DE102019001560A1

DE102019001560A1 - Verfahren zur Vorhersage einer Detektionsqualität eines kamerabasierten Systems

Info

Publication number: DE102019001560A1
Application number: DE102019001560.6A
Authority: DE
Inventors: Dominik Bruckner
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2019-03-06
Filing date: 2019-03-06
Publication date: 2019-09-05

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Vorhersage einer Detektionsqualität (Q) eines kamerabasierten Systems (2) mit zumindest einer Kamera (2.1) zu einer Umgebungserfassung für ein Fahrzeug (3). Erfindungsgemäß werden als Informationen (I) mittels der zumindest einen Kamera (2.1) erfasste Bilddaten, eingestellte Kameraparameter, Erfassungszeiten der Bilddaten und Erfassungspositionen der Bilddaten an eine fahrzeugexterne Recheneinheit (4) übertragen. Die übertragenen Informationen (I) werden mittels der fahrzeugexternen Recheneinheit (4) mit Wetterdaten (W) und einem Sonnenstand (S) korreliert und anhand der Korrelation wird eine Detektionsqualität (Q) des kamerabasierten Systems (2) ort-, zeit-, wetterdaten- und sonnenstandabhängig ermittelt und hinterlegt. Bei einer erneuten Annäherung des Fahrzeugs (3) oder einer Annäherung eines weiteren Fahrzeugs an die jeweilige Erfassungsposition wird die Detektionsqualität (Q) des kamerabasierten Systems (2) für die Erfassungsposition anhand der hinterlegten Detektionsqualität (Q) vorhergesagt.
Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zum Betrieb eines Fahrzeugs (3).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Vorhersage einer Detektionsqualität eines kamerabasierten Systems mit zumindest einer Kamera zu einer Umgebungserfassung für ein Fahrzeug.
Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zum Betrieb eines Fahrzeugs, welches für einen autonomen Fahrbetrieb eingerichtet ist.
Aus der DE 10 2015 003 960 A1 ist ein Verfahren zum Bestimmen einer Sichtweite für ein Fahrzeug bei Nebel bekannt, bei welchem mittels einer Kamera ein Bild eines Teils der Umgebung des Fahrzeugs erfasst und die Sichtweite anhand des Bilds bestimmt wird. Das Verfahren umfasst die Schritte:

- Statistisches Auswerten eines Parameters des Bilds;
- Bestimmen des Vorhandenseins von Nebel in der Umgebung des Fahrzeugs in Abhängigkeit von der statistischen Auswertung;
- Durchführen einer Objekterkennung, mittels welcher ein Objekt in dem Bild identifiziert wird;
- Bestimmen eines Abstands zwischen dem identifizierten Objekt und einem weiteren Objekt;
- Ermitteln einer aktuellen Tageszeit und eines aktuellen Sonnenstands;
- Bestimmen der Sichtweite in Abhängigkeit von dem Abstand, wobei die Sichtweite auch in Abhängigkeit von der Tageszeit und dem Sonnenstand bestimmt wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein neuartiges Verfahren zur Vorhersage einer Detektionsqualität eines kamerabasierten Systems zu einer Umgebungserfassung für ein Fahrzeug und ein Verfahren zum Betrieb eines Fahrzeugs anzugeben.
Hinsichtlich des Verfahrens zur Vorhersage einer Detektionsqualität wird die Aufgabe erfindungsgemäß durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale und hinsichtlich des Verfahrens zum Betrieb eines Fahrzeugs durch die im Anspruch 2 angegebenen Merkmale gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
In dem Verfahren zur Vorhersage einer Detektionsqualität eines kamerabasierten Systems mit zumindest einer Kamera zu einer Umgebungserfassung für ein Fahrzeug werden erfindungsgemäß als Informationen mittels der zumindest einen Kamera erfasste Bilddaten, eingestellte Kameraparameter, Erfassungszeiten der Bilddaten und Erfassungspositionen der Bilddaten an eine fahrzeugexterne Recheneinheit übertragen. Die übertragenen Informationen werden mittels der fahrzeugexternen Recheneinheit mit Wetterdaten und einem Sonnenstand korreliert. Anhand der Korrelation wird eine Detektionsqualität des kamerabasierten Systems ort-, zeit-, wetterdaten- und sonnenstandabhängig ermittelt und hinterlegt, wobei bei einer erneuten Annäherung des Fahrzeugs oder einer Annäherung eines weiteren Fahrzeugs an die jeweilige Erfassungsposition die Detektionsqualität des kamerabasierten Systems für die Erfassungsposition anhand der hinterlegten Detektionsqualität vorhergesagt wird.
Bei einem autonomen Fahrbetrieb eines Fahrzeugs, beispielsweise bei einer Autonomiestufe ab einem so genannten Level 3, sind Zeiten zur Übernahme des Fahrzeugs von einem Fahrzeugführer aus einem autonomen Fahrbetrieb vorgeschrieben. Kamerabasierte Detektionen eines Zielobjekts können jedoch nur relativ nahe am Zielobjekt durchgeführt werden, so dass die Gefahr besteht, dass die vorgeschriebenen Übernahmezeiten nicht eingehalten werden können. Weist ein kamerabasiertes System eine geringe Detektionsqualität auf oder wird ein erwartetes Zielobjekt gar nicht von diesem detektiert, wird bei aus dem Stand der Technik bekannten Lösungen im autonomen Fahrbetrieb des Fahrzeugs zur Einhaltung der vorgeschriebenen Übernahmezeiten ein Fehlerbetriebsmodus gestartet und eine Bremsung des Fahrzeugs durchgeführt. Dies ist für einen Fahrzeugnutzer unkomfortabel.
Mittels des vorliegenden Verfahrens zur Vorhersage der Detektionsqualität des kamerabasierten Systems ist es dagegen möglich, frühzeitig bereits vor Erreichen des entsprechenden Zielobjekts eine ungenügende Detektionsqualität zu ermittelt und somit frühzeitig unter Einhaltung der vorgeschriebenen Übernahmezeit die Fahraufgabe an einen Fahrzeugführer zur manuellen Führung des Fahrzeugs zu übergeben. Hierdurch werden für einen Fahrzeugnutzer als unkomfortabel empfundene Bremsungen vermieden oder zumindest deren Anzahl signifikant verringert.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand einer Zeichnung näher erläutert.
Dabei zeigt:

1 schematisch ein Blockschaltbild einer Vorrichtung zur Vorhersage einer Detektionsqualität eines kamerabasierten Systems.

In der einzigen 1 ist ein Blockschaltbild eines möglichen Ausführungsbeispiels einer Vorrichtung 1 zur Vorhersage einer Detektionsqualität Q eines kamerabasierten Systems 2 dargestellt.
Dabei umfasst ein Fahrzeug 3 das kamerabasierte System 2 mit zumindest einer Kamera 2.1. Das Fahrzeug 3 ist dabei zu einem autonomen Fahrbetrieb ausgebildet.
Die Vorrichtung 1 umfasst eine fahrzeugexterne Recheneinheit 4, beispielsweise eine so genannte Cloud oder einen so genannten Backendserver.
Zwischen dem Fahrzeug 3 und der externen Recheneinheit 4 ist eine kabellose Kommunikationsverbindung herstellbar.
Für den autonomen Fahrbetrieb des Fahrzeugs 3 ist eine Überwachung einer Fahrzeugumgebung erforderlich. Zu dieser Überwachung werden beispielsweise mittels der Kamera 2.1 erfasste Bilddaten der Fahrzeugumgebung verwendet. Für einen sicheren Betrieb des Fahrzeugs 3 ist eine zuverlässige Erfassung der Fahrzeugumgebung mit ausreichender Detektionsqualität Q des kamerabasierten Systems 2 erforderlich, um insbesondere in der Fahrzeugumgebung befindliche Objekte sicher detektieren zu können. Kann die zuverlässige Erfassung der Fahrzeugumgebung nicht sichergestellt werden, erfolgt innerhalb einer (gesetzlich) vorgeschriebenen Übernahmezeit eine Unterbrechung des autonomen Fahrbetriebs und eine Übernahme einer Fahraufgabe durch einen Fahrzeugführer.
Weist das kamerabasierte System 2 eine geringe Detektionsqualität Q auf oder kann ein erwartetes Zielobjekt gar nicht von diesem detektiert werden, ist dieser Zustand im Allgemeinen erst dann erfassbar, wenn sich die Kamera 2.1 in Detektionsreichweite zum entsprechenden Zielobjekt befindet. Hierbei besteht die Gefahr, dass die vorgeschriebene Übernahmezeit nicht eingehalten werden kann, so dass eine für Fahrzeugnutzer unkomfortable Bremsung ausgeführt wird.
Um dies zu vermeiden, wird mittels der Vorrichtung 1 die Detektionsqualität Q des kamerabasierten Systems 2 mit zumindest einer Kamera 2.1 bei einer Annäherung des Fahrzeugs 3 an ein entsprechend zu erfassendes Zielobjekt vorhergesagt. Hierzu werden zunächst als Informationen I mittels der zumindest einen Kamera 2.1 des Fahrzeugs 3 oder anderer Fahrzeuge erfasste Bilddaten, eingestellte Kameraparameter, Erfassungszeiten der Bilddaten und Erfassungspositionen der Bilddaten über die kabellose Kommunikationsverbindung an die fahrzeugexterne Recheneinheit 4 übertragen.
Diese übertragenen Informationen I werden mittels der fahrzeugexternen Recheneinheit 4 mit an der Erfassungsposition austretenden aktuellen Wetterdaten W und einem Sonnenstand S korreliert.
Anhand der Korrelation wird die Detektionsqualität Q des kamerabasierten Systems 2 ort-, zeit-, wetterdaten- und sonnenstandabhängig ermittelt und in der Recheneinheit 4 hinterlegt, wobei bei einer erneuten Annäherung des Fahrzeugs 3 oder einer Annäherung zumindest eines weiteren Fahrzeugs an die jeweilige Erfassungsposition bzw. das Zielobjekt eine Information IQ über die Detektionsqualität Q des kamerabasierten Systems 2 für die Erfassungsposition an das entsprechende Fahrzeug 3 übertragen und anhand der hinterlegten Detektionsqualität Q eine aktuelle Detektionsqualität Q vorhergesagt wird.
Somit kann während des autonomen Fahrbetriebs bei Annäherung an eine Erfassungsposition des kamerabasierten Systems 2 des Fahrzeugs 3 die Information IQ über die vorhersagte Detektionsqualität Q von einer zentralen Recheneinheit 4 abgerufen werden und bei Unterschreitung eines vorgegebenen Grenzwerts der Detektionsqualität Q kann rechtzeitig vor Erreichen der Erfassungsposition die Fahraufgabe an den Fahrzeugführer zur manuellen Führung des Fahrzeugs 3 übergeben werden.
Bezugszeichenliste

1: Vorrichtung
2: System
2.1: Kamera
3: Fahrzeug
4: Recheneinheit
I: Information
IQ: Information
Q: Detektionsqualität
S: Sonnenstand
W: Wetterdaten

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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.
Zitierte Patentliteratur

DE 102015003960 A1 [0003]

Claims

Verfahren zur Vorhersage einer Detektionsqualität (Q) eines kamerabasierten Systems (2) mit zumindest einer Kamera (2.1) zu einer Umgebungserfassung für ein Fahrzeug (3), dadurch gekennzeichnet, dass - als Informationen (I) mittels der zumindest einen Kamera (2.1) erfasste Bilddaten, eingestellte Kameraparameter, Erfassungszeiten der Bilddaten und Erfassungspositionen der Bilddaten an eine fahrzeugexterne Recheneinheit (4) übertragen werden, - die übertragenen Informationen (I) mittels der fahrzeugexternen Recheneinheit (4) mit Wetterdaten (W) und einem Sonnenstand (S) korreliert werden, - anhand der Korrelation eine Detektionsqualität (Q) des kamerabasierten Systems (2) ort-, zeit-, wetterdaten- und sonnenstandabhängig ermittelt und hinterlegt wird und - bei einer erneuten Annäherung des Fahrzeugs (3) oder einer Annäherung eines weiteren Fahrzeugs an die jeweilige Erfassungsposition die Detektionsqualität (Q) des kamerabasierten Systems (2) für die Erfassungsposition anhand der hinterlegten Detektionsqualität (Q) vorhergesagt wird.
Verfahren zum Betrieb eines Fahrzeugs (3), welches für einen autonomen Fahrbetrieb eingerichtet ist, dadurch gekennzeichnet, dass - während des autonomen Fahrbetriebs bei Annäherung an eine Erfassungsposition eines kamerabasierten Systems (2) des Fahrzeugs (3) eine Information (IQ) über eine in dem Verfahren gemäß Anspruch 1 vorhersagte Detektionsqualität (Q) von einer zentralen Recheneinheit (4) abgerufen wird und - und bei Unterschreitung eines vorgegebenen Grenzwerts der Detektionsqualität (Q) vor Erreichen der Erfassungsposition eine Fahraufgabe an einen Fahrzeugführer zur manuellen Führung des Fahrzeugs (3) übergeben wird.