DE102020211483A1

DE102020211483A1 - Verfahren zum Testen eines Sensorsystems eines Kraftfahrzeugs

Info

Publication number: DE102020211483A1
Application number: DE102020211483.8A
Authority: DE
Inventors: Rolf Nicodemus; Stefan Nordbruch
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2020-09-14
Filing date: 2020-09-14
Publication date: 2022-03-17
Also published as: CN114184218A; US20220084334A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Testen eines Sensorsystems eines Kraftfahrzeugs, wobei das Sensorsystem einen Umfeldsensor aufweist, welcher eingerichtet ist, eine Umgebung des Kraftfahrzeugs zu erfassen, umfassend die folgenden Schritte:Empfangen von Referenzobjektsignalen, welche ein mittels eines kraftfahrzeugexternen Umfeldsensors detektiertes Referenzobjekt in der Umgebung des Kraftfahrzeugs repräsentieren,Empfangen von Objektsignalen, welche ein mittels des Umfeldsensors detektiertes Objekt in der Umgebung des Kraftfahrzeugs repräsentieren,Vergleichen des Objekts mit dem Referenzobjekt, um das Sensorsystem zu testen.Die Erfindung betrifft weiter eine Vorrichtung, ein Computerprogramm und ein maschinenlesbares Speichermedium.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Testen eines Sensorsystems eines Kraftfahrzeugs. Die Erfindung betrifft weiter eine Vorrichtung, ein Computerprogramm und ein maschinenlesbares Speichermedium.
Stand der Technik
Die Offenlegungsschrift DE 10 2017 130 623 A1 offenbart ein Fahrzeugsensor-Trainingssystem.
Offenbarung der Erfindung
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe ist darin zu sehen, ein Konzept zum effizienten Testen eines Sensorsystems eines Kraftfahrzeugs bereitzustellen, wobei das Sensorsystem einen Umfeldsensor aufweist, welcher eingerichtet ist, eine Umgebung des Kraftfahrzeugs zu erfassen.
Diese Aufgabe wird mittels des jeweiligen Gegenstands der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand von jeweils abhängigen Unteransprüchen.
Nach einem ersten Aspekt wird ein Verfahren zum Testen eines Sensorsystems eines Kraftfahrzeugs bereitgestellt, wobei das Sensorsystem einen Umfeldsensor aufweist, welcher eingerichtet ist, eine Umgebung des Kraftfahrzeugs zu erfassen, umfassend die folgenden Schritte:

Empfangen von Referenzobjektsignalen, welche ein mittels eines kraftfahrzeugexternen Umfeldsensors detektiertes Referenzobjekt in der Umgebung des Kraftfahrzeugs repräsentieren,
Empfangen von Objektsignalen, welche ein mittels des Umfeldsensors detektiertes Objekt in der Umgebung des Kraftfahrzeugs repräsentieren,
Vergleichen des Objekts mit dem Referenzobjekt, um das Sensorsystem zu testen.

Nach einem zweiten Aspekt wird eine Vorrichtung bereitgestellt, die eingerichtet ist, alle Schritte des Verfahrens nach dem ersten Aspekt auszuführen.
Nach einem dritten Aspekt wird ein Computerprogramm bereitgestellt, welches Befehle umfasst, die bei Ausführung des Computerprogramms durch einen Computer, beispielsweise durch die Vorrichtung nach dem zweiten Aspekt, diesen veranlassen, ein Verfahren gemäß dem ersten Aspekt auszuführen.
Nach einem vierten Aspekt wird ein maschinenlesbares Speichermedium bereitgestellt, auf dem das Computerprogramm nach dem dritten Aspekt gespeichert ist.
Die Erfindung basiert auf der Erkenntnis und schließt diese mit ein, dass die obige Aufgabe dadurch gelöst werden kann, dass als Referenzobjekt zum Testen des Sensorsystems ein Objekt in einer Umgebung des Kraftfahrzeugs verwendet wird, welches mittels eines kraftfahrzeugexternen Umfeldsensors erfasst wird. Dadurch wird zum Beispiel der technische Vorteil bewirkt, dass ein Referenzobjekt für das Testen des Sensorsystems effizient bereitgestellt werden kann.
Somit wird insbesondere der technische Vorteil bewirkt, dass das Sensorsystem effizient getestet werden kann. Somit können zum Beispiel in vorteilhafter Weise Hardware- und/oder Softwarefehler im Sensorsystem effizient erkannt werden.
Gemäß einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Verfahren nach dem ersten Aspekt einen Schritt des Testens des Sensorsystems basierend auf dem Vergleich des Objekts mit dem Referenzobjekt umfasst.
Nach einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass der kraftfahrzeugexterne Umfeldsensor ein Infrastrukturumfeldsensor ist. Ein Infrastrukturumfeldsensor bezeichnet einen kraftfahrzeugexternen Umfeldsensor, welcher innerhalb einer Infrastruktur angeordnet ist, innerhalb welcher sich das Kraftfahrzeug befindet.
In diesem Fall wird also insbesondere der technische Vorteil bewirkt, dass die Infrastruktur das Referenzobjekt vorgeben kann. Die Infrastruktur stellt also sozusagen eine Referenz dar. Dies ist insbesondere möglich, da die Infrastruktur ihre Umgebung, in welcher zum Beispiel der Infrastruktur bekannte Objekte angeordnet sind, kennt.
Weiter kann sich die Infrastruktur in vorteilhafter Weise effizient selbst überprüfen - dies im Gegensatz zum Kraftfahrzeug, welches sich in einem Open-World-Szenario, also einem Offenen-Welt-Szenario, bewegt bzw. befindet.
Weiter kann die Infrastruktur auch Veränderungen in ihrer Umgebung effizient erkennen - dies im Gegensatz zu einer kraftfahrzeuginternen Sensorkalibrierung basierend auf einer digitalen Karte. Eine solche Kalibrierung basiert zum Beispiel darauf, dass das Kraftfahrzeug bekannte Objekte, die zum Beispiel durch die digitale Karte vorgegeben werden, in der Welt erkennt und sich an diesen überprüfen bzw. kalibrieren kann. Das Problem hierbei ist jedoch, dass sich solche Objekte zeitlich verändern können. Zum Beispiel können sich solche Objekte durch eine Zerstörung, Sturm oder Vandalismus, oder einfach durch zeitliche Abnutzung verändern. In einem solchen Fall kann das Kraftfahrzeug selbst nicht bzw. nicht in einem ausreichenden Maß ermitteln, ob der Kraftfahrzeugumfeldsensor noch korrekt funktioniert. Eine Folge kann dann sein, dass zum Beispiel eine automatisierte Fahrfunktion abgeschaltet werden muss. Das heißt, dass dadurch eine Verfügbarkeit einer solchen automatisierten Fahrfunktion sinkt.
Die Infrastruktur kann hingegen in effizienter Weise eine Veränderung in ihrer Umgebung erkennen, sodass dadurch ein zuverlässiges Referenzobjekt für das Testen des Sensorsystems des Kraftfahrzeugs bereitgestellt werden kann.
Weiter kann die Infrastruktur zum Beispiel eine Selbstüberprüfung ihres Infrastrukturumfeldsensors durchführen. Insbesondere, wenn innerhalb der Infrastruktur mehrere Umfeldsensoren räumlich verteilt angeordnet sind, steht eine Vielzahl redundanter und diversitärer Umfeldsensoren für eine solche Selbstüberprüfung zur Verfügung.
Weiter weist das Verwenden der Infrastruktur zum Bereitstellen eines Referenzobjekts den technischen Vorteil auf, dass diese regelmäßig gewartet und überprüft werden kann, sodass dadurch die Infrastruktur zuverlässig funktioniert und somit ein zuverlässiges Referenzobjekt bereitstellen kann.
Insofern kann die Infrastruktur statistisch als sicherer als das Kraftfahrzeug angesehen werden.
Das hier beschriebene Konzept basiert also insbesondere unter anderem darauf, dass ein jeweiliges Objekt, welches mittels der Infrastruktur und mittels des Kraftfahrzeugs erfasst bzw. detektiert wird, miteinander verglichen wird und insbesondere analysiert wird.
In einer Ausführungsform sind mehrere kraftfahrzeugexterne Umfeldsensoren vorgesehen.
Das heißt also insbesondere, dass gemäß einer Ausführungsform mehrere Infrastrukturumfeldsensoren vorgesehen sind.
Ausführungen, die im Zusammenhang mit einem kraftfahrzeugexternen Umfeldsensor gemacht sind, gelten analog für mehrere kraftfahrzeugexterne Umfeldsensoren und umgekehrt.
Gemäß einer Ausführungsform ist ein Referenzobjekt ein statisches Referenzobjekt oder ist ein Referenzobjekt ein dynamisches Referenzobjekt.
Bei einem statischen Referenzobjekt kann gemäß einer Ausführungsform vorgesehen sein, dass zwischen einem zurzeit, also momentan, stehenden Objekt, zum Beispiel ein stehendes Kraftfahrzeug, und einem in der Umgebung vorhandenen immer stehenden bzw. nicht beweglichen, also immobilen, Objekt, zum Beispiel eine Laterne, unterschieden wird.
Das heißt also insbesondere, dass gemäß einer Ausführungsform ein statisches Referenzobjekt ein mobiles Objekt oder ein immobiles Objekt sein kann.
Ein immobiles Objekt ist zum Beispiel ein Infrastrukturelement der Infrastruktur.
Ein Infrastrukturelement ist gemäß einer Ausführungsform einer der folgenden Infrastrukturelemente: Laterne, Lichtsignalanlage, Straßenschild, Gebäude.
Ein dynamisches Referenzobjekt bzw. ein mobiles Referenzobjekt ist zum Beispiel eines der folgenden Objekte: Kraftfahrzeug, Fahrrad, Mensch und Tier.
Ein Umfeldsensor im Sinne der Beschreibung ist zum Beispiel einer der folgenden Umfeldsensoren: Radarsensor, Lidarsensor, Ultraschallsensor, Magnetfeldsensor, Infrarotsensor und Videosensor.
Der Sensor des Umfeldsensorsystems kann zum Beispiel als Kraftfahrzeugumfeldsensor oder als kraftfahrzeuginterner Umfeldsensor bezeichnet werden.
Gemäß einer Ausführungsform umfasst das Sensorsystem eine Datenverarbeitungseinrichtung, welche eingerichtet ist, die der Erfassung der Umgebung des Kraftfahrzeugs mittels des Umfeldsensors entsprechenden Umfeldsensordaten zu verarbeiten, um ein Objekt in der Umgebung des Kraftfahrzeugs zu detektieren und insbesondere zu klassifizieren.
Das Testen des Sensorsystems umfasst gemäß einer Ausführungsform ein Testen des Umfeldsensors und/oder oder ein Testen der Datenverarbeitungseinrichtung.
Nach einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Referenzobjekt durch zumindest einen Referenzobjektparameter beschrieben wird und wobei das Objekt durch zumindest einen Objektparameter beschrieben wird, wobei das Vergleichen des Objekts mit dem Referenzobjekt ein Vergleichen des zumindest einen Referenzobjektparameters mit dem zumindest einen Objektparameter umfasst.
Dadurch wird zum Beispiel der technische Vorteil bewirkt, dass das Referenzobjekt und das Objekt effizient beschrieben werden können, sodass der Vergleich des Objekts mit dem Referenzobjekt effizient durchgeführt werden kann.
Gemäß einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass der zumindest eine Referenzobjektparameter und der zumindest eine Objektparameter jeweils ein Element ausgewählt aus der folgenden Gruppe von Parametern sind: Position, Abmessung, Farbe, Oberflächenbeschaffenheit, Geschwindigkeit, Beschleunigung, Klassifikation.
Dadurch wird zum Beispiel der technische Vorteil bewirkt, dass besonders geeignete Referenzobjektparameter und besonders geeignete Objektparameter verwendet werden können.
Nach einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass Referenzzeitstempelsignale empfangen werden, welche einen Referenzzeitstempel repräsentieren, welcher einen Detektionszeitpunkt des Referenzobjekts angibt, wobei Zeitstempelsignale empfangen werden, welche einen Zeitstempel repräsentieren, welcher einen Detektionszeitpunkt des Objekts angibt, wobei das Vergleichen des Objekts mit dem Referenzobjekt ein Vergleichen des Zeitstempels mit dem Referenzzeitstempel umfasst.
Dadurch wird zum Beispiel der technische Vorteil bewirkt, dass effizient unterschieden werden kann zwischen einem statischen und einem dynamischen Referenzobjekt bzw. Objekt.
Nach einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass basierend auf dem Vergleich des Objekts mit dem Referenzobjekt Steuersignale zum zumindest teilautomatisierten Steuern einer Quer- und/oder Längsführung des Kraftfahrzeugs erzeugt werden, wobei die erzeugten Steuersignale ausgegeben werden.
Dadurch wird zum Beispiel der technische Vorteil bewirkt, dass das Kraftfahrzeug effizient zumindest teilautomatisiert geführt werden kann.
Die Formulierung „zumindest teilautomatisiertes Führen“ umfasst einen oder mehrere der folgenden Fälle: assistiertes Führen, teilautomatisiertes Führen, hochautomatisiertes Führen, vollautomatisiertes Führen.
Assistiertes Führen bedeutet, dass ein Fahrer des Kraftfahrzeugs dauerhaft entweder die Quer- oder die Längsführung des Kraftfahrzeugs ausführt. Die jeweils andere Fahraufgabe (also ein Steuern der Längs- oder der Querführung des Kraftfahrzeugs) wird automatisch durchgeführt. Das heißt also, dass bei einem assistierten Führen des Kraftfahrzeugs entweder die Quer- oder die Längsführung automatisch gesteuert wird.
Teilautomatisiertes Führen bedeutet, dass in einer spezifischen Situation (zum Beispiel: Fahren auf einer Autobahn, Fahren innerhalb eines Parkplatzes, Überholen eines Objekts, Fahren innerhalb einer Fahrspur, die durch Fahrspurmarkierungen festgelegt ist) und/oder für einen gewissen Zeitraum eine Längs- und eine Querführung des Kraftfahrzeugs automatisch gesteuert werden. Ein Fahrer des Kraftfahrzeugs muss selbst nicht manuell die Längs -und Querführung des Kraftfahrzeugs steuern. Der Fahrer muss aber das automatische Steuern der Längs- und Querführung dauerhaft überwachen, um bei Bedarf manuell eingreifen zu können. Der Fahrer muss jederzeit zur vollständigen Übernahme der Kraftfahrzeugführung bereit sein.
Hochautomatisiertes Führen bedeutet, dass für einen gewissen Zeitraum in einer spezifischen Situation (zum Beispiel: Fahren auf einer Autobahn, Fahren innerhalb eines Parkplatzes, Überholen eines Objekts, Fahren innerhalb einer Fahrspur, die durch Fahrspurmarkierungen festgelegt ist) eine Längs- und eine Querführung des Kraftfahrzeugs automatisch gesteuert werden. Ein Fahrer des Kraftfahrzeugs muss selbst nicht manuell die Längs -und Querführung des Kraftfahrzeugs steuern. Der Fahrer muss das automatische Steuern der Längs- und Querführung nicht dauerhaft überwachen, um bei Bedarf manuell eingreifen zu können. Bei Bedarf wird automatisch eine Übernahmeaufforderung an den Fahrer zur Übernahme des Steuerns der Längs- und Querführung ausgegeben, insbesondere mit einer ausreichenden Zeitreserve ausgegeben. Der Fahrer muss also potenziell in der Lage sein, das Steuern der Längs- und Querführung zu übernehmen. Grenzen des automatischen Steuerns der Quer- und Längsführung werden automatisch erkannt. Bei einem hochautomatisierten Führen ist es nicht möglich, in jeder Ausgangssituation automatisch einen risikominimalen Zustand herbeizuführen.
Vollautomatisiertes Führen bedeutet, dass in einer spezifischen Situation (zum Beispiel: Fahren auf einer Autobahn, Fahren innerhalb eines Parkplatzes, Überholen eines Objekts, Fahren innerhalb einer Fahrspur, die durch Fahrspurmarkierungen festgelegt ist) eine Längs- und eine Querführung des Kraftfahrzeugs automatisch gesteuert werden. Ein Fahrer des Kraftfahrzeugs muss selbst nicht manuell die Längs -und Querführung des Kraftfahrzeugs steuern. Der Fahrer muss das automatische Steuern der Längs- und Querführung nicht überwachen, um bei Bedarf manuell eingreifen zu können. Vor einem Beenden des automatischen Steuerns der Quer- und Längsführung erfolgt automatisch eine Aufforderung an den Fahrer zur Übernahme der Fahraufgabe (Steuern der Quer- und Längsführung des Kraftfahrzeugs), insbesondere mit einer ausreichenden Zeitreserve. Sofern der Fahrer nicht die Fahraufgabe übernimmt, wird automatisch in einen risikominimalen Zustand zurückgeführt. Grenzen des automatischen Steuerns der Quer- und Längsführung werden automatisch erkannt. In allen Situationen ist es möglich, automatisch in einen risikominimalen Systemzustand zurückzuführen.
Gemäß einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass, nachdem sowohl die Referenzobjektsignale als auch die Objektsignale empfangen wurden, ein Zeitpunkt für das Vergleichen des Objekts mit dem Referenzobjekt basierend auf einer für den Schritt des Vergleichens zur Verfügung stehenden Rechenkapazität ermittelt wird, wobei der Schritt des Vergleichens des Objekts mit dem Referenzobjekt zum ermittelten Zeitpunkt durchgeführt wird.
Dadurch wird zum Beispiel der technische Vorteil bewirkt, dass der Vergleich des Objekts mit dem Referenzobjekt erst dann durchgeführt wird, wenn für diesen Vergleich ausreichend Rechenkapazitäten zur Verfügung stehen. Dadurch wird insbesondere der technische Vorteil bewirkt, dass der Schritt des Vergleichens effizient durchgeführt werden kann. Weiter wird dadurch der technische Vorteil bewirkt, dass andere Aufgaben im Kraftfahrzeug, die zum Beispiel eine höhere Priorität als der Schritt des Vergleichens haben, weiter effizient durchgeführt werden können. So kann zum Beispiel die eigentliche Fahraufgabe des Kraftfahrzeugs weiter unter Verwendung ausreichender Rechenkapazitäten durchgeführt werden.
In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass ein oder mehrere Verfahrensschritte kraftfahrzeugintern und/oder kraftfahrzeugextern in einer Infrastruktur, insbesondere in einer Cloud-Infrastruktur, ausgeführt werden.
Dadurch wird zum Beispiel der technische Vorteil bewirkt, dass die einzelnen Verfahrensschritte effizient durchgeführt werden können.
In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass ein oder mehrere Verfahrensschritte dokumentiert, insbesondere in einer Blockchain dokumentiert, werden.
Dadurch wird zum Beispiel der technische Vorteil bewirkt, dass auch nach Durch- oder Ausführung des Verfahrens dieses nachträglich analysiert werden kann aufgrund der Dokumentation. Das Dokumentieren in einer Blockchain weist insbesondere den technischen Vorteil auf, dass die Dokumentation manipulations- und fälschungssicher ist.
Eine Blockchain (auch Block Chain, englisch für Blockkette) ist insbesondere eine kontinuierlich erweiterbare Liste von Datensätzen, „Blöcke“ genannt, die mittels eines oder mehrerer kryptographischer Verfahren miteinander verkettet sind. Jeder Block enthält dabei insbesondere einen kryptographisch sicheren Hash (Streuwert) des vorhergehenden Blocks, insbesondere einen Zeitstempel und insbesondere Transaktionsdaten.
Gemäß einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Referenzobjektsignale von einer für das Kraftfahrzeug bestimmten Unicastkommunikationsnachricht oder von einer Broadcastkommunikationsnachricht umfasst sind.
Dadurch wird zum Beispiel der technische Vorteil bewirkt, dass die Referenzobjektsignale dem Kraftfahrzeug effizient zur Verfügung gestellt werden können.
Nach einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Verfahren nach dem ersten Aspekt ein computerimplementiertes Verfahren ist.
Nach einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Verfahren gemäß dem ersten Aspekt mittels der Vorrichtung nach dem zweiten Aspekt aus- oder durchgeführt wird.
Vorrichtungsmerkmale ergeben sich analog aus entsprechenden Verfahrensmerkmalen und umgekehrt. Das heißt also insbesondere, dass sich technische Funktionalitäten der Vorrichtung nach dem zweiten Aspekt analog aus entsprechenden technischen Funktionalitäten des Verfahrens nach dem ersten Aspekt und umgekehrt ergeben.
Die Formulierung „zumindest ein(e)“ steht insbesondere für „ein(e) oder mehrere“.
Die Abkürzung „bzw.“ steht für „beziehungsweise“, was insbesondere für „respektive“ steht.
Die Formulierung „respektive“ steht insbesondere für „und/oder“.
Nach einer Ausführungsform umfasst das Verfahren nach dem ersten Aspekt ein Detektieren des Referenzobjekts mittels des kraftfahrzeugexternen Umfeldsensors.
Nach einer Ausführungsform umfasst das Verfahren nach dem ersten Aspekt ein Detektieren des Objekts mittels des Umfeldsensors des Sensorsystems.
Nach einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Gesamtsystem umfassend das Kraftfahrzeug und die Infrastruktur, insbesondere inklusive der Kommunikation zwischen Kraftfahrzeug und Infrastruktur, sicher ist. Das heißt, dass zum Beispiel das Kraftfahrzeug und die Infrastruktur einander vertrauen können, dass die entsprechend übermittelten Daten, also das detektierte Objekt bzw. das detektierte Referenzobjekt, nicht verändert wurden, zum Beispiel durch Hacker. Dies wird zum Beispiel durch Zertifikate gewährleistet.
Das heißt also insbesondere, dass die Referenzobjektsignale respektive die Objektsignale digital signiert sein können. Zum Beispiel sind diese mittels eines digitalen Zertifikats respektive digitalen Schlüssels signiert.
Gleiches gilt in analoger Weise auch für den Referenzzeitstempel respektive den Zeitstem pel.
Nach einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass, wenn der Schritt des Vergleichens des Objekts mit dem Referenzobjekt ergibt, dass das Objekt mit dem Referenzobjekt innerhalb eines vorbestimmten Übereinstimmungsmaßes übereinstimmt, dann bestimmt wird, dass das Sensorsystem korrekt funktioniert.
Sofern allerdings das Objekt mit dem Referenzobjekt zum Beispiel nicht innerhalb des vorbestimmten Übereinstimmungsmaßes übereinstimmt, wird zum Beispiel bestimmt, dass das Sensorsystem nicht korrekt funktioniert.
Das heißt also insbesondere, dass bei dem Vergleich beispielsweise davon ausgegangen wird, dass es eine definierte und einstellbare Abweichung aufgrund von zuverlässigen Messungenauigkeiten geben darf.
Sollte aber das Objekt nicht mit dem Referenzobjekt innerhalb der zulässigen Abweichung übereinstimmen, kann also davon ausgegangen werden, dass das Sensorsystem nicht mehr korrekt funktioniert.
In einem solchen Fall kann zum Beispiel vorgesehen sein, dass eine zumindest teilautomatisierte Fahrfunktion, welche das Sensorsystem verwendet, insbesondere teilweise, eingeschränkt und/oder abgestellt wird.
Sofern eine Abweichung des Objekts mit dem Referenzobjekt noch innerhalb eines vorbestimmten Toleranzmaßes liegt, kann zum Beispiel vorgesehen sein, dass eine zumindest teilautomatisierte Fahrfunktion, welche das Sensorsystem verwendet, noch in einem eingeschränkten Modus weiterbetrieben wird, insbesondere so lange, bis das Kraftfahrzeug noch in einen sicheren Zustand geführt wurde. Ein sicherer Zustand ist zum Beispiel ein Parken bzw. ein haltendes Kraftfahrzeug.
Ein eingeschränkter Modus bedeutet zum Beispiel, dass in einem solchen das Kraftfahrzeug mit einer kleineren maximalen Kraftfahrzeuggeschwindigkeit geführt werden darf als im nicht-eingeschränkten Modus.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:

1 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Testen eines Sensorsystems eines Kraftfahrzeugs,
2 eine Vorrichtung,
3 ein maschinenlesbares Speichermedium und
4 eine Infrastruktur.

1 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Testen eines Sensorsystems eines Kraftfahrzeugs, wobei das Sensorsystem einen Umfeldsensor aufweist, welcher eingerichtet ist, eine Umgebung des Kraftfahrzeugs zu erfassen, umfassend die folgenden Schritte:

Empfangen 101 von Referenzobjektsignalen, welche ein mittels eines kraftfahrzeugexternen Umfeldsensors detektiertes Referenzobjekt in der Umgebung des Kraftfahrzeugs repräsentieren,
Empfangen 103 von Objektsignalen, welche ein mittels des Umfeldsensors detektiertes Objekt in der Umgebung des Kraftfahrzeugs repräsentieren, Vergleichen 105 des Objekts mit dem Referenzobjekt, um das Sensorsystem zu testen.

In einer Ausführungsform wird der Schritt 101 vor dem Schritt 103 ausgeführt oder umgekehrt. In einer Ausführungsform werden die Schritte 101 und 103 gleichzeitig ausgeführt.
Nach einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass basierend auf dem Vergleich des Objekts mit dem Referenzobjekt Kalibrierungsdaten zum Kalibrieren des Sensorsystems ermittelt werden.
Ein Kalibrieren des Sensorsystems umfasst nach einer Ausführungsform ein Kalibrieren des Umfeldsensors.
Nach einer Ausführungsform umfasst das Verfahren nach dem ersten Aspekt ein Kalibrieren des Umfeldsensors basierend auf den Kalibrierungsdaten.
Nach einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Verfahren nach dem ersten Aspekt ein Ermitteln eines Testergebnisses basierend auf dem Testen des Sensorsystems basierend auf dem Vergleich des Objekts mit dem Referenzobjekt umfasst.
Das Testergebnis gibt gemäß einer Ausführungsform an, ob das Sensorsystem einen Hardwarefehler und/oder einen Softwarefehler aufweist.
Ein Hardwarefehler kann zum Beispiel ein nicht mehr korrekt positionierter Umfeldsensor sein.
2 zeigt eine Vorrichtung 201.
Die Vorrichtung 201 ist eingerichtet, alle Schritte des Verfahrens nach dem ersten Aspekt auszuführen.
Nach einer Ausführungsform umfasst die Vorrichtung 201 einen Eingang, welcher eingerichtet ist, die Referenzobjektsignale und die Objektsignale zu empfangen.
Der Eingang ist nach einer Ausführungsform eingerichtet, die Referenzzeitstempelsignale zu empfangen und die Zeitstempelsignale zu empfangen.
Nach einer Ausführungsform umfasst die Vorrichtung 201 einen Prozessor, welcher eingerichtet ist, das Objekt mit dem Referenzobjekt zu vergleichen, um das Sensorsystem zu testen.
Der Prozessor ist zum Beispiel eingerichtet, das Sensorsystem basierend auf dem Vergleich des Objekts mit dem Referenzobjekt zu testen.
Der Prozessor ist gemäß einer Ausführungsform eingerichtet, das Sensorsystem zu kalibrieren basierend auf dem Testen des Sensorsystems.
Der Prozessor ist also nach einer Ausführungsform eingerichtet, das Sensorsystem basierend auf dem Testergebnis zu kalibrieren.
Der Prozessor ist also nach einer Ausführungsform eingerichtet, Kalibrierungsdaten basierend auf dem Testergebnis zu ermitteln.
3 zeigt ein maschinenlesbares Speichermedium 301.
Auf dem maschinenlesbaren Speichermedium 301 ist ein Computerprogramm 303 gespeichert. Das Computerprogramm 303 umfasst Befehle, die bei Ausführung des Computerprogramms 303 durch einen Computer diesen veranlassen, ein Verfahren gemäß dem ersten Aspekt auszuführen.
4 zeigt eine Infrastruktur 401. Die Infrastruktur 401 umfasst eine Straße 403, auf welcher ein Kraftfahrzeug 405 fährt.
Das Kraftfahrzeug 405 umfasst ein Sensorsystem 406. Das Sensorsystem 406 umfasst einen Videosensor 409 einer Videokamera 407.
Die Videokamera 407 ist dachseitig am Kraftfahrzeug 405 angeordnet.
Innerhalb der Infrastruktur 401 befindet sich eine weitere Videokamera 411 umfassend einen weiteren Videosensor 413.
Innerhalb der Infrastruktur 401 befindet sich ein Objekt 415.
Die weitere Videokamera 411 erfasst mittels des weiteren Videosensors 413 das Objekt 415.
Weiter erfasst der Videosensor 409 der Videokamera 407 des Sensorsystems 406 des Kraftfahrzeugs 405 das Objekt 415.
Somit wird zum einen das Objekt 415 kraftfahrzeugseitig detektiert.
Zum anderen wird das Objekt 415 infrastrukturseitig detektiert.
Die infrastrukturseitige Detektion des Objekts 415 stellt die Referenz für ein Testen des Sensorsystems 406 dar. Das heißt also, dass das infrastrukturseitig detektierte Objekt 415 ein Referenzobjekt darstellt.
Das kraftfahrzeugseitig detektierte Objekt wird insofern mit dem Referenzobjekt verglichen, um das Sensorsystem zu testen.
In einer nicht gezeigten Ausführungsform umfasst das Sensorsystem 406 des Kraftfahrzeugs 405 jeweils anstelle oder zusätzlich zu der Videokamera 407 ein oder mehrere Umfeldsensoren. Ein solcher Umfeldsensor ist zum Beispiel einer der folgenden Umfeldsensoren: Radarsensor, Lidarsensor, Ultraschallsensor, Magnetfeldsensor, Infrarotsensor und Videosensor.
In einer nicht gezeigten Ausführungsform sind jeweils anstelle oder zusätzlich zu der weiteren Videokamera 411 ein oder mehrere Umfeldsensoren vorgesehen, welche insbesondere räumlich verteilt innerhalb der Infrastruktur 401 angeordnet sind. Ein solcher Umfeldsensor ist zum Beispiel einer der folgenden Umfeldsensoren: Radarsensor, Lidarsensor, Ultraschallsensor, Magnetfeldsensor, Infrarotsensor und Videosensor.
In einer Ausführungsform fragt das Kraftfahrzeug die Infrastruktur bei Annäherung an die Infrastruktur, wobei die Annäherung zum Beispiel aus einer digitalen Karte ermittelt werden kann, nach einem oder mehreren Referenzobjekten an.
Die Infrastruktur sendet in einer Ausführungsform im Folgenden ansprechend auf eine solche Anfrage dem anfragenden Kraftfahrzeug das oder den Referenzobjekten entsprechende Referenzobjektsignale.
Nach einer Ausführungsform sendet die Infrastruktur zusätzlich zu den Referenzobjektsignalen eine oder mehrere der folgenden Daten an das Kraftfahrzeug:

Zeitangabe, Positionsangabe, Dimensionsangabe, Farbangabe, Oberflächenangabe (zum Beispiel Kanten), Geschwindigkeits-/Beschleunigungsangaben, Klassifizierungen, zum Beispiel Mensch, Auto, Motorrad.

In einer Ausführungsform sendet die Infrastruktur auf eine Anfrage, insbesondere beliebige Anfrage, Referenzobjektsignale an alle Kraftfahrzeuge innerhalb der Infrastruktur. Das heißt also, dass die Infrastruktur Broadcastkommunikationsnachrichten aussendet, welche die Referenzobjektsignale umfassen.
Nach einer Ausführungsform sendet die Infrastruktur regelmäßig, insbesondere ungefragt, Referenzobjektsignale an alle Fahrzeuge.
In einer Ausführungsform sendet das Kraftfahrzeug an die Infrastruktur die Objektsignale.
In einer Ausführungsform senden sowohl das Kraftfahrzeug als auch die Infrastruktur respektive die Referenzobjektsignale respektive die Objektsignale, sodass der Schritt des Vergleichens sowohl kraftfahrzeugintern als auch infrastrukturseitig durchgeführt werden kann.
Nach einer Ausführungsform wird das Objekt mit dem Referenzobjekt verglichen, insbesondere im Kraftfahrzeug, innerhalb der Infrastruktur und/oder sowohl im Kraftfahrzeug als auch in der Infrastruktur.
In einer Ausführungsform wird der Umfeldsensor des Sensorsystems basierend auf einem Ergebnis des Vergleichs des Objekts mit dem Referenzobjekt kalibriert.
Nach einer Ausführungsform wird das Kalibrieren basierend auf Kalibrierungsdaten durchgeführt.
Nach einer Ausführungsform werden die Kalibrierungsdaten basierend auf einem Testergebnis ermittelt.
Nach einer Ausführungsform werden die Kalibrierungsdaten kraftfahrzeugintern oder infrastrukturseitig oder sowohl kraftfahrzeugintern als auch infrastrukturseitig ermittelt.
Nach einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass die kraftfahrzeugintern ermittelten Kalibrierungsdaten mit den infrastrukturseitig ermittelten Kalibrierungsdaten verglichen werden.
Nach einer Ausführungsform wird ein Ergebnis der Kalibrierung basierend auf den Kalibrierungsdaten überprüft, dies insbesondere unter Verwendung eines internen Prüfprogramms.
In einer Ausführungsform wird das Sensorsystem erneut überprüft, dies zum Beispiel basierend auf einem weiteren Objekt und einem weiteren Referenzobjekt.
Nach einer Ausführungsform wird ein oder werden mehrere Verfahrensschritte im Kraftfahrzeug und/oder in der Infrastruktur durchgeführt.
Nach einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass Handlungsanweisungssignale basierend auf einem Testergebnis des Testens des Sensorsystems ermittelt werden, wobei die Handlungsanweisungssignale eine Handlungsanweisung oder mehrere Handlungsanweisungen repräsentieren.
Ein Handlungsanweisung umfasst zum Beispiel ein Weiterfahren, da alles O.K. ist.
Eine Handlungsanweisung umfasst zum Beispiel ein Einleiten eines sicheren Zustandes, weil ein Fehler aufgetreten ist.
Nach einer Ausführungsform wird der Schritt des Vergleichens und/oder wird der Schritt des Testens des Sensorsystems und/oder der Schritt des Kalibrierens des Umfeldsensors zum Beispiel offline bzw. zum Beispiel verspätet, also nach einer gewissen Zeit, durchgeführt. Ein Grund hierfür kann zum Beispiel sein, dass zu der Zeit zum Beispiel Rechenkapazitäten für die eigentliche Fahraufgabe benötigt werden. Das heißt, dass eine Online-Bearbeitung möglicherweise Beeinträchtigungen der Fahraufgabe zur Folge gehabt hätte.
Nach einer Ausführungsform werden die einzelnen Verfahrensschritte, insbesondere mit den ermittelten Daten, oder zumindest wichtige Teile davon, dokumentiert, insbesondere fälschungssicher dokumentiert, zum Beispiel mittels einer Blockchain.
In einer Ausführungsform werden die Daten respektive Ergebnisse analysiert und insbesondere an ein oder mehrere verschiedene Interessensgruppen, insbesondere anonym, weitergeben. Solche Interessensgruppen umfassen zum Beispiel einen OEM, den ADAC (Allgemeiner Deutscher Automobil Club) oder einen Zulieferer von Komponenten des Kraftfahrzeugs, zum Beispiel Umfeldsensoren.
Nach einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Gesamtsystem umfassend das Kraftfahrzeug und die Infrastruktur, insbesondere inklusive der Kommunikation zwischen Kraftfahrzeug und Infrastruktur, sicher ist. Das heißt, dass zum Beispiel das Kraftfahrzeug und die Infrastruktur einander vertrauen können, dass die entsprechend übermittelten Daten, also das detektierte Objekt bzw. das detektierte Referenzobjekt, nicht verändert wurden, zum Beispiel durch Hacker. Dies wird zum Beispiel durch Zertifikate gewährleistet.
Das heißt also insbesondere, dass die Referenzobjektsignale respektive die Objektsignale digital signiert sein können. Zum Beispiel sind diese mittels eines digitalen Zertifikats respektive digitalen Schlüssels signiert.
Gleiches gilt in analoger Weise auch für den Referenzzeitstempel respektive den Zeitstem pel.
Nach einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass, wenn der Schritt des Vergleichens des Objekts mit dem Referenzobjekt ergibt, dass das Objekt mit dem Referenzobjekt innerhalb eines vorbestimmten Übereinstimmungsmaßes übereinstimmt, dann bestimmt wird, dass das Sensorsystem korrekt funktioniert.
Sofern allerdings das Objekt mit dem Referenzobjekt zum Beispiel nicht innerhalb des vorbestimmten Übereinstimmungsmaßes übereinstimmt, wird zum Beispiel bestimmt, dass das Sensorsystem nicht korrekt funktioniert.
Das heißt also insbesondere, dass bei dem Vergleich beispielsweise davon ausgegangen wird, dass es eine definierte und einstellbare Abweichung aufgrund von zuverlässigen Messungenauigkeiten geben darf.
Sollte aber das Objekt nicht mit dem Referenzobjekt innerhalb der zulässigen Abweichung übereinstimmen, kann also davon ausgegangen werden, dass das Sensorsystem nicht mehr korrekt funktioniert.
In einem solchen Fall kann zum Beispiel vorgesehen sein, dass eine zumindest teilautomatisierte Fahrfunktion, welche das Sensorsystem verwendet, insbesondere teilweise, eingeschränkt und/oder abgestellt wird.
Sofern eine Abweichung des Objekts mit dem Referenzobjekt noch innerhalb eines vorbestimmten Toleranzmaßes liegt, kann zum Beispiel vorgesehen sein, dass eine zumindest teilautomatisierte Fahrfunktion, welche das Sensorsystem verwendet, noch in einem eingeschränkten Modus weiterbetrieben wird, insbesondere so lange, bis das Kraftfahrzeug noch in einen sicheren Zustand geführt wurde. Ein sicherer Zustand ist zum Beispiel ein Parken bzw. ein haltendes Kraftfahrzeug.
Ein eingeschränkter Modus bedeutet zum Beispiel, dass in einem solchen das Kraftfahrzeug mit einer kleineren maximalen Kraftfahrzeuggeschwindigkeit geführt werden darf als im nicht-eingeschränkten Modus.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102017130623 A1 [0002]

Claims

Verfahren zum Testen eines Sensorsystems (406) eines Kraftfahrzeugs (405), wobei das Sensorsystem (406) einen Umfeldsensor (409) aufweist, welcher eingerichtet ist, eine Umgebung des Kraftfahrzeugs (405) zu erfassen, umfassend die folgenden Schritte: Empfangen (101) von Referenzobjektsignalen, welche ein mittels eines kraftfahrzeugexternen Umfeldsensors (413) detektiertes Referenzobjekt in der Umgebung des Kraftfahrzeugs (405) repräsentieren, Empfangen (103) von Objektsignalen, welche ein mittels des Umfeldsensors (409) detektiertes Objekt in der Umgebung des Kraftfahrzeugs (405) repräsentieren, Vergleichen (105) des Objekts mit dem Referenzobjekt, um das Sensorsystem (406) zu testen.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Referenzobjekt durch zumindest einen Referenzobjektparameter beschrieben wird und wobei das Objekt durch zumindest einen Objektparameter beschrieben wird, wobei das Vergleichen des Objekts mit dem Referenzobjekt ein Vergleichen des zumindest einen Referenzobjektparameters mit dem zumindest einen Objektparameter umfasst.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei der zumindest eine Referenzobjektparameter und der zumindest eine Objektparameter jeweils ein Element ausgewählt aus der folgenden Gruppe von Parametern sind: Position, Abmessung, Farbe, Oberflächenbeschaffenheit, Geschwindigkeit, Beschleunigung, Klassifikation.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei Referenzzeitstempelsignale empfangen werden, welche einen Referenzzeitstempel repräsentieren, welcher einen Detektionszeitpunkt des Referenzobjekts angibt, wobei Zeitstempelsignale empfangen werden, welche einen Zeitstempel repräsentieren, welcher einen Detektionszeitpunkt des Objekts angibt, wobei das Vergleichen des Objekts mit dem Referenzobjekt ein Vergleichen des Zeitstempels mit dem Referenzzeitstempel umfasst.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei basierend auf dem Vergleich des Objekts mit dem Referenzobjekt Steuersignale zum zumindest teilautomatisierten Steuern einer Quer- und/oder Längsführung des Kraftfahrzeugs (405) erzeugt werden, wobei die erzeugten Steuersignale ausgegeben werden.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei, nachdem sowohl die Referenzobjektsignale als auch die Objektsignale empfangen wurden, ein Zeitpunkt für das Vergleichen des Objekts mit dem Referenzobjekt basierend auf einer für den Schritt des Vergleichens zur Verfügung stehenden Rechenkapazität ermittelt wird, wobei der Schritt des Vergleichens des Objekts mit dem Referenzobjekt zum ermittelten Zeitpunkt durchgeführt wird.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei ein oder mehrere Verfahrensschritte kraftfahrzeugintern und/oder kraftfahrzeugextern in einer Infrastruktur, insbesondere in einer Cloud-Infrastruktur, ausgeführt werden.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei ein oder mehrere Verfahrensschritte dokumentiert, insbesondere in einer Blockchain dokumentiert, werden.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Referenzobjektsignale von einer für das Kraftfahrzeug (405) bestimmten Unicastkommunikationsnachricht oder von einer Broadcastkommunikationsnachricht umfasst sind.
Vorrichtung (201), die eingerichtet ist, alle Schritte des Verfahrens nach einem der vorherigen Ansprüche auszuführen.
Computerprogramm (303), umfassend Befehle, die bei Ausführung des Computerprogramms (303) durch einen Computer diesen veranlassen, ein Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9 auszuführen.
Maschinenlesbares Speichermedium (301), auf dem das Computerprogramm (303) nach Anspruch 11 gespeichert ist.