DE102021203114A1

DE102021203114A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben einer Umfeldsensorik eines Fahrzeugs

Info

Publication number: DE102021203114A1
Application number: DE102021203114.5A
Authority: DE
Inventors: Marlon Ramon Ewert
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2021-03-29
Filing date: 2021-03-29
Publication date: 2022-09-29

Abstract

Verfahren (300) und Vorrichtung zum Betreiben einer Umfeldsensorik eines Fahrzeugs, wobei die Umfeldsensorik einen Ringspeicher und eine künstliche Intelligenz umfasst, mit einem Schritt des Erfassens (310) von Umgebungsdatenwerten mittels der Umfeldsensorik, wobei die Umgebungsdatenwerte eine Umgebung des Fahrzeugs repräsentieren, und des Speicherns der Umgebungsdatenwerte auf dem Ringspeicher, einem Schritt des Bestimmens (320) von Objekten in Form von Objektmerkmalen in der Umgebung mittels der künstlichen Intelligenz aus den Umgebungsdatenwerten auf dem Ringspeicher, einem Schritt des Bestimmens (330) wenigstens einer Objektposition der Objekte relativ zu einem vorgegebenen Koordinatensystem und einem Schritt des Bereitstellens (340) der Objektposition und der Objektmerkmale.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft unter anderem ein Verfahren zum Betreiben einer Umfeldsensorik eines Fahrzeugs umfassend einen Schritt des Erfassens von Umgebungsdatenwerten mittels der Umfeldsensorik und des Speicherns der Umgebungsdatenwerte, einen Schritt des Bestimmens von Objekten in Form von Objektmerkmalen, einen Schritt des Bestimmens wenigstens einer Objektposition der Objekte und einen Schritt des Bereitstellens der Objektposition und der Objektmerkmale.
Offenbarung der Erfindung
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Betreiben einer Umfeldsensorik eines Fahrzeugs, wobei die Umfeldsensorik einen Ringspeicher und eine künstliche Intelligenz umfasst, umfasst einen Schritt des Erfassens von Umgebungsdatenwerten mittels der Umfeldsensorik, wobei die Umgebungsdatenwerte eine Umgebung des Fahrzeugs repräsentieren, und des Speicherns der Umgebungsdatenwerte auf dem Ringspeicher. Das Verfahren umfasst weiterhin einen Schritt des Bestimmens von Objekten in Form von Objektmerkmalen in der Umgebung mittels der künstlichen Intelligenz aus den Umgebungsdatenwerten auf dem Ringspeicher, einen Schritt des Bestimmens wenigstens einer Objektposition der Objekte relativ zu einem vorgegebenen Koordinatensystem und einen Schritt des Bereitstellens der Objektposition und der Objektmerkmale.
Unter einer Umfeldsensorik ist wenigstens ein Video- und/oder wenigstens ein Radar- und/oder wenigstens ein Lidar- und/oder wenigstens ein Ultraschall- und/oder wenigstens ein weiterer Sensor zu verstehen, welcher dazu ausgebildet ist, eine Umgebung und/oder Objekte in dieser Umgebung des Fahrzeugs in Form von (Umgebungs-) Datenwerten zu erfassen. Die Umfeldsensorik umfasst dazu beispielsweise eine Recheneinheit (Prozessor, Arbeitsspeicher, Speichereinheit) mit einer geeigneten Software.
Unter einem Fahrzeug ist ein manuell betriebenes Fahrzeug gemäß SAE-Level 0 (siehe Norm SAE J3016) oder ein teil-, hoch oder vollautomatisiertes Fahrzeug gemäß SAE-Level 1 bis 5 zu verstehen.
Unter einem Ringspeicher ist ein digitales Speichermedium zu verstehen, wobei Daten kontinuierlich für einen bestimmten Zeitraum gespeichert und anschließend wieder überschrieben werden. In einer möglichen Ausführungsform handelt es sich hierbei beispielsweise um einen 256 GB Flashspeicher.
Unter einer künstlichen Intelligenz sind hier Computerprogramme zu verstehen, welche beispielsweise auf maschinellem Lernen bzw. neuronalen Netzen basieren.
Unter dem Bestimmen von Objekten in Form von Objektmerkmalen ist zu verstehen, dass beispielsweise diese Objekte verschiedenen Objektklassen zugeordnet werden. Diese Objektklassen können beispielsweise folgende Kriterien pro Klasse aufweisen: stationär, beweglich, sicherheitsrelevant, Fahrzeug, Personen, Verkehrszeichen, Infrastruktur, etc.
Das erfindungsgemäße Verfahren löst vorteilhafterweise die Aufgabe, das Betreiben einer Umfeldsensorik eines Fahrzeugs zu optimieren, indem die Umfeldsensorik einen Ringspeicher und eine künstliche Intelligenz umfasst. Das Speichermedium der Umfeldsensorik wird erfindungsgemäß dazu verwendet, um Sensorrohdaten (hier: die Umgebungsdatenwerte) sowie erkannte bzw. bestimmte Objekte direkt innerhalb der Umfeldsensorik abzulegen. Dies erlaubt beispielsweise auch, dass diese gespeicherten Daten für eine bestimmte Fahrt auch nachträglich von einer Verarbeitungseinheit oder von einer Cloud aus der Umfeldsensorik heruntergeladen werden. Dies ist beispielsweise zu Analysezwecke, oder für das Update einer hochgenauen Karte innerhalb der Cloud sinnvoll. Das Herunterladen der großen Datenmengen von dem Speichermedium der Umfeldsensorik erfolgt beispielsweise während einer Fahrzeugfahrt oder wenn das Fahrzeug bereits abgestellt wurde und sich in einem sicheren Zustand befindet. In diesem Fall hat die Umfeldsensorik freie Rechenkapazitäten und kann die Daten an die Cloud, beispielsweise mittels einer Car-to-X-Kommunikationsverbindung, übertragen.
Weitere Vorteile sind zudem, dass die Umfeldsensorik somit selbst Bestandteil einer loT-Cloud wird. Dies ist gerade für automatisierte Fahrzeuge von großer Bedeutung, da hierzu generell sehr viele Daten auch per Cloud bewertet und entsprechend ausgetauscht werden müssen. Weiterhin erhöht sich die Sicherheit beim Betrieb des - automatisierten - Fahrzeugs, da mittels der intelligenten Umfeldsensorik beispielsweise der Datenaustausch erkannter Objekte mit einer sehr geringen Latenzzeit zwischen unterschiedlichen Verkehrsteilnehmern und einer Infrastruktur durchgeführt wird.
Zusätzlich kann eine entsprechende intelligente Umfeldsensorik auch mit Beschleunigungs- und/oder Drehratensensoren ausgestattet werden, wodurch die Position der Umfeldsensorik (bzw. des Fahrzeugs) - beispielsweise basierend auf einer Car-to-X- oder 5G-Kommunikationsverbindung - noch genauer bestimmt werden kann (Fusionierte Positionslösung).
Vorzugsweise stellt das vorgegebene Koordinatensystem ein Weltkoordinatensystem, insbesondere ein GNSS-System, oder ein Sensorkoordinatensystem dar. Dabei umfasst die wenigstens eine Objektposition beispielsweise WGS84-Koordinaten.
Unter einer Objektposition der Objekte relativ zu einem Sensorkoordinatensystem ist beispielsweise eine Position relativ zu der Umfeldsensorik zu verstehen.
Unter einer Objektposition der Objekte relativ zu einem Weltkoordinatensystem ist eine absolute Position zu verstehen. Diese wird beispielsweise bestimmt, indem vorab die entsprechende Objektposition relativ zu der Umfeldsensorik bestimmt und anschließend unter Verwendung der Position des Fahrzeugs als absolute Position berechnet wird (beispielsweise mittels einer entsprechenden Vektoraddition). Das Bestimmen der Position des Fahrzeugs erfolgt dabei mittels einer entsprechenden Lokalisierungseinrichtung, welche von dem Fahrzeug umfasst wird. Diese Einrichtung kann beispielsweise als ein GNSS-, Car-to-X- oder Featuremap-basiertes Steuergerät ausgebildet sein.
Vorzugsweise wird die wenigstens eine Objektposition ausgehend von einer, insbesondere hochgenauen, Fahrzeugposition des Fahrzeugs und einer Sensorposition der Umfeldsensorik, relativ zu der Fahrzeugposition, bestimmt.
Vorzugsweise umfasst das Bereitstellen der Objektposition und der Objektmerkmale eine Übertragung der Objektposition und der Objektmerkmale an wenigstens ein weiteres Fahrzeug, insbesondere abhängig von einem vorgegebenen Abstand zwischen dem Fahrzeug und dem wenigstens einen weiteren Fahrzeug.
Die Übertragung der Objektposition und der Objektmerkmale an wenigstens ein weiteres Fahrzeug erfolgt beispielsweise mittels einer direkten Verbindung zwischen den entsprechenden Fahrzeugen und/oder mittels einer Übertragungsvorrichtung, welche dazu eingerichtet ist, Daten zwischen mehreren Fahrzeugen auszutauschen. Diese kann beispielsweise von der Infrastruktur umfasst werden.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung, insbesondere eine Umfeldsensorik, ist dazu eingerichtet, alle Schritte des Verfahrens gemäß einem der Verfahrensansprüche zum Betreiben einer Umfeldsensorik eines Fahrzeugs auszuführen.
Dazu umfasst die Vorrichtung insbesondere eine Recheneinheit (Prozessor, Arbeitsspeicher, Speichermedium) sowie eine geeignete Software um das Verfahren gemäß einem der Verfahrensansprüche auszuführen. Weiterhin umfasst die Vorrichtung eine Schnittstelle um Datenwerte innerhalb des Fahrzeugs mit einer Kommunikationseinrichtung und/oder einem Lokalisierungssystem auszusenden und zu empfangen.
Weiterhin wird ein Computerprogramm beansprucht, umfassend Befehle, die bei der Ausführung des Computerprogramms durch einen Computer diesen veranlassen, ein Verfahren gemäß einem der Verfahrensansprüche zum Betreiben einer Umfeldsensorik eines Fahrzeugs auszuführen. In einer Ausführungsform entspricht das Computerprogramm der von der Vorrichtung umfassten Software.
Weiterhin wird ein maschinenlesbares Speichermedium, auf dem das Computerprogramm gespeichert ist, beansprucht.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben und in der Beschreibung aufgeführt.
Figurenliste
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt:

1 ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens Betreiben einer Umfeldsensorik eines Fahrzeugs in Form eines Ablaufdiagramms.

Ausführungsformen der Erfindung
1 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Verfahrens 300 zum Betreiben einer Umfeldsensorik eines Fahrzeugs, wobei die Umfeldsensorik einen Ringspeicher und eine künstliche Intelligenz umfasst.
In Schritt 301 startet das Verfahren 300.
In Schritt 310 werden Umgebungsdatenwerte mittels der Umfeldsensorik erfasst und auf dem Ringspeicher abgespeichert. Dabei repräsentieren die Umgebungsdatenwerte eine Umgebung des Fahrzeugs.
In Schritt 320 werden Objekte in Form von Objektmerkmalen in der Umgebung mittels der künstlichen Intelligenz aus den Umgebungsdatenwerten auf dem Ringspeicher bestimmt.
In Schritt 330 wird wenigstens eine Objektposition der Objekte relativ zu einem vorgegebenen Koordinatensystem bestimmt.
In Schritt 340 werden die Objektposition und die Objektmerkmale bereitgestellt.
In Schritt 350 endet das Verfahren 300.

Claims

Verfahren (300) zum Betreiben einer Umfeldsensorik eines Fahrzeugs, wobei die Umfeldsensorik einen Ringspeicher und eine künstliche Intelligenz umfasst, mit folgenden Schritten: - Erfassen (310) von Umgebungsdatenwerten mittels der Umfeldsensorik, wobei die Umgebungsdatenwerte eine Umgebung des Fahrzeugs repräsentieren, und Speichern der Umgebungsdatenwerte auf dem Ringspeicher; - Bestimmen (320) von Objekten in Form von Objektmerkmalen in der Umgebung mittels der künstlichen Intelligenz aus den Umgebungsdatenwerten auf dem Ringspeicher; - Bestimmen (330) wenigstens einer Objektposition der Objekte relativ zu einem vorgegebenen Koordinatensystem; und - Bereitstellen (340) der Objektposition und der Objektmerkmale.
Verfahren (300) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das vorgegebene Koordinatensystem ein Weltkoordinatensystem, insbesondere ein GNSS-System, oder ein Sensorkoordinatensystem darstellt.
Verfahren (300) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Objektposition ausgehend von einer, insbesondere hochgenauen, Fahrzeugposition des Fahrzeugs und einer Sensorposition der Umfeldsensorik, relativ zu der Fahrzeugposition, bestimmt wird.
Verfahren (300) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Bereitstellen (340) der Objektposition und der Objektmerkmale eine Übertragung der Objektposition und der Objektmerkmale an wenigstens ein weiteres Fahrzeug, insbesondere abhängig von einem vorgegebenen Abstand zwischen dem Fahrzeug und dem wenigstens einen weiteren Fahrzeug, umfasst.
Vorrichtung, insbesondere eine Umfeldsensorik, die eingerichtet ist, alle Schritte des Verfahrens (300) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4 auszuführen, wobei die Vorrichtung wenigstens einen Sensor, einen Ringspeicher und eine künstliche Intelligenz umfasst.
Computerprogramm, umfassend Befehle, die bei der Ausführung des Computerprogramms durch einen Computer diesen veranlassen, ein Verfahren (300) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4 auszuführen.
Maschinenlesbares Speichermedium, auf dem das Computerprogramm nach Anspruch 6 gespeichert ist.