AT525407A1

AT525407A1 - Verfahren für ein erfassen von objekten relativ zu einem verkehrsteilnehmer und zur bereitstellung der erfassten objekte

Info

Publication number: AT525407A1
Application number: AT602252021A
Authority: AT
Original assignee: Tom Robotics Gmbh
Priority date: 2021-08-31
Filing date: 2021-08-31
Publication date: 2023-03-15
Also published as: WO2023028630A1

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren für ein Erfassen von Objekten (O) relativ zu einem Verkehrsteilnehmer (VT) und zur Bereitstellung der erfassten Objekte (O), aufweisend die folgenden Schritte: − Erfassen von lokalen Sensordaten (LSD) mittels lokaler Sensoren (LS) eines Verkehrsteilnehmers (VT), − Erfassen der aktuellen Position (AP) des Verkehrsteilnehmers (VT), − Bestimmen von lokalen Objektdaten (LOD) in Form wenigstens einer relativen Objektposition (ROP) relativ zur aktuellen Position (AP) des Verkehrsteilnehmers (VT) auf Basis der erfassten lokalen Sensordaten (LSD), − Konvertieren der bestimmten lokalen Objektdaten (LOD) in globale Objektdaten (GOD) relativ zu einem, vom Verkehrsteilnehmer (VT) unabhängigen, globalen Bezugssystem (GBS), − Bereitstellen der globalen Objektdaten (GOD) für eine Nutzung unabhängig vom Verkehrsteilnehmer (VT).

Description

Verfahren für ein Erfassen von Objekten relativ zu einem Verkehrsteilnehmer

und zur Bereitstellung der erfassten Objekte

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren für ein Erfassen von Objekten relativ zu einem Verkehrsteilnehmer und zur Bereitstellung der erfassten Objekte sowie ein Computerprogrammprodukt zur Durchführung eines solchen Verfahrens und eine

Kontrollvorrichtung, ebenfalls zur Durchführung eines solchen Verfahrens.

Es ist bekannt, dass in Verkehrsteilnehmern, wie beispielsweise Kraftfahrzeugen, eine Vielzahl lokaler Sensoren verbaut sind, um Fahrassistenzsysteme des Fahrzeugs und damit des Verkehrsteilnehmers mit regelungsrelevanten Informationen zu versorgen. Beispielsweise können solche lokalen Sensoren Radarsensoren, Ultraschallsensoren, Lidarsensoren oder Kamerasensoren sein. Weiter ist es bekannt, dass Verkehrsteilnehmer mit solchen lokalen Sensoren die lokalen Sensordaten verarbeiten und insbesondere bezüglich erfasster Objekte in der Umgebung auswerten. Damit wird es möglich, sowohl statische Objekte, beispielsweise für die Assistenz bei einem Einparkvorgang, oder aber auch dynamische und bewegte Objekte, wie beispielsweise andere Verkehrsteilnehmer, zu erkennen und diese Information der eigenen Regelung von Fahrassistenzsystemen

zugrunde zu legen.

Nachteilhaft bei den bekannten Lösungen ist es, dass diese Objekterkennung ausschließlich auf den Verkehrsteilnehmer begrenzt ist. Dies führt zwar zu Vorteilen hinsichtlich der Verarbeitungsgeschwindigkeit und der Nutzbarkeit für den Verkehrsteilnehmer, erlaubt jedoch keine weiterführende Nutzung der vom Verkehrsteilnehmer lokal erfassten Informationen. Insbesondere wird es nicht möglich, diese Informationen auf übergeordneter Ebene mit entsprechenden Informationen weiterer Verkehrsteilnehmer zu kombinieren und auf diese Weise einen umfassenden Überblick über das Geschehen verschiedener

Verkehrsteilnehmer zu erhalten.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die voranstehend beschriebenen

Nachteile zumindest teilweise zu beheben. Insbesondere ist es Aufgabe der

2 vorliegenden Erfindung, in kostengünstiger und einfacher Weise einen Informationsaustausch zu schaffen, welcher Sensordaten des Verkehrsteilnehmers

einem übergeordneten System zur Verfügung stellen kann.

Die voranstehende Aufgabe wird gelöst, durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1, ein Computerprogrammprodukt mit den Merkmalen des Anspruchs 19 sowie eine Kontrollvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 20. Weitere Merkmale und Details der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen. Dabei gelten Merkmale und Details, die im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Computerprogrammprodukt beschrieben sind, selbstverständlich auch im Zusammenhang mit einem erfindungsgemäßen Verfahren sowie einer erfindungsgemäß en Kontrollvorrichtung und jeweils umgekehrt, sodass bezüglich der Offenbarung zu den einzelnen Erfindungsaspekten stets wechselseitig Bezug genommen wird beziehungsweise

werden kann.

Der erfindungsgemäße Kerngedanke liegt darin, dass das Verfahren dem Erfassen von Objekten relativ zu einem Verkehrsteilnehmer und der zusätzlichen Bereitstellung der erfassten Objekte an ein übergeordnetes System dient. Hierfür

weist das Verfahren die folgenden Schritte auf:

— Erfassen von lokalen Sensordaten mittels lokaler Sensoren eines

Verkehrsteilnehmers, — Erfassen der aktuellen Position des Verkehrsteilnehmers,

— Bestimmen von lokalen Objektdaten in Form wenigstens einer relativen Objektposition relativ zur aktuellen Position des Verkehrsteilnehmers auf Basis der

erfassten Sensordaten,

— Konvertieren der bestimmten lokalen Objektdaten in globale Objektdaten

relativ zu einem vom Verkehrsteilnehmer unabhängigen globalen Bezugssystem,

— Bereitstellen der globalen Objektdaten für eine Nutzung unabhängig vom

Verkehrsteilnehmer.

Der erfindungsgemäße Kerngedanke basiert auf den Lösungen, wie sie bereits fahrzeugintern für Verkehrsteilnehmer eingesetzt werden. So werden mithilfe von lokalen Sensoren, beispielsweise Radarsensoren, Lidarsensoren oder Kamerasensoren, lokale Sensordaten aufgezeichnet und über einen Aufzeichnungszeitraum gespeichert. Zusätzlich wird bei einer erfindungsgemäßen Ausgestaltung auch die Position des Verkehrsteilnehmers erfasst, beispielsweise über das aktuelle GPS-Signal des entsprechenden GPS-Empfängers des Verkehrsteilnehmers. Auch andere Möglichkeiten der Positionserfassung sind im Rahmen der vorliegenden Erfindung einzeln oder auch in Kombination möglich. Beispielsweise kann auch mittels Differential GPS, einem Telekommunikationsnetzwerk (Zum Beispiels 5G) und/oder mittels einer HD Karte die Position erfasst werden. Auf Basis der erfassten Daten, nämlich der lokalen Sensordaten und im Vergleich mit der aktuellen Position des Verkehrsteilnehmers, wird es nun möglich, nicht nur Objekte grundsätzlich in der Umgebung des Verkehrsteilnehmers zu erkennen, sondern diesen auch eine relative Objektposition relativ zur aktuellen Position des Verkehrsteilnehmers zuzuweisen. Bei dieser relativen Objektposition handelt es sich um den Informationsteil, welcher im Kern der vorliegenden Erfindung zumindest als Teil der lokalen Objektdaten bestimmt wird. Bevorzugt werden noch weitere Informationen in den lokalen Objektdaten bestimmt, wie sie mit Bezug auf die relative Objektgeschwindigkeit oder die relative

Objektrichtung später noch näher erläutert werden.

Während bekannte Lösungen bei der Bestimmung von lokalen Objektdaten beendet wurden, da diese lokalen Objektdaten anschließend den lokal vorhandenen Assistenzsystemen des Verkehrsteilnehmers zugeführt wurden, geht ein erfindungsgemäßes Verfahren weiter. Um eine übergeordnete Auswertung dieser lokalen Objektdaten zu ermöglichen, sind verschiedene Rahmenbedingungen zu beachten. Zum einen ist sicherzustellen, dass der notwendige Datentransfer und die damit zusammenhängende Datenmenge nicht zu groß wird, um das übertragende Netzwerk nicht unnötig zu belasten und die Echtzeitfähigkeit einer übergeordneten

Regelung nicht zu stören. Darüber hinaus ist es vorteilhaft, wenn möglicherweise

einer übergeordneten Systemebene grundsätzlich verwendbar sind.

Ein erfindungsgemäßes Verfahren erfüllt diese Aufgaben dahingehend, dass aus den lokalen Objektdaten globale Objektdaten erzeugt werden. Die Konvertierung erfolgt durch das Umsetzten zwischen einem verkehrsteilnehmergebundenen lokalen Bezugssystem in ein vom Verkehrsteilnehmer unabhängiges, globales Bezugssystem. Die lokalen Objektdaten, insbesondere also zumindest die relative Objektposition, wird demnach in globale Objektdaten und damit am Beispiel der relativen Objektposition in eine globale Objektposition in einem globalen Bezugssystem konvertiert. Dies erlaubt es zum einen, eine Vereinfachung in der anschließenden Auswertung zur Verfügung zu stellen, da bei einer Bereitstellung und Weitergabe von einer Vielzahl unterschiedlicher Verkehrsteilnehmer an ein übergeordnetes System die konvertierten globalen Objektdaten miteinander direkt vergleichbar sind, da sie insbesondere mit Bezug auf das gleiche globale Bezugssystem konvertiert worden sind. Darüber hinaus erfolgt beim Konvertieren in das globale Bezugssystem quasi automatisch eine Anonymisierung der Daten, da keine lokalen Sensordaten, beispielsweise Kamerabilder oder Radarreflexionssignale, mehr an ein übergeordnetes System bereitgestellt und weitergeleitet werden, sondern nur die Verarbeitungsergebnisse des

Bestimmungsschrittes.

Unter einem Verkehrsteilnehmer ist im Sinne der vorliegenden Erfindung jede Vorrichtung zu verstehen, welche in bewegter oder statischer Weise aktiv oder passiv am Verkehr teilnehmen kann. Jedoch sind die Verkehrsteilnehmer dahingehend besonders, dass sie eigene lokale Sensoren aufweisen. Ein Fußgänger mit einem Mobiltelefon in der Hosentasche stellt demnach im Sinne der vorliegenden Erfindung keinen Verkehrsteilnehmer dar, kann jedoch ein ebenfalls in der Verkehrssituation vorhandenes Objekt sein. Typische Verkehrsteilnehmer werden später noch näher

erläutert.

Der erfindungsgemäße Kerngedanke ist es nun, lokal Sensordaten zu erfassen und

entsprechende lokale Objektdaten zu bestimmen, und damit ein übergeordnetes

5 System mit entsprechenden Informationen zu versorgen. Diese Informationen werden durch Konvertieren in globale Objektdaten vereinheitlicht, insbesondere anonymisiert, hinsichtlich ihrer Datenmenge reduziert und als definierte Schnittstelle dem übergeordneten System mit einem gemeinsamen globalen Bezugssystem zur Verfügung gestellt. Das übergeordnete System kann dann auf Basis der bereitgestellten globalen Objektdaten eine Vielzahl weiterführender Analysen, Auswertungsschritte oder sogar Kontrolleingriffe durchführen. Beispielsweise ist es denkbar, dass bei einer Auswertung einer Vielzahl von Verkehrsteilnehmern mit entsprechend einer Vielzahl von bereitgestellten globalen Objektdaten ein virtuelles Abbild aller Verkehrsteilnehmer und aller Objekte erstellt wird, welches entsprechend hinsichtlich seiner Genauigkeit weit über der Einzelerfassung von lokalen Sensordaten einzelner Verkehrsteilnehmer liegen kann. Die Auswertungsmöglichkeiten eines solchen übergeordneten und im System abgebildeten virtuellen Bild der aktuellen Verkehrssituation aller Verkehrsteilnehmer sind vielfältig und können beispielsweise zur Verkehrsanalyse, aber auch zum Kontrolleingriff mittels Rückmeldung, an die einzelnen Verkehrsteilnehmer eingesetzt

werden.

Es kann von Vorteil sein, wenn bei einem erfindungsgemäßen Verfahren der Verkehrsteilnehmer für die Erfassung der lokalen Sensordaten eigene lokale

Sensoren aufweist, insbesondere eine der folgenden Ausführungsformen aufweist: — Kraftfahrzeug,

— Motorrad,

— Verkehrsüberwachungseinheit,

— autonome Einheit.

Bei der voranstehenden Aufzählung handelt es sich um eine nicht abschließende Liste. Grundsätzlich sind Verkehrsteilnehmer in sehr häufigem Fall Kraftfahrzeuge oder Motorräder, welche die bereits mehrfach angesprochenen lokalen Sensoren in Form von Lidarsensoren, Radarsensoren oder Kamerasensoren aufweisen. Gleiches

gilt in ähnlicher Weise auch für Motorräder, die bereits mit entsprechenden lokalen

6 Sensoren für die Informationsbeschaffung lokaler Assistenzsysteme ausgestattet sind. Grundsätzlich kann unter einem Verkehrsteilnehmer im Sinne der vorliegenden Erfindung jedoch auch eine statische Roadside Box als Verkehrsüberwachungseinheit verstanden werden. Hier sind beispielsweise Verkehrsüberwachungskameras, statische Radarsensoren oder Ähnliches denkbar. Selbstverständlich fällt unter einen Verkehrsteilnehmer auch eine autonome oder teilautonome Einheit wie beispielsweise ein autonomer Roboter, welcher als Liefereinheit, beispielsweise auf einem Fabrikgelände oder in einer Stadt, bewegt werden kann. Während der grundsätzliche Kerngedanke der vorliegenden Erfindung sich auf straßenbasierte beziehungsweise landbasierte Fahrzeuge fokussiert, ist bei autonomen Einheiten grundsätzlich auch ein Einsatz für Flugdrohnen denkbar, wenn diese, beispielsweise in geringer Flughöhe oder in Relation zu vielen anderen

Flugdrohnen am Verkehr teilnehme.

Von Vorteil ist es weiter, wenn bei einem erfindungsgemäßen Verfahren die Bestimmung der lokalen Objektdaten zumindest teilweise separat für jeden lokalen Sensor und/oder für jede Gruppe lokaler Sensoren erfolgt, wobei anschließend die separat bestimmten lokalen Objektdaten miteinander verglichen, insbesondere verifiziert, und/oder überlagert werden. Mit anderen Worten erfolgt eine separate Auswertung, beispielsweise von Kamerabildern, auf der einen Seite und Radarinformationen auf der anderen Seite. Damit wird es möglich, sowohl auf Basis der Radarsensoren lokale Objektdaten zu bestimmen und zusätzlich, für das identische Objekt, dieses auf Basis von Kamerabildern zu bestimmen. Es entstehen damit überlappende lokale Objektdaten, die von unterschiedlichen lokalen Sensoren herrühren, aber identische Objekte beschreiben. Die anschließende Fusion erfolgt, indem die separat bestimmten lokalen Objektdaten miteinander verglichen werden. Dies kann zum einen zur Überlagerung verwendet werden, sodass eine höhere Genauigkeit der lokalen Objektdaten erzielt werden kann. Auch ist es möglich, dass ein Verifizieren von lokalen Objektdaten der einen Art lokaler Sensoren mit lokalen Objektdaten von anderen lokalen Sensoren erfolgt. Neben einer Verbesserung und

einer höheren Genauigkeit, erlaubt die Fusion der Informationen auf der Ebene nach

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insbesondere in Echtzeit.

Weitere Vorteile sind erzielbar, wenn bei einem erfindungsgemäßen Verfahren die erfassten lokalen Sensordaten wenigstens teilweise kombiniert werden und anschließend in kombinierter Form die Basis für die Bestimmung der lokalen Objektdaten bilden. Dabei handelt es sich um eine Alternative oder zusätzliche Variante zum voranstehenden Absatz, also die Möglichkeit einer Fusion der lokalen Sensordaten noch vor der Durchführung des Bestimmungsschrittes. Dies reduziert den Aufwand für die Bestimmung auf einen einzigen Bestimmungsschritt, erhöht jedoch etwas die Komplexität beim Fusionieren der lokalen Sensordaten. Grundsätzlich sind beide Varianten im Rahmen der vorliegenden Erfindung entweder

separat und/oder in kombinierter Form denkbar.

Weitere Vorteile können erzielt werden, wenn bei einem erfindungsgemäßen Verfahren die lokalen Objektdaten zusätzlich zur relativen Objektposition eine relative Objektgeschwindigkeit und/oder eine relative Objektrichtung aufweisen. Auch die Verwendung einer Objektbeschleunigung kann Vorteile mit sich bringen. Wie bereits angedeutet worden ist, können die lokalen Objektdaten eine größere Anzahl unterschiedlicher Daten und Informationen enthalten. So sind beispielsweise die Objektposition mit der Objektgeschwindigkeit und einer zugehörigen Objektrichtung kombinierbar, sodass entsprechend für alle Objekte nicht nur ein Ortspunkt, sondern sogar ein Ortsvektor mit zugehöriger Geschwindigkeit aufgenommen werden kann. Dies gilt insbesondere dann, wenn das erfindungsgemäße Verfahren iterativ oder kontinuierlich durchgeführt wird, sodass die lokalen Objektdaten für mehrere Zeitabschnitte hintereinander eine Information zur Bewegung des jeweiligen Objektes mitteilen können. Dies ist insbesondere dann sinnvoll, wenn die später

noch erläuterten Zeitstempel eingesetzt werden.

Von Vorteil ist es ebenfalls, wenn bei einem erfindungsgemäßen Verfahren beim Erfassen der lokalen Sensordaten diese mit einem Sensor-Zeitstempel für den Erfassungszeitpunkt und/oder beim Erfassen der aktuellen Position des

Verkehrsteilnehmers diese mit einem Teilnehmer-Zeitstempel für den

8 Erfassungszeitpunkt versehen werden. Insbesondere dann, wenn Relativbeziehungen hinsichtlich Position, Geschwindigkeit und/oder Richtung relevant sind und erfasst werden sollen, ist der zugehörige Zeitpunkt wichtig. Insbesondere ist sicherzustellen, dass beim Vergleich einer Objektinformation der Zeitpunkt der Erfassung der lokalen Sensordaten mit dem Erfassungszeitpunkt für die aktuelle Position des Verkehrsteilnehmers übereinstimmt. Fehler hinsichtlich unterschiedlicher Erfassungszeitpunkte könnten sich ansonsten multiplizieren, sodass im Endergebnis die globalen Objektdaten eine reduzierte Genauigkeit aufweisen würden. Die genannten Zeitstempel können beispielsweise über ein Kommunikationsnetzwerk, beispielsweise ein 5G-Netzwerk, und/oder über ein

GNSS-System, beispielsweise GPS oder Galileo, zur Verfügung gestellt werden.

Bei einem Verfahren gemäß dem voranstehenden Absatz ist es vorteilhaft, wenn der Sensor-Zeitstempel und/oder der Teilnehmer-Zeitstempel bei der Bestimmung der lokalen Objektdaten berücksichtigt werden und/oder in den globalen Objektdaten mit bereitgestellt werden. Somit wird es möglich, bereits bei der lokalen Bestimmung der lokalen Objektdaten eine zeitliche Korrelation der Erfassungszeitpunkte vorzunehmen. Zusätzlich oder alternativ können diese Zeitstempel auch noch einem übergeordneten System mitgeteilt werden, indem sie in den globalen Objektdaten mit bereitgestellt werden. Jede zusätzliche Information, hier die Zeitstempel, erlaubt es, die Genauigkeit im übergeordneten System weiter zu erhöhen und insbesondere Korrelationen unterschiedlicher Verkehrsteilnehmer in der anschließenden

Auswertung noch genauer zu berücksichtigen.

Von Vorteil ist es darüber hinaus, wenn bei einem erfindungsgemäßen Verfahren die erfassten lokalen Sensordaten und/oder die erfasste aktuelle Position des Verkehrsteilnehmers mit einem Genauigkeitsparameter gewichtet werden. Darunter ist zu verstehen, dass eine Konfidenz vorgegeben werden kann, wie genau der jeweilige lokale Sensor oder das GPS-Modul des Verkehrsteilnehmers dessen aktuelle Position beziehungsweise die lokalen Sensordaten erfasst. So können beispielsweise Radarsensoren höhere Genauigkeiten entlang der Fahrtrichtung, aber nur sehr geringe Genauigkeiten hinsichtlich Höhenrichtung und/oder Querrichtung

zum Fahrzeug aufweisen. Ein Kamerasensor erlaubt es in Querrichtung und

9 Höhenrichtung genauere Informationen zu liefern, ist jedoch in Fahrzeuglängsrichtung den Radarsensoren unterlegen. Damit können je nach lokalen Sensordaten in der aktuell folgenden Bestimmung, die Genauigkeitssituation durch die Genauigkeitsparameter berücksichtigt werden. Dies kann auf der Funktionalität des Sensors, auf der Art des Verkehrsteilnehmers oder auf ähnlichen Informationen beruhen. Handelt es sich bei dem Verkehrsteilnehmer beispielsweise um eine statische Verkehrsüberwachungseinheit, so ist dieser bewegungslos und damit die aktuelle Position zu 100% genau. Auch kann beispielsweise bei einer Kameraauswertung mittels einer statischen Verkehrsüberwachungseinheit eine höhere Genauigkeit erzielt werden, da ein bekannter Hintergrund durch einfache Subtraktionsverfahren sehr genau von bewegten Objekten im Vordergrund

unterschieden werden kann.

Bei einem Verfahren gemäß dem voranstehenden Absatz ist es vorteilhaft, wenn bei der Bestimmung der lokalen Objektdaten auf Basis lokaler Sensordaten unterschiedlicher lokaler Sensoren die Genauigkeitsparameter berücksichtigt werden. Dies kann zum Beispiel in der Fusion der Daten erfolgen. So sind beispielsweise, wie bereits erläutert worden ist, Radarsensoren hinsichtlich der Positionswerte in Fahrrichtung höchst genau. Ist als relative Objektposition für die lokalen Objektdaten ein Wert in Fahrtrichtung (X), ein Wert in Querrichtung (Y) und ein Wert in Höhenrichtung (Z) gewünscht, so kann eine Fusion und Kombination erfolgen, in Form einer X-Wert Übernahme von den Radarsensoren und einer Y- und Z-Wert Übernahme von der Kamerainformation. Somit wird es möglich, bei der Fusion nicht nur eine Verifikation durchzuführen, sondern eine gezielte Kombination zu einer Erzielung erhöhter Genauigkeit, welche durch einzelne Sensoren so nicht

erreichbar wäre.

Vorteilhaft ist es weiter, wenn bei einem erfindungsgemäßen Verfahren den globalen Objektdaten bei der Bereitstellung Teilnehmerdaten hinzugefügt werden,

insbesondere wenigstens eine der folgenden: — Teilnehmerart,

— Baujahr,

_ Hersteller, _ Modell, — Ort der lokalen Sensoren.

Bei der voranstehenden Aufzählung handelt es sich um eine nicht abschließende Liste. Die Teilnehmerart kann beispielsweise unterscheiden zwischen einem bewegten und einem statischen Verkehrsteilnehmer. Baujahr, Hersteller und Modell liefern implizit Informationen über die vorhandenen und qualitativen Ausgestaltungen der lokalen Sensoren. Auch der Ort der lokalen Sensoren relativ zueinander und/oder relativ zum Fahrzeug, kann Informationen geben, insbesondere, wenn sich das Objekt im Nahbereich um den Verkehrsteilnehmer befindet. Da üblicherweise der Mittelpunkt des Fahrzeugs als Bezugspunkt für die relative Objektposition genommen werden kann, kann der Abstand der lokalen Sensoren zu diesem Mittelpunkt ebenfalls von Relevanz sein. Die zusätzlichen Teilnehmerdaten werden als Teil der globalen Objektdaten bereitgestellt und können dann zur Auswertung wieder dem höheren System zur Verfügung gestellt werden. Auch ist es möglich weitere Detailinformationen zum jeweiligen Verkehrsteilnehmer hinzuzufügen. Dabei

kann es sich zum Beispiel um die Firmware Version der Sensoren handeln.

Weitere Vorteile sind erzielbar, wenn bei einem erfindungsgemäßen Verfahren auf Basis der erfassten lokalen Sensordaten und der erfassten aktuellen Position des Verkehrsteilnehmers ein durch die lokalen Sensoren erfassbarer Erfassungsbereich und/oder ein von den lokalen Sensoren nicht erfassbarer Blindbereich um die aktuelle Position des Verkehrsteilnehmers herum bestimmt wird, wobei der Erfassungsbereich und oder der Blindbereich insbesondere den globalen Objektdaten bei der Bereitstellung hinzugefügt wird. Entscheidend ist dabei, dass es nicht nur darum geht, zu erkennen, wo ein Objekt vorhanden ist, sondern den grundsätzlichen Überwachungsgrad und/oder Erfassungsgrad zu bestimmen. Insbesondere dann, wenn dem erfindungsgemäßen Verfahren nachgeordnet in einem übergeordneten Auswertungssystem ein virtuelles Abbild der aktuellen

Verkehrssituation aller Verkehrsteilnehmer aufgebaut werden soll, ist es wichtig zu

11 unterscheiden, welche Bereiche tatsächlich mit hoher Sicherheit erfasst worden sind, und welche Bereiche keine Informationen über das Vorhandensein oder das Fehlen von Objekten liefern. Insofern ist insbesondere der Blindbereich, welcher auch als Blind Spot bezeichnet werden kann, für diese zusätzliche übergeordnete Auswertung relevant. Es gibt also eine Information, welche aktiv informieren kann, wo ein Objekt vorhanden ist, und eine passive Information, wo in einem Erfassungsbereich kein Objekt vorhanden ist. In dem Blindbereich ist keine dieser beiden Informationen möglich, sodass hier keine detaillierte Analyse oder Auswertung im nachgeordneten System stattfinden kann. Es ist ausschließlich eine Unterscheidung abgedeckter von

nicht abgedeckten Bereichen möglich.

Bei einem Verfahren im Rahmen des voranstehenden Absatzes kann es vorteilhaft sein, wenn der Erfassungsbereich und/oder der Blindbereich auf Basis der bestimmten lokalen Objektdaten dynamisch angepasst wird. Während grundsätzlich allein durch die Anordnung der lokalen Sensoren bereits grundsätzlich mögliche Erfassungsbereiche und verbleibende Blindbereiche vordefiniert sind, können sich diese Bereiche im Laufe des Betriebs des Verkehrsteilnehmers jedoch auch weiter ändern. Beispielsweise ist es möglich, dass durch ein großes Fahrzeug, beispielsweise in Form eines Busses, ein dahinterliegender Bereich temporär abgedeckt wird und dementsprechend vom Erfassungsbereich für diesen Zeitraum der Abdeckung zum Blindbereich wird. Durch die Bewegung des Verkehrsteilnehmers und/oder durch Bewegung der Objekte ändert sich also dynamisch der Erfassungsbereich und der Blindbereich und diese dynamische Änderung wird nun bei dieser Ausführungsform im Rahmen der globalen Objektdaten

bereitgestellt und zur Auswertung im übergeordneten System weitergeleitet.

Von Vorteil ist es darüber hinaus, wenn bei einem erfindungsgemäßen Verfahren lokale Neben-Sensordaten von lokalen Neben-Sensoren erfasst werden und der Bestimmung der lokalen Objektdaten zugrunde gelegt werden und/oder den globalen Objektdaten bei der Bereitstellung hinzugefügt werden. Solche lokalen Neben-Sensoren können Informationen zu Temperatur, Helligkeit, Sonnenstand, Regen oder Ähnlichem zur Verfügung stellen. So können beispielsweise

Beeinträchtigungen der Kamera, durch Blendeffekte eines niedrigen Sonnenstandes

12 oder durch Verwischen von Regentropfen auf der Frontscheibe des Fahrzeugs oder aber das Verlassen bevorzugter Temperaturbereiche für andere Sensoren, die Genauigkeitsparameter bei der Durchführung des Verfahrens verändern. Auch ist es möglich, dass diese Neben-Sensordaten auf der höheren Systemebene für weitere Auswertungen, insbesondere für den Aufbau eines virtuellen Abbilds der

Verkehrssituation eingesetzt werden.

Weitere Vorteile kann es mit sich bringen, wenn bei einem erfindungsgemäßen Verfahren den globalen Objektdaten auch globale Teilnehmerdaten bei der Bereitstellung hinzugefügt werden, wobei der Umfang der globalen Teilnehmerdaten insbesondere identisch oder im Wesentlichen identisch mit dem Umfang der globalen Objektdaten ist. Bevorzugt ist es also, wenn die Teilnehmerdaten und die Objektdaten auf globaler Ebene den gleichen Informationsgehalt aufweisen, wobei jedoch zwischen Fremddaten für das Objekt und Eigendaten für den Verkehrsteilnehmer unterschieden werden kann. Auch dies erlaubt es, auf Systemebene, insbesondere für die Verifikation entsprechender Daten, einer Vielzahl

von Verkehrsteilnehmern, eine noch genauere Analyse durchführen zu können.

Ebenfalls vorteilhaft ist es, wenn bei einem erfindungsgemäßen Verfahren die Verfahrensschritte, insbesondere intervallartig, wiederholt werden. Ein solches Intervall kann beispielsweise an ein Normintervall des Fahrzeugs angepasst sein. So sind zum Beispiel Intervalle von 100 Millisekunden, 50 Millisekunden oder 25 Millisekunden denkbar. Bevorzugt ist die Intervallschrittweite konstant oder im Wesentlichen konstant. Jedoch sind auch unterschiedliche Intervalle für unterschiedliche Sensoren denkbar. Ist für einen Intervall ein Verfahrensschritt nicht möglich, beispielsweise weil durch die lokalen Sensoren keine lokalen Sensordaten erfasst worden sind, entsteht für diesen Zeitraum ein Blind Spot, welcher vom Verkehrsteilnehmer im Rahmen der globalen Objektdaten als solcher zur Verfügung

gestellt wird.

Von Vorteil ist es weiter, wenn bei einem erfindungsgemäßen Verfahren die bereitgestellten globalen Objektdaten versendet werden. Dieses Versenden erfolgt

insbesondere an ein übergeordnetes System in einem Kommunikationsnetzwerk,

13 also beispielsweise eine serverbasierte beziehungsweise cloudbasierte Auswerteeinheit. In diesem Netzwerk können insbesondere eine Vielzahl von globalen Objektdaten von einer Vielzahl von Verkehrsteilnehmern zusammengeführt werden und einer weiteren Analyse zu Grunde gelegt werden. Neben einem Versenden an ein übergeordnetes System ist jedoch grundsätzlich auch ein Versenden in direkter Weise an andere Verkehrsteilnehmer denkbar. So sind beispielsweise direkte Peer zu Peer Verbindungen von einem Verkehrsteilnehmer zu exakt einem anderen Verkehrsteilnehmer denkbar. Weiter sind auch Broadcast- oder Push-Bereitstellungen und -Versendungen möglich, sodass beispielsweise die bereitgestellten globalen Objektdaten allen anderen Verkehrsteilnehmern in einer definierten Umgebung, beispielsweise einer gemeinsamen Funkzelle, zur Verfügung gestellt werden. Als Kommunikationsnetzwerk kann zum Beispiel ein Mobilfunknetz

und/oder ein Satellitenkommunikationsnetz verwendet werden.

Weitere Vorteile bringt es mit sich, wenn bei einem erfindungsgemäßen Verfahren bei reduzierter Konnektivität die Menge an versendeten globalen Objektdaten reduziert wird. Wird beispielsweise ein Bereich erreicht, in welchem die Bandbreite für die Übertragung von zu versendenden globalen Objektdaten reduziert ist und insbesondere eine Vielzahl von Verkehrsteilnehmern gleichzeitig Daten versenden möchte, so kann eine reduzierte Konnektivität die reduzierte Menge an zu versendenden globalen Objektdaten besser aufnehmen. Beispielsweise kann eine reduzierte Taktung in der Erfassung für das Verfahren eine solche Reduktion der

Menge an zu versendenden globalen Objektdaten zur Verfügung stellen.

Weitere Vorteile bringt es mit sich, wenn bei einem erfindungsgemäßen Verfahren als

globales Bezugssystem wenigstens eines der folgenden verwendet wird: — geografisches Bezugssystem,

— Höhe über Normalnull,

— Lokales globales Bezugssystem.

Bei der voranstehenden Aufzählung handelt es sich um eine nicht abschließende

Liste. Ein geografisches Bezugssystem ist das klassische Bezugssystem von Länge

14 und Breite, welche dementsprechend als globale Vergleichsmöglichkeit absolute Positionsinformationen ermöglicht. Zusätzlich oder alternativ kann die Höhe über Normalnull angegeben werden, um in Z-Richtung, also in Höhenrichtung, eine Austauschmöglichkeit für die globalen Objektdaten zu gewährleisten. Zusätzlich oder alternativ sind jedoch auch lokale globale Bezugssysteme denkbar, wenn das Verfahren beispielsweise in abgegrenzten Bereichen in einer Fabrik oder auf einem Werksgelände zum Einsatz kommen soll. Hier können sogenannte Grids eine Fabrik oder auch einen Stadtteil oder eine ganze Stadt exakter aufteilen und entsprechend

ein spezifisches globales Bezugssystem bilden.

Ebenfalls Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Computerprogrammprodukt, umfassend Befehle, die bei der Ausführung des Programms durch einen Computer diesen veranlassen, die Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens auszuführen. Damit bringt ein erfindungsgemäßen Computerprogrammprodukt die gleichen Vorteile mit sich, wie sie ausführlich mit

Bezug auf ein erfindungsgemäßes Verfahren erläutert worden sind.

Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Kontrollvorrichtung für ein Erfassen von Objekten relativ zu einem Verkehrsteilnehmer und zur Bereitstellung der erfassten Objekte. Diese Kontrollvorrichtung weist ein Erfassungsmodul für ein Erfassen von lokalen Sensordaten mittels lokaler Sensoren eines Verkehrsteilnehmers und ein Erfassen der aktuellen Position des Verkehrsteilnehmers auf. Weiter ist ein Bestimmungsmodul vorgesehen, zum Bestimmen von lokalen Objektdaten in Form wenigstens einer relativen Objektposition relativ zur aktuellen Position des Verkehrsteilnehmers auf Basis der erfassten lokalen Sensordaten. Die Kontrollvorrichtung ist weiter mit einem Konvertierungsmodul ausgestattet, zum Konvertieren der bestimmten lokalen Objektdaten in globale Objektdaten relativ zu einem, vom Verkehrsteilnehmer unabhängigen, globalen Bezugssystem. Mithilfe eines Bereitstellungsmoduls ist ein Bereitstellen der globalen Objektdaten für eine Nutzung unabhängig vom Verkehrsteilnehmer möglich. Das Erfassungsmodul, das Bestimmungsmodul, das Konvertierungsmodul und/oder das Bereitstellungsmodul sind dabei zum Ausführen

eines erfindungsgemäßen Verfahrens ausgebildet, sodass die Kontrollvorrichtung die

erfindungsgemäßes Verfahren erläutert worden sind.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnungen Ausführungsbeispiele der Erfindung im Einzelnen beschrieben sind. Dabei können die in den Ansprüchen und in der Beschreibung erwähnten Merkmale jeweils einzeln für sich oder in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein. Es zeigen

schematisch:

Fig. 1 eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Kontrollvorrichtung,

Fig. 2 ein Schritt eines erfindungsgemäßen Verfahrens,

Fig. 3 ein weiterer Schritt eines erfindungsgemäßen Verfahrens, Fig. 4 ein weiterer Schritt eines erfindungsgemäßen Verfahrens, Fig. 5 ein alternativer Schritt eines erfindungsgemäßen Verfahrens,

Fig. 6 eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Kontrollvorrichtung, Fig. 7 eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Kontrollvorrichtung.

Figur 1 zeigt schematisch, wie eine Kontrollvorrichtung 10 aufgebaut sein kann. Sie ist in der Lage, beispielsweise innerhalb eines Verkehrsteilnehmers VT in Form eines Kraftfahrzeuges, über eine Vielzahl von lokalen Sensoren LS lokale Sensordaten LSD aufzunehmen. Hier sind zwei unterschiedliche lokale Sensoren LS dargestellt. Beim oberen lokalen Sensor LS handelt es sich um Einzelsensoren in Form von Radarsensoren. Beim unteren lokalen Sensor LS handelt es sich um einen Kamerasensor. Die auf diese Weise unterschiedliche erfassten lokalen Sensordaten LSD werden vom Erfassungsmodul 20 zusätzlich mit der aktuellen Position AP kombiniert. Die Auswertung erfolgt im Bestimmungsmodul 30. Hier wird auf Basis der aktuellen Position AP und der lokalen Sensordaten LSD eine Menge lokaler Objektdaten LOD erzeugt. Diese bestimmten lokalen Objektdaten LOD weisen

mindestens eine relative Objektposition ROP auf, welche anschließend im

16 Konvertierungsmodul 40 mittels eines globalen Bezugssystems GBS in globale Objektdaten GOD konvertiert werden. Abschließend erfolgt ein Bereitstellen der globalen Objektdaten GOD mithilfe des Bereitstellungsmoduls 50 entweder für andere Verkehrsteilnehmer VT oder vorzugsweise an ein übergeordnetes System in einem Kommunikationsnetzwerk mithilfe eines Versendens der globalen Objektdaten GOD. Anhand der Figuren 2 bis 4 wird näher erläutert, wie ein erfindungsgemäßes Verfahren ablaufen kann. Hier handelt es sich beim Verkehrsteilnehmer VT gemäß der Figur 2 um ein Fahrzeug mit einer Kamera als lokalen Sensor LS. Im Erfassungsbereich EB kann die Kamera als lokaler Sensor LS nun ein Objekt O in Form eines anderen Fahrzeugs mit einer Fahrtrichtung quer zum Verkehrsteilnehmer VT wahrnehmen. Damit werden lokale Sensordaten, hier in Form der Kamerakbilder, erstellt. Die Figur 2 zeigt darüber hinaus gut, wie die Kamera als lokaler Sensor LS den Bereich um den Verkehrsteilnehmer VT einteilt, in einen statischen Erfassungsbereich EB und einen statischen Blindbereich BB. Hinter dem Objekt O

bildet sich darüber hinaus ein zusätzlicher dynamischer Blindbereich BB aus.

Sobald der Verkehrsteilnehmer VT die lokalen Sensordaten LSD erhalten hat, kann er diese in lokale Objektdaten umsetzen und diese bestimmen. Die Figur 3 zeigt dies in Form von lokalen Objektdaten LOD mit einer relativen Objektposition ROP in einem lokalen Bezugssystem LBS auf den Mittelpunkt des Verkehrsteilnehmers VT. Um nun in erfindungsgemäßer Weise diese Informationen der lokalen Objektdaten LOD einem übergeordneten System zur Auswertung zur Verfügung zu stellen, ist hier eine Konvertierung gemäß der Figur 4 vorgesehen. Hier ist gut zu erkennen, wie eine Konvertierung aus dem lokalen Bezugssystem LBS der Figur 3 in ein globales Bezugssystem GBS der Figur 4 erfolgt. In diesem globalen Bezugssystem GBS, welches hier unabhängig vom Verkehrsteilnehmer VT ist, erfolgt eine Konvertierung in globale Koordinaten und damit in globale Objektdaten GOD, welche nun im abschließenden Schritt vom Bereitstellungsmodul 50 wieder ausgegeben oder

versendet werden können.

Die Figur 5 zeigt eine ähnliche Situation wie die Figur 2. Jedoch ist hier eine statische Verkehrsüberwachungseinheit als Verkehrsteilnehmer VT dargestellt,

welche ebenfalls wieder mit einer Kamera als lokalem Sensor LS ein Objekt O

17 erfassen kann. Die Ausgestaltung der lokalen Objektdaten LOD nach der Bestimmung ist jedoch ungleich informationsstärker, daher zusätzlich zur relativen Objektposition ROP in Form eines Objektvektors auch die relative Objektgeschwindigkeit ROG und die relative Objektrichtung ROR bestimmt worden

sind.

In der Figur 6 ist dargestellt, wie die zusätzlichen Informationen aus der Figur 5 nun vom Bestimmungsmodel 30 mit einer deutlich angereicherten Inhaltsliste für die lokalen Objektdaten LOD an das Konvertierungsmodul 40 weitergegeben werden können. Bei der Ausführungsform der Figur 6 ist zusätzlich noch eine Zeitbetrachtung möglich. So sind hier Sensor-Zeitstempel SZ für die lokalen Sensordaten LSD und Teilnehmer-Zeitstempel TZ für die aktuelle Position AP eingesetzt, welche hier der Konvertierung im Konvertierungsmodul 40 zugrunde gelegt werden können. Auch die Figur 7 zeigt eine Ausführungsform einer Kontrollvorrichtung, wobei hier jedoch mit Genauigkeitsparametern gearbeitet wird. Je nach aktueller Objektsituation oder der Genauigkeit der einzelnen lokalen Sensoren oder eines GPS-Moduls, können Genauigkeitsparameter einen Hinweis auf die Konfidenz der lokalen Sensordaten LSD und/oder der aktuellen Position AP geben. Diese werden ebenfalls entweder im Konvertierungsmodul 40 verwendet oder als Teil der globalen Objektdaten GOD bereitgestellt und weiterversendet. Bei der Ausführungsform der Figur 7 sind zusätzlich noch Neben-Sensoren NS, beispielsweise in Form von Temperatursensoren oder Regensensoren, eingesetzt, um Neben-Sensordaten zur Verfügung zu stellen und später bei der Bereitstellung

den globalen Objektdaten GOD hinzuzufügen.

Bei der voranstehenden Erläuterung der Ausführungsformen handelt es sich ausschließlich um Beispiele. Selbstverständlich können einzelne Merkmale der Ausführungsformen, sofern technisch sinnvoll, frei miteinander kombiniert werden,

ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.

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Bezugszeichenliste

10 20 30 40 50

VT AP LS LSD NS NSD LOD GOD TD GTD ROP ROG ROR LBS GBS SZ TZ GP EB BB

Kontrollvorrichtung Erfassungsmodul Bestimmungsmodul Konvertierungsmodul

Bereitstellungsmodul

Objekt Verkehrsteilnehmer aktuellen Position lokale Sensoren

lokale Sensordaten Neben-Sensoren Neben-Sensordaten lokale Objektdaten globale Objektdaten Teilnehmerdaten globale Teilnehmerdaten relative Objektposition relative Objektgeschwindigkeit relative Objektrichtung lokales Bezugssystem globales Bezugssystem Sensor-Zeitstempel Teilnehmer-Zeitstempel Genauigkeitsparameter Erfassungsbereich Blindbereich

Claims

Patentansprüche

1. Verfahren für ein Erfassen von Objekten (O0) relativ zu einem Verkehrsteilnehmer (VT) und zur Bereitstellung der erfassten Objekte (0),

aufweisend die folgenden Schritte:

- Erfassen von lokalen Sensordaten (LSD) mittels lokaler Sensoren (LS) eines

Verkehrsteilnehmers (VT), — Erfassen der aktuellen Position (AP) des Verkehrsteilnehmers (VT),

— Bestimmen von lokalen Objektdaten (LOD) in Form wenigstens einer relativen Objektposition (ROP) relativ zur aktuellen Position (AP) des Verkehrsteilnehmers

(VT) auf Basis der erfassten lokalen Sensordaten (LSD),

— Konvertieren der bestimmten lokalen Objektdaten (LOD) in globale Objektdaten (GOD) relativ zu einem, vom Verkehrsteilnehmer (VT) unabhängigen,

globalen Bezugssystem (GBS),

- Bereitstellen der globalen Objektdaten (GOD) für eine Nutzung unabhängig

vom Verkehrsteilnehmer (VT).

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Verkehrsteilnehmer (VT) für die Erfassung der lokalen Sensordaten (LSD) eigene lokale Sensoren (LS) aufweist, insbesondere eine der folgenden Ausbildungsformen

aufweist:

— Kraftfahrzeug

- Motorrad

— Verkehrsüberwachungseinheit

- Autonome Einheit

3. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bestimmung der lokalen Objektdaten (LOD) zumindest teilweise separat für jeden lokalen Sensor (LS) und/oder für jede Gruppe lokaler Sensoren (LS) erfolgt, wobei anschließend die separat bestimmten lokalen Objektdaten (LOD) miteinander verglichen, insbesondere verifiziert und/oder

überlagert werden.

4. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erfassten lokalen Sensordaten (LSD) wenigstens teilweise kombiniert werden und anschließend in kombinierter Form die Basis für die Bestimmung der lokalen Objektdaten (LOD) bilden.

5. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die lokalen Objektdaten (LOD) zusätzlich zur relativen Objektposition (ROP) eine relative Objektgeschwindigkeit (ROG) und/oder eine relative Objektrichtung (ROR) aufweisen.

6. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass beim Erfassen der lokalen Sensordaten (LSD) diese mit einem Sensor-Zeitstempel (SZ) für den Erfassungszeitpunkt und/oder beim Erfassen der aktuellen Position des Verkehrsteilnehmers (VT) diese mit einem

Teilnehmer-Zeitstempel (TZ) für den Erfassungszeitpunkt versehen werden.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor-Zeitstempel (SZ) und/oder der Teilnehmer-Zeitstempel (TZ) bei der Bestimmung der lokalen Objektdaten (LOD) berücksichtigt werden und/oder in den

globalen Objektdaten (GOD) mit bereitgestellt werden.

8. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erfassten lokalen Sensordaten (LSD) und/oder die erfasste aktuelle Position (AP) des Verkehrsteilnehmers (VT) mit einem

Genauigkeitsparameter (GP) gewichtet werden.