DE102021213881A1 - Method and device for operating a vehicle - Google Patents
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Abstract
Verfahren (300) und Vorrichtung zum Betreiben (340) eines Fahrzeugs, umfassend einen Schritt des Bestimmens (310) eines Sonnenstandes in einer Umgebung des Fahrzeugs, einen Schritt des Erfassens (320) von Umgebungsdatenwerten, welche die Umgebung des Fahrzeugs repräsentieren, einen Schritt des Bestimmens (330) eines Umgebungsabbilds, abhängig von den Umgebungsdatenwerten und abhängig von dem Sonnenstand, und einen Schritt des Betreibens (340) des Fahrzeugs, abhängig von dem Umgebungsabbild.Method (300) and device for operating (340) a vehicle, comprising a step of determining (310) a position of the sun in an area surrounding the vehicle, a step of acquiring (320) environmental data values which represent the area surrounding the vehicle, a step of Determination (330) of an environment image, depending on the environment data values and depending on the position of the sun, and a step of operating (340) the vehicle, depending on the environment image.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft unter anderem ein Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugs mit einem Schritt des Bestimmens eines Sonnenstandes in einer Umgebung des Fahrzeugs, einem Schritt des Bestimmens eines Umgebungsabbilds, abhängig von Umgebungsdatenwerten und abhängig von dem Sonnenstand, und einem Schritt des Betreibens des Fahrzeugs, abhängig von dem UmgebungsabbildThe present invention relates, inter alia, to a method for operating a vehicle with a step of determining a position of the sun in an area surrounding the vehicle, a step of determining an image of the surroundings as a function of environmental data values and as a function of the position of the sun, and a step of operating the vehicle as a function from the environment image
Offenbarung der ErfindungDisclosure of Invention
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugs umfasst einen Schritt des Bestimmens eines Sonnenstandes in einer Umgebung des Fahrzeugs und einen Schritt des Erfassens von Umgebungsdatenwerten, welche die Umgebung des Fahrzeugs repräsentieren. Das Verfahren umfasst weiterhin einen Schritt des Bestimmens eines Umgebungsabbilds, abhängig von den Umgebungsdatenwerten und abhängig von dem Sonnenstand, und einen Schritt des Betreibens des Fahrzeugs, abhängig von dem Umgebungsabbild.The method according to the invention for operating a vehicle comprises a step of determining a position of the sun in an area surrounding the vehicle and a step of acquiring environmental data values which represent the area surrounding the vehicle. The method also includes a step of determining an environment image, depending on the environment data values and depending on the position of the sun, and a step of operating the vehicle, depending on the environment image.
Unter einem Fahrzeug ist manuell betriebenes Fahrzeug gemäß SAE-Level 0 oder ein teil-, hoch oder vollautomatisiertes Fahrzeug gemäß einem der SAE-Level 1 bis 5 (siehe Norm SAE J3016) zu verstehen.A vehicle is understood to be a manually operated vehicle according to SAE Level 0 or a partially, highly or fully automated vehicle according to one of SAE Levels 1 to 5 (see standard SAE J3016).
Das Erfassen der Umgebungsdatenwerte erfolgt mittels einer Umfeldsensorik. 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 eins Fahrzeugs in Form von Umgebungsdatenwerten zu erfassen. In einer möglichen Ausführungsform umfasst die Umfeldsensorik dazu beispielsweise eine Recheneinheit (Prozessor, Arbeitsspeicher, Festplatte) mit einer geeigneten Software und/oder ist mit solch einer Recheneinheit verbunden. In einer bevorzugten Ausführungsform erfolgt das Erfassen der Umgebungsdatenwerte insbesondere mittels eines Videosensors.The environmental data values are recorded by means of an environment sensor system. Surroundings sensors are at least one video sensor and/or at least one radar sensor and/or at least one lidar sensor and/or at least one ultrasonic sensor and/or at least one additional sensor that is designed to detect the surroundings of a vehicle to capture environmental data values. In one possible embodiment, the environment sensor system includes, for example, a computing unit (processor, main memory, hard disk) with suitable software and/or is connected to such a computing unit. In a preferred embodiment, the environmental data values are recorded in particular by means of a video sensor.
Unter einem Umgebungsabbild ist insbesondere eine digitale Darstellung der Umgebung zu verstehen, wobei das Umgebungsabbild beispielsweise einen Verkehrsweg, auf dem sich das Fahrzeug befindet, und/oder weitere Verkehrsteilnehmer und/oder Infrastrukturmerkmale (Leitplanken, Verkehrszeichen, Gebäude, etc.) umfasst. In einer möglichen Ausführungsform erfolgt das Bestimmen des Umgebungsabbilds beispielsweise unter Verwendung einer digitalen Karte, welche von dem Fahrzeug umfasst wird, indem in die digitale Karte die oben genannten Objekte (Verkehrsweg, Verkehrsteilnehmer, Infrastrukturmerkmale, etc.) eingefügt werden.An image of the environment is to be understood in particular as a digital representation of the environment, the image of the environment including, for example, a traffic route on which the vehicle is located and/or other road users and/or infrastructure features (guardrails, traffic signs, buildings, etc.). In one possible embodiment, the environment image is determined, for example, using a digital map that is covered by the vehicle by inserting the above-mentioned objects (traffic route, road users, infrastructure features, etc.) into the digital map.
Unter einem Betreiben des Fahrzeugs, abhängig von dem Umgebungsabbild, ist beispielsweise das Bestimmen einer geeigneten Fahrspur für das Fahrzeug und/oder das Ausführen einer Quer- und/oder Längssteuerung des Fahrzeugs (abhängig von dem SAE-Level bzw. der Ausgestaltung des Fahrzeugs) zu verstehen. In einer möglichen Ausführungsform umfasst das Betreiben beispielsweise auch das Ausführen sicherheitsrelevanter Funktionen („Scharfstellen“ eines Airbags, Feststellen der Sicherheitsgurte, etc.) und/oder weitere (Fahrassistenz-) Funktionen.Operating the vehicle depending on the environment image includes, for example, determining a suitable lane for the vehicle and/or executing lateral and/or longitudinal control of the vehicle (depending on the SAE level or the design of the vehicle). understand. In a possible embodiment, the operation also includes, for example, the execution of safety-related functions (“arming” an airbag, tightening the seat belts, etc.) and/or other (driver assistance) functions.
Unter einem Sonnenstand ist beispielsweise die relative Position der Sonne zu dem Fahrzeug und die damit verbundene Richtung des einfallenden Sonnenlichts zu verstehen.A position of the sun is to be understood, for example, as the relative position of the sun to the vehicle and the associated direction of the incident sunlight.
Das erfindungsgemäße Verfahren löst vorteilhafterweise die Aufgabe, ein Verfahren zum sicheren Betreiben eines Fahrzeugs bereitzustellen. Viele Fahrfunktionen, welche auch relevant für ein sicheres Betreiben des Fahrzeugs sind, benötigen ein möglichst genaues Umgebungsabbild (wie beispielsweise Fahrbahnmarkierungen für einen Spurhalteassistent, etc.). Allerdings kann es beispielsweise bei hohen und breiten Fahrzeugen (LKWs, etc.) in der Umgebung vorkommen, dass durch eine tiefstehende Sonne ein Schatten auf der Fahrbahn entsteht, dessen Umrisse fälschlicherweise als Fahrbahnmarkierungen interpretiert und entsprechend für bestimmte Fahrfunktionen verwendet werden. Dies Fehlinterpretation birgt ein hohes Risiko für das Fahrzeug, seine Insassen und auch weitere Verkehrsteilnehmer in der Umgebung des Fahrzeugs. Die Aufgabe dieser Fehlinterpretation entgegen zu wirken, wird mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens gelöst, indem zum Bestimmen eines Umgebungsabbilds auch der Sonnenstand in der Umgebung berücksichtigt wird. Dadurch können mögliche dunkle Flächen auf der Fahrbahn beispielsweise einem Objekt in der Umgebung als Schatten zugeordnet und somit das Umgebungsabbild insgesamt verbessert werden. In einer weiteren Ausführungsform können die als Schatten erkannte Flächen beispielsweise auch dazu verwendet werden, um Objekte in der Umgebung als solche zu plausibilisieren.The method according to the invention advantageously solves the problem of providing a method for the safe operation of a vehicle. Many driving functions, which are also relevant for safe operation of the vehicle, require an image of the environment that is as accurate as possible (such as lane markings for a lane departure warning system, etc.). However, with high and wide vehicles (trucks, etc.) in the vicinity, for example, it can happen that a low-lying sun creates a shadow on the road whose outlines are incorrectly interpreted as road markings and used accordingly for certain driving functions. This misinterpretation harbors a high risk for the vehicle, its occupants and also other road users in the vicinity of the vehicle. The task of counteracting this misinterpretation is achieved by means of the method according to the invention in that the position of the sun in the surroundings is also taken into account in order to determine an image of the surroundings. As a result, possible dark areas on the roadway can be assigned as a shadow to an object in the area, for example, and the image of the area can thus be improved overall. In a further embodiment, the areas recognized as shadows can also be used, for example, to check objects in the environment as such for plausibility.
Vorzugsweise wird der Sonnenstand abhängig von einer Bewegungsrichtung des Fahrzeugs und/oder abhängig von einer Position des Fahrzeugs und/oder abhängig von einer aktuellen Uhrzeit und/oder abhängig von einem aktuellen Datum bestimmt.The position of the sun is preferably determined as a function of a direction of movement of the vehicle and/or as a function of a position of the vehicle and/or as a function of the current time and/or as a function of a current date.
Die Bewegungsrichtung und/oder die Position wird beispielsweise mittels einem Navigationssystem des Fahrzeugs und/oder mittels einer weiteren Lokalisierungseinrichtung des Fahrzeugs bestimmt. Die aktuelle Uhrzeit und/oder das aktuelle Datum können beispielsweise von einem computerbasierten Fahrzeugsystem oder von einem externen Sender (Server, Cloud, etc.) mittels Funkverbindungen angefordert und/oder empfangen werden. Indem die Bewegungsrichtung des Fahrzeugs bekannt ist (und das Fahrzeug seine eigene Größe als Daten hinterlegt hat), kann auch ein möglicher Schatten des eigenen Fahrzeugs bestimmt und entsprechend beim Bestimmen des Umgebungsabbilds berücksichtigt werden. Die Uhrzeit und/oder das Datum können zum einen dazu verwendet werden, um direkt den Sonnenstand zu bestimmen, und zum anderen auch um einen erkannten Schatten zu plausibilisieren (beispielsweise wäre die Plausibilisierung eines Schattens bei Nacht nicht zulässig).The direction of movement and/or the position is determined, for example, by means of a navigation system of the vehicle and/or by means of a further localization device of the vehicle. The current time and/or the current date can be requested and/or received, for example, from a computer-based vehicle system or from an external transmitter (server, cloud, etc.) using radio links. Since the direction of movement of the vehicle is known (and the vehicle has stored its own size as data), a possible shadow of one's own vehicle can also be determined and taken into account accordingly when determining the image of the surroundings. The time and/or the date can be used on the one hand to directly determine the position of the sun and on the other hand also to validate a detected shadow (for example, it would not be permissible to validate a shadow at night).
Vorzugsweise umfasst das Umgebungsabbild eine oder mehrere Fahrspuren in der Umgebung des Fahrzeugs.The environment image preferably includes one or more lanes in the area surrounding the vehicle.
Vorzugsweise wird zusätzlich ein Wetterzustand in der Umgebung des Fahrzeugs bestimmt, wobei das Bestimmen des Umgebungsabbild zusätzlich abhängig von dem Wetterzustand erfolgt.A weather condition in the vicinity of the vehicle is preferably additionally determined, with the determination of the environment image also being carried out as a function of the weather condition.
Der Wetterzustand kann beispielsweise mittels einer fahrzeugeigenen Sensorik bestimmt und/oder von einem externen Sender (Server, Cloud, etc.) mittels Funkverbindungen angefordert und/oder empfangen werden. Der Wetterzustand kann beispielsweise dazu verwendet werden, um einen erkannten Schatten zu plausibilisieren (beispielsweise ist Existenz eines Schatten bei Regen oder Nebel unwahrscheinlicher als bei Sonnenschein). The weather condition can be determined, for example, using an on-board sensor system and/or requested and/or received by an external transmitter (server, cloud, etc.) using radio links. The weather condition can be used, for example, to validate a detected shadow (for example, the existence of a shadow in rain or fog is less likely than in sunshine).
Die erfindungsgemäße Vorrichtung, insbesondere ein Steuergerät, ist dazu eingerichtet, alle Schritte des Verfahrens gemäß einem der Verfahrensansprüche zum Betreiben eines Fahrzeugs auszuführen.The device according to the invention, in particular a control device, is set up to carry out all the steps of the method according to one of the method claims for operating a vehicle.
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, mittels einer Kabel- und/oder kabellosen Verbindung, beispielsweise mit weiteren Einrichtungen des automatisierten Nutzfahrzeugs (Steuergeräte, Kommunikationseinrichtungen, Umfeldsensorik, Navigationssystem etc.) auszusenden und zu empfangen.For this purpose, the device comprises in particular a computing unit (processor, main memory, storage medium) and suitable software in order to carry out the method according to one of the method claims. Furthermore, the device includes an interface for transmitting and receiving data values by means of a cable and/or wireless connection, for example with other devices of the automated commercial vehicle (control devices, communication devices, environment sensors, navigation system, etc.).
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 eines Fahrzeugs auszuführen. In einer Ausführungsform entspricht das Computerprogramm der von der Vorrichtung umfassten Software.Furthermore, a computer program is claimed, comprising instructions which, when the computer program is executed by a computer, cause the latter to execute a method according to one of the method claims for operating a vehicle. In one embodiment, the computer program corresponds to the software comprised by the device.
Weiterhin wird ein maschinenlesbares Speichermedium, auf dem das Computerprogramm gespeichert ist, beansprucht.Furthermore, a machine-readable storage medium on which the computer program is stored is claimed.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben und in der Beschreibung aufgeführt.Advantageous developments of the invention are specified in the dependent claims and listed in the description.
Figurenlistecharacter list
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt:
-
1 ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Betreiben eines Fahrzeugs in Form eines Ablaufdiagramms.
-
1 an embodiment of the inventive method for operating a vehicle in the form of a flowchart.
Ausführungsformen der ErfindungEmbodiments of the invention
In Schritt 301 startet das Verfahren 300.In
In Schritt 310 wird ein Sonnenstand in einer Umgebung des Fahrzeugs bestimmt.In
In Schritt 320 werden Umgebungsdatenwerte, welche die Umgebung des Fahrzeugs repräsentieren, erfasst.In
In Schritt 330 wird ein Umgebungsabbild, abhängig von den Umgebungsdatenwerten und abhängig von dem Sonnenstand, bestimmt.In
In Schritt 340 wird das Fahrzeug, abhängig von dem Umgebungsabbild, betrieben.In
In Schritt 350 endet das Verfahren 300.In
Claims (7)
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DE102021213881.0A DE102021213881A1 (en) | 2021-12-07 | 2021-12-07 | Method and device for operating a vehicle |
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Legal Events
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