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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bereitstellen von Informationen über die Verlässlichkeit einer Parameterschätzung eines Parameters für den Betrieb eines Fahrzeugs, ein Computerprogramm zur Durchführung des Verfahrens, ein maschinenlesbares Speichermedium sowie ein Steuergerät für ein Fahrzeug. Die Erfindung ist insbesondere dazu geeignet im Zusammenhang mit dem autonomen Fahren zur Anwendung zu kommen.
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Stand der Technik
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Eine der wichtigsten Herausforderungen für ein autonomes Fahren ist die möglichst genaue und zuverlässige Bestimmung der Eigenposition des autonomen Fahrzeugs. Das autonome Fahrzeug verfügt in der Regel über Sensoren, wie beispielsweise Inertialsensoren, Radsensoren, Umgebungssensoren, GNSS-Sensoren, optische und/oder akustische Sensoren, mittels welcher das Fahrzeug seine Eigenposition schätzen kann. In diesem Zusammenhang ist es hilfreich, wenn zu einer ermittelten Eigenposition auch eine Information über deren (zu erwartende) Schätzgenauigkeit ausgegeben wird. In diesem Zusammenhang kann zum Beispiel die Konfidenz der ermittelten Eigenposition durch ein sogenanntes „Protection Level“ (kurz: „PL“) dargestellt werden. Das PL kann dabei eine statistische Fehlergrenze beschreiben, deren Berechnung in der Regel auf statistischen Überlegungen und ggf. zusätzlich auf einer geeigneten Abstimmung der Schätzalgorithmen basiert.
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Insbesondere in der Luftfahrt ist das Konzept der Bereitstellung des Protection Levels verbreitet. Die dabei entwickelten Lösungen sind jedoch auf den Anwendungsbereich des autonomen Fahrens nicht ohne weiteres übertragbar.
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Insbesondere stellen zum Beispiel Häuserschluchten und deren Beeinflussung von Satellitensignalen Probleme dar, die bei Luftfahrtanwendungen nicht auftreten. Es sind daher verbesserte Methoden zur Berechnung eines möglichst zuverlässigen Protection Levels wünschenswert, die insbesondere auch in schwierigen Umgebungen, wie beispielsweise in städtischen Gebieten zuverlässige Ergebnisse liefern können.
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Offenbarung der Erfindung
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Hier beschrieben wird gemäß Anspruch 1 ein Verfahren zum Bereitstellen von Informationen über die Verlässlichkeit einer Parameterschätzung eines Parameters für den Betrieb eines (Kraft-) Fahrzeugs, umfassend zumindest folgende Schritte:
- a) Ermitteln eines Integritätsbereichs zu der Parameterschätzung, wobei der Integritätsbereich den Bereich beschreibt, in dem ein geschätzter Parameter mit einer Mindestwahrscheinlichkeit liegt,
- b) Ermitteln eines Validitätsindikators, der die Validität des in Schritt a) ermittelten Integritätsbereichs beschreibt,
- c) Bereitstellen des in Schritt a) ermittelten Integritätsbereichs und des in Schritt b) ermittelten Validitätsindikators.
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Die Schritte a) bis c) können zur Durchführung des Verfahrens zumindest einmal oder mehrfach hintereinander, in der angegebenen Reihenfolge durchgeführt werden. Darüber hinaus können die Schritte a) und b) zumindest teilweise parallel oder sogar gleichzeitig durchgeführt werden.
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Bei dem Parameter kann es sich um einen sicherheitsrelevanten Parameter und/oder einen für einen zumindest teilweise automatisierten und/oder autonomen Fahrbetrieb relevanten bzw. erforderlichen Parameter handeln. Der Parameter kann für den Fahrbetrieb des Fahrzeugs relevante Informationen bereitstellen und/oder dazu beitragen bzw. geeignet sein, den Fahrbetrieb des Fahrzeugs zu beschreiben. Es können grundsätzlich ein oder mehrere (verschiedenartige) Parameter geschätzt werden. Der Parameter kann beispielsweise eine Eigenposition, Eigengeschwindigkeit, Eigenbeschleunigung oder dergleichen sein. Bevorzugt betrifft der Parameter die Eigenposition des Fahrzeugs.
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Der Parameter kann ein Fahrbetriebsparameter des (Kraft-) Fahrzeugs sein. Unter einem Fahrbetriebsparameter wird hier insbesondere ein solcher Parameter verstanden, der dazu beiträgt den räumlichen Fahrbetrieb eines Fahrzeugs bzw. die Operation eines Fahrzeugs im Raum zu beschreiben. Insbesondere trägt der Fahrbetriebsparameter zumindest dazu bei eine Eigenbewegung und/oder Eigenposition eines Fahrzeugs zu beschreiben. Bei dem Fahrbetriebsparameter kann es sich beispielsweise um eine (Eigen-)Position, eine (Eigen-)Geschwindigkeit, (Eigen-)Beschleunigung oder eine Lage (bzw. Orientierung) des Fahrzeugs handeln. Vorzugsweise handelt es sich bei dem Fahrbetriebsparameter um eine Eigenposition des Fahrzeugs. Das Verfahren kann (somit) beispielsweise im Zusammenhang mit einer Positionsschätzung einer Fahrzeugposition zur Anwendung kommen. Dabei kann der Integritätsbereich den Bereich beschreiben, in dem eine geschätzte Eigenposition eines Fahrzeugs mit einer Mindestwahrscheinlichkeit (tatsächlich) liegt.
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Die bereitzustellenden Informationen über die Verlässlichkeit der Parameterschätzung können beispielsweise mindestens zwei Informationen umfassen. Die Informationen umfassen vorzugsweise zumindest einen Integritätsbereich zu der Parameterschätzung sowie einen Validitätsindikator. Eine Bereitstellung zumindest dieser beiden Informationen kann in vorteilhafter Weise dazu beitragen die Zuverlässigkeit der Bestimmung einer Eigenposition eines (insbesondere zumindest teilweise automatisiert oder autonom fahrbaren) Fahrzeugs zu verbessern. Ein weiterer Vorteil des Verfahrens kann darin gesehen werden, dass die Validitätsinformation in Form des Validitätsindikators zusätzlich zu der Integritätsinformation in Form des Integritätsbereichs bereitgestellt wird. Dies erlaubt die Möglichkeit, die durch den Integritätsbereich gegebenen Informationen anzureichern, ohne den Integritätsbereich selbst verändern zu müssen. Dadurch kann die Auslegung der Bestimmung des Integritätsbereichs für die Verwendung in verschiedenen Kontexten vorteilhaft unverändert bleiben bzw. unabhängig von der Validitätsinformation in Form des Validitätsindikators bleiben. Somit kann der Integritätsbereich weiterhin als mathematisch definierte, statistische Fehlerinformation bzw. Fehlergrenze ausgegeben werden. Dies bietet eine vorteilhafte Nutzbarkeit, insbesondere unter dem Gesichtspunkt vereinheitlichter Schnittstellen, da die ursprüngliche Bedeutung/Definition des Integritätsbereich nicht verändert werden muss. Auch die Möglichkeit für eine modulare Auslegung kann dadurch verbessert werden.
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Zudem kann der bereitgestellte Integritätsbereich somit ggf. auch unabhängig von dem Validitätsindikator genutzt werden, wodurch dessen Anwendungsmöglichkeit vorteilhaft vergrößert werden kann.
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In Schritt a) erfolgt ein Ermitteln eines Integritätsbereichs zu der Parameterschätzung, wobei der Integritätsbereich den Bereich beschreibt, in dem ein geschätzter Parameter(-wert) mit einer Mindestwahrscheinlichkeit (tatsächlich) liegt. Der geschätzte Parameter(-wert) beschreibt dabei grundsätzlich ein (einzelnes, insbesondere momentanes) Schätzergebnis der Parameterschätzung. Dies bedeutet mit anderen Worten insbesondere, dass der Integritätsbereich den Bereich beschreibt, in dem ein realer bzw. tatsächlicher Wert eines geschätzten Parameters mit einer Mindestwahrscheinlichkeit liegt. Ein solcher Integritätsbereich kann auch als sogenanntes „Protection Level“ bezeichnet werden.
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Bei der Mindestwahrscheinlichkeit handelt es sich in der Regel um eine vordefinierte Mindestwahrscheinlichkeit. Bevorzugt beträgt die Mindestwahrscheinlichkeit 90 %, besonders bevorzugt 95 % oder sogar 99 %.
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Vorzugsweise ist der Integritätsbereich ein Protection Level. Das Protection Level beschreibt dabei in der Regel den (räumlichen, insbesondere zwei- oder dreidimensionalen) Bereich, in dem ein geschätzter Parameter(-wert) mit einer Mindestwahrscheinlichkeit (tatsächlich) liegt. Der geschätzte Parameter(-wert) beschreibt dabei grundsätzlich ein (einzelnes, insbesondere momentanes) Schätzergebnis der Parameterschätzung. Dies bedeutet mit anderen Worten insbesondere, dass das Protection Level den Bereich beschreibt, in dem ein realer bzw. tatsächlicher Wert eines geschätzten Parameters mit einer Mindestwahrscheinlichkeit liegt.
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Mit noch anderen Worten ausgedrückt, beschreibt ein Protection Level insbesondere ein Konfidenzintervall oder einen (räumlichen) Konfidenzbereich, in dem sich der wahre Wert eines geschätzten Parameters mit einer Mindestwahrscheinlichkeit befindet. Dabei befindet sich der geschätzte Wert des Parameters üblicherweise in der Mitte bzw. dem Zentrum des Konfidenzintervalls bzw. Konfidenzbereichs.
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Die Mindestwahrscheinlichkeit mit der ein realer bzw. tatsächlicher Wert eines geschätzten Parameters tatsächlich in einem Protection Level liegt ist noch sehr viel höher als bei „üblichen“ Integritätsbereichen. Die Mindestwahrscheinlichkeit liegt hier üblicherweise über 99.99 %, besonders bevorzugt über 99.999 % oder sogar über 99.9999 %. Die Mindestwahrscheinlichkeit kann bei dem Protection Level auch nicht in Prozent sondern in möglichen Fehlern in einem bestimmten Zeitintervall ausgedrückt werden. Ein Protection Level kann beispielswiese so definiert sein, dass der fragliche Parameter maximal einmal in 10 Jahren außerhalb des Protection Levels liegt. Das Protection Level kann beispielsweise entweder als einheitslose Wahrscheinlichkeit oder als Rate, d.h. als Fehlerauftretenswahrscheinlichkeit über einem Zeitintervall, ausgedrückt werden.
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Die Parameterschätzung kann grundsätzlich eine oder mehrere Methoden zur Schätzung eines (desselben) Parameters umfassen. Vorzugsweise wird mindestens eine Methode zur Schätzung des Parameters verwendet, die darüber hinaus auch eine Integritätsinformation über die Integrität der Schätzung bzw. eine Konfidenzinformaiton über die Konfidenz des Schätzergebnisses bereitstellen und/oder bestimmen kann. Beispielweise kann die Parameterschätzung mittels eines Kalman-Filters erfolgen. Dieser stellt üblicherweise zusätzlich zu dem (eigentlichen) Schätzergebnis auch eine Konfidenzinformation (z.B. Kovarianzmatrix) über die Parameterschätzung bereit, die hier zur Ermittlung des Integritätsbereichs dienen kann.
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In Schritt b) erfolgt ein Ermitteln eines Validitätsindikators, der die Validität des in Schritt a) ermittelten Integritätsbereichs beschreibt. Der Validitätsindikator kann binär (gültig / nicht gültig) sein oder verschiedene „digitale Zwischenzustände“ umfassen. Die möglichen „Zwischenzustände“ könnten z.B. angeben, dass im Moment eine bestimmte Integritätsrisikozahl anwendbar ist (z.B. 1e-3 in städtischen Szenarien und 1e-5 auf Autobahnen). Der Validitätsindikator kann weiterhin beispielhaft einen (Zahlen-)Wert umfassen, der die Validität bzw. Verlässlichkeit des ermittelten Integritätsbereichs beschreibt. Das Ermitteln kann beispielweise ein Kombinieren verschiedener (Eingangs-) Informationen, insbesondere verschiedener Sensorinformationen und/oder Zustandsinformationen (z.B. über sicherheitsbezogene Systeme des Fahrzeugs und/oder aus Diagnosegeräten des Fahrzeugs) umfassen. Beispielsweise kann auch die Nichtverfügbarkeit mindestens einer (Eingangs-) Informationen einen (insbesondere negativen) Einfluss auf den Validitätsindikator haben.
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Der Validitätsindikator kann beispielsweise in Abhängigkeit von insbesondere fahrzeugseitigen Bedingungen bzw. Informationen und/oder fahrzeugexternen Bedingungen bzw. Informationen und/oder Informationen über den Integritätsbereich ermittelt werden. Es können beispielsweise fahrzeugseitige Bedingungen und/oder fahrzeugexterne Bedingungen dazu beitragen, dass dem ermittelten Integritätsbereich mehr oder weniger gut vertraut werden kann. Bei den fahrzeugseitigen Bedingungen bzw. Informationen kann es sich zum Beispiel um solche über bestimmte Fahrsituationen, wie etwa Längs- und/oder Quer-Beschleunigungen außerhalb definierter Limits, und/oder um solche über bestimmte (sicherheitsrelevante) Fahrzeugzustände und/oder Systemzustände von Fahrzeugsystemen, wie etwa zumindest teilweise Systemausfälle und/oder Sensorausfälle handeln. Bei den fahrzeugexternen Bedingungen bzw. Informationen kann es sich zum Beispiel um solche über Umgebungseinflüsse, wie etwa Wetterbedingungen und/oder Sensorabschattungen handeln. Entsprechenden Bedingungen bzw. Informationen können beispielsweise (Zahlen-)Werte zugeordnet werden, die bei Vorliegen der entsprechenden Bedingung in die Ermittlung des Validitätsindikators einfließen können. Wenn mehrere der Bedingungen bzw. Informationen vorliegen, können diese beispielsweise miteinander multipliziert und/oder aufaddiert bzw. logisch miteinander verknüpft werden, um den Validitätsindikator zu berechnen.
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In Schritt c) erfolgt ein Bereitstellen des in Schritt a) ermittelten Integritätsbereichs und des in Schritt b) ermittelten Validitätsindikators. Dabei können der ermittelte Integritätsbereich und der ermittelte vorzugsweise gemeinsam bereitgestellt werden. In diesem Zusammenhang können diese beiden Informationen beispielswiese in der Form eines Wertepaares bereitgestellt werden. Diese Informationen können beispielsweise einem System des Fahrzeugs, welches zur Eigenlokalisierung des Fahrzeugs eingerichtet ist, bereitgestellt werden. Ein Beispiel für ein solches System kann ein Bewegungs- und Positionssensor des Fahrzeugs und/oder ein Steuergerät für das zumindest teilweise automatisierte oder autonomen Fahren des Fahrzeugs sein. Dieses System kann beispielsweise in Abhängigkeit des ermittelten Integritätsbereichs und oder des ermittelten Validitätsindikators entscheiden, ob und insbesondere gegebenenfalls mit welcher Gewichtung es die zugehörige Parameterschätzung für eine Positionsermittlung verwendet.
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Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung wird vorgeschlagen, dass das Ermitteln des Integritätsbereichs gemäß Schritt a) und/oder das Ermitteln des Validitätsindikators gemäß Schritt b) auf Basis von Sensordaten mindestens eines Sensors des Fahrzeugs erfolgt. Der mindestens eine Sensor kann beispielsweise einen GNSS-Sensor umfassen, welcher üblicherweise GNSS-(Globales-Navigations-Satelliten-System)Daten (wie beispielsweise GNSS-Korrekturdaten und/oder GNSS-Positionsdaten) empfangen und ggf. (vor-)verarbeitet bereitstellen kann. Der mindestens eine Sensor kann alternativ oder zusätzlich mindestens einen Umfeld-Sensor umfassen. Bei dem mindestens einen Umfeld-Sensor kann es sich beispielsweise um eine Kamera, einen RADAR-Sensor, einen LIDAR-Sensor und/oder einen Ultraschallsensor handeln. Darüber hinaus können auch weitere (oder alternative) Sensordaten und/oder Eingabedaten bei der Ermittlung des Integritätsbereichs gemäß Schritt a) und/oder das Ermitteln des Validitätsindikators gemäß Schritt b) berücksichtigt werden, wie beispielsweise Sensordaten über Fahrzeugparameter (z. B. Geschwindigkeit, Beschleunigung, Lenkwinkel etc.) und/oder Eingabedaten, die einen Fahrzeugzustand beschreiben, zum Beispiel dahingehend, ob Zusatzkomponenten an dem Fahrzeug angeschlossen sind, wie beispielsweise ein Anhänger, Fahrradträger oder dergleichen.
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Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung wird vorgeschlagen, dass der Integritätsbereich in Schritt a) auf Basis einer statistischen Konfidenzinformation über die Parameterschätzung ermittelt wird. Bei der statistischen Konfidenzinformation kann es sich zum Beispiel um eine Varianz und/oder ein Residuum der Parameterschätzung handeln. Darüber hinaus kann es sich bei der Konfidenzinformation (alternativ) auch um eine Information handeln, die in Abhängigkeit einer Varianz und/oder eines Residuums und/oder eines (anderen) Indikators für die Vertrauenswürdigkeit der Schätzung ermittelt wird. Als Konfidenzinformation kommen insbesondere Residuen, Varianzen, Kovarianzen oder dergleichen in Betracht. Beispielsweise kann die Konfidenzinformation in Form einer bzw. aus einer Kovarianzmatrix bereitgestellt werden.
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Insbesondere in diesem Zusammenhang kann es sich bei dem Integritätsbereich beispielsweise um ein Konfidenzintervall handeln. Ein Konfidenzintervall (auch Vertrauensbereich oder Vertrauensintervall und Erwartungsbereich genannt) ist ein Intervall aus der Statistik, das die Präzision der Lageschätzung eines Parameters (zum Beispiel eines Mittelwerts) angeben soll. Das Konfidenzintervall gibt den Bereich an, der bei unendlicher Wiederholung eines Zufallsexperiments mit einer gewissen Wahrscheinlichkeit (dem Konfidenzniveau) die wahre Lage des Parameters einschließt.
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Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung wird vorgeschlagen, dass der Validitätsindikator unter Verwendung mindestens einer Umgebungsinformation über die Umgebung um das Fahrzeug ermittelt wird. Die Umgebungsinformation kann insbesondere in Form von Daten eines Umfeld-Sensors des Fahrzeugs bereitgestellt werden. Bei dem Umfeld-Sensor kann es sich beispielsweise um eine Kamera, einen RADAR-Sensor, einen LIDAR-Sensor und/oder einen Ultraschallsensor handeln.
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Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung wird vorgeschlagen, dass der Validitätsindikator unter Verwendung mindestens einer Zustandsinformation über den Zustand des Fahrzeugs oder einer Komponente davon ermittelt wird. Die Zustandsinformation kann zum Beispiel eine Information über das Vorliegen bestimmter Fahrsituationen, wie etwa Längs- und/oder Quer-Beschleunigungen insbesondere außerhalb definierter Limits umfassen. Die Zustandsinformation kann beispielsweise eine Information über das Vorliegen bestimmter (sicherheitsrelevanter) Fahrzeugzustände und/oder Systemzustände von Fahrzeugsystemen, wie etwa zumindest teilweise Systemausfälle und/oder Sensorausfälle umfassen.
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Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung wird vorgeschlagen, dass der Validitätsindikator unter Verwendung des in Schritt a) ermittelten Integritätsbereichs ermittelt wird. Der Integritätsbereich kann somit beispielsweise auch einen Einfluss auf den Validitätsindikator haben.
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Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung wird vorgeschlagen, dass der Validitätsindikator als ein Wert aus einer vorbestimmten Menge an Werten bereitgestellt wird. Somit können beispielsweise bestimmte Validitätsstufen vorgegeben werden und ermittelt werden, welche der Validitätsstufen momentan bzw. bei dem zugehörigen Integritätsbereich vorliegt. Die Menge an Werten kann beispielsweise zwei sein, sodass der Validitätsindikator binär ist.
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Nach einem weiteren Aspekt wird auch ein Computerprogramm zur Durchführung eines hier beschriebenen Verfahrens vorgeschlagen. Dies betrifft mit anderen Worten insbesondere ein Computerprogramm(-produkt), umfassend Befehle, die bei der Ausführung des Programms durch einen Computer diesen veranlassen, ein hier beschriebenes Verfahren auszuführen.
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Nach einem weiteren Aspekt wird auch ein maschinenlesbares Speichermedium vorgeschlagen, auf dem das hier beschriebene Computerprogramm gespeichert ist. Regelmäßig handelt es sich bei dem maschinenlesbaren Speichermedium um einen computerlesbaren Datenträger.
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Nach einem weiteren Aspekt wird auch ein Steuergerät für ein (Kraft-) Fahrzeug vorgeschlagen, wobei das Steuergerät zur Durchführung eines hier beschriebenen Verfahrens eingerichtet ist. Bei dem Steuergerät kann es sich beispielsweise um ein Gerät (bzw. einen Rechner) zur Eigenlokalisierung des Fahrzeugs handeln.
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Das Steuergerät kann beispielsweise ein Integritätsmodul zur Ermittlung des Integritätsbereichs und ein ein Validitätsmodul zur Ermittlung des Validitätsindikators umfassen. Die Module können dabei grundsätzlich als physische Komponenten des Steuergeräts oder als Teile eines Computerprogramms implementiert sein. Das Integritätsmodul kann dabei beispielhaft dazu eingerichtet sein, den Integritätsbereichs in Abhängigkeit mindestens einer Konfidenzinformation zu ermitteln. Die Konfidenzinformation kann beispielsweise aus einer Kalmanfilterschätzung resultieren. Das Validitätsmodul kann beispielhaft dazu eingerichtet, den Validitätsindikator in Abhängigkeit von insbesondere fahrzeugseitigen Bedingungen bzw. Informationen und/oder fahrzeugexternen Bedingungen bzw. Informationen und/oder dem Integritätsbereich zu ermitteln. Das Validitätsmodul kann hierzu beispielhaft einen Kombinierer umfassen, mit dem verschiedene Informationen, wie etwa fahrzeugseitige Bedingungen bzw. Informationen und/oder fahrzeugexternen Bedingungen bzw. Informationen und/oder Informationen über den Integritätsbereich zu dem Validitätsindikator kombiniert oder (vor-)verarbeitet und anschließend die verarbeiteten Informationen zu dem Validitätsindikator kombiniert werden können. Die verschiedenen Informationen können beispielsweise Sensordaten, mindestens eine Umgebungsinformation und/oder mindestens eine Zustandsinformation und/oder mindestens eine Informationen über den Integritätsbereich umfassen.
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Darüber hinaus kann auch ein Kraftfahrzeug angegeben werden, welches ein hier beschriebenes Steuergerät aufweist. Bei dem Kraftfahrzeug handelt es sich grundsätzlich um ein Automobil, vorzugsweise um ein zumindest teilweise automatisiert und/oder autonom operierendes Automobil, insbesondere um ein autonomes Automobil.
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Die im Zusammenhang mit dem Verfahren erörterten Details, Merkmale und vorteilhaften Ausgestaltungen können entsprechend auch bei dem hier vorgestellten Computerprogramm, dem Speichermedium, dem Steuergerät und/oder dem Fahrzeug auftreten und umgekehrt. Insoweit wird auf die dortigen Ausführungen zur näheren Charakterisierung der Merkmale vollumfänglich Bezug genommen.
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Die hier vorgestellte Lösung sowie deren technisches Umfeld werden nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert. Es ist darauf hinzuweisen, dass die Erfindung durch die gezeigten Ausführungsbeispiele nicht beschränkt werden soll. Insbesondere ist es, soweit nicht explizit anders dargestellt, auch möglich, Teilaspekte der in den Figuren erläuterten Sachverhalte zu extrahieren und mit anderen Bestandteilen und/oder Erkenntnissen aus anderen Figuren und/oder der vorliegenden Beschreibung zu kombinieren. Es zeigen schematisch:
- 1: einen beispielhaften Ablauf eines hier beschriebenen Verfahrens,
- 2: einen beispielhaften Aufbau des hier beschriebenen Steuergeräts, und
- 3: eine beispielhafte Darstellung eines Fahrzeugs mit dem hier beschriebenen Steuergerät.
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1 zeigt schematisch einen beispielhaften Ablauf eines hier beschriebenen Verfahrens. Das Verfahren dient zum Bereitstellen von Informationen 1, 2 über die Verlässlichkeit einer Parameterschätzung eines Parameters für den Betrieb eines Fahrzeugs 3. Die mit den Blöcken 110, 120 und 130 dargestellte Reihenfolge der Verfahrensschritte a), b) und c) stellt sich in der Regel bei einem regulären Betriebsablauf ein. Insbesondere können die Schritte a) und b) zumindest teilweise parallel oder sogar gleichzeitig durchgeführt werden.
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In Block 110 erfolgt gemäß Schritt a) ein Ermitteln eines Integritätsbereichs 1 zu der Parameterschätzung, wobei der Integritätsbereich 1 den Bereich beschreibt, in dem ein geschätzter Parameter mit einer Mindestwahrscheinlichkeit liegt. In Block 120 erfolgt gemäß Schritt b) ein Ermitteln eines Validitätsindikators 2, der die Validität des in Schritt a) ermittelten Integritätsbereichs 1 beschreibt. In Block 130 erfolgt gemäß Schritt c) ein Bereitstellen des in Schritt a) ermittelten Integritätsbereichs 1 und des in Schritt b) ermittelten Validitätsindikators 2.
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2 zeigt schematisch einen beispielhaften Aufbau des hier beschriebenen Steuergeräts 8. Das Steuergerät 8 ist zur Durchführung des hier beschriebenen Verfahrens eingerichtet. Das Steuergerät 8 umfasst beispielhaft ein Integritätsmodul 9 zur Ermittlung des Integritätsbereichs 1 (hier eines Protection-Levels) und ein ein Validitätsmodul 10 zur Ermittlung des Validitätsindikators 2. Die Module können dabei grundsätzlich als physische Komponenten des Steuergeräts 8 oder als Teile eines Computerprogramms implementiert sein.
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Das Integritätsmodul 9 ist beispielhaft dazu eingerichtet, den Integritätsbereichs 1 in Abhängigkeit mindestens einer Konfidenzinformation 5 zu ermitteln. Die Konfidenzinformation 5 kann beispielsweise aus einer Kalmanfilterschätzung resultieren. In diesem Zusammehang kann die Konfidenzinformation 5 beispielsweise in Form einer bzw. aus einer Kovarianzmatrix bereitgestellt werden. Die Kalmanfilterschätzung kann auf Sensordaten von Fahrzeugsensoren basieren. Somit veranschaulicht die 2 auch ein Beispiel dafür, dass und ggf. wie der Integritätsbereich 1 in Schritt a) auf Basis einer statistischen Konfidenzinformation 5 über die Parameterschätzung ermittelt werden kann.
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Das Validitätsmodul 10 ist beispielhaft dazu eingerichtet, den Validitätsindikator in Abhängigkeit von insbesondere fahrzeugseitigen Bedingungen bzw. Informationen und/oder fahrzeugexternen Bedingungen bzw. Informationen und/oder Informationen über den Integritätsbereich 1 zu ermitteln. Das Validitätsmodul 10 umfasst hierzu beispielhaft einen Kombinierer 11, mit dem verschiedene Informationen, wie etwa fahrzeugseitige Bedingungen bzw. Informationen und/oder fahrzeugexternen Bedingungen bzw. Informationen und/oder Informationen über den Integritätsbereich 1 zu dem Validitätsindikator 2 kombiniert oder (vor-)verarbeitet und anschließend die verarbeiteten Informationen zu dem Validitätsindikator 2 kombinier werden können. Die verschiedenen Informationen können beispielsweise Sensordaten 4, mindestens eine Umgebungsinformation 6 und/oder mindestens eine Zustandsinformation 7 umfassen. Natürlich ist auch die Berücksichtigung weiterer Informationen möglich. Die Informationen können von Sensoren 12 (vgl. 3) und/oder dem Integritätsmodul 9 bereitgestellt werden.
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Somit veranschaulicht die 2 auch ein Beispiel dafür, dass und ggf. wie der Validitätsindikator 2 unter Verwendung mindestens einer Umgebungsinformation 6 über die Umgebung um das Fahrzeug 3 ermittelt werden kann. Weiterhin veranschaulicht die 2 somit auch ein Beispiel dafür, dass und ggf. wie der Validitätsindikator 2 unter Verwendung mindestens einer Zustandsinformation 7 über den Zustand des Fahrzeugs 3 oder einer Komponente davon ermittelt werden kann. Zudem veranschaulicht die 2 somit auch ein Beispiel dafür, dass und ggf. wie der Validitätsindikator 2 unter Verwendung des in Schritt a) ermittelten Integritätsbereichs 1 ermittelt werden kann.
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3 zeigt schematisch eine beispielhafte Darstellung eines Fahrzeugs 3 mit dem hier beschriebenen Steuergerät 8. Das Fahrzeug 3 umfasst weiterhin beispielhaft mehrere Sensoren 12, die dem Steuergerät 8 Daten bzw. Informationen bereitstellen können. Bei den Informationen kann es sich beispielsweise um Umgebungsinformationen 6 über das Umfeld um das Fahrzeug 3 und/oder Zustandsinformationen 7 über den Zustand des Fahrzeugs 3 handeln. Somit veranschaulicht die 3 auch ein Beispiel dafür, dass und ggf. wie das Ermitteln des Integritätsbereichs 1 gemäß Schritt a) und/oder das Ermitteln des Validitätsindikators 2 gemäß Schritt b) auf Basis von Sensordaten 4 mindestens eines Sensors 12 des Fahrzeugs 3 erfolgen kann. Insbesondere kann der Validitätsindikator 2 als ein Wert aus einer vorbestimmten Menge an Werten bereitgestellt werden.
