DE102020202163A1 - Method and device for detecting objects and / or structures in the vicinity of a vehicle - Google Patents
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Abstract
Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren zur Detektierung von Objekten und/oder Strukturen im Umfeld eines Fahrzeugs (F) wird die Position des Fahrzeugs ermittelt (1). Lokalisierungsdaten (LD) für die ermittelte Position werden an einen zentralen Server (S) übertragen (2). Schwarmdaten (SD) für diese Position und/oder eine bei Befahren einer Fahrstrecke darauffolgende zukünftige Position werden von dem zentralen Server (S) empfangen (3), wobei die Schwarmdaten auf einer statistischen Auswertung von Sensordaten beruhen, die zu einem früheren Zeitpunkt an dieser und/oder der zukünftigen Position von einer Vielzahl von weiteren Fahrzeugen erfasst wurden. Mittels der empfangenen Schwarmdaten (SD) wird geprüft (4), ob eine sensorische Detektion von Objekten und/oder Strukturen im Umfeld des Fahrzeugs beeinträchtigt wird.In a method according to the invention for detecting objects and / or structures in the vicinity of a vehicle (F), the position of the vehicle is determined (1). Localization data (LD) for the determined position are transmitted to a central server (S) (2). Swarm data (SD) for this position and / or a subsequent future position when driving on a route are received (3) by the central server (S), the swarm data being based on a statistical evaluation of sensor data that was recorded at an earlier point in time at this and / or the future position was recorded by a large number of other vehicles. The swarm data (SD) received are used to check (4) whether sensory detection of objects and / or structures in the vicinity of the vehicle is impaired.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Detektierung von Objekten und/oder Strukturen im Umfeld eines Fahrzeugs, dass insbesondere eine robuste Detektion solcher Objekte bzw. Strukturen gewährleistet. Die vorliegende Erfindung betrifft weiterhin eine entsprechende Vorrichtung.The present invention relates to a method for detecting objects and / or structures in the vicinity of a vehicle, which in particular ensures robust detection of such objects or structures. The present invention also relates to a corresponding device.
Mittlerweile werden in Kraftfahrzeugen eine Vielzahl von Assistenzsystemen eingesetzt, um insbesondere für den Fahrer einen verbesserten Komfort und eine erhöhte Sicherheit bei dem Führen des Fahrzeugs im Straßenverkehr zu ermöglichen. Hierfür werden im Fahrzeug unter anderem Sensoren zur Überwachung des Fahrzeugumfelds, beispielsweise ein oder mehrere Videokameras oder Sensoren auf Ultraschall-, Radar- oder Laserbasis, verbaut.In the meantime, a large number of assistance systems are used in motor vehicles in order to enable improved comfort and increased safety, in particular for the driver, when driving the vehicle in traffic. For this purpose, among other things, sensors for monitoring the vehicle environment, for example one or more video cameras or sensors based on ultrasound, radar or laser, are installed in the vehicle.
Einfache Fahrerassistenzsysteme informieren und warnen den Fahrer hierbei über besondere Gefahrensituationen während weiterentwickelte Systeme auch automatisch in die Fahrzeugregelung eingreifen. So kann mit einem Abstandsregeltempomat, häufig auch kurz als ACC (Abkürzung von dem englischen Ausdruck „Adaptive Cruise Control“) bezeichnet, eine adaptive Geschwindigkeitsregelung erfolgen. Hierbei wird die Position und die Geschwindigkeit eines vorausfahrenden Fahrzeugs mit einem Sensor, häufig einem im Frontbereich angeordneten Radarsensor, ermittelt und die Geschwindigkeit sowie der Abstand des mit dem Abstandsregeltempomat ausgerüsteten nachfolgenden Fahrzeugs entsprechend adaptiv mit einem Motor- und Bremseingriff automatisch geregelt. Durch diese automatisierte Längsregelung wird der Fahrer entlastet, sodass beispielsweise lange Autobahnfahrten komfortabler erfolgen können. Ebenso kann dieses, ggfs. in Verbindung mit einen Notbremsassistenten, zur Fahrsicherheit beitragen und eine energieeffizientere Fahrweise ermöglichen. Spurhalteassistenten, die kamerabasiert Seitenmarkierungen erkennen, können dafür sorgen, dass das Fahrzeug innerhalb der Fahrspur gehalten wird und ggfs. automatisch korrigierend gegenlenkt. Weiterhin können ein Spurhalteassistent und der Abstandsregeltempomat gemeinsam für ein Notfallsystem genutzt werden, bei dem automatisch ein Nothalt eingeleitet wird. Hierbei kann beispielsweise die Bewusstlosigkeit eines Fahrers mit Sensoren daran erkannt werden, dass der Fahrer über einen längeren Zeitraum weder Lenk-, Brems- noch Beschleunigungsaktivitäten zeigt.Simple driver assistance systems inform and warn the driver about particularly dangerous situations, while further developed systems also automatically intervene in the vehicle control. Adaptive cruise control can thus take place with an adaptive cruise control, often also referred to as ACC for short (abbreviation of the English expression “Adaptive Cruise Control”). Here, the position and speed of a vehicle ahead is determined with a sensor, often a radar sensor located in the front area, and the speed and the distance of the following vehicle equipped with adaptive cruise control is automatically controlled with an engine and brake intervention. This automated longitudinal control takes the strain off the driver, so that long motorway journeys, for example, can be carried out more comfortably. This, if necessary in conjunction with an emergency brake assistant, can also contribute to driving safety and enable a more energy-efficient driving style. Lane keeping assistants, which recognize side markings based on cameras, can ensure that the vehicle is kept within the lane and, if necessary, automatically counter-steers to correct it. Furthermore, a lane departure warning system and the adaptive cruise control can be used together for an emergency system in which an emergency stop is automatically initiated. Here, for example, the unconsciousness of a driver can be recognized with sensors because the driver does not show any steering, braking or acceleration activities over a longer period of time.
Während optische Sensorsysteme, wie Infrarot-, Lidar- oder Kamerasensoren auf gute Sichtverhältnisse angewiesen sind, sind Ultraschall- und Radarsensorik auch bei Dunkelheit, Nebel oder schnell wechselnden Lichtverhältnissen, wie beispielsweise bei der Einfahrt in einen Tunnel oder Ausfahrt aus dem Tunnel, problemlos zu betreiben. Auch bei solchen Randbedingungen können insbesondere durch Radarsensoren präzise Abstände von mit der Sensorik erfasster Objekte zum Fahrzeug gemessen werden, sowie mehrere Objekte, wie z.B. andere Fahrzeuge, Leitplanken oder Personen, voneinander getrennt und deren Bewegung verfolgt werden, wobei auch die Relativgeschwindigkeiten genau ermittelt werden können. Aus diesem Grund werden Radarsensoren für Fahrerassistenzsysteme häufig eingesetzt, entweder ergänzend zu anderen Sensoren, wobei dann eine gemeinsame Auswertung der generierten Sensordaten erfolgt, oder aber auch vollständig beruhend auf Radarsensoren.While optical sensor systems such as infrared, lidar or camera sensors rely on good visibility, ultrasound and radar sensors can also be operated without problems in darkness, fog or rapidly changing light conditions, such as when entering or exiting a tunnel . Even with such boundary conditions, precise distances between objects detected by the sensors and the vehicle can be measured, in particular by means of radar sensors, and several objects, such as other vehicles, guard rails or people, can be separated from one another and their movement can be tracked, whereby the relative speeds can also be precisely determined . For this reason, radar sensors are often used for driver assistance systems, either in addition to other sensors, with a joint evaluation of the generated sensor data then taking place, or else based entirely on radar sensors.
Aber auch wenn unter vielen Umfeldbedingungen Objekte im Fahrzeugumfeld und bauliche Begrenzungen der Fahrbahn, wie z.B. Leitplanken, mit Radar- oder Ultraschallsensoren sicher erkannt werden können, so gibt es auch Situationen, bei denen die Erfassung verfälscht oder gestört wird und die erkannten Objekte unplausibel sind.But even if objects in the vicinity of the vehicle and structural limits of the road, such as guard rails, can be reliably detected with radar or ultrasonic sensors under many environmental conditions, there are also situations in which the detection is falsified or disturbed and the detected objects are implausible.
Vor diesem Hintergrund beschreibt die
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein verbessertes Verfahren zur Detektierung von Objekten und/oder Strukturen im Umfeld eines Fahrzeugs und eine entsprechende Vorrichtung zur Verfügung zu stellen.It is an object of the invention to provide an improved method for detecting objects and / or structures in the vicinity of a vehicle and a corresponding device.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch eine Vorrichtung gemäß Anspruch 11 gelöst. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.This object is achieved by a method with the features of
Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren zur Detektierung von Objekten und/oder Strukturen im Umfeld eines Fahrzeugs wird die Position des Fahrzeugs ermittelt. Lokalisierungsdaten für die ermittelte Position werden an einen zentralen Server übertragen. Schwarmdaten für diese Position und/oder eine bei Befahren einer Fahrstrecke darauffolgende zukünftige Position werden von dem zentralen Server empfangen, wobei die Schwarmdaten auf einer statistischen Auswertung von Sensordaten beruhen, die zu einem früheren Zeitpunkt an dieser und/oder der zukünftigen Position von einer Vielzahl von weiteren Fahrzeugen erfasst wurden. Mittels der empfangenen Schwarmdaten wird geprüft, ob eine sensorische Detektion von Objekten und/oder Strukturen im Umfeld des Fahrzeugs beeinträchtigt wird.In a method according to the invention for detecting objects and / or structures in the vicinity of a vehicle, the position of the vehicle is determined. Localization data for the determined position are transmitted to a central server. Swarm data for this position and / or a subsequent future position when driving on a route are received by the central server, the swarm data being based on a statistical evaluation of sensor data that was obtained at an earlier point in time at this and / or the future position from a large number of other vehicles were recorded. The swarm data received are used to check whether sensory detection of objects and / or structures in the vicinity of the vehicle is impaired.
Die Schwarmdaten können hierbei auf Sensordaten beruhen, die von einer Vielzahl anderer Fahrzeuge bei Befahren der gleichen Fahrstrecke zuvor bei exakt den gleichen Positionen ermittelt wurden. Damit sind diese im Gegensatz zu dem in der
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung wird hierbei das Umfeld des Fahrzeugs mit einem oder mehreren Sensoren des Fahrzeugs erfasst, wobei Sensordaten für Objekte und/oder Strukturen im Umfeld des Fahrzeugs generiert werden und eine Plausibilisierung der Detektion der Objekte und/oder Strukturen durch einen Vergleich der von dem Fahrzeug generierten Sensordaten mit den Schwarmdaten erfolgt.According to one embodiment of the invention, the surroundings of the vehicle are recorded with one or more sensors of the vehicle, with sensor data being generated for objects and / or structures in the surroundings of the vehicle and a plausibility check of the detection of the objects and / or structures by a comparison of the The sensor data generated by the vehicle is carried out with the swarm data.
Insbesondere können hierbei im Fall eines negativen Ergebnisses der Plausibilisierung die durch das Fahrzeug generierten Sensordaten verworfen oder korrigiert werden.In particular, in the event of a negative plausibility check result, the sensor data generated by the vehicle can be discarded or corrected.
Hierbei ist es von Vorteil, wenn im Fall eines negativen Ergebnisses der Plausibilisierung die durch das Fahrzeug generierten Sensordaten und/oder eine Information über das negative Ergebnis der Plausibilisierung an den zentralen Server übertragen werden.It is advantageous here if, in the event of a negative plausibility check result, the sensor data generated by the vehicle and / or information about the negative plausibility check result is transmitted to the central server.
Ebenso wird vorzugsweise von dem zentralen Server eine Information über ein vorausliegend auf der Fahrtroute des Fahrzeugs liegendes Umfeldobjekt, für das für eine Vielzahl von Fahrzeugen ein negatives Ergebnis der Plausibilisierung ermittelt worden ist, empfangen.Likewise, information is preferably received from the central server about a surrounding object lying ahead on the route of the vehicle, for which a negative plausibility check result has been determined for a large number of vehicles.
Vorteilhafterweise werden hochgenaue Lokalisierungsdaten für die Position des Fahrzeugs bei Befahren der Fahrstrecke mittels einer digitalen Umgebungskarte und einer sensorischen Detektion von in der digitalen Umgebungskarte verzeichneter Landmarken ermittelt.Highly accurate localization data for the position of the vehicle when driving on the route are advantageously determined by means of a digital map of the surroundings and a sensor-based detection of landmarks recorded in the digital map of the surroundings.
Gemäß einer Ausführungsform wird hierbei bei der Plausibilisierung die gemittelte Fahrspur der Schwarmfahrzeuge ausgewertet und ein mit dem Sensor des Fahrzeugs erfasstes Umfeldobjekt für ungültig erklärt, wenn es sich gemäß der digitalen Karte neben der Fahrspur befindet, aber die sensorische Erfassung ergibt, dass sich das Umfeldobjekt auf dieser Fahrspur befindet.According to one embodiment, the averaged lane of the swarm vehicles is evaluated during the plausibility check and a surrounding object detected by the vehicle's sensor is declared invalid if it is located next to the lane according to the digital map, but the sensor detection shows that the surrounding object is on this lane is located.
Ebenso wird gemäß einer weiteren Ausführungsform vorteilhafterweise die digitale Karte daraufhin ausgewertet, ob das Fahrzeug in Kürze in ein Umfeld einfährt, für das eine Beeinträchtigung der Sensoren bekannt ist und in diesem Fall ein Warnhinweis über eine mögliche Beeinträchtigung der Sensoren ausgegeben.Likewise, according to a further embodiment, the digital map is advantageously evaluated to determine whether the vehicle will shortly be entering an environment for which the sensors are known to be impaired and, in this case, a warning about possible impairment of the sensors is output.
Weiterhin wird gemäß einer weiteren Ausführungsform die digitale Karte daraufhin ausgewertet, ob diese im gegenwärtigen Umfeld des Fahrzeugs ein Umfeldobjekt aufweist, welches durch einen Sensor des Fahrzeugs unbeeinträchtigt erfasst werden sollte und für den Fall, dass dieses Umfeldobjekt dennoch nicht erfasst wird, ein Warnhinweis über einen möglichen Defekt, eine Dejustage oder eine Verschmutzung der Sensoren ausgegeben.Furthermore, according to a further embodiment, the digital map is evaluated as to whether it has a surrounding object in the current surroundings of the vehicle that should be detected unimpaired by a sensor of the vehicle and, in the event that this surrounding object is still not detected, a warning via a possible defect, misalignment or contamination of the sensors.
Desgleichen wird gemäß einer weiteren Ausführungsform für ein durch einen Sensor des Fahrzeugs erfasstes Umfeldobjekt, welches gemäß der digitalen Karte und/oder weiterer Sensordaten über einen ausgedehnten Bereich im Wesentlichen parallel zur Fahrtrichtung verläuft, für welches aber die Sensordaten einen Sprung aufweist, das erfasste Umfeldobjekt für ungültig erklärt.Likewise, according to a further embodiment, for a surrounding object detected by a sensor of the vehicle, which according to the digital map and / or further sensor data runs essentially parallel to the direction of travel over an extended area, but for which the sensor data has a jump, the detected surrounding object is for declared invalid.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Detektierung von Objekten und/oder Strukturen im Umfeld eines Fahrzeugs umfasst
- - mindestens einen Sensor, der das Umfeld des Fahrzeugs erfasst;
- - eine Positionsermittlungseinheit zur Ermittlung der Position des Fahrzeugs;
- - eine Kommunikationseinheit zur Übertragung von Lokalisierungsdaten für die ermittelte Position des Fahrzeugs an einen zentralen Server und zum Empfang von Schwarmdaten, die generiert worden sind, indem Sensordaten, die zu einem früheren Zeitpunkt an dieser und/oder der zukünftigen Position von einer Vielzahl von weiteren Fahrzeugen erfasst wurden, statistisch ausgewertet worden sind, von dem zentralen Server; und
- - eine Auswerte- und Steuereinheit, die mittels der empfangenen Schwarmdaten prüft, ob eine Detektion von Objekten und/oder Strukturen im Umfeld des Fahrzeugs mit dem mindestens einen Sensor beeinträchtigt wird.
- - At least one sensor that detects the surroundings of the vehicle;
- a position determination unit for determining the position of the vehicle;
- - A communication unit for transmitting localization data for the determined position of the vehicle to a central server and for receiving swarm data that have been generated by adding sensor data that was at an earlier point in time at this and / or the future position of a large number of other vehicles have been recorded, have been statistically evaluated, by the central server; and
- an evaluation and control unit that uses the received swarm data to check whether a detection of objects and / or structures in the vicinity of the vehicle with the at least one sensor is impaired.
Vorzugsweise ist mindestens ein Sensor als Radarsensor ausgestaltet.At least one sensor is preferably designed as a radar sensor.
Weitere Merkmale der vorliegenden Erfindung werden aus der nachfolgenden Beschreibung und den Ansprüchen in Verbindung mit den Figuren ersichtlich.
-
1 zeigt ein Ablaufdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens; und -
2 zeigt schematisch ein Fahrzeug mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung und einen zentralen Server, der basierend auf Lokalisierungsdaten des Fahrzeugs Schwarmdaten an das Fahrzeug überträgt.
-
1 shows a flow chart of a method according to the invention; and -
2 shows schematically a vehicle with a device according to the invention and a central server which transmits swarm data to the vehicle based on localization data of the vehicle.
Zum besseren Verständnis der Prinzipien der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend Ausführungsformen der Erfindung anhand der Figuren detaillierter erläutert. Es versteht sich, dass sich die Erfindung nicht auf diese Ausführungsformen beschränkt und dass die beschriebenen Merkmale auch kombiniert oder modifiziert werden können, ohne den Schutzbereich der Erfindung, wie er in den Ansprüchen definiert ist, zu verlassen.For a better understanding of the principles of the present invention, embodiments of the invention are explained in more detail below with reference to the figures. It goes without saying that the invention is not restricted to these embodiments and that the features described can also be combined or modified without departing from the scope of protection of the invention as defined in the claims.
Die ermittelte Position wird in einem Verfahrensschritt 2 an einen zentralen Server übertragen. Dieser Server kann als Backend-Server für das Egofahrzeug und eine Vielzahl anderer Fahrzeuge im Internet bereitgestellt sein und Teil einer hier nicht weiter beschriebenen IT-Infrastruktur sein. Die Kommunikation zwischen dem jeweiligen Fahrzeug und dem Server erfolgt hierbei über eine drahtlose Datenfunkverbindung, beispielsweise mittels in den Fahrzeugen vorgesehenen Mobilfunkeinheiten.The determined position is transmitted to a central server in a
Der Server ermittelt daraufhin Schwarmdaten zu der von dem Egofahrzeug übertragenen Position oder einer im weiteren Fahrtverlauf von dem Egofahrzeug zukünftig passierten Position. Hierfür kann der zentrale Server auf eine Datenbank zurückgreifen, in der eine umfassende Sammlung von Schwarmdaten für das Straßennetz in einem größeren geografischen Gebiet abgespeichert ist.The server then determines swarm data on the position transmitted by the host vehicle or a position passed by the host vehicle in the further course of the journey. For this purpose, the central server can access a database in which a comprehensive collection of swarm data for the road network in a larger geographical area is stored.
Diese Schwarmdaten beruhen hierbei auf Parametern, die von einer Vielzahl von Fahrzeugen, dem sogenannten Fahrzeugschwarm, zu einem früheren Zeitpunkt bei Befahren des Straßennetzes erfasst worden sind. Hierfür wurden die jeweils erfassten Parameter von den Schwammfahrzeugen an den zentralen Server übertragen, der diese mit Hilfe geeigneter Algorithmen statistisch ausgewertet und daraus die Schwarmdaten ermittelt hat.These swarm data are based on parameters that have been recorded by a large number of vehicles, the so-called vehicle swarm, at an earlier point in time when driving on the road network. For this purpose, the parameters recorded in each case were transmitted from the sponge vehicles to the central server, which statistically evaluated them with the help of suitable algorithms and determined the swarm data from them.
Die Schwarmdaten können hierbei diverse Metadaten enthalten, wie beispielsweise eine Schwarmtrajektorie für eine befahrene Straße, die sich aus den jeweils gefahrenen Trajektorien der verschiedenen Schwarmfahrzeuge für diese Straße ergibt, oder aber auch die bei Befahren dieser Straße von den Schwarmfahrzeugen erkannten Fahrbahnmarkierungen, Leitplanken oder Fahrbahnränder. Weiterhin können in den Schwarmdaten auch erkannter Landmarken wie Straßenschilder enthalten sein. Gegebenenfalls können bei der statistischen Auswertung der Sensordaten auch zeitbezogene Parameter wie die Uhrzeit, das Datum und/oder der Wochentag bei Erfassung der Sensordaten berücksichtigt werden und so zeitabhängige Schwarmdaten zur Verfügung stellen. Ebenso kann vorgesehen werden, die erfassten Sensordaten mit einem Zeitstempel und diesen bei der statistischen Auswertung mit zu berücksichtigen. So können etwa ältere Sensordaten geringer gewichtet werden oder auch mit einem auf dem Zeitstempel basierenden Verfallsdatum versehen werden, um so bei der Generierung der Schwarmdaten auf Veränderungen im Straßennetz besser reagieren zu können.The swarm data can contain various metadata, such as a swarm trajectory for a road being traveled, which results from the trajectories driven by the various swarm vehicles for this road, or the lane markings, crash barriers or lane edges recognized by the swarm vehicles when driving on this road. Furthermore, recognized landmarks such as street signs can also be contained in the swarm data. If necessary, in the statistical evaluation of the sensor data, time-related parameters such as the time, the date and / or the day of the week can also be taken into account when the sensor data is recorded and thus time-dependent swarm data can be made available. Provision can also be made for the acquired sensor data to be given a time stamp and for this to be taken into account in the statistical evaluation. For example, older sensor data can be weighted less or given an expiration date based on the time stamp in order to be able to react better to changes in the road network when generating the swarm data.
Die basierend auf der Positionsangabe des Egofahrzeugs angefragten Schwarmdaten werden dann von dem Server zurück an das Egofahrzeug gesendet und von diesem in einem Verfahrensschritt
Mit den so empfangenen Schwarmdaten wird dann in einem Verfahrensschritt
Werden beispielsweise die Leitplanken neben der Fahrbahn mit Radar- und/oder Ultraschallsensoren des Egofahrzeugs detektiert, so kann die basierend auf den Sensordaten durch das Egofahrzeug ermittelte Position der Leitplanken mit in den Schwarmdaten enthaltenen Informationen über die aktuelle Position der äußeren Fahrbahnmarkierung abgeglichen werden. Hierbei kann dann die relative Position von der Leitplanke und der Fahrbahnmarkierung und auch der Abstand zwischen der Leitplanke und der Fahrbahnmarkierung ermittelt werden.If, for example, the guardrails next to the roadway are detected with radar and / or ultrasonic sensors in the host vehicle, the position of the guardrails determined by the host vehicle on the basis of the sensor data can be compared with information about the current position of the outer lane markings contained in the swarm data. The relative position of the guardrail and the lane marking and also the distance between the guardrail and the lane marking can then be determined.
Obwohl die Erfassung der Leitplanken insbesondere mit Radarsensoren üblicherweise über weite Teile einer befahrenen Strecke problemlos erfolgen kann, können z.B. bei Befahren eines Tunnels oder einer Metallbrücke unerwünschte Reflektionen der ausgesandten Radarwellen zu einer falschen Erkennung bzw. Zuordnung der von dem Radarsensor erfassten Leitplanken führen. So kann basierend auf den erfassten Reflektionen fälschlicherweise eine Position der Leitplanke ermittelt werden, die nicht neben der befahrenen Fahrbahn, sondern mitten auf dieser Fahrbahn liegt.Although the detection of the guardrails, especially with radar sensors, can usually be carried out without problems over large parts of a traveled route, undesired reflections of the radar waves emitted, for example, when driving through a tunnel or a metal bridge can lead to incorrect detection or assignment of the guardrails detected by the radar sensor. Thus, based on the detected reflections, a position of the guardrail can be incorrectly determined which is not next to the roadway being traveled on, but in the middle of this roadway.
Dieses kann durch den Abgleich der Sensordaten mit den Schwarmdaten detektiert werden. Hierbei kann zunächst in einem Verfahrensschritt
Sind die Sensordaten dagegen nicht plausibel, beispielsweise, weil sich der Abstand zwischen der Leitplanke und der Fahrbahnmarkierung durch eine falsche Objekterkennung der Radar/ Ultraschallsensoren in einem Tunnel oder auf einer Metallbrücke sprunghaft ändert, so kann dann darauf weiter reagiert werden. So kann zunächst in einem Verfahrensschritt
Für die Plausibilisierung der Sensordaten können hierbei neben den Informationen über die Fahrbahnmarkierung auch weitere Informationen herangezogen werden. So kann beispielsweise die Schwarmtrajektorie in diesem Bereich zusätzlich berücksichtigt werden, um zu überprüfen, ob der Abstand zwischen dem Radarobjekt und der Schwarmtrajektorie plausibel ist. Ebenso kann eine Information darüber, ob sich das Fahrzeug gegenwärtig auf einem Tunnel oder einer Metallbrücke befindet, mittels der Schwarmdaten oder auch Kartendaten gewonnen werden und bei der Plausibilisierung berücksichtigt werden.For the plausibility check of the sensor data, in addition to the information about the lane marking, further information can also be used. For example, the swarm trajectory can also be taken into account in this area in order to check whether the distance between the radar object and the swarm trajectory is plausible. Information about whether the vehicle is currently in a tunnel or a metal bridge can also be obtained by means of the swarm data or also map data and taken into account in the plausibility check.
Durch diese Plausibilisierung wird die Robustheit bzw. Verlässlichkeit der erkannten Radarobjekte deutlich erhöht. Dieses ist insbesondere auch dann von Vorteil, wenn für die Erfassung entsprechender Objekte zwar grundsätzlich auch eine Außenkamera vorgesehen ist, diese aber durch ungünstige Lichtverhältnisse keine eindeutigen Daten liefert.This plausibility check significantly increases the robustness or reliability of the detected radar objects. This is particularly advantageous if an outside camera is basically also provided for the detection of corresponding objects, but this does not provide any clear data due to unfavorable lighting conditions.
Weiterhin ermöglicht der Abgleich der Radarobjekte mit den Schwarmdaten im Vergleich zu einem Abgleich mit Informationen aus einer Außenkamera eine deutlich weitere Vorausschau, da die Schwammdaten nicht auf den aktuellen Sichtbereich der Kamera begrenzt sind. So kann diese Vorausschau auch für Bereiche erfolgen, die hinter einer noch zu durchfahrenden Kurve oder innerhalb eines noch nicht befahrenen Tunnels liegen. Insbesondere für automatisierte Fahrzeugfunktionen, bei denen frühzeitig die weiteren Straßen- bzw. Fahrbahnverhältnisse bekannt sein müssen, ist dieses von Vorteil. So muss beispielsweise bei einem automatischen Nothalt bei einer Gesundheitsbeeinträchtigung des Fahrers für einen automatischen Wechsel auf den Strandstreifen mit im Anschluss automatisch durchgeführten Halt des Fahrzeugs sichergestellt werden, dass der Standstreifen eine ausreichende Breite besitzt.Furthermore, the comparison of the radar objects with the swarm data, compared to a comparison with information from an external camera, enables a significantly further forecast, since the sponge data is not limited to the current field of view of the camera. This forecast can also be carried out for areas that are behind a curve that has yet to be driven through or within a tunnel that has not yet been driven through. This is particularly advantageous for automated vehicle functions in which the other road or lane conditions must be known at an early stage. For example, in the case of an automatic emergency stop if the driver's health is impaired, it must be ensured that the hard shoulder is sufficiently wide for an automatic change to the beach strip with the vehicle subsequently automatically stopped.
Ebenso kann durch die über eine größere Distanz mögliche Vorausschau der Schwarmdaten frühzeitig auf mögliche Systemgrenzen eines Fahrerassistenzsystems hingewiesen werden. So kann beispielsweise bereits vor Einfahrt in einen Tunnel eine Warnung ausgegeben werden, dass eine automatische Nothaltfunktion im Tunnel nur eingeschränkt verfügbar ist.Likewise, due to the prospect of the swarm data that is possible over a greater distance, possible system limits of a driver assistance system can be indicated at an early stage. For example, before entering a tunnel, a warning can be issued that an automatic emergency stop function is only available to a limited extent in the tunnel.
Weiterhin können bei starken Abweichungen zwischen den Schwarmdaten und den sensorbasierten Objekterkennungen Informationen hierüber an den zentralen Server übermittelt, dort abgespeichert und dann für weitere Funktionsverbesserungen verwendet werden. So kann beispielsweise eine Information darüber, dass in einem bestimmten Tunnel die Leitplanke offenbar durch Radarsensoren falsch erkannt wird, da sich diese gemäß den Radarsignalen innerhalb der aus den Schwarmdaten bekannten Fahrbahnmarkierung befindet, hinterlegt und an Fahrzeuge vor Befahren dieses Tunnels übermittelt werden.Furthermore, in the event of strong deviations between the swarm data and the sensor-based object recognition, information about this can be transmitted to the central server, stored there and then used for further functional improvements. For example, information about the fact that the guardrail in a certain tunnel is apparently incorrectly recognized by radar sensors, since this is located according to the radar signals within the lane marking known from the swarm data, can be stored and displayed Vehicles are transmitted before entering this tunnel.
Die Übertragung der Schwarmdaten kann, wie oben beschrieben, in Form eines Pull-Models erfolgen, wenn die Schwarmdaten von einem Fahrzeug benötigt und daher dann beim Server angefordert werden. Ebenso kann aber die Übertragung auch vorab in Form eines Push-Models mit anschließender Speicherung der Schwarmdaten in einem Speicher des Fahrzeugs erfolgen, sobald neue Schwarmdaten für einen Streckenabschnitt vorliegen. In diesem Fall kann die Übertragung auch an eine Vielzahl von Fahrzeugen gleichzeitig erfolgen.As described above, the swarm data can be transmitted in the form of a pull model if the swarm data is required by a vehicle and is therefore requested from the server. However, the transmission can also take place in advance in the form of a push model with subsequent storage of the swarm data in a memory of the vehicle as soon as new swarm data is available for a route section. In this case, the transmission can also take place to a large number of vehicles at the same time.
Statt durch die oben beschriebene Plausibilisierung die Robustheit bzw. Verlässlichkeit erkannter Radarobjekte zu verbessern, kann durch einen Abgleich der Sensordaten mit den Schwarmdaten auch eine Überprüfung der Funktionsfähigkeit von einem oder mehreren Sensoren erfolgen. Hierfür können die Schwarmdaten, gegebenenfalls in Kombination mit einer im Fahrzeug vorliegenden hochgenauen digitale Karte, daraufhin ausgewertet wird, ob im gegenwärtigen Umfeld des Fahrzeugs ein Umfeldobjekt vorliegt, welches durch die Fahrzeugsensorik erfasst werden sollte. Wenn ein solches Umfeldobjekt vorliegt, aber dennoch von einem Sensor des Fahrzeugs keine entsprechenden Sensordaten ausgegeben werden, so kann ein Defekt, eine Dejustage oder eine Verschmutzung dieses Sensors vorliegen. Hierüber kann dann in einem Verfahrensschritt
In
Das Fahrzeug weist für die erfindungsgemäße Detektierung von Objekten und/oder Strukturen im Umfeld des Fahrzeugs, verschiedene Einheiten auf. So ist insbesondere eine Auswerte- und Steuereinheit
Eine grobe Lokalisierung des Fahrzeugs kann zunächst mit einer Navigationseinheit
Weiterhin weist das Fahrzeug mindestens einen Radarsensor
Ebenso weist das Fahrzeug eine Mobilfunkübertragungseinheit
Die Auswerte-und Steuereinheit
In dem Fahrzeug
Zusätzlich kann das Fahrzeug weitere, nicht dargestellte Komponenten aufweisen. So kann beispielsweise ein Speicher zur Speicherung der Schwarmdaten vorgesehen seien.In addition, the vehicle can have other components that are not shown. For example, a memory can be provided for storing the swarm data.
Die Erfindung kann in beliebigen Fahrzeugen angewendet werden, die eine hochgenaue Lokalisierung für integrierte Assistenzsysteme oder das automatische Fahren benötigen, ist aber nicht darauf beschränkt, sondern kann beispielsweise auch bei fahrbaren Robotern eingesetzt werden.The invention can be used in any vehicles that require high-precision localization for integrated assistance systems or automatic driving, but is not limited thereto, but can also be used, for example, in drivable robots.
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- 1 - 121 - 12
- VerfahrensschritteProcedural steps
- FF.
- Fahrzeugvehicle
- RSRS
- RadarsensorRadar sensor
- KK
- Kameracamera
- ASAS
- Auswerte- und SteuereinheitEvaluation and control unit
- NN
- NavigationseinheitNavigation unit
- FAFA
- FahrerassistenzsystemDriver assistance system
- CC.
- KommunikationseinheitCommunication unit
- DBDB
- DatenbusData bus
- LDLD
- LokalisierungsdatenLocalization data
- SDSD
- SchwarmdatenSwarm data
- SS.
- Serverserver
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited
- DE 102015219933 A1 [0006, 0010]DE 102015219933 A1 [0006, 0010]
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