DE102013207905A1

DE102013207905A1 - Verfahren zum effizienten Bereitstellen von Belegungsinformationen über Abschnitte des Umfeldes eines Fahrzeugs

Info

Publication number: DE102013207905A1
Application number: DE102013207905.2A
Authority: DE
Inventors: Markus Hörwick; Oliver Kormann; Marc Walessa; Albrecht Neff
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2013-04-30
Filing date: 2013-04-30
Publication date: 2014-10-30

Abstract

Offenbart wird ein Verfahren zum effizienten Bereitstellen von Belegungsinformationen über Abschnitte des Umfeldes eines Fahrzeugs, umfassend: Bestimmen der Fahrsituation des Fahrzeugs; Bestimmen der Position und der geometrischen Gestalt von Abschnitten des Umfeldes, für die jeweils Belegungsinformationen ermittelt werden sollen, abhängig von der bestimmten Fahrsituation; Bestimmen einer Belegungsinformation für jeden Abschnitt, die auf der Wahrscheinlichkeit der Anwesenheit eines Objektes oder eines Teils eines Objektes in dem jeweiligen Abschnitt basiert; Speichern der für jeden Abschnitt bestimmten Belegungsinformationen in einer Datenstruktur.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum effizienten Bereitstellen von Belegungsinformationen über Abschnitte des Umfeldes eines Fahrzeugs, eine entsprechende Vorrichtung und ein entsprechendes Computerprogramm.
In Zukunft werden Kraftfahrzeuge über eine Fülle von Fahrerassistenzsystemen verfügen, die den Fahrer vor Kollisionen warnen und gegebenenfalls auch durch Eingriffe versuchen, Kollisionen zu vermeiden. Beispiele solcher Fahrerassistenzsysteme sind ein Notbremsassistent, ein Spur-Halte-Assistent, ein Toter-Winkel-Assistent, ein Einparkassistent und ein sogenannter Automatic Cruise Control Assistent (ACC), insbesondere für Autobahnfahrten. Um diese Funktionen bereit zu stellen, ist für Fahrerassistenzsysteme die Kenntnis des Umfeldes des Fahrzeugs entscheidend. Zu diesem Zweck ist vorgeschlagen worden, das Umfeld in Abschnitte aufzuteilen und für jeden Abschnitt die Wahrscheinlichkeit zu bestimmen, dass der jeweilige Abschnitt durch ein Objekt oder einen Teil eines Objektes belegt ist. Dazu wird das Umfeld mit einem oder mehreren Sensoren wie Radar, Lidar, Kamera, Ultraschallsensoren oder ähnlichen aus dem Stand der Technik bekannten Sensoren abgetastet bzw. aufgenommen. Mithilfe ebenfalls im Stand der Technik bekannter Signalverarbeitungsverfahren kann dann die Belegung eines Abschnittes erkannt werden. In einigen Fällen ist vorgeschlagen worden, für jeden Abschnitt auch die Höhe des dort erkannten Objektes zu bestimmen.
Die Abschnitte des Umfeldes werden manchmal auch als Zellen einer Umfeldkarte bezeichnet, die wiederum manchmal als Grid bezeichnet wird. Ein Objekt können bewegte oder unbewegte Objekte sein, wie beispielsweise andere Verkehrsteilnehmer, Hindernisse, Bäume, Bordsteinkanten, etc.
Unterschiedliche Fahrerassistenzsysteme haben unterschiedliche Anforderungen an die Aufteilung des Umfeldes in Abschnitte. Beispielsweise benötigt ein Einparkassistent Belegungsinformationen über sehr kleine Abschnitte in einem nahen Bereich des Fahrzeugs, während ein Automatic Cruise Control Assistent bei einer Fahrt auf einer Autobahn Belegungsinformationen über größere Abschnitte des Umfeldes vor dem Fahrzeug bis in eine weitere Entfernung benötigt als der Einparkassistent.
Bisher ist es bekannt, dass die Aufteilung des Umfeldes in Abschnitte, also die Bestimmung der Position und geometrischen Gestalt der Abschnitte, für das ganze Umfeld (oder den betrachteten Bereich) einheitlich vorgenommen wird. Dabei entspricht die Aufteilung den jeweils höchsten Anforderung an die geometrische Gestalt der Abschnitte. Insbesondere werden dabei durch alle Abschnitte des Umfeldes die höchsten Anforderungen an die Größe der Abschnitte und die höchsten Anforderungen an den abgedeckten Bereich des Umfeldes erfüllt.
Durch diese Aufteilung des Umfeldes entstehen sehr große Datenmengen. Ein Einparkassistent beispielsweise benötigt Belegungsinformationen über rechteckige Abschnitte des Umfeldes, die eine Kantenlänge von kleiner 5 cm aufweisen müssen. Gleichzeitig benötigt ein ACC Assistent Belegungsinformationen über Abschnitte des Umfeldes, die 20 m, 30 m, oder 50 m vor dem Fahrzeug liegen. Die im Stand der Technik verwendete Aufteilung würde dann zu einer Aufteilung des Umfeldes in Rechtecke mit Kantenlängen kleiner 5 cm für Entfernungen bis zu 50 m vor dem Fahrzeug führen. Für jeden Abschnitt müssten dann Belegungsinformationen aus Sensormessungen bestimmt werden. Die so entstehenden Datenmengen und Rechenanforderungen übersteigen die typischen Kapazitäten eines in Fahrzeugen verbauten Rechners, insbesondere da die Berechnungen in Echtzeit ausgeführt werden müssen und in relativ kurzen Zeitabständen wiederholt werden müssen.
Aus dem Stand der Technik ist diesbezüglich das Dokument DE 10 2006 061 390 A1 bekannt. DE 10 2006 061 390 A1 beschreibt ein Umfelderfassungssystem, in dem eine Auswahleinheit einen ausgewählten Raumbereich des Umfelds ermittelt, über den bevorzugt Informationen benötigt werden. Eine Steuereinheit ist in der Lage, Sensorik so anzusteuern, dass Informationen über den ausgewählten Raumbereich erfasst werden. In diesem System werden nur für ausgewählte Bereiche einer unveränderlichen Umfeldkarte Belegungsinformationen ermittelt.
Aus dem Dokument DE 10 2011 113 016 A1 ist ein Verfahren zur Umgebungsrepräsentation eines Fahrzeugs bekannt, in dem Umgebungsdaten erfasst werden und in einer hierarchischen Datenstruktur abgelegt werden. Die Höhe des Detaillierungsgrades von Bereichen der Datenstruktur wird abhängig von Eigenschaften der dort identifizierten Objekte bestimmt. Der durch die Datenstruktur repräsentierte Abschnitt des Umfeldes des Fahrzeugs bleibt dabei gleich, es werden lediglich mehr Details für Bereiche des Umfeldes bereitgestellt, in denen Objekte identifiziert wurden.
Die Aufgabe, die der Erfindung zugrundeliegt ist es, Aufteilungen des Umfeldes in Abschnitte bereitzustellen, die einerseits den Anforderungen von Assistenzsystemen genügen, und andererseits den Rechenkapazitäten eines Fahrzeugs angepasst sind.
Die Aufgabe der Erfindung wird durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.
In einem Aspekt umfasst ein Verfahren zum effizienten Bereitstellen von Belegungsinformationen über Abschnitte des Umfeldes eines Fahrzeugs, Folgendes: Bestimmen der Fahrsituation des Fahrzeugs; Bestimmen der Position und der geometrischen Gestalt von Abschnitten des Umfeldes, für die jeweils Belegungsinformationen ermittelt werden sollen, abhängig von der bestimmten Fahrsituation; Bestimmen einer Belegungsinformation für jeden Abschnitt, die auf der Wahrscheinlichkeit der Anwesenheit eines Objektes oder eines Teils eines Objektes in dem jeweiligen Abschnitt basiert; Speichern der für jeden Abschnitt bestimmten Belegungsinformationen in einer Datenstruktur.
Das Verfahren berücksichtigt somit die Fahrsituation, in der sich das Fahrzeug befindet, bei der Aufteilung des Umfeldes in Abschnitte. Damit macht sich das Verfahren zunutze, dass gewisse Bereiche des Umfeldes eines Fahrzeuges in bestimmten Fahrsituationen nicht für Fahrerassistenzsysteme relevant sind. Fährt das Fahrzeug beispielsweise auf der Autobahn ist die genaue Bestimmung von Belegungsinformationen bis zu 1 m hinter dem Fahrzeug in Abschnitten mit maximalen Kantenlängen von 5 cm nicht notwendig. Einerseits deshalb, weil ein Fahrerassistenzsystem, beispielsweise ein Einparkassistent, zu diesem Zeitpunkt nicht aktiv sein wird, andererseits deshalb, weil Situationen, in denen Belegungsinformationen über diesen nahen hinteren Bereich benötigt würden, bei einer Autobahnfahrt sehr unwahrscheinlich sind. Gemäß dem Verfahren wird also die Fahrsituation bei der Aufteilung des Umfeldes in Abschnitte berücksichtigt. Es werden nur für solche Bereiche des Umfeldes Abschnitte bereitgestellt, über die aufgrund der Fahrsituation Belegungsinformationen benötigt werden. Auch die geometrische Gestalt der Abschnitte richtet sich nach der Notwendigkeit für die bestimmte Fahrsituation. Somit ist es möglich, weniger Abschnitte vorzusehen, als bei der Erfüllung aller Anforderungen von Fahrerassistenzsystemen vorgesehen wäre. Da nur für die bereitgestellten Abschnitte Belegungsinformationen berechnet und gespeichert werden müssen, wird gegenüber der Aufteilung des Standes der Technik Speicherplatz und Rechenkapazität eingespart. Die Erkennung des Umfeldes über Belegungsinformationen für Abschnitte des Umfeldes kann so einfacher oder besser den Echtzeitanforderungen genügen.
Das Bestimmen der Position und der geometrischen Gestalt von Abschnitten des Umfeldes kann dadurch ausgeführt werden, dass für jeden Abschnitt einzeln dessen Position und geometrische Gestalt definiert wird, oder dass für eine Gruppe von Abschnitten oder alle Abschnitte gemeinsam eine generische Repräsentation deren jeweiliger Positionen und geometrischer Gestalten gefunden wird, beispielsweise als mathematische Formel. Eine Gruppe von Abschnitten kann dabei einem Assistenzsystem zugeordnet sein. Die geometrische Gestalt kann jede beliebige zweidimensionale Fläche, beispielweise ein Quadrat, ein Rechtteck, ein Fünfeck, ein Kreis, ein Oval, etc; oder ein dreidimensionaler Raumabschnitt sein, beispielsweise ein Würfel oder eine Kugel. Das Bestimmen der Positionen und geometrischen Gestalten der Abschnitte des Umfeldes wird auch als Aufteilen des Umfeldes bezeichnet.
Die Fahrsituation eines Fahrzeugs kann durch eine oder mehrere der folgenden Eigenschaften definiert werden: Die Bewegung des Fahrzeugs, insbesondere der Betrag der Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs (insbesondere, ob ein Schwellwert überschritten wird); die Richtung der Bewegung, insbesondere Vorwärtsfahrt oder Rückwärtsfahrt, die Richtung der Querbeschleunigung des Fahrzeugs, die insbesondere durch den Lenkwinkel bestimmt wird oder durch das Erkennen einer Rechts- oder Linkskurve; der Betrag der Querbeschleunigung des Fahrzeugs, die insbesondere durch den Lenkwinkel des Fahrzeugs und/oder die Biegung einer Kurve bestimmt wird; das vom Fahrzeug ausgeführte Bewegungsmuster, insbesondere ein Muster, das auf ein Parkmanöver hindeutet; Die Umgebung des Fahrzeugs, insbesondere: Der Typ der Straße, insbesondere Autobahn, Landstraße, Stadtstraße; Der Typ des Abschnitts der Straße, insbesondere ein Kreuzungsabschnitt; Die Tageszeit und Lichtverhältnisse; Die Anwesenheit von Gegenverkehr und insbesondere, ob für diesen eine Blendgefahr besteht; Die Position des Fahrzeugs, und einer dieser Position des Fahrzeugs durch eine digitale Karte zugordnete Fahrsituation. Die erwartete zukünftige Bewegung des Fahrzeugs kann eine Eigenschaft der Fahrsituation sein, die insbesondere festgestellt wird durch: Die Aktivierung eines Blinkers; Die Vorhersage eines Spurwechsels. Die jeweilige Eigenschaft kann durch Sensoren erkannt werden und durch höhere Logik oder Heurisitik klassifiziert werden. Verfahren dazu sind im Stand der Technik bekannt.
Bei dem Bestimmen der Position und der geometrischen Gestalt von Abschnitten des Umfeldes kann auch die Position des Fahrzeugs und die zu dieser Position gespeicherten Positionen und geometrische Gestalten von Abschnitten des Umfeldes berücksichtigt werden. Es kann somit vorgesehen sein, dass das Fahrzeug, beispielsweise über ein Satellitennavigationssystem, seine Position bestimmt und dann die dieser Position gespeicherte Aufteilung des Umfeldes verwendet. Die gespeicherte Aufteilung des Umfeldes kann in einer Liste oder im Zusammenhang mit einer digitalen Karte gespeichert sein.
In einer Weiterbildung umfasst das Bestimmen der Position und der geometrischen Gestalt von Abschnitten des Umfeldes Folgendes: Abrufen einer von mehreren vordefinierten und gespeicherten Konfigurationen, die jeweils die Position und/oder die geometrische Gestalt von Abschnitten des Umfeldes definieren, in Abhängigkeit von der bestimmten Fahrsituation. Bei der Ausführung des Verfahrens wird also die Fahrsituation bestimmt und dann die Konfiguration zur Aufteilung verwendet, die für die Fahrsituation vorgesehen ist. Dies bedeutet, dass in einem Speicher des Fahrzeugs oder in einem zentralen Server Fahrsituationen Konfigurationen zugeordnet sind, vorteilhafterweise auf eindeutige Art und Weise, so dass zu jeder Fahrsituation eine Konfiguration hinterlegt ist. Mithilfe der bestimmten Fahrsituation lässt sich dann die zu verwendende Konfiguration ermitteln. Die Aufteilung des Umfeldes kann somit derart erfolgen, dass Fahrerassistenzsysteme nicht für die aktuelle Fahrsituation spezifizieren müssen, welche Aufteilung sie benötigen. Diese Information wird in einer Liste vorgespeichert und dann anhand der Fahrsituation abgerufen. Das Bestimmen der Position und geometrischen Gestalt von Abschnitten erfolgt dann anhand der gespeicherten Konfiguration und damit automatisch in Abhängigkeit der Fahrsituation, die nicht noch einmal berücksichtigt werden braucht. Es kann vorgesehen sein, dass die Konfiguration auch nur einen Teil der Parameter vorgibt, die zur Aufteilung nötig sind, beispielsweise nur die Position, die geometrische Gestalt, die Größe der Fläche pro Abschnitt oder die Anzahl der Abschnitte.
Die Abhängigkeit von der Fahrsituation kann beispielsweise darin bestehen, dass bei einer Fahrgeschwindigkeit kleiner einem vorgegebenen Schwellwert, beispielsweise ungefähr 15 km/h oder 20 km/h, eine erste Konfiguration abgerufen wird und bei einer Fahrtgeschwindigkeit größer oder gleich dem vorgegebenen Schwellwert eine zweite Konfiguration abgerufen wird. Ebenso kann für jeden oben aufgezählten Aspekt der Bewegung des Fahrzeugs ein oder mehrere Schwellwerte festgelegt werden, deren Über- bzw. Unterschreitung dann wiederum jeweils Konfigurationen zugeordnet sind. Dieses Prinzip lässt sich auch auf die gleichzeitige Betrachtung mehrerer Aspekte der Bewegung des Fahrzeugs übertragen, wenn also eine Fahrsituation durch mehrere der oben aufgezählten Aspekte definiert ist. Dann wird der jeweiligen Kombination von Über- bzw. Unterschreitungen der Schwellwerte der verschiedenen Aspekte eine Konfiguration zugeordnet.
Die Konfigurationen sind derart angepasst, dass sie für eine bestimmte Fahrsituation eine derartige Aufteilung des Umfeldes vorsehen, dass nur für benötigte Bereiche und in der benötigten geometrischen Gestalt, insbesondere der Größe, Abschnitte vorgesehen sind.
In einer Variante umfasst das Bestimmen der Position und der geometrischen Gestalt von Abschnitten des Umfeldes ferner Folgendes: Anpassen der abgerufenen Konfiguration in Abhängigkeit von der bestimmten Fahrsituation, insbesondere der Fahrgeschwindigkeit, der Fahrtrichtung oder dem Lenkwinkel. Die vorgespeicherte Konfiguration wird somit anhand der Fahrsituation geändert. Das Anpassen kann sich auf einzelne Aspekte der Bewegung des Fahrzeugs beschränken, beispielsweise die Geschwindigkeit oder der Lenkwinkel. Anhand dieser Aspekte kann die Konfiguration „verzerrt” werden. Beispielsweise kann die geometrische Form der Abschnitte in Längsrichtung des Fahrzeugs entsprechend der Zunahme der Geschwindigkeit des Fahrzeugs gestreckt werden. Die Position der Abschnitte würde dann ebenfalls so verändert, dass die Abschnitte bündig aneinandergrenzen. Weiterhin könnte die geometrische Form der Abschnitte gebogen werden entsprechend dem Lenkwinkel des Fahrzeugs, wobei dabei auch die Position der Abschnitte angepasst würde, so dass diese bündig aneinander liegen.
In einer anderen Weiterbildung kann das Bestimmen der Position und der geometrischen Gestalt von Abschnitten des Umfeldes umfassen: Bestimmen des Lenkwinkels des Fahrzeugs; Bestimmen der Position und der geometrischen Gestalt von Abschnitten des Umfeldes entsprechend dem Lenkwinkel des Fahrzeugs derart, dass die Abschnitte einen vorausliegenden Teil des zukünftigen Fahrwegs gemäß dem Lenkwinkel zumindest für die Breite des Fahrzeugs abdecken. Die Bestimmung der Aufteilung des Umfeldes kann somit auch ohne Rückgriff auf vorgespeicherte Konfigurationen an den Lenkwinkel, und damit die erwartete zukünftige Trajektorie des Fahrzeugs angepasst werden. Dabei wird insbesondere ein unveränderlicher Lenkwinkel angenommen. Die Abschnitte werden dabei derart bestimmt, dass sie zumindest den Bereich des Umfeldes abdecken, den das Fahrzeug überfahren wird, was anhand der Breite des Fahrzeugs bestimmt werden kann. Insbesondere hier kann die Aufteilung durch eine formelmäßige Beschreibung definiert werden.
In einer zusätzlichen Weiterbildung kann das Bestimmen der Position und der geometrischen Gestalt von Abschnitten des Umfeldes umfassen: Bestimmen der Position, der erwarteten Position oder der zu überprüfenden Position von Objekten im Umfeld des Fahrzeugs; Anpassen der Position und der geometrischen Gestalt von Abschnitten des Umfeldes entsprechend der bestimmten Position, erwarteten Position oder zu überprüfenden Position von Objekten, insbesondere durch die Wahl von Abschnitten mit kleiner Fläche im Bereich um die bestimmte, erwartete oder zu überprüfenden Position. Es wird also bestimmt, wo sich Hindernisse bzw. Objekte befinden könnten und diese Bereiche werden dann genauer untersucht. Dazu kann eine feinere Aufteilung der Abschnitte um das Objekt herum verwendet werden, was eine genauere Positionierung des Objektes ermöglicht. Die Bestimmung der Position von Objekten kann mithilfe von Sensoren und im Stand der Technik bekannten Verfahren geschehen oder sich aus der Auswertung von vorher erstellten Belegungsinformationen für Abschnitte des Umfeldes ergeben.
In einer Variante umfasst das Bestimmen der Position und der geometrischen Gestalt von Abschnitten des Umfeldes ferner Folgendes: Empfangen des Bereiches des Umfeldes, über den ein Fahrerassistenzsystem Belegungsinformationen benötigt; Bestimmen der Position und der geometrischen Gestalt von Abschnitten des Umfeldes abhängig von dem empfangenen Bereich des Umfeldes und insbesondere derart, dass die Abschnitte den Bereich des Umfeldes abdecken. Dabei bestimmt das Fahrerassistenzsystem abhängig von der Fahrsituation den Bereich des Umfeldes, über den es Belegungsinformationen benötigt. In dieser Variante ist also die Abhängigkeit der Bestimmung der Aufteilung des Umfeldes von der Fahrsituation auf das Fahrerassistenzsystem ausgelagert. Dieses bestimmt in Abhängigkeit der Fahrsituation den Bereich des Umfeldes, über den Belegungsinformationen benötigt werden. Dieser Bereich wird an das System weitergereicht, das die Belegungsinformationen ermittelt.
Ferner kann in dem Verfahren Folgendes vorgesehen sein: Empfangen von Anforderungen, die das Assistenzsystem bezüglich der Position und/oder geometrischen Gestalt von Abschnitten des Umfeldes hat, oder den Positionen und/oder geometrischen Gestalten von Abschnitten selbst; Wobei die Position und die geometrischen Gestalten von Abschnitten des Umfelds derart bestimmt werden, dass sie den empfangenen Anforderungen beziehungsweise den empfangenen Positionen und/oder geometrischen Gestalten genügen beziehungsweise entsprechen. Das Empfangen der Anforderungen kann von einer Liste oder Datenbank erfolgen die zentral oder im Fahrzeug gespeichert ist. Dabei können jedem Assistenzsystem Anforderungen beziehungsweise Konfigurationen oder Teilkonfigurationen in der Liste oder der Datenbank für verschiedene Fahrsituationen (also in Abhängigkeit von Fahrsituationen) zugeordnet sein, so dass die Abhängigkeit von der Fahrsituation schon in der gespeicherten Zuordnung widergegeben ist und im Schritt des Bestimmens der Aufteilung schon berücksichtigt ist. Darüber hinaus können die Anforderungen bzw. (Teil-)Konfiguration auch von dem Assistenzsystem angefordert bzw. abgerufen werden, das die Anforderungen bzw. (Teil-)Konfiguration daraufhin bereitstellt. Das Assistenzsystem kann dabei schon die Abhängigkeit von der Fahrsituation berücksichtigen, so dass bei der Aufteilung nicht noch einmal die Fahrsituation berücksichtigt werden muss. Durch das Berücksichtigen der abgerufenen Anforderungen bzw. (Teil-)Konfiguration wird die Abhängigkeit von der Fahrsituation bereits berücksichtigt.
Wenn nur Teilkonfigurationen empfangen werden, besteht die Möglichkeit die Aufteilung gegebenenfalls zu optimieren, so dass der Rechenbedarf oder Speicherplatz minimiert wird.
In einer Weiterbildung umfasst das Bestimmen der Position und der geometrischen Gestalt von Abschnitten des Umfeldes ferner: Bestimmen der Fläche der Abschnitte des Umfeldes in Abhängigkeit der Entfernung des jeweiligen Abschnitts vom Fahrzeug. Es kann also vorgesehen sein, dass Abschnitte in der Nähe des Fahrzeugs derart bestimmt werden, dass sie eine kleinere Fläche aufweisen als Abschnitte des Fahrzeugs, die weiter vom Fahrzeug entfernt liegen. Dies ist deshalb sinnvoll, da Fahrzeuge im Nahbereich häufig präzise navigieren oder navigiert werden müssen, gleichzeitig über weit entfernt liegende Bereiche nur gröber aufgelöste Belegungsinformationen benötigen.
In einer Weiterbildung des Verfahrens wird das Bestimmen der Fahrsituation, der Position und geometrischen Gestalt der Abschnitte und der Belegungsinformation wiederholt ausgeführt, und zwar in Zeitabständen, die von der Fahrsituation abhängen. Beispielsweise kann in diesem Kontext vorgesehen sein, dass die Belegungsinformation der Abschnitte bei einer Kurvenfahrt öfter aktualisiert wird als bei einer Fahrt auf einer geraden Strecke. Weiterhin kann vorgesehen sein, Belegungsinformationen für vor dem Fahrzeug liegende Abschnitte öfter zu aktualisieren, als für Abschnitte hinter dem Fahrzeug, wenn sich das Fahrzeug nicht in einem Parkmanöver befindet.
Zusätzlich zu den bestimmten Abschnitten, jetzt erste Abschnitte genannt, können weitere Abschnitte, jetzt zweite Abschnitte genannt, bestimmt werden. Diese zweiten Abschnitte können abhängig von anderen Aspekten einer Fahrsituation bestimmt werden, als die ersten Abschnitte. Sie können auch durch die Anforderungen anderer Assistenzsysteme bestimmt werden, als die ersten Abschnitte. Im Detail kann das Verfahren also ferner umfassen: Bestimmen der Position und der geometrischen Gestalt von zweiten Abschnitten des Umfeldes, für die jeweils Belegungsinformationen ermittelt werden sollen, abhängig von der bestimmten Fahrsituation; wobei sich die Position oder die geometrischen Gestalt von zumindest einem der zweiten Abschnitte von der Position oder der geometrischen Gestalt jedes ersten Abschnittes unterscheidet; Bestimmen einer Belegungsinformation für jeden zweiten Abschnitt, die auf der Wahrscheinlichkeit der Anwesenheit eines Objekt oder eines Teils eines Objektes in dem jeweiligen zweiten Abschnitt basiert; Speichern der für jeden zweiten Abschnitt bestimmten Belegungsinformationen in einer zweiten Datenstruktur.
Die zweiten Abschnitte können dabei auf die gleiche Weise bestimmt werden, wie oben für die ersten Abschnitte dargelegt. Es kann vorgesehen sein, dass aus der Vielzahl an Möglichkeiten, wie die ersten Abschnitte bestimmt werden können, für die zweiten Abschnitte Möglichkeiten gewählt werden, nach denen die ersten Abschnitte nicht bestimmt werden.
In einem anderen Aspekt umfasst eine Vorrichtung elektronische Verarbeitungsmittel und mindestens eine Schnittstellen zu einem Sensorsystem, wobei die Vorrichtung dazu eingerichtet ist, eines der oben beschriebenen Verfahren auszuführen. Die elektronischen Verarbeitungsmittel können ein Computer, ein Mikrocontroller, dedizierte Schaltkreise oder ähnliches sein. Die elektronischen Verarbeitungsmittel können programmtechnisch zur Ausführung eines der dargestellten Verfahren eingerichtet sein.
In einem anderen Aspekt ist ein Computerprogramm dazu eingerichtet bei dessen Ausführung einen Computer zur Ausführung eines der dargestellten Verfahren zu veranlassen. Zu diesem Zweck kann das Computerprogramm maschinenlesbare Anweisungen umfassen.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 zeigt schematisch den Aufbau einer Vorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel.
2 zeigt schematisch den Inhalt einer Datenbank gemäß einem Ausführungsbeispiel.
3 zeigt schematisch die Anpassung einer abgerufenen Konfiguration gemäß einem Ausführungsbeispiel.
4 zeigt schematisch eine Aufteilung des Umfeldes für ein Fahrzeug gemäß einem Ausführungsbeispiel.
5 zeigt schematisch die Anpassung der Aufteilung des Umfeldes gemäß 4 für ein Fahrzeug gemäß einem Ausführungsbeispiel.
6 zeigt zwei unabhängig voneinander bestimmte Aufteilungen gemäß einem Ausführungsbeispiel.
Gleiche Bezugszeichen beziehen sich auf sich entsprechende Elemente über die Figuren hinweg.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
1 zeigt schematisch den Aufbau einer Vorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel. Diese Vorrichtung umfasst einen Geschwindigkeitssensor 3 für die Geschwindigkeit eines Fahrzeugs, eine Rechenvorrichtung 1 und eine Datenbank 2. Im Betrieb sendet der Sensor 3 die aktuell gemessene Geschwindigkeit, also die Fahrsituation, zur Rechenvorrichtung 1. Die Datenbank 2 umfasst zwei Einträge, die je eine Konfiguration für die Abschnitte des Umfeldes definieren. Gleichzeitig definiert jeder Eintrag auch, für welche Geschwindigkeiten die ihm zugeordnete Konfiguration zu verwenden ist. Je nach Geschwindigkeit des Fahrzeugs wird dann eine der Konfigurationen gewählt und die Abschnitte entsprechend der Konfiguration bestimmt. Mithilfe der Sensoren 6 wird das Umfeld des Fahrzeugs abgetastet und die Belegungsinformationen für jeden Abschnitt von der Rechenvorrichtung 1 ermittelt. Die Belegungsinformationen und ihre Zugehörigkeit zu einem Abschnitt werden in einer Datenstruktur gespeichert, beispielsweise in Listenform. Die Datenstruktur kann in einem anderen Speicher als der Datenbank 2 abgelegt werden oder in der Datenbank 2.
2 zeigt beispielhaft diese Datenbank 2 mit den zwei Einträgen für die Konfigurationen 5a und 5b für das Fahrzeug 4. Dem ersten Eintrag ist die erste Konfiguration 5a zugeordnet sowie die die Fahrtsituation, in der die erste Konfiguration 5a zu verwenden ist. Diese Fahrsituation ist, dass die Geschwindigkeit des Fahrzeugs 4 kleiner als ein Schwellwert ist, beispielsweise kleiner als 20 km/h. Die erste Konfiguration umfasst beispielsweise Abschnitte mit je 50 cm Kantenlänge in Längsrichtung des Fahrzeugs, wobei in jeder Richtung, wenn auch bis in leicht unterschiedliche Entfernungen vom Fahrzeug 4, Abschnitte vorhanden sind. Die Abschnitte sind nahezu quadratisch. Die Konfiguration 5a ist insbesondere für Einparkmanöver geeignet.
Dem ersten Eintrag ist die zweite Konfiguration 5b zugeordnet sowie die die Fahrtsituation, in der die zweite Konfiguration 5b zu verwenden ist. Diese Fahrsituation ist, dass die Geschwindigkeit des Fahrzeugs 4 größer oder gleich dem Schwellwert ist, beispielsweise größer oder gleich 20 km/h ist. Die Konfiguration 5b umfasst Abschnitte vor dem Fahrzeug, aber keine Abschnitte seitlich oder hinter dem Fahrzeug. Die Konfiguration ist speziell für Fahrten auf Autobahnen ausgelegt, bei denen vor allem Belegungsinformationen vor dem Fahrzeug von Interesse sind. Die Kantenlänge der Abschnitte in Längsrichtung des Fahrzeugs ist beispielsweise 3 m.
3 zeigt schematisch die Anpassung einer abgerufenen Konfiguration gemäß einem Ausführungsbeispiel. Im vorliegenden Beispiel fährt das Fahrzeug 4 eine Rechtskurve, was von einem Lenkwinkel-Sensor erfasst wird. Die Konfiguration für die Abschnitte, die vorher von einer Datenbank abgerufen wurde, wird entsprechend dem Lenkwinkel angepasst und die Abschnitte deshalb anders bestimmt. Dazu werden die Abschnitte in ihrer Position und geometrischen Gestalt wie in 3 gezeigt gewählt, so dass die Aufteilung 5c entsteht. Vorteilhafterweise können die Abschnitte derart gewählt werden, dass sie nicht nur gedreht erscheinen, sondern auch gebogen entsprechend dem Fahrweg des Fahrzeugs 4 bei einer Kurvenfahrt und der Biegung der Kurve.
4 zeigt schematisch eine Aufteilung 5d des Umfeldes für ein Fahrzeug 4 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Die Aufteilung 5d umfasst vier Teilabschnitte, die in 4 deutlich zu erkennen sind. Diese Teilabschnitte stellen Belegungsinformationen für zwei unterschiedliche Assistenzsysteme bereit. Der Teilabschnitt 6a und die Teilabschnitte 6b und 6c, die zusätzliche Belegungsinformationen über die Seiten des Fahrzeugs 4 bereitstellen, stellen Belegungsinformationen für einen Parkassistenten bereit. Geleichzeitig umfasst die Aufteilung 5d auch einen Teilabschnitt 6d, der Belegungsinformationen für einen allgemeinen Kollisionswarner bereitstellt. Wenn sich Teilabschnitte unterscheiden werden die Abschnitte der Aufteilung 5d durch die jeweils kleineren Abschnitt definiert, Restabschnitte des überlagerten Teilabschnitts bleiben bestehen. Die Belegungsinformationen der überlagernden Abschnitte stehen dann in feiner Form für die Assistenzsysteme bereit. Die Aufteilung 5d entstand durch eine Abfrage der Konfiguration von den Assistenzsystemen. Der Parkassistent hat die Konfigurationen 6a bis 6c bereitgestellt und der Kollisionswarner die Konfiguration 6d. Diese empfangenen Konfigurationen wurden dann zu der Aufteilung 5d zusammengesetzt.
5 zeigt schematisch die Anpassung der Aufteilung 5d des Umfeldes gemäß 4 für ein Fahrzeug 4 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Im vorliegenden Beispiel wurde die Fahrsituation des Rückwärtsfahrens erkannt und die bereits bestimmte Aufteilung 5d angepasst. Die Anpassung umfasst die Drehung der Teilkonfigurationen 6b und 6c aufgrund der Rückwärtsfahrt. Gleichzeitig wurde im hinteren Bereich des Umfeldes ein Objekt 7, beispielsweise ein Baum, erkannt. Auch dieser Aspekt der Fahrsituation wird bei der Bestimmung der Aufteilung berücksichtigt, indem an den Teilabschnitt 6a im selben Muster zwei Reihen weiterer Abschnitte angefügt wurden, um das Objekt 7 feiner erkennen zu können.
6 zeigt zwei unabhängig voneinander bestimmte Aufteilungen gemäß einem Ausführungsbeispiel. Die Aufteilung 8a wurde aufgrund der von einer Kamera erkannten Autobahnsituation bestimmt, während die Aufteilung 8b davon unabhängig von einem Kollisionswarner als Konfiguration empfangen wurde, die aufgrund eines erkannten Lenkwinkels nach links gedreht ist. Die beiden Aufteilungen 8a und 8b liegen in unterschiedlichen Ebenen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102006061390 A1 [0007, 0007]
DE 102011113016 A1 [0008]

Claims

Verfahren zum effizienten Bereitstellen von Belegungsinformationen über Abschnitte des Umfeldes eines Fahrzeugs, umfassend: Bestimmen der Fahrsituation des Fahrzeugs; Bestimmen der Position und der geometrischen Gestalt von Abschnitten des Umfeldes, für die jeweils Belegungsinformationen ermittelt werden sollen, abhängig von der bestimmten Fahrsituation; Bestimmen einer Belegungsinformation für jeden Abschnitt, die auf der Wahrscheinlichkeit der Anwesenheit eines Objektes oder eines Teils eines Objektes in dem jeweiligen Abschnitt basiert; Speichern der für jeden Abschnitt bestimmten Belegungsinformationen in einer Datenstruktur.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Fahrsituation eines Fahrzeugs durch eine oder mehrere der folgenden Eigenschaften definiert wird: Die Bewegung des Fahrzeugs, insbesondere: der Betrag der Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs, die Richtung der Bewegung, insbesondere Vorwärtsfahrt oder Rückwärtsfahrt, die Richtung der Querbeschleunigung des Fahrzeugs, die insbesondere durch den Lenkwinkel bestimmt wird oder durch das Erkennen einer Rechts- oder Linkskurve; der Betrag der Querbeschleunigung des Fahrzeugs, die insbesondere durch den Lenkwinkel des Fahrzeugs und/oder die Biegung einer Kurve bestimmt wird; das vom Fahrzeug ausgeführte Bewegungsmuster, insbesondere ein Muster, das auf ein Parkmanöver hindeutet; Die Umgebung des Fahrzeugs, insbesondere: Der Typ der Straße, insbesondere Autobahn, Landstraße, Stadtstraße; Der Typ des Abschnitts der Straße, insbesondere ein Kreuzungsabschnitt; Die Tageszeit und Lichtverhältnisse; Die Anwesenheit von Gegenverkehr und insbesondere, ob für diesen eine Blendgefahr besteht; Die Position des Fahrzeugs, und einer dieser Position des Fahrzeugs durch eine digitale Karte zugordnete Fahrsituation Die erwartete zukünftige Bewegung des Fahrzeugs, die insbesondere festgestellt wird durch: Die Aktivierung eines Blinkers; Die Vorhersage eines Spurwechsels.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei bei dem Bestimmen der Position und der geometrischen Gestalt von Abschnitten des Umfeldes auch die Position des Fahrzeugs und die zu dieser Position gespeicherten Positionen und geometrische Gestalten von Abschnitten des Umfeldes berücksichtigt werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Bestimmen der Position und der geometrischen Gestalt von Abschnitten des Umfeldes umfasst: Abrufen einer von mehreren vordefinierten und gespeicherten Konfigurationen, die jeweils die Position und/oder die geometrische Gestalt von Abschnitten des Umfeldes definieren, in Abhängigkeit von der bestimmten Fahrsituation.
Verfahren nach Anspruch 4, wobei die Abhängigkeit der Fahrsituation darin besteht, dass bei einer Fahrgeschwindigkeit kleiner einem vorgegebenen Schwellwert, beispielsweise ungefähr 15 km/h oder 20 km/h, eine erste Konfiguration abgerufen wird und bei einer Fahrtgeschwindigkeit größer oder gleich dem vorgegebenen Schwellwert eine zweite Konfiguration abgerufen wird.
Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, wobei das Bestimmen der Position und der geometrischen Gestalt von Abschnitten des Umfeldes ferner umfasst: Anpassen der abgerufenen Konfiguration in Abhängigkeit von der bestimmten Fahrsituation, insbesondere der Fahrgeschwindigkeit, der Fahrtrichtung oder dem Lenkwinkel.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Bestimmen der Position und der geometrischen Gestalt von Abschnitten des Umfeldes umfasst: Bestimmen des Lenkwinkels des Fahrzeugs; Bestimmen der Position und der geometrischen Gestalt von Abschnitten des Umfeldes entsprechend dem Lenkwinkel des Fahrzeugs derart, dass die Abschnitte einen vorausliegenden Teil des zukünftigen Fahrwegs gemäß dem Lenkwinkel zumindest für die Breite des Fahrzeugs abdecken.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Bestimmen der Position und der geometrischen Gestalt von Abschnitten des Umfeldes umfasst: Bestimmen der Position, der erwarteten Position oder der zu überprüfenden Position von Objekten im Umfeld des Fahrzeugs; Anpassen der Position und der geometrischen Gestalt von Abschnitten des Umfeldes entsprechend der bestimmten Position, erwarteten Position oder zu überprüfenden Position von Objekten, insbesondere durch die Wahl von Abschnitten mit kleiner Fläche im Bereich um die bestimmte, erwartete oder zu überprüfenden Position.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Bestimmen der Position und der geometrischen Gestalt von Abschnitten des Umfeldes ferner umfasst: Empfangen des Bereiches des Umfeldes, über den ein Fahrerassistenzsystem Belegungsinformationen benötigt; Bestimmen der Position und der geometrischen Gestalt von Abschnitten des Umfeldes abhängig von dem empfangenen Bereich des Umfeldes und insbesondere derart, dass die Abschnitte den Bereich des Umfeldes abdecken.
Verfahren nach Anspruch 9, ferner umfassend: Empfangen von Anforderungen, die das Assistenzsystem bezüglich der Position und/oder geometrischen Gestalt von Abschnitten des Umfeldes hat, oder den Positionen und/oder geometrischen Gestalten von Abschnitten selbst; Wobei die Position und die geometrischen Gestalten von Abschnitten des Umfelds derart bestimmt werden, dass sie den empfangenen Anforderungen beziehungsweise den empfangenen Positionen und/oder geometrischen Gestalten genügen beziehungsweise entsprechen.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Bestimmen der Position und der geometrischen Gestalt von Abschnitten des Umfeldes ferner umfasst: Bestimmen der Fläche der Abschnitte des Umfeldes in Abhängigkeit der Entfernung des jeweiligen Abschnitts vom Fahrzeug.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, in dem das Bestimmen der Fahrsituation, der Position und geometrischen Gestalt der Abschnitte und der Belegungsinformation wiederholt ausgeführt wird, und zwar in Zeitabständen, die von der Fahrsituation abhängen.
Verfahren nach Anspruch 12, wobei die Zeitabstände für Gruppen von Abschnitten unterschiedlich sind.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner umfassend: Wobei die bestimmten Abschnitte erste Abschnitte sind; Bestimmen der Position und der geometrischen Gestalt von zweiten Abschnitten des Umfeldes, für die jeweils Belegungsinformationen ermittelt werden sollen, abhängig von der bestimmten Fahrsituation; wobei sich die Position oder die geometrischen Gestalt von zumindest einem der zweiten Abschnitte von der Position oder der geometrischen Gestalt jedes ersten Abschnitts unterscheidet; Bestimmen einer Belegungsinformation für jeden zweiten Abschnitt, die auf der Wahrscheinlichkeit der Anwesenheit eines Objekt oder eines Teils eines Objektes in dem jeweiligen zweiten Abschnitt basiert; Speichern der für jeden zweiten Abschnitt bestimmten Belegungsinformationen in einer zweiten Datenstruktur.
Verfahren nach Anspruch 14, wobei bei dem Bestimmen der Position und der geometrischen Gestalt von zweiten Abschnitten des Umfeldes auch die Position des Fahrzeugs und der dieser Position durch eine digitale Karte zugeordnete Positionen und zugeordnete geometrische Gestalten von zweiten Abschnitten des Umfeldes berücksichtigt werden.
Verfahren nach Anspruch 14 oder 15, wobei das Bestimmen der Position und der geometrischen Gestalt von zweiten Abschnitten des Umfeldes umfasst: Abrufen einer weiteren Konfiguration von mindestens vier vordefinierten und gespeicherten Konfigurationen, die jeweils die Position und geometrische Gestalt von Abschnitten des Umfeldes definieren, in Abhängigkeit von der bestimmten Fahrsituation.
Verfahren nach Anspruch 16, wobei die Abhängigkeit der Fahrsituation darin besteht, dass bei einer Fahrgeschwindigkeit kleiner einem vorgegebenen Schwellwert, beispielsweise ungefähr 15 km/h oder 20 km/h, eine dritte Konfiguration abgerufen wird und bei einer Fahrtgeschwindigkeit größer oder gleich dem vorgegebenen Schwellwert eine vierte Konfiguration abgerufen wird.
Verfahren nach Anspruch 16 oder 17, wobei das Bestimmen der Position und der geometrischen Gestalt von zweiten Abschnitten des Umfeldes ferner umfasst: Anpassen der abgerufenen weiteren Konfiguration in Abhängigkeit von der bestimmten Fahrsituation, insbesondere der Fahrgeschwindigkeit, der Fahrtrichtung oder dem Lenkwinkel.
Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 18, wobei das Bestimmen der Position und der geometrischen Gestalt von zweiten Abschnitten des Umfeldes umfasst: Bestimmen des Lenkwinkels des Fahrzeugs; Bestimmen der Position und der geometrischen Gestalt von zweiten Abschnitten des Umfeldes entsprechend dem Lenkwinkel des Fahrzeugs derart, dass die Abschnitte einen vorausliegenden Teil des zukünftigen Fahrwegs gemäß dem Lenkwinkel zumindest für die Breite des Fahrzeugs abdecken.
Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 19, wobei das Bestimmen der Position und der geometrischen Gestalt von zweiten Abschnitten des Umfeldes umfasst: Bestimmen der Position, der erwarteten Position oder der zu überprüfenden Position von Objekten im Umfeld des Fahrzeugs; Anpassen der der Position und der geometrischen Gestalt von zweiten Abschnitten des Umfeldes entsprechend der bestimmten Position, erwarteten Position oder zu überprüfenden Position von Objekten, insbesondere durch die Wahl von Abschnitten mit kleiner Fläche im Bereich um die bestimmte, erwartete oder zu überprüfende Position.
Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 20, wobei das Bestimmen der Position und der geometrischen Gestalt von zweiten Abschnitten des Umfeldes ferner umfasst: Empfangen des Bereiches des Umfeldes, über den ein Fahrerassistenzsystem Belegungsinformationen benötigt, wobei das Fahrerassistenzsystem ein zweites Fahrerassistenzsystem ist, wenn das Bestimmen von ersten Abschnitten abhängig von einem Fahrerassistenzsystem ist; Bestimmen der Position und der geometrischen Gestalt von zweiten Abschnitten des Umfeldes ebenfalls abhängig von dem empfangenen Bereich des Umfeldes, gemäß dem vorherigen Absatz, und insbesondere derart, dass die zweiten Abschnitte den Bereich des Umfeldes abdecken.
Verfahren nach Anspruch 21, ferner umfassend: Empfangen von Anforderungen, die das Assistenzsystem bzw. das zweite Assistenzsystem bezüglich der Position und/oder geometrischen Gestalt von Abschnitten des Umfeldes hat, oder den Positionen und/oder geometrischen Gestalten von Abschnitten selbst; Wobei die Position und die geometrischen Gestalten von Abschnitten des Umfelds derart bestimmt werden, dass sie den empfangenen Anforderungen beziehungsweise den empfangenen Positionen und/oder geometrischen Gestalten, gemäß dem vorherigen Absatz, genügen beziehungsweise entsprechen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 22, wobei das Bestimmen der Position und der geometrischen Gestalt von zweiten Abschnitten des Umfeldes ferner umfasst: Bestimmen der Fläche der zweiten Abschnitte des Umfeldes in Abhängigkeit der Entfernung des jeweiligen Abschnitts vom Fahrzeug.
Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 23, in dem das Bestimmen der Fahrsituation, der Position und geometrischen Gestalt der zweiten Abschnitte und der Belegungsinformation wiederholt ausgeführt wird, und zwar in Zeitabständen, die von der Fahrsituation abhängen.
Verfahren nach Anspruch 24, wobei die Zeitabstände für Gruppen von zweiten Abschnitten unterschiedlich sind.
Vorrichtung, umfassend elektronische Verarbeitungsmittel und mindestens eine Schnittstellen zu einem Sensorsystem, wobei die Vorrichtung dazu eingerichtet ist, eines der vorstehenden Verfahren auszuführen.
Computerprogramm, das bei Ausführung durch einen Computer, den Computer zur Ausführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 25 veranlasst.