DE102019211382A1 - System and method for processing environmental sensor data - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein System zur Verarbeitung von Umfeldsensordaten und/oder Umfeldinformationen, welches einen ersten Umfeldsensor (11) zur Erfassung von ersten Umfeldsensordaten und eine erste Kommunikationseinheit (10) zum Empfang von Umfeldinformationen aufweist. Außerdem weist das System eine erste (21) und zweite Recheneinheit (20) zur Detektion eines Umfeldzustands eines Fahrzeugs in Abhängigkeit der erfassten ersten Umfeldsensordaten und in Abhängigkeit der empfangenen Umfeldinformationen auf. Zusätzlich weist das System eine erste (30) und zweite Übertragungseinheit (31) zur Weiterleitung des Umfeldzustands in ersten und zweiten Zeitabständen an eine zentrale Steuereinheit (40) auf. In Abhängigkeit eines von der ersten Recheneinheit (21) ermittelten ersten Störsignals innerhalb der erfassten ersten Umfeldsensordaten oder in Abhängigkeit eines von der zweiten Recheneinheit (20) ermittelten zweiten Störsignals innerhalb der empfangenen Umfeldinformationen, ist die erste Übertragungseinheit (31) dazu ausgebildet, die ersten Zeitabstände zu verlängern oder zu verkürzen. Alternativ oder zusätzlich ist die zweite Übertragungseinheit (30) dazu ausgebildet, die zweiten Zeitabstände in Abhängigkeit des detektierten zweiten Störsignals zu verlängern oder in Abhängigkeit des detektierten ersten Störsignals zu verkürzen.The invention relates to a system for processing environment sensor data and / or environment information, which system has a first environment sensor (11) for capturing first environment sensor data and a first communication unit (10) for receiving environment information. In addition, the system has a first (21) and a second processing unit (20) for detecting a state of the surroundings of a vehicle as a function of the recorded first surroundings sensor data and as a function of the received surroundings information. In addition, the system has a first (30) and second transmission unit (31) for forwarding the environmental status at first and second time intervals to a central control unit (40). Depending on a first interference signal determined by the first computing unit (21) within the captured first environment sensor data or as a function of a second interference signal determined by the second computing unit (20) within the received environment information, the first transmission unit (31) is designed to transmit the first time intervals to lengthen or shorten. Alternatively or additionally, the second transmission unit (30) is designed to lengthen the second time intervals as a function of the detected second interference signal or to shorten them as a function of the detected first interference signal.
Description
Stand der TechnikState of the art
Die Erfindung betrifft ein System zur Verarbeitung von Umfeldsensordaten und/oder Umfeldinformationen, welche beispielsweise Umfeldsensordaten und/oder Umfeldinformationen eines Fahrzeugs darstellen können. Zusätzlich betrifft die Erfindung ein Fahrerassistenzsystem, welches das erfindungsgemäße System zur Verarbeitung von Umfeldsensordaten und/oder Umfeldinformationen umfasst. Außerdem betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Verarbeitung von Umfeldsensordaten und/oder Umfeldinformationen.The invention relates to a system for processing environment sensor data and / or environment information which, for example, can represent environment sensor data and / or environment information of a vehicle. In addition, the invention relates to a driver assistance system which comprises the system according to the invention for processing environment sensor data and / or environment information. The invention also relates to a method for processing environment sensor data and / or environment information.
Aus dem Dokument
Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein System und ein Verfahren zur Verarbeitung von Umfeldsensordaten und/oder Umfeldinformationen, sowie ein Fahrerassistenzsystem zu entwickeln, welches eine höhere Redundanz bei auftretenden Sensorstörungen ermöglicht.On the basis of this prior art, the object of the present invention is to develop a system and a method for processing environment sensor data and / or environment information, as well as a driver assistance system that enables higher redundancy in the event of sensor malfunctions.
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Zur Lösung der Aufgabe wird ein System zur Verarbeitung von Umfeldsensordaten und/oder Umfeldinformationen gemäß Anspruch 1 vorgeschlagen. Zudem wird ein Fahrerassistenzsystem gemäß Anspruch 10 vorgeschlagen, welches das erfindungsgemäße System umfasst. Außerdem wird ein Verfahren zur Verarbeitung von Umfeldsensordaten und/oder Umfeldinformationen gemäß Anspruch 12 vorgeschlagen.In order to achieve the object, a system for processing environment sensor data and / or environment information according to claim 1 is proposed. In addition, a driver assistance system according to
Das System zur Verarbeitung von Umfeldsensordaten und/oder Umfeldinformationen, insbesondere von Umfeldsensordaten und/oder Umfeldinformationen eines Fahrzeugs, weist einen ersten Umfeldsensor auf, welcher zur Erfassung von ersten Umfeldsensordaten innerhalb eines ersten Erfassungsbereichs ausgebildet ist. Mit Umfeldsensordaten können beispielsweise Abstandswerte und/oder Bilddaten von Objekten im Umfeld des Fahrzeugs gemeint sein. Der erste Erfassungsbereich bezeichnet in diesem Zusammenhang den Bereich, innerhalb dessen der erste Umfeldsensor erste Umfeldsensordaten erfassen kann. Bei einer Kamera als Umfeldsensor ist dies beispielsweise das Sichtfeld der Kamera, bei einem Ultraschallsensor als Umfeldsensor, die Schallkeule des Ultraschallsensors. Außerdem weist das System eine erste Kommunikationseinheit auf, welche insbesondere als erste drahtlose Car-to-X Kommunikationseinheit ausgebildet ist und dazu dient, Umfeldinformationen zumindest in einem Teilbereich des ersten Erfassungsbereichs des ersten Umfeldsensors zu empfangen. Unter einer ersten Kommunikationseinheit kann beispielsweise eine Kommunikationseinheit verstanden werden, die kabellos als Sender-/Empfängereinheit mittels LTE- und/oder Wifi- mit weiteren Kommunikationseinheiten im Umfeld des Fahrzeugs kommuniziert. Mit Umfeldinformationen können ebenfalls Umfeldsensordaten, welche beispielsweise von extern zu dem Fahrzeug angeordneten Sensoren erfasst werden, gemeint sein. Umfeldinformationen können aber auch ganz allgemein Informationen über das Umfeld des Fahrzeugs darstellen. Hiermit kann beispielsweise der Fahrbahnzustand, insbesondere die Fahrbahnbeschaffenheit, im Umfeld des Fahrzeugs gemeint sein. Hiermit können aber Zustände von Objekten im Umfeld des Fahrzeugs gemeint sein. Unter einem Objektzustand kann beispielsweise die Schaltung von einer Ampel verstanden werden. Mit Umfeldinformationen können auch Informationen über eine Lage eines Objekts im Umfeld des Fahrzeugs relativ zu dem Fahrzeug und/oder Informationen über die Objektklasse gemeint sein. Objektklassen bilden beispielsweise Verkehrszeichen und Fußgänger. Durch den zusätzlichen Empfang der Umfeldinformationen in dem zumindest Teilbereich des ersten Erfassungsbereichs, kommt es dort zu einer höheren Redundanz des Systems. Zusätzlich weist das System wenigstens eine erste Recheneinheit auf, die dazu ausgebildet ist, in Abhängigkeit der erfassten ersten Umfeldsensordaten einen Umfeldzustand des Fahrzeugs innerhalb des ersten Erfassungsbereichs zu detektieren. Außerdem weist das System eine zweite Recheneinheit auf, die dazu ausgebildet ist, in Abhängigkeit der empfangenen Umfeldinformationen den Umfeldzustand innerhalb zumindest dem Teilbereich des ersten Erfassungsbereichs zu detektieren. Bei der ersten und/oder zweiten Recheneinheit kann es sich beispielsweise um einen Mikro-Prozessor eines Umfeldsensors und/oder einer Kommunikationseinheit handeln. Zudem weist das System eine erste Übertragungseinheit auf, welche dazu ausgebildet dient, den mittels der ersten Recheneinheit detektierten Umfeldzustand in aufeinanderfolgenden, ersten Zeitabständen an eine zentrale Steuereinheit, insbesondere die zentrale Steuereinheit eines Fahrassistenzsystems des Fahrzeugs, weiterzuleiten. Eine zweite Übertragungseinheit des Systems dient dazu, den mittels der zweiten Recheneinheit detektierten Umfeldzustand zumindest in dem Teilbereich des ersten Erfassungsbereichs in aufeinanderfolgenden, zweiten Zeitabständen an die zentrale Steuereinheit, insbesondere die zentrale Steuereinheit des Fahrassistenzsystems des Fahrzeugs, weiterzuleiten. Die erste Übertragungseinheit und die zweite Übertragungseinheit leiten also in einem definierten Zeittakt den detektierten Umfeldzustand an die zentrale Steuereinheit weiter. Die Kommunikation zwischen ersten und/oder zweiter Übertragungseinheit und der zentralen Steuereinheit erfolgt über eine Bus-Kommunikation. Die erste Recheneinheit des Systems ist dazu ausgebildet, wenigstens ein erstes Störsignal innerhalb der erfassten ersten Umfeldsensordaten zu detektieren. Alternativ oder zusätzlich ist die zweite Recheneinheit dazu ausgebildet, wenigstens ein zweites Störsignal innerhalb der empfangenen Umfeldinformationen zu detektieren. Bei solchen Störsignalen kann es sich beispielsweise um ein Flimmern von Kamerabildern, Interferenzen von Sensoren Dritter oder eine Verdeckung der Sensoröffnung durch Fremdpartikel handeln. Ein weiteres Beispiel könnte Nebel, Rauch und/oder Abgase bei einem Lidar Sensor als Umfeldsensor sein. Im Stau oder an der Ampel detektiert der Lidar Sensor das vordere Fahrzeug. Fährt das vordere Fahrzeug dann los, entsteht meistens im Winter eine Abgaswolke, was dazu führt, dass der Lidar Sensor ein immer noch stehendes Fahrzeug erkennt, da keine oder zu wenige Lidar-Strahlen durch die Abgaswolke hindurchkommen. Bei einem Störsignal kann es sich aber auch um ein Störsignal handeln, welches die Sensoreinheit selber betrifft, wie z.B. fehlerhafte Kalibrierung und/oder Softwarefehler und/oder Hardwaredefekte. Bei Ultraschallsensoren kann es sich in diesem Zusammenhang beispielsweise um ein starkes Rauschsignal handeln. Bei Störsignalen kann es sich aber auch beispielsweise um Störsignale innerhalb elektrischer Empfangssignale handeln, welche einen Umfeldzustand, wie beispielsweise die aktuelle Ampelphase, repräsentieren. Auch eine gestörte Kommunikationsverbindung der ersten Kommunikationseinheit führt zu einem entsprechenden Störsignal. Im Störungsfall ist die erste Übertragungseinheit dazu ausgebildet, die ersten Zeitabstände zu verlängern, falls ein erstes Störsignal detektiert wird. Alternativ ist die erste Übertragungseinheit auch dazu ausgebildet, die ersten Zeitabstände zu verkürzen, falls ein zweites Störsignal detektiert wird. Zusätzlich oder alternativ ist die zweite Übertragungseinheit dazu ausgebildet, die zweiten Zeitabstände zu verlängern, falls ein zweites Störsignal detektiert wird. Alternativ ist die zweite Übertragungseinheit dazu ausgebildet, die zweiten Zeitabstände zu verkürzen, falls ein erstes Störsignal detektiert wird. Zwischen erster und zweiter Übertragungseinheit besteht ebenfalls eine Bus-Verbindung, sodass die Informationen über das erste bzw. zweite Störsignal ausgetauscht werden können. Ein Umfeldsensor oder eine Kommunikationseinheit, welche aktuell gestört ist, kommuniziert entsprechend seltener mit der zentralen Steuereinheit. Anders herum kommuniziert ein Umfeldsensor oder eine Kommunikationseinheit, welche aktuell störungsfrei ist, häufiger mit der zentralen Steuereinheit. Somit kompensiert das System den Wegfall eines gestörten Sensors oder Kommunikationseinheit.The system for processing environment sensor data and / or environment information, in particular environment sensor data and / or environment information of a vehicle, has a first environment sensor which is designed to acquire first environment sensor data within a first detection area. Environment sensor data can mean, for example, distance values and / or image data of objects in the environment of the vehicle. In this context, the first detection area denotes the area within which the first environment sensor can detect first environment sensor data. In the case of a camera as the environment sensor, this is, for example, the field of view of the camera; in the case of an ultrasonic sensor as the environment sensor, it is the sound cone of the ultrasonic sensor. In addition, the system has a first communication unit, which is designed in particular as a first wireless car-to-X communication unit and serves to receive information on the surroundings at least in a partial area of the first detection area of the first surroundings sensor. A first communication unit can be understood to mean, for example, a communication unit that communicates wirelessly as a transmitter / receiver unit by means of LTE and / or WiFi with other communication units in the vicinity of the vehicle. Environment information can also be understood to mean environment sensor data, which are recorded, for example, from sensors arranged externally to the vehicle. Environment information can, however, also represent general information about the environment of the vehicle. This can mean, for example, the condition of the road, in particular the condition of the road, in the vicinity of the vehicle. However, this can mean the states of objects in the vicinity of the vehicle. An object state can be understood to mean, for example, the switching of a traffic light. Environment information can also mean information about a position of an object in the environment of the vehicle relative to the vehicle and / or information about the object class. Object classes are, for example, traffic signs and pedestrians. The additional reception of the information about the surroundings in the at least partial area of the first detection area results in a higher level of redundancy in the system. In addition, the system has at least one first computing unit which is designed to detect a state of the surroundings of the vehicle within the first detection area as a function of the captured first environment sensor data. In addition, the system has a second processing unit which is designed to detect the state of the environment within at least the partial area of the first detection area as a function of the received environment information. The first and / or second computing unit can be, for example, a microprocessor of an environment sensor and / or a communication unit. In addition, the system has a first transmission unit, which is designed to forward the environmental status detected by means of the first computing unit to a central control unit, in particular the central control unit of a driver assistance system of the vehicle, at successive, first time intervals. A second transmission unit of the system is used to forward the state of the surroundings detected by the second processing unit to the central control unit, in particular the central control unit of the driver assistance system of the vehicle, at least in the sub-area of the first detection area at successive, second time intervals. The first transmission unit and the second transmission unit therefore transmit the detected environmental status to the central control unit at a defined time cycle continue. The communication between the first and / or second transmission unit and the central control unit takes place via bus communication. The first processing unit of the system is designed to detect at least one first interference signal within the recorded first environment sensor data. Alternatively or additionally, the second processing unit is designed to detect at least one second interference signal within the received information about the surroundings. Such interfering signals can be, for example, flickering of camera images, interference from third party sensors, or the opening of the sensor being covered by foreign particles. Another example could be fog, smoke and / or exhaust gases with a lidar sensor as an environment sensor. In traffic jams or at traffic lights, the lidar sensor detects the vehicle in front. If the vehicle in front then drives off, an exhaust gas cloud usually arises in winter, which means that the lidar sensor detects a vehicle that is still stationary, since no or too few lidar beams pass through the exhaust gas cloud. However, an interference signal can also be an interference signal that affects the sensor unit itself, such as incorrect calibration and / or software errors and / or hardware defects. In this context, ultrasonic sensors can be, for example, a strong noise signal. However, interference signals can also be, for example, interference signals within electrical received signals which represent a state of the surroundings, such as the current traffic light phase. A disturbed communication connection of the first communication unit also leads to a corresponding interference signal. In the event of a fault, the first transmission unit is designed to lengthen the first time intervals if a first interference signal is detected. Alternatively, the first transmission unit is also designed to shorten the first time intervals if a second interference signal is detected. Additionally or alternatively, the second transmission unit is designed to lengthen the second time intervals if a second interference signal is detected. Alternatively, the second transmission unit is designed to shorten the second time intervals if a first interference signal is detected. There is also a bus connection between the first and the second transmission unit, so that the information can be exchanged via the first or second interference signal. An environment sensor or a communication unit which is currently malfunctioning communicates correspondingly less often with the central control unit. Conversely, an environment sensor or a communication unit that is currently free of interference communicates more frequently with the central control unit. The system thus compensates for the lack of a faulty sensor or communication unit.
Vorzugsweise ist die erste Kommunikationseinheit dazu ausgebildet, als Umfeldinformationen zweite Umfeldsensordaten zu empfangen, die mittels eines zweiten Umfeldsensors innerhalb eines, den ersten Erfassungsbereich zumindest teilweise überlappenden zweiten Erfassungsbereichs erfasst wurden. Mit dem ersten und/oder zweiten Erfassungsbereich ist in diesem Zusammenhang der Bereich gemeint, innerhalb dessen der erste und/oder zweite Umfeldsensor erste und/oder zweite Umfeldsensordaten erfassen kann. Weiterhin ist die erste Recheneinheit vorzugsweise in diesem Zusammenhang dazu ausgebildet, in Abhängigkeit der erfassten ersten Umfeldsensordaten wenigstens ein Objekt als Umfeldzustand des Fahrzeugs innerhalb des ersten Erfassungsbereichs zu detektieren. Außerdem ist die zweite Recheneinheit vorzugsweise dazu ausgebildet, in Abhängigkeit der erfassten zweiten Umfeldsensordaten das wenigstens eine Objekt innerhalb des ersten Erfassungsbereichs zu detektieren. Vorzugsweise unterscheiden sich die erfassten ersten und die empfangenen zweiten Umfeldsensordaten physikalisch voneinander, da der erste und zweite Umfeldsensor unterschiedliche Messprinzipien verwenden. Somit kann es beispielsweise ermöglicht werden, Objekte unterschiedlicher Objektklassen zu detektieren. Ist der erste Umfeldsensor beispielsweise nicht dazu geeignet, ein bestimmtes Objekt als Objektklasse zu detektieren, so ist der zweite Umfeldsensor dazu geeignet, dieses Objekt als Objektklasse zu detektieren. Somit ergänzen sich die beiden Umfeldsensoren in ihrer Detektion. Vorzugsweise stellen die erfassten ersten Umfeldsensordaten Ultraschallsensordaten und/oder Radarsensordaten dar und die empfangenen zweiten Umfeldsensordaten stellen Kamerasensordaten und/oder Lidarsensordaten dar. Bei Nebel oder Starkregen weisen optische Sensoren beispielsweise Störsignale auf und haben Probleme das Umfeld zu erfassen. Demgebenüber haben elektromagnetische Umfeldsensoren bei Nebel oder Starkregen keine Probleme das Umfeld zu erfassen. Somit bietet sich entsprechend der Vorteil einer erhöhten Ausfallsicherheit bei solchen U mgebungsbedi ngungen.The first communication unit is preferably designed to receive, as environment information, second environment sensor data that was detected by means of a second environment sensor within a second detection area at least partially overlapping the first detection area. In this context, the first and / or second detection area means the area within which the first and / or second environment sensor can detect first and / or second environment sensor data. Furthermore, the first computing unit is preferably designed in this context to detect at least one object as the environmental state of the vehicle within the first detection area as a function of the captured first environment sensor data. In addition, the second computing unit is preferably designed to detect the at least one object within the first detection area as a function of the detected second environment sensor data. The recorded first and received second environment sensor data preferably differ physically from one another, since the first and second environment sensors use different measurement principles. This makes it possible, for example, to detect objects of different object classes. For example, if the first environment sensor is not suitable for detecting a specific object as an object class, the second environment sensor is suitable for detecting this object as an object class. The two environment sensors thus complement each other in their detection. The captured first environment sensor data preferably represent ultrasound sensor data and / or radar sensor data and the received second environment sensor data represent camera sensor data and / or lidar sensor data. In fog or heavy rain, optical sensors have interference signals, for example, and have problems capturing the environment. In contrast, electromagnetic environment sensors have no problems with detecting the environment in fog or heavy rain. Accordingly, there is the advantage of increased reliability in such ambient conditions.
Bevorzugt ist die erste Recheneinheit dazu ausgebildet, Objekte mit zugeordneten ersten und/oder zweiten Objektklassen zu detektieren und in Abhängigkeit des detektierten zweiten Störsignals Objekte mit der zugeordneten, ersten Objektklasse priorisiert gegenüber Objekten mit der zugeordneten zweiten Objektlasse zu detektieren. Alternativ ist die zweite Recheneinheit dazu ausgebildet, Objekte mit zugeordneten dritten und/oder vierten Objektklassen zu detektieren und in Abhängigkeit des detektierten ersten Störsignals zweite Objekte mit der zugeordneten dritten Objektklasse priorisiert gegenüber zweiten Objekten mit der zugeordneten vierten Objektklasse zu detektieren. Bei einer Objektklasse kann es sich beispielsweise um Tiere handeln, welche erkannt werden, bei eine anderen Objektklasse beispielsweise um Personen. Die Objektklasse „Personen“ kann beispielsweise in weitere Objektklassen „Fußgänger“ oder „Fahrradfahrer“ unterteilt werden. Bei der ersten Objektklasse und der dritten Objektklasse kann es sich um dieselbe Objektklasse handeln, es können jedoch auch unterschiedliche Objektklassen gemeint sein. Bei der zweiten Objektklasse und der vierten Objektklasse kann es sich um dieselbe Objektklasse handeln, es können jedoch auch unterschiedliche Objektklassen gemeint sein. Beispielsweise kann bei einem detektierten ersten Störsignal einer Kameraeinheit als ersten Umfeldsensor die Personenerkennung durch von der ersten Kommunikationseinheit empfangenen Radarsensordaten priorisiert gegenüber der Tiererkennung behandelt werden. Die zweite Recheneinheit priorisiert also in diesem Fall die Personenerkennung und übernimmt somit die Personenerkennung der ersten Recheneinheit. Somit kann trotz Ausfall der Kameraeinheit für die Sicherheit des Systems gesorgt werden. Die Personenerkennung kann hierbei beispielsweise bei jedem mittels der ersten Kommunikatonseinheit empfangenen Umfeldbild durchgeführt werden, die Tiererkennung jedoch nur noch bei jedem vierten Umfeldbild. Welche Objektklasse priorisiert wird, ist vorzugweise abhängig von einer aktuellen Position des Fahrzeugs. Befindet sich das Fahrzeug beispielsweise aktuell innerorts vor einem Fußgängerüberweg, so wird in diesem Fall die Objektklasse „Fußfänger“ gegenüber der Objektklasse „Fahrradfahrer“ priorisiert.The first processing unit is preferably designed to detect objects with assigned first and / or second object classes and, depending on the detected second interference signal, to detect objects with the assigned first object class prioritized over objects with the assigned second object class. Alternatively, the second processing unit is designed to detect objects with assigned third and / or fourth object classes and, depending on the detected first interference signal, to detect second objects with the assigned third object class prioritized over second objects with the assigned fourth object class. One object class can be animals, for example, which are recognized, while another object class can be people, for example. The object class " People ”can, for example, be subdivided into further object classes“ pedestrians ”or“ cyclists ”. The first object class and the third object class can be the same object class, but different object classes can also be meant. The second object class and the fourth object class can be the same object class, but different object classes can also be meant. For example, when a first interference signal from a camera unit is detected as the first environment sensor, the person identification by means of radar sensor data received from the first communication unit can be treated with priority over the animal identification. In this case, the second arithmetic unit prioritizes the person recognition and thus takes over the person recognition of the first arithmetic unit. In this way, the security of the system can be ensured despite the failure of the camera unit. In this case, the person identification can be carried out, for example, for every image of the surroundings received by means of the first communication unit, but the animal identification can only be carried out for every fourth image of the surroundings. Which object class is prioritized is preferably dependent on a current position of the vehicle. For example, if the vehicle is currently in a town in front of a pedestrian crossing, in this case the “pedestrian” object class is prioritized over the “cyclist” object class.
Vorzugsweise ist die erste Recheneinheit dazu ausgebildet, in Abhängigkeit der erfassten ersten Umfeldsensordaten einen Fahrbahnzustand als Umfeldzustand des Fahrzeugs innerhalb des ersten Erfassungsbereichs zu detektieren. Die zweite Recheneinheit ist in diesem Zusammenhang dazu ausgebildet, in Abhängigkeit der empfangenen Umfeldinformationen den Fahrbahnzustand als Umfeldzustand des Fahrzeugs innerhalb des zumindest Teilbereichs des ersten Erfassungsbereichs zu detektieren. Mit Fahrbahnzustand ist insbesondere die Beschaffenheit der Fahrbahnoberfläche gemeint. In diesem Zusammenhang kann zum Beispiel der Reibwert der Fahrbahnoberfläche detektiert werden. Ein erster Ultraschallsensor als erster Umfeldsensor kann beispielsweise durch eine entsprechende Ausrichtung in Richtung Fahrbahnoberfläche dazu ausgebildet sein, die Fahrbahnoberfläche und deren Beschaffenheit zu erfassen. Ebenso kann beispielsweise eine erste Kameraeinheit als erster Umfeldsensor den Fahrbahnzustand erfassen. Die erste Kommunikationseinheit kann in diesem Zusammenhang beispielsweise von einem externen Server Informationen über den Fahrbahnzustand in zumindest einem Teilbereich des ersten Erfassungsbereichs empfangen.The first arithmetic unit is preferably designed to detect a state of the road as the state of the surroundings of the vehicle within the first detection area as a function of the captured first environment sensor data. In this context, the second processing unit is designed to detect the state of the road as a state of the surroundings of the vehicle within the at least partial area of the first detection area as a function of the received information about the surroundings. The condition of the road surface means in particular the condition of the road surface. In this context, for example, the coefficient of friction of the road surface can be detected. A first ultrasound sensor as the first environment sensor can be designed, for example, through a corresponding alignment in the direction of the road surface, to detect the road surface and its condition. Likewise, for example, a first camera unit as the first environment sensor can detect the condition of the road. In this context, the first communication unit can receive information about the road condition in at least a partial area of the first detection area from an external server, for example.
Bevorzugt ist die erste Kommunikationseinheit dazu ausgebildet, die Umfeldinformationen des Fahrzeugs von einer zweiten Kommunikationseinheit zu empfangen. Mit der zweiten Kommunikationseinheit ist beispielsweise eine zweite drahtlosen Car-to-X Kommunikationseinheit gemeint, welche extern zu dem Fahrzeug angeordnet ist. Diese zweite externe Kommunikationseinheit ist beispielsweise in der Infrastruktur oder an weiteren Fahrzeugen im Umfeld des Fahrzeugs angeordnet. Beispielsweise kann somit ein zweiter Umfeldsensor, welcher in der Infrastruktur und/oder dem weiteren Fahrzeug angeordnet ist, zweite Umfeldsensordaten erfassen, die dann mittels der zweiten Kommunikationseinheit von der ersten Kommunikationseinheit empfangen werden. Auch kann die zweite externe Kommunikationseinheit beispielsweise in einem externen Server angeordnet sein, auf welchem Umfeldinformationen über zumindest einen Teilbereich des ersten Erfassungsbereichs hinterlegt sind.The first communication unit is preferably designed to receive information on the surroundings of the vehicle from a second communication unit. The second communication unit means, for example, a second wireless car-to-X communication unit which is arranged external to the vehicle. This second external communication unit is arranged, for example, in the infrastructure or on other vehicles in the vicinity of the vehicle. For example, a second environment sensor, which is arranged in the infrastructure and / or the further vehicle, can thus acquire second environment sensor data, which are then received by the first communication unit by means of the second communication unit. The second external communication unit can also be arranged, for example, in an external server on which information on the surroundings is stored about at least a partial area of the first detection area.
Bevorzugt sind die erste und zweite Übertragungseinheit dazu ausgebildet, den detektierten Umfeldzustand mittels einer seriellen Datenübertragung weiterzuleiten. Eine solche, serielle Datenübertragung kann beispielsweise über ein klassisches CAN Netzwerk erfolgen. Bei einer seriellen Datenübertragung erfolgt die Datenübertragung von der ersten und/oder zweiten Recheneinheit zur zentralen Steuereinheit hintereinander. Falls gleichzeitig übertragen werden soll, muss einer der beiden Recheneinheiten für die Zeit der Datenübertragung warten.The first and second transmission units are preferably designed to forward the detected environmental status by means of serial data transmission. Such a serial data transmission can take place via a classic CAN network, for example. In the case of serial data transmission, the data transmission from the first and / or second processing unit to the central control unit takes place one after the other. If transmission is to take place at the same time, one of the two processing units must wait for the time of the data transmission.
Vorzugsweise ist die erste Recheneinheit dazu ausgebildet, das in Abhängigkeit der erfassten ersten Umfeldsensordaten detektierte wenigstens eine Objekt in einer definierten ersten Zeitdauer zu detektierten. Hierbei kann die erste Zeitdauer beispielsweise dem ersten Zeitabstand entsprechen. Leitet die erste Übertragungseinheit beispielsweise alle 40 Millisekunden das detektierte Objekt an die zentrale Steuereinheit weiter, so benötigt die erste Recheneinheit ebenfalls 40 Millisekunden. Es ist jedoch auch möglich, dass die Zeitdauer, welche die erste Recheneinheit benötigt, um das Objekt zu detektieren, länger ist, als der erste Zeitabstand. Leitet die erste Übertragungseinheit beispielsweise alle 40 Millisekunden das Objekt an die zentrale Steuereinheit weiter, die erste Recheneinheit benötigt jedoch 50 Millisekunden um das Objekt vollständig zu detektieren, so entsteht eine größere Zeitspanne, bis die Objektinformation an die zentrale Steuereinheit weitergeleitet wird. In dem beschriebenen Fall wird das Objekt erst nach insgesamt 80 Millisekunden an die zentrale Steuereinheit weitergeleitet. Es ist auch möglich, dass die Zeitdauer, welche die erste Recheneinheit benötigt, um das Objekt zu detektieren, kürzer ist, als der erste Zeitabstand. Leitet die erste Übertragungseinheit beispielsweise alle 40 Millisekunden das detektierte Objekt an die zentrale Steuereinheit weiter, die erste Recheneinheit benötigt jedoch 20 Millisekunden um das Objekt vollständig zu detektieren, so können in diesem Fall auch zwei, detektierte Objekte oder ein aktualisiertes Objekt an die zentrale Steuereinheit weitergeleitet werden. Dasselbe gilt im Zusammenhang mit den detektierten Objekten auch für die zweite Übertragungseinheit und die zweite Recheneinheit. Die erste Recheneinheit ist zusätzlich dazu ausgebildet, in Abhängigkeit des detektierten ersten Störsignals die definierte erste Zeitdauer zu verlängern oder in Abhängigkeit des detektierten zweiten Störsignals die definierte erste Zeitdauer zu verkürzen. Alternativ oder zusätzlich ist die zweite Recheneinheit dazu ausgebildet, das in Abhängigkeit der erfassten zweiten Umfeldsensordaten detektierte wenigstens eine Objekt in einer definierten zweiten Zeitdauer zu detektierten. In diesem Zusammenhang ist die zweite Recheneinheit zusätzlich dazu ausgebildet, in Abhängigkeit des detektierten zweiten Störsignals die definierte zweite Zeitdauer zu verlängern oder in Abhängigkeit des detektierten ersten Störsignals die definierte zweite Zeitdauer zu verkürzen. In welch minimaler Zeitdauer die erste Recheneinheit das Objekt und/oder die zweite Recheneinheit das Objekt detektieren kann, hängt insbesondere von der maximalen Rechenleistung der ersten Recheneinheit und/oder zweiten Recheneinheit ab. Alternativ kann die erste Recheneinheit auch dazu ausgebildet sein, für einen gewissen Zeitraum übertaktet zu werden. Durch die Übertaktung steigt die Wärmeentwicklung und der Stromverbrauch, weshalb dieser Zustand nur für den gewissen Zeitraum aufrecht gehalten werden kann, ohne bleibende Schäden an der ersten und/oder zweiten Recheneinheit zu verursachen. Der gewisse Zeitraum ist in diesem Zusammenhang beispielsweise der Zeitraum den es benötigt, das Fahrzeug in einen sicheren Zustand zu bringen. Dieser kann beispielsweise eine Minute betragen. Da eine schnellere Datenverarbeitung der Recheneinheiten auch eine häufigere Datenweiterleitung benötigt, ist die erste Übertragungseinheit in diesem Zusammenhang dazu ausgebildet, bei Verkürzung der ersten Zeitdauer auch die ersten Zeitabstände zu verkürzen. Anders herum ist die erste Übertragungseinheit vorzugsweise dazu ausgebildet, bei Verlängerung der ersten Zeitdauer auch die ersten Zeitabstände zu verlängern. Alternativ oder zusätzlich ist die zweite Übertragungseinheit dazu ausgebildet, bei Verkürzung der zweiten Zeitdauer auch die zweiten Zeitabstände zu verkürzen. Anders herum ist die zweite Übertragungseinheit vorzugsweise dazu ausgebildet, bei Verlängerung der zweiten Zeitdauer auch die zweiten Zeitabstände zu verlängern. Dies bietet den Vorteil, dass abhängig von der aktuellen Funktionsfähigkeit eines Sensors und/oder einer Kommunikationseinheit das detektierte Objekt noch schneller zu der zentralen Steuereinheit gelangen kann.The first arithmetic unit is preferably designed to detect the at least one object detected as a function of the recorded first environment sensor data in a defined first period of time. The first time period can correspond to the first time interval, for example. If the first transmission unit forwards the detected object to the central control unit every 40 milliseconds, for example, the first processing unit also needs 40 milliseconds. However, it is also possible that the period of time which the first computing unit needs to detect the object is longer than the first time interval. For example, if the first transmission unit forwards the object to the central control unit every 40 milliseconds, but the first processing unit needs 50 milliseconds to fully detect the object, then there is a longer period of time before the object information is passed on to the central control unit. In the case described, the object is only forwarded to the central control unit after a total of 80 milliseconds. It is also possible for the period of time which the first computing unit needs to detect the object to be shorter than the first time interval. If, for example, the first transmission unit forwards the detected object to the central control unit every 40 milliseconds, but the first processing unit needs 20 milliseconds to completely detect the object, then in this case two detected objects or one updated object can be sent to the central control unit are forwarded. The same applies in connection with the detected objects to the second transmission unit and the second processing unit. The first arithmetic unit is additionally designed to extend the defined first time period as a function of the detected first interference signal or to shorten the defined first time period as a function of the detected second interference signal. As an alternative or in addition, the second computing unit is designed to detect the at least one object detected as a function of the recorded second environment sensor data in a defined second period of time. In this context, the second arithmetic unit is additionally designed to lengthen the defined second time period as a function of the detected second interference signal or to shorten the defined second time period as a function of the detected first interference signal. The minimum amount of time in which the first processing unit can detect the object and / or the second processing unit can detect the object depends in particular on the maximum computing power of the first processing unit and / or the second processing unit. Alternatively, the first computing unit can also be designed to be overclocked for a certain period of time. Overclocking increases the heat generation and power consumption, which is why this state can only be maintained for a certain period of time without causing permanent damage to the first and / or second processing unit. In this context, the certain period of time is, for example, the period of time it takes to bring the vehicle into a safe state. This can be one minute, for example. Since faster data processing by the computing units also requires more frequent data forwarding, the first transmission unit is designed in this context to also shorten the first time intervals when the first time period is shortened. Conversely, the first transmission unit is preferably designed to also extend the first time intervals when the first time period is extended. Alternatively or additionally, the second transmission unit is designed to also shorten the second time intervals when the second time period is shortened. Conversely, the second transmission unit is preferably designed to also extend the second time intervals when the second time period is extended. This offers the advantage that, depending on the current functionality of a sensor and / or a communication unit, the detected object can reach the central control unit even more quickly.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Fahrerassistenzsystem, welches zusätzlich zu dem zuvor beschriebenen System zur Verarbeitung von Umfeldsensordaten eine zentrale Steuereinheit aufweist, welche alternativ zu der ersten und/oder zweiten Übertragungseinheit dazu ausgebildet ist, die ersten Zeitabstände in Abhängigkeit des detektierten ersten Störsignals zu verlängern oder die ersten Zeitabstände in Abhängigkeit des detektierten zweiten Störsignals zu verkürzen und/oder die zweiten Zeitabstände in Abhängigkeit des detektierten zweiten Störsignals zu verlängern oder die zweiten Zeitabstände in Abhängigkeit des detektierten ersten Störsignals zu verkürzen. Die zentrale Steuereinheit kann hierzu beispielsweise Informationen über das erste und/oder zweite Störsignal von der ersten und/oder zweiten Übertragungseinheit mitgeteilt bekommen.Another object of the invention is a driver assistance system which, in addition to the previously described system for processing environment sensor data, has a central control unit which, as an alternative to the first and / or second transmission unit, is designed to extend the first time intervals as a function of the detected first interference signal or to shorten the first time intervals as a function of the detected second interference signal and / or to lengthen the second time intervals as a function of the detected second interference signal or to shorten the second time intervals as a function of the detected first interference signal. For this purpose, the central control unit can receive information about the first and / or second interference signal from the first and / or second transmission unit, for example.
Vorzugsweise ist die zentrale Steuereinheit dazu ausgebildet ist, in Abhängigkeit des von der ersten Übertragungseinheit weitergeleiteten, detektierten Umfelzustands und/oder in Abhängigkeit des von der zweiten Übertragungseinheit weitergeleiteten, detektierten Umfeldzustands eine Funktion des Fahrerassistenzsystems auszulösen. Bei der Funktion des Fahrerassistenzsystems handelt es sich beispielsweise um eine Bremsung und/oder das Steuern eines Querantriebs des Fahrzeugs und/oder eine Geschwindigkeitsregelung des Fahrzeugs. Bevorzugt ist weiterhin ein Fahrzeug mit dem Fahrerassistenzsystem vorgesehen.The central control unit is preferably designed to trigger a function of the driver assistance system as a function of the detected environmental status forwarded by the first transmission unit and / or as a function of the detected environmental status forwarded by the second transmission unit. The function of the driver assistance system is, for example, braking and / or controlling a transverse drive of the vehicle and / or speed regulation of the vehicle. A vehicle with the driver assistance system is also preferably provided.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Verarbeitung von Umfeldsensordaten und/oder Umfeldinformationen, welches durch das zuvor beschriebene System zur Verarbeitung von Umfeldsensordaten und/oder Umfeldinformationen ausgeführt wird. Hierbei werden zunächst erste Umfeldsensordaten innerhalb eines ersten Erfassungsbereichs mittels eines ersten Umfeldsensors erfasst. Außerdem werden zumindest in einem Teilbereich des ersten Erfassungsbereichs Umfeldinformationen des Fahrzeugs mittels einer ersten Kommunikationseinheit, insbesondere einer ersten drahtlosen Car-to-X Kommunikationseinheit, empfangen. Darauf folgend wird ein Umfeldzustand des Fahrzeugs innerhalb des ersten Erfassungsbereichs in Abhängigkeit der erfassten ersten Umfeldsensordaten mittels einer ersten Recheneinheit detektiert. Außerdem wird ein Umfeldzustand des Fahrzeugs zumindest in dem Teilbereich des ersten Erfassungsbereichs in Abhängigkeit der empfangenen Umfeldinformationen mittels einer zweiten Recheneinheit detektiert. Folgend wird der mittels der ersten Recheneinheit detektierte Umfeldzustand in aufeinanderfolgenden, ersten Zeitabständen an eine zentrale Steuereinheit, insbesondere die zentrale Steuereinheit eines Fahrassistenzsystems des Fahrzeugs, mittels einer ersten Übertragungseinheit weitergeleitet. Außerdem wird der mittels der zweiten Recheneinheit detektierte Umfeldzustand in aufeinanderfolgenden, zweiten Zeitabständen an die zentrale Steuereinheit, insbesondere die zentrale Steuereinheit des Fahrassistenzsystems des Fahrzeugs, mittels einer zweiten Übertragungseinheit weitergeleitet. In einem weiteren Verfahrensschritt wird ein erstes Störsignal innerhalb der erfassten ersten Umfeldsensordaten mittels der ersten Recheneinheit detektiert. Alternativ oder zusätzlich wird ein zweites Störsignal innerhalb der erfassten zweiten Umfeldsensordaten mittels der zweiten Recheneinheit detektiert. Daraufhin werden die ersten Zeitabstände in Abhängigkeit des detektierten ersten Störsignals mittels der ersten Übertragungseinheit verlängert oder in Abhängigkeit des detektierten zweiten Störsignals verkürzt. Alternativ oder zusätzlich werden die zweiten Zeitabstände mittels der zweiten Übertragungseinheit in Abhängigkeit des detektierten zweiten Störsignals verlängert oder in Abhängigkeit des detektierten ersten Störsignals verkürzt.Another object of the invention is a method for processing environment sensor data and / or environment information, which is carried out by the previously described system for processing environment sensor data and / or environment information. First of all, first environment sensor data are recorded within a first detection area by means of a first environment sensor. In addition, information on the surroundings of the vehicle is received at least in a partial area of the first detection area by means of a first communication unit, in particular a first wireless car-to-X communication unit. Subsequently, a state of the surroundings of the vehicle within the first detection area is detected as a function of the detected first surroundings sensor data by means of a first computing unit. In addition, an environmental status of the vehicle is detected at least in the sub-area of the first detection area as a function of the received environmental information by means of a second computing unit. The environmental status detected by means of the first processing unit is then forwarded at successive, first time intervals to a central control unit, in particular the central control unit of a driver assistance system of the vehicle, by means of a first transmission unit. In addition, the state of the surroundings detected by means of the second computing unit is forwarded at successive, second time intervals to the central control unit, in particular the central control unit of the driver assistance system of the vehicle, by means of a second transmission unit. In one In a further method step, a first interference signal is detected within the captured first environment sensor data by means of the first computing unit. Alternatively or additionally, a second interference signal is detected within the recorded second environment sensor data by means of the second processing unit. The first time intervals are then lengthened as a function of the detected first interference signal by means of the first transmission unit or shortened as a function of the detected second interference signal. Alternatively or additionally, the second time intervals are lengthened or shortened as a function of the detected first interference signal by means of the second transmission unit.
Vorzugsweise wird der Umfeldzustand in Abhängigkeit der erfassten ersten Umfeldsensordaten in einer definierten ersten Zeitdauer mittels der ersten Recheneinheit detektiert und in Abhängigkeit des detektierten ersten Störsignals die definierte erste Zeitdauer verlängert oder in Abhängigkeit des detektierten zweiten Störsignals die definierte erste Zeitdauer mittels der ersten Recheneinheit verkürzt. Alternativ oder zusätzlich wird der Umfeldzustand in Abhängigkeit der empfangenen Umfeldinformationen in einer definierten zweiten Zeitdauer mittels der zweiten Recheneinheit detektiert und in Abhängigkeit des detektierten zweiten Störsignals die definierte zweite Zeitdauer verlängert oder in Abhängigkeit des detektierten ersten Störsignals die definierte zweite Zeitdauer mittels der zweiten Recheneinheit verkürzt.The state of the surroundings is preferably detected as a function of the recorded first environment sensor data in a defined first period of time by means of the first arithmetic unit and, as a function of the detected first interference signal, the defined first period of time is extended or, as a function of the detected second interference signal, the defined first time period is shortened by means of the first arithmetic unit. Alternatively or additionally, the environmental status is detected depending on the received environmental information in a defined second time period by means of the second processing unit and depending on the detected second interference signal, the defined second time period is extended or depending on the detected first interference signal, the defined second time period is shortened by means of the second processing unit.
Bevorzugt wird in Abhängigkeit der erfassten ersten Umfeldsensordaten wenigstens ein Objekt als Umfeldzustand des Fahrzeugs innerhalb des ersten Erfassungsbereichs mittels der ersten Recheneinheit detektiert. Weiterhin ist in diesem Zusammenhang vorzugsweise vorgesehen, dass in Abhängigkeit der empfangenen Umfeldinformationen das wenigstens eine Objekt als Umfeldzustand des Fahrzeugs zumindest in dem Teilbereich des ersten Erfassungsbereichs mittels der zweiten Recheneinheit detektiert wird.At least one object is preferably detected as a state of the surroundings of the vehicle within the first detection area by means of the first computing unit as a function of the detected first environment sensor data. In addition, it is preferably provided in this context that the at least one object is detected as the environmental state of the vehicle at least in the sub-area of the first detection area by means of the second processing unit as a function of the received information about the surroundings.
Bevorzugt werden Objekte mit zugeordneten ersten und/oder zweiten Objektklassen, insbesondere Tiere oder Personen, mittels der ersten Recheneinheit detektiert. In Abhängigkeit des detektierten zweiten Störsignals werden Objekte mit der zugeordneten, ersten Objektklasse, insbesondere Tiere oder Personen, priorisiert gegenüber ersten Objekten mit der zugeordneten zweiten Objektklasse, insbesondere Tiere oder Personen, detektiert. Alternativ oder zusätzlich werden bevorzugt Objekte mit zugeordneten dritten und/oder vierten Objektklassen, insbesondere Tiere oder Personen, mittels der zweiten Recheneinheit detektiert. In Abhängigkeit des detektierten ersten Störsignals werden Objekte mit der zugeordneten dritten Objektklasse, insbesondere Tiere oder Personen, priorisiert gegenüber zweiten Objekten mit der zugeordneten vierten Objektklasse, insbesondere Tiere oder Personen, detektiert.Objects with assigned first and / or second object classes, in particular animals or people, are preferably detected by means of the first computing unit. Depending on the detected second interference signal, objects with the assigned first object class, in particular animals or people, are detected with priority over first objects with the assigned second object class, in particular animals or people. Alternatively or additionally, objects with assigned third and / or fourth object classes, in particular animals or people, are preferably detected by means of the second processing unit. Depending on the detected first interference signal, objects with the assigned third object class, in particular animals or people, are detected with priority over second objects with the assigned fourth object class, in particular animals or people.
FigurenlisteFigure list
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1 zeigt schematisch eine Ausführungsform des Systems zur Verarbeitung von Umfeldsensordaten und/oder Umfeldinformationen.1 shows schematically an embodiment of the system for processing environment sensor data and / or environment information. -
2 zeigt schematisch eine Ausführungsform des Verfahrens zur Verarbeitung von Umfeldsensordaten und/oder Umfeldinformationen.2 shows schematically an embodiment of the method for processing environment sensor data and / or environment information. -
3 zeigt eine beispielhafte Situation mit einem Fahrzeug, welches das System zur Verarbeitung von Umfeldsensordaten aufweist.3 shows an exemplary situation with a vehicle that has the system for processing environment sensor data.
Ausführungsbeispiele der ErfindungEmbodiments of the invention
Außerdem weist das System eine erste Kommunikationseinheit
Die erste Recheneinheit
Die zentrale Steuereinheit
Weiterhin optional erfolgt die Weiterleitung des detektierten Umfeldzustands zu der zentralen Steuereinheit
Optional ist die erste Recheneinheit
Optional wird in Verfahrensschritt
Weiterhin optional wird in Verfahrensschritt
Die auf dieser Figur ebenfalls nicht dargestellte erste Übertragungseinheit des ersten Umfeldsensors
Alternativ oder zusätzlich befindet sich in dieser Darstellung eine Ampel
In diesem Fall kann nun die nicht dargestellte erste Übertragungseinheit des ersten Umfeldsensors
In dem dargestellten Fall sind sowohl der erste Umfeldsensor
Die zweite Recheneinheit der Kommunikationseinheit
In allen beschriebenen Fällen kann die Kommunikation der ersten Kommunikationseinheit
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
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