DE102021209315A1 - Method for operating an infrastructure system for driving support for at least partially automated motor vehicles - Google Patents
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Abstract
Nach einem ersten Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum Betreiben eines Infrastruktursystems zur Fahrunterstützung von zumindest teilautomatisiert geführten Kraftfahrzeugen vorgeschlagen. Das Verfahren sieht vor, dass zunächst eingehende V2X-Nachrichten, insbesondere durch eine Kommunikationseinheit des Infrastruktursystems, empfangen werden, wobei die V2X-Nachrichten Umgebungsinformationen über die Umgebung einer Infrastrukturumfeldsensorik des Infrastruktursystems umfassen. Diese V2X-Nachrichten können beispielsweise von einem oder mehreren Fahrzeugen gesendet werden, die sich aktuell in Reichweite der Infrastrukturumfeldsensorik des Infrastruktursystems befinden bzw. bewegen. Die Umgebungsinformationen der empfangenen V2X-Nachrichten werden nun mit durch die Infrastrukturumfeldsensorik erzeugten Daten verglichen. Abhängig von dem Ergebnis des Vergleichs werden geeignete Maßnahmen für die Infrastrukturumfeldsensorik bestimmt und eingeleitet.According to a first aspect of the invention, a method for operating an infrastructure system for driving support of motor vehicles that are at least partially automated is proposed. The method provides that initially incoming V2X messages are received, in particular by a communication unit of the infrastructure system, the V2X messages including environmental information about the environment of an infrastructure environmental sensor system of the infrastructure system. These V2X messages can be sent, for example, by one or more vehicles that are currently located or moving within the range of the infrastructure environment sensors of the infrastructure system. The environment information of the received V2X messages is now compared with data generated by the infrastructure environment sensors. Depending on the result of the comparison, suitable measures for the infrastructure environment sensors are determined and initiated.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Infrastruktursystems zur Fahrunterstützung von zumindest teilautomatisiert geführten Kraftfahrzeugen. Die Erfindung betrifft ferner ein Infrastruktursystem zur Fahrunterstützung von zumindest teilautomatisiert geführten Kraftfahrzeugen. Die Erfindung betrifft ferner ein Computerprogramm.The invention relates to a method for operating an infrastructure system for driving support for at least partially automated motor vehicles. The invention also relates to an infrastructure system for driving support for at least partially automated motor vehicles. The invention also relates to a computer program.
Stand der TechnikState of the art
Bei zukünftigen Services, die ein Infrastruktursystem zur Fahrunterstützung von voll- oder teilautomatisiert geführten Kraftfahrzeugen bereitstellt, können solche voll- oder teilautomatisierten (hochautomatisierten) Fahrzeuge Informationen von umliegenden Fahrzeugen und insbesondere von Infrastruktursensoren empfangen. Dies kann zum Beispiel über Objektlisten (z.B. in Form einer „Collective Perception Message“ (CPM)) oder in Form von direkten Steuerbefehlen geschehen, welche über V2X, z.B. mit den Technologien DSRC oder C-V2X versendet werden. Auf Basis der Objektlisten kann das Fahrzeug selbstständig Entscheidungen über seine Quer- und Längsregelung vornehmen. Daher ist es in beiden Fällen unabdingbar, dass die Informationen, die das Infrastruktursystem bereitstellt richtig sind, da es sonst zu Unfällen kommen kann.In the case of future services provided by an infrastructure system for driving support for fully or partially automated motor vehicles, such fully or partially automated (highly automated) vehicles can receive information from surrounding vehicles and in particular from infrastructure sensors. This can be done, for example, via object lists (e.g. in the form of a "Collective Perception Message" (CPM)) or in the form of direct control commands, which are sent via V2X, e.g. with the DSRC or C-V2X technologies. Based on the object lists, the vehicle can independently make decisions about its lateral and longitudinal control. In both cases, it is therefore essential that the information provided by the infrastructure system is correct, otherwise accidents can occur.
Insbesondere in Szenarien, bei denen eine Onboard-Sensorik (z.B. Radar, Kamera) des voll- oder teilautomatisierten Fahrzeuges nicht richtig funktioniert (z.B. bei einem Tunneleingang) ist es wichtig, dass die Daten der Infrastruktur richtig sind, da das Kraftfahrzeug selbst keine Überprüfung bzw. Plausibilisierung der Daten mittels der eigenen Sensorik durchführen kann.Particularly in scenarios in which an onboard sensor system (e.g. radar, camera) of the fully or partially automated vehicle does not work properly (e.g. at a tunnel entrance), it is important that the infrastructure data is correct, since the vehicle itself is not checked or checked Can carry out a plausibility check of the data using its own sensors.
Gründe für Fehler in der Erkennung können zum Beispiel sein, dass ein Sensor sich verdreht hat oder verdreht wurde oder zum Beispiel eine Linse einer Kamera bzw. eine Antenne eines Radarsensors des Infrastruktursystems verdreckt ist oder vollgesprüht wurde. Es können aber auch programmtechnische Fehler auftreten, weil zum Beispiel ein Programm oder Teil des Systems abgestürzt ist.Reasons for errors in the detection can be, for example, that a sensor has turned or was turned or, for example, a lens of a camera or an antenna of a radar sensor of the infrastructure system is dirty or has been sprayed with water. However, technical program errors can also occur, for example because a program or part of the system has crashed.
Die Offenlegungsschrift
Die Offenlegungsschrift
Offenbarung der ErfindungDisclosure of Invention
Es kann als eine der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe angesehen werden, insbesondere in Echtzeit, sicherzustellen, dass eine Infrastrukturumfeldsensorik des Infrastruktursystems richtige Messwerte erfasst, auf deren Basis Informationen zur Fahrunterstützung an voll- oder teilautomatisiert geführte Kraftfahrzeuge, die sich innerhalb einer mit dem Infrastruktursystem ausgestatteten Infrastruktur bewegen, gesendet werden.It can be seen as one of the tasks underlying the invention, particularly in real time, to ensure that an infrastructure environment sensor system of the infrastructure system acquires correct measured values, on the basis of which information for driving support is sent to fully or partially automated motor vehicles that are moving within an infrastructure equipped with the infrastructure system , to be sent.
Nach einem ersten Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum Betreiben eines Infrastruktursystems zur Fahrunterstützung von zumindest teilautomatisiert geführten Kraftfahrzeugen vorgeschlagen. Das Verfahren sieht vor, dass zunächst eingehende V2X-Nachrichten, insbesondere durch eine Kommunikationseinheit des Infrastruktursystems, empfangen werden, wobei die V2X-Nachrichten Umgebungsinformationen über die Umgebung einer Infrastrukturumfeldsensorik des Infrastruktursystems umfassen. Diese V2X-Nachrichten können beispielsweise von einem oder mehreren Fahrzeugen gesendet werden, die sich aktuell in Reichweite der Infrastrukturumfeldsensorik des Infrastruktursystems befinden bzw. bewegen. Die Umgebungsinformationen der empfangenen V2X-Nachrichten werden nun mit durch die Infrastrukturumfeldsensorik erzeugten Daten verglichen. Abhängig von dem Ergebnis des Vergleichs werden geeignete Maßnahmen für die Infrastrukturumfeldsensorik bestimmt und eingeleitet.According to a first aspect of the invention, a method for operating an infrastructure system for driving support of motor vehicles that are at least partially automated is proposed. The method provides that initially incoming V2X messages are received, in particular by a communication unit of the infrastructure system, the V2X messages including environmental information about the environment of an infrastructure environmental sensor system of the infrastructure system. These V2X messages can be sent, for example, by one or more vehicles that are currently located or moving within the range of the infrastructure environment sensors of the infrastructure system. The environment information of the received V2X messages is now compared with data generated by the infrastructure environment sensors. Depending on the result of the comparison, suitable measures for the infrastructure environment sensors are determined and initiated.
Nach einem zweiten Aspekt der Erfindung wird eine Vorrichtung zur Fahrunterstützung von zumindest teilautomatisiert geführten Kraftfahrzeugen vorgeschlagen. Die Vorrichtung umfasst eine Recheneinheit sowie eine Kommunikationseinheit, die zum Empfangen eingehender V2X-Nachrichten ausgebildet ist, wobei die V2X-Nachrichten Umgebungsinformationen über die Umgebung einer Infrastrukturumfeldsensorik umfassen. Die Kommunikationseinheit ist ferner ausgebildet, die Umgebungsinformationen der Recheneinheit zur Verfügung zu stellen. Die Recheneinheit ist ausgebildet ist, gemäß einem Verfahren nach dem ersten Aspekt der Erfindung Umgebungsinformationen der empfangenen V2X-Nachrichten mit durch die Infrastrukturumfeldsensorik erzeugten Daten zu vergleichen und abhängig von dem Vergleich, geeignete Maßnahmen für die Infrastrukturumfeldsensorik zu bestimmen und einzuleiten.According to a second aspect of the invention, a device for driving assistance proposed at least partially automated motor vehicles. The device includes a computing unit and a communication unit, which is designed to receive incoming V2X messages, the V2X messages including environmental information about the environment of an infrastructure environmental sensor system. The communication unit is also designed to make the environmental information available to the processing unit. The computing unit is designed to compare environmental information of the received V2X messages with data generated by the infrastructure environment sensors and depending on the comparison to determine and initiate suitable measures for the infrastructure environment sensors according to a method according to the first aspect of the invention.
Nach einem dritten Aspekt der Erfindung wird ein Infrastruktursystem zur Fahrunterstützung von zumindest teilautomatisiert geführten Kraftfahrzeugen vorgeschlagen. Das Infrastruktursystem umfasst eine Vorrichtung gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung. Das Infrastruktursystem umfasst außerdem eine Infrastrukturumfeldsensorik mit mindestens einem Umfeldsensor. Der Umfeldsensor ist ausgebildet, Informationen zu seinem Umfeld, insbesondere Informationen zu Objekten in seinem Umfeld, zu erfassen und die Infrastrukturumfeldsensorik ist ausgebildet, Daten zu erzeugen, die die Informationen repräsentieren und diese Daten der Recheneinheit der Vorrichtung zur Verfügung zu stellen, beispielsweise indem die Daten drahtlos oder kabelgebunden an die Kommunikationseinheit der Vorrichtung übertragen werden.According to a third aspect of the invention, an infrastructure system for driving support for at least partially automated motor vehicles is proposed. The infrastructure system includes a device according to the second aspect of the invention. The infrastructure system also includes an infrastructure environment sensor system with at least one environment sensor. The environment sensor is designed to collect information about its environment, in particular information about objects in its environment, and the infrastructure environment sensor system is designed to generate data that represent the information and to provide this data to the processing unit of the device, for example by the data be transmitted wirelessly or wired to the communication unit of the device.
Die Erfindung beruht auf der Idee, dass Fehler einer Infrastrukturumfeldsensorik, beispielweise verschmutzte, oder fehlausgerichtete Umfeldsensoren, schnell und effizient erkannt werden können, indem die von der Infrastrukturumfeldsensorik erzeugten Umfeldinformationen mit Informationen verglichen werden, die zur selben Zeit von Fahrzeugen in der Umgebung der Infrastrukturumfeldsensorik erfasst wurden. Die Informationen die von den Fahrzeugen per V2X-Nachricht zur Verfügung gestellt werden umfassen hierbei Informationen zu dem Umfeld, das auch die Infrastrukturumfeldsensorik erfasst. Beispielsweise umfassen die Informationen Eigenschaften von Objekten in dem Umfeld, wie Koordinaten, Geschwindigkeiten, Abmessungen, Bewegungsrichtung etc.The invention is based on the idea that faults in an infrastructure environment sensor system, for example dirty or misaligned environment sensors, can be detected quickly and efficiently by comparing the environment information generated by the infrastructure environment sensor system with information that is recorded at the same time by vehicles in the environment of the infrastructure environment sensor system became. The information provided by the vehicles via V2X message includes information about the environment, which is also recorded by the infrastructure environment sensors. For example, the information includes properties of objects in the environment, such as coordinates, speeds, dimensions, direction of movement, etc.
Die Daten die durch die Infrastrukturumfeldsensorik erzeugt werden können hierbei insbesondere durch eine Sensordatenfusion der Messdaten mehrerer Umfeldsensoren erzeugt werden. Durch die Erfindung können effizient Fehler, die bei einer solchen Sensordatenfusion auftreten können, erkannt werden.The data generated by the infrastructure environment sensor system can be generated here in particular by a sensor data fusion of the measurement data from a number of environment sensors. Errors that can occur in such a sensor data fusion can be efficiently detected by the invention.
Vorrichtungsmerkmale ergeben sich analog aus entsprechenden Verfahrensmerkmalen und umgekehrt. Das heißt also, dass sich technische Funktionalitäten des Verfahrens aus entsprechenden technischen Funktionalitäten der Vorrichtungen und umgekehrt ergeben. Gleiches gilt für Systemmerkmale, welche sich analog aus Verfahrensmerkmalen und/oder Vorrichtungsmerkmalen und umgekehrt ergeben.Device features result analogously from corresponding process features and vice versa. This therefore means that technical functionalities of the method result from corresponding technical functionalities of the devices and vice versa. The same applies to system features which result analogously from process features and/or device features and vice versa.
Technische Merkmale des Verfahrens zum infrastrukturgestützten Assistieren eines Kraftfahrzeugs ergeben sich analog aus entsprechenden technischen Merkmalen des Verfahrens zum zumindest teilautomatisierten Führen eines Kraftfahrzeugs und umgekehrt.Technical features of the method for infrastructure-supported assistance in a motor vehicle result analogously from corresponding technical features of the method for at least partially automated driving of a motor vehicle and vice versa.
Eine Infrastrukturumfeldsensorik umfasst nach einer Ausführungsform einen oder mehrere Umfeldsensoren, welche räumlich verteilt innerhalb der Infrastruktur angeordnet sind.According to one embodiment, an infrastructure environment sensor system comprises one or more environment sensors, which are spatially distributed within the infrastructure.
Ein Umfeldsensor ist zum Beispiel einer der folgenden Umfeldsensoren: ein Radarsensor, ein Ultraschallsensor, Videosensor, Infrarotsensor, ein Lidarsensor oder ein Magnetfeldsensor.An environment sensor is, for example, one of the following environment sensors: a radar sensor, an ultrasonic sensor, a video sensor, an infrared sensor, a lidar sensor or a magnetic field sensor.
Die durch die Infrastrukturumfeldsensorik erzeugten Daten umfassen zum Beispiel Sensordaten einzelner Umfeldsensoren und/oder durch eine Sensordatenfusion von Daten mindestens zweier Umfeldsensoren erzeugte Daten.The data generated by the infrastructure environment sensors include, for example, sensor data from individual environment sensors and/or data generated by a sensor data fusion of data from at least two environment sensors.
Die durch die Infrastrukturumfeldsensorik erzeugten Daten werden zum Beispiel in Form von Objektlisten erzeugt, wobei zu jedem erfassten Objekt beispielsweise eine Position und/oder eine Geschwindigkeit bestimmt und in die Objektliste übernommen wird.The data generated by the infrastructure environment sensors are generated, for example, in the form of object lists, with a position and/or a speed being determined for each detected object and transferred to the object list.
Die eingehenden V2X-Nachrichten umfassen beispielsweise ebenfalls Objektlisten, wobei auch hier zu jedem Objekt eine Position und/oder Geschwindigkeit vorliegt. Damit wird der technische Vorteil erzielt, dass die Umgebungsinformationen der empfangenen V2X-Nachrichten effizient mit durch die Infrastrukturumfeldsensorik erzeugten Daten verglichen werden können, indem beispielsweise Objekte der jeweiligen Objektlisten und deren Eigenschaften verglichen werden können. Mit anderen Worten findet eine Verifikation durch die Infrastrukturumfeldsensorik erzeugten Daten statt.The incoming V2X messages also include object lists, for example, with a position and/or speed also being available here for each object. This achieves the technical advantage that the environmental information of the received V2X messages can be compared efficiently with data generated by the infrastructure environmental sensor system, for example by being able to compare objects in the respective object lists and their properties. In other words, a verification of the data generated by the infrastructure environment sensor system takes place.
Unter einer V2X-Nachricht soll im Rahmen der vorliegenden Erfindung eine digitale Nachricht verstanden werden, die von einem Verkehrsteilnehmer, z.B. einem Kraftfahrzeug, an das Infrastruktursystem insbesondere drahtlos übermittelt wird. Auch das Infrastruktursystem kann in manchen Ausführungen der Erfindung V2X-Nachrichten an Fahrzeuge versenden.A V2X message is to be understood within the scope of the present invention as a digital message that is transmitted to the infrastructure system, in particular wirelessly, by a road user, for example a motor vehicle. The infrastructure system can also be used in some designs Send gene of the invention V2X messages to vehicles.
Zu den V2X-Nachrichten, die empfangen werden können gehören zum Beispiel in Europa die sogenannte Cooperative Awareness Messages (CAM). Hierbei senden Fahrzeuge unter anderem ihre eigene Position, Geschwindigkeit und Fahrtrichtung. Dieser Standard wird bereits von bestimmten am Markt erhältlichen Fahrzeugen umgesetzt. Ein weiteres Beispiel für eine V2X-Nachricht ist die sogenannte Vulerable Road User Awareness Message (VAM). Hierbei können „Vulnerable Road Users“ (VRUs), also besonders gefährdete Verkehrsteilnehmer, wie z.B. Fahrradfahrer oder Fußgänger Informationen über ihre Position, Geschwindigkeit, Bewegungsrichtung, und insbesondere auch über ihre vorhergesagte Trajektorie teilen.The V2X messages that can be received include the so-called Cooperative Awareness Messages (CAM), for example in Europe. Here, vehicles send their own position, speed and direction of travel, among other things. This standard is already implemented by certain vehicles available on the market. Another example of a V2X message is the so-called Vulerable Road User Awareness Message (VAM). "Vulnerable Road Users" (VRUs), i.e. particularly vulnerable road users such as cyclists or pedestrians, can share information about their position, speed, direction of movement and, in particular, about their predicted trajectory.
Ein weiteres Beispiel für eine V2X-Nachricht ist die sogenannte Decentralized Environmental Notification Message (DENM). Hierbei senden Fahrzeuge Warnungen über auftretende Gefahrenstellen wie zum Beispiel liegengebliebene Fahrzeuge. Auch dieser Standard wird bereits von am Markt erhältlichen Fahrzeugen umgesetzt.Another example of a V2X message is the so-called Decentralized Environmental Notification Message (DENM). Here, vehicles send warnings about potential hazards, such as broken-down vehicles. This standard is also already implemented by vehicles available on the market.
Ein weiteres Beispiel für eine V2X-Nachricht ist die sogenannte Collective Perception Message (CPM). Hierbei senden Fahrzeuge oder andere Infrastruktursysteme eine Objektliste mit allen in ihrer Umgebung wahrgenommenen Objekten und Fahrzeugen.Another example of a V2X message is the so-called Collective Perception Message (CPM). Here vehicles or other infrastructure systems send an object list with all objects and vehicles perceived in their environment.
In all diesen V2X-Nachrichten werden insbesondere Eigenschaften (Position, Geschwindigkeit, Bewegungsrichtung, ...) von Objekten übertragen. Diese Eigenschaften werden durch das Infrastruktursystem gesammelt und können dann mit Objekteigenschaften in Objektlisten, die durch die Umfeldsensoren der Infrastrukturumfeldsensorik bzw. durch eine Sensordatenfusion erzeugt wurden, verglichen werden. Diese Eigenschaften in den V2X-Nachrichten können zwar kleine Ungenauigkeiten enthalten, werden aber als wesentlich genauer angesehen als sie vom Infrastruktursystem bestimmt werden können, da sich automatisierte Kraftfahrzeuge, insbesondere hoch- oder vollautomatisierte Kraftfahrzeuge hochgenau selbst lokalisieren können müssen.Properties (position, speed, direction of movement, ...) of objects in particular are transmitted in all of these V2X messages. These properties are collected by the infrastructure system and can then be compared with object properties in object lists that were generated by the environment sensors of the infrastructure environment sensor system or by a sensor data fusion. Although these properties in the V2X messages can contain small inaccuracies, they are considered to be much more accurate than they can be determined by the infrastructure system, since automated motor vehicles, in particular highly or fully automated motor vehicles, must be able to locate themselves with great accuracy.
Bevorzugt werden bei dem Vergleich eine oder mehrere Eigenschaften von Objekten verglichen. Abhängig von dem Ergebnis dieses Vergleichs wird beispielsweise auf eine systematische Abweichung der Sensorausrichtung geschlossen. So kann eine systematische Abweichung der Sensorausrichtung angenommen werden, wenn sich für verschiedene Objekte bei dem Vergleich eine ähnliche Abweichung bezüglich Richtung bzw. Position des Objekts und/oder Geschwindigkeit des Objekts ergibt. Eine systematische Abweichung der Sensorausrichtung kann hingegen beispielsweise ausgeschlossen werden, wenn sich zufällig verteilte Abweichungen bei dem Vergleich ergeben.One or more properties of objects are preferably compared in the comparison. Depending on the result of this comparison, a systematic deviation in the sensor alignment is concluded, for example. A systematic deviation in the sensor alignment can thus be assumed if the comparison results in a similar deviation with regard to the direction or position of the object and/or the speed of the object for different objects. On the other hand, a systematic deviation in the sensor alignment can be ruled out, for example, if the comparison results in randomly distributed deviations.
Bevorzugt kann abhängig von dem Vergleich eine Korrektur der erzeugten Daten durchgeführt werden. Wenn beispielsweise eine systematische Abweichung der Sensorausrichtung erkannt wurde, kann diese Information verwendet werden, um die erzeugten Daten dahingehend zu korrigieren, dass ein bestimmter Offsetwert einbezogen wird, der z.B. aus der zuvor bestimmten systematischen Abweichung berechnet werden kann.A correction of the generated data can preferably be carried out depending on the comparison. For example, if a bias in sensor alignment has been detected, this information can be used to correct the generated data to include a specific offset value that can be calculated, for example, from the bias previously determined.
Alternativ oder zusätzlich kann den durch die Infrastrukturumfeldsensorik bzw. einem oder mehreren bestimmten Umfeldsensoren der Infrastrukturumfeldsensorik erzeugten Daten abhängig von dem Vergleich ein Konfidenzwert und/oder ein Konfidenzbereich zugeordnet werden. Dies kann alternativ oder zusätzlich auch für eine Sensordatenfusionsfunktion erfolgen. Dieser Konfidenzwert bzw. der Konfidenzbereich gibt zum Beispiel ein Maß für Genauigkeit des betreffenden Umfeldsensors oder der betreffenden Sensordatenfusion an.Alternatively or additionally, depending on the comparison, a confidence value and/or a confidence range can be assigned to the data generated by the infrastructure environment sensor system or one or more specific environment sensors of the infrastructure environment sensor system. Alternatively or additionally, this can also be done for a sensor data fusion function. This confidence value or the confidence range indicates, for example, a measure of the accuracy of the relevant surroundings sensor or the relevant sensor data fusion.
In einer Ausführungsform der Vorrichtung zum infrastrukturgestützten Assistieren eines Kraftfahrzeugs sind die Recheneinheit und die Kommunikationseinheit von einer RSU umfasst. Dadurch wird zum Beispiel der technische Vorteil bewirkt, dass das Verfahren effizient ausgeführt werden kann.In one embodiment of the device for infrastructure-supported assistance in a motor vehicle, the processing unit and the communication unit are comprised by an RSU. This brings about the technical advantage, for example, that the method can be carried out efficiently.
Die Abkürzung „RSU“ steht für „Road-Side-Unit“. Der Begriff „Road-Side-Unit“ kann ins Deutsche mit „straßenseitige Einheit“ oder mit „straßenseitige Infrastruktureinheit“ übersetzt werden. Anstelle des Begriffs „RSU“ können auch folgende Begriffe synonym verwendet werden: straßenseitige Einheit, straßenseitige Infrastruktureinheit, Kommunikationsmodul, straßenseitiges Kommunikationsmodul, straßenseitige Funkeinheit, straßenseitige Sendestation.The abbreviation "RSU" stands for "Road Side Unit". The term "road-side unit" can be translated into German as "roadside unit" or "roadside infrastructure unit". Instead of the term "RSU", the following terms can also be used synonymously: roadside unit, roadside infrastructure unit, communication module, roadside communication module, roadside radio unit, roadside transmitter station.
Die Kommunikationseinheit ist bevorzugt eingerichtet, V2X-Nachrichten an Kraftfahrzeuge innerhalb der Infrastruktur zu senden, wobei die gesendeten V2X-Nachrichten Informationen repräsentierend die bestimmten Maßnahmen umfassen.The communication unit is preferably set up to send V2X messages to motor vehicles within the infrastructure, the V2X messages sent comprising information representing the specific measures.
Die Recheneinheit ist bevorzugt ausgebildet, aus Daten, die mittels der Messwerte von mindestens zwei Umfeldsensoren erzeugt wurden einen fusionierten Datensatz zu erzeugen, der Informationen zum Umfeld der mindestens zwei Umfeldsensoren, insbesondere Informationen zu Objekten in dem Umfeld, repräsentiert, wobei die Recheneinheit ausgebildet ist, die Umgebungsinformationen der empfangenen V2X-Nachrichten mit dem fusionierten Datensatz zu vergleichen. Dazu umfasst die Recheneinheit beispielsweise ein oder mehrere Verifikator-Module.The arithmetic unit is preferably designed to generate a merged data set from data generated using the measured values from at least two surroundings sensors, which data record represents information about the surroundings of the at least two surroundings sensors, in particular information about objects in the surroundings, the arithmetic unit being designed the environment information of the emp Compare captured V2X messages to the merged data set. For this purpose, the computing unit includes, for example, one or more verifier modules.
In einer bevorzugten Ausführung der Erfindung umfasst das Vergleichen der empfangenen V2X-Nachrichten mit den durch die Infrastrukturumfeldsensorik erzeugten Daten ein Bestimmen einer Abweichung. Die Abweichung kann insbesondere basierend auf einem Korrelationskoeffizienten und/oder einer euklidischen Distanz der Umgebungsinformationen und der durch die Infrastrukturumfeldsensorik erzeugten Daten bestimmt werden. Beispielsweise umfassen sowohl die empfangenen V2X-Nachrichten als auch die durch die Infrastrukturumfeldsensorik erzeugten Daten Koordinaten von Objekten innerhalb der Infrastruktur. Diese Koordinaten können verglichen werden und es kann eine euklidische Distanz und/oder ein Korrelationskoeffizient berechnet werden. Die euklidische Distanz und/oder der Korrelationskoeffizient können als Maß für eine Abweichung verwendet werden.In a preferred embodiment of the invention, the comparison of the received V2X messages with the data generated by the infrastructure environment sensor system includes determining a deviation. In particular, the deviation can be determined based on a correlation coefficient and/or a Euclidean distance of the environmental information and the data generated by the infrastructure environmental sensor system. For example, both the received V2X messages and the data generated by the infrastructure environment sensors include coordinates of objects within the infrastructure. These coordinates can be compared and a Euclidean distance and/or a correlation coefficient can be calculated. The Euclidean distance and/or the correlation coefficient can be used as a measure of a deviation.
Bevorzugt werden die Maßnahmen abhängig von der bestimmten Abweichung bestimmt, insbesondere abhängig davon, ob die Abweichung einen vorbestimmten Grenzwert überschreitet. Hierbei kann bevorzugt gewartet werden, bis die Abweichung einen vorbestimmten Grenzwert über einen festgelegten Zeitraum überschreitet.The measures are preferably determined as a function of the deviation determined, in particular as a function of whether the deviation exceeds a predetermined limit value. In this case, it is preferably possible to wait until the deviation exceeds a predetermined limit value over a specified period of time.
Bevorzugt ist es möglich, Daten der V2X-Nachrichten mit die Infrastrukturumfeldsensorik erzeugten Daten über einen bestimmten Zeitraum zu vergleichen und daraus Durschnitts- oder Mittelwerte zu bilden. Dadurch können Ungenauigkeiten durch Ausreißer einzelner Zustandsmessungen von einzelnen Fahrzeugen oder Ungenauigkeiten einzelner Infrastruktursystem-Messungen herausgefiltert werden.It is preferably possible to compare data from the V2X messages with data generated by the infrastructure environment sensor system over a specific period of time and to form average or mean values therefrom. In this way, inaccuracies due to outliers in individual status measurements from individual vehicles or inaccuracies in individual infrastructure system measurements can be filtered out.
Die Maßnahmen können zum Beispiel eine Deaktivierung des Versands von V2X-Nachrichten durch das Infrastruktursystem und/oder das Senden einer Information an die Kraftfahrzeuge innerhalb der Infrastruktur umfassen. Somit kann effizient vermieden werden, dass durch das Infrastruktursystem ungenaue oder falsche Informationen an die zumindest teilautomatisiert geführten Kraftfahrzeuge gesendet werden, die ansonsten zu einer Gefährdung der Kraftfahrzeuge und/oder deren Umfeld führen könnten. Durch das Senden einer Information an die die Kraftfahrzeuge innerhalb der Infrastruktur können diese über die bestimmten Abweichungen in Kenntnis gesetzt werden, so dass beispielsweise durch ein System eines jeweiligen Kraftfahrzeugs entscheiden werden kann, ob und in welcher Form von dem Infrastruktursystem bereitgestellte Umfeldinformationen zur Unterstützung einer zumindest teilautomatisierten Fahrfunktion genutzt werden oder nicht.The measures can include, for example, deactivating the sending of V2X messages by the infrastructure system and/or sending information to the motor vehicles within the infrastructure. It can thus be efficiently avoided that the infrastructure system sends inaccurate or incorrect information to the at least partially automatically guided motor vehicles, which could otherwise endanger the motor vehicles and/or their surroundings. By sending information to the motor vehicles within the infrastructure, they can be informed about the specific deviations, so that it can be decided, for example, by a system of a respective motor vehicle whether and in what form provided by the infrastructure system environmental information to support at least partially automated driving function can be used or not.
Falls nach einer Deaktivierung festgestellt wird, dass das System wieder ordnungsgemäß funktioniert kann das Aussenden der Nachrichten vom Infrastruktursystem automatisch wieder aktiviert werden oder auf eine manuelle Überprüfung durch einen Menschen gewartet werden.If, after deactivation, it is determined that the system is working properly again, the infrastructure system can automatically reactivate the sending of messages or wait for a manual human check.
Die Formulierung „zumindest teilautomatisiert“ umfasst einen oder mehrere der folgenden Fälle: assistiertes Führen, teilautomatisiertes Führen, hochautomatisiertes Führen, vollautomatisiertes Führen eines Kraftfahrzeugs. The phrase "at least partially automated" includes one or more of the following cases: assisted driving, partially automated driving, highly automated driving, fully automated driving of a motor vehicle.
Assistiertes Führen bedeutet, dass ein Fahrer des Kraftfahrzeugs dauerhaft entweder die Quer- oder die Längsführung des Kraftfahrzeugs ausführt. Die jeweils andere Fahraufgabe (also ein Steuern der Längs- oder der Querführung des Kraftfahrzeugs) wird automatisch durchgeführt. Das heißt also, dass bei einem assistierten Führen des Kraftfahrzeugs entweder die Quer- oder die Längsführung automatisch gesteuert wird.Assisted driving means that a driver of the motor vehicle continuously carries out either the lateral or the longitudinal guidance of the motor vehicle. The respective other driving task (that is, controlling the longitudinal or lateral guidance of the motor vehicle) is carried out automatically. This means that when driving the motor vehicle with assistance, either the lateral or the longitudinal guidance is controlled automatically.
Teilautomatisiertes Führen bedeutet, dass in einer spezifischen Situation (zum Beispiel: Fahren auf einer Autobahn, Fahren innerhalb eines Parkplatzes, Überholen eines Objekts, Fahren innerhalb einer Fahrspur, die durch Fahrspurmarkierungen festgelegt ist) und/oder für einen gewissen Zeitraum eine Längs- und eine Querführung des Kraftfahrzeugs automatisch gesteuert werden. Ein Fahrer des Kraftfahrzeugs muss selbst nicht manuell die Längs -und Querführung des Kraftfahrzeugs steuern. Der Fahrer muss aber das automatische Steuern der Längs- und Querführung dauerhaft überwachen, um bei Bedarf manuell eingreifen zu können. Der Fahrer muss jederzeit zur vollständigen Übernahme der Kraftfahrzeugführung bereit sein.Partly automated driving means that in a specific situation (for example: driving on a motorway, driving within a parking lot, overtaking an object, driving within a lane defined by lane markings) and/or for a certain period of time, a longitudinal and a Lateral guidance of the motor vehicle are controlled automatically. A driver of the motor vehicle does not have to manually control the longitudinal and lateral guidance of the motor vehicle. However, the driver must constantly monitor the automatic control of the longitudinal and lateral guidance in order to be able to intervene manually if necessary. The driver must be ready to take full control of the vehicle at any time.
Hochautomatisiertes Führen bedeutet, dass für einen gewissen Zeitraum in einer spezifischen Situation (zum Beispiel: Fahren auf einer Autobahn, Fahren innerhalb eines Parkplatzes, Überholen eines Objekts, Fahren innerhalb einer Fahrspur, die durch Fahrspurmarkierungen festgelegt ist) eine Längs- und eine Querführung des Kraftfahrzeugs automatisch gesteuert werden. Ein Fahrer des Kraftfahrzeugs muss selbst nicht manuell die Längs -und Querführung des Kraftfahrzeugs steuern. Der Fahrer muss das automatische Steuern der Längs- und Querführung nicht dauerhaft überwachen, um bei Bedarf manuell eingreifen zu können. Bei Bedarf wird automatisch eine Übernahmeaufforderung an den Fahrer zur Übernahme des Steuerns der Längs- und Querführung ausgegeben, insbesondere mit einer ausreichenden Zeitreserve ausgegeben. Der Fahrer muss also potenziell in der Lage sein, das Steuern der Längs- und Querführung zu übernehmen. Grenzen des automatischen Steuerns der Quer- und Längsführung werden automatisch erkannt. Bei einem hochautomatisierten Führen ist es nicht möglich, in jeder Ausgangssituation automatisch einen risikominimalen Zustand herbeizuführen.Highly automated driving means that for a certain period of time in a specific situation (for example: driving on a freeway, driving in a parking lot, overtaking an object, driving in a lane defined by lane markings), longitudinal and lateral guidance of the motor vehicle be controlled automatically. A driver of the motor vehicle does not have to manually control the longitudinal and lateral guidance of the motor vehicle. The driver does not have to constantly monitor the automatic control of the longitudinal and lateral guidance in order to be able to intervene manually if necessary. If necessary, a takeover request is automatically issued to the driver to take over control of the longitudinal and lateral guidance, in particular with a sufficient time reserve. The driver must therefore potentially be able to to take over the control of the longitudinal and lateral guidance. Limits of the automatic control of the lateral and longitudinal guidance are recognized automatically. With highly automated guidance, it is not possible to automatically bring about a risk-minimum state in every initial situation.
Vollautomatisiertes Führen bedeutet, dass in einer spezifischen Situation (zum Beispiel: Fahren auf einer Autobahn, Fahren innerhalb eines Parkplatzes, Überholen eines Objekts, Fahren innerhalb einer Fahrspur, die durch Fahrspurmarkierungen festgelegt ist) eine Längs- und eine Querführung des Kraftfahrzeugs automatisch gesteuert werden. Ein Fahrer des Kraftfahrzeugs muss selbst nicht manuell die Längs -und Querführung des Kraftfahrzeugs steuern. Der Fahrer muss das automatische Steuern der Längs- und Querführung nicht überwachen, um bei Bedarf manuell eingreifen zu können. Vor einem Beenden des automatischen Steuerns der Quer- und Längsführung erfolgt automatisch eine Aufforderung an den Fahrer zur Übernahme der Fahraufgabe (Steuern der Quer- und Längsführung des Kraftfahrzeugs), insbesondere mit einer ausreichenden Zeitreserve. Sofern der Fahrer nicht die Fahraufgabe übernimmt, wird automatisch in einen risikominimalen Zustand zurückgeführt. Grenzen des automatischen Steuerns der Quer- und Längsführung werden automatisch erkannt. In allen Situationen ist es möglich, automatisch in einen risikominimalen Systemzustand zurückzuführen.Fully automated driving means that in a specific situation (for example: driving on a freeway, driving within a parking lot, overtaking an object, driving within a lane that is defined by lane markings), longitudinal and lateral guidance of the motor vehicle are controlled automatically. A driver of the motor vehicle does not have to manually control the longitudinal and lateral guidance of the motor vehicle. The driver does not have to monitor the automatic control of the longitudinal and lateral guidance in order to be able to intervene manually if necessary. Before the automatic control of the lateral and longitudinal guidance is ended, the driver is automatically prompted to take over the driving task (controlling the lateral and longitudinal guidance of the motor vehicle), in particular with a sufficient time reserve. If the driver does not take over the task of driving, the system automatically returns to a risk-minimum state. Limits of the automatic control of the lateral and longitudinal guidance are recognized automatically. In all situations it is possible to automatically return to a risk-minimum system state.
Fahrerloses Steuern bzw. Führen bedeutet, dass unabhängig von einem spezifischen Anwendungsfall (zum Beispiel: Fahren auf einer Autobahn, Fahren innerhalb eines Parkplatzes, Überholen eines Objekts, Fahren innerhalb einer Fahrspur, die durch Fahrspurmarkierungen festgelegt ist) eine Längs- und eine Querführung des Kraftfahrzeugs automatisch gesteuert werden. Ein Fahrer des Kraftfahrzeugs muss selbst nicht manuell die Längs -und Querführung des Kraftfahrzeugs steuern. Der Fahrer muss das automatische Steuern der Längs- und Querführung nicht überwachen, um bei Bedarf manuell eingreifen zu können. Die Längs- und Querführung des Fahrzeugs werden somit zum Beispiel bei allen Straßentypen, Geschwindigkeitsbereichen und Umweltbedingungen automatisch gesteuert. Die vollständige Fahraufgabe des Fahrers wird somit automatisch übernommen. Der Fahrer ist somit nicht mehr erforderlich. Das Kraftfahrzeug kann also auch ohne Fahrer von einer beliebigen Startposition zu einer beliebigen Zielposition fahren. Potentielle Probleme werden automatisch gelöst, also ohne Hilfe des Fahrers.Driverless control or guidance means that, regardless of a specific application (for example: driving on a freeway, driving within a parking lot, overtaking an object, driving within a lane that is defined by lane markings), longitudinal and lateral guidance of the motor vehicle be controlled automatically. A driver of the motor vehicle does not have to manually control the longitudinal and lateral guidance of the motor vehicle. The driver does not have to monitor the automatic control of the longitudinal and lateral guidance in order to be able to intervene manually if necessary. The longitudinal and lateral guidance of the vehicle is thus automatically controlled, for example, for all types of roads, speed ranges and environmental conditions. The complete driving task of the driver is thus automatically taken over. The driver is therefore no longer required. The motor vehicle can therefore drive from any desired starting position to any desired destination without a driver. Potential problems are solved automatically, i.e. without the help of the driver.
Ein Fernsteuern des Kraftfahrzeugs bedeutet, dass eine Quer- und Längsführung des Kraftfahrzeugs ferngesteuert werden. Das heißt beispielsweise, dass Fernsteuerungssignale zum Fernsteuern der Quer- und Längsführung an das Kraftfahrzeug gesendet werden. Das Fernsteuern wird zum Beispiel mittels einer Fernsteuerungseinrichtung durchgeführt.Remote control of the motor vehicle means that lateral and longitudinal guidance of the motor vehicle are controlled remotely. This means, for example, that remote control signals for remote control of the lateral and longitudinal guidance are sent to the motor vehicle. The remote control is performed, for example, by means of a remote control device.
Vorteile der Erfindung sind, dass Fehler in der Infrastrukturumfeldsensorik und/oder der Sensordatenfusion schnell erkannt werden können. Die dafür verwendeten V2X-Nachrichten werden durch die entsprechend ausgestatteten Fahrzeuge ohnehin versendet und können durch das Infrastruktursystem empfangen werden. Es ist also keine zusätzliche Hardware nötig, um die Erfindung umzusetzen.Advantages of the invention are that errors in the infrastructure environment sensor system and/or the sensor data fusion can be detected quickly. The V2X messages used for this are sent anyway by the appropriately equipped vehicles and can be received by the infrastructure system. No additional hardware is therefore necessary to implement the invention.
Bei herkömmlichen Verfahren werden oft die unterschiedlichen Umfeldsensoren gegeneinander verglichen. Dabei ist jedoch in der Regel nicht bekannt, welcher der Umfeldsensoren die genauesten Werte liefert und welcher fehlerhafte Sensordaten liefert. Außerdem werden dadurch oftmals mehrere redundante Sensorsets benötigt. Dieser Ansatz kann aber auch mit dem Ansatz dieser Erfindung kombiniert werden, es entsteht dadurch eine Verbesserung des Safety Layers, also der Gesamtsicherheit des Infrastruktursystems in Bezug auf die Vermeidung von Schädigungen der Verkehrsteilnehmer.In conventional methods, the different environment sensors are often compared with one another. However, it is generally not known which of the surroundings sensors supplies the most accurate values and which supplies incorrect sensor data. In addition, this often requires several redundant sensor sets. However, this approach can also be combined with the approach of this invention, resulting in an improvement in the safety layer, ie the overall security of the infrastructure system with regard to avoiding damage to road users.
Weiterhin sind bereits Ansätze bekannt, eingehende V2X-Nachrichten in die Sensordatenfusion mit einzubeziehen und dadurch die Genauigkeit der Eigenschaften (Position etc.) der Objekte zu verbessern. Da die Ausstattungsrate aller Fahrzeuge mit V2X-Kommunikation aber noch für viele Jahre bei unter 100% liegen wird, kann dadurch nur ein geringer Prozentsatz der Objekte verbessert werden. Bei dem hier vorgeschlagenen Ansatz kann jedoch trotz geringer Ausstattungsrate eine Verifikation der Umfeldsensoren und der Sensordatenfusion durchgeführt werden und Fehlerfälle zuverlässig detektiert werden.Furthermore, approaches are already known for including incoming V2X messages in the sensor data fusion and thereby improving the accuracy of the properties (position, etc.) of the objects. Since the equipment rate of all vehicles with V2X communication will remain below 100% for many years, only a small percentage of the objects can be improved. With the approach proposed here, however, despite the low equipment rate, a verification of the surroundings sensors and the sensor data fusion can be carried out and faults can be reliably detected.
Weiterhin sind bereits Ansätze bekannt, um eingehende V2X Nachrichten auf die Vertrauenswürdigkeit des Absenders hin zu überprüfen, zum Beispiel durch das Auslesen der angehängten digitalen Signatur. Dadurch kann sichergestellt werden, dass das erfindungsgemäße Verfahren nicht durch verfälschte Nachrichten außer Kraft gesetzt werden kann.Furthermore, approaches are already known for checking incoming V2X messages for the trustworthiness of the sender, for example by reading the attached digital signature. It can thereby be ensured that the method according to the invention cannot be overridden by corrupted messages.
Figurenlistecharacter list
Unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren werden Ausführungsformen der Erfindung im Detail beschrieben.
-
1 zeigt ein Infrastruktursystem gemäß einem möglichen Ausführungsbeispiel der Erfindung. -
2 a) zeigt schematisch eine Vorrichtung zur Fahrunterstützung von zumindest teilautomatisiert geführten Kraftfahrzeugen gemäß dem Stand der Technik. -
2 b) zeigt schematisch eine Vorrichtung zur Fahrunterstützung von zumindest teilautomatisiert geführten Kraftfahrzeugen gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung. -
2 c) zeigt schematisch eine Vorrichtung zur Fahrunterstützung von zumindest teilautomatisiert geführten Kraftfahrzeugen gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung. -
3 a) und3 b) zeigen beispielhaft jeweils einen Vergleich von Umgebungsinformationen der empfangenen V2X-Nachrichten mit durch die Infrastrukturumfeldsensorik erzeugten Daten gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. -
4 a) und4 b) zeigen beispielhaft jeweils einen Vergleich von Umgebungsinformationen der empfangenen V2X-Nachrichten mit durch die Infrastrukturumfeldsensorik erzeugten Daten gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung wobei abhängig von dem jeweiligen Vergleich ein jeweiliger Konfidenzbereich eines Umfeldsensors bestimmt wird. -
5 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
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1 shows an infrastructure system according to a possible embodiment of the invention. -
2 a) shows schematically a device for driving assistance of at least partially automated guided motor vehicles according to the prior art. -
2 B) shows schematically a device for driving assistance of at least partially automated guided motor vehicles according to a first embodiment of the invention. -
2c) shows schematically a device for driving assistance of at least partially automated guided motor vehicles according to a second embodiment of the invention. -
3 a) and3 b) each show an example of a comparison of environmental information of the received V2X messages with data generated by the infrastructure environmental sensor system according to an embodiment of the invention. -
4 a) and4 b) show an example of a comparison of environmental information of the received V2X messages with data generated by the infrastructure environmental sensor system according to a further exemplary embodiment of the invention, a respective confidence range of an environmental sensor being determined depending on the respective comparison. -
5 shows a flow chart of a method according to an embodiment of the invention.
Bevorzugte Ausführungen der ErfindungPreferred Embodiments of the Invention
In der nachfolgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele der Erfindung werden gleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet, wobei auf eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente gegebenenfalls verzichtet wird. Die Figuren stellen den Gegenstand der Erfindung nur schematisch dar.In the following description of the exemplary embodiments of the invention, the same elements are denoted by the same reference symbols, with a repeated description of these elements being dispensed with if necessary. The figures represent the subject matter of the invention only schematically.
Das Infrastruktursystem 100 umfasst eine Kommunikationseinheit 50, die zum Empfangen der eingehenden V2X-Nachrichten ausgebildet ist. Diese von den Verkehrsteilnehmern 12, 16 und 18 empfangenen V2X-Nachrichten umfassen Umgebungsinformationen, insbesondere Informationen über Objekte und deren Eigenschaften wie Position, Geschwindigkeit, etc. Diese Umgebungsinformationen können beispielsweise mittels Fahrzeugumfeldsensoren der jeweiligen Verkehrsteilnehmer 12, 16, 18 erfasst worden sein.The
Das Infrastruktursystem 100 umfasst außerdem eine Recheneinheit 40, die mit der Kommunikationseinheit über eine Datenleitung 55 kommunikationstechnisch verbunden ist, wobei die Verbindung drahtlos oder drahtgebunden ausgeführt sein kann. Über die Datenleitung 55 kann die Kommunikationseinheit 50 die empfangenen V2X-Nachrichten und/oder die darin enthaltenen Umgebungsinformationen der Recheneinheit 40 zur Verfügung zu stellen. Die Kommunikationseinheit 50 ist ferner ausgebildet Informationen, z.B. Objektlisten mittels einer drahtlosen Kommunikationsverbindung 15 an zumindest teilautomatisiert geführte Kraftfahrzeuge in der Umgebung zu versenden, die diese zur Fahrunterstützung der zumindest teilautomatisierten Fahrfunktion verwenden können.The
Das Infrastruktursystem 100 umfasst außerdem eine Infrastrukturumfeldsensorik 20, die in diesem Beispiel einen als Radarsensorausgebildeten Umfeldsensor 22 aufweist. Der Umfeldsensor 22 ist in diesem Beispiel stationär an einer die Straße 30 überspannenden Halterungsvorrichtung 28 (z.B. einer Schilderbrücke o.ä.) befestigt. Der Umfeldsensor weist einen Sichtbereich 24 auf. Objekte, die sich innerhalb des Sichtbereichs 24 befinden können durch den Umfeldsensor 22 erfasst werden und es können Daten, insbesondere Objektlisten mit Eigenschaften wie Position, Geschwindigkeit, der erfassten Objekte erzeugt werden. In der dargestellten Situation kann der Umfeldsensor 22 beispielsweise die Verkehrsteilnehmer 14, 16 und 18 als Objekte erfassten.The
Die Infrastrukturumfeldsensorik 20 ist über eine Datenleitung 25 kommunikationstechnisch mit der Recheneinheit 40 verbunden, wobei die Verbindung drahtlos oder drahtgebunden ausgeführt sein kann. Über die Datenleitung 25 kann die Infrastrukturumfeldsensorik 20 die erzeugten Daten der Recheneinheit 40 zur Verfügung zu stellen.The infrastructure
Die Recheneinheit 40 ist ausgebildet, die empfangenen V2X-Nachrichten mit den durch die Infrastrukturumfeldsensorik 20 erzeugten Daten zu vergleichen. So können abhängig von dem Vergleich, geeignete Maßnahmen für die Infrastrukturumfeldsensorik 20 bestimmt und eingeleitet werden. Ergibt der Vergleich beispielsweise eine große Abweichung zwischen den von der Infrastrukturumfeldsensorik 20 bestimmten Objekteigenschaften und den in den empfangenen V2X-Nachrichten, so kann der betreffende Umfeldsensor 22, der die Daten erzeugt hat, stillgelegt werden oder es kann eine Korrektur der von der Infrastrukturumfeldsensorik 20 die erzeugten Daten auf Basis der V2X-Nachrichten erfolgen.The
In
In der in
Mittels einer Kommunikationseinheit 150, die als Sende-/Empfangseinheit ausgebildet ist, mittels einer drahtlosen Kommunikationsverbindung 115 zu V2X-Nachrichten von Verkehrsteilnehmer aus der Umgebung der Infrastruktursensorik 120 zu empfangen, werden V2X-Nachrichten (z.B. CAM, DENM oder VAM) empfangen und über eine Datenleitung 155 an eine Einleseeinheit 180 der Recheneinheit 40 übertragen. Die Einleseeinheit 180 extrahiert aus den V2X-Nachrichten darin enthaltene Objektlisten, d.h. Objekte und deren zugeordnete Objekteigenschaften. In der Einleseeinheit 180 können auch die unterschiedlichen Übertragungslatenzen der Infrastrukturumfeldsensorik 120 und der V2X-Informationen ausgeglichen werden, zum Beispiel in dem die enthaltenen Zeitstempel verglichen werden und daraufhin eine Prädiktion von einem der beiden Datensätze durchgeführt wird. Die Kommunikationseinheit 150 ist ferner ausgebildet Informationen, z.B. Objektlisten mittels einer drahtlosen Kommunikationsverbindung 115 an zumindest teilautomatisiert geführte Kraftfahrzeuge in der Umgebung der Infrastruktursensorik 120 zu versenden, die diese zur Fahrunterstützung der zumindest teilautomatisierten Fahrfunktion verwenden können.By means of a
Die Messdaten 123 des ersten Umfeldsensors 121 werden zunächst einem ersten Verifikatormodul 165 zugeführt. Weiterhin stellt das Einlesemodul 180 die aus den empfangenen V2X-Nachrichten extrahierten Objektlisten dem ersten Verifikatormodul 165 zur Verfügung. Das Verifikatormodul 165 ist ausgebildet die von den Messdaten 124 umfassten Objektlisten mit den aus den empfangenen V2X-Nachrichten extrahierten Objektlisten zu vergleichen und damit zu verifizieren. Wenn die Objektlisten z.B. Koordinaten der jeweiligen Objekte umfassen, kann das Verifikatormodul 165 ausgebildet sein, die Koordinaten in ein gemeinsames Koordinatensystem umzurechnen und einen euklidischen Abstand zwischen den Objekten zu bestimmen. Das Umrechnen kann alternativ auch im Einlesemodul 180 geschehen wobei nur der Vergleich durch das Verifikatormodul 165 durchgeführt wird.The
Alternativ oder zusätzlich kann das Verifikatormodul 165 ausgebildet sein, jeweils Korrelationskoeffizienten zu berechnen. Ergibt der Vergleich eine Abweichung, die insbesondere größer ist als ein vorbestimmter Grenzwert bzw. Grenzbereich, so wird darauf geschlossen, dass der Umfeldsensor 121 beispielsweise einen Defekt aufweist oder z.B. verschmutzt oder verdreht ist, oder anderweitig in seiner Funktion eingeschränkt ist. Beispielsweise abhängig von der Größe der Abweichung kann das Verifikatormodul 165 eine Maßnahme für den erste Umfeldsensor 121 und/oder die gesamte Infrastrukturumfeldsensorik 120 bestimmen und einleiten. Dazu kann beispielsweise ein Maßnahmenkatalog vorgegeben sein. So kann bei einer Abweichung, die einen vorbestimmten Grenzwert überschreitet beispielsweise der erste Umfeldsensor 121 deaktiviert werden bzw. die Messdaten 123 des ersten Umfeldsensors nicht weiterverwendet werden. Alternativ oder zusätzlich kann eine V2X-Nachricht erzeugt werden und mittels der Kommunikationseinheit 150 mittels der drahtlosen Kommunikationsverbindung 115 an Verkehrsteilnehmer in der Umgebung der Infrastruktursensorik 120 gesendet werden, die die Information enthält, dass der erste Umfeldsensor 121 und/oder die Infrastruktursensorik 120 momentan keine zuverlässigen Daten liefern kann. Bei einer kleineren Abweichung kann als Maßnahme beispielsweise eine Korrektur der Messdaten 123 erfolgen.Alternatively or additionally, the
Parallel werden die Messdaten 124 des zweiten Umfeldsensors 122 einem zweiten Verifikatormodul 160 zugeführt. Weiterhin stellt das Einlesemodul 180 die aus den empfangenen V2X-Nachrichten extrahierten Objektlisten dem zweiten Verifikatormodul 160 zur Verfügung. Das zweite Verifikatormodul 160 ist ebenso wie das erste Verifikatormodul 165 ausgebildet, die von den Messdaten 124 umfassten Objektlisten mit den aus den empfangenen V2X-Nachrichten extrahierten Objektlisten zu vergleichen und damit zu verifizieren. Wenn die Objektlisten z.B. Koordinaten der jeweiligen Objekte umfassen, kann das Verifikatormodul 160 ausgebildet sein, die Koordinaten in ein gemeinsames Koordinatensystem umzurechnen und einen euklidischen Abstand zwischen den Objekten zu bestimmen. Alternativ oder zusätzlich kann das Verifikatormodul 160 ausgebildet sein, jeweils Korrelationskoeffizienten zu berechnen. Ergibt der Vergleich eine Abweichung, die insbesondere größer ist als ein vorbestimmter Grenzwert bzw. Grenzbereich, so wird darauf geschlossen, dass der zweite Umfeldsensor 122 beispielsweise einen Defekt aufweist oder z.B. verschmutzt oder verdreht ist, oder anderweitig in seiner Funktion eingeschränkt ist. Beispielsweise abhängig von der Größe der Abweichung kann das Verifikatormodul 160 eine Maßnahme für den zweiten Umfeldsensor 122 und/oder die gesamte Infrastrukturumfeldsensorik 120 bestimmen und einleiten. Dazu kann beispielsweise ein Maßnahmenkatalog vorgegeben sein. So kann bei einer Abweichung, die einen vorbestimmten Grenzwert überschreitet beispielsweise der zweite Umfeldsensor 122 deaktiviert werden bzw. die Messdaten 124 des zweiten Umfeldsensors 122 nicht weiterverwendet werden. Alternativ oder zusätzlich kann eine V2X-Nachricht erzeugt werden und mittels der Kommunikationseinheit 150 mittels der drahtlosen Kommunikationsverbindung 115 an Verkehrsteilnehmer in der Umgebung der Infrastruktursensorik 120 gesendet werden, die die Information enthält, dass der zweite Umfeldsensor 122 und/oder die Infrastruktursensorik 120 momentan keine zuverlässigen Daten liefern kann. Bei einer kleineren Abweichung kann als Maßnahme beispielsweise eine Korrektur der Messdaten 124 erfolgen.In parallel, the
Wenn die Verifikatormodule 160, 165 keine größeren Abweichungen der Messdaten 123, 124 feststellen, werden die Messdaten 123, 124 einem Sensordatenfusionsmodul 140 zugeführt. Das Sensordatenfusionsmodul 140 berechnet in bekannter Weise aus den Messdaten 123, 124 bzw. aus den von den Messdaten 123, 124 umfassten Objektlisten einen fusionierten Datensatz 145 umfassend eine fusionierte Objektliste. Der fusionierte Datensatz 145 wird einem dritten Verifikatormodul 167 zugeführt.If the
Das Einlesemodul 180 stellt die aus den empfangenen V2X-Nachrichten extrahierten Objektlisten dem dritten Verifikatormodul 167 zur Verfügung. Das dritte Verifikatormodul 167 ist ähnlich wie das erste und zweite Verifikatormodul 160, 165 ausgebildet, die von dem fusionierten Datensatz 145 umfassten Objektlisten mit den aus den empfangenen V2X-Nachrichten extrahierten Objektlisten zu vergleichen und damit zu verifizieren. Wenn die Objektlisten z.B. Koordinaten der jeweiligen Objekte umfassen, kann das Verifikatormodul 167 ausgebildet sein, die Koordinaten in ein gemeinsames Koordinatensystem umzurechnen und einen euklidischen Abstand zwischen den Objekten zu bestimmen. Alternativ oder zusätzlich kann das Verifikatormodul 167 ausgebildet sein, jeweils Korrelationskoeffizienten zu berechnen. Ergibt der Vergleich eine Abweichung, die insbesondere größer ist als ein vorbestimmter Grenzwert bzw. Grenzbereich, so wird darauf geschlossen, dass das Fusionsmodul eine fehlerhafte Berechnung durchgeführt hat oder anderweitig in seiner Funktion eingeschränkt ist. Beispielsweise abhängig von der Größe der Abweichung kann das Verifikatormodul 160 eine Maßnahme bestimmen und einleiten. Dazu kann beispielsweise ein Maßnahmenkatalog vorgegeben sein. So kann bei einer Abweichung, die einen vorbestimmten Grenzwert überschreitet beispielsweise die Sensordatenfusion deaktiviert werden bzw. der fusionierte Datensatz 145 nicht weiterverwendet oder an Kraftfahrzeuge versendet werden. Alternativ oder zusätzlich kann eine V2X-Nachricht erzeugt werden und mittels der Kommunikationseinheit 150 mittels der drahtlosen Kommunikationsverbindung 115 an Verkehrsteilnehmer in der Umgebung der Infrastruktursensorik 120 gesendet werden, die die Information enthält, dass die Sensordatenfusion momentan keine zuverlässigen Daten liefern kann. Bei einer kleineren Abweichung kann als Maßnahme beispielsweise eine Korrektur des fusionierten Datensatzes 145 durchgeführt werden. Wenn nur kleinere Abweichungen oder keine wesentlichen Abweichungen festgestellt werden, kann der fusionierte Datensatz über die Datenleitung 156 drahtlos oder drahtgebunden an die Kommunikationseinrichtung 150 übermittelt werden. Die Kommunikationseinheit 150 kann V2X-Nachrichten umfassend die Informationen (Objektlisten) des fusionierten Datensatzes 145 mittels der drahtlosen Kommunikationsverbindung 115 an zumindest teilautomatisiert geführte Kraftfahrzeuge in der Umgebung der Infrastruktursensorik 120 zu versenden, die diese zur Fahrunterstützung der zumindest teilautomatisierten Fahrfunktion verwenden können.The read-in
Alternativ oder zusätzlich zu den Objektkoordinaten können auch Geschwindigkeiten, Bewegungsrichtungen, Beschleunigungen, oder andere Objekteigenschaften der Verkehrsteilnehmer 12, 16 und 18 verglichen werden.Alternatively or in addition to the object coordinates, speeds, directions of movement, accelerations, or other object properties of
Wird in diesem Beispiel der jeweilige euklidische Abstand als Maß für die Abweichung zwischen den jeweils zusammengehörenden Objektkoordinaten 212 und 312, bzw. 216 und 316 bzw. 218 und 318 bestimmt, so ist erkennbar, dass die jeweiligen Abstände unterhalb eines vorgegebenen Grenzwertes sind. Außerdem ist zu erkennen, dass die Abweichungen der mittels des Umfeldsensors erfassten Objektkoordinaten statistisch unabhängig ist und daher mit einer hohen Wahrscheinlichkeit auf Messungenauigkeiten zurückzuführen ist. Das Einleiten von Maßnahmen ist in diesem Beispiel nicht erforderlich. Es kann davon ausgegangen werden, dass auch die Objektkoordinate 314 eine hinreichende Genauigkeit aufweist.If, in this example, the respective Euclidean distance is determined as a measure for the deviation between the object coordinates 212 and 312, or 216 and 316, or 218 and 318 that belong together, it can be seen that the respective distances are below a predetermined limit value. It can also be seen that the deviations in the object coordinates detected by means of the surroundings sensor are statistically independent and are therefore very likely to be attributed to measurement inaccuracies. The initiation of measures is not necessary in this example. It can be assumed that the object coordinate 314 also has sufficient accuracy.
In
Eine weitere mögliche Degradationsmaßnahme gemäß der Erfindung ist, dass die detektierten Objekteigenschaften zusammen mit ihren Konfidenzen/Ungenauigkeiten beobachtet werden können und im Fall einer Abweichung diese Konfidenzen verbessert bzw. korrigiert werden können. Dies kann auch in einem nicht-Fehlerfall geschehen, also z.B. wenn der Umfeldsensor nicht verdreht wurde und nur die Genauigkeit der Detektion nicht ausreichend ist. Dies ist in den
Gemäß einer möglichen Ausführung der Erfindung kann nun als Maßnahme für die Infrastrukturumfeldsensorik eine jeweilige Anpassung der betroffenen Konfidenzbereiche 512 und 518 bestimmt und eingeleitet werden. Dies ist in
Die Konfidenzbereiche 516, 514 und die neuen Konfidenzbereiche 612 und 618 können nun zusammen mit den zugehörigen durch die Infrastrukturumfeldsensorik erfassten Objektkoordinaten 212, 214,216 und 218 zumindest teilautomatisiert geführten Kraftfahrzeugen zur Fahrunterstützung bereitgestellt werden.The confidence ranges 516, 514 and the new confidence ranges 612 and 618 can now be provided together with the associated object coordinates 212, 214, 216 and 218 detected by the infrastructure environment sensor system for at least partially automated motor vehicles for driving support.
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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited
- DE 102020100027 A1 [0005]DE 102020100027 A1 [0005]
- DE 102020105399 A1 [0006]DE 102020105399 A1 [0006]
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DE102021209315.9A Pending DE102021209315A1 (en) | 2021-08-25 | 2021-08-25 | Method for operating an infrastructure system for driving support for at least partially automated motor vehicles |
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2021
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