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Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Adaption eines umfelderfassenden Sensorsystems eines Fahrzeugs mit einem oder mehreren Sensoren.
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Moderne Kraftfahrzeuge weisen eine Vielzahl von Fahrzeugfunktionen auf, die auf der Auswertung von Sensordaten basieren, die ein unmittelbares oder ein teils entferntes Umfeld des Fahrzeugs erfassen. Dabei können typischerweise Bereiche vor, hinter oder seitlich des Fahrzeugs erfasst werden. Als Beispiele solcher Fahrzeugfunktionen seien hierzu genannt eine Parkdistanzkontrolle, ein Einparkassistent, eine Rückfahrkamera, ein sog. Surround-View-System usw., Geschwindigkeitsregelungssysteme, Warnungen bei Fahrzeugen in einem Blind-Spot-Bereich oder bei einer seitlichen Annäherung anderer Objekte. Ferner ist auch ein zumindest teilautomatisiertes Fahren auf derartige Sensorsysteme angewiesen.
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Sensorsysteme können Sensoren umfassen, die auf unterschiedlichen physikalischen Prinzipien basieren. Als Sensoren kommen beispielsweise Ultraschallsensoren, Radarsensoren sowie Kamerasysteme, LIDAR-Sensoren zum Einsatz. Um eine Fahrzeugfunktion, insbesondere eine Fahrerassistenzfunktion bereitstellen zu können, können die von den verschiedenen Sensoren gelieferten Messwerte für eine Situationsinterpretation zum Teil fusioniert werden.
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Ein Grundproblem besteht dabei darin, dass jeder Typ von Sensoren mehr oder minder stark ausgeprägte Schwächen aufweist. Dazu gehören beispielsweise falsche oder von einem objektiven Wert abweichende Messwerte bei einer bestimmten Beschaffenheit der messtechnisch zu erfassenden Objekte. Manche Sensoren sind anfällig gegenüber Störungen, insbesondere auch gegenseitige Störungen seitens anderer Sensoren. Fehler können beispielsweise bei Ultraschallsensoren aufgrund häufig vorkommender Echos, Fremdultraschall oder Ultraschall absorbierenden Objektflächen auftreten. Bei einem Kamerasystem können bestimmte Objekte, wie z.B. Randbegrenzungen oder Mittelstreifen, bei bestimmten Randbedingungen, wie Regen, Neben oder Schneetreiben nicht richtig erkannt und vermessen werden. Bei Radarsensoren besteht das Problem, dass Karosserien aus Karbon für die Sensoren nicht sichtbar sind. Je nach ihrer Beschaffenheit oder den genannten Randbedingungen können bestimmte Objekte somit nicht oder nicht richtig als eine bestimmte Art vom Objekt erkannt werden.
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Abweichungen der Messwerte bereits eines Sensors können eine Fusion von mehreren Messwerten erschweren und zu unbefriedigenden Ergebnissen führen. Insbesondere nichtlineare Effekte bei Abweichungen von Messwerten können in bestimmten Sensierungssituationen bei der Verwendung unterschiedlicher Sensortypen unterschiedlich sein. Da sehr viele Fahrerassistenzfunktionen von den Messwerten des Sensorsystems abhängen, ist die Gefahr der Verarbeitung von fehlerhaften Messwerten der Sensoren und einer entsprechenden, ggf. mit einem erheblichen Risiko für die Verkehrssicherheit verbundenen Fehlfunktion einer Fahrzeugfunktion gegeben.
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Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung anzugeben, welche zu einem verbesserten Betrieb bzw. einer verbesserten Gestaltung eines Sensorsystems hinsichtlich der in diversen Fahrzeugfunktionen nutzbaren Daten des Sensorsystems führen.
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Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 1, ein Computerprogrammprodukt gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 15 und eine Vorrichtung gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 16. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den abhängigen Patentansprüchen.
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Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zur Adaption eines zumindest einen Sensor umfassenden Sensorsystems eines Fahrzeugs an ein durch das Sensorsystem erfasstes Umfeld vorgeschlagen.
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Bei dem Verfahren werden die folgenden Schritte ausgeführt: Erkennen einer vorgegebenen Umfelderfassungssituation mit Mitteln des Fahrzeugs; Ermitteln einer Steuerungsinformation zum Ansteuern des Sensorsystems des Fahrzeugs in Abhängigkeit von der erkannten, vorgegebenen Umfelderfassungssituation; und Ansteuern des Sensorsystems des Fahrzeugs derart, dass die im Zusammenhang mit der erkannten Umfelderfassungssituation erfassten Messwerte zumindest eines der Sensoren und/oder aus den Messwerten eines oder mehrerer Sensoren des Sensorsystems ermittelte Daten zum Betreiben zumindest einer Fahrzeugfunktion zumindest teilweise korrigiert werden.
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Bei dem Sensorsystem des Fahrzeugs handelt es sich um ein System, das u.a. Daten für eine Fahrzeugfunktion, insbesondere ein Fahrerassistenzfunktion, ein Fahrerinformationssystem, eine Fahrdynamikfunktion oder eine Vertikaldynamikfunktion, des Fahrzeugs bereitstellt.
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Bei der vorgegebenen Umfelderfassungssituation handelt es sich insbesondere um eine Situation, die eine erhöhte Komplexität oder einen erhöhten Schwierigkeitsgrad oder eine wesentlich ausgeprägte Besonderheit für eine sensorische Erfassung des Umfelds mit Hilfe des Sensorsystems darstellt. Eine vorgegebene Umfelderfassungssituation liegt insbesondere auch dann vor, wenn eine erhöhte Komplexität oder ein erhöhter Schwierigkeitsgrad für die Auswertung der von dem Sensorsystem gelieferten Daten besteht. Eine vorgegebene Umfelderfassungssituation kann damit auch ein bestimmter Anwendungsfall sein, der in der Vergangenheit wiederholt zu Fehlern des Sensorsystems und damit zusammenhängenden Funktionsfehlern führte.
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Das Verfahren zielt insbesondere darauf ab, mit vorgegebenen (schwierigen) Umfelderfassungssituationen verbundene Funktionslücken (eine zeitweise Nichtverfügbarkeit oder eine fehlerhafte Funktionalität einer oder mehreren Fahrzeugfunktionen) zu schließen und somit auch ein möglichst durchgehendes Erlebnis für den Nutzer des Fahrzeugs bereitzustellen. Das Verfahren kann umfassen, dass eine Erkennung von (möglichen) fehlerhaften, qualitativ minderwertigen Messwerten des Sensoriksystems und/oder der Funktionsweise der zumindest einen Fahrzeugfunktion durchgeführt wird. Die Ausführung weiterer Schritte des Verfahrens kann dann abhängig von der Erkennung der fehlerhaften, qualitativ minderwertigen Messwerte des Sensoriksystems und/oder der Funktionsweise der zumindest einen Fahrzeugfunktion erfolgen.
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Die aus den Messwerten eines oder mehrerer Sensoren des Sensorsystems ermittelten Daten zum Betreiben zumindest einer Fahrzeugfunktion können sogenannte Umfeldmodelldaten sein, die z.B. Teile der Umgebung des Fahrzeugs beschreiben, ein Datenmodell, welches sich auf zumindest einen Zeitpunkt bezieht, repräsentieren.
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Alternativ oder zusätzlich können die aus den Messwerten eines oder mehrerer Sensoren des Sensorsystems ermittelten Daten zum Betreiben zumindest einer Fahrzeugfunktion eine oder mehrere Soll-Größen und/oder eine Regelungsgröße einer Fahrzeugfunktion sein.
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Die Umfelderfassungssituation kann gekennzeichnet sein durch ein oder mehrere Objekte, welche sich im Erfassungsbereich des Sensorsystems befinden und eine vorgegebene Beschaffenheit aufweisen. Die Umfelderfassungssituation kann gekennzeichnet sein durch eine bestimmte Konstellation von beweglichen und/oder unbeweglichen Objekten, die sich im Erfassungsbereich des Sensorsystems befindet. Die Umfelderfassungssituation kann ferner gekennzeichnet sein durch bestimmte Randbedingungen, die für eine Erfassung des Umfelds mittels des Sensorsystems, z.B. mittels eines oder mehrerer bestimmten physikalischen Prinzipien, relevant ist. Solche Randbedingungen können beispielsweise die im Umfeld des Fahrzeugs vorherrschende Helligkeit (zu hell oder zu dunkel), Schnee, Nebel, Vereisung eines oder mehrerer Sensoren und dergleichen sein.
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Besonders bevorzugt wird eine Anzahl quantitativer Kriterien der Umfelderfassungssituation ermittelt und berücksichtigt. Das Erkennen der Umfelderfassungssituation kann insbesondere ein Erkennen einer Klasse von Umfelderfassungssituation, beispielsweise abhängig von der Anzahl quantitativer Kriterien, sein. Bevorzugt kann das Erkennen der Umfelderfassungssituation zumindest die Erkennen einer von mehreren (bestimmten) Klassen (z.B. als Zugehörigkeit zu einer von mehreren möglichen Klassen bzw. Kategoriewerten) von Umfelderfassungssituationen sein.
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Ein Erkennen der Umfelderfassungssituation kann anhand einer Vielzahl vorausbestimmter Faktoren ausgeführt werden. Das Erkennen einer vorgegebenen Umfelderfassungssituation kann mit Mitteln des Fahrzeugs erfolgen. Das Erkennen einer vorgegebenen Umfelderfassungssituation kann im Verfahren abhängig von den Messwerten zumindest eines der Sensoren und/oder abhängig von aus den Messwerten eines oder mehrerer Sensoren des Sensorsystems ermittelten Daten erfolgen.
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Dabei kann das Erkennen der vorgegebenen Umfelderfassungssituation abhängig von den Messwerten zumindest eines ersten Sensors und/oder abhängig von aus den Messwerten eines oder mehrerer erster Sensoren des Sensorsystems ermittelten Daten erfolgen, und daraufhin kann ein Ansteuern des Sensorsystems des Fahrzeugs derart durchgeführt werden, dass die im Zusammenhang mit der erkannten Umfelderfassungssituation erfassten bzw. zu erfassenden Messwerte zumindest eines zweiten Sensors und/oder aus den Messwerten eines oder mehrerer zweiter Sensoren des Sensorsystems ermittelte Daten zum Betreiben zumindest einer Fahrzeugfunktion zumindest teilweise korrigiert werden. Dabei können der zumindest eine erste Sensor und der zumindest eine zweite Sensor unterschiedlich sein und/oder zumindest teilweise auf unterschiedlichen physikalischen Prinzipien basieren.
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Beispielsweise kann im Verfahren, abhängig von den Messwerten eines Radarsensors, die Ansteuerung eines Ultraschallsensors und/oder eines Kamerasystems des Fahrzeugs erfolgen, wobei die resultierenden Werte des Ultraschallsensors und/oder des Kamerasystems zumindest teilweise korrigiert, z.B. nach vorausbestimmten Kriterien verbessert, werden. Beispielsweise kann im Verfahren abhängig von den Messwerten eines Kamerasystems, die Ansteuerung eines Ultraschallsensors und/oder eines Radarsensors des Fahrzeugs erfolgen, wobei die resultierenden Werte des Ultraschallsensors und/oder des Radarsensors zumindest teilweise korrigiert, z.B. nach vorausbestimmten Kriterien verbessert werden.
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Alternativ oder zusätzlich kann das Erkennen der vorgegebenen Umfelderfassungssituation mit Hilfe von Informationen über ein bestimmtes, von dem Fahrzeug durchgeführtes Fahrmanöver, erfolgen. Beispielsweise kann auch eine wiedererkannte Situation, welche einem bestimmten Anwendungsfall entspricht, darunter fallen.
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Das Erkennen der Umfelderfassungssituation kann ferner anhand bestimmter relativer Positionsinformationen des Fahrzeugs zu einer Objektekonstellation ermittelt werden. Alternativ oder zusätzlich kann im Verfahren, abhängig von dem Erkennen der Umfelderfassungssituation, auch ein Ergebnis und/oder eine Konsequenz aus einer bestimmten (möglichen, zur Auswahl stehenden) Ansteuerung bzw. Veränderung des Sensorsystems bzw. Steuerungsinformation ermittelt oder abgeschätzt werden. Abhängig von dem ermittelten Ergebnis und/oder einer Konsequenz einer bestimmten Ansteuerung kann im Verfahren beispielsweise entschieden werden, eine bestimmte Ansteuerung durchzuführen oder nicht durchzuführen und/oder eine von mehreren möglichen Steuerungsinformationen zum Ansteuern des zumindest eines Sensors des Sensorsystems auszuwählen.
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Die Steuerungsinformation kann im Verfahren durch eine Recheneinheit des Fahrzeugs ermittelt werden. Bei der Recheneinheit kann es sich um eine die Messwerte eines Sensors oder die Recheneinheit, welche die Messwerte aller unterschiedlichen Sensorsysteme des Fahrzeugs verarbeitet, handeln.
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Bei der Steuerungsinformation handelt es sich um quantitative Informationen und/oder Parameter, mit denen z.B. ein Messverfahren eines oder mehrerer Sensoren beeinflusst werden können. Bevorzugt können ein Ablauf eines Messverfahrens betreffend zumindest einen Sensor und/oder mit dem Messverfahren verbundene quantitative Maße angepasst werden. Das Ansteuern kann eine Vielzahl von Parametern des Sensorsystems, die zum Ermitteln unterschiedlicher Messgrößen und/oder zur verbesserten Erfassung der vorgegebenen Umfelderfassungssituation dienen.
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Bevorzugt kann eine Steuerungsinformation ermittelt werden, die das Messverfahren zu Gunsten eines für die Umfelderfassungssituation gewünschten Ergebnisses beeinflusst. Eine solche Variante des Verfahrens kann umfassen:
- – Ermitteln der Umfelderfassungssituation, zumindest als eine Klasse der Umfelderfassungssituation;
- – Bestimmen der zu optimierenden Kriterien zu einem Messverfahren;
- – Erzeugen der Steuerungsinformation;
- – Durchführen zumindest eines Messvorgangs und/oder der Verwendung der Sensorwerte unter Berücksichtigung der ermittelten Steuerungsinformation.
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Das Verfahren basiert auf der Überlegung, dass in bestimmten Situationen, z.B. bei bestimmten problematischen Objekten oder einer bestimmten Objektkonstellation (Anordnung von Objekten) in der Umgebung das Sensorsystem durch Ansteuerung derart verändert wird, dass eine verbesserte (weitestgehend fehlerfreie und präzise) Umfelderfassung ermöglicht ist. Beispielsweise können dazu die Parameter eines von einem Sensor abgestrahlten Infrarot-Lichts (im Falle eines Lidar- oder Time-of-Light-Sensor), elektromagnetische Wellen (im Falle von Radar-Sensoren) oder Ultraschallwellen (im Falle von Ultraschallsensoren) passend zur Situation der sensorischen Erfassung angepasst werden. Eine solche Anpassung erfolgt in Abhängigkeit der Beschaffenheit bestimmter Objekte, einer bestimmten Objektkonstellation oder an vorherrschende Randbedingungen. Wie beschrieben, kann auch eine adaptive Korrektur von quantitativen Parameterwerten und/oder der Auswertung bzw. Verarbeitung der Messwerte erfolgen. Eine Anpassung kann auch durch eine unterschiedliche Gewichtung der Daten unterschiedlicher Sensoren bei einer Sensorfusion sowie der geänderten Ansteuerung der Sensoren oder bei der Auswertung von Messwerten oder Phaseninformationen erfolgen.
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Das Verfahren setzt dort an, wo sich eine bestimmte Situation im Umfeld des Fahrzeugs für dessen Sensorsystem mit bestimmungsgemäßen (d.h. werksseitig vorgesehenen) Parametern in der Vergangenheit als problematisch erwiesen hat. Zu solchen Situationen zählen beispielsweise zu spät erkannte Objekte innerhalb einer besonders ausgebildeten Straße, einer Baustelle, einer Waschstraße, usw. Diesen Situationen wird durch die Adaption des Sensorsystems Rechnung getragen.
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Das Verfahren kann auch mittels einer Applikation, die auf dem Fahrzeug läuft und beispielsweise mit Hilfe einer auf einem mobilen Anwendergerät (Endgerät) des Nutzers ablaufenden App (= Application, d.h. einem Anwendungsprogramm) konfigurierbar ist, anpassbar gestaltet werden.
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Das Verfahren lässt sich in einer ersten Variante beispielsweise auf eine folgende Weise realisieren: Erkennen einer vorgegebenen Umfelderfassungssituation mit Mitteln des Fahrzeugs; Ermitteln einer ersten Steuerungsinformation zum Ansteuern des Sensorsystems des Fahrzeugs in Abhängigkeit von der erkannten, vorgegebenen Umfelderfassungssituation; und Ansteuern des Sensorsystems des Fahrzeugs derart, dass die im Zusammenhang mit der erkannten Umfelderfassungssituation erfassten oder zu erfassenden Messwerte zumindest eines der Sensoren zumindest teilweise korrigiert werden.
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Das Verfahren lässt sich in einer zweiten Variante beispielsweise auf folgende Weise realisieren: Erkennen einer vorgegebenen Umfelderfassungssituation mit Mitteln des Fahrzeugs; Ermitteln einer zweiten Steuerungsinformation zum Ansteuern des Sensorsystems des Fahrzeugs in Abhängigkeit von der erkannten, vorgegebenen Umfelderfassungssituation; und Ansteuern des Sensorsystems des Fahrzeugs derart, dass die im Zusammenhang mit der erkannten Umfelderfassungssituation aus den Messwerten eines oder mehrerer Sensoren des Sensorsystems ermittelten Daten zum Betreiben zumindest einer Fahrzeugfunktion zumindest teilweise korrigiert werden.
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Das Verfahren lässt sich bevorzugt in einer dritten Variante beispielsweise auf folgende Weise realisieren: Erkennen einer vorgegebenen Umfelderfassungssituation mit Mitteln des Fahrzeugs; Ermitteln einer zweiten Steuerungsinformation zum Ansteuern des Sensorsystems zur Korrektur von aus den Messwerten eines oder mehrerer Sensoren des Sensorsystems ermittelten Daten zum Betreiben zumindest einer Fahrzeugfunktion des Fahrzeugs in Abhängigkeit von der erkannten, vorgegebenen Umfelderfassungssituation; Ansteuern des Sensorsystems des Fahrzeugs derart, dass die im Zusammenhang mit der erkannten Umfelderfassungssituation aus den Messwerten eines oder mehrerer Sensoren des Sensorsystems ermittelten Daten zum Betreiben zumindest einer Fahrzeugfunktion zumindest teilweise korrigiert werden; Ermitteln einer ersten Steuerungsinformation zum Ansteuern des Sensorsystems des Fahrzeugs zur zumindest teilweisen Korrektur der zu erfassenden Messwerte zumindest eines der Sensoren in Abhängigkeit von der erkannten, vorgegebenen Umfelderfassungssituation; und Ansteuern des Sensorsystems des Fahrzeugs derart, dass die im Zusammenhang mit der erkannten Umfelderfassungssituation zu erfassenden Messwerte zumindest eines der Sensoren zumindest teilweise korrigiert werden.
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Mit anderen Worten wird bei der dritten Variante zunächst die zweite Variante ausgeführt, bei der die Messwerte zum Betreiben zumindest einer Fahrzeugfunktion zumindest teilweise korrigiert werden. Dabei kann eine schnelle korrigierende Reaktion auf das Sensorsystem angewandt werden, sodass die Fahrzeugfunktion mit zumindest teilweise korrigierten Messwerten betrieben werden kann. Daraufhin erfolgt die Ausführung der ersten Variante des Verfahrens, bei der eine Ansteuerung zumindest eines Sensors mit den ersten Steuerungsdaten erfolgt. Diese Ansteuerung kann beispielsweise auch eine Anpassung der vom Sensor abgestrahlten Messsignale, etc. umfassen. Einhergehend mit einer Ausführung der ersten Variante kann die Ausführung der zweiten Variante verringert oder eingestellt werden.
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Die dritte Variante hat den Vorteil einer sehr schnellen Reaktion und einer anschließenden Korrektur (Verbesserung) der zugrundeliegenden Sensordaten, insbesondere der Rohdaten zumindest eines Sensors.
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Gemäß einer zweckmäßigen Ausgestaltung werden durch die Steuerungsinformation Eigenschaften eines oder mehrerer der Sensoren des Sensorsystems und/oder ein angewandtes Messverfahren des Sensorsystems verändert. Die Veränderung der Eigenschaften erfolgt insbesondere im Hinblick auf die Dauer der Durchführung einer Messung durch einen Sensor und/oder in quantitativer Weise. Die Veränderung eines angewandten Messverfahrens des Sensorsystems kann beispielsweise durch eine Veränderung der Reihenfolge von Messungen eines oder mehrerer Sensoren realisiert sein.
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Insbesondere kann zur Veränderung der Eigenschaften des oder der Sensoren ein jeweiliger Sensor derart angesteuert werden, dass er bei einer Messung ein Signal mit einer oder mehreren Wellenlängen abgibt. Zum Beispiel können alle Sensoren zu einem Zeitpunkt ein Signal einer vorgegebenen Wellenlänge abgeben. Alternativ kann ein Sensor ein Signal einer Wellenlänge und zumindest ein anderer Sensor ein Signal einer anderen Wellenlänge abgeben. Ebenso können unterschiedliche Wellenlängen von einem Sensor zeitlich hintereinander abgegeben werden. Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass zur Veränderung der Eigenschaften des oder der Sensoren ein jeweiliger Sensor derart angesteuert wird, dass er bei einer Messung eine Pulsfolge oder Pulssequenz abgibt. Eine Pulssequenz kann z.B. eine Kombination von Pulsen oder Pulsfolgen sein. Es kann eine zeitliche Abhängigkeit zwischen den zwei Messvorgängen bestehen. Eine solche zeitliche Abhängigkeit ist nicht zwingend.
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Insbesondere kann im Verfahren auch der Einfluss der (auf die in bestimmter Weise) veränderten Wellenlänge des abgegebenen Signals auf eine von dem oder den Sensoren erfassten ersten Messwert, insbesondere einem aus der veränderten Wellenlänge resultierten ersten Reflektionswert, ermittelt werden, wobei das darauffolgende Ansteuern des Sensorsystems abhängig von dem ersten Messwert variiert wird.
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Eine weitere Alternative oder zusätzliche Ausgestaltung sieht vor, dass zur Veränderung der Eigenschaften des oder der Sensoren ein jeweiliger Sensor derart angesteuert wird, dass er eine Phase eines oder mehrerer Messimpulse verändert, und optional, die jeweils veränderten Phasen empfangener Messimpulse verarbeitet. Alternativ oder zusätzlich können zur Veränderung der Eigenschaften des oder der Sensoren ein jeweiliger Sensor derart angesteuert werden, dass er eine Phase eines oder mehrerer Messimpulse verändert, und optional, die jeweils veränderten Phasen empfangener Messimpulse verarbeitet.
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Durch diese Ausgestaltungen kann vorgesehen sein, mehrere Arten von Sensoren (z.B. Ultraschallsensoren, unterschiedliche Radare, lichtemittierende Sensoren wie Laserscanner oder LED-Sensoren) unterschiedlich anzusteuern. Dabei kann ein Mess-Modus im Hinblick auf Wellenlänge, Phase, Pulsfolge oder gar das Messverfahren verändert werden. Dies bedeutet, abhängig von der erkannten Umfelderfassungssituation verändern ein oder mehrere Sensoren ihre Eigenschaften, so dass korrekte oder zumindest der Realität besser entsprechende Messdaten daraus resultieren. Dadurch können konkrete, in einer bestimmten Situation auftretende und durch Messung bedingte Fehler vermieden werden. Solche Fehler sind beispielsweise spezielle Echos, ein Übersprechen der Sensoren oder Reflektionen.
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Abhängig von räumlich ermittelten Daten kann die Messreihenfolge von Ultraschallsensoren verändert werden, dass Störungen bei einer Kreuzechomessung oder andere Artefakte bzw. physikalische Effekte reduziert werden, die für bestimmte Sensierungssituationen bzw. Arten von Sensierungssituationen typisch sind.
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Auch ein räumlicher Erfassungsbereich eines oder mehrerer Sensoren, z.B. eine Elevation von Radar-Sensoren, kann variiert werden. Dadurch kann eine gezieltere Erfassung bestimmter räumlicher Bereiche, insbesondere zur Vermeidung von Störungen, erfolgen.
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Gemäß einer weiteren zweckmäßigen Ausgestaltung wird durch die Steuerungsinformation eine abwechselnde, insbesondere zeitlich alterierende, Veränderung der Eigenschaften des oder der Sensoren und/oder des Messverhaltens initiiert. Um das Ergebnis und Verarbeitung der Messwerte der Sensoren des Sensorsystems weiter zu verbessern, ist es zweckmäßig, innerhalb derselben Umfelderfassungssituation zwischen zwei oder mehreren, unterschiedlichen Messverfahren des Sensorsystems oder einer wiederholten Veränderung der Eigenschaften zumindest eines Sensors zu wechseln. Dieser Wechsel erfolgt vorzugsweise selbsttätig, beispielsweise beim Vorliegen einer besonderen Art einer Umfelderfassungssituation. Beispielsweise kann hierzu ein Sensorsystem, das als Sensoren vier Seitenradarsensoren und acht bis zwölf Ultraschallsensoren umfasst, in einen Modus versetzt werden, der für die Umfelderfassungssituation bessere Ergebnisse liefert.
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Das Sensorsystem kann beispielsweise im Sekundentakt zwischen zwei verschiedenen Messmodi wechseln, wobei jeder Messmodus unterschiedliche Stärken und Schwächen aufweist. Die resultierenden Messdaten der zumindest zwei verschiedenen Messmodi werden in einem Verarbeitungsschritt derart miteinander verglichen und/oder fusioniert, das die Stärken beider Messmodi hervorgehoben und/oder die Schwächen im Hinblick auf Fehleranfälligkeit, Nicht-Linearität und dergleichen, zumindest teilweise kompensiert oder zumindest abgeschwächt werden. Dabei kann beispielsweise die Performanz eines Sensors oder Sensortyps des Fahrzeugs berücksichtigt werden. Ebenso ist die Berücksichtigung von Lerndaten möglich.
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Gemäß einer weiteren zweckmäßigen Ausgestaltung kann vorgesehen sein, die resultierenden Messwerte des Sensorsystems, die in unterschiedlichen Messphasen bzw. unterschiedlichen Messmodi erfasst wurden, miteinander zu vergleichen und zusammenzuführen.
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Gemäß einer zweckmäßigen Ausgestaltung wird im Verfahren abhängig von den Messwerten zumindest eines ersten Sensors und/oder abhängig von aus den Messwerten eines oder mehrerer erster Sensoren des Sensorsystems ermittelten Daten ein bestimmtes Muster erkannt, und abhängig von dem erkannten Muster erfolgt ein Erkennen und/oder zumindest ein Rückschluss auf die vorgegebene Umfelderfassungssituation, insbesondere zumindest eine Klasse der Umfelderfassungssituation.
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Daraufhin kann, insbesondere abhängig von dem zumindest einen Rückschluss auf die vorgegebene Umfelderfassungssituation eine Steuerungsinformation zum Ansteuern des zumindest eines ersten Sensors und/oder zumindest eines zweiten Sensors des Sensorsystems des Fahrzeugs ermittelt werden. Dabei können der oder die ersten Sensoren und der oder die zweiten Sensoren ein gleicher oder unterschiedlicher Sensor oder Sensortyp sein.
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Ein solches Muster kann anhand eines Amplitudenverlaufs, eines Phasenverlaufs, einer Signalform, einer Abhängigkeit von einem zeitlichen Verhalten zumindest eines Messwerts und/oder Unterbrechungen der Messwerte zumindest eines der Sensoren und/oder aus den Messwerten eines oder mehrerer Sensoren des Sensorsystems ermittelten Daten erkannt werden.
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Daraufhin kann abhängig von dem erkannten Muster der Rückschluss auf die vorgegebene Umfelderfassungssituation ermittelt werden. Ein solcher Rückschluss kann insbesondere eine Klassifikation der Umfelderfassungssituation und/oder ein Ausschluss einer oder mehrerer bestimmter Umfelderfassungssituationen, bevorzugt ein Zuordnen zu einer bestimmten Umfelderfassungssituation, oder eine vorgegebene Klasse der Umfelderfassungssituation sein.
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Dabei kann ein Muster abhängig von den Messwerten des oder der ersten Sensoren erkannt werden, was auf eine bestimmte Sensierungs-Ungenauigkeit hindeutet, und daraufhin das Ansteuern eines zweiten Sensors, derart erfolgen, dass die zumindest abhängig von dem zweiten Sensor ermittelten Daten zum Betreiben zumindest einer Fahrzeugfunktion zumindest teilweise korrigiert werden.
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Alternativ oder zusätzlich kann eine Objektkonstellation beim Annähern an eine enge Durchfahrt aus zwei verschiedenen Winkeln, welche durch jeweilige Sequenzen von Positionen des Fahrzeugs relativ zu der Objektkonstellation ermittelt wird, als zwei unterschiedliche Umfelderfassungssituationen gelten bzw. im Verfahren als unterschiedliche Umfelderfassungssituationen erkannt werden und entsprechend unterschiedlich verarbeitet werden.
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In einem Beispiel des Verfahrens kann bei einer Annäherung des Fahrzeugs zu der Objektkonstellation mit einer ersten Annäherungstrajektorie, eine erste Steuerungsinformation ermittelt werden, die z.B. einen Einfluss eines oder mehrerer Sensoren, z.B. Ultraschallsensoren in der Umfelderfassung reduziert, die bei einer solchen Annäherungstrajektorie Fehler verursachen würden. Bei einer Annäherung gemäß einer zweiten Annäherungstrajektorie kann eine zweite Steuerungsinformation ermittelt, die eine Veränderung der Ansteuerung des oder der Ultraschallsensoren bewirkt und die resultierenden Werte optional mit weiteren Sensordaten fusioniert, um die verbesserten Messergebnisse zu erreichen bzw. bestätigen zu lassen.
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Gemäß einer weiteren zweckmäßigen Ausgestaltung wird eine Information über eine Beweglichkeit zumindest eines durch das Sensorsystem messtechnisch erfassten Objekts verarbeitet. Insbesondere kann eine Umfelderfassungssituation anhand der Annäherungstrajektorie erkannt werden. Gleichzeitig ist die Erfassung der Beweglichkeit zumindest eines der zu sensierenden Objekte möglich. Eine Annäherungstrajektorie kann sich auf eine relative Trajektorie zwischen dem Fahrzeug bzw. dessen Sensor(en) und eine Objektkonstellation beziehen. Eine Beweglichkeit eines Objekts kann im Verfahren anhand der (anderweitig ermittelten, a-priori bekannten oder zugeordneten) Objektklasse erfolgen.
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Gemäß einer weiteren zweckmäßigen Ausgestaltung wird die Steuerungsinformation abhängig von Daten eines energieversorgungsfreien Datenträgers, welcher in dem sensorisch erfassten Umfeld des Fahrzeugs angebracht und/oder angelernt ist, ermittelt. Ein energieversorgungsfreier Datenträger kann ein passiver Chip zur drahtlosen Nahfeldkommunikation, insbesondere ein RFID-Chip oder ein maschinenlesbarer Code sein.
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Ein RFID-Chip kann in einer gewünschten Weise programmiert werden. Insbesondere kann diesem eine von mehreren zur Auswahl stehenden Umfelderfassungssituationen zugeordnet werden, wie z.B. es liegt eine enge Durchfahrt vor, es liegt eine Parksituation vor, der Parkplatz weist keine Begrenzungen auf. Ebenso kann der RFID-Chip die Information tragen, dass an der Stelle des energieversorgungsfreien Datenträgers eine Erfassung mit einem Sensor des Fahrzeugsystems nicht möglich ist oder ggf. mit Schwierigkeiten verbunden ist.
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Beispielsweise kann der maschinenlesbare Code als QR-Code ausgestaltet sein. Ein QR-Code kann beispielsweise mit Hilfe einer standarisierten Software ausgelesen werden, sobald der QR-Code durch eine Kamera des Fahrzeugs erkannt wird. Ein solcher Code kann auch mit einem Endgerät eines Nutzers ausgelesen und geprüft werden. Ein maschinenlesbarer Code, der Kontraste in einem Infrarot-Spektrum, die von der gespeicherten Information abhängen, aufweist, ist vorteilhaft, da dieser Vergleich zu einem Code im sichtbaren Licht eine bessere Resistenz gegen Verschmutzung aufweist. Ebenso kann dieser bei schlechten Lichtverhältnissen besser erfasst werden.
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Ebenso kann der energieversorgungsfeie Datenträger einer Kombination aus einem passiven Chip zur drahtlosen Nahfeldkommunikation und einem maschinenlesbaren Code bestehen.
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Beispielsweise kann ein solcher energieversorgungsfreie Datenträger an verschiedenen Stellen platziert werden, an denen eine, wie oben beschriebene, schwierige Umfelderfassungssituation gegeben ist. Mit Hilfe eines Kennzeichners kann einem energieversorgungsfreien Datenträger ein bestimmter Ort zugeordnet werden. Die Zuordnung aus Kennzeichnung des energieversorgungsfreien Datenträgers und Ort kann in einem Datensatz hinterlegt werden. Die Daten des Datensatzes können durch die Recheneinheit des Sensorsystems ausgelesen werden. Dazu kann die Datenbank durch einen Lernprozess durch das Fahrzeug eingelernt werden. Ebenso kann die Datenbank außerhalb des Fahrzeugs gespeichert sein, so dass durch eine Kommunikation zwischen der Recheneinheit des Fahrzeugs und der Datenbank ein entsprechender Austausch der Daten erfolgt.
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Mit Hilfe einer typischen Leseentfernung handelsüblicher passiver Chips zur drahtlosen Nahfeldkommunikation kann eine Annäherung des Fahrzeugs zu der mit einem energieversorgungsfreien Datenträger gekennzeichneten Stelle oder Objekt auf weniger als 20 m, 15 m, 10 m, 5 m, 3 m, 1 m ermittelt werden.
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Gemäß einer weiteren zweckmäßigen Ausgestaltung umfasst das Sensorsystem Mittel zur Ausführung einer Sensorfusion, wobei abhängig von dem sensorisch erfassten Umfeld des Fahrzeugs und/oder von der ermittelten Steuerungsinformation die Fusion der Messwerte von zumindest zwei Sensoren des Sensorsystems variiert wird. Insbesondere kann eine Zuordnung von Messwerten eines oder mehrerer Sensoren zueinander und/oder zu bestimmten Objekten oder ausgewählten Raumbereichen des Umfelds durchgeführt werden. Alternativ oder zusätzlich kann eine Gewichtung von Messwerten zumindest zweier Sensoren beim Ermitteln zumindest eines fusionierten Messwerts durchgeführt werden. Weiter alternativ oder zusätzlich kann ein Zeitversatz zwischen den zu fusionierenden Messwerten zwischen zumindest zwei Sensoren verarbeitet werden. Dabei können logische und/oder quantitative Zusammenhänge des Fusionsverfahrens angepasst werden.
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Gemäß einer weiteren zweckmäßigen Ausgestaltung wird eine Voraussage zum Eintritt der vorgegebenen Umfelderfassungssituation für die nahe Zukunft ermittelt. Weiter wird eine, insbesondere vorausschauende Vorschrift zur Veränderung der Eigenschaften des oder der Sensoren und/oder des angewandten Messverfahrens ermittelt.
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Gemäß einer weiteren zweckmäßigen Ausgestaltung werden die folgenden weiteren Schritte durchgeführt: Ermitteln, dass die vorgegebene Umfelderfassungssituation innerhalb eines vorgegebenen Zeitraums, insbesondere im Sekundenbereich, eintreten wird; Ermitteln der Steuerungsinformation zum Ansteuern des Sensorsystems des Fahrzeugs in Abhängigkeit von der erkannten, vorgegebenen Umfelderfassungssituation und zumindest einer Zeitinformation, auf die sich diese bezieht; Variieren des Sensorsystems des Fahrzeugs oder einer mit dem Sensorsystem zusammenhängenden Fahrzeugfunktion abhängig von der Steuerungsinformation und der Zeitinformation.
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Die Ermittlung, dass die vorgegebene Umfelderfassungssituation innerhalb eines vorgegebenen Zeitraums kann aus Informationen über ein bestimmtes Manöver des Fahrzeugs, das aktuell durchgeführt wird oder dessen Durchführung beabsichtigt ist, erfolgen. Ein bestimmtes Manöver kann durch die Fahrzeugbedienung durch den Fahrer erkannt werden, wie z.B. das Einlegen des Rückwärtsgangs, des Lenkeinschlags, einer Bediensequenz usw.
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Durch diese Ausgestaltung kann vor dem Eintreten der Umfelderfassungssituation der Steuerungsparameter zur Ansteuerung des Sensorsystems ermittelt werden. Das angewandte Messverfahren kann entsprechend der Planung, welche eine Zeitinformation oder eine Zeitsequenz umfasst, durchgeführt werden.
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Die Erfindung betrifft gemäß einem zweiten Aspekt ein Computerprogrammprodukt, das direkt in den internen Speicher eines digitalen Rechners geladen werden kann und Softwarecodeabschnitte umfasst, mit denen die Schritte gemäß dem oben beschriebenen Verfahren ausgeführt werden, wenn das Produkt auf einem Rechner läuft. Bei dem Rechner handelt es sich insbesondere um eine Recheneinheit eines Fahrzeugs. Das Computerprogrammprodukt kann auf einem Speichermedium, wie z.B. einem USB-Speicherstick, einer DVD, einer CD-ROM, einer Festplatte oder dergleichen, gespeichert sein. Ebenso kann das Computerprogrammprodukt über eine Kommunikationsverbindung (drahtlos oder drahtgebunden) übertragbar sein.
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Gemäß einem dritten Aspekt umfasst die Erfindung eine Vorrichtung zur Adaption eines zumindest einen Sensor umfassenden Sensorsystems eines Fahrzeugs an ein durch das Sensorsystem erfasstes Umfeld. Die Vorrichtung umfasst ein erstes Mittel zum Erkennen einer vorgegebenen Umfelderfassungssituation, um beim Vorliegen der Umfelderfassungssituation eine sensorische Erfassung des Umfelds des Fahrzeugs durchzuführen; ein zweites Mittel zum Ermitteln einer Steuerungsinformation zum Ansteuern des Sensorsystems des Fahrzeugs in Abhängigkeit von der erkannten, vorgegebenen Umfelderfassungssituation; und ein drittes Mittel zum Ansteuern des Sensorsystems des Fahrzeugs derart, dass die im Zusammenhang mit der erkannten Umfelderfassungssituation erfassten oder zu erfassenden Messwerte zumindest eines der Sensoren und/oder aus den Messwerten eines oder mehrerer Sensoren des Sensorsystems ermittelte Daten zum Betreiben zumindest einer Fahrzeugfunktion zumindest teilweise korrigiert werden.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist die gleichen Vorteile auf, wie diese oben in Verbindung mit dem erfindungsgemäßen Verfahren beschrieben wurden.
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Bei dem Fahrzeug kann es sich insbesondere um ein Kraftfahrzeug oder etwa ein Zweirad, z.B. ein Motorrad, handeln. Des Weiteren kann das Verfahren auch auf Wasserfahrzeuge oder Luft- oder Raumfahrzeuge angewandt werden.
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Besonders bevorzugt ist dabei die Vorrichtung zusammen mit einem Fahrerassistenzsystems des Fahrzeugs ausgebildet und/oder die Recheneinheit der Vorrichtung entspricht zugleich auch der Recheneinheit des Fahrerassistenzsystems. Ferner kann die Vorrichtung eine oder mehrere weitere, z.B. innerhalb der Fahrzeugsensoren, verbaute Steuereinheiten umfassen.
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Die Vorrichtung kann weitere Mittel zur Durchführung des Verfahrens der oben beschriebenen Art umfassen.
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Die Erfindung wird nachfolgend näher anhand eines Ausführungsbeispiels in der Zeichnung erläutert.
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Es zeigen:
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1 einen schematischen Ablaufplan des erfindungsgemäßen Verfahrens; und
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2 eine schematische Darstellung eines zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens eingerichteten Fahrzeugs in einer Draufsicht, das beispielhaft in einen Parkplatz mit seitlichen Begrenzungswänden und einer vorderen Begrenzungswand einparkt.
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1 zeigt den schematischen Ablauf des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Adaption eines zumindest einen Sensor umfassenden Sensorsystems eines Fahrzeugs an ein durch das Sensorsystem erfasstes Umfeld. In einem ersten Schritt S1 erfolgt ein Erkennen einer vorgegebenen Umfelderfassungssituation mit Mitteln des Fahrzeugs. Dadurch kann beim Vorliegen der Umfelderfassungssituation eine sensorische Erfassung des Umfelds des Fahrzeugs durchgeführt werden. Das Erkennen der vorgegebenen Umfelderfassungssituation kann aus einer Information über ein bestimmtes Manöver, das aktuell durchgeführt wird oder von dem erkannt wird, dass es in Kürze durchgeführt werden soll, ermittelt werden. Ein solches Manöver kann beispielsweise ein, wie in 2 gezeigtes, Parkmanöver sein. Ebenso fallen hierunter ein Rangiermanöver oder ein Wendemanöver sowie eine Engstellendurchfahrt. Das Erkennen kann z.B. durch bestimmte Bedienvorgänge bzw. Fahrerhandlungen erfolgen. Beispielsweise kann das Einlegen eines Rückwärtsgangs, z.B. in Verbindung mit einem bestimmten Lenkeinschlag, oder allgemein eine Bediensequenz von Bedienelementen des Fahrzeugs, zum Erkennen des Manövers führen. Daraus kann dann die Umfelderfassungssituation erkannt werden.
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Bei der Umfelderfassungssituation handelt es sich um eine Situation, die eine erhöhte Komplexität oder einen erhöhten Schwierigkeitsgrad für eine sensorische Erfassung und/oder für die damit zusammenhängende Funktion der Messwertverarbeitung der Sensoren darstellt. Dies bedeutet, unter einer Umfelderfassungssituation ist ein bestimmter Anwendungsfall zu verstehen, der z.B. wiederholt zu Fehlern des Sensorsystems und damit zusammenhängenden Funktionsfehlern eines Fahrerassistenzsystems, eines Fahrerinformationssystems oder einer Fahrerdynamikfunktion führt.
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Die vorgegebene Umfelderfassungssituation kann durch ein oder mehrere Objekte mit einer bestimmten Beschaffenheit gekennzeichnet sein. Ebenso ist unter einer vorgegebenen Umfeldsituation eine bestimmte Objektkonstellation (Konstellation bzw. Anordnung von beweglichen und/oder unbeweglichen Objekten), insbesondere in einer bestimmten räumlichen Relation zum Fahrzeug, bzw. zumindest einem Sensor des Fahrzeugs zu verstehen. Darunter fallen auch bestimmte Randbedingungen im Umfeld des Fahrzeugs, die für die Erfassung von Messwerten mittels eines oder mehrerer Sensoren des Sensorsystems relevant sind, wie z.B. Helligkeit bzw. Dunkelheit, Schnee, Nebel oder das Vereisen einzelner oder mehrerer Sensoren.
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Beispielsweise stellt das Einparken bzw. Ausparken in einen mit Seitenwänden begrenzten Stellplatz (siehe 2) eine solche vorgegebene Umfelderfassungssituation dar, bei welcher einzelne Sensoren oder das Sensorsystem des Fahrzeugs im Ganzen unter Umständen zu fehlerhaften Berechnungen führen können, welches beispielsweise zu einer Berührung des Fahrzeugs mit einer der Seitenwände führt. Dies kann beispielsweise bei durch Schneeregen oder Schnee verschmutzten Ultraschallsensoren des Fahrzeugs auftreten.
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2 zeigt eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs 10, mit welchem eine Implementierung des hier beschriebenen Verfahrens ermöglicht wird. Das Fahrzeug 10 umfasst eine Recheneinheit 11. Die Recheneinheit 11 ist zum Austausch von Daten mit Sensoren eines Sensorsystems 12 verbunden. Das Sensorsystem 12 umfasst lediglich beispielhaft im vorderen Bereich des Fahrzeugs eine Anzahl an Ultraschallsensoren 13, ..., 18, die seitlich und am vorderen Stoßfänger des Fahrzeugs verteilt sind, einen Radarsensor 19 im Bereich des vorderen Stoßfängers sowie eine Stereokamera 20 im Bereich des Innenspiegels. Das Fahrzeug kann darüber hinaus weitere Sensoren umfassen, die von einem anderen Sensortyp sind und/oder an anderen Stellen des Fahrzeugs angeordnet sind. Das Fahrzeug 10 ist im Begriff in einen Stellplatz, z.B. eine Garage 30, zu fahren. Die Garage 30 weist (aus Sicht des Fahrers) eine linke Seitenwand 31, eine rechte Seitenwand 32 sowie eine Stirnwand 35 auf. Entlang der linken Seitenwand 31 und der rechten Seitenwand 33 sowie im Bereich der Stirnwand 35 sind nachfolgend näher beschriebene Datenträger 36 angeordnet, welche zur Adaption des Sensorsystems des Fahrzeugs 10 genutzt werden (können). Bei der Annäherung des Fahrzeugs 10 an die Garage und beim Einfahren in die Garage ergibt sich in diesem Beispiel entsprechend des Annäherungswinkels ein Abstand 33 zwischen der linken Fahrertür und der linken Seitenwand 31 und ein Abstand 34 zwischen dem vorderen rechten Stoßfänger und der rechten Seitenwand 32. Typischerweise wird mit Hilfe der Ultraschallsensoren 13, ..., 18 dem Fahrer eine Visualisierung zur Verfügung gestellt, die die Annäherung an für das Fahrzeug gefährliche Begrenzungen wiedergibt. Im Falle eines, z.B. durch Nassschnee, verschmutzten Ultraschallsensors 14 oder der ungünstigen Anordnung des Ultraschallsensors 18 können die Abstände 33, 34 unter Umständen nicht mehr korrekt ermittelt werden. Hier setzt das nachfolgend beschriebene Verfahren an.
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In einem zweiten Schritt S2 wird eine Steuerungsinformation zum Ansteuern des Sensorsystems des Fahrzeugs 10 ermittelt. Die Steuerungsinformation kann durch die Recheneinheit 11 des Fahrzeugs 10 ermittelt werden. Die Recheneinheit 11 ist hierzu zum Empfang und der Verarbeitung der von den Sensoren 13, ..., 20 des Sensorsystems 12 bereitgestellten Messwerte ausgebildet. Bei der Steuerungsinformation handelt es sich um eine quantitative Information und/oder eine Anzahl an unterschiedlichen Parametern, welche die Art der Messung, die Dauer der Messung oder die Parameter der Messung der Sensoren 13, ..., 20 modifizieren. Die Steuerungsinformation umfasst auch solche Informationen, welche die der Messung nachgeschaltete Verarbeitung der Messwerte durch die Recheneinheit 11 umfassen. Die Steuerungsinformation ist derart, dass einzelne oder mehrere Parameter einzelner oder mehrerer Sensoren des Sensorsystems 12 die verbesserte Erfassung der in Schritt S1 ermittelten, vorgegebenen Umfelderfassungssituation ermöglichen.
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In einem Schritt S3 erfolgt das Ansteuern des Sensorsystems 12 zur Korrektur von Messwerten der Sensoren 13, ..., 20 oder verarbeiteten Messwerten des Sensorsystems 12 unter Verwendung der Steuerungsinformation. Mit Hilfe der Steuerungsinformation werden somit Eigenschaften eines oder mehrerer der Sensoren 13, ..., 20 des Sensorsystems 12 und/oder ein angewandtes Messverfahren des Sensorsystems 12 verändert. Beispielsweise kann eine Veränderung für die Dauer und/oder in einer quantitativen Abhängigkeit der ermittelten Umfelderfassungssituation erfolgen. So kann beispielsweise im Falle der Ultraschallsensoren 13, ..., 20, des Radarsensors 19 oder einem Licht emittierenden Sensor eine Sensierung mit einer gegenüber dem Normalfall unterschiedlichen Wellenlänge erfolgen. Ebenso ist es möglich, eine Messung mit einer oder mehreren Wellenlängen durchzuführen. Dabei können einzelne Sensoren des Sensorsystems zu einem Zeitpunkt Signale einer bestimmten Wellenlänge abgeben. Alternativ können zu dem bestimmten Zeitpunkt Sensoren auch Signale unterschiedlicher Wellenlänge abgeben. Ebenso ist es möglich, ein oder mehrere Sensoren derart anzusteuern, dass zeitlich hintereinander Messungen mit mehreren Wellenlängen durchgeführt werden.
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Gleichfalls kann eine Messung unter Verwendung einer Pulsfolge oder einer Pulssequenz durchgeführt werden. Dabei kann eine Kombination und/oder zeitliche Abhängigkeit zwischen mehreren Messvorgängen hergestellt werden. Alternativ oder zusätzlich kann die Phase eines oder mehrerer Messimpulse verändert werden, einschließlich der Berücksichtigung der jeweils veränderten Phase der empfangenen Impulse. Zum Beispiel kann abhängig von den räumlich ermittelten Daten der erkannten Umfelderfassungssituation die Messreihenfolge von Ultraschallsensoren verändert werden, derart, dass Störungen bei einer Kreuzechomessung oder andere Artefakte bzw. physikalische Effekte reduziert werden, die für bestimmte Messsituationen bzw. Arten von Messsituationen typisch sind.
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Dies bedeutet, abhängig von der Ermittlung der Steuerinformation verändern ein oder mehrere Sensoren 13, ..., 20 des Sensorsystems 12 ihre Eigenschaften, so dass für die erkannte vorgegebene Umfelderfassungssituation korrekte oder zumindest der Realität besser entsprechende Messdaten resultieren. Dadurch können messtechnisch bedingte Erfassungsfehler, wie das erwähnte spezielle Echo, das Übersprechen einzelner Sensoren oder besondere Reflexionen, vermieden werden.
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Die Steuerungsinformation kann darüber hinaus eine abwechselnde, zeitlich alternierende Veränderung der Eigenschaften eines oder mehrerer der Sensoren 13, ..., 20 und/oder des zur Auswertung der Messdaten verwendeten Messverfahrens umfassen. Innerhalb derselben Umfelderfassungssituation werden gemäß dieser Ausgestaltung zwei oder mehrere Messverfahren mit Hilfe des Sensorsystems 12 durchgeführt. Dabei kann eine wiederholte Veränderung der Eigenschaften zumindest eines Sensors 13, ..., 20 in Bezug auf die Umfelderfassungssituation vorgenommen werden. Beispielsweise kann das Sensorsystem 12 in vorgegebenen Zeitabständen, z.B. im Sekundentakt, in zumindest zwei Messmodi versetzt werden, die jeweils unterschiedliche Messprinzipien und damit unterschiedliche Stärken und Schwächen aufweisen. Die resultierenden Messdaten werden miteinander verglichen. Dabei kann eine Fusion der Messdaten erfolgen, so dass die Stärken beider Messmodi genutzt werden, während die Schwächen kompensiert oder abgeschwächt werden.
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Das vorgeschlagene Verfahren lässt sich auf verschiedene Arten realisieren. In einer ersten Variante erfolgt die Erkennung der Umfelderfassungssituation, anschließend die Ansteuerung des Sensorsystems, um für die weitere Bearbeitung der von den Sensoren des Sensorsystems gelieferten Daten von Beginn an verbesserte Messwerte zu erhalten.
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In einer zweiten Variante wird das Sensorsystem angesteuert und, ggf. abhängig von den erfassten Sensorwerten, die Umfelderfassungssituation erkannt. Im Ergebnis können die Messwerte oder die aus den Messwerten gewonnenen Daten des Sensorsystems korrigiert werden.
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Die dritte Variante stellt eine Kombination aus der ersten und der zweiten Variante dar. Zunächst erfolgt eine Anwendung der zweiten Variante bis die Umfelderfassungssituation erkannt ist. Bis zu diesem Zeitpunkt liegen lediglich korrigierte Werte vor. Dann erfolgt die Anwendung der ersten Variante, um den oder die Sensoren des Sensorsystems für bessere Messwerte geeignet anzusteuern.
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Hierzu kann beispielsweise bei der in 2 gezeigten Ein-/Ausparksituation eine Messung mittels der Ultraschallsensoren 13, ..., 20 sowie der Auswertung eines Stereokamerabilds der Kamera 20 erfolgen.
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Verbessert werden kann die Ermittlung der Steuerungsinformation dadurch, dass berücksichtigt wird, aus welcher relativen Position, z.B. aus welcher Distanz, mit welchem Versatz und welchem Winkel, das Fahrzeug sich in Relation zu einer bestimmten Konstellation von Objekten befindet und wie schnell es sich diesen Objekten annähert. Dadurch ist es möglich, beim Erkennen der vorgegebenen Umfelderfassungssituation abhängig davon, in welcher Weise sich das Fahrzeug der Umgebung nähert, mit unterschiedlichen Steuerungsinformationen zu begegnen. Beispielsweise wird bei einer ersten Annäherungstrajektorie eine erste Steuerungsinformation ermittelt, die den Einfluss einzelner oder der Ultraschallsensoren 13, ..., 20 in der Umfelderfassung reduziert, die bei einer solchen Annäherungstrajektorie Fehler verursachen würde. Bei einer Annäherung mit einer zweiten Annäherungstrajektorie an das gleiche Umfeld wird demgegenüber eine zweite Steuerungsinformation ermittelt, die eine Veränderung der Messung der Ultraschallsensoren 13, ..., 20 bewirkt. Resultierende Werte können zugleich mit weiteren Sensordaten des Radarsensors 19 und/oder der Kamera 20 fusioniert werden. Darüber hinaus kann es zweckmäßig sein, wenn darüber hinaus eine Beweglichkeit des oder der Objekte der Umgebung durch das Fahrzeug messtechnisch erfasst und bei der Ermittlung der Steuerungsinformation berücksichtigt wird. In 2 sind keine solchen beweglichen Objekte dargestellt.
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Um die Ermittlung der Steuerungsinformation weiter zu verbessern, können alternativ oder zusätzlich Daten der energieversorgungsfreien Datenträger 36, welche in dem sensorisch erfassten Umfeld des Fahrzeugs 10 angebracht und/oder eingelernt sind, berücksichtigt werden. Unter einem energieversorgungsfreien Datenträger 36 ist ein passiver Chip zur Nahfeldkommunikation, insbesondere ein RFID-Chip, oder ein maschinenlesbarer Code zu verstehen. Auf dem passiven Chip enthaltene Informationen können passend zur Umgebung programmiert werden. Dies kann beispielsweise mit Hilfe einer App auf einem mobilen Endgerät (Anwendergerät, wie z.B. Smartphone, Smartwatch, Smart-Closes) erfolgen. Dadurch können bestimmten Umfelderfassungssituationen zugeordnete Daten auf dem passiven Chip hinterlegt werden, wie z.B. enge Durchfahrt, Parksituation, Parkplatz ohne Begrenzungen, eine Stelle, die von einem Fahrzeugradar, einer Kamera oder einem Ultraschallsystem nicht erfassbar ist oder eine Stelle, die fehlerhafte Daten wenigstens eines Sensors des Sensorsystems des Fahrzeugs verursacht.
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Der maschinenlesbare Code kann beispielsweise als QR-Code ausgestaltet sein. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass er Kontraste in einem Infrarot-Spektrum aufweist, die von der gespeicherten Information abhängen. Ein solcher QR-Code ist standardisiert und kann beispielsweise mit einem mobilen Endgerät ausgelesen und geprüft werden.
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Auch eine Kombination aus passivem chip- und maschinenlesbarem Code ist möglich.
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Wie in 2 dargestellt, kann eine Vielzahl von Datenträgern 36 in einem Umfeld des Fahrzeugs 10 angeordnet werden. Beispielhaft sind solche Datenträger 36 an der linken Seitenwand 31, der rechten Seitenwand 32 und der Stirnwand 35 der Garage 30 angeordnet. Anhand dieser Datenträger 36 kann der Recheneinheit 11 des Fahrzeugs eine Information bereitgestellt werden, mit welcher die messtechnisch erfassten Messwerte durch das Sensorsystem 12 adaptiert und/oder korrigiert werden können. Hierzu ist es gegebenenfalls zweckmäßig, jeden der Datenträger 36 mit einem speziellen Kennzeichner zu versehen und den Kennzeichner in einer durch die Recheneinheit 11 auslesbaren Datenbank zu hinterlegen. Dadurch kann die Recheneinheit eine schwierige Umfelderfassungssituation besser verarbeiten.
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Es kann ferner vorgesehen sein, die Umfelderfassungssituation vorausschauend zu erkennen, beispielsweise in den nächsten Sekunden. Dies kann aus Informationen über ein bestimmtes Fahrmanöver des Fahrzeugs ermittelt werden. Ebenso können hierzu in dem Datenträger enthaltene Informationen genutzt werden. Entsprechend kann eine Variation des Sensorsystems des Fahrzeugs oder eine mit dem Sensorsystem zusammenhängende Fahrzeugfunktion abhängig von der bereits beschriebenen Steuerungsinformation und einer in der Zukunft liegenden Zeitinformation erfolgen. Das Sensorsystem des Fahrzeugs wird somit darauf vorbereitet, eine Veränderung der Eigenschaften eines oder mehrerer Sensoren des Sensorsystems sowie das angewandte Messverfahren in der Zukunft durchzuführen. Insbesondere ist es auch möglich, die hierbei gewonnenen Daten über einen Kommunikationskanal an andere Fahrzeuge, welche in Kürze das entsprechende Umfeld passieren, zu übertragen. Es versteht sich, dass die entsprechenden Informationen durch das das Umfeld passierende Fahrzeug auch von einem das Umfeld vorher passierende Fahrzeug erhalten haben kann.
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Durch das vorgeschlagene Verfahren können Funktionslücken, insbesondere für Fahrerassistenzsysteme und/oder Fahrerinformationssysteme geschlossen werden. Das Verfahren ermöglicht eine im Vergleich zu einem „unfehlbaren“ Sensor sehr viel günstigere Lösung. Es ist kein großer Eingriff in die Wirkkette (bzw. Signalpfad) einer Fahrzeugfunktion notwendig.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Fahrzeug
- 11
- Recheneinheit
- 12
- Sensorsystem
- 13, ..., 18
- Ultraschallsensor
- 19
- Radarsensor
- 20
- Stereokamera
- 30
- Garage
- 31
- linke Seitenwand
- 32
- rechte Seitenwand
- 33
- Abstand zur linken Seitenwand
- 34
- Abstand zur rechten Seitenwand
- 35
- Stirnwand
- 36
- Datenträger
- S1
- Verfahrensschritt
- S2
- Verfahrensschritt
- S3
- Verfahrensschritt
