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Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zum Verarbeiten von Sensordaten sowie einer Anordnung zum Verarbeiten von Sensordaten sowie einer Anordnung zum Verarbeiten einer Anfrage eines Ego-Fahrzeugs für ein weiteres Fahrzeug sowie einem Rechner zum Verarbeiten von Sensordaten sowie einem Rechner zum Verarbeiten einer Anfrage eines Ego-Fahrzeugs für ein weiteres Fahrzeug nach der Gattung der unabhängigen Patentansprüche.
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Aus
US 2015/0248131 A1 ist bereits eine Unterstützung für autonome Fahrzeuge in vorgegebenen Situationen bekannt. Dort sendet ein solches autonomes Fahrzeug eine Anfrage, ob eine bestimmte Fahroperation basierend auf beigefügten Daten durchgeführt werden kann. Dies wird entweder an eine Person über Funkverbindung oder ein System über Funkverbindung gesendet und dann prüft die Person oder das System, wie die Anfrage beantwortet werden kann.
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Das erfindungsgemäße Verfahren zum Verarbeiten von Sensordaten wenigstens einer Sensorik für ein Ego-Fahrzeug, das erfindungsgemäße Verfahren zum Verarbeiten einer Anfrage eines Ego-Fahrzeugs durch ein weiteres Fahrzeug sowie die erfindungsgemäße Anordnung zur Verarbeitung von Sensordaten wenigstens einer Sensorik für ein Ego-Fahrzeug und die erfindungsgemäße Anordnung zum Verarbeiten einer Anfrage eines Ego-Fahrzeugs für ein weiteres Fahrzeug, der erfindungsgemäße Rechner zum Verarbeiten von Sensordaten sowie der erfindungsgemäße Rechner zum Verarbeiten einer Anfrage eines Ego-Fahrzeugs für ein weiteres Fahrzeug mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche haben demgegenüber den Vorteil, dass nunmehr nicht mehr eine zentrale Instanz wie eine Person oder ein System angefragt werden muss, sondern die Fahrzeuge und die Infrastruktur sich untereinander die Sensordaten und/oder davon abgeleitete Daten verifizieren. Damit wird vorteilhafterweise die vorhandene Rechnerkapazität der einzelnen Fahrzeuge und der Infrastruktur genutzt und ein Zentralrechner oder ein Callcenter muss nicht mehr vorgehalten werden. Damit kann auf eine vorhandene Struktur von Fahrzeugen zugegriffen werden und die Erfindung beschreibt weiterhin, wie einzelne Fahrzeuge bzw. die Infrastruktur selbst zu solchen Instanzen werden, die die Sensordaten und/oder davon abgeleitete Daten anderer Fahrzeuge oder Infrastruktur verifizieren können. Damit ist eine kooperative Struktur der Fahrzeuge untereinander möglich. Zusätzlich können auch Infrastrukturelemente wie bspw. Ampeln oder intelligente Verkehrsschilder oder Anzeigen in diesen Prozess einbezogen werden und ebenso ihre Sensordaten und/oder davon abgeleitete Daten über dieses Netzwerk verifizieren oder auch die Sensordaten und/oder davon abgeleitete Daten von Fahrzeugen verifizieren, sofern die Infrastruktur auch über eine solche Sensorik verfügt oder darauf Zugriff hat.
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Es wird demnach ein Verfahren zum Verarbeiten von Sensordaten wenigstens einer Sensorik für ein Ego-Fahrzeug vorgeschlagen, das ein Erzeugen der Sensordaten mittels der wenigstens ein Sensorik vorsieht, ein Versenden einer Anfrage mittels erster Funksignale mit einer Bitte um Verifikation wenigstens eines Teils der Sensordaten und/oder davon abgeleiteter Daten, einem Empfangen einer Antwort mittels zweiter Funksignale auf die Anfrage mit einem Verifikationsergebnis und mit einem Vergeben einer Berechtigung in Abhängigkeit vom Verifikationsergebnis, dass das Ego-Fahrzeug wenigstens eine weitere Anfrage eines weiteren Fahrzeugs oder einer Infrastruktur beantworten darf.
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Weiterhin wird vorgeschlagen ein Verfahren zum Verarbeiten einer Anfrage eines Ego-Fahrzeugs durch ein weiteres Fahrzeug, wobei ein Empfangen der Anfrage mittels erster Funksignale vorgesehen ist, ein Prüfen in Abhängigkeit von Fahrzeugdaten, ob das weitere Fahrzeug berichtigt ist, die Anfrage zu bearbeiten, ein Vergleichen von ersten Sensordaten und/oder davon abgeleiteter erster Daten aus der Anfrage mit zweiten Sensordaten und/oder davon abgeleiteter zweiter Daten des weiteren Fahrzeugs, um ein Verifikationsergebnis zu erzeugen, wenn die Prüfung erfolgreich ist und ein Versenden des Verifikationsergebnisses als Antwort mittels zweiter Funksignale.
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Weiterhin wird eine Anordnung zur Verarbeitung von Sensordaten wenigstens einer Sensorik für ein Ego-Fahrzeug vorgeschlagen, mit wenigstens einer Sensorik, die die Sensordaten erzeugt, einer Sendevorrichtung, die eine Anfrage mittels erster Funksignale mit einer Bitte um Verifikation wenigstens eines Teils der Sensordaten und/oder davon abgeleiteter Daten versendet, einer Empfängereinrichtung, die eine Antwort auf die Anfrage mit einem Verifikationsergebnis empfängt, einer Vergabeeinrichtung, die eine Berechtigung in Abhängigkeit vom Verifikationsergebnis vorgibt, dass das Ego-Fahrzeug wenigstens eine weitere Anfrage eines weiteren Fahrzeugs oder eine Infrastruktur beantworten darf.
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Darüber hinaus wird eine Anordnung zum Verarbeiten einer Anfrage eines Ego-Fahrzeugs für ein weiteres Fahrzeug vorgeschlagen. Diese Anordnung weist ein Empfänger zum Empfang der Anfrage mittels erster Funksignale auf, eine Prüfeinrichtung zum Prüfen in Abhängigkeit von Fahrzeugdaten, ob das weitere Fahrzeug berechtigt ist, die Anfrage zu bearbeiten, einem Vergleicher zum Vergleichen von ersten Sensordaten und/oder davon abgeleiteter erster Daten aus der Anfrage mit zweiten Sensordaten und/oder davon abgeleiteter zweiter Daten des weiteren Fahrzeugs, um ein Verifikationsergebnis zu erzeugen, wenn die Prüfung erfolgreich ist. Weiterhin ist ein Sender zum Versenden des Verifikationsergebnisses vorgesehen als Antwort mittels zweiter Funksignale.
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Weiterhin wird ein Rechner vorgeschlagen, der zum Verarbeiten von Sensordaten wenigstens einer Sensorik für ein Ego-Fahrzeug konfiguriert ist. Der Rechner weist eine erste Schnittstelle zum Bereitstellen der Sensordaten auf. Eine zweite Schnittstelle ist zum Versenden einer Anfrage an eine Sendevorrichtung vorgesehen, wobei die Anfrage die Bitte aufweist, wenigstens einen Teil der Sensordaten und/oder davon abgeleiteter Daten zu verifizieren. Der Rechner weist eine dritte Schnittstelle auf, die eine Antwort auf die Anfrage mit dem Verifikationsergebnis bereitstellt. Weiterhin ist eine Vergabeeinrichtung vorgesehen, die eine Berechtigung in Abhängigkeit vom Verifikationsergebnis vergibt, dass das Ego-Fahrzeug wenigstens eine weitere Anfrage eines weiteren Fahrzeugs oder einer Infrastruktur beantworten darf.
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Schließlich ist auch ein Rechner vorgesehen, der zum Verarbeiten einer Anfrage eines Ego-Fahrzeugs für ein weiteres Fahrzeug konfiguriert ist. Der Rechner weist eine vierte Schnittstelle zum Bereitstellen einer Anfrage eines Ego-Fahrzeugs auf. Weiterhin weist der Rechner eine Prüfeinrichtung zum Prüfen in Abhängigkeit von Fahrzeugdaten auf, ob das weitere Fahrzeug berechtigt ist, die Anfrage zu bearbeiten. Ein Vergleicher zum Vergleichen von ersten Sensordaten und/oder davon abgeleiteter erster Daten aus der Anfrage mit zweiten Sensordaten und/oder davon abgeleiteter zweiter Daten des weiteren Fahrzeugs ist im Rechner vorgesehen, um ein Verifikationsergebnis zu erzeugen, wenn die Prüfung erfolgreich ist. Darüber hin ist eine fünfte Schnittstelle zum Bereitstellen des Verifikationsergebnisses als Antwort zum Versenden vorgesehen.
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Mit dem Verarbeiten ist jeder Prozessschritt von Sensordaten zu verstehen, der diese Sensordaten weiterleitet, verändert, ableitet oder andere Datenmanipulationen vornimmt. Auch Senden und Empfangen der Sensordaten gehört dazu. Bei den Sensordaten handelt es sich um Daten, die eine Sensorik erzeugt, die durch einen physikalischen Wert einer Messgröße repräsentieren. Die davon abgeleiteten Daten können durch alle möglichen Signalverarbeitungsschritte und -methoden aus den Sensordaten erzeugt werden. Bspw. kann bei einem Videosensor eine Umgebungsinterpretation der Daten als abgeleitete Daten verstanden werden. Eine Objektidentifikation kann auch als abgeleitete Daten verwendet werden. Die abgeleiteten Daten haben den Vorteil, dass sie unabhängig von der Sensorart oder dem Sensortyp sind. Auch sensorfusionierte Daten sind als abgeleitete Daten zu verstehen. So können bspw. verschiedene Sensordaten, bspw. Radar und Lidar und Kameradaten gleichzeitig verifiziert werden.
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Als Sensorik können Umfeldsensoriken aber auch Ortungsdaten und andere Sensordaten verstanden werden, die von anderen Fahrzeugen vernünftigerweise verifizierbar sind. Auch Geschwindigkeitsdaten und davon abgeleitete Daten, die durch eine bspw. Beschleunigungssensorik erfassbar sind, könnten so verifiziert werden. Zu solchen Umfelddaten gehören neben Radardaten auch LiDAR-Daten, Ultraschalldaten oder Daten von Videosensoren. Zu den Ortungssignalen gehören bspw. GPS-Signale oder andere Ortungssignale, die verfügbar sind.
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Unter dem Ego-Fahrzeug ist das Fahrzeug zu verstehen, auf dem das erfindungsgemäße Verfahren zum Verarbeiten von Sensordaten und die Anordnung zum Verarbeiten der Sensordaten arbeiten. Letztlich haben aber sowohl das Ego-Fahrzeug als auch das weitere Fahrzeug die erfindungsgemäße Anordnungen und die erfindungsgemäßen Verfahren implementiert, um wechselseitig an dem Netzwerk teilnehmen zu können. Unter Fahrzeug wird vorliegend insbesondere ein Personenkraftwagen aber auch jedes andere Fahrzeug verstanden, das am Straßenverkehr teilnimmt. Wobei es auch möglich ist, dass Fahrzeuge sich auf Wasser oder in der Luft bewegen. Für die Infrastruktur gilt das gleiche.
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Unter dem Erzeugen der Sensordaten ist die bestimmungsgemäße Funktion eines Sensors zu verstehen, dass durch ein physikalisches Prinzip Messdaten erzeugt werden. D.h. eine physikalische Größe bspw. ein Lichtsignal bei einem Lidarsystem wird in ein elektrisches Signal bspw. eine Spannung durch den Sensor gewandelt.
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Diese Sensordaten die ggf. auch nur einen Teil der Sensordaten aus dem Fahrzeug repräsentieren, werden mit einer Anfrage mittels erster Funksignale mit einer Bitte um Verifikation wenigstens eines Teils der versendeten Sensordaten versendet. Unter Versenden wird hier das Übertragen mittels Funksignalen verstanden. Dazu kann ein im Fahrzeug vorhandenes Mobiltelefon oder ein fest verbautes Mobiltelefonmodul oder jede andere Funkübertragungsart wie WLAN oder Bluetooth aber auch optische Übertragungstechniken verwendet werden. Die Anfrage kann in einem vorgegebenen Datenrahmen übertragen werden, sie kann getaktet übertragen werden oder eben fallweise. Unter der Bitte ist eine Aufforderung zu verstehen, die die empfangende Anordnung so versteht, dass es die vorgegebene Prüfung um Verifikation der Sensordaten vornimmt. Es kann vorliegend insbesondere vorgesehen sein, dass nur ein Teil der versendeten Sensordaten verifiziert wird, wenn bspw. das empfangende Fahrzeug auch nur diesen Teil der Sensordaten selber erzeugt und damit verifizieren kann oder auch nur diesen Teil der Sensordaten selbst bereits verifiziert hat, um selber Sensordaten eines anderen Fahrzeugs nur für diesen Teil der Sensordaten auch verifizieren zu können. Unter Verifikation ist folgendes zu verstehen, nämlich dass die Sensordaten mit den verglichenen Sensordaten so zueinander sich verhalten, dass sie sich gleichen. Es wird also ein vorgegebener Fehler akzeptiert, wenn dieser Fehler überschritten wird, dann kann eine Verifikation nicht erfolgen. Hierzu könnten bspw. die empfangenen Sensordaten auch einen Zeitstempel aufweisen, damit das verifizierende Fahrzeug auch die zeitlich korrelierten Daten zuordnen kann.
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Für diese Verifikation können verschiedene statistische Methoden verwendet werden, bspw. wie bestimmte Abweichungen der Werte oder auch ein Chi-Quadrat-Test. Hier können unterschiedliche Methoden auch gleichzeitig verwendet werden, um noch eine größere Sicherheit zu erreichen.
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Die Antwort des verifizierenden Fahrzeugs wird mittels Funksignalen also wiederum Mobilfunksignalen oder anderen Funksignalen oder auch optischen Signalen empfangen. Die ersten und zweiten Funksignale können dabei im gleichen Wellenlängenbereich sein, sodass bspw. sie sich durch andere Modulationstechniken unterscheiden als durch unterschiedliche Frequenzen. Dies hängt von den verwendeten Funkmodulen ab. Das Ego-Fahrzeug kann diese Antwort nunmehr empfangen und das Verifikationsergebnis auswerten. Ist das Verifikationsergebnis so, dass die eigenen Sensordaten tatsächlich verifiziert wurden, dann wird das Ego-Fahrzeug sich eine Berechtigung für diese Sensordaten vergeben, um auch die Anfragen anderer Fahrzeuge oder einer Infrastruktur entsprechend zu bearbeiten und ebenso die Verifikation für die Sensordaten dieser Fahrzeuge und der Infrastruktur zu beantworten.
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Entsprechend ist das Verfahren seitens des weiteren Fahrzeugs zu verstehen. Dieses weitere Fahrzeug beantwortet die Anfrage des Ego-Fahrzeugs, indem die Anfrage mittels der ersten Funksignale empfangen wird, um dann die Prüfung durchzunehmen durch eine Prüfeinrichtung in Abhängigkeit von Fahrzeugdaten, ob das weitere Fahrzeug berechtigt ist, die Anfrage zu bearbeiten. Dabei prüft dieses weitere Fahrzeug durch die eigenen Fahrzeugdaten, die beinhalten, dass das weitere Fahrzeug diese Art von Sensordaten auch bearbeiten bzw. verifizieren darf. Ist das nicht der Fall, dann bricht das Verfahren hier ab und es wird entweder eine negative Antwort geschickt oder überhaupt keine, je nachdem wie das Verfahren eingerichtet ist.
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Ist jedoch das weitere Fahrzeug berechtigt diese Sensordaten zu verifizieren, dann erfolgt der Vergleich der ersten Sensordaten, die mit der Anfrage mitgesendet wurden, mit zweiten Sensordaten des weiteren Fahrzeugs, das diese Anfrage nunmehr bearbeitet, um das Verifikationsergebnis zu erzeugen. Dieser Vergleich wird mit statistischen Methoden durchgeführt, wie groß der Unterschied der Sensordaten zueinander ist. Bspw. werden Sensordaten über ein erkanntes Objekt versendet und das weitere Fahrzeug hat auch dieses Objekt erkannt und anhand der Objektcharakteristiken kann das weitere Fahrzeug feststellen, ob das Ego-Fahrzeug und das weitere Fahrzeug die gleichen Objektdaten gesammelt haben oder zumindest innerhalb eines solchen Fehlerbandes, dass von einem gleich identifizierten Objekt gesprochen werden kann. Das Verifikationsergebnis, zumindest wenn es positiv ist, wird als Antwort mittels zweiter Funksignale, die identisch zu den ersten Funksignalen sein können, versendet.
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Die Berechtigung des verifizierenden Fahrzeugs kann auf verschiedene Weise zugewiesen werden. Bspw. kann das verifizierende Fahrzeug ein Zertifikat aufweisen, das diese Berechtigung beinhaltet. Dieses Zertifikat kann durch bereits verifizierte Sensordaten für einen bestimmten Zeitraum erlangt werden bzw. es kann stetig geprüft werden. Eine Alternative zu diesem Zertifikat ist eine Beauftragung durch Ego-Fahrzeug, das seine Sensordaten geprüft haben möchte. Das Zertifikat kann insbesondere durch die verfügbare Hardware und/oder Software auf dem verifizierenden Fahrzeug bestimmt werden. Ist das Fahrzeug also überhaupt in der Lage, den Auftrag zur Verifikation abzuarbeiten, weil es die notwendige Rechenleistung und/oder Algorithmen aufweist. Die zeitorientierte Prüfung des Zertifikats, d.h. nach dem Ablauf einer bestimmten Zeit kann ergänzt oder ersetzt werden durch eine Ereignissteuerung wie ein Unfall, Softwareupdate oder ähnliches, d.h. wenn sich der Zustand des Fahrzeugs ändert. Ein Ablauf des Zertifikats könnte auch durch das Verwenden einer neuen Sensorgeneration oder das Bestehen neuer gesetzlicher Regelungen bedingt sein. Das Zertifikat kann nur für bestimmte Sensordaten oder Fahrsituationen gültig sein. Diese Nutzung des Zertifikats kann die Zuverlässigkeit des Gesamtsystems deutlich erhöhen. Es könnte vorgesehen sein, dass Fahrzeuge, die die Verifikation für andere durchführen über das Zertifikat bonifiziert werden.
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Um diese erfindungsgemäßen Verfahren durchzuführen, ist einerseits die Anordnung zur Verarbeitung von Sensordaten wenigstens einer Sensorik für ein Ego-Fahrzeug vorgesehen, dass eine Sendevorrichtung, die eine Anfrage mittels erster Funksignale aufweist, mit der Bitte um Verifikation wenigstens eines Teils der Sensordaten versendet und einer Empfängereinrichtung, die eine Antwort auf die Anfrage mit einem Verifikationsergebnis empfängt. Auch die Vergabeeinrichtung, die eine Berechtigung in Abhängigkeit vom Verifikationsergebnis vergibt, dass das Ego-Fahrzeug wenigstens eine weitere Anfrage eines weiteren Fahrzeugs oder einer Infrastruktur beantworten darf, ist daher in der Anordnung vorgesehen. Diese Anordnung ist demnach im Ego-Fahrzeug angeordnet. Sie ist jedoch auch im weiteren Fahrzeug angeordnet, wenn die Rollen wechseln. So ist es auch mit der Anordnung zum Verarbeiten einer Anfrage eines Ego-Fahrzeugs für ein weiteres Fahrzeug. Auch hier ist ein Empfänger vorgesehen, der, wie oben dargestellt, entsprechend zur Sendeeinrichtung eingerichtet ist, um solche Anfragen zu empfangen. Die Prüfeinrichtung ist vorgesehen, die auf einem Fahrzeugrechner oder einfach Rechner implementiert werden kann. Um in Abhängigkeit von den Fahrzeugdaten zu prüfen, ob das weitere Fahrzeug berechtigt ist, die Anfrage zu beantworten. Auch ein Vergleicher kann auf diesem Fahrzeugrechner zum Vergleichen der ersten Sensordaten aus der Anfrage mit den zweiten Sensordaten des weiteren Fahrzeugs, um ein Verifikationsergebnis zu erzeugen, vorgesehen sein. Auch ein Sender zum Versenden des Verifikationsergebnisses als Antwort mittels zweiter Funksignale ist in dieser Anordnung, die im weiteren Fahrzeug angeordnet ist, vorgesehen. Auch diese Anordnung ist im Ego-Fahrzeug vorhanden. So kann ein Netzwerk über Funksignale entstehen.
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Dieses Verfahren kann wie folgt erweitert werden. Ein berechtigtes Fahrzeug erhält eine Anfrage von einem anderen Fahrzeug, mit der Bitte, diese Sensordaten zu verifizieren. Das berechtigte Fahrzeug ist aber nicht in der Lage, diese Sensordaten zu bearbeiten, da es momentan mit anderen Verifikationsaufgaben oder einer Datenverarbeitung ausgelastet ist. Es hat demnach mehr Anfragen bekommen, als es selbst bearbeiten kann. Es gibt jedoch wenigstens ein anderes berechtigtes Fahrzeug, das in der Lage ist, die Sensordaten zu verifizieren. Dieses andere Fahrzeug ist aber nicht in der Kommunikationsreichweite des anfragenden Fahrzeugs, aber es ist innerhalb der Reichweite des überlasteten Fahrzeugs. Nun kann das überlastete Fahrzeug diese Information/Anfrage an das andere berechtigte Fahrzeug weiterleiten, mit der Bitte um die Verifikation. Das Verifikationsergebnis wird wieder an das überlastete Fahrzeug gesendet, um das Verifikationsergebnis an das anfragende Fahrzeug weiterzuleiten. So spielt das überlastete Fahrzeug die Rolle von einem Router oder einer Relaystation.
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Auf dem Rechner läuft daher sowohl die Sensordatenvorbereitung für das Versenden der Anfrage auf Verifikation als auch die Verifikation selbst und dann die Auswertung des Verifikationsergebnisses sowie die Vergabe der Berechtigung, wobei hierbei zumindest zwei Rechner verwendet werden, einer im anfragenden Fahrzeug und einer im verifizierenden Fahrzeug. Der Rechner kann durch verschiedene Prozessoren insbesondere Multicoreprozessoren realisiert sein. Wie oben angegeben sind der Verlgeicher, das Modul zur Vergabe der Berechtigung und die Prüfeinrichtung als Softwaremodule ausgebildet. Es ist möglich, dass zumindest ein Teil davon als Schaltung vorgesehen sein kann. Die Schnittstellen des Rechners sind bspw. aus dem Rechner oder aus einem der Prozessoren herausführende Leitungen oder es können auch Softwareschnittstellen sein.
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Durch die in den abhängigen Ansprüchen angeführten Maßnahmen und Weiterbildungen sind vorteilhafte Verbesserungen der in den unabhängigen Patentansprüchen angegebenen Verfahren bzw. Anordnungen möglich.
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Ein vorteilhafter Aspekt der Erfindung ist, dass das Ego-Fahrzeug mit der Antwort eine Zuverlässigkeitsinformation für das Verifikationsergebnis erhält, wobei die Berechtigung zusätzlich in Abhängigkeit von der Zuverlässigkeitsinformation vergeben wird. Diese Zuverlässigkeitsinformation wird aus dem Vergleichen des weiteren Fahrzeugs ermittelt mit der o. g. statistischen Vorgehensweise. Ist bspw. die Abweichung sehr hoch zwischen den Sensordaten des Ego-Fahrzeugs und dem weiteren Fahrzeug, kann dies Einfluss auf die Vergabe der Berechtigung des Ego-Fahrzeugs nehmen. Bspw. könnte hier vorgesehen sein, dass die Berechtigung für eine kürzere Zeit vergeben wird als für die Berechtigung, wenn die Zuverlässigkeitsinformation eine hohe Zuverlässigkeit aufweist als eine niedrigere. Generell kann die Berechtigung, wie eben angegeben, zeitlich beschränkt sein, sie kann in bestimmten Abständen immer wieder angefragt werden oder sie kann auch fallabhängig geprüft werden, ob sie noch vorliegt. Auch jede Kombination dieser Möglichkeiten ist denkbar.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist es vorteilhaft, dass die Verifikation nicht stetig stattfindet, sondern wenn eine Anfrage empfangen wird (ereignisgesteuert). Damit kann die Rechenkapazität eingespart und damit verbundene Kosten stark reduziert werden.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist es vorteilhaft, dass die Anfrage in Abhängigkeit vom Verifikationsergebnis erneut versendet wird. D. h. ist das Verifikationsergebnis negativ oder ist die Zuverlässigkeitsinformation derart, dass das Verifikationsergebnis nicht mit hoher Sicherheit bestand hat, dann kann das Fahrzeug eine weitere Anfrage versenden, um eine höhere Sicherheit zu erhalten oder im negativen Fall, um zu erkennen, dass die Sensordaten nicht verifizierbar sind. Dann kann bspw. das Ego-Fahrzeug anzeigen, einen Werkstattbesuch vorzunehmen, da die Sensordaten nicht mehr zuverlässig sind. Es kann alternativ vorgesehen sein, nur noch einen Teil der Sensordaten zu verwenden, insbesondere mit höherer Unsicherheit, wenn Ansteuerentscheidungen für eine Aktorik zu treffen sind.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist es vorteilhaft, dass das Ego-Fahrzeug mehrere Antworten auf die Anfrage erhält und in Abhängigkeit von mehreren Verifikationsergebnissen die Berechtigung vergibt. Da die Anfrage nicht nur an ein einziges bestimmtes Fahrzeug versendet wird, sondern an alle möglichen Empfänger, passiert es, dass das Ego-Fahrzeug auch mehrere Antworten erhält. Durch die Anwendung statistischer Methoden kann über die verschiedenen Verifikationsergebnisse ebenfalls eine größere Klarheit erhalten werden und, nur wenn die Verifikationsergebnisse eindeutig sind, die Berechtigung entsprechend vergeben werden oder auch wieder die Berechtigung nur für eine kürzere Zeit als wenn die Verifikationsergebnisse alle eindeutig sind.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist es vorteilhaft, dass das Verifikationsergebnis nur eine Untermenge der Sensordaten betrifft. Dies wäre bspw. der Fall, wenn das verifizierende Fahrzeug nur einen entsprechenden Sensortyp oder Sensorart aufweist, die einen Teil der Sensordaten betreffen. Es kann nämlich gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung vorgesehen sein, dass die Anfrage wenigstens eine der folgenden Daten aufweist: Sensortyp, Sensorart, Sensorgeneration, Fahrzeugtyp, Fahrzeughersteller. Durch entsprechende Daten im weiteren Fahrzeug kann anhand dieser Daten festgestellt werden, ob eine Verifikation überhaupt durchgeführt werden kann. D. h. die Prüfeinrichtung wird auch diese Daten, wenn sie übertragen werden, prüfen, um festzustellen, ob das weitere Fahrzeug, auch wenn es berechtigt ist Sensordaten zu verifizieren, für diese Sensordaten überhaupt geeignet ist. Anhand dieser Daten kann durch entsprechend abgespeicherte Daten festgestellt werden, ob dies möglich ist.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist es vorteilhaft, dass nur der Teil der ersten Sensordaten mit den zweiten Sensordaten verglichen wird, der von einer Sensorart den zweiten Sensordaten entspricht. Damit ist klar, dass bspw. nur Radardaten mit Radardaten verglichen werden. Dies ist aber nicht notwendigerweise so, es könnten Videodaten mit Radardaten verglichen werden oder Radardaten mit LiDAR-Daten. Dies wird in den Fahrzeugen selbst sowieso gemacht, um eine höhere Zuverlässigkeit der Objekterkennung bspw. zu erreichen. Also eine Sensorredundanz kann hier umgesetzt werden.
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Ausführungsbeispiele sind in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert und werden anhand der Figuren beschrieben.
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- Es zeigen 1 eine Übersicht über ein Netzwerk gemäß der Erfindung,
- 2 ein erstes Flussdiagramm der Erfindung,
- 3 ein erstes Blockdiagramm der Erfindung,
- 4 ein zweites Flussdiagramm der Erfindung,
- 5 ein erster Datenrahmen für die Erfindung,
- 6 ein zweiter Datenrahmen und
- 7 ein zweites Blockdiagramm der Erfindung.
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In 1 zeigt in einer Übersicht ein Netzwerk, wie es sich gemäß der Erfindung ausbilden kann. Es ist eine Infrastruktur 10 dargestellt, die bspw. Ampeln, Verkehrszeichen oder Anzeigen darstellt, die intelligent agieren und die Fahrzeuge 11, 12 und 13, die ebenfalls gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren arbeiten.
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Die Fahrzeuge 11, 12 und 13 sowie die Infrastruktur 10 senden Anfragen Req. und erhalten Antworten Res. von dem jeweils angefragten Fahrzeug oder von der Infrastruktur. Dies wird hier prinzipiell so dargestellt, es muss nicht in jedem Fall so sein, dass jedes der Fahrzeuge oder die Infrastruktur auch eine Antwort Res. senden. Durch diese Anfragen und Bestätigungen gelingt es der Infrastruktur 10 und den Fahrzeugen 11, 12 und 13, ihre Sensordaten soweit möglich zu verifizieren. Dies führt zu einem verbesserten Fahrverhalten der Fahrzeuge 11, 12 und 13 sowie zu einer verbesserten Aktion der Infrastruktur 10, denn die Daten, die von den Sensoren kommen, haben nun nachweislich eine höhere Qualität.
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Es wird festzulegen sein, wie und in welchen Abständen diese Anfragen Req. an den Partner zu senden sind. Dies kann in festen Abständen geschehen also getaktet, es kann fallweise geschehen oder es könnte auch laufend geschehen oder eben in größeren Abständen. Damit wird ein kooperatives Netzwerk aufgebaut, um insgesamt das Fahrverhalten zu verbessern. Dies kann noch mit weiteren Funktionen ergänzt werden, bspw. dass auch Sensorwerte oder Ergebnisse von Sensordatenauswertungen ausgetauscht werden.
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2 zeigt ein erstes Flussdiagramm des erfindungsgemäßen Verfahrens. In Verfahrensschritt 200 werden die Sensordaten durch die Sensorik in den Fahrzeugen 11, 12, 13 oder der Infrastruktur 10 erzeugt. Bspw. werden Umfeldsensoren wie Radar, LiDAR oder Video verwendet oder auch Ultraschall oder auch Ortungsdaten wie GPS. Zumindest ein Teil dieser Daten wird in Verfahrensschritt 201 versendet mit der Bitte, diese Sensordaten zu verifizieren. Dieses Versenden kann durch vorhandene Mobiltelefone oder auch durch festverbaute Mobiltelefonmodule oder andere Funksignale (C2X standardisiertes Format wie DENM-Message oder ähnliches basierend auf IEEE 802.11 p) oder optische Übertragung erreicht werden.
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In Verfahrensschritt 202 erfolgt dann der Empfang einer Antwort von dem weiteren Fahrzeug oder der Infrastruktur. Diese Antwort kann die Verifikation der Sensordaten beinhalten oder auch dass diese Sensordaten nicht verifiziert werden können. Es ist weiterhin möglich, dass überhaupt keine Antwort gesendet wird, wenn das betreffende Fahrzeug oder die Infrastruktur die Sensordaten nicht verifizieren können entweder weil sie selber nicht verifiziert sind oder weil sie andere Sensortypen etc. aufweisen und daher inkompatibel zu den Daten sind. Weitere Gründe könnten hier sein, dass eine negative oder keine Antwort kommt.
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Ist jedoch die Antwort positiv also die Verifizierung der Sensordaten konnte durchgeführt werden, dann wird in Verfahrensschritt 203 im Ego-Fahrzeug bspw. 12, das die Anfrage versendet hatte und die Antwort erhalten hat, die Berechtigung vergeben, zumindest für eine gewisse Zeit selber Sensordaten für die selbst nun von einem anderen Fahrzeug verifizierten Daten verifizieren zu können. D. h. wurden nunmehr Radardaten des Fahrzeugs 12 durch das Fahrzeug 13 verifiziert, kann nun das Fahrzeug 12 selbst auch Radardaten von anderen Fahrzeugen oder der Infrastruktur 10 selbst verifizieren. In einer Weiterbildung kann vorgesehen sein, dass das Fahrzeug selbst Auswertungen bspw. Objektdetektionen versendet und dafür eine Verifikation erhält. Dies würde die Verifikation unabhängiger von dem Sensortyp machen. Dann könnte bspw. eine Verifikation von Radardaten auch durch LiDAR-Daten oder Kameradaten oder einer Kombination daraus durchgeführt werden können. Wie oben angeführt könnte die Berechtigung für eine bestimmte Zeit oder bis zu einem bestimmten Ereignis vergeben werden. Nach Ablauf dieser Zeit müsste das Fahrzeug 12 nun wieder eine erneute Anfrage versenden, um weiterhin selber verifizieren zu können und sicher zu sein, dass die eigenen Daten verifiziert sind.
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3 zeigt in einem Blockschaltbild eine erfindungsgemäße Ausführung der Anordnung zum Verarbeiten der Sensordaten. Beispielhaft ist hier eine Mehrzahl von Umfeldsensoren, Radar, LiDAR, Video und Ultraschall (US) angegeben, die von einer Rechnerplattform R ihre Daten ausgewertet bekommen. Dies befindet sich alles im Fahrzeug 12. In Abhängigkeit von den Sensordaten bestimmt der Rechner R ein Ansteuersignal für die Aktorik A bspw. eine Lenkung, ein Bremseingriff, ein Gas geben oder eine schärfer Schaltung von aktiven und passiven Sicherheitssystemen. Gleichzeitig veranlasst der Rechner R über die Sendeeinrichtung SE das Versenden einer Anfrage zur Verifizierung der Sensordaten, der Umfeldsensoren Radar, LiDAR, Video, Ultraschall bzw. davon abgeleiteten Daten wie bspw. einer Objektdetektion. Andere Beispiele sind wie o. a. auch Ortungsdaten aber auch Daten über die Bewegung des Fahrzeugs, die bspw. von Beschleunigungssensoren stammen können. Die Sendeeinrichtung SE bringt diese zu verifizierenden Daten in ein Datentelegramm, das mittels der Antenne ANT über die Funksignale 30 versendet wird.
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Die Sendeeinrichtung SE nimmt dann auch die Verstärkung und alle nötigen Schritte für die Erzeugung eines Funksignals 30 vor. Über die Antenne EANT werden die Funksignale 31 empfangen, die vorliegend eine Antwort auf die Anfrage aufweisen. Dieses Signal wird von der Empfangseinrichtung EM oder Empfänger ausgewertet und die Nutzdaten aus diesen Funksignalen und dem dazugehörigen Datentelegramm werden an den Rechner R übertragen, sodass der Rechner R darüber informiert wird, ob eine Verifikation vorliegt oder nicht. Liegt diese vor, kann der Rechner R nun für das Fahrzeug 12 eine Berechtigung für das Verifizieren von Sensordaten oder daraus abgeleiteten Daten von anderen Fahrzeugen oder einer Infrastruktur durchführen.
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Der Rechner R kann auch durch eine verteilte Rechnertechnik, d. h. durch mehrere Prozessoren, repräsentiert sein, es kann jedoch sich hier auch um eine große Rechnerbox - einen Superrechner handeln, der all die Daten verarbeiten kann. Dieses Blockschaltbild ist naturgemäß vereinfacht dargestellt und zeigt auch nicht jeden Schritt wie bspw. der Einsatz von Filtern in dem Sende- und Empfangsstrang. Es werden nur die für das Verständnis der Erfindung notwendigen Blöcke dargestellt.
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4 zeigt in einem Flussdiagramm das erfindungsgemäße Verfahren zum Verarbeiten einer Anfrage von einem Ego-Fahrzeug 12 durch ein weiteres Fahrzeug 13, das dieses erfindungsgemäße Verfahren durchführt. Im Verfahrensschritt 400 wird durch das Fahrzeug 13 die Anfrage Req. empfangen. Dies kann wie oben dargestellt durch Mobilfunk oder andere Funksignale bewerkstelligt werden.
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In Verfahrensschritt 401 wird geprüft durch eine Prüfeinrichtung, ob das Fahrzeug 13 berechtigt ist, die Anfrage von dem Fahrzeug 12 zu verifizieren. Ist das nicht der Fall, wird zu Verfahrensschritt 400 zurückgesprungen oder alternativ kann das Verfahren auch hiermit beendet werden. Ist jedoch das Fahrzeug 13 berechtigt eine Verifikation einer solchen Anfrage durchzuführen, dann erfolgt in Verfahrensschritt 402 der Vergleich der Sensordaten bzw. davon abgeleiteter Daten mit eigenen Sensordaten bzw. abgeleiteter Daten. Dieser Vergleich wird durch statistische Methoden durchgeführt also bspw. eine einfache Differenzbildung oder andere statistische Verfahren, die für solche Fehlerbestimmung verwendet werden. Ist dieser Fehler unter einer bestimmten Grenze dann wird in Verfahrensschritt 403 die Verifikation der angefragten Sensordaten versendet. Es kann vorgesehen sein, dass wenn die Verifikation scheitert, dass dann das Verfahren beendet ist. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass eine fehlende Verifikation übertragen wird. Insbesondere kann auch eine Zuverlässigkeitsinformation übertragen werden, die dann dem Fahrzeug 12 angibt, mit welcher Zuverlässigkeit die Verifikation durchgeführt werden konnte. In Abhängigkeit davon kann dann das Fahrzeug 12 bspw. bestimmen, wie lange es seine Sensordaten als verifiziert ansehen will.
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5 zeigt beispielhaft ein Datentelegramm, das vom Fahrzeug 12 zum Fahrzeug 13 als Anfrage versendet wird. Im Feld F im Header wird u. a. angezeigt, dass es sich hierbei um eine solche Anfrage handelt, dass die Sensordaten SD, die danach folgen, verifiziert werden sollen. Die Sensordaten können wie gesagt auch abgeleitete Daten, wie eine Objektdetektion sein. Im abschließenden Feld KC ist die Kanalcodierung vorgesehen, d. h. hier wird eine Redundanz mitgeliefert, die es ermöglicht durch die Übertragung verloren gegangenen Daten zurückschließen zu können. Es können weitere Felder vorgesehen sein, die aber vorliegend für das Verständnis der Erfindung nicht relevant sind.
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6 zeigt ein Datentelegramm, das das Fahrzeug 13 in Antwort auf die Anfrage versendet. Wiederum ist ein Headerfeld H vorgesehen, das dieses Datentelegramm als Antwort auf die Anfrage kennzeichnet, sodass das richtige Fahrzeug diese Anfrage auch verarbeiten kann. Im Feld V sind die Verifikationsdaten enthalten, die bspw. auch die Zuverlässigkeitsinformation enthalten können. Im abschließenden Feld KC ist wiederum die Kanalcodierung berücksichtigt durch ein Fehlerkorrekturverfahren.
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7 zeigt in einem Blockschaltbild eine Einrichtung zum Verarbeiten einer Anfrage, die bspw. vom Ego-Fahrzeug 12 versendet wurde. Über die Funksignale 30 kommt die Anfrage an das Fahrzeug 13, das die vorliegende Einrichtung enthält wie auch alle anderen Fahrzeuge, die an diesem Netzwerk teilnehmen. Über die Antenne 50, die identisch mit den anderen Antennen sein kann, werden die Signale aufgenommen und durch den Empfänger EM verarbeitet. Dieser Empfänger EM entnimmt aus dem Datentelegramm die Sensordaten und die Anfrage, dass diese verifiziert werden sollen und überträgt dies an den Rechner R. Der Rechner R weist als Softwaremodul ein Prüfeinrichtung PE auf, die prüft, ob das Fahrzeug 13 überhaupt berechtigt ist, eine solche Verifikation durchzuführen. Ist das der Fall, werden die Daten an den Vergleicher VG, der ebenfalls als Softwaremodul vorliegend im Rechner R ist, weitergegeben. Dort wird der Vergleich mittels statistischer Methoden oder einer einfachen Differenzbildung durchgeführt. In Abhängigkeit von diesem Vergleich wird eine Verifikation ermittelt durch den Rechner R und an die Sendeeinrichtung SE übertragen, die über die Antenne 51 das Verifikationsergebnis als Antwort über die Funksignale 31 überträgt.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Infrastruktur
- Req.
- Anfrage
- Res.
- Antwort
- 11, 12, 13
- Fahrzeuge
- 200 - 203
- Verfahrensschritte
- Radar
- Radar
- LiDAR
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LiDAR
- Video
- Kamera
- US
- Ultraschall
- R
- Rechner
- A
- Aktorik
- SE
- Sendeeinrichtung
- ANT
- Antenne
- EM
- Empfänger, Empfangseinrichtung
- EANT
- Antenne
- 30, 31
- Funksignale
- 400 - 403
- Verfahrensschritte
- F
- Fleck
- SD
- Sensordaten
- KC
- Kanalcodierung
- H
- Header
- V
- Verifikationsergebnis
- 50, 51
- Antenne
- EM
- Empfänger, Empfangseinrichtung
- PE
- Prüfeinrichtung
- VG
- Vergleicher
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Patentliteratur
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- US 2015/0248131 A1 [0002]
