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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein zumindest teilweise autonom fahrendes Fahrzeug, ein Verfahren, ein Computerprogramm und eine Vorrichtung zur Validierung von Information über eine Beschränkung eines Verkehrsbereichs.
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Eine Steuerung (teilweise) autonom fahrender Fahrzeuge kann sich auf Informationen über eine Umgebung stützen, welche in einer Karte der Umgebung hinterlegt sind und/oder durch Sensorsysteme, insbesondere Entfernungsmesssysteme, die zur Umfelderkennung für autonomes Fahren vorgesehen sind, erfasst werden.
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Die erfassten Informationen können teilweise unvollständig oder ungenau sein, so dass eine sichere Steuerung des (teilweise) autonom fahrenden Fahrzeugs nicht möglich ist oder nicht gewährleistet werden kann. Dies rührt zum Beispiel daher, dass Teile der Umgebung eines (teilweise) autonom fahrenden Fahrzeugs für dessen Sensorsystem verdeckt sind, nicht erkennbar sind und/oder, dass eine Karte der Umgebung teilweise unvollständig oder ungenau ist. Teile der Umgebung sind beispielsweise durch Pflanzen oder eine Infrastruktur neben einer Straße gegenüber einem für das autonome Fahren vorgesehene Sensorsystem verdeckt. Bei solchen Sensorsystemen, welche am Dach des (teilweise) autonom fahrenden Fahrzeugs angebracht sind, kann eine Sicht der Sensorsysteme auf die Umgebung außerdem durch ein auf dem Dach befestigtes Transportgut zeit- und/oder teilweise verdeckt sein.
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Es kann daher als Aufgabe der vorliegenden Erfindung angesehen werden, ein verbessertes Konzept zur Validierung von Information über eine Beschränkung eines Verkehrsbereichs in einer Umgebung eines (teilweise) automatisch steuerbaren Fahrzeugs zu schaffen.
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Diese Aufgabe kann mittels der hierin genannten unabhängigen und abhängigen Ansprüche gelöst werden.
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Gemäß einem ersten Aspekt bezieht sich die vorliegende Erfindung auf eine Vorrichtung für ein zumindest teilweise automatisch steuerbares Fahrzeug. Die Vorrichtung umfasst zumindest eine Schnittstelle zum Empfangen einer oder mehrerer erster Informationen über eine Beschränkung, durch welche ein Verkehrsbereich in einer Umgebung des Fahrzeugs beschränkt befahrbar ist und ein Kamerasystem zum Erfassen einer oder mehrerer zweiter Informationen über die Beschränkung. Ferner umfasst die Vorrichtung ein Datenverarbeitungssystem zum Vergleichen der ersten und zweiten Informationen zur Validierung der ersten Informationen und/oder der zweiten Informationen.
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Das Fahrzeug ist zum Beispiel ein sogenanntes „autonom fahrendes“ Fahrzeug oder zumindest mit einem System zur teilweisen automatischen Steuerung des Fahrzeugs ausgestattet.
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Die Beschränkung bezieht sich zum Beispiel auf Breiten- oder Höhenabmessungen von Fahrzeugen.
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Die Schnittstelle kann als Mittel zur Verbindung mit einer oder mehreren Datenquellen, welche die ersten Informationen bereitstellen, verstanden werden. Die Schnittstelle umfasst beispielsweise eine Empfangseinheit zum Empfangen der ersten Informationen. Zudem kann die Schnittstelle die ersten Informationen dem Datenverarbeitungssystem zur Validierung bereitstellen.
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Die ersten Informationen können sensorisch erfasst sein oder durch eine Karte von der Umgebung bereitgestellt sein.
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Das Kamerasystem kann eine oder mehrere Kameras zur Überwachung der Umgebung umfassen. Die zweiten Informationen werden beispielsweise aus Bilddaten des Kamerasystems von der Umgebung gewonnen. Hierzu können entsprechende Algorithmen maschinellen Sehens oder Computervision auf die Bilddaten angewendet werden. Die zweiten Informationen werden beispielsweise mittels bildbasierter Objektlokalisierung aus den Bilddaten des Kamerasystems gewonnen. Wie dem Fachmann bekannt ist, kann für die bildbasierte Objektlokalisierung ein Triangulationsverfahren angewendet werden. Die Bilddaten können ein einzelnes Bild oder eine Abfolge von Bildern der Umgebung umfassen.
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Ferner kann das Kamerasystem mit dem Datenverarbeitungssystem gekoppelt sein, um die zweiten Informationen dem Datenverarbeitungssystem zur Validierung bereitzustellen.
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Das Vergleichen der ersten und zweiten Informationen kann insbesondere einem Überprüfen/Validieren einer Plausibilität, Genauigkeit und/oder Vollständigkeit der ersten und/oder zweiten Informationen dienen.
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Abhängig von ihrer Plausibilität, Genauigkeit und/oder Vollständigkeit können zum Treffen von Fahrentscheidungen entweder die ersten oder die zweiten Informationen herangezogen werden. Dazu wird beispielsweise eine sogenannte „ODER-Logik“ verwendet.
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Alternativ kann eine Kombination der ersten und zweiten Informationen zum Treffen von Fahrentscheidungen herangezogen werden.
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Durch die vorherige Validierung der ersten und/oder der zweiten Informationen kann verhindert werden, dass auf unplausiblen, ungenauen und/oder unvollständigen ersten und/oder zweiten Informationen basierenden Fahrentscheidungen zum Befahren eines für das Fahrzeug beschränkten Verkehrsbereichs, zum Beispiel eines für das Fahrzeug zu niedrigen Tunnels oder Unterführung, führen.
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In manchen Ausführungsbeispielen umfasst die Beschränkung eine Höhenbeschränkung.
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In derartigen Ausführungsbeispielen kann, wie später genauer erläutert, verhindert werden, dass das Fahrzeug, wenn dessen Fahrzeughöhe die Höhenbeschränkung übersteigt, in den durch die Höhenbeschränkung beschränkt befahrbaren Verkehrsbereich einfährt.
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Alternativ oder zusätzlich kann die Beschränkung eine Beschränkung bezüglich einer Fahrzeugbreite umfassen.
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In manchen Ausführungsbeispielen geben die ersten und/oder die zweiten Informationen ein Vorhandensein, eine Position und/oder zumindest eine Grenze der Beschränkung an.
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Die ersten und/oder zweiten Informationen geben beispielsweise an, ob sich die Beschränkung innerhalb der Umgebung befindet. Alternativ oder zusätzlich geben die ersten und/oder zweiten Informationen zum Beispiel geographische Koordinaten der Position oder eine Entfernung des Fahrzeugs zu der Beschränkung und beispielsweise den Verkehrsbereich, also zum Beispiel einen bestimmten Straßenabschnitt an, auf welchen sich die Beschränkung bezieht. Die Grenze der Beschränkung bezieht sich zum Beispiel auf eine Höhe der Höhenbeschränkung oder eine Breite der Breitenbeschränkung, welche ein in dem (beschränkten) Verkehrsbereich befindliches Fahrzeug maximal aufweisen darf. Die Höhe und die Breite kann mittels der vorhergehend genannten bildbasierten Objektlokalisierung ermittelt werden.
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In manchen Ausführungsbeispielen werden die ersten Informationen zumindest teilweise von einem elektronischen Datenspeicher bereitgestellt, welcher auf dem Fahrzeug angebracht ist.
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Die ersten Informationen gehen beispielsweise aus einer Karte von der Umgebung hervor, die auf dem Datenspeicher gespeichert ist. Der elektronische Datenspeicher ist zum Beispiel eine Festplatte oder ein Speichermedium zum elektronischen Speichern und Bereitstellen von Daten.
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In manchen Ausführungsbeispielen sind die ersten Informationen zumindest teilweise durch sensorische Verkehrszeichenerkennung erfasst.
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Bei der sensorischen Verkehrszeichenerkennung können Verkehrszeichen aufgezeichnet werden und Angaben der Verkehrszeichen aus deren Aufzeichnung/Bildern ausgelesen werden. Auf diese Weise werden beispielsweise eine maximal zulässige Fahrzeughöhe und/oder eine Entfernung zu der Höhenbeschränkung ermittelt.
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Von Verkehrszeichen erfasste Angaben der ersten Informationen über die Beschränkung können fehlerhaft oder unvollständig sein. Fehlerhafte oder fehlende Angaben der ersten Informationen können auf eine Verschmutzung oder Verdeckung von Verkehrszeichen zurückgeführt werden.
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In manchen Ausführungsbeispielen werden die ersten Informationen zumindest teilweise von einem von dem Fahrzeug separaten Sender, beispielsweise von einem Backend-System, bereitgestellt.
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Die ersten Informationen liegen beispielsweise in einem von dem Fahrzeug separaten elektronischen Datenspeicher vor und können mit dem Sender an das Fahrzeug übermittelt werden. Insbesondere können die ersten Informationen mittels Funk (zum Beispiel Mobilfunk) übermittelt werden.
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Die ersten Informationen umfassen zum Beispiel eine Karte mit Angaben über Beschränkungen in der Umgebung des Fahrzeugs, welche aus einer sogenannten „Cloud“ mittels des Senders an das Fahrzeug übermittelt werden.
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In manchen Ausführungsbeispielen sind die ersten Informationen zumindest teilweise durch ein Entfernungsmesssystem erfasst.
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Das Entfernungsmesssystem umfasst zum Beispiel ein Lidarsystem, ein Radarsystem oder ein 3D-Kamerasystem (zum Beispiel eine Time-Of-Flight-Kamera). Messfehler des Entfernungsmesssystem können dazu führen, dass die ersten Informationen fehlerhaft, ungenau oder unvollständig sind.
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In manchen Ausführungsbeispielen ist das Kamerasystem ausgebildet, um die Umgebung des Fahrzeugs innerhalb eines vertikalen Winkels von mindestens 60° oberhalb einer Horizontalen zu erfassen.
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Das Kamerasystem verfügt zum Beispiel über eine geeignete Optik, um die Umgebung in dem vertikalen Winkel von mindestens 60° oberhalb der Horizontalen zu erfassen. Eine geeignete Optik umfasst zum Beispiel ein Fischaugenobjektiv.
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Wie einem Fachmann bekannt ist, weisen Entfernungsmesssysteme, welche zur automatisierten Steuerung bei Autobahnfahrten oder Stadtfahrten des Fahrzeugs eingesetzt werden können, ein Sichtfeld auf, welches die Umgebung innerhalb eines Winkels von weniger als 60° oberhalb der Horizontalen erfasst.
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Daher ist das Kamerasystem zum Beispiel in der Lage die Höhenbeschränkung, wie zum Beispiel eine Brücke, aus einem geringeren Abstand zu der Brücke zu erfassen als ein solches Entfernungsmesssystem.
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Je nach Abstand des Fahrzeugs von der Höhenbeschränkung können die ersten Informationen, wenn sie mittels einem solchen Entfernungsmesssystem ermittelt werden, unvollständig sein, während hingegen die mittels dem Kamerasystem ermittelten zweiten Informationen bei gleichem Abstand präziser und/oder vollständig oder zumindest umfangreicher sein können.
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Infolge des Vergleichens/Validierens der ersten und der zweiten Informationen können daher die zweiten Informationen zum Treffen von Fahrentscheidungen in solchen vorhergehend genannten Szenarien herangezogen werden, um zu verhindern, dass das Fahrzeug vorschriftswidrig, entgegen der Beschränkung, in den Verkehrsbereich einfährt.
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In manchen Ausführungsbeispielen ist das Kamerasystem insbesondere zum Überwachen der Umgebung des Fahrzeugs für ein Parkassistenzsystem vorgesehen.
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Das Fahrzeug ist beispielsweise für Zwecke des Parkassistenzsystems (bereits) mit dem Kamerasystem ausgestattet. Das Kamerasystem kann zum Beispiel zur Überwachung eines Abstands (zum Beispiel eines Seitenabstands) des Fahrzeugs zu umliegenden Hindernissen beim Einparken vorgesehen sein.
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In diesem Fall kein separates Kamerasystem zum Zweck der Validierung nötig.
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Durch Nutzen des Kamerasystems, welches für das Parkassistenzsystem vorgesehen ist, erhöht sich beispielsweise die Funktionsdichte des Kamerasystems. Damit können Kosteneinsparungen im Herstellungsprozess des Fahrzeugs einhergehen.
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In manchen Ausführungsbeispielen ist eine Kamera des Kamerasystems an einem Außenspiegel des Fahrzeugs angebracht.
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Vorhergehend genannte Entfernungsmesssysteme zur automatisierten Steuerung von Fahrzeugen sind beispielsweise am Dach des Fahrzeugs angebracht. Transportgut, welches auf dem Dach befestigt ist, kann daher ein Sichtfeld solcher Entfernungsmesssystem einschränken. Die ersten Informationen, welche durch Entfernungsmesssysteme ermittelt werden können aus diesem Grund unvollständig und/oder fehlerhaft sein.
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Insbesondere, wenn das Kamerasystem für das Parkassistenzsystem vorgesehen ist, kann die Kamera im Außenspiegel des Fahrzeugs angebracht sein. Eine solche Positionierung der Kamera am Außenspiegel erlaubt zum Beispiel die Überwachung des Seitenabstands des Fahrzeugs zu Hindernissen (beim Ein- und Ausparken). Zugleich wird bei dieser Positionierung ein Sichtfeld des Kamerasystems durch auf dem Dach angebrachtes Transportgut weniger stark eingeschränkt als bei dem vorhergehend genannten Entfernungsmesssystemen.
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Die mittels der am Außenspiegel angebrachten Kameras ermittelten zweiten Informationen können daher genauer und umfangreicher sein und daher zum Treffen von Fahrentscheidungen herangezogen werden. Diese Kameras werden insbes. für eine Umsichtdarstelung bei sehr geringen Geschwindigkeiten eingesetzt und haben dementsprechend hohe Öffnungswinkel (vergl.
DE 10 2012 018 326 B4 ). Beim Vergleichen der ersten und zweiten Informationen wird beispielsweise erkannt, dass die ersten Informationen unvollständig oder fehlerhaft sind. In der Folge können die zweiten Informationen zum Treffen von Fahrentscheidungen verwendet werden.
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In manchen Ausführungsbeispielen umfasst das Kamerasystem eine erste Kamera und zumindest eine zweite Kamera.
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Das Kamerasystem kann daher als Stereokamerasystem verstanden werden. Wie der Fachmann verstehen wird, können mit einem solchen Kamerasystem Tiefeninformationen über die Umgebung erfasst werden. Entsprechend können die mit dem Kamerasystem ermittelten zweiten Informationen insbesondere eine Entfernung zu der Beschränkung, zum Beispiel zu einem Tunnel oder einer Brücke mit Höhenbeschränkung angeben.
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In manchen Ausführungsbeispielen sind die ersten Informationen bei einem ersten Abstand des Fahrzeugs zu dem Verkehrsbereich erfasst. Das Kamerasystem kann zum Erfassen der zweiten Informationen bei einem zweiten Abstand des Fahrzeugs zu dem Verkehrsbereich ausgebildet sein.
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Die Schnittstelle erfasst die mittels Verkehrszeichenerkennung ermittelten ersten Informationen über die Höhenbeschränkung einer Tiefgarageneinfahrt oder des Entfernungsmesssystems zum Beispiel in einem Abstand von 50 m zur Tiefgarageneinfahrt.
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Das Kamerasystem ist beispielsweise wegen eines größeren vertikalen Sichtfeldes gegenüber dem Entfernungsmesssystem im Gegensatz zu diesem in der Lage die Tiefgarageneinfahrt zu erfassen, wenn sich das Fahrzeug unmittelbar davor, also zum Beispiel in einem Abstand von 5 m zu der Tiefgarageneinfahrt befindet.
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Die mit dem Kamerasystem erfassten zweiten Informationen können in derartigen Szenarien daher aktueller, präziser und daher besser zum Treffen von Fahrentscheidungen sein als die ersten Informationen.
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In manchen Ausführungsbeispielen umfasst die Vorrichtung ein Benutzerschnittstelle zum Abfragen einer Bestätigung der ersten Informationen und/oder der zweiten Informationen durch einen Insassen des Fahrzeugs zur Validierung der ersten Informationen und/oder der zweiten Informationen.
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Die Benutzerschnittstelle umfasst zum Beispiel einen Bildschirm zum Anzeigen der ersten und/oder der zweiten Informationen und ein Eingabefeld zur Bestätigung der ersten und/oder der zweiten Informationen durch den Insassen, zum Beispiel einen Fahrer des Fahrzeugs.
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In den vorhergehend genannten Szenarien kann der Fahrer des Fahrzeugs beispielsweise bestätigen, dass die durch das Kamerasystem erfassten zweiten Informationen über die Höhenbeschränkung korrekt und/oder die ersten Informationen fehlerhaft und/oder unvollständig sind. Infolgedessen können die zweiten Informationen zum Treffen der Fahrentscheidung ehrangezogen werden.
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Gemäß einem weiteren Aspekt bezieht sich die vorliegende Erfindung auf ein zumindest teilweise automatisch steuerbares Fahrzeug. Das Fahrzeug umfasst eine Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden genannten Ausführungsbeispiele.
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Gemäß einem weiteren Aspekt bezieht sich die vorliegende Erfindung auf ein Verfahren zum Betreiben eines zumindest teilweise automatisch steuerbaren Fahrzeugs. Das Verfahren umfasst ein Empfangen einer oder mehrerer erster Informationen über eine Beschränkung, durch welche ein Verkehrsbereich in einer Umgebung des Fahrzeugs beschränkt befahrbar ist. Ferner sieht das Verfahren ein Erfassen einer oder mehrerer zweiter Informationen über die Beschränkung mittels eines Kamerasystems und ein Vergleichen der ersten Informationen mit den zweiten Informationen zur Validierung der ersten Informationen und/oder der zweiten Informationen vor.
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Das Verfahren kann insbesondere mittels der vorhergehend genannten Vorrichtung ausgeführt werden. Merkmale verschiedener Ausführungsbeispiele, die im Zusammenhang mit der Vorrichtung beschrieben sind, können daher auf das Verfahren analog übertragen werden.
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Gemäß einem weiteren Aspekt bezieht sich die vorliegende Erfindung auf ein Computerprogramm, welches angepasst ist, um das vorhergehend genannte Verfahren auszuführen, wenn es auf einem Prozessor ausgeführt wird.
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Schritte, Operationen oder Prozesse des oben beschriebenen Verfahrens können durch programmierte Computer oder Prozessoren ausgeführt werden. Beispiele können auch Programmspeichervorrichtungen, z. B. Digitaldatenspeichermedien, abdecken, die maschinen-, prozessor- oder computerlesbar sind und maschinenausführbare, prozessorausführbare oder computerausführbare Programme von Anweisungen codieren. Die Anweisungen führen einige oder alle der Schritte des oben beschriebenen Verfahrens aus oder verursachen deren Ausführung. Die Programmspeichervorrichtungen können z. B. Digitalspeicher, magnetische Speichermedien wie beispielsweise Magnetplatten und Magnetbänder, Festplattenlaufwerke oder optisch lesbare Digitaldatenspeichermedien umfassen oder sein. Weitere Beispiele können auch Computer, Prozessoren oder Steuereinheiten, die zum Ausführen der Schritte des oben beschriebenen Verfahrens programmiert sind, oder (feld-)programmierbare Logik-Arrays ((F)PLAs = (Field) Programmable Logic Arrays) oder (feld-)programmierbare Gate-Arrays ((F)PGA = (Field) Programmable Gate Arrays), die zum Ausführen der Schritte des oben beschriebenen Verfahren programmiert sind, abdecken.
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Einige Beispiele von Ausführungsbeispielen der Erfindung werden nachfolgend bezugnehmend auf die beiliegenden Figuren lediglich beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:
- 1 ein Blockschaltbild zur schematischen Darstellung einer Vorrichtung zur Validierung von Informationen über eine Beschränkung eines Verkehrsbereichs;
- 2 ein Blockschaltbild zur schematischen Darstellung eines Ausführungsbeispiels der Vorrichtung;
- 3 einen ersten Anwendungsfall der Vorrichtung;
- 4a und 4b einen zweiten Anwendungsfall der Vorrichtung; und
- 5 ein Flussdiagramm zur schematischen Darstellung eines Verfahrens zum Betreiben eines zumindest teilweise automatisch steuerbaren Fahrzeugs.
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Verschiedene Ausführungsbeispiele werden nun ausführlicher und unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben, in denen einige Ausführungsbeispiele dargestellt sind.
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Obwohl Ausführungsbeispiele auf verschiedene Weise modifiziert und abgeändert werden können, sind Ausführungsbeispiele in den Figuren als Beispiele dargestellt und werden hierin ausführlich beschrieben. Es sei jedoch klargestellt, dass nicht beabsichtigt ist, Ausführungsbeispiele auf die jeweils offenbarten Formen zu beschränken, sondern dass Ausführungsbeispiele vielmehr sämtliche funktionale und/oder strukturelle Modifikationen, Äquivalente und Alternativen, die im Bereich der Erfindung liegen, abdecken sollen.
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1 zeigt in einem Blockschaltbild eine Vorrichtung 100 zur Validierung von Informationen über eine Beschränkung eines Verkehrsbereichs.
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Die Vorrichtung 100 umfasst eine Schnittstelle 110, ein Kamerasystem 120 und ein Datenverarbeitungssystem 130. Die Vorrichtung 100 kann insbesondere in einem Fahrzeug installiert sein.
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Das Datenverarbeitungssystem 130 ist beispielsweise als ein Steuergerät des Fahrzeugs ausgebildet.
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Die Schnittstelle 110 ist zum Beispiel als Schnittstelle zu einem auf dem Fahrzeug angebrachten elektronischen Datenspeicher, einem von dem Fahrzeug separaten Sender oder einem Entfernungsmesssystem ausgeführt, welche jeweils zur Bereitstellung erster Informationen über eine Beschränkung, durch welche ein Verkehrsbereich in einer Umgebung des Fahrzeugs beschränkt befahrbar ist, vorgesehen sind.
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Das Kamerasystem 120 kann mittels einer oder mehrerer Kameras zweite Informationen über die Beschränkung erfassen. Die Kameras sind zum Beispiel sogenannte „RGB-Kameras“, Fotokameras, Videokameras, Time-Of-Flight-Kameras oder andere zur Bildgebung ausgebildete Vorrichtungen.
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Die Schnittstelle 110 und das Kamerasystem 120 sind zur Übertragung der ersten, beziehungsweise der zweiten Informationen mit dem Steuergerät 130 gekoppelt oder zumindest für die Übertragung koppelbar.
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Das Steuergerät 130 umfasst zum Beispiel einen Prozessor zum Vergleichen der ersten und zweiten Informationen zum Zweck eines Vergleichs der ersten Informationen und der zweiten Informationen.
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2 zeigt in einem Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels der Vorrichtung 100.
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In diesem Ausführungsbeispiel der Vorrichtung 100 umfasst das Kamerasystem 120 mehrere Kameras zum Erfassen der zweiten Informationen.
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Das Ausführungsbeispiel der Vorrichtung 100 umfasst zudem mehrere Schnittstellen 110a, 110b und 110c zum Erfassen jeweils eines Teils der ersten Informationen über die Beschränkung.
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Über die Schnittstelle 110a ist das Steuergerät 130 zum Beispiel mit einem Entfernungsmesssystem mit einem Lidar- und/oder einem Radarsensor gekoppelt. Über die Schnittstelle 110b ist das Steuergerät 130 zum Beispiel mit einem auf dem Fahrzeug angebrachten elektronischen Datenspeicher gekoppelt. Die Schnittstelle 110b ist ein Vehicle Interface und stellt beispielsweise eine Mensch-Maschinen-Schnittstelle dar. Es könnte sich dabei beispielsweise um eine Not-Halt-Taste oder um ein Touch-Panel mit weiteren Funktionalitäten handeln, bei denen der Mensch in das zumindest teilweise autonom steuerbare Fahrzeug eingreifen kann. Über die Schnittstelle 110c ist das Steuergerät 130 mittels drahtloser Kommunikation mit einem um Fahrzeug separaten Sender gekoppelt. Die Schnittstelle 110c ist wie auch eine Empfangseinheit 140 zur Ortung des Fahrzeugs über ein Kommunikationssteuergerät 102 an das Steuergerät 130 angebunden.
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Über die Schnittstellen 110a, 110b und 110c empfängt das Steuergerät 130 jeweils zumindest teilweise die ersten Informationen.
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Ein über die Schnittstelle 110a von dem Entfernungsmesssystem empfangener Teil der ersten Informationen wird beispielsweise aus Sensordaten des Entfernungsmesssystem ermittelt.
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Ein über die Schnittstelle 110b von Datenspeicher empfangener Teil der ersten Informationen geht zum Beispiel aus einer Karte der Umgebung hervor, welche auf dem elektronischen Datenspeicher hinterlegt ist. Mittels der Empfangseinheit 140 kann eine Position des Fahrzeugs bestimmt werden, so dass basierend auf der Karte und der Position des Fahrzeugs eine in den ersten Informationen enthaltene relative Position des Fahrzeugs und der Beschränkung zueinander bestimmt werden kann.
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Ein über die Schnittstelle 110c von dem Sender empfangener Teil der ersten Informationen wird beispielsweise mittels fahrzeugfremder Sensoren, die an dem Sender angebracht sind, ermittelt. Der Sender umfasst zum Beispiel ein anderes Fahrzeug oder eine stationär installierte Sensoreinheit mit eigener Sensorik.
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Die mittels dem Entfernungsmesssystem oder den fahrzeugfremden Sensoren ermittelten ersten Informationen können aufgrund von Messfehlern und/oder unerwünschten Einflüssen fehlerhaft, ungenau und/oder unvollständig sein. Die aus der Karte ermittelten ersten Informationen können, wie später genauer erläutert, veraltet, ungenau, fehlerhaft und/oder unvollständig sein.
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Das Vergleichen der ersten und zweiten Informationen ermöglicht zum Beispiel eine Überprüfung in den ersten und den zweiten Informationen enthaltenen Angaben über die Beschränkung auf Fehler und/oder Unvollständigkeit.
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Abhängig von dem Vergleich der ersten und der zweiten Informationen können Fahrentscheidungen zum Steuern des Fahrzeugs basierend auf den ersten Informationen, den zweiten Informationen oder einer Kombination dieser getroffen werden.
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Zur Umsetzung der Fahrentscheidungen kann das Steuergerät 130 einen oder mehrere Aktuatoren 150 zum Steuern des Fahrzeuges betätigen. Die Aktuatoren 150 können zum Beispiel eine Lenkung, eine Bremse und/oder einen Motor zur Steuerung des Fahrzeuges kontrollieren.
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3 zeigt einen ersten Anwendungsfall der Vorrichtung 100.
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Die Vorrichtung 100 ist, wie in 3 gezeigt, beispielsweise auf einem automatisch steuerbaren Fahrzeug 300 angebracht, welches sich einem Verkehrsbereich mit einer Höhenbeschränkung durch ein Hindernis 160 nähert.
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Das Kamerasystem 120, beziehungsweise eine Kamera des Kamerasystems 120 ist seitlich am Fahrzeug, im vorliegenden Beispiel an einem Außenspiegel 310 des Fahrzeugs 300 angeordnet. Die Kamera ist beispielsweise insbesondere auch zur Verwendung mit einem Parkassistenzsystem, beispielsweise zum Überwachen eines seitlichen Abstands des Fahrzeugs 300 zu Hindernissen beim Einparken vorgesehen.
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Ein Entfernungsmesssystem 320 zur Erfassung zumindest eines Teils der ersten Informationen ist auf einem Dach des Fahrzeugs 300 installiert. Zweck des Entfernungsmesssystems 320 ist insbesondere eine Überwachung der Umgebung des Fahrzeugs 300, um das Fahrzeug 300 basierend auf der Überwachung durch das Entfernungsmesssystem 320 bei Fahrten innerorts, außerorts und/oder auf Autobahnen zu steuern. Um bei einer gegenüber dem Kamerasystem gleichen oder geringeren Pixelauflösung in einer größeren Entfernung eine ausreichende räumliche Auflösung zum automatischen Steuern des Fahrzeugs 300 bereitstellen zu können, kann das Entfernungsmesssystem 320 ein gegenüber einem Sichtfeld 122 des Kamerasystems 120 kleineres vertikales Sichtfeld 322 aufweisen. Zum Beispiel ist ein vertikaler Winkel des Sichtfeldes 122 oberhalb einer Horizontalen größer als der vertikale Winkel des Sichtfeldes 322.
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Im vorliegenden ersten Anwendungsfall ist das Sichtfeld 322 in vertikaler Richtung zu klein, um das Hindernis 160 bei einem in dem Anwendungsfall vorliegenden Abstand des Fahrzeugs 300 zu dem Hindernis 160 zu erfassen. Das Sichtfeld 122 des Kamerasystems 120 hingegen erfasst das Hindernis 160. Das Hindernis 160 ist zum Beispiel Teil einer Brücke.
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Die mittels des Entfernungsmesssystems 320 ermittelten ersten Informationen (zum Beispiel maximal zulässige Höhe und/oder Position) über eine Höhenbeschränkung durch die Brücke 160 sind daher unvollständig.
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Der aus der Karte bestimmte Teil der ersten Informationen über diese Höhenbeschränkung kann veraltet und damit fehlerhaft sein, zum Beispiel, wenn die Brücke 160 nach einer letzten Aktualisierung der Karte errichtet wurde.
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In den ersten Informationen fehlen daher im Gegensatz zu den zweiten Informationen zum Beispiel Angaben über eine Position und eine Höhe der Höhenbeschränkung durch die Brücke 160. Beim Treffen von Fahrentscheidungen basierend auf den ersten Informationen kann daher die durch die Höhenbeschränkung definierte maximal zulässige Höhe falsch oder nicht eingeschätzt werden.
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Durch Vergleichen der ersten und der zweiten Informationen kann festgestellt werden, dass die zweiten Informationen die in den ersten Informationen fehlenden Angaben über die Höhe und die Position der Höhenbeschränkung enthält. Daher können die zweiten Informationen zum Treffen von Fahrentscheidungen herangezogen werden, um zum Beispiel zu verhindern, dass das Fahrzeug 300 unter der Brücke 160 durchfährt, obwohl eine Fahrzeughöhe des Fahrzeugs 300 die maximal zulässige Höhe überschreitet.
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Die Fahrzeughöhe ist zum Beispiel durch einen höchsten Punkt des Fahrzeugs 300 definiert. Wenn Transportgut auf dem Dach befestigt ist, kann die Fahrzeughöhe durch einen höchsten Punkt des Transportguts bestimmt sein. Zum Bestimmen der Fahrzeughöhe kann beispielsweise der Fahrer über ein Mensch-Maschine Schnittstelle vor Fahrtantritt angeben ob, und in welchem Maß die Fahrzeughöhe durch auf dem Dach befestigtes Transportgut von einer üblichen Fahrzeughöhe abweicht.
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4a und 4b zeigen einen zweiten Anwendungsfall der Vorrichtung 100.
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Im zweiten Anwendungsfall sieht eine Route (in 4a durch Pfeil 410 dargestellt) des Fahrzeugs vor, dass das Fahrzeug 300 rechts auf einen Parkplatz einbiegt. Mittels Verkehrszeichenerkennung geht aus einem ersten Verkehrszeichen 422 und einem zweiten Verkehrszeichen 424 hervor, dass nach einem Abbiegen nach rechts teilweise eine Höhenbeschränkung mit einer maximal zulässigen Höhe von 2,2 m existiert. Der verunreinigter oder von einem Baum -zumindest anteilig- verdeckter Rechtsabbiegepfeil stellt für die Algorithmik der Verkehrszeichenerkennung eine Schwierigkeit dar, da das Objekt zwar erkannt wird, die Information des Verkehrszeichens aber nicht bestimmt oder falsch zugeordnet werden kann. Eine Validierung des Verkehrszeichens ist notwendig.
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Wie in 4b gezeigt, kann die Höhenbeschränkung durch das Hindernis 160 begründet sein.
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Analog zum ersten Anwendungsfall, ist das Entfernungsmesssystem 320 im zweiten Anwendungsfall nicht in der Lage das Hindernis 160 zu erfassen. Das Kamerasystem 120 kann das Hindernis aufgrund eines gegenüber dem Entfernungsmesssystem größeren vertikalen Sichtfeldes 122 das Hindernis erfassen.
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Die ersten Informationen umfassen daher (lediglich) mittels der Verkehrszeichenerkennung ermittelte Angaben über die Höhenbeschränkung, beziehungsweise das Hindernis 160.
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Die mittels des Kamerasystems 120 erfassten zweiten Informationen können, wie der Fachmann verstehen wird, gegenüber den ersten Informationen aktuellere und präzisere Angaben über die Position und den Verkehrsbereich der Höhenbeschränkung umfassen.
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Während die ersten Informationen lediglich auf ein Bestehen und eine Höhe einer Höhenbeschränkung hinweisen, eben die zweiten Informationen beispielsweise detaillierter einzelne Bereiche des Parkplatzes an, welche aufgrund des Hindernisses 160 eine Höhenbeschränkung aufweisen. Wie in 4b zu sehen ist, bezieht sich die Höhenbeschränkung auf mehrere Parkflächen des Parkplatzes. Dies kann aus den mittels Verkehrszeichenerkennung bestimmten ersten Informationen zum Beispiel nicht hervorgehen.
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Durch Vergleichen der ersten und der zweiten Informationen kann festgestellt werden, dass die zweiten Informationen daher gegenüber den ersten Informationen besser geeignet sind, um das Fahrzeug 300 auf dem Parkplatz zu navigieren. Anhand der zweiten Informationen kann das Fahrzeug 300, wenn dessen Fahrzeughöhe die Höhenbeschränkung von 2,2 m mancher der Parkflächen überschreitet, auf eine Parkfläche ohne Höhenbeschränkung navigiert werden.
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Um eine Kollision mit dem Hindernis 160 zu vermeiden, kann das Steuergerät 130 das Fahrzeug 300 in einen sicheren Zustand bringen, indem es das Fahrzeug 300 vor einer bevorstehenden Kollision stoppt.
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Die Vorrichtung 100 kann in weiteren anderen Szenarien, insbesondere in Szenarien, in welchen die Beschränkung nicht durch das Entfernungsmesssystem erfasst werden kann zum Steuern des Fahrzeuges 300 basierend auf den mit dem Kamerasystem 120 ermittelten zweiten Informationen dienen.
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5 zeigt ein Flussdiagramm eines Verfahrens 500 zum Betreiben eines zumindest teilweise automatisch steuerbaren Fahrzeugs.
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Das Verfahren umfasst ein Empfangen 510 einer oder mehrerer erster Informationen über eine Beschränkung, durch welche ein Verkehrsbereich in einer Umgebung des Fahrzeugs beschränkt befahrbar ist. Ferner umfasst das Verfahren ein Erfassen 520 einer oder mehrerer zweiter Informationen über die Beschränkung mittels eines Kamerasystems und ein Vergleichen 530 der ersten Informationen mit den zweiten Informationen zur Validierung der ersten Informationen und/oder der zweiten Informationen.
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Die Aspekte und Merkmale, die zusammen mit einem oder mehreren der vorher detaillierten Beispiele und Figuren beschrieben sind, können auch mit einem oder mehreren der anderen Beispiele kombiniert werden, um ein gleiches Merkmal des anderen Beispiels zu ersetzen oder um das Merkmal in das andere Beispiel zusätzlich einzuführen.
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Weiterhin sind die folgenden Ansprüche hiermit in die detaillierte Beschreibung aufgenommen, wobei jeder Anspruch als getrenntes Beispiel für sich stehen kann. Während jeder Anspruch als getrenntes Beispiel für sich stehen kann, ist zu beachten, dass - obwohl ein abhängiger Anspruch sich in den Ansprüchen auf eine bestimmte Kombination mit einem oder mehreren anderen Ansprüchen beziehen kann - andere Beispiele auch eine Kombination des abhängigen Anspruchs mit dem Gegenstand jedes anderen abhängigen oder unabhängigen Anspruchs umfassen können. Solche Kombinationen werden hier explizit vorgeschlagen, sofern nicht angegeben ist, dass eine bestimmte Kombination nicht beabsichtigt ist. Ferner sollen auch Merkmale eines Anspruchs für jeden anderen unabhängigen Anspruch eingeschlossen sein, selbst wenn dieser Anspruch nicht direkt abhängig von dem unabhängigen Anspruch gemacht ist.
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Bezugszeichenliste
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- 100
- Vorrichtung
- 102
- Kommunikationssteuergerät
- 110
- Schnittstelle
- 110a
- Schnittstelle
- 110b
- Schnittstelle
- 110c
- Schnittstelle
- 120
- Kamerasystem
- 122
- Sichtfeld
- 130
- Datenverarbeitungssystem
- 140
- Empfangseinheit
- 150
- Aktuatoren
- 160
- Hindernis
- 300
- Fahrzeug
- 310
- Außenspiegel
- 320
- Entfernungsmesssystem
- 322
- Sichtfeld
- 410
- Pfeil/Route
- 422
- Verkehrszeichen
- 424
- Verkehrszeichen
- 500
- Verfahren
- 510
- Empfangen
- 520
- Erfassen
- 530
- Vergleichen
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102012018326 B4 [0045]
