten zweiten Kreisringabschnittbereich unter Berücksichtigung des ersten Kreisringabschnitts;

- Einschränken des zweiten Kreisringabschnitts, der auf der zweiten Messung beruht, auf einen weiteren reduzierten zweiten Kreisringabschnittbereich unter Berücksichtigung des dritten Kreisringabschnitts; und

- Bilden einer Schnittmenge aus reduziertem zweiten Kreisringabschnittbereich und weiterem reduzierten zweiten Kreisringabschnittbereich;

- Bestimmen der Position und abschnittsweisen Form des Objekts basierend auf der Schnittmenge aus reduziertem zweiten Kreisringabschnittbereich und weiterem reduziertem zweiten Kreisringabschnittbereich.

Durch die iterative Anwendung des Verfahrens, wobei diese iterative Anwendung auch mehr als drei Messungen umfassen kann, kann der Lösungsraum von Messungen, die zwischen zwei oder mehr Messungen liegen, weiter eingeschränkt werden, was zu einer weiter verbesserten Lokalisierungsgenauigkeit führt.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel werden zumindest drei Messungen an unterschiedlichen Orten durchgeführt, so dass ein erster, ein zweiter und ein dritter Kreisringabschnitt entsteht, wobei der Ort, von dem aus die zweite Messung durchgeführt wird, zwischen dem ersten und dritten Ort liegt, wobei der erste Kreisringabschnitt sukzessive auf Basis des zweiten und des dritten Kreisringabschnitts eingeschränkt wird, und zwar:

- dass der erste Kreisringabschnitt zunächst auf einen reduzierten ersten Kreisringabschnittbereich beschränkt wird, und zwar basierend auf dem Berührpunkt einer ersten Tangente, die an den äußeren Kreisabschnitten des ersten und zweiten Kreisringabschnitts anliegt, mit dem äußeren Kreisabschnitt des ersten Kreisringabschnitts und dem Berührpunkt einer dritten Tangente, die an den inneren Kreisabschnitt des ersten Kreisringabschnitts und den äußeren Kreisabschnitt des zweiten Kreisringabschnitts anliegt, mit dem inneren Kreisabschnitt des ersten Kreisringabschnitts; und

- dass der erste Kreisringabschnitt anschließend auf einen weiter reduzierten ersten Kreisringabschnittbereich beschränkt wird, und zwar basierend auf dem Berührpunkt einer vierten Tangente, die an dem äußeren Kreisabschnitt des ersten Kreisringabschnitts und dem äußeren Kreisabschnitt des dritten Kreisringabschnitts anliegt, mit dem äußeren Kreisabschnitt des ersten Kreisringabschnitts und dem Berührpunkt einer fünften Tangente, die an den inneren Kreisabschnitt des ersten Kreisringabschnitts und den äußeren Kreisabschnitt des dritten Kreisringabschnitts anliegt, mit dem inneren Kreisabschnitt des ersten Kreisringabschnitts.

Auch hier werden die vorgenannten Paare von Berührpunkten vorzugsweise durch eine Gerade oder eine gekrümmte Verbindungslinie miteinander verbunden, um den Kreisringabschnitt umfangsseitig zu beschränken. Durch die iterative Anwendung des Verfahrens und die Einschränkung des Lösungsraums durch zwei oder mehrere Messungen, die an unterschiedlichen Orten, beispielsweise an mehreren in Fahrtrichtung des Fahrzeugs aufeinanderfolgenden Orten vorgenommen wurden, kann eine sehr präzise Eingrenzung des Lösungsraums vorgenommen werden.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel erfolgt die Beschränkung des Kreisringabschnitts einer ersten Messung basierend auf den Kreisringabschnitten von mehr als zwei weiteren Messungen. Dadurch kann die Eingrenzung des Lösungsraums weiter verbessert werden. Gemäß einem Ausführungsbeispiel entstehen durch das Einschränken der Kreisringabschnitte mehrerer Messungen, die an unterschiedlichen Orten aufgenommen wurden, eine Vielzahl von reduzierten Kreisringabschnittbereichen. Die reduzierten Kreisringabschnittbereiche werden zumindest teilweise miteinander zu einem schlauchartigen Lösungsraum verbunden, wenn die einzelnen reduzierten Kreisringabschnittbereiche jeweils eine in Umfangsrichtung gemessene Größenschwelle unterschritten haben. Die Größenschwelle kann in Abhängigkeit von der Messunsicherheitsinformation gewählt werden. Der schlauchartige Lösungsraum wird vorzugsweise derart gewählt, dass dieser eine Breite aufweist, die an die Breite der reduzierten Kreisringabschnittbereiche angepasst ist und eine Längserstreckung aufweist, die durch die äußersten, reduzierten Kreisringabschnittbereiche festgelegt ist.

Gemäß einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung ein System zur Bestimmung der Position und der zumindest abschnittsweisen Form eines Objekts im Umgebungsbereich eines Fahrzeugs. Das Fahrzeug umfasst eine Sensorik mit zumindest einem entfernungsmessenden Sensor und eine Recheneinheit zur Steuerung der Sensorik und Auswertung der Messinformationen, die durch die Sensorik bereitgestellt werden. Die Rechnereinheit ist dazu konfiguriert, die folgenden Schritte auszuführen:

- Durchführen mehrerer zeitlich aufeinanderfolgender Sende- Empfangszyklen durch die Sensorik, wobei jeder Sende- Empfangszyklus das Aussenden eines Messsignals durch zumindest einen Sensor und das Empfangen eines reflektierten Anteils dieses Messsignals durch den Sensor umfasst;

- Bestimmen eines Kreisringabschnitts, in dem ein Objektabschnitt des Objekts liegt, an dem eine Reflexion des Messsignals erfolgt, pro Sende-Empfangszyklus basierend auf der Laufzeit zwischen dem Aussenden des Messignals und dem Empfangen eines reflektierten Anteils dieses Messsignals und einer Messunsicherheitsinformation, wobei der Kreisringabschnitt, einen inneren Kreisabschnitt und einen äußeren Kreisabschnitt aufweist und wobei der Abstand des inneren Kreisabschnitts und des äußeren Kreisabschnitts durch die Messunsicherheitsinformation festgelegt wird;

- Auswählen zumindest eines ersten und eines zweiten Kreisringabschnitts, wobei der erste und der zweite Kreisringabschnitt auf Reflektionen an einem gemeinsamen Objekt basieren;

- Bilden einer ersten Tangente an die äußeren Kreisabschnitte des ersten und zweiten Kreisringabschnitts, einer zweiten Tangente an den äußeren Kreisabschnitt des ersten Kreisringabschnitts und den inneren Kreisabschnitt des zweiten Kreisringabschnitts und einer dritten Tangente an den inneren Kreisabschnitt des ersten Kreisringabschnitts und den äußeren Kreisabschnitt des zweiten Kreisringabschnitts;

- Beschränken des ersten Kreisringabschnitts auf einen reduzierten ersten Kreisringabschnittbereich basierend auf dem Berührpunkt der ersten Tangente mit dem äußeren Kreisabschnitt des ersten Kreisringabschnitts und dem Berührpunkt der dritten Tangente mit dem inneren Kreisabschnitt des ersten Kreisringabschnitts und/oder Beschränken des zweiten Kreisringabschnitts auf einen reduzierten zweiten Kreisringabschnittbereich basierend auf dem Berührpunkt der ersten Tangente mit dem äußeren Kreisabschnitt des zweiten Kreisringabschnitts und dem Berührpunkt der zweiten Tangente mit dem inneren Kreisabschnitt des zweiten Kreisringabschnitts; und

- Bestimmen der Position und der zumindest abschnittsweisen Form des Objekts basierend auf dem reduzierten ersten Kreisringabschnittbereich und/oder dem reduzierten zweiten Kreisringabschnittbereich. Die für das erfindungsgemäße Verfahren beschriebenen Vorteile und Ausführungsbeispiele gelten entsprechend auch für das erfindungsgemäße System.

Die Ausdrücke „näherungsweise“, „im Wesentlichen“ oder „etwa“ bedeuten im Sinne der Erfindung Abweichungen vom jeweils exakten Wert um +/- 10%, bevorzugt um +/- 5% und/oder Abweichungen in Form von für die Funktion unbedeutenden Änderungen.

Weiterbildungen, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich auch aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen und aus den Figuren. Dabei sind alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination grundsätzlich Gegenstand der Erfindung, unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbeziehung. Auch wird der Inhalt der Ansprüche zu einem Bestandteil der Beschreibung gemacht.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Figuren an Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 beispielhaft eine Draufsichtdarstellung eines Fahrzeugs mit einem Umgebungserfassungssystem, das mehrere Sensoren aufweist;

Fig. 2 beispielhaft eine schematische Darstellung von Kreisringabschnitten als Erfassungsbereiche eines oder mehrerer Sensoren, die an den Positionen p1 und p2 Umgebungsbereiche erfassen;

Fig. 3 beispielhaft eine schematische Darstellung eines ersten Beispiels zweier Messungen an den Positionen p1 und p2, den dadurch entstehenden Kreisringabschnitten und deren umfangsseitige Begrenzung durch Tangenten und Schnittpunkte;

Fig. 4 beispielhaft eine schematische Darstellung eines zweiten Beispiels zweier Messungen an den Positionen p1 und p2, den dadurch entstehenden Kreisringabschnitten und deren umfangsseitige Begrenzung durch Tangenten;

Fig. 5 beispielhaft eine schematische Darstellung eines dritten Beispiels zweier Messungen an den Positionen p1 und p2, den dadurch entstehenden Kreisringabschnitten und deren umfangsseitige Begrenzung durch Tangenten;

Fig. 6 beispielhaft und schematisch die Einschränkung des Lösungsraums einer Messung durch zwei diese Messung randseits begrenzende weitere Messungen;

Fig. 7 beispielhaft und schematisch die Einschränkung des Lösungsraums einer Messung durch zwei weitere Messungen, wobei diese Messungen in einer Richtung, beispielsweise in Fahrtrichtung des Fahrzeugs, aufeinander folgen;

Fig. 8 beispielhaft und schematisch die Bildung eines schlauchartigen Lösungsraums durch mehrere reduzierte Kreisringabschnittbereiche;

Fig. 9 beispielhaft und schematisch die Erfassung eines geraden Objekts mittels einer Kette von fünf Messungen;

Fig. 10 beispielhaft und schematisch die Erfassung eines Objekts mit einer konvex ausgebildeten Ecke mittels einer Kette von fünf Messungen; und Fig. 11 beispielhaft ein Blockdiagramm, das die Verfahrensabläufe des Verfahrens zur Bestimmung der Position und der zumindest abschnittsweisen Form eines Objekts verdeutlicht.

Figur 1 zeigt beispielhaft und grob schematisch ein Fahrzeug F, das eine Vielzahl von Sensoren S aufweist. Diese sind in Fig. 1 als Kreise angedeutet. Vorzugsweise weist das Fahrzeug F mehrere Sensoren S auf, die um das Fahrzeug F herum verteilt vorgesehen sind. Die Sensoren S können insbesondere entfernungsmessende Sensoren sein, beispielsweise Ultraschallsensoren. Alternativ können die Sensoren S auch Radarsensoren sein. Vorzugsweise weisen die Sensoren S jedoch nicht die Fähigkeit auf, die Richtung zu bestimmen, aus der ein empfangener, reflektierter Signalanteil des Sendesignals stammt. Derartige Sensoren werden häufig als 1-D-Sensoren bezeichnet. Die Bestimmung der Entfernung eines Objekts, an dem die Reflexion auftritt, kann basierend auf der Laufzeit zwischen dem Sendezeitpunkt und dem Empfangszeitpunkt erfolgen.

Die Sensoren sind mit einer Rechnereinheit R gekoppelt, die zumindest einen Prozessor und zumindest eine Speichereinheit aufweist. Diese Rechnereinheit R ist dazu ausgebildet, die in diesem Dokument offenbarten Verfahrensabläufe durchzuführen und damit die Position und die zumindest abschnittsweise Form eines Objekts zu bestimmen.

Fig. 2 zeigt grob schematisch das Vollziehen von zwei Messungen an den Positionen p1 und p2. Die Messungen können entweder durch einen einzigen Sensor S durchgeführt werden, der sich aufgrund der Fahrzeugbewegung an aufeinanderfolgenden Zeitpunkten an den Positionen p1 und p2 befindet. Alternativ können die Messungen aber auch von zwei Sensoren S des Fahrzeugs F durchgeführt werden, beispielsweise auch gleichzeitig, wobei die Sensoren S an unterschiedlichen Positionen am Fahrzeug F angeordnet sind.

Wird bei entfernungsmessenden Sensoren S nach einer Laufzeit eine Reflexion empfangen, kann das Objekt, das diese Reflexion verursacht hat, auf einem Kreis um die Position p1 , p2 des Sensors S liegen, wobei sich der Radius des Kreises aus der Laufzeit des Signals zwischen dem Aussenden des Signals und dem Empfangen des reflektierten Signals ergibt. Der durchgezogen gezeichnete Kreis in Fig. 2 gibt den Abstand an, den das Objekt zum Sensor gemäß der gemessenen Laufzeit hat.

Da der zumindest eine Sensor S typischerweise einen Erfassungsbereich mit einem Erfassungswinkel a, ß aufweist, lässt sich die Lage des reflektierenden Objekts zunächst auf einen Kreissektor mit dem Winkel a bzw. ß gemäß Fig. 2 eingrenzen. In anderen Worten bedeutet dies, dass das reflektierende Objekt auf einem Kreisabschnitt des jeweiligen Kreises liegt, der umfangsseitig durch die Winkel a bzw. ß begrenzt wird.

Neben dem durchgezogen gezeichneten Kreis in Fig. 2 sind zudem noch zwei weitere, gestrichelt gezeichnete Kreise gezeigt, wobei ein erster gestrichelter Kreis einen kleineren Radius aufweist als der durchgezogen gezeichnete Kreis und ein zweiter gestrichelter Kreis einen größeren Radius aufweist als der durchgezogen gezeichnete Kreis. Die Differenz der Radien der gestrichelt gezeichneten Kreise zu dem durchgezogen gezeichneten Kreis ergibt sich aufgrund von Messungenauigkeiten. Die Radiendifferenz ergibt sich beispielsweise aus der Standardabweichung der statistischen Verteilung, die sich aufgrund der Messungenauigkeiten ergibt. Unter Berücksichtigung der Messungenauigkeiten kann das reflektierende Objekt auf einem Kreisringabschnitt K1 , K2 liegen, der umfangsseitig aufgrund des Erfassungsbereichs des Sensors S beschränkt ist (Winkel a, ß) und in radialer Richtung durch einen Innenrand mit einem Innenradius, der dem ermittelten Radius abzüglich der Messungenauigkeit entspricht, und durch einen Außenrand mit einem dem Außenradius, der dem ermittelten Radius zuzüglich der Messungenauigkeit entspricht, begrenzt ist.

Um eine genauere Lokalisierung eines Objekts durch die Sensorik vornehmen zu können, wird nachfolgend ein Verfahren beschrieben, das eine weitere Einschränkung des Kreisringabschnitts unter Berücksichtigung weiterer Messungen ermöglicht.

Im Folgenden wird davon ausgegangen, dass die einzelnen Messungen bereits miteinander assoziiert wurden, d.h. sich die Informationen, die durch die Messungen erhalten wurden, aufgrund von Reflexionen an einem einzigen Objekt entstehen.

Zudem wird davon ausgegangen, dass die Reflexionen an dem Objekt 0 entweder an konvexen oder geraden Flächen auftreten, nicht aber an konkaven Flächen.

Fig. 3 bis 5 zeigen mehrere unterschiedliche Messsituationen und die in diesen Messsituationen entstehenden Messungspaare mit den ihnen zugeordneten Kreisringabschnitten K1 , K2. Dabei sind der erste Kreisringabschnitt K1 jeweils durch eine Messung an dem Punkt p1 und der zweite Kreisringabschnitt K2 jeweils durch eine Messung an dem Punkt p2 erhalten worden.

Für die erste Messung am Punkt p1 wird ein Kreisringabschnitt K1 erhalten, der unter Berücksichtigung der Messungenauigkeiten durch einen inneren Kreisabschnitt iK1 und einen äußeren Kreisabschnitt aK1 um den Punkt p1 herum charakterisiert ist. Ebenso wird für die zweite Messung am Punkt p2 ein Kreisringabschnitt K2 erhalten, der unter Berücksichtigung der Messungenauigkeiten durch einen inneren Kreisabschnitt iK2 und einen äußeren Kreisabschnitt aK2 um den Punkt p2 herum charakterisiert ist. Die Kreisringabschnitte K1 , K2 sind typischerweise durch den Erfassungswinkel der Sensoren S eingeschränkt, was in den Figuren 3 bis 5 nicht dargestellt bzw. berücksichtigt ist.

Werden die beiden Messungen in Beziehung gesetzt, lassen sich die Kreisringabschnitte K1 , K2 beschränken, d.h. der Lösungsraum, in dem eine Reflexion bei der jeweiligen Messung aufgetreten ist, lässt sich durch die zumindest eine weitere Messung eingrenzen.

Unter Berücksichtigung der Tatsache, dass eine Gerade das Element darstellt, das die Grenze zwischen einer konvex und einer konkav geformten Linie darstellt, und die Reflexion an keiner konkav gewölbten Fläche des Objekts 0 aufgetreten sein soll, können die Kreisringabschnitte K1 , K2 durch Tangenten eingegrenzt werden.

Die Tangente T1 in den Figuren 3 bis 5 ist derart gewählt, dass sie eine Tangente an die beiden äußeren Kreisabschnitte aK1 , aK2 bildet. Die Tangente T1 berührt den äußeren Kreisabschnitt aK1 am Berührpunkt B1 und den äußeren Kreisabschnitt aK2 am Berührpunkt B3.

Die Tangente T2 ist derart gewählt, dass diese eine Tangente an den äußeren Kreisabschnitt aK1 und den inneren Kreisabschnitt iK2 bildet. Die Tangente T2 berührt den inneren Kreisabschnitt iK2 am Berührpunkt B4.

Die Tangente T3 ist derart gewählt, dass diese eine Tangente an den äußeren Kreisabschnitt aK2 und den inneren Kreisabschnitt iK1 bildet. Die Tangente T3 berührt den inneren Kreisabschnitt iK1 am Berührpunkt B2.

Basierend auf diesen Tangenten T1 , T2, T3 und den daraus resultierenden Berührpunkten B1 , B2, B3, B4 lassen sich die Kreisringabschnitte K1 , K2 eingrenzen. Der erste Kreisringabschnitt K1 kann umfangsseitig zur einen Seite hin durch den ersten Berührpunkt B1 und den zweiten Berührpunkt B2 eingegrenzt werden. Dies erfolgt durch eine Verbindungslinie zwischen den Berührpunkten B1 und B2. Die Verbindungslinie kann eine Gerade oder aber auch eine gewölbte Linie sein. Zur anderen Seite hin wird der erste Kreisringabschnitt K1 in der Messung gemäß Fig. 3 basierend auf dem Schnittpunkt S1 des inneren Kreisabschnitts iK1 mit dem inneren Kreisabschnitt iK2 und dem Schnittpunkt S2 des äußeren Kreisabschnitts aK1 mit dem inneren Kreisabschnitt iK2 beschränkt, und zwar durch den zwischen diesen Schnittpunkten verlaufenden Abschnitt des inneren Kreisabschnitts iK2. Dadurch entsteht der reduzierte erste Kreisringabschnittsbereich K1‘ (in Fig. 3 durch den hellgrau gekennzeichneten, linken Bereich und den dunkelgrau gekennzeichneten Bereich gebildet).

Ebenso kann der zweite Kreisringabschnitt K2 umfangsseitig zur einen Seite hin durch den dritten Berührpunkt B3 und den vierten Berührpunkt B4 eingegrenzt werden. Dies erfolgt durch eine Verbindungslinie zwischen den Berührpunkten B3 und B4. Die Verbindungslinie kann eine Gerade oder aber auch eine gewölbte Linie sein. Zur anderen Seite hin wird der zweite Kreisringabschnitt K2 in der Messung gemäß Fig. 3 basierend auf dem Schnittpunkt S1 des inneren Kreisabschnitts iK1 mit dem inneren Kreisabschnitt iK2 und dem Schnittpunkt S3 des äußeren Kreisabschnitts aK2 mit dem inneren Kreisabschnitt iK1 beschränkt, und zwar durch den zwischen diesen Schnittpunkten verlaufenden Abschnitt des inneren Kreisabschnitts i K1 . Dadurch entsteht der reduzierte erste Kreisringabschnittsbereich K2‘ (in Fig. 3 durch den hellgrau gekennzeichneten, rechten Bereich und den dunkelgrau gekennzeichneten Bereich gebildet). Die Messungen in den Figuren 4 und 5 liegen weiter auseinander als die Messungen in Fig. 3. Insbesondere bei einem Abstand der Messungen derart, dass sich die inneren Kreisabschnitte i K1 , iK2 nicht mehr schneiden, bilden sich keine Schnittpunkte mehr, die die Kreisringabschnitte umfangsseitig beschränken. Dadurch können die Kreisringabschnitte K1 , K2 jeweils lediglich zu einer Seite hin umfangsseitig begrenzt werden, und zwar auf Basis der Berührpunkte B1 , B2, B3, B4, die sich aufgrund der Tangenten T1 , T2 und T3 bilden.

Vorzugsweise werden mehr als zwei Messungen miteinander in Beziehung gebracht, wodurch sich der Lösungsraum von Messungen, die zu beiden Seiten hin von weiteren Messungen umgeben sind, weiter eingrenzen lässt.

Fig. 6 zeigt beispielhaft und schematisch eine derartige Erfassungssituation. Durch eine erste Messung wird der erste Kreisringabschnitt K1 , durch eine zweite Messung der zweite Kreisringabschnitt K2 und durch eine dritte Messung der dritte Kreisringabschnitt K3 erhalten. Die Messungen werden vorzugsweise zeitlich nacheinander bei Bewegung des Fahrzeugs F relativ zum Objekt 0 vollzogen.

Das zuvor in Bezug auf die Figuren 3 bis 5 beschriebene Verfahren wird vorzugsweise sequentiell angewendet, und zwar zur Bestimmung eines reduzierten zweiten Kreisringabschnittbereichs K2‘ unter Berücksichtigung von Informationen der ersten und zweiten Messung. Mehr im Detail wird der zweite Kreisringabschnitt K2 umfangsseitig dadurch eingeschränkt, dass die Berührpunkte von Tangenten zwischen dem äußeren Kreisabschnitt aK1 des ersten Kreisringabschnitts K1 mit dem äußeren Kreisabschnitt aK2 und dem inneren Kreisabschnitt iK2 des zweiten Kreisringabschnitts K2 bestimmt werden. Durch diese Berührpunkte wird der reduzierte zweite Kreisringabschnittbereich K2‘ erhalten. In gleicher Weise werden die zweite und dritte Messung in Beziehung gesetzt und der zweite Kreisringabschnitt K2 unter Berücksichtigung der zweiten und dritten Messung auf einen weiteren reduzierten zweiten Kreisringabschnittbereich K2“ beschränkt. Mehr im Detail wird der zweite Kreisringabschnitt K2 umfangsseitig dadurch eingeschränkt, dass die Berührpunkte von Tangenten zwischen dem äußeren Kreisabschnitt aK3 des dritten Kreisringabschnitts K3 mit dem äußeren Kreisabschnitt aK2 und dem inneren Kreisabschnitt iK2 des zweiten Kreisringabschnitts K2 bestimmt werden. Durch diese Berührpunkte wird der weitere reduzierte zweite Kreisringabschnittbereich K2“ erhalten.

Auf Basis der beiden Kreisringabschnittbereiche K2‘, K2“ kann eine weitere Eingrenzung des Lösungsraums der zweiten Messung erfolgen, und zwar durch Eingrenzung des zweiten Kreisringabschnitts K2 auf die Schnittmenge (d.h. der Überlappungsbereich) der beiden Kreisringabschnittbereiche K2‘, K2“. Diese Schnittmenge ist in Fig. 6 mit K2‘“ bezeichnet.

Fig. 7 zeigt beispielhaft und schematisch, wie eine weitere Eingrenzung des Lösungsraums der randseitigen Messungen, d.h. im gezeigten Ausführungsbeispiel der Kreisringabschnitte K1 und K3 erfolgen kann. Auch in Fig. 7 wird durch eine erste Messung wird der erste Kreisringabschnitt K1 , durch eine zweite Messung der zweite Kreisringabschnitt K2 und durch eine dritte Messung der dritte Kreisringabschnitt K3 erhalten. Die Messungen werden vorzugsweise zeitlich nacheinander bei Bewegung des Fahrzeugs F relativ zum Objekt 0 vollzogen.

Der reduzierte erste Kreisringabschnittbereich KT (die hellgrau und dunkelgrau gekennzeichneten Bereiche zusammen) wird unter Berücksichtigung der Informationen aus der ersten und zweiten Messung erhalten, wie dies zuvor im Zusammenhang mit den Figuren 3 bis 5 erläutert wurde.

Nach dem Empfang der weiteren Informationen aus der dritten Messung kann basierend auf dem dritten Kreisringabschnitt K3 eine weitere Eingrenzung des ersten Kreisringabschnittbereichs KT erfolgen. Die weitere Eingrenzung kann durch die Tangenten T4, T5 und T6 erfolgen, die zwischen dem ersten Kreisringabschnitt K1 und dem dritten Kreisringabschnitt K3 gebildet werden.

Die Tangente T4 wird zwischen den äußeren Kreisabschnitten aK1 und aK3 des ersten und dritten Kreisringabschnitts K1 , K3 gebildet. Die Tangente T4 bildet mit dem äußeren Kreisabschnitt aK1 des ersten Kreisringabschnitts K1 den Berührpunkt B5 aus.

Die Tangente T5 bildet eine Tangente an den inneren Kreisabschnitt iK1 und den äußeren Kreisabschnitt aK3 des ersten und dritten Kreisringabschnitts K1 , K3. Die Tangente T5 bildet mit dem inneren Kreisabschnitt iK1 des ersten Kreisringabschnitts K1 den Berührpunkt B6 aus.

Durch eine Verbindungslinie, insbesondere eine Verbindungsgerade zwischen den Berührpunkten B5 und B6 kann die Lösungsmenge der ersten Messung, d.h. der erste Kreisringabschnitt K1 weiter eingegrenzt werden, und zwar auf den weiter reduzierten ersten Kreisringabschnittbereich K1“ (d.h. der dunkelgrau gekennzeichnete Bereich).

In analoger Weise ist eine weitere Eingrenzung des Lösungsraums der dritten Messung, d.h. des dritten Kreisringabschnitts K3 möglich, und zwar unter Berücksichtigung der Berührpunkte, die sich aufgrund der in Fig. 7 gezeigten Tangenten T4 und T6 gegenüber dem äußeren Kreisabschnitt aK3 und dem inneren Kreisabschnitt iK3 des dritten Kreisringabschnitts K3 ausbilden.

Durch die sukzessive Anwendung des vorbeschriebenen Verfahrens lassen sich die Lösungsräume der Einzelmessungen derart eingrenzen, dass Objektkonturen mit hoher Genauigkeit lokalisiert werden können.

Fig. 8 zeigt beispielhaft die Kreisringabschnitte K1 , K2, K3, K4 von vier Messungen, wobei der reduzierte zweite Kreisringabschnittbereich K2‘ der zweiten Messung und der reduzierte dritte Kreisringabschnittbereich K3‘ der dritten Messung gekennzeichnet sind. Haben die reduzierten Kreisringabschnittbereiche K2‘, K3‘ eine in Umfangsrichtung gemessene Größenschwelle unterschritten, beispielsweise eine Größenschwelle die beispielsweise maximal doppelt so groß gewählt ist wie die radiale Breite der Kreisringabschnitte K1 , K2, K3, K4, vorzugsweise aber gleich oder im Wesentlichen gleich der radialen Breite der Kreisringabschnitte K1 , K2, K3, K4, können die reduzierten Kreisringabschnittbereiche zu einem schlauchartigen Lösungsraum L zusammengefasst werden, wie dies in Fig. 8 gezeigt ist. Der Lösungsraum L gibt dabei an, dass ein Bereich des Objekts 0 sich innerhalb des gesamten Lösungsraums L befinden kann. Der Lösungsraum L kann beispielsweise korridorartig ausgebildet sein und in seiner Ausdehnung in einer ersten Richtung durch die Erstreckung der reduzierten Kreisringabschnittbereiche K2‘, K3‘ in radialer Richtung und in einer quer zur ersten Richtung verlaufenden zweiten Richtung durch die äußeren Enden der reduzierten Kreisringabschnittbereiche K2‘, K3‘ begrenzt werden, die dies durch die senkrechten Linien in Fig. 8 angedeutet ist.

Fig. 9 und 10 zeigen beispielhaft erste bis fünfte Messungen, die diesen Messungen zugeordneten Kreisringabschnitte und die jeweiligen Lösungsmengen bzw. reduzierten Kreisringabschnittbereiche, die sich unter Berücksichtigung der Ergebnisse der weiteren Messungen gemäß dem vorbeschriebenen Verfahren ergeben. Es wird deutlich, dass die Einschränkung des Lösungsraums eine relativ genaue Aussage über die Position und die abschnittsweise Form des Objekts 0 treffen lässt.

Fig. 11 zeigt ein Diagramm, das die Verfahrensschritte zur Bestimmung der Position und der zumindest abschnittsweisen Form eines Objekts verdeutlicht.

Zunächst werden mehrere zeitlich aufeinanderfolgende Sende- Empfangszyklen durch die Sensorik durchgeführt (S10). Jeder Sende- Empfangszyklus umfasst das Aussenden eines Messsignals durch zumindest einen Sensor und das Empfangen eines reflektierten Anteils dieses Messsignals durch den Sensor.

Anschließend wird pro Sende-Empfangszyklus ein Kreisringabschnitt bestimmt, in dem ein Objektabschnitt des Objekts liegt, an dem eine Reflexion des Messsignals erfolgt (S11 ). Der Kreisringabschnitt wird basierend auf der Laufzeit zwischen dem Aussenden des Messignals und dem Empfangen eines reflektierten Anteils dieses Messsignals und einer Messunsicherheitsinformation bestimmt. Der Kreisringabschnitt weist einen inneren Kreisabschnitt und einen äußeren Kreisabschnitt auf, wobei der Abstand des inneren Kreisabschnitts und des äußeren Kreisabschnitts durch die Messunsicherheitsinformation festgelegt wird.

Nach dem Durchführen mehrerer Messungen, die zu unterschiedlichen Kreisringabschnitten führen, wird zumindest ein erster und ein zweiter Kreisringabschnitt ausgewählt, wobei der erste und der zweite Kreisringabschnitt auf Reflektionen an einem gemeinsamen Objekt basieren (S12).

Anschließend wird eine erste Tangente an die äußeren Kreisabschnitte des ersten und zweiten Kreisringabschnitts, eine zweite Tangente an den äußeren Kreisabschnitt des ersten Kreisringabschnitts und den inneren Kreisabschnitt des zweiten Kreisringabschnitts und eine dritte Tangente an den inneren Kreisabschnitt des ersten Kreisringabschnitts und den äußeren Kreisabschnitt des zweiten Kreisringabschnitts gebildet (S13).

Daraufhin wird der erste Kreisringabschnitt auf einen reduzierten ersten Kreisringabschnittbereich basierend auf dem Berührpunkt der ersten Tangente mit dem äußeren Kreisabschnitt des ersten Kreisringabschnitts und dem Berührpunkt der dritten Tangente mit dem inneren Kreisabschnitt des ersten Kreisringabschnitts beschränkt. Alternativ oder zusätzlich wird der zweite Kreisringabschnitt auf einen reduzierten zweiten Kreisringabschnittbereich basierend auf dem Berührpunkt der ersten Tangente mit dem äußeren Kreisabschnitt des zweiten Kreisringabschnitts und dem Berührpunkt der zweiten Tangente mit dem inneren Kreisabschnitt des zweiten Kreisringabschnitts beschränkt (S14).

Zuletzt wird die Position und die zumindest abschnittsweise Form des Objekts basierend auf dem reduzierten ersten Kreisringabschnittbereich und/oder dem reduzierten zweiten Kreisringabschnittbereich bestimmt (S15).

Die Erfindung wurde voranstehend an Ausführungsbeispielen beschrieben. Es versteht sich, dass zahlreiche Änderungen sowie Abwandlungen möglich sind, ohne dass dadurch der durch die Patentansprüche definierte Schutzbereich verlassen wird.

Bezugszeichenliste aK1 , aK2, aK3 äußerer Kreisabschnitt

B1 , B2, B3, B4, B5, B6 Berührpunkt

F Fahrzeug i K1 , i K2, i K3 innerer Kreisabschnitt

K1 , K2, K3 Kreisringabschnitt

KT, K2‘, K3‘, K4‘, K5‘ reduzierter Kreisringabschnittsbereich

K1“ weiter reduzierter erster Kreisringabschnittsbereich

K2“ weiterer reduzierter zweiter Kreisringabschnittsbereich

K2‘“ Schnittmenge aus K2‘ und K2“

KA1 , KA2 Kreisabschnitt

L Lösungsraum

0 Objekt

P1 , P2 Punkt

R Recheneinheit

S Sensor

S1 , S2, S3 Schnittpunkt

T1 erste Tangente

T2 zweite Tangente

T3 dritte Tangente

T4 vierte Tangente

T5 fünfte Tangente

T6 sechste Tangente a, ß Erfassungswinkel