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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum wenigstens teilweise automatischen Führen eines Fahrzeugs, wobei mittels eines Selbstlokalisierungssystems des Fahrzeugs eine Position des Fahrzeugs bestimmt wird und das Fahrzeug abhängig von der Position wenigstens teilweise automatisch geführt wird und mittels des Selbstlokalisierungssystems Sensordaten erzeugt werden, welche eine äußere Umgebung des Fahrzeugs darstellen. Die Erfindung betrifft ferner ein elektronisches Fahrzeugführungssystem und ein System zum wenigstens teilweise automatischen Führen eines Fahrzeugs.
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Beim vollautonomen oder teilautonomen Führen, auch als vollautomatisches oder teilautomatisches Führen bezeichnet, eines Fahrzeugs, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, ist eine möglichst genaue und zuverlässige Selbstlokalisierung des Kraftfahrzeugs von großer Bedeutung, sowohl hinsichtlich der Verfügbarkeit und der Zuverlässigkeit automatischen oder teilautomatischen Führung, als auch hinsichtlich ihrer Sicherheit. Dazu können an sich bekannte Algorithmen zur Selbstlokalisierung, beispielsweise SLAM (Englisch: „Self Localization and Mapping“), insbesondere VSLAM (Englisch: „Visual Self Localization and Mapping“) eingesetzt werden. Hierzu werden Umfeldsensorsysteme des Fahrzeugs, insbesondere unter anderem Kamerasysteme, eingesetzt, um die Umgebung zu erfassen. Basierend auf den so erfassten Sensordaten können beispielsweise Landmarken identifiziert und hochauflösenden digitalen Karten verglichen werden, um die aktuelle Position des Fahrzeugs im entsprechenden Koordinatensystem zu bestimmen. Die Selbstlokalisierung kann dann insbesondere als Ausgangspunkt der Trajektorienplanung oder dem automatischen oder teilweise automatischen Führen des Fahrzeugs entlang einer vorgegebenen Trajektorie zugrunde gelegt werden. Während der Führung kann eine kontinuierliche beziehungsweise wiederholte des Fahrzeugs erforderlich sein.
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Bei Selbstlokalisierungsalgorithmen, insbesondere VSLAM-Algorithmen, die Daten mittels optischer Sensoren, insbesondere passiver optischer Sensoren wie Kameras, erhalten, ist die Zuverlässigkeit beziehungsweise Genauigkeit der Selbstlokalisierung gegebenenfalls von der Beleuchtungssituation abhängig, sodass es bei geringer Umgebungshelligkeit zu Ungenauigkeiten kommen kann oder dazu, dass eine Selbstlokalisierung auf diesem Wege nicht mehr möglich ist.
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Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Genauigkeit und/oder Zuverlässigkeit bei der Selbstlokalisierung von Fahrzeugen zu verbessern, insbesondere bei unzureichender oder geringer Umgebungshelligkeit.
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Diese Aufgabe wird gelöst durch den jeweiligen Gegenstand der unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Weiterbildungen und bevorzugte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
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Die Erfindung beruht auf dem Gedanken, dass, nachdem mittels eines Selbstlokalisierungssystems des Fahrzeugs festgestellt wurde, dass ein Mindesthelligkeitskriterium in der Umgebung nicht erfüllt ist, eine Anforderung zur Erhöhung der Umgebungshelligkeit an ein externes Beleuchtungssteuerungssystem zu übermitteln und die Position des Fahrzeugs durch Selbstlokalisierung zu bestimmen, nachdem die Umgebungshelligkeit entsprechend erhöht wurde.
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Gemäß einem unabhängigen Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum wenigstens teilweise automatischen Führen eines Fahrzeugs, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, angegeben. Dabei werden mittels eines Selbstlokalisierungssystems des Fahrzeugs Sensordaten erzeugt, welche eine äußere Umgebung des Fahrzeugs darstellen und basierend auf den Sensordaten wird, insbesondere mittels wenigstens einer Recheneinheit des Fahrzeugs, beispielsweise des Selbstlokalisierungssystems und/oder eines elektronischen Fahrzeugführungssystems des Fahrzeugs, festgestellt, dass ein vorgegebenes Mindesthelligkeitskriterium für eine Umgebungshelligkeit in einer äußeren Umgebung des Fahrzeugs nicht erfüllt ist. Eine Anforderung wird, insbesondere nach der Feststellung, dass das Mindesthelligkeitskriterium nicht erfüllt ist, von dem Fahrzeug an ein Beleuchtungssteuerungssystem in der äußeren Umgebung des Fahrzeugs gesendet, beispielsweise mittels der wenigstens einen Recheneinheit, insbesondere über eine Kommunikationsschnittstelle zur drahtlosen Kommunikation des Fahrzeugs. Mittels des Beleuchtungssteuerungssystems wird in Reaktion auf die Anforderung eine Umgebungsbeleuchtung in der äußeren Umgebung aktiviert und/oder angepasst, um die Umgebungshelligkeit zu erhöhen. Eine Position des Fahrzeugs wird bestimmt, insbesondere mittels der wenigstens einen Recheneinheit, nachdem die Umgebungshelligkeit erhöht wurde, insbesondere mittels eines Selbstlokalisierungsalgorithmus, beispielsweise eines VSLAM-Algorithmus, und das Fahrzeug wird abhängig von der Position wenigstens teilweise automatisch geführt, beispielsweise mittels des elektronischen Fahrzeugführungssystems.
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Das Selbstlokalisierungssystem, das in manchen Ausführungsformen Teil des elektronischen Fahrzeugführungssystems sein kann, weist beispielsweise die wenigstens eine Recheneinheit auf oder weist die die wenigstens eine Recheneinheit teilweise auf. Darüber hinaus weist das Selbstlokalisierungssystem eines oder mehrere Umfeldsensorsysteme auf, das dazu in der Lage ist, die äußere Umgebung des Fahrzeugs abzubilden. Das eine oder die mehreren Umfeldsensorsysteme beinhalten dabei insbesondere ein optisches Sensorsystem, insbesondere ein passives optisches Sensorsystem, insbesondere ein Kamerasystem mit einer oder mehreren Kameras.
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Neben dem Kamerasystem können die Umfeldsensorsysteme allerdings auch eines oder mehrere weitere Sensorsysteme beinhalten, beispielsweise ein Lidarsensorsystem, ein Radarsensorsystem, ein Ultraschallsensorsystem und so weiter. Die Selbstlokalisierung kann dann beispielsweise auf den Sensordaten aller oder mehrerer verschiedener Arten von Sensorsystemen erfolgen.
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Nachdem das Beleuchtungssteuerungssystem die Anforderung von dem Fahrzeug erhalten hat, beispielsweise über eine Funkverbindung, etwa mittels Fahrzeug-zu-Umgebung-Kommunikation, auch als V2I (Englisch: „Vehide-to-infrastructure“) oder V2X (Englisch: „Vehicle-to-X“ oder „Vehicle-to-Anything“) bezeichnet, steuert das Beleuchtungssteuerungssystem beispielsweise eine oder mehrere fahrzeugexterne Lichtquellen in der äußeren Umgebung des Fahrzeugs an, um so die Umgebungshelligkeit zu erhöhen, insbesondere derart zu erhöhen, dass das Mindesthelligkeitskriterium nach der Erhöhung der Umgebungshelligkeit erfüllt ist. Die Ansteuerung der Lichtquellen durch das Beleuchtungssteuerungssystem kann dabei drahtgebunden oder drahtlos erfolgen.
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Um die Umgebungsbeleuchtung zu aktivieren und/oder anzupassen, kann das Beleuchtungssteuerungssystem die Lichtquellen dementsprechend ansteuern, sodass eine oder mehrere Lichtquellen, die zuvor deaktiviert sind, aktiviert werden und/oder die Helligkeit einer oder mehrerer weiterer Lichtquellen, die bereits aktiviert sind, erhöht wird.
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Das Mindesthelligkeitskriterium kann beispielsweise in Form eines Schwellwerts für die Umgebungshelligkeit vorgegeben sein. Das Selbstlokalisierungssystem kann dann basierend auf den Sensordaten beispielsweise feststellen, dass die Umgebungshelligkeit kleiner ist als der vorgegebene Schwellwert und dementsprechend feststellen, dass das Mindesthelligkeitskriterium nicht erfüllt ist. Es können jedoch auch eine oder mehrere weitere oder komplexere Bedingungen geprüft werden, die das Mindesthelligkeitskriterium definieren, wie etwa, ob der Schwellwert für eine bestimmte Mindestdauer oder Mindestanzahl von Erfassungszyklen unterschritten ist.
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Durch das erfindungsgemäße Verfahren kann die Zuverlässigkeit und/oder Genauigkeit bei der Selbstlokalisierung in Situationen, in denen die Außenbeleuchtung des Fahrzeugs selbst, beispielsweise durch Frontscheinwerfer des Fahrzeugs, nicht ausreichend ist, um eine zuverlässige und/oder genaue Selbstlokalisierung durchzuführen, erhöht werden, indem die Umgebungshelligkeit wie beschrieben durch die fahrzeugexternen Lichtquellen erhöht wird.
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Dies kann beispielsweise im Kontext des assistierten oder automatischen Parkens oder beim automatischen Valet-Parken vorteilhaft sein. Beispielsweise können Parkhäuser, Parkplätze oder Tiefgaragen mit einem Beleuchtungssystem ausgestattet sein, das nach einer bestimmten Zeitdauer die Beleuchtung automatisch deaktiviert oder dimmt, insbesondere wenn keine Bewegungen in bestimmten überwachten Bereichen detektiert werden. Durch dementsprechend schlechte Lichtbedingungen wird die Zuverlässigkeit bei der Erkennung von Landmarken und sonstigen Merkmalen in der Umgebung des Fahrzeugs reduziert. Dies kann letztlich bis zu einem Ausfall der Selbstlokalisierung und folglich der automatischen oder teilweise automatischen Führung des Fahrzeugs führen. Durch das erfindungsgemäße Verfahren können diese Nachteile verhindert werden.
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Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens werden mittels des Selbstlokalisierungssystems weitere Sensordaten erzeugt, die die äußere Umgebung des Fahrzeugs darstellen, nachdem die Umgebungshelligkeit erfüllt wurde. Die Position des Fahrzeugs wird basierend auf den weiteren Sensordaten bestimmt, insbesondere mittels des Selbstlokalisierungssystems.
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Insbesondere stellt das Selbstlokalisierungssystem basierend auf den weiteren Sensordaten beispielsweise fest, dass nach der Erhöhung der Umgebungshelligkeit nunmehr das Mindesthelligkeitskriterium erfüllt ist und bestimmt sodann die Position des Fahrzeugs basierend auf den weiteren Sensordaten. Alternativ kann das Selbstlokalisierungssystem auch von dem Beleuchtungssteuerungssystem über die erfolgreich durchgeführte Erhöhung der Umgebungshelligkeit informiert werden.
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Gemäß zumindest einer Ausführungsform wird das Fahrzeug, insbesondere mittels des elektronischen Fahrzeugführungssystems, abhängig von der Position des Fahrzeugs wenigstens teilweise automatisch entlang einer vorgegebenen, beispielsweise einer vorab gespeicherten, Trajektorie geführt.
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Unter einem elektronischen Fahrzeugführungssystem kann ein elektronisches System verstanden werden, das dazu eingerichtet ist, ein Fahrzeug vollautomatisch oder vollautonom zu führen, insbesondere ohne dass ein Eingriff in eine Steuerung durch einen Fahrer erforderlich ist. Das Fahrzeug führt alle erforderlichen Funktionen, wie Lenk, Brems- und/oder Beschleunigungsmanöver, die Beobachtung und Erfassung des Straßenverkehrs sowie entsprechende Reaktionen automatisch durch. Insbesondere kann das elektronische Fahrzeugführungssystem einen vollautomatischen oder vollautonomen Fahrmodus des Fahrzeugs nach Stufe 5 der Klassifizierung gemäß SAE J3016 implementieren. Unter einem elektronischen Fahrzeugführungssystem kann auch ein Fahrerassistenzsystem (englisch: „advanced driver assistance system“, ADAS) verstanden werden, welches den Fahrer beim teilweise automatisierten oder teilautonomen Fahren unterstützt. Insbesondere kann das elektronische Fahrzeugführungssystem einen teilweise automatisierten oder teilautonomen Fahrmodus nach den Stufen 1 bis 4 gemäß der SAE J3016-Klassifizierung implementieren. Hier und im Folgenden bezieht sich „SAE J3016“ auf die entsprechende Norm in der Version vom Juni 2018.
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Die wenigstens teilweise automatische Fahrzeugführung kann es daher beinhalten, das Fahrzeug gemäß eines vollautomatischen oder vollautonomen Fahrmodus der Stufe 5 nach SAE J3016 zu führen. Die wenigstens teilweise automatische Fahrzeugführung kann auch beinhalten, das Fahrzeug gemäß eines teilweise automatisierten oder teilautonomen Fahrmodus nach den Stufen 1 bis 4 nach SAE J3016 zu führen. Beim teilweise automatischen Parken kann beispielsweise die Lenkung des Fahrzeugs automatisch erfolgen, wohingegen Antrieb und/oder Bremse manuell betätigt werden.
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Insbesondere kann die Position des Fahrzeugs während des Führens des Fahrzeugs entlang der Trajektorie mehrfach, wiederholt oder kontinuierlich bestimmt werden, wobei das Vorliegen des Mindesthelligkeitskriteriums gegebenenfalls ebenfalls mehrfach, wiederholt oder kontinuierlich geprüft werden kann und eine entsprechende Anforderung wie beschrieben an das Beleuchtungssteuerungssystem übermittelt werden kann, wenn festgestellt wird, dass das Mindesthelligkeitskriterium nicht erfüllt ist.
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Die vorgegebene Trajektorie kann beispielsweise während einer vorgelagerten Trainingsphase durch das Fahrzeug selbst, beispielsweise während einer manuellen Fahrt, oder durch ein anderes Fahrzeug aufgezeichnet und entsprechend auf einem Speichermedium des Fahrzeugs gespeichert werden. Alternativ kann die Trajektorie auch von einer externen Recheneinheit, beispielsweise einem externen Servercomputer, beispielsweise einer Parkinfrastruktur erhalten werden.
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Gemäß zumindest einer Ausführungsform wird durch das wenigstens teilweise automatische Führen des Fahrzeugs entlang der vorgegebenen Trajektorie ein Verfahren zum trainierten Parken und/oder ein Verfahren zum trainierten Rückwärtsfahren durchgeführt.
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Beim trainierten Parken kann der Fahrer in einem manuellen Fahrmodus oder Trainingsmodus beispielsweise ein beliebiges Manöver fahren, etwa auf ein Grundstück fahren und/oder in ein Parkplatz einparken. Die gefahrene Trajektorie kann währenddessen aufgezeichnet und auf dem Speichermedium des Fahrzeugs gespeichert werden und steht dann für die Wiedergabephase, auch Replay-Phase genannt, zur Verfügung. Während der Wiedergabephase kann der Fahrer, sobald er sich wieder in der Nähe der aufgezeichneten Trajektorie befindet, das teilweise oder vollständig automatisierte Abfahren der gespeicherten Trajektorie einleiten.
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Beim assistierten Rückwärtsfahren, auch als Backdrive-Assist bezeichnet, wird eine vom Fahrer in der entsprechenden Weise aufgenommene Trajektorie rückwärtig abgefahren, beispielsweise um das Fahrzeug wieder aus einem Parkplatz, einer Engstelle oder dergleichen zu manövrieren.
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Beim Valet-Parken kann das Fahrzeug beispielsweise in einem Parkhaus oder einem Parkplatz teilweise autonom oder vollautonom einen Parkplatz suchen und entsprechend einparken. Je nach Ausprägung kann dem Fahrzeug dazu eine Karte und eine Trajektorie von dem Infrastruktursystem zur Verfügung gestellt werden, beispielsweise bei der Einfahrt in den Parkplatz oder das Parkhaus.
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Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens wird, insbesondere mittels der wenigstens einen Recheneinheit, abhängig von der Position des Fahrzeugs wenigstens eine Trajektorie für das Fahrzeug geplant. Das Fahrzeug wird abhängig von der Position des Fahrzeugs wenigstens teilweise automatisch entlang der geplanten Trajektorie geführt.
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Das Planen der Trajektorie kann dabei ein Neuplanen der Trajektorie, ein Umplanen und/oder ein Anpassen der Trajektorie an veränderte Gegebenheiten oder ein aktualisierte Position des Fahrzeugs beinhalten.
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Gemäß zumindest einer Ausführungsform wird mittels des Selbstlokalisierungssystems ein Verfahren zur visuellen simultanen Positionsbestimmung und Kartierung, VSLAM, durchgeführt, um die Position des Fahrzeugs zu bestimmen, insbesondere abhängig von den weiteren Sensordaten.
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Gemäß zumindest einer Ausführungsform wird mittels eines Kamerasystems des Selbstlokalisierungssystems ein Kamerabild erzeugt, welches die äußere Umgebung des Fahrzeugs abbildet. Basierend auf dem Kamerabild wird festgestellt, dass das Mindesthelligkeitskriterium nicht erfüllt ist. Mit anderen Worten beinhalten die Sensordaten das Kamerabild.
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Gegebenenfalls kann das Kamerasystem in aufeinanderfolgenden Kameraframes auch mehrere Kamerabilder erzeugen und basierend darauf feststellen, dass das Mindesthelligkeitskriterium nicht erfüllt ist.
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In anderen Ausführungsformen kann das Selbstlokalisierungssystem einen dedizierten Umgebungshelligkeitssensor aufweisen, der die Sensordaten erzeugt, um festzustellen, dass das Mindesthelligkeitskriterium nicht erfüllt ist.
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Gemäß zumindest einer Ausführungsform wird mittels des Kamerasystems ein weiteres Kamerabild erzeugt, welches die äußere Umgebung des Fahrzeugs abbildet, nachdem die Umgebungshelligkeit erhöht wurde. Die Position des Fahrzeugs wird basierend auf dem weiteren Kamerabild bestimmt. Mit anderen Worten beinhalten die weiteren Sensordaten in diesem Fall das weitere Kamerabild.
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Gemäß zumindest einer Ausführungsform wird zum Aktivieren und/oder Anpassen der Umgebungsbeleuchtung wenigstens eine Lichtquelle, insbesondere wenigstens eine fahrzeugexterne Lichtquelle, in der äußeren Umgebung des Fahrzeugs mittels des Beleuchtungssteuerungssystems angesteuert.
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Die wenigstens eine Lichtquelle kann beispielsweise über ein WPAN-Netzwerk (Englisch: „Wireless Personal Area Network“) angesteuert werden, wobei das WPAN-Netzwerk beispielsweise auf einem Übertragungsprotokoll gemäß dem Standard IEEE 802.15.4 basiert, insbesondere gemäß der sogenannten ZigBee Spezifikation.
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Gemäß einem weiteren unabhängigen Aspekt der Erfindung wird ein elektronisches Fahrzeugführungssystem für ein Fahrzeug angegeben. Das elektronische Fahrzeugführungssystem weist ein Selbstlokalisierungssystem für das Fahrzeug auf, das dazu eingerichtet ist, Sensordaten zu erzeugen, welche eine äußere Umgebung des Fahrzeugs darstellen, und eine Position des Fahrzeugs zu bestimmen. Das elektronische Fahrzeugführungssystem weist wenigstens eine Steuereinheit auf, die dazu eingerichtet ist, abhängig von der Position wenigstens ein Steuersignal zur wenigstens teilweise automatischen Führung des Fahrzeugs zu erzeugen. Das elektronische Fahrzeugführungssystem, insbesondere das Selbstlokalisierungssystem, weist wenigstens eine Recheneinheit auf, die dazu eingerichtet ist, basierend auf den Sensordaten festzustellen, dass ein Mindesthelligkeitskriterium für eine Umgebungshelligkeit in der äußeren Umgebung des Fahrzeugs nicht erfüllt ist. Das elektronische Fahrzeugführungssystem weist eine Kommunikationsschnittstelle, insbesondere zur drahtlosen Kommunikation, auf. Die wenigstens eine Recheneinheit ist dazu eingerichtet, über die Kommunikationsschnittstelle eine Anforderung an ein Beleuchtungssteuerungssystem in der äußeren Umgebung zu senden, um das Beleuchtungssteuerungssystem zu veranlassen, eine Umgebungsbeleuchtung in der äußeren Umgebung zu aktivieren und/oder anzupassen, um die Umgebungshelligkeit zu erhöhen. Die wenigstens eine Recheneinheit ist dazu eingerichtet, die Position des Fahrzeugs zu bestimmen, nachdem die Umgebungshelligkeit erhöht wurde.
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Insbesondere ist das Selbstlokalisierungssystem, beispielsweise die wenigstens eine Recheneinheit, dazu eingerichtet, zu prüfen, ob die Umgebungshelligkeit erhöht wurde, beispielsweise anhand weiterer Sensordaten, die mittels des Selbstlokalisierungssystems erzeugt werden. Alternativ kann die wenigstens eine Recheneinheit von dem Beleuchtungssteuerungssystem eine Nachricht mit der Information erhalten, dass die Umgebungshelligkeit erhöht wurde.
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Das wenigstens eine Steuersignal kann die wenigstens eine Steuereinheit beispielsweise an einen oder mehrere Aktuatoren des Fahrzeugs, beispielsweise des elektronischen Fahrzeugführungssystems, übermitteln, um diese zu veranlassen, in eine Längs- und/oder Quersteuerung des Fahrzeugs wenigstens teilweise automatisch einzugreifen oder diese durchzuführen.
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Gemäß zumindest einer Ausführungsform des elektronischen Fahrzeugführungssystems ist das Selbstlokalisierungssystem dazu eingerichtet, weitere Sensordaten, welche die äußere Umgebung des Fahrzeugs darstellen, zu erzeugen, nachdem die Umgebungshelligkeit erhöht wurde. Die wenigstens eine Recheneinheit ist dazu eingerichtet, die Position des Fahrzeugs basierend auf den weiteren Sensordaten zu bestimmen.
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Gemäß zumindest einer Ausführungsform enthält das Selbstlokalisierungssystem ein Kamerasystem, das dazu eingerichtet ist, ein Kamerabild zu erzeugen, welches die äußere Umgebung des Fahrzeugs abbildet. Die wenigstens eine Recheneinheit ist dazu eingerichtet, basierend auf dem Kamerabild festzustellen, dass das Mindesthelligkeitskriterium nicht erfüllt ist.
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Weitere Ausführungsformen des erfindungsgemäßen elektronischen Fahrzeugführungssystems folgen unmittelbar aus den verschiedenen Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens und umgekehrt. Insbesondere lassen sich einzelne Merkmale und entsprechende Erläuterungen bezüglich der verschiedenen Ausführungsformen zu dem erfindungsgemäßen Verfahrens analog auf entsprechende Ausführungsformen des erfindungsgemäßen elektronischen Fahrzeugführungssystems übertragen. Insbesondere ist das erfindungsgemäße elektronische Fahrzeugführungssystem zum Durchführen eines erfindungsgemäßen Verfahrens ausgebildet oder programmiert. Beispielsweise führt das erfindungsgemäße elektronische Fahrzeugführungssystem das erfindungsgemäße Verfahren durch.
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Gemäß einem weiteren unabhängigen Aspekt der Erfindung wird ein System zum wenigstens teilweise automatischen Führen eines Fahrzeugs angegeben. Das System weist ein elektronisches Fahrzeugführungssystem gemäß der Erfindung auf sowie das Beleuchtungssteuerungssystem. Das Beleuchtungssteuerungssystem ist dazu eingerichtet, in Reaktion auf die Anforderung die Umgebungsbeleuchtung in der äußeren Umgebung zu aktivieren und/oder anzupassen.
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In verschiedenen Ausgestaltungsformen weist das System eine oder mehrere fahrzeugexterne Lichtquellen auf und das Beleuchtungssteuerungssystem ist dazu eingerichtet, die Lichtquellen anzusteuern, um die Umgebungsbeleuchtung in Reaktion auf die Anforderung zu aktivieren und/oder anzupassen.
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Unter einer Recheneinheit kann im Allgemeinen ein Datenverarbeitungsgerät verstanden werden, die einen Verarbeitungsschaltkreis enthält. Die Recheneinheit kann also insbesondere Daten zur Durchführung von Rechenoperationen verarbeiten. Darunter fallen gegebenenfalls auch Operationen, um indizierte Zugriffe auf eine Datenstruktur, beispielsweise eine Umsetzungstabelle, LUT (englisch: „look-up table“), durchzuführen. Neben der wenigstens einen Recheneinheit des erfindungsgemäßen elektronischen Fahrzeugführungssystems kann auch die wenigstens eine Steuereinheit des erfindungsgemäßen elektronischen Fahrzeugführungssystems als Recheneinheit gemäß diesem Verständnis aufgefasst werden oder eine solche enthalten.
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Die Recheneinheit kann insbesondere einen oder mehrere Computer, einen oder mehrere Mikrocontroller und/oder einen oder mehrere integrierte Schaltkreise enthalten, beispielsweise eine oder mehrere anwendungsspezifische integrierte Schaltungen, ASIC (englisch: „application-specific integrated circuit“), eines oder mehrere feldprogrammierbare Gate-Arrays, FPGA, und/oder eines oder mehrere Einchipsysteme, SoC (englisch: „system on a chip“). Die Recheneinheit kann auch einen oder mehrere Prozessoren, beispielsweise einen oder mehrere Mikroprozessoren, eine oder mehrere zentrale Prozessoreinheiten, CPU (englisch: „central processing unit“), eine oder mehrere Grafikprozessoreinheiten, GPU (englisch: „graphics processing unit“) und/oder einen oder mehrere Signalprozessoren, insbesondere einen oder mehrere digitale Signalprozessoren, DSP, enthalten. Die Recheneinheit kann auch einen physischen oder einen virtuellen Verbund von Computern oder sonstigen der genannten Einheiten beinhalten.
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In verschiedenen Ausführungsbeispielen beinhaltet die Recheneinheit eine oder mehrere Hardware- und/oder Softwareschnittstellen und/oder eine oder mehrere Speichereinheiten.
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Eine Speichereinheit kann als flüchtiger Datenspeicher, beispielsweise als dynamischer Speicher mit wahlfreiem Zugriff, DRAM (englisch: „dynamic random access memory“) oder statischer Speicher mit wahlfreiem Zugriff, SRAM (englisch: „static random access memory“), oder als nicht-flüchtiger Datenspeicher, beispielsweise als Festwertspeicher, ROM (englisch: „read-only memory“), als programmierbarer Festwertspeicher, PROM (englisch: „programmable read-only memory“), als löschbarer Festwertspeicher, EPROM (englisch: „erasable read-only memory“), als elektrisch löschbarer Festwertspeicher, EEPROM (englisch: „electrically erasable read-only memory“), als Flash-Speicher oder Flash-EEPROM, als ferroelektrischer Speicher mit wahlfreiem Zugriff, FRAM (englisch: „ferroelectric random access memory“), als magnetoresistiver Speicher mit wahlfreiem Zugriff, MRAM (englisch: „magnetoresistive random access memory“) oder als Phasenänderungsspeicher mit wahlfreiem Zugriff, PCRAM (englisch: „phase-change random access memory“), ausgestaltet sein.
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Ist im Rahmen der vorliegenden Offenbarung die Rede davon, dass eine Komponente des erfindungsgemäßen elektronischen Fahrzeugführungssystems, insbesondere die wenigstens eine Recheneinheit oder die wenigstens eine Steuereinheit des elektronischen Fahrzeugführungssystems dazu eingerichtet, ausgebildet, ausgelegt, oder dergleichen ist, eine bestimmte Funktion auszuführen oder zu realisieren, eine bestimmte Wirkung zu erzielen oder einem bestimmten Zweck zu dienen, so kann dies derart verstanden werden, dass die Komponente, über die prinzipielle oder theoretische Verwendbarkeit oder Eignung der Komponente für diese Funktion, Wirkung oder diesen Zweck hinaus, durch eine entsprechende Anpassung, Programmierung, physische Ausgestaltung und so weiter konkret und tatsächlich dazu in der Lage ist, die Funktion auszuführen oder zu realisieren, die Wirkung zu erzielen oder dem Zweck zu dienen.
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Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, den Figuren und der Figurenbeschreibung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen können nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen von der Erfindung umfasst sein. Es können insbesondere auch Ausführungen und Merkmalskombinationen von der Erfindung umfasst sein, die nicht alle Merkmale eines ursprünglich formulierten Anspruchs aufweisen. Es können darüber hinaus Ausführungen und Merkmalskombinationen von der Erfindung umfasst, die über die in den Rückbezügen der Ansprüche dargelegten Merkmalskombinationen hinausgehen oder von diesen abweichen.
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Die Erfindung wird im Folgenden anhand konkreter Ausführungsbeispiele und zugehöriger schematischer Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigt:
- Fig. eine schematische Darstellung einer beispielhaften Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Systems zum wenigstens teilweise automatischen Führen eines Fahrzeugs.
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In der Fig. ist ein System 10 gemäß der Erfindung schematisch dargestellt, das eine beispielhafte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen elektronischen Fahrzeugführungssystems 2 eines Fahrzeugs 1 aufweist sowie ein fahrzeugexternes Beleuchtungssteuerungssystem 8, das eine oder mehrere fahrzeugexterne Lichtquellen 9 in der Umgebung des Fahrzeugs 1 anzusteuern kann. Das System 10 kann insbesondere ein erfindungsgemäßes Verfahren zum wenigstens teilweise automatischen Führen des Fahrzeugs 1 durchführen.
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Das elektronische Fahrzeugführungssystem 2 weist eine Kamera 3 des Fahrzeugs 1 auf und eine Recheneinheit 4 des Fahrzeugs 1, die mit der Kamera 3 zum Erhalten von Kamerabildern, welche eine Umgebung des Fahrzeugs 1 abbilden, verbunden ist. Die Recheneinheit 4 kann beispielsweise eines oder mehrere Steuergeräte, ECU (Englisch: „Electronic Control Unit“), des Fahrzeugs 1 beinhalten. Das elektronische Fahrzeugführungssystem 2 weist außerdem eine Steuereinheit 6 auf, die mit der Recheneinheit 4 verbunden ist oder Teil der Recheneinheit 4 ist oder identisch zur Recheneinheit 4 ist. Einer oder mehrere Aktuatoren 7 des Fahrzeugs 1 sind mit der Steuereinheit 6 verbunden, um von dieser entsprechende Steuersignale zum wenigstens teilweise automatischen Führen des Fahrzeugs 1 zu erhalten.
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Stellt die Recheneinheit 4 basierend auf dem von der Kamera 3 erhaltenen Kamerabild fest, dass ein vorgegebenes Mindesthelligkeitskriterium für die Umgebungshelligkeit nicht erfüllt ist, dass beispielsweise die Umgebungshelligkeit unter einem vorgegebenen Schwellwert liegt, so fordert die Recheneinheit 4, beispielsweise über eine Kommunikationsschnittstelle 5 des Fahrzeugs 1 zur drahtlosen Kommunikation, von dem Beleuchtungssteuerungssystem 8 eine Erhöhung der Umgebungshelligkeit an. In Reaktion auf die Anforderung steuert das Beleuchtungssteuerungssystem 8 sodann die wenigstens eine Lichtquelle 9 an, um der Anforderung nachzukommen.
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Nachdem die Umgebungshelligkeit dementsprechend erhöht wurde, erzeugt die Kamera 3 ein weiteres Kamerabild und die Recheneinheit 4 kann basierend auf dem weiteren Kamerabild die Position des Fahrzeugs 1 bestimmen, beispielsweise durch Anwendung eines bekannten VSLAM-Algorithmus. Die Position kann dann zur wenigstens teilweise automatischen Führung des Fahrzeugs 1 verwendet werden. Insbesondere kann die Steuereinheit 6 die Steuersignale für die Aktuatoren 7 zur Längs- und/oder Quersteuerung des Fahrzeugs 1 basierend auf dem weiteren Kamerabild beziehungsweise basierend auf dem entsprechenden Ergebnis des VSLAM-Algorithmus erzeugen.
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Wie beschrieben, insbesondere hinsichtlich der Figur, ermöglicht es die vorliegende Erfindung, auch bei einer geringen Umgebungshelligkeit eine zuverlässige und genaue Selbstlokalisierung eines autonomen oder teilautonomen Fahrzeugs durchzuführen. Die Erfindung kann mit Vorteil beispielsweise in privaten oder öffentlichen Garagen, Parkhäusern, Tiefgaragen, auf privaten oder öffentlichen Parkplätzen oder dergleichen eingesetzt werden. Auch in sonstigen Regionen mit geringer, insbesondere gedimmter, Umgebungshelligkeit kann die Erfindung mit Vorteil eingesetzt werden.
