DE102020203780A1 - Automatisierte Sensorüberwachung - Google Patents

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Abstract

Es wird ein Sensorüberwachungssystem (R, F1, F2, 4) zum Überwachen einer Sensorfunktion in einem zumindest teilautonom gesteuerten Transportsystem (10, 20, 30, 40, 70) beschrieben. Das Sensorüberwachungssystem (R, F1, F2, 4) umfasst eine Sensoreinheit (R) zum Emittieren und Empfangen eines Sensorsignals (RSS), einen in einer vorbestimmten Zeitabfolge ein- und ausschaltbaren Reflektor (F1, F2) zum Erzeugen eines Prüfsignals durch Modulation des von der Sensoreinheit (R) emittierten Sensorsignals und eine Prüfeinheit (4) zum Ermitteln, ob eine Sensorfunktion korrekt ist, auf Basis eines Vergleichs des empfangenen Prüfsignals mit einem Referenzsignal. Es wird auch ein autonomes Transportsystem (10, 20, 30, 40, 70) beschrieben. Außerdem wird ein Sensorüberwachungsverfahren beschrieben.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Sensorüberwachungssystem zum Überwachen einer Sensorfunktion in einem Transportsystem. Das Sensorüberwachungssystem umfasst eine Sensoreinheit zum Emittieren und Empfangen eines Sensorsignals. Überdies betrifft die Erfindung ein Transportsystem. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Sensorüberwachungsverfahren.
  • Zumindest teilautonom gesteuerte Fahrzeuge gewinnen zunehmend an Bedeutung im Straßenverkehr. Zur automatisierten Steuerung werden Sensordaten gewonnen. Die Gewinnung der Sensordaten erfolgt teilweise auch durch Radarsysteme. Daher wurde die Entwicklung von Radarsystemen im Bereich der Mobilität in den letzten Jahren forciert. Selbstfahrende Fahrzeuge nutzen Radarsysteme, um Hindernisse zuverlässig erkennen zu können. Da mittlerweile ein Frequenzspektrum von bis über 70 GHz der Radarerfassung zugewiesen wurde, können Radarsensoren auch mit kleinen Abmessungen produziert werden.
  • Radarsensoren werden vor allem für eine Objekterkennung in einer Entfernung von 0 bis 300m und für eine Geschwindigkeitsmessung bzw. Distanzberechnung eingesetzt. Auf der Radarmessung basierende autonome Fahrmanöver müssen Sicherheitsanforderungen genügen. Daher haben die Radarsensoren eine Sicherheitsfunktion und müssen daher zuverlässig funktionieren. Die auf dem Markt vorhandenen Radarsensoren weisen allerdings keine sogenannten SIL- (safety integrity level) bzw. ASIL- (automotive safety integrity level) Sicherheitsanforderungsstufen auf.
  • Dies liegt daran, dass Radarsensoren aufgrund ihres auf der Reflexionsmessung basierenden Funktionsprinzips während des Betriebs nur begrenzt auf ihre korrekte Funktion geprüft werden können. Das reflektierende Signal am Radarempfänger ändert sich stetig und ist abhängig von der Messobjektoberfläche und dem Messort. Radarsysteme werden auch bei Schienenfahrzeugen für die Objekterkennung im Fahrweg angewendet. Da Radarsysteme eine hohe Objekterkennungsreichweite von bis zu 400m aufweisen, sind sie auch sehr geeignet für Sicherheitsaufgaben im Bahnbereich.
  • Zur Erfassung eines Verkehrsszenarios werden in Transportsystemen mit autonomen Fahrzeugen auch Lidarsensoren genutzt. Es wäre wünschenswert, Sensoren für Transportsysteme mit autonomen oder teilautonomen Fahrzeugen zur Verfügung zu haben, die den genannten Sicherheitsanforderungen entsprechen.
  • Es besteht also die Aufgabe, die Zuverlässigkeit von Sensorsystemen für sicherheitsrelevante Steuerungsaufgaben von zumindest teilautonom gesteuerten Fahrzeugen zu überwachen.
  • Diese Aufgabe wird durch ein Sensorüberwachungssystem gemäß Patentanspruch 1, ein Transportsystem gemäß Anspruch 13 und ein Sensorüberwachungsverfahren gemäß Patentanspruch 15 gelöst.
  • Das erfindungsgemäße Sensorüberwachungssystem zum Überwachen einer Sensorfunktion in einem vorzugsweise mindestens teilautonomen Transportsystem weist eine Sensoreinheit zum Emittieren und Empfangen eines elektromagnetischen Sensorsignals auf. Die Sensoreinheit kann zum Beispiel an einem beweglichen Objekt oder auch an der Infrastruktur des Transportsystems angeordnet sein. Teil des erfindungsgemäßen Sensorüberwachungssystems ist auch mindestens ein in einer vorbestimmten Zeitabfolge ein- und ausschaltbarer Reflektor zum Erzeugen eines Prüfsignals durch Modulation eines von der Sensoreinheit emittierten Sensorsignals und/oder mindestens ein gesteuerter Sender zum Erzeugen des Prüfsignals. Das erfindungsgemäße Sensorüberwachungssystem umfasst auch eine Prüfeinheit zum Ermitteln, ob die Sensorfunktion korrekt ist, auf Basis eines Vergleichs des empfangenen Prüfsignals mit einem Referenzsignal. Dabei sollte für eine korrekte Funktion des der Sensoreinheit natürlich das empfangene Prüfsignal mit dem Referenzsignal übereinstimmen. Falls nicht, könnte es sich bei dem empfangenen Signal möglicherweise um ein Sensorsignal von einem anderen Fahrzeug bzw. einem anderen Sensor handeln, was durch einen Vergleich mit dem Referenzsignal erkannt wird. Jedenfalls muss in letzterem Fall von einer Fehlfunktion der Sensoreinheit ausgegangen werden. Dadurch wird ein falschpositives Ergebnis der Prüfung vermieden. Vorteilhaft kann eine Sensorfunktion eines Fahrzeugs durch den Vergleich des empfangenen Prüfsignals mit einem vorbekannten Referenzsignal während der Fahrt eines Fahrzeugs getestet werden. Dabei wird sowohl die Sendefunktion als auch die Empfangsfunktion der Sensoreinheit getestet. Beispielsweise kann eine korrekte Funktion einer Sensoreinheit in verschiedenen Situationen getestet werden, wie zum Beispiel an einem optischen Bahn- bzw. Straßen-Signal, einer Kreuzung oder einem Bahnübergang. Durch unterschiedliche Modulation der Reflektionen können auch verschiedene applikationsbedingte Informationen an die Sensoreinheit zurück übermittelt werden. Weiterhin erlaubt die Variante, bei der ein gesteuerter Sender anstatt oder zusätzlich zu einem Reflektor eingesetzt wird, die Prüfung der Empfangsfunktionsfähigkeit der Sensoreinheit. Gegebenenfalls kann durch den Einsatz sowohl eines Reflektors als auch eines gesteuerten Senders eine Redundanz bei der Prüfung der Sensorfunktion der Sensoreinheit bzw. zumindest der Empfangsfunktionsfähigkeit erzielt werden, wodurch die Zuverlässigkeit des Tests verbessert wird.
  • Das erfindungsgemäße Transportsystem weist mindestens ein zumindest teilautonom gesteuertes Fahrzeug und das erfindungsgemäße Sensorüberwachungssystem auf. Das erfindungsgemäße Transportsystem teilt die Vorteile des Sensorüberwachungssystems. Das zumindest teilautonom gesteuerte Fahrzeug kann zum Beispiel ein Straßenfahrzeug oder ein Schienenfahrzeug umfassen. Das erfindungsgemäße Transportsystem teilt die Vorteile des erfindungsgemäßen Sensorüberwachungssystems.
  • Bei dem erfindungsgemäßen Sensorüberwachungsverfahren wird ein Sensorsignal durch eine Sensoreinheit emittiert. Es wird ein ein- und ausschaltbarer Reflektor und/oder ein gesteuerter Sender in einer vorbestimmten Zeitabfolge angesteuert, wobei ein Informations- bzw. Prüfsignal durch Modulation eines von der Sensoreinheit emittierten Sensorsignals oder alternativ allein durch Aussenden des Prüfsignals durch den gesteuerten Sender erzeugt wird. Weiterhin wird ermittelt, ob eine Sensorfunktion korrekt ist, auf Basis eines Vergleichs des empfangenen Prüfsignals mit einem Referenzsignal. Das Sensorüberwachungsverfahren teilt die Vorteile des erfindungsgemäßen Sensorüberwachungssystems.
  • Einige Komponenten des erfindungsgemäßen Sensorüberwachungssystems können zum überwiegenden Teil in Form von Softwarekomponenten ausgebildet sein. Dies betrifft insbesondere Teile der Prüfeinheit. Grundsätzlich können diese Komponenten aber auch zum Teil, insbesondere wenn es um besonders schnelle Berechnungen geht, in Form von softwareunterstützter Hardware, beispielsweise FPGAs oder dergleichen, realisiert sein. Ebenso können die benötigten Schnittstellen, beispielsweise wenn es nur um eine Übernahme von Daten aus anderen Softwarekomponenten geht, als Softwareschnittstellen ausgebildet sein. Sie können aber auch als hardwaremäßig aufgebaute Schnittstellen ausgebildet sein, die durch geeignete Software angesteuert werden.
  • Eine weitgehend softwaremäßige Realisierung hat den Vorteil, dass auch schon bisher in einem Transportsystem vorhandene Rechnersysteme nach einer eventuellen Ergänzung durch zusätzliche Hardwareelemente, wie zum Beispiel einen Reflektor, einen gesteuerten Sender und ähnliches, auf einfache Weise durch ein Software-Update nachgerüstet werden können, um auf die erfindungsgemäße Weise zu arbeiten. Insofern wird die Aufgabe auch durch ein entsprechendes Computerprogrammprodukt mit einem Computerprogramm gelöst, welches direkt in eine Speichereinrichtung eines solchen Transportsystems ladbar ist, mit Programmabschnitten, um die durch Software realisierbaren Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens auszuführen, wenn das Computerprogramm in dem Transportsystem ausgeführt wird.
  • Ein solches Computerprogrammprodukt kann neben dem Computerprogramm gegebenenfalls zusätzliche Bestandteile, wie z.B. eine Dokumentation und/oder zusätzliche Komponenten, auch Hardware-Komponenten, wie z.B. Hardware-Schlüssel (Dongles etc.) zur Nutzung der Software, umfassen.
  • Zum Transport zur Speichereinrichtung einer Rechnereinheit und/oder zur Speicherung an dem Rechnersystem kann ein computerlesbares Medium, beispielsweise ein Memorystick, eine Festplatte oder ein sonstiger transportabler oder fest eingebauter Datenträger dienen, auf welchem die von einer Rechnereinheit einlesbaren und ausführbaren Programmabschnitte des Computerprogramms gespeichert sind. Die Rechnereinheit kann z.B. hierzu einen oder mehrere zusammenarbeitende Mikroprozessoren oder dergleichen aufweisen.
  • Die abhängigen Ansprüche sowie die nachfolgende Beschreibung enthalten jeweils besonders vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung. Dabei können insbesondere die Ansprüche einer Anspruchskategorie auch analog zu den abhängigen Ansprüchen einer anderen Anspruchskategorie und deren Beschreibungsteilen weitergebildet sein. Zudem können im Rahmen der Erfindung die verschiedenen Merkmale unterschiedlicher Ausführungsbeispiele und Ansprüche auch zu neuen Ausführungsbeispielen kombiniert werden.
  • In einer bevorzugten Variante des erfindungsgemäßen Sensorüberwachungssystems weist die Sensoreinheit mindestens eine der folgenden Sensorarten auf:
    • - einen Radarsensor,
    • - einen optischen Sensor, vorzugsweise eine Lidareinheit.
  • Mit einem Radarsensor lassen sich weit entfernte Objekte, insbesondere Hindernisse detektieren. Eine Lidareinheit ermöglicht eine detaillierte Auflösung und Erkennung der Umgebung um ein Fahrzeug oder um eine Funktionseinheit der Verkehrsinfrastruktur in einem Transportsystem.
  • Der Reflektor des erfindungsgemäßen Sensorüberwachungssystems kann entsprechend einen Radarwellenreflektor und/oder einen optischen Reflektor umfassen, um ein Sensorsignal von der Sensoreinheit des oben jeweils genannten Typs zu reflektieren.
  • Auch der gesteuerte Sender umfasst vorzugsweise einen Radarwellensender und/oder einen Sender zum Aussenden von Lichtwellen, d.h. eine Lichtquelle, besonders bevorzugt eine Lidareinheit, um ein Prüfsignal an eine Sensoreinheit des entsprechenden Typs übermitteln zu können. Wie bereits erwähnt, lässt sich durch einen aktiven Radarwellensender eine Empfangsfunktion eines Radarsensors, der an einem Fahrzeug oder stationär angeordnet ist, prüfen. Mit einer aktiv gesteuerten Lidareinheit lässt sich entsprechend die Empfangsfunktion einer Lidareinheit an einem Fahrzeug oder einer stationär angeordneten Lidareinheit prüfen.
  • In einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Sensorüberwachungssystems ist die Sensoreinheit fahrzeugseitig angeordnet und der Reflektor ist stationär angeordnet. Bei dieser Ausführungsform kann die Funktion eines mobilen Sensorsystems eines Fahrzeugs während der Fahrt des Fahrzeugs getestet werden und so die Sicherheit eines autonom gesteuerten Fahrzeugs geprüft werden. Vorteilhaft kann die Prüfung der Funktionsfähigkeit ohne Testprozeduren durchgeführt werden, bei denen die Fahrt des Fahrzeugs unterbrochen werden muss. Außerdem lässt sich durch häufiges Wiederholen des beschriebenen Tests die Funktionsfähigkeit einer Sensoreinheit ständig überprüfen, so dass die Sicherheit des autonomen Fahrens im Vergleich zu einer Prüfung in längeren Zeitintervallen, beispielsweise in einer Werkstatt, verbessert ist.
  • In einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Sensorüberwachungssystems ist die Sensoreinheit stationär angeordnet und der Reflektor ist fahrzeugseitig angeordnet. Bei dieser Variante wird eine infrastrukturseitig angeordnete Sensoreinheit geprüft, wobei die Fahrzeuge nun zur Überwachung genutzt werden. Beispielsweise moduliert ein Fahrzeug ein stationär ausgesendetes Testsignal mit einem Referenzsignal bzw. diesem entsprechenden Prüfsignal und reflektiert es zu der stationären Sensoreinheit zurück. Vorteilhat wird auch bei dieser Ausgestaltung die Sicherheit der Verkehrsüberwachung durch eine Sensoreinheit verbessert.
  • In einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Sensorüberwachungssystems sind die Sensoreinheit und der Reflektor und/oder der gesteuerte Sender jeweils in unterschiedlichen Fahrzeugen angeordnet. Bei dieser Variante können sich die Fahrzeuge vorteilhaft jeweils gegenseitig testen, ohne Hilfe von der Infrastruktur zu benötigen.
  • Die Sensoreinheit und der Reflektor und/oder der gesteuerte Sender können auch jeweils stationär angeordnet sein. Bei dieser Variante wird eine Selbstüberwachung der Infrastruktur ermöglicht.
  • In einer Variante des erfindungsgemäßen Sensorüberwachungssystems weist der Reflektor mindestens zwei voneinander unabhängig ansteuerbare Reflektoreinheiten auf. Vorteilhaft lässt sich ein redundanter Test einer mobilen Sensoreinheit durchführen. Außerdem erhöht der zweite Reflektor die Genauigkeit der Prüfmuster und auch die Bandbreite des modulierten Prüfsignals. Durch die Zweikanaligkeit wird eine SIL 4 bzw. ASIL D Übertragungssicherheitsstufe erreicht.
  • In einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Sensorüberwachungssystems wird ein Referenzsignal über einen zwischen Infrastruktur und Fahrzeug eingerichteten Funkkanal übertragen. Vorteilhaft lässt sich ein auch bei herkömmlichen autonomen Transportsystemen vorhandener Funkkanal für die Übertragung des Referenzsignals nutzen, ohne dass ein zusätzlicher Funkkanal eingerichtet werden muss. Das Übermitteln eines Prüfsignals über einen Funkkanal als Referenzsignal erlaubt die Identifikation der Reflektoren, die Anpassung der Ausgestaltung des Prüfverfahrens im Rahmen einer Modernisierung sowie die Unterscheidung unterschiedlicher Reflektoren.
  • Die Übertragung des Referenzsignals kann zum Beispiel auf Basis des Protokolls ETSI 802.11p, ETSI G5 oder IEEE 1609.3 erfolgen. Das genannte Protokoll wird zur Datenübertragung zwischen Fahrzeugen, aber auch zwischen Infrastruktur, wie zum Beispiel Signalanlagen, und Fahrzeugen verwendet.
  • Alternativ oder zusätzlich kann auch das Prüfsignal durch eine geeignete Modulation für die Realisierung eines Datenkanals genutzt werden. Beispielsweise kann der Reflektor derart ansteuerbar ausgebildet sein, dass dem Prüfsignal durch Modulation zu übertragende Daten aufgeprägt werden, die über eine Signatur bzw. ein Identifikationsmerkmal vorzugsweise hinausgehen. Beispielsweise kann auf diese Weise der vorstehend beschriebene Funkkanal ergänzt oder gar ersetzt werden. Durch unterschiedliche Modulation der Reflektionen können mithin verschiedene applikationsbedingte Informationen an die Sensoreinheit zurückübermittelt werden.
  • Die Erfindung wird im Folgenden unter Hinweis auf die beigefügten Figuren anhand von Ausführungsbeispielen noch einmal näher erläutert. Es zeigen:
    • 1 eine schematische Darstellung eines Verkehrsszenarios mit einem Radarüberwachungssystem gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung,
    • 2 eine schematische Darstellung eines Verkehrsszenarios mit einem zweikanaligen Radarüberwachungssystem gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung,
    • 3 eine schematische Darstellung eines Radarüberwachungssystems für ein Schienenfahrzeug gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung,
    • 4 eine schematische Darstellung eines Radarüberwachungssystems für ein Schienenfahrzeug mit zwei Signalen mit je zwei Kanälen gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung,
    • 5 ein Schaubild zur Veranschaulichung des mit der in 4 gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung erzeugten Testsignals,
    • 6 ein Flussdiagramm, welches ein Radarsensorüberwachungsverfahren gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung veranschaulicht,
    • 7 eine schematische Darstellung eines Verkehrsszenarios mit einem Radarsensorüberwachungssystem gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem anstatt eines Radarreflektors ein gesteuerter Radarsignalsender eingesetzt wird.
  • In 1 ist ein Verkehrsszenario 10 veranschaulicht, bei dem ein Kraftfahrzeug 1 an seiner Vorderseite einen Radarsensor R mit Sender und Empfänger aufweist. Das Kraftfahrzeug 1 fährt auf eine Einmündung zu, an der ein Signal S1 bzw. eine Signalanlage S1 steht, die eine sogenannte Roadside Unit RSU, d.h. eine Funkkommunikationseinheit zur Funkkommunikation mit dem Kraftfahrzeug 1 aufweist. Die Funkkommunikation kann durch Protokolle, wie ETSI 802.11p, realisiert werden, aber auch durch moderne Kommunikationsstandards, wie zum Beispiel LTE oder moderne 5G-Kommunikationsstandards. Das Signal S1 weist eine ein- und ausschaltbare reflektierende Fläche F1 auf. Wird nun ein Dauerstrichradarsignal RSS von dem Radarsensor R des Kraftfahrzeugs 1 ausgestrahlt, so wird dieses Radarsignal RSS an der reflektierenden Fläche F1 des Signal S1 reflektiert und moduliert. Beispielsweise wird durch Ein- und Ausschalten der reflektierenden Fläche ein zeitlich unterbrochenes Signal erzeugt. Dieses Signal kann in dem in 1 gezeigten Szenario als erster Kanal K1 aufgefasst werden. Ein zweiter Kanal K1a wird von der genannten Funkeinheit RSU gebildet, die nach ETSI 802.11p Standard arbeitet, und sendet Funkmeldungen an das Fahrzeug 1 über den zweiten Kanal K1a. Beispielsweise können über den zweiten Kanal K1a applikationsbedingte Informationen, insbesondere Informationen über das Referenzsignal an das Kraftfahrzeug übertragen werden. Die über den Kanal K1 empfangenen reflektierten Signale werden von dem Radar R des Fahrzeugs 1 an eine Prüfeinheit 4 übermittelt, welche dazu eingerichtet ist zu ermitteln, ob das Radar R korrekt funktioniert. Die reflektierten modulierten Signale liefern Signale wohlbekannter Modulation und Position mit einer wohldefinierten Referenz, wobei das empfangene reflektierte Signal hinsichtlich seiner Stärke und erfassten Position von der Prüfeinheit 4 ausgewertet wird, um eine korrekte Radarfunktionalität des Radars R zu testen.
  • In 2 ist ein Verkehrsszenario 20 gezeigt, bei dem ein zweikanaliger Reflektor S1 zum Einsatz kommt. D.h., das Radarsignal RSS, welches von einem Fahrzeug 1 ausgesendet wird, wird abwechselnd von einem ersten Kanal K1 und von einem zweiten Kanal K2, denen jeweils eine benachbarte Reflexionsfläche F1, F2 der Signalanlage S1 bzw. des dieser Signalanlage S1 zugeordneten Reflektors zugeordnet ist, reflektiert. Die über die beiden Kanäle K1, K2 empfangenen reflektierten Signale werden von dem Radar R des Fahrzeugs 1 erfasst und an eine Prüfeinheit 4 übermittelt, welche dazu eingerichtet ist zu ermitteln, ob das Radar R korrekt funktioniert. Das Signal des zweiten Kanals K2 kann zum Beispiel als Negationssignal bzw. inverses Signal zu dem Signal des ersten Kanals K1 ausgebildet sein. Die beiden Reflexionsflächen F1, F2 sind in einem Abstand A zueinander angeordnet. Der Abstand A kann zum Beispiel dazu genutzt werden, die beiden Kanäle K1, K2 voneinander zu unterscheiden.
  • In 3 ist ein Szenario 30 eines fahrenden Schienenfahrzeugs 2, das auf eine Weiche 3 zufährt, dargestellt. Das Schienenfahrzeug 2 weist ebenfalls an seiner Frontseite einen Radarsensor R auf, der ein Signal RSS in Richtung eines Signals S1 bzw. einer Signalanlage S1 aussendet. Das Signal RSS wird abwechselnd von zwei Reflektoren F1, F2 an dem Signal S1 reflektiert, die zwei komplementäre Kanäle K1, K2 bilden. Die über die beiden Kanäle K1, K2 empfangenen reflektierten Signale nutzt eine Prüfeinheit 4, welche Teil des Schienenfahrzeugs 2 ist, dazu, zu ermitteln, ob das Radar R korrekt funktioniert.
  • In 4 ist ein Szenario 40 eines fahrenden Schienenfahrzeugs 2 gezeigt, das ebenfalls auf eine Weiche 3 zufährt. Anders als in dem in 3 gezeigten Szenario wird das Radarsignal RSS des Schienenfahrzeugs 2 von zwei Signalanlagen S1, S2 bzw. den an diesen Signalanlagen S1, S2 angebrachten reflektierenden Flächen reflektiert. Auf diese werden zwei zweikanalige Signale mit jeweiligen Kanälen K1, K2 erzeugt.
  • In 5 ist ein Signaldiagramm 50 gezeigt, welches die mit der Anordnung in 4 erzeugten, zwei unterschiedlichen Signalanlagen S1, S2 zugeordneten Signale mit jeweils zwei Kanälen K1, K2 veranschaulicht. Es ist der Empfangszeitpunkt t über die Empfangsposition d des jeweiligen reflektierten Signals auf dem Radarsensor aufgetragen. Wie in 5 zu erkennen ist, lassen sich die Reflexionssignale der unterschiedlichen Signalanlagen S1, S2 zeitlich und räumlich gegeneinander auflösen. Mit Kenntnis der Zeiten der Modulation des Prüfsignals bzw. der Orte der Signalanlagen S1, S2 kann die korrekte Funktionsweise des Radars geprüft werden.
  • In 6 ist ein Flussdiagramm 600 gezeigt, welches ein Radarsensorüberwachungsverfahren gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung veranschaulicht. Bei dem Schritt 6.1 wird zunächst ein Radarsignal RSS durch eine Radarsensoreinheit R eines Fahrzeugs emittiert. Bei dem zweiten Schritt 6.II wird ein Radarreflektor mit einem vorbekannten Referenzsignal angesteuert und mit einer vorbestimmten Zeitabfolge ein- und ausgeschaltet, wobei ein Prüfsignal durch Modulation des von der Radarsensoreinheit emittierten Radarsignals RSS erzeugt wird. Bei dem Schritt 6. III wird das Prüfsignal von dem Radar R des Fahrzeugs empfangen. Dann wird bei dem Schritt 6.IV ermittelt, ob eine Radarfunktion korrekt ist. Diese Ermittlung erfolgt auf Basis eines Vergleichs des empfangenen Prüfsignals mit dem bereits vorbekannten Referenzsignal.
  • In 7 ist eine schematische Darstellung eines Verkehrsszenarios 70 mit einem Radarüberwachungssystem gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem anstatt eines Radarreflektors ein gesteuerter Radarsignalsender eines Signals S3 bzw. einer Signalanlage S3 eingesetzt wird. Der Radarsender der Signalanlage S3 sendet anders als bei den in 1 bis 4 gezeigten Ausführungsbeispielen aktiv ein Radarsignal als Prüfsignal über einen ersten Kanal K1 an das Fahrzeug 1. Ein Referenzsignal wird über einen zweiten Kanal K2 von einer Funkeinheit RSU der Signalanlage S3 an das Fahrzeug 1 bzw. den an dem Fahrzeug 1 befindlichen Radarsensor R übermittelt, so dass das Fahrzeug 1 durch Vergleich mit dem Prüfsignal ermitteln kann, ob das Prüfsignal korrekt erfasst wurde.
  • Es wird abschließend noch einmal darauf hingewiesen, dass es sich bei den vorbeschriebenen Verfahren und Vorrichtungen lediglich um bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung handelt und dass die Erfindung vom Fachmann variiert werden kann, ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen, soweit er durch die Ansprüche vorgegeben ist. Es wird der Vollständigkeit halber auch darauf hingewiesen, dass die Verwendung der unbestimmten Artikel „ein“ bzw. „eine“ nicht ausschließt, dass die betreffenden Merkmale auch mehrfach vorhanden sein können. Ebenso schließt der Begriff „Einheit“ nicht aus, dass diese aus mehreren Komponenten besteht, die gegebenenfalls auch räumlich verteilt sein können.

Claims (17)

  1. Sensorüberwachungssystem (R, F1, F2, 4) zum Überwachen einer Sensorfunktion einer Sensoreinheit (R) in einem zumindest teilautonom gesteuerten Transportsystem (10, 20, 30, 40, 70), aufweisend: - die Sensoreinheit (R) zum Emittieren und Empfangen eines elektromagnetischen Sensorsignals (RSS), - mindestens einen in einer vorbestimmten Zeitabfolge ein- und ausschaltbaren Reflektor (F1, F2) zum Erzeugen eines Prüfsignals durch Modulation eines von der Sensoreinheit (R) emittierten elektromagnetischen Sensorsignals (RSS) und/oder mindestens einen gesteuerten Sender (S3) zum Erzeugen des Prüfsignals, - eine Prüfeinheit (4) zum Ermitteln, ob die Sensorfunktion korrekt ist, auf Basis eines Vergleichs des empfangenen Prüfsignals mit einem Referenzsignal.
  2. Sensorüberwachungssystem nach Anspruch 1, wobei die die Sensoreinheit (R) mindestens einen der folgenden Sensorarten umfasst: - einen Radarsensor (R), - einen lichtwellenbasierten Sensor, vorzugsweise eine Lidareinheit.
  3. Sensorüberwachungssystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Reflektor mindestens eine der folgenden Reflektorarten umfasst: - einen Radarwellenreflektor, - einen lichtwellenbasierten Reflektor.
  4. Sensorüberwachungssystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der gesteuerte Sender (S3) eine der folgenden Senderarten umfasst: - einen Radarwellensender, - eine Lichtquelle, vorzugsweise eine Lidareinheit.
  5. Sensorüberwachungssystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Sensoreinheit (R) fahrzeugseitig angeordnet ist und der Reflektor (F1, F2) und/oder der gesteuerte Sender (S3) stationär angeordnet ist.
  6. Sensorüberwachungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Sensoreinheit (R) stationär angeordnet ist und der Reflektor (F1, F2) und/oder der gesteuerte Sender (S3) fahrzeugseitig angeordnet ist.
  7. Sensorüberwachungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Sensoreinheit (R) und der Reflektor (F1, F2) und/oder der gesteuerte Sender (S3) jeweils in unterschiedlichen Fahrzeugen (1, 2) angeordnet sind.
  8. Sensorüberwachungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Sensoreinheit (R) und der Reflektor (F1, F2) und/oder der gesteuerte Sender (S3) jeweils stationär angeordnet sind.
  9. Sensorüberwachungssystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Reflektor (F1, F2) mindestens zwei voneinander unabhängig ansteuerbare Radarreflektoreinheiten (F1, F2) aufweist.
  10. Sensorüberwachungssystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Referenzsignal über einen zwischen Infrastruktur (RSU) und Fahrzeug (1, 2) eingerichteten Funkkanal übertragen wird.
  11. Sensorüberwachungssystem nach Anspruch 10, wobei die Übertragung des Referenzsignals auf Basis des Protokolls ETSI G5 oder IEEE 1609.3 erfolgt.
  12. Sensorüberwachungssystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Prüfsignal durch eine geeignete Modulation für die Realisierung eines Datenkanals genutzt wird.
  13. Autonomes Transportsystem (10, 20, 30, 40, 70), aufweisend: - mindestens ein zumindest teilautonom gesteuertes Fahrzeug (1, 2), - ein Sensorüberwachungssystem (R, F1, F2, 4) nach einem der vorstehenden Ansprüche.
  14. Autonomes Transportsystem nach Anspruch 12, wobei das Fahrzeug (1, 2) einen der folgenden Fahrzeugtypen umfasst: - ein Straßenfahrzeug (1), - ein Schienenfahrzeug (2).
  15. Sensorüberwachungsverfahren, aufweisend die Schritte: - Emittieren und Empfangen eines Sensorsignals (RSS) durch eine Sensoreinheit (R), - Ansteuern eines ein- und ausschaltbaren Reflektors (F1, F2) und oder eines gesteuerten Senders (S3) in einer vorbestimmten Zeitabfolge, wobei ein Prüfsignal durch Modulation eines von der Sensoreinheit (R) emittierten Signals erzeugt wird und/oder alternativ allein durch Aussenden des Prüfsignals durch den gesteuerten Sender (S3) erzeugt wird, - Ermitteln, ob eine Sensorfunktion korrekt ist, auf Basis eines Vergleichs des empfangenen Prüfsignals mit einem Referenzsignal.
  16. Computerprogrammprodukt mit einem Computerprogramm, welches direkt in eine Speichereinheit eines autonomen Transportsystems (10, 20, 30, 40, 70) ladbar ist, mit Programmabschnitten, um alle Schritte eines Verfahrens nach Anspruch 15 auszuführen, wenn das Computerprogramm in dem Transportsystem (10, 20, 30, 40, 70) ausgeführt wird.
  17. Computerlesbares Medium, auf welchem von einer Rechnereinheit ausführbare Programmabschnitte gespeichert sind, um alle Schritte des Verfahrens nach Anspruch 15 auszuführen, wenn die Programmabschnitte von der Rechnereinheit ausgeführt werden.
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