-
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Umfeldsensoreinrichtung eines Fahrzeugs. Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zum Betreiben einer Umfeldsensoreinrichtung eines Fahrzeugs. Die Erfindung betrifft ferner ein Computerprogramm. Die Erfindung betrifft ferner ein maschinenlesbares Speichermedium.
-
Stand der Technik
-
Fahrassistenzsysteme von Fahrzeugen können herkömmlich eine Online-Kalibrierung aufweisen, die einen Beladungszustand des Fahrzeugs nach einer gewissen Zeit ausgleicht.
-
DE 10 2018 115 399 A1 offenbart Systeme und Verfahren zur Steuerung eines Sichtfelds einer Sensorvorrichtung basierend auf einem geplanten Weg und einer Echtzeitbewegung eines Fahrzeugs.
-
DE 10 2012 110 082 A1 offenbart ein Verfahren zum Steuern von Sicherheitseinrichtungen eines Kraftfahrzeugs im Falle einer Böschungsfahrt, wobei mittels zumindest eines Sensors das Vorliegen sowie ein Gefährdungsmaß für die Böschungsfahrt ermittelt und bereits ab Überschreitung eines vorgegebenen Gefährdungsmaßes der Böschungsfahrt die Steuerung der Sicherheitseinrichtungen angepasst wird.
-
DE 10 2017 128 619 A1 offenbart eine Fahrzeugsteuerung unter Verwendung von Straßenwinkeldaten, wobei eine Beschleunigungskomponente eines Fahrzeugs gemessen wird. Vorgeschlagen wird, eine Fahrzeugfunktion in Reaktion auf die Beschleunigungskomponente des Fahrzeugs und den Straßengradienten und/oder den Neigungswinkel zu steuern.
-
Offenbarung der Erfindung
-
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes Verfahren zum Betreiben einer Umfeldsensoreinrichtung eines Fahrzeugs bereitzustellen.
-
Gemäß einem ersten Aspekt schafft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben einer Umfeldsensoreinrichtung eines Fahrzeugs, aufweisend die Schritte:
- - Bereitstellen von Umfelddaten des Fahrzeugs mittels der Umfeldsensoreinrichtung;
- - Auswerten der bereitgestellten Umfelddaten; und
- - Korrigieren einer Erfassungscharakteristik der Umfeldsensoreinrichtung im Falle eines Erkennens einer quer zu einer Fahrrichtung des Fahrzeugs ausgebildeten Fahrbahnkante in den ausgewerteten Umfelddaten, wobei die Erfassungscharakteristik der Umfeldsensoreinrichtung an die Fahrbahnkante angepasst wird.
-
Auf diese Weise wird die Erfassungscharakteristik der Umfeldsensoreinrichtung bereits frühzeitig an die Fahrbahnkante angepasst, sodass ein Betrieb der Umfeldsensoreinrichtung effektiv verbessert sein kann. Vorteilhaft können dadurch auch nachgelagerte Assistenzsysteme des Fahrzeugs von dieser verbesserten Erkennungscharakteristik profitieren. Vorteilhaft ist mit dem vorgeschlagenen Verfahren unterstützt, dass unmittelbar nach Überfahren der Fahrbahnkante die Umfeldsensoreinrichtung bereits in die „richtige Richtung schaut“ und dadurch ein effektives Erkennen von Hindernissen unterstützt ist. Ein Sicherheitsniveau im Fahrbetrieb des Fahrzeugs kann auf diese Weise vorteilhaft erhöht sein.
-
Gemäß einem zweiten Aspekt wird die Aufgabe gelöst mit einer Vorrichtung, die ausgebildet ist, das vorgeschlagene Verfahren auszuführen.
-
Gemäß einem dritten Aspekt wird die Aufgabe gelöst mit einem Computerprogramm.
-
Gemäß einem vierten Aspekt wird die Aufgabe gelöst mit einem maschinenlesbaren Speichermedium.
-
Bevorzugte Ausführungsformen des vorgeschlagenen Verfahrens sind Gegenstand von jeweils abhängigen Ansprüchen.
-
Eine vorteilhafte Weiterbildung des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich zu den Umfelddaten Lokalisierungsdaten des Fahrzeugs verwendet werden. Vorteilhaft können dadurch Fahrbahnkanten noch genauer lokalisiert werden, so dass die Anpassung der Erkennungscharakteristik der Umfeldsensoreinrichtung noch effizienter durchgeführt werden kann. Vorteilhaft können auf diese Weise Fahrbahnkanten noch schneller und effizienter erkannt werden. Vorteilhaft wird dadurch eine Robustheit der Umfeldsensoreinrichtung betreffend Erkennungsgenauigkeit erhöht.
-
Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass die Umfelddaten mittels Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation bereitgestellt werden. Auf diese Weise kann ein Ego-Fahrzeug zum Beispiel von Umfelddaten anderer Verkehrsteilnehmer profitieren, die ihm via Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation übermittelt werden.
-
Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass die Umfelddaten durch einen zeitlichen Fluss von Bilddaten der Umfeldsensoreinrichtung generiert werden. Im Falle eines Videosensors können auf diese Weise hochaktuelle Umfelddaten bereitgestellt werden.
-
Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass das Anpassen der Erfassungscharakteristik der Umfeldsensoreinrichtung eine Nachkalibrierung von Software umfasst. Dadurch ist eine besonders einfache und schnelle Nachjustierung der Erkennungscharakteristik der Umfeldsensoreinrichtung unterstützt.
-
Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung des Verfahrens sieht vor, dass das Anpassen der Erfassungscharakteristik der Umfeldsensoreinrichtung ein Verkleinern eines Sichtfelds der Umfeldsensoreinrichtung umfasst. Auch auf diese Weise kann die Erkennungsgenauigkeit der Umfeldsensoreinrichtung effektiv verbessert werden.
-
Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung des Verfahrens sieht vor, dass beim Anpassen der Erfassungscharakteristik der Umfeldsensoreinrichtung ein interessierender Bereich innerhalb eines Sichtfelds der Umfeldsensoreinrichtung angepasst wird. Auch auf diese Weise kann eine Detektionsgüte der Umfeldsensoreinichtung effizient gesteigert werden.
-
Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass das Anpassen der Erfassungscharakteristik der Umfeldsensoreinrichtung eine mechanische Verstellung der Umfeldsensoreinrichtung umfasst. Auf diese Weise wird vorteilhaft eine weitere Alternative zum Anpassen der Erfassungscharakteristik der Umfeldsensoreinrichtung bereitgestellt.
-
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform des Verfahrens zeichnet sich dadurch aus, dass die Umfeldsensoreinrichtung mit im Rahmen eines Maschinenlernprozesses trainierten Umfelddaten betrieben wird. Dadurch können Fahrbahnkanten auf Basis von trainierten Umfelddaten noch schneller und effektiver erkannt werden.
-
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform des Verfahrens zeichnet sich dadurch aus, dass eine erkannte Fahrbahnkante durch eine Messung eines Beschleunigungssensors des Fahrzeugs überprüft wird. Dadurch kann eine Detektionsgüte einer Fahrbahnkanten-Erkennung noch weiter gesteigert werden, weil von der Umfeldsensoreinrichtung erfasste Daten vom Beschleunigungssensor gewissermaßen bestätigt werden.
-
Die Erfindung wird im Folgenden mit weiteren Merkmalen und Vorteilen anhand von mehreren Figuren im Detail beschrieben. Die Figuren sind insbesondere dazu gedacht, die erfindungswesentlichen Prinzipien zu verdeutlichen und sind nicht unbedingt maßstabsgetreu ausgeführt.
-
In den Figuren zeigt:
- 1-7 diverse Szenarien zum Betreiben einer Umfeldsensoreinrichtung eines Fahrzeugs gemäß Stand der Technik;
- 8 ein Szenario zum Betreiben einer Umfeldsensoreinrichtung eines Fahrzeugs mit einer Erläuterung einer Wirkungsweise des vorgeschlagenen Verfahrens; und
- 9 einen prinzipiellen Ablauf eines vorgeschlagenen Verfahrens zum Betreiben einer Umfeldsensoreinrichtung eines Fahrzeugs.
-
Beschreibung von Ausführungsformen
-
Ein Kerngedanke der vorliegenden Erfindung besteht insbesondere darin, ein verbessertes Verfahren zum Betreiben einer Umfeldsensoreinrichtung eines Fahrzeugs bereitzustellen.
-
1 zeigt eine prinzipielle Darstellung mit einer Erläuterung der zugrunde liegenden Problematik. Man erkennt ein Fahrzeug 100, welches auf einer Fahrbahn 1 fährt und sich dabei einer quer zur Fahrtrichtung ausgebildeten Fahrbahnkante 1a der Fahrbahn 1 nähert. Erkennbar ist ein Sichtfeld FoV einer Umfeldsensoreinrichtung (nicht dargestellt), zum Beispiel in Form einer Kamera, eines Radar-, und/oder Lidar-, und/oder Ultraschallsensors, welche im Falle des Überfahrens der Fahrbahnkante 1a noch eine Zeitlang entsprechend ihrer Ausrichtung vor dem Überfahren der Fahrbahnkante 1a ausgerichtet ist. Vorgesehen ist zwar eine Anpassung der Erfassungscharakteristik der Umfeldsensoreinrichtung und damit des Sichtfelds FoV, die jedoch zu lange dauern kann, wodurch ein Hindernis bzw. eine Person 10 nicht oder nur schlecht erkannt werden können. Dadurch kann es unter Umständen zu einer Kollision des Fahrzeugs 100 mit dem Hindernis 10 kommen.
-
2 zeigt ein herkömmliches Szenario, bei dem das Fahrzeug 100 auf einer Fahrbahn 1 fährt und eine Umfeldsensoreinrichtung eine Umfelderfassung basierend auf einer Detektion eines Strommastes 20 vornimmt. Durch „das falsche“ Sichtfeld FoV wird der Strommast 20 fälschlicherweise als ein Objekt detektiert und führt somit zu einem ungewollten Verhalten. Aufgrund der Tatsache, dass die Anpassung der Erfassungscharakteristik der Umfeldsensoreinrichtung nach Überfahren der Fahrbahnkante 1a zu lange dauert, kann auch in diesem Fall das Hindernis 10 unter Umständen erst zu spät erkannt werden, wodurch es zu einer unerwünschten Kollision des Fahrzeugs 100 mit dem Hindernis 10 kommen kann. Dies kann durch ein erfindungsgemäß angepasstes Sichtfeld FoV der Umfeldsensoreinrichtung vermieden werden, wodurch vorteilhaft eine Robustheit des Systems erhöht ist.
-
3 deutet die gemäß Stand der Technik durchgeführte Korrektur K der Erfassungscharakteristik bzw. Adaption der Umfeldsensoreinrichtung des Fahrzeugs 100 nach Überfahren der Fahrbahnkante 1a an, wobei in diesem Fall das Fahrzeug allerdings bereits zu nahe am Hindernis 10 ist, um noch wirksam eine Kollision mit dem Hindernis 10 verhindern zu können.
-
Die Kollision des Fahrzeugs 100 mit dem Hindernis 10 ist in 4 angedeutet, wobei nunmehr aufgrund der verzögerten Nachkalibrierung der Umfeldsensoreinrichtung das Hindernis 10 zwar detektiert wird, aufgrund der dafür verbrauchten Zeit und die in dieser Zeit realisierte Fahrtstrecke des Fahrzeugs 100 die Kollision mit dem Hindernis 10 jedoch nicht mehr verhindert werden kann.
-
5 zeigt eine ähnliche Problematik bei einer zweiten Fahrbahnkante 1b, wobei in diesem Fall vom Fahrzeug 100 ein Übergang von einer waagrechten Fahrbahn 1 auf eine Steigung befahren wird. Auch in diesem Fall ist das Sichtfeld FoV der Umfeldsensoreinrichtung des Fahrzeugs auf der waagrechten Fahrbahn 1 nach vorne ausgerichtet und benötigt nachteilig nach dem Überfahren der Fahrbahnkante 1b zu lange für die Nachjustierung.
-
6 zeigt, dass in diesem Fall nach Überfahren der Fahrbahnkante 1b zwar eine Korrektur K bzw. Nachadaptierung der Erfassungscharakteristik der Umfeldsensoreinrichtung nach oben durchgeführt wird, die jedoch zu lange dauert und nachfolgend aufgrund der zwischenzeitlich realisierten Fahrtstrecke des Fahrzeugs 100 zu einer Kollision mit dem Hindernis 10 führen kann.
-
Dieser Fall ist in 7 angedeutet, wo man erkennt, dass die Umfeldsensoreinrichtung nunmehr zwar korrekt justiert ist, es jedoch aufgrund der für die Nachjustierung der Umfeldsensoreinrichtung erforderlichen Zeit zu einer unzulässigen Annäherung des Fahrzeugs 100 an das Hindernis bzw. zu einer Kollision des Fahrzeugs 100 mit dem Hindernis 10 kommt.
-
8 illustriert eine prinzipielle Wirkungsweise des vorgeschlagenen Verfahrens. Man erkennt, dass nach Erkennen der Fahrbahnkante 1a aus ausgewerteten Umfelddaten bereits frühzeitig eine Erfassungscharakteristik der Umfeldsensoreinrichtung angepasst wird. Dabei wird sofort nach Erkennen der Fahrbahnkante 1a die Erkennungscharakteristik der Umfeldsensoreinrichtung nach unten gezogen bzw. ein Bereich von Interesse (engl. region of interest, ROI) innerhalb des Sichtwinkels FoV nach unten gezogen, sodass unmittelbar nach Überfahren der Fahrbahnkante 1a die Umfeldsensoreinrichtung „in die richtige Richtung schaut“.
-
Dadurch kann das Hindernis 10 sofort nach Überfahren der Fahrbahnkante 1a erkannt werden, wodurch eine Kollision mit dem Hindernis 10 höchstwahrscheinlich verhindert werden kann. Durch die Detektion der Fahrbahnkante 1a samt Schätzung einer Fahrbahnoberfläche mit einer Umfeldsensoreinrichtung in Form eines Video-, Lidar-, Radar-, Ultraschallsensors, usw. kann in diesem Fall zielgerichtet eine Kalibrierung der Umfeldsensoreinrichtung auf einen Verlauf der Fahrbahn 1 nach der Fahrbahnkante 1a bzw. auf eine spontane Richtungsänderung des Fahrbahnverlaufs „eingefroren“ werden.
-
Im Falle einer als Videosensor ausgebildeten Umfeldsensoreinrichtung können die Umfelddaten z.B. aus einem Fluss von Bilddaten generiert werden.
-
Auf diese Weise kann situationsbedingt die Kalibrierung der Umfeldsensoreinrichtung vorausberechnet werden, um dadurch in der Situation des Überfahrens der Fahrbahnkante 1a, 1b funktional zu sein. Im Ergebnis bedeutet dies vorteilhaft, dass die Umfeldsensoreinrichtung das Hindernis 10 (z.B. Auto, Person, usw.) sofort nach Überfahren der Fahrbahnkante 1a, 1b erkennen kann. Ferner kann die Detektion der Fahrbahnkante 1a, 1b auch noch zusätzlich mittels eines Beschleunigungssensors des Fahrzeugs 100 überprüft bzw. bestätigt werden, wodurch die Kalibrierung der Umfeldsensoreinrichtung situationsbedingt noch besser angepasst werden kann.
-
Vorzugsweise erfolgt das Anpassen der Erfassungscharakteristik der Umfeldsensoreinrichtung softwareseitig durch ein Anpassen eines Algorithmus. Zusätzlich oder auch alternativ ist auch denkbar, dass die Erfassungscharakteristik der Umfeldsensoreinrichtung durch ein mechanisches Verstellen (z.B. mittels eines elektrischen Motors) der Umfeldsensoreinrichtung angepasst wird.
-
Zur Durchführung des vorgeschlagenen Verfahrens können noch weitere technische Mittel wie z.B. Kartendaten, Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Verbindungen, D-GPS, eine verbesserte Oberflächenschätzung aufgrund von erfassten Umfelddaten, usw. vorteilhaft ebenfalls verwendet werden, wobei die genannten Umfelddaten zum Beispiel über eine Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation, Infrastruktur-zu-Fahrzeug-Kommunikation an das Fahrzeug 100 übermittelt werden können, wodurch das Fahrzeug 100 die Fahrbahnkantendetektion bzw. Fahrbahnabschätzung noch besser durchführen kann. Denkbar ist zum Beispiel, dass Umfelddaten von einem Vorderfahrzeug per Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation an das Fahrzeug 100 übermittelt werden, so dass das nachfahrende Fahrzeug bereits frühzeitig über das Vorhandensein der Fahrbahnkante 1a, 1b in Kenntnis gesetzt wird.
-
Denkbar ist auch, dass Kartendaten mittels eines maschinenlernbasierten Ansatzes trainiert werden, so dass das Fahrzeug 100 bereits unter Verwendung von trainierten Kartendaten auf das Vorhandensein von Fahrbahnkanten 1a, 1b hingewiesen wird.
-
9 zeigt einen prinzipiellen Ablauf einer Ausführungsform des vorgeschlagenen Verfahrens.
-
In einem Schritt 200 erfolgt ein Bereitstellen von Umfelddaten für das Fahrzeug 100 mittels der Umfeldsensoreinrichtung.
-
In einem Schritt 210 wird ein Auswerten der bereitgestellten Umfelddaten durchgeführt.
-
In einem Schritt 220 wird ein Korrigieren einer Erfassungscharakteristik der Umfeldsensoreinrichtung im Falle eines Erkennens einer quer zu einer Fahrrichtung des Fahrzeugs 100 ausgebildeten Fahrbahnkante 1a, 1b in den ausgewerteten Umfelddaten durchgeführt, wobei die Erfassungscharakteristik der Umfeldsensoreinrichtung an die Fahrbahnkante 1a, 1b angepasst wird.
-
Das Verfahren ist vorteilhaft als ein Computerprogramm ausgebildet, welches auf einer Steuereinrichtung (nicht dargestellt) des Fahrzeugs 100 durchgeführt wird. Eine einfache Adaptierbarkeit des vorgeschlagenen Verfahrens ist auf diese Weise vorteilhaft unterstützt.
-
Zusammenfassend wird mit der Erfindung ein Verfahren vorgeschlagen, bei dem Assistenzfunktionen auch bei spontanen horizontalen Änderungen voll funktionsfähig bleiben und somit entsprechende Komfort- und Sicherheitsfunktionen des Fahrzeugs erhalten bleiben.
-
Der Fachmann erkennt, dass eine Vielzahl von Abwandlungen des vorgeschlagenen Systems möglich ist, ohne vom Kern der Erfindung abzuweichen.
-
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 102018115399 A1 [0003]
- DE 102012110082 A1 [0004]
- DE 102017128619 A1 [0005]
