DE102017009497A1 - Method for detecting the environment of a vehicle - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erfassung der Umgebung eines Fahrzeugs (1) mit wenigstens einem in dem Fahrzeug (1) angeordneten Umgebungssensor (8) mit einem fahrzeugexternen Server (12), welcher mit dem Fahrzeug (1) in einer Telekommunikationsverbindung (11) steht, ferner mit einer in dem Fahrzeug (1) zugeordneten mobilen Tochtereinheit (2), welche mittels wenigstens eines weiteren Umgebungssensors (8, 9) Umgebungsinformationen erfasst, welche zumindest von Zeit zu Zeit an das Fahrzeug (1) übertragen werden.
Erfindungsgemäß ist es vorgesehen, dass über den wenigstens einen Umgebungssensor (8, 9) der mobilen Tochtereinheit (2) 3D-Umgebungsinformationen, die aktuelle Verkehrssituation und/oder die aktuelle Wettersituation als weitere Umgebungsinformationen erfasst werden, wonach die erfassten Umgebungsinformationen an das Fahrzeug (1) übermittelt werden, und wonach die erfassten Umgebungsinformationen über die Telekommunikationsverbindung (11) an den fahrzeugexternen Server (12) übermittelt werden.The invention relates to a method for detecting the surroundings of a vehicle (1) with at least one environment sensor (8) arranged in the vehicle (1) with a server (12) external of the vehicle, which is in a telecommunication connection (11) with the vehicle (1) , further comprising a mobile subsidiary unit (2) associated with the vehicle (1), which detects by means of at least one further environmental sensor (8, 9) environmental information which is transmitted to the vehicle (1) at least from time to time.
According to the invention, it is provided that 3D ambient information, the current traffic situation and / or the current weather situation are recorded as further environmental information via the at least one environmental sensor (8, 9) of the mobile subsidiary unit (2), according to which the detected environmental information is transmitted to the vehicle (1 ), and then the detected environmental information is transmitted via the telecommunication link (11) to the off-board server (12).
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erfassung der Umgebung eines Fahrzeugs nach der im Oberbegriff von Anspruch 1 näher definierten Art. Außerdem betrifft die Erfindung verschiedene Verwendungen eines derartigen Verfahrens.The invention relates to a method for detecting the environment of a vehicle according to the closer defined in the preamble of
Ein gattungsgemäßes Verfahren mit allen Merkmalen im Oberbegriff des Anspruchs ist im Wesentlichen aus der
Die Aufgabe der Erfinder besteht nun darin, ein derartiges Verfahren anzugeben, welches gegenüber dem im Stand der Technik beschriebenen Verfahren nochmals weiter verbessert ist.The object of the inventors is now to provide such a method, which is further improved over the method described in the prior art.
Erfindungsgemäß ist diese Aufgabe durch ein Verfahren mit den Merkmalen im Anspruch 1 und hier insbesondere im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltung und Weiterbildung ergeben sich aus den hiervon abhängigen Unteransprüchen. Bezüglich der Verwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens ergeben sich vorteilhafte Ausgestaltungen aus den Ansprüchen 6 bis 10.According to the invention this object is achieved by a method having the features in
Ähnlich wie bei dem Verfahren aus dem oben genannten gattungsgemäßen Stand der Technik, nutzt auch das erfindungsgemäße Verfahren eine mobile Tochtereinheit mit wenigstens einem weiteren Umgebungssensor, um die Reichweite des Umgebungssensors des Fahrzeugs selbst zu erhöhen. Dies ist im Rahmen von Assistenzsystemen für das Fahren des Fahrzeugs nutzbar. Hierfür kann das Fahrzeug beispielsweise autonom gefahren werden, oder auch von einer das Fahrzeug nutzenden Person ganz oder zumindest teilweise gesteuert werden.Similar to the method of the generic state of the art cited above, the method according to the invention also uses a mobile slave unit with at least one further environment sensor in order to increase the range of the surroundings sensor of the vehicle itself. This can be used within the framework of assistance systems for driving the vehicle. For this purpose, the vehicle can for example be driven autonomously, or even be controlled by a person using the vehicle completely or at least partially.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es so, dass über den wenigstens einen Umgebungssensor der mobilen Tochtereinheit 3D-Umgebungsinformationen, also Umgebungsinformationen, welche zusätzlich um Daten einer dritten Dimension, insbesondere durch Höhe, ergänzt worden sind, erfasst werden. Alternativ oder ergänzt hierzu kann eine aktuelle Verkehrssituation und/oder eine aktuelle Wettersituation erfasst werden. Diese Daten sind mittels einer mobilen Tochtereinheit, welche sich von dem Fahrzeug entfernen kann, entsprechend leicht und zuverlässig zu erfassen. Die von der mobilen Tochtereinheit erfassten Umgebungsinformationen werden dann an das Fahrzeug übermittelt und in dem Fahrzeug bei Bedarf entsprechend verarbeitet. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es ferner vorgesehen, dass nach der Übermittlung der Daten das Fahrzeug diese über die Telekommunikationsverbindung des Fahrzeugs an den fahrzeugexternen Server übermittelt werden. Die von der mobilen Tochtereinheit erfassten Daten stehen somit letztlich in Echtzeit oder zumindest zeitnah, je nach später noch beschriebener Ausführungsvariante der Datenübertragung, zur Verfügung und können an zahlreiche Nutzanwendungen übermittelt beziehungsweise für diese verwendet werden.In the method according to the invention, it is the case that 3D environment information, that is to say ambient information which has additionally been supplemented by data of a third dimension, in particular by height, is detected via the at least one environmental sensor of the mobile subsidiary unit. Alternatively or supplemented for this purpose, a current traffic situation and / or a current weather situation can be detected. This data can be detected easily and reliably by means of a mobile slave unit which can move away from the vehicle. The environmental information captured by the mobile child unit is then communicated to the vehicle and appropriately processed in the vehicle as needed. In the method according to the invention, it is further provided that after transmission of the data, the vehicle is transmitted to the vehicle-external server via the telecommunications connection of the vehicle. The data acquired by the mobile slave unit are thus ultimately available in real time or at least in a timely manner, depending on the embodiment variant of the data transmission described later, and can be transmitted to or used for numerous applications.
Dabei kann es vorgesehen sein, dass die mobile Tochtereinheit über eine Art Docking-Station an dem Fahrzeug verfügt, beispielsweise um ihre elektrischen Speicher zur selbsttätigen Bewegung der mobilen Tochtereinheit aufzuladen. Im Zuge dessen kann auch eine Datenverbindung hergestellt werden, wenn die mobile Tochtereinheit an der Docking-Station andockt. So kann beispielsweise immer dann, wenn die mobile Tochtereinheit an der Docking-Station des Fahrzeugs angedockt ist, die Übermittlung der in der mobilen Tochtereinheit erfassten Daten an das Fahrzeug erfolgen. Dies hat den Vorteil, dass es außerordentlich einfach, effizient und kostengünstig ist. Eine dauerhafte Verbindung zwischen dem Fahrzeug und der mobilen Tochtereinheit, beispielsweise eine Funkverbindung oder dergleichen, sind dann nicht notwendig. Insbesondere zur Übermittlung von Umgebungsinformationen wie der aktuellen Wettersituation und/oder der aktuellen Verkehrssituation ist dies ausreichend. Auch die Übermittlung von dreidimensionalen Umgebungsinformationen, welche beispielsweise später die Basis für Karteninformationen bilden sollen, können auf diese Art übermittelt werden. Entsprechende Nachteile durch die entstehende Zeitverzögerung sind hier kaum gegeben, sodass der Vorteil hinsichtlich des einfachen und robusten Aufbaus, sowie hinsichtlich der kosteneffizienten Gestaltung überwiegen.It may be provided that the mobile subsidiary unit has a kind of docking station on the vehicle, for example, to charge their electrical storage for the automatic movement of the mobile slave unit. In the course of this, a data connection can also be established if the mobile slave unit docks on the docking station. Thus, for example, whenever the mobile subsidiary unit is docked to the docking station of the vehicle, the transmission of the data recorded in the mobile slave unit to the vehicle takes place. This has the advantage that it is extremely simple, efficient and inexpensive. A permanent connection between the vehicle and the mobile daughter unit, such as a radio link or the like, are then not necessary. This is sufficient in particular for transmitting environmental information such as the current weather situation and / or the current traffic situation. Also, the transmission of three-dimensional environmental information, which should form the basis for map information later, for example, can be transmitted in this way. Corresponding disadvantages due to the resulting time delay are scarcely given here, so that the advantage in terms of simple and robust construction and in terms of cost-efficient design prevail.
Nichts desto trotz kann es gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Idee auch vorgesehen sein, die Übermittlung der Umgebungsinformationen der mobilen Tochtereinheit kontinuierlich vorzunehmen. So eine kontinuierliche Übermittlung, beispielsweise durch eine Nahfeldkommunikation, insbesondere einer Funkverbindung oder dergleichen, ermöglicht darüber hinaus die Übermittlung der Daten an das Fahrzeug in Echtzeit, sodass insbesondere die Ergänzung des wenigstens einen Umfeldsensors des Fahrzeugs durch die größere Reichweite des wenigstens einen Umfeldsensors der mobilen Tochtereinheit für sicherheitsrelevante Fahrsysteme wie beispielsweise ein Spurhalteassistent, ein Notbremsassistent oder dergleichen sicher und zuverlässig genutzt werden kann.Nevertheless, according to an advantageous development of the idea, it can also be provided to continuously carry out the transmission of the surroundings information of the mobile subsidiary unit. Such a continuous transmission, for example by a near field communication, in particular a radio link or the like, also allows the transmission of the data to the vehicle in real time, so that in particular the supplement of at least one environment sensor of the vehicle by the greater range of at least one environment sensor of the mobile subsidiary unit for safety-related driving systems such as a lane departure warning, an emergency brake assist or the like can be used safely and reliably.
Als mobile Tochtereinheiten lassen sich dabei verschiedenartige Einheiten nutzen. So ist es beispielsweise denkbar, unbemannte Land- oder Wasserfahrzeuge zu nutzen um die zusätzlichen Umgebungsinformationen zu sammeln. Besonders einfach und effizient ist jedoch ein unbemanntes Luftfahrzeug, also eine sogenannte Drohne. Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es daher vorgesehen, dass eine Drohne als mobile Tochtereinheit genutzt wird. Eine solche Drohne bietet insbesondere zur Erfassung von Höhendaten und durch die Möglichkeit entsprechend hoch zu fliegen und damit einen guten Überblick über die Verkehrssituation zu erlangen, entscheidende Vorteile beim Sammeln von Umgebungsinformationen, welche dann verschiedenartigen Nutzanwendungen zur Verfügung gestellt werden können.As mobile subsidiary units, various units can be used. So it is conceivable, for example, to use unmanned land or water vehicles to collect the additional environmental information. However, an unmanned aerial vehicle, ie a so-called drone, is particularly simple and efficient. According to an advantageous embodiment of the method according to the invention, it is therefore provided that a drone is used as a mobile daughter unit. Such a drone offers decisive advantages in collecting environmental information, in particular for recording altitude data and the possibility of correspondingly high fly speeds and thus gaining a good overview of the traffic situation, which can then be made available to a variety of useful applications.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Idee ist es vorgesehen, dass der wenigstens eine Umgebungssensor der mobilen Tochtereinheit Sensoren zur Erfassung von Wetter- und/oder Umweltdaten umfasst, über welche zumindest einer der nachfolgenden Werte erfasst wird:
- – Temperatur
- – Luftdruck;
- – Luftfeuchtigkeit;
- – Helligkeit;
- – Lärmbelastung;
- – Niederschlag;
- – Sichtweite;
- – Windgeschwindigkeit und/oder
- – Partikelbelastung.
- - temperature
- - air pressure;
- - humidity;
- - brightness;
- - noise pollution;
- - precipitation;
- - visibility;
- - Wind speed and / or
- - Particle load.
Hierdurch lassen sich entsprechende Wetter- und/oder Umweltdaten direkt messen, beziehungsweise relativ zu der mobilen Tochtereinheit messen, sodass beispielsweise bei der aktuellen Windgeschwindigkeit die jeweilige Geschwindigkeit und Bewegungsrichtung der mobilen Tochtereinheit entsprechend berücksichtig werden muss, sodass sich hieraus letztlich mittelbar die Windgeschwindigkeit ermitteln lässt. Auf Basis dieser Daten können Wetter- und Umweltvorhersagen verbessert werden, sodass beispielsweise die aktuelle Wettersituation in eine Geschwindigkeitsregelung für ein zumindest teilweise autonom fahrendes Fahrzeug mit eingehen kann.In this way, corresponding weather and / or environmental data can be measured directly, or measured relative to the mobile daughter unit, so that, for example, the respective speed and direction of movement of the mobile daughter unit must be taken into account accordingly at the current wind speed, so that ultimately the wind speed can be determined indirectly from this. On the basis of these data, weather and environmental forecasts can be improved so that, for example, the current weather situation can be included in a speed control for an at least partially autonomously driving vehicle.
Eine weitere sehr vorteilhafte Umsetzung des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht es dabei vor, dass der wenigstens eine Umgebungssensor der mobilen Tochtereinheit Bilddaten erfasst und daraus Verkehrsrelevante Umfeldinformationen ableitet. Über solche Bilddaten, beispielsweise Standbilder, welche in vorgegebenen Zeitabständen erfasst werden, oder auch Videobilder lässt sich eine Vielzahl an Umgebungsinformationen ableiten. Darunter können insbesondere verkehrsrelevante Informationen sein. So erlauben die Bilddaten beispielsweise über die Anzahl und die Geschwindigkeit von Fahrzeugen Aussagen über den Verkehrsfluss. Darüber hinaus ist es möglich, beispielsweise anhand ein- und ausgeschalteter Lichter und/oder Scheibenwischer, Daten über die Helligkeit und den Niederschlag zu sammeln. Außerdem lassen sich Verkehrszeichen und Verkehrsschilder, sowie freie Parkplätze über die Bilddaten erfassen.A further very advantageous implementation of the method according to the invention provides that the at least one environmental sensor of the mobile subsidiary unit acquires image data and derives traffic-relevant surroundings information therefrom. About such image data, such as still images, which are detected at predetermined intervals, or even video images can be derived from a variety of environmental information. This may include in particular traffic-related information. The image data, for example, allow statements about the flow of traffic via the number and speed of vehicles. In addition, it is possible to collect data on the brightness and the precipitation, for example by means of lights switched on and off and / or windscreen wipers. In addition, traffic signs and traffic signs, as well as free parking on the image data capture.
Wenn gemäß der oben beschriebenen vorteilhaften Ausgestaltung mit einer kontinuierlichen Übermittlung der Umgebungsinformation von der mobilen Tochtereinheit an das Fahrzeug operiert wird, dann kann die Auswertung der erfassten Bilddaten auch beispielsweise in dem Fahrzeug oder nach Weitergabe der Daten im Bereich des fahrzeugexternen Servers erfolgen, da hier sehr einfach und effizient eine entsprechend hohe Leistung für derartige Auswertungen bereit gestellt werden kann.If, according to the advantageous embodiment described above, continuous operation of the environment information from the mobile slave unit to the vehicle is used, the evaluation of the captured image data can also take place, for example, in the vehicle or after transfer of the data in the area of the vehicle-external server, since this is very simply and efficiently a correspondingly high performance for such evaluations can be provided.
Das erfindungsgemäße Verfahren lässt sich nun für verschiedenartige Anwendungszwecke verwenden.The inventive method can now be used for various applications.
Ein bevorzugter Verwendungszweck des erfindungsgemäßen Verfahrens liegt dabei in der Suche nach freien Parkplätzen im Rahmen eines Parkplatzassistenten des Fahrzeugs. Eine mobile Tochtereinheit, insbesondere wenn diese als Drohne ausgebildet ist, eignet sich insbesondere zur Suche nach freien Parkplätzen. Das erfindungsgemäße Verfahren kann deshalb im Rahmen eines Parkplatzassistenten eines Fahrzeugs eingesetzt werden, um den Nutzer des Fahrzeugs, unabhängig davon, ob das Fahrzeug autonom, teilautonom oder vom Nutzer gesteuert unterwegs ist, freie Parkplätze anzuzeigen und das Fahrzeug zu dem jeweiligen freien Parkplatz zu leiten.A preferred use of the method according to the invention is in the search for free parking spaces in the context of a parking assistant of the vehicle. A mobile daughter unit, especially if it is designed as a drone, is particularly suitable for finding free parking spaces. The method according to the invention can therefore be used within the context of a parking assistant of a vehicle, regardless of whether the vehicle is autonomous, semi-autonomous or user-controlled, displaying free parking spaces and directing the vehicle to the respective free parking space.
Eine weitere sehr vorteilhafte Verwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht es vor, dass über die gesammelten und an den fahrzeugexternen Server übertragenen Umgebungsinformationen Karteninformationen erstellt werden. Dies verbessert die Erfassung und Erstellung von digitalen Karten, sodass diese möglichst exakt und effizient realisiert und aktualisiert werden können. Hierdurch lassen sich Navigationsvorgänge für eine Vielzahl von Nutzern derartiger digitaler Karten verbessern.Another very advantageous use of the method according to the invention provides that map information is created via the collected environment information transmitted to the vehicle external server. This improves the capture and creation of digital maps so that they can be realized and updated as accurately and efficiently as possible. This can improve navigation operations for a variety of users of such digital maps.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Idee kann es dabei vorgesehen sein, dass die Umgebungsinformationen zum Erstellen von dreidimensionalen Karteninformationen genutzt werden. Hierdurch können auch Kartendaten in einer zusätzlichen Dimension, insbesondere in einer Höherendimension mit erfasst werden. Dies führt zu einer verbesserten Karte, welche insbesondere Gebäudehöhen, die Höhe von Durchfahrten und dergleichen mit umfassen kann.According to an advantageous development of the idea, it may be provided that the environment information is used to create three-dimensional map information. As a result, map data can also be recorded in an additional dimension, in particular in a higher dimension. This leads to an improved map, which can include in particular building heights, the height of passages and the like.
Eine weitere Möglichkeit das erfindungsgemäße Verfahren zu verwenden, liegt in der Verbesserung meteorologischer Vorhersagen. Meteorologische Vorhersagen nutzen insbesondere die aktuellen Gegebenheiten bezüglich des Wetters an verschiedenen Punkten. Diese Punkte sind heutzutage typischerweise Wetterstationen, in deren Bereich die Daten erfasst werden. Dadurch, dass nur ein vergleichsweise lockeres Netz von Wetterstationen verfügbar ist, ist die meteorologische Vorhersage heutzutage immer noch vergleichsweise fehlerbehaftet, insbesondere bei so komplexen geologischen Bedingungen, wie sie beispielsweise in Europa mit seinen Gebirgen und dergleichen herrschen. Durch die Bereitstellung von Wetterdaten über eine Vielzahl von mobilen Tochtereinheiten von Fahrzeugen wird sich die Dichte der verfügbaren Wetterdaten deutlich erhöhen, was zu einer Verbesserung meteorologischer Vorhersagen beitragen kann.Another possibility for using the method according to the invention lies in improving meteorological forecasts. In particular, meteorological forecasts use current weather conditions at various points. These points are nowadays typically weather stations in the area of which the data is collected. The fact that only a relatively loose network of weather stations is available, the meteorological forecast is still relatively erroneous today, especially in such complex geological conditions, such as prevail, for example, in Europe with its mountains and the like. By providing weather data across a variety of mobile subsidiary units of vehicles, the density of available weather data will increase significantly, which may contribute to improving meteorological predictions.
Eine weitere sehr vorteilhafte Verwendung sieht es vor, dass die von der mobilen Tochtereinheit generierten Umgebungsinformationen zur Erfassung flächendeckender Umweltdaten genutzt werden. Hierdurch ist es möglich beispielsweise eine Feinstaubbelastung, eine Lärmbelastung oder dergleichen annähernd flächendeckend zu erfassen und nicht nur an hierfür eingerichteten Stationen. Dies führt letzten Endes zu einer Verbesserung der vorliegenden Daten, sodass umweltentlastende Maßnahmen und dergleichen sehr viel besser und effizienter geplant und umgesetzt werden können.Another very advantageous use provides that the environment information generated by the mobile slave unit is used to collect comprehensive environmental data. This makes it possible, for example, to detect a particulate matter pollution, a noise pollution or the like approximately comprehensively and not only at stations set up for this purpose. This ultimately leads to an improvement of the existing data, so that environmental relief measures and the like can be planned and implemented much better and more efficiently.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens ergeben sich auch aus dem Ausführungsbeispiel, welches nachfolgend unter Bezugnahme auf die Figur näher beschrieben ist.Further advantageous embodiments of the method according to the invention will become apparent from the embodiment, which is described below with reference to the figure.
Die einzige beigefügte Figur zeigt ein prinzipmäßiges Szenario zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.The sole attached figure shows a principle scenario for carrying out the method according to the invention.
In der Darstellung der einzigen beigefügten Figur ist ein Fahrzeug
Das Fahrzeug
Die Daten der Kamera
Die von der Drohne
Das Kommunikationsmodul
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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- 2017-10-12 DE DE102017009497.7A patent/DE102017009497A1/en not_active Withdrawn
Patent Citations (1)
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