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Die vorliegende Offenbarung betrifft ein Verfahren zur Erzeugung eines Prüfdatensatzes für die Beurteilung einer Blockage eines LIDAR-Sensors für ein Fahrassistenzsystem eines Kraftfahrzeugs, ein Verwenden eines gemäß dem Verfahren erzeugten Prüfdatensatzes, einen LIDAR-Sensor mit einem gemäß dem Verfahren erzeugten Prüfdatensatz, ein Computerprogrammprodukt umfassend Befehle, die bei der Ausführung des Programms durch einen Computer oder ein Fahrassistenzsystem dieses veranlassen das Verfahren durchzuführen, ein Fahrassistenzsystem mit dem Prüfdatensatz oder dem Computerprogrammprodukt, und ein Kraftfahrzeug mit dem Fahrassistenzsystem.
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LIDAR- (light detection and ranging) Sensoren sind Distanzsensoren, die nach einem Impuls-Laufzeit-Verfahren arbeiten und in Fahrassistenzsystemen eines Kraftfahrzeugs zur Anwendung gelangen. Eine Sendeeinheit des Sensors sendet Laserlicht aus, welches von einem zu detektierenden Objekt zu einem der Sendeeinheit zugeordneten Empfangseinheit zurückreflektiert wird. Zur Distanzbestimmung des Objekts wird in einer Auswerteeinheit die Laufzeit der Lichtimpulse von der Sendeeinheit zum Objekt und zurück zur Empfangseinheit ermittelt. Anhand der Laufzeit kann die Objektdistanz bestimmt werden. Eine im Rahmen der Reflexion an dem Objekt erfolgte Frequenzänderung des Laserlichts kann verwendet werden, um weitere Objekteigenschaften zu bestimmen.
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Ein derartiger Sensor kann, optional aufgrund von Wettereinflüssen, einer sogenannten Blockage, optional durch verunreinigte Bereiche auf der Sensorscheibe, unterliegen. Aufgrund des durch die Blockage verursachten eingeschränkten Sichtfelds des Sensors, kann dessen Funktionalität und in Folge die des Fahrassistenzsystems eines Kraftfahrzeugs beeinträchtig sein.
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Die herkömmliche Blockage-Erfassung misst für gewöhnlich die direkte Reflexion von ausgesendetem Laserlicht. Auf Grundlage der verschiedenen Reflexionseigenschaften im Sichtfeld des Sensors kann eine Blockage identifiziert werden.
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Die
US 2022/050208 A1 offenbart den Empfang eines Returnsignals, welches einem optischen Strahl mit frequenzmodulierter kontinuierlicher Welle (FMCW) zugeordnet ist. Im Returnsignal wird eine Korrektur für Doppler-Scanartefakte vorgenommen. Es wird bestimmt, ob das Returnsignal durch ein Hindernis verursacht wird, das auf oder in der Nähe eines LIDAR-Fensters vorliegt. Basierend auf der Bestimmung wird eine Sichtfeld-(FOV)-Reflektivitätskarte erzeugt. Die FOV-Reflektivitätskarte wird analysiert, indem ein blockiertes FOV des LIDAR-Systems identifiziert und eine reflektierte Energie von dem blockierten FOV bestimmt wird.
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Vor dem Hintergrund dieses Standes der Technik besteht die Aufgabe der vorliegenden Offenbarung darin, ein verbessertes Verfahren und ein durch das Verfahren erhältliches Produkt anzugeben, welche geeignet sind, den Stand der Technik zu bereichern. Eine konkrete Ausgestaltung der Offenbarung kann die Aufgabe lösen, die für eine qualitative und/oder quantitative Erfassung einer Blockage notwendige Rechenleistung, optional Rechenleistung eines Fahrassistenzsystems eines, optional in Betrieb befindlichen, Kraftfahrzeugs, zu verringern. Weiterhin kann die Aufgabe gelöst werden, die zur Verfügung stehende Rechenleistung eines in Betrieb befindlichen Kraftfahrzeugs lediglich zu einem geringen Teil zu einer Identifikation einer Blockage eines LIDAR-Sensors einzusetzen, wodurch eine ausreichende Rechenleistung für andere, optional sicherheitsrelevante, Funktionen eines Fahrassistenzsystems für ein Kraftfahrzeug zur Verfügung steht.
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Gelöst wird die Aufgabe durch die Merkmale des unabhängigen Anspruchs. Die Unteransprüche haben optionale Weiterbildungen der Offenbarung zum Inhalt.
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Danach wird die Aufgabe durch ein Verfahren zur Erzeugung eines Prüfdatensatzes für die Beurteilung einer Blockage eines zweiten Referenz-LIDAR-Sensors für ein Fahrassistenzsystem eines Kraftfahrzeugs gelöst. Das Verfahren weist auf: virtuelles Modellieren einer virtuellen Blockage eines zweiten Referenz-LIDAR-Sensors, aufweisend ein Bestimmen eines Vorliegens einer realen Blockage eines ersten Referenz-LIDAR-Sensors und Erstellen eines Referenzdatensatzes, der die Blockage abbildet. Zudem umfasst das Verfahren ein Applizieren des Referenzdatensatzes auf einen ersten Datensatz, wobei der erste Datensatz solche Daten beinhaltet, die in einem Scanbereich des zweiten Referenz-LIDAR-Sensors ohne Blockage erfasst wurden. Außerdem umfasst das Verfahren ein Erstellen des Prüfdatensatzes aus dem mit dem Referenzdatensatz applizierten ersten Datensatz. Optional können der erste und zweite Referenz-LIDAR-Sensor einander entsprechen.
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LIDAR-Sensoren, deren Komponenten und auf den Sensoren beruhende Messverfahren werden unter anderem in der
DE 11 2020 001 131 T5 offenbart. Ein LIDAR-Sensor weist für gewöhnlich eine Sendeeinheit und eine Empfangseinheit auf. Die Sendeeinheit kann eine Laserlichtquelle, d.h. einen Laser, und optional weitere Bestandteile, optional einen Strahlaufweiter und optische Elemente, optional optische Linsen, umfassen. Die der Sendeeinheit zugeordnete Empfangseinheit kann neben einem Detektor weitere optionale Bestandteile, wie optische Elemente, optional eine Fokussierungseinheit, umfassen. Der Detektor kann Daten über die empfangenen Lichtsignale an eine Recheneinheit, optional ein Fahrassistenzsystem für ein Kraftfahrzeug, bereitstellen. Der Sensor weist dabei ein Sensorfenster bzw. ein Transmissionselement eines Gehäuses des LIDAR-Sensors auf, das dazu angepasst ist, eine Transmission von von der Laserlichtquelle emittiertem und von einem Objekt reflektiertem Laserlicht zumindest teilweise zu ermöglichen.
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Eine reale Blockage kann optional durch ein auf der Oberfläche des LIDAR-Sensorfensters vorliegendes, üblicherweise entfernbares, Objekt verursacht werden. Das die reale Blockage verursachende Objekt kann eine, optional durch ein Wetterereignis hervorgerufene, Verunreinigung oder Verschmutzung sein. Das die reale Blockage verursachende Objekt kann optional das Sichtfeld oder den Scanbereich des Sensors einschränken und damit die Funktionalität des Sensors zumindest teilweise beeinträchtigen.
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Die Bestimmung des Vorliegens einer realen Blockage, sowie deren Charakterisierung, optional bzgl. deren Position, Abmessungen und/oder Reflexionseigenschaften, durch den ersten Referenz-LIDAR-Sensor kann auf herkömmliche Weise erfolgen.
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Der erste, zweite und dritte Datensatz kann jeweils ein oder mehrere Daten bzw. Datenfelder beinhalten, wobei jedes Datenfeld einen zumindest teilweisen Scanbereich, optional den gesamten Scanbereich, eines LIDAR-Sensors abbildet. Diese „Momentaufnahme“ des erfassten teilweisen, optional gesamten, Scanbereichs kann dabei Rohdaten und/oder aufbereitete Daten umfassen und kann ein Szenario mit oder ohne einer vorliegenden Blockage abbilden. Das Szenario mit oder ohne vorliegender Blockage kann dabei ein beliebiges Szenario einer Fahrt in verschiedenen Umgebungen und/oder bei unterschiedlichen Fahrsituationen darstellen.
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Der erste, zweite und dritte Datensatz kann ferner auf Reichweitenmessungen basieren. So können die maximalen Reichweiten zugrunde gelegt werden, wobei alle Objekte, einschließlich einer Blockage, Reichweiteneinschränkungen darstellen. Die Reichweiten können nun verringert werden, bis lediglich eine auf dem Transmissionselement lokalisierte Blockage verbleibt. Alternativ können Reichweitenmessungen auf Grundlage geringerer Reichweiten, bspw. 5 bis 10 m, durchgeführt werden. Von Vorteil ist hierbei, dass Objekte, die in einer größeren Distanz vorliegen, nicht berücksichtigt werden.
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Der Referenzdatensatz kann die Blockagesituation eines teilweisen, optional gesamten, Scanbereichs einer „Momentaufnahme“ abbilden. Der Referenzdatensatz kann durch einen Vergleich von „Momentaufnahmen“ eines Datensatzes erstellt werden, die einen zumindest teilweisen Scanbereich des ersten Referenz-LIDAR-Sensors mit bzw. ohne Blockage aufweisen. Der Vergleich kann dabei ein Ermitteln einer Differenz zwischen den beiden Momentaufnahmen mit bzw. ohne Blockage darstellen, wobei die ermittelte Differenz optional als durch die Blockage verursacht angenommen wird und entsprechend der Blockage zugeschrieben wird. Optional können für die Erstellung eines Referenzdatensatzes mehrere Vergleiche von mehreren „Momentaufnahmen“ herangezogen werden.
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Das virtuelle Modellieren einer virtuellen Blockage bedeutet dabei, dass optional lediglich die bei Vorliegen einer realen Blockage ermittelten Daten geändert werden, um virtuell das virtuelle Vorliegen einer andersartigen (virtuellen) Blockage widerzuspiegeln. Beispielsweise kann das virtuelle Modellieren einer virtuellen Blockage ein virtuelles Manipulieren eines Referenzdatensatzes aufweisen, welches wiederum optional ein virtuelles Verschieben der virtuellen Blockage umfasst. Alternativ oder zusätzlich kann das virtuelle Modellieren ein virtuelles Modifizieren der Daten auf Basis der tatsächlich vorgelegenen realen Blockage umfassen. Das „virtuelle Verschieben“ kann dabei optional durch eine Manipulation jener Daten aus dem Referenzdatensatz erfolgen, die auf den ersten Datensatz appliziert werden. Mit anderen Worten können die Informationen im Referenzdatensatz, die durch die Blockage geprägt sind bzw. deren Ursprung der realen Blockage zugeschrieben werden, derart manipuliert werden, dass die Daten eine virtuelle Blockage an anderer Stelle als der tatsächlichen Position der realen Blockage widerspiegeln. Beim virtuellen Modifizieren kann entsprechend die Manipulation dahingehend erfolgen, dass die Daten optional eine virtuelle Blockage mit anderer Form und/oder anderer Größe und/oder sonstigen andersartigen Eigenschaften widerspiegeln. „Virtuell“ kann in diesem Zusammenhang bedeuten, dass lediglich eine Modifikation der Daten eines Datensatzes erfolgt, ohne dass physikalisch ein anderes Blockageszenario bereitgestellt werden muss. Das virtuelle Modellieren kann optional rein computerbasiert erfolgen und/oder im Rahmen eines computerimplementierten Verfahrens erfolgen.
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Durch Applizieren des Referenzdatensatzes auf den ersten Datensatz kann der Prüfdatensatz erstellt werden. „Applizieren“ bedeutet in diesem Zusammenhang, dass der erste Datensatz mittels aus dem Referenzdatensatz gewonnener bzw. mittels im Referenzdatensatz beinhalteter Informationen manipuliert bzw. abgeändert wird. Die aus dem Referenzdatensatz gewonnenen Informationen können dabei optional solche Informationen umfassen, die in Zusammenhang mit einer Blockage stehen und deren Ursache der Blockage zuzuschreiben ist. Der Prüfdatensatz kann damit auf ein oder mehreren Momentaufnahmen beruhen, die durch Hinzufügen eine Blockage kennzeichnender Daten zu einer Momentaufnahme eines LIDAR-Sensors erhalten werden. Mithin kann eine künstliche Momentaufnahme mit einer Blockage erzeugt werden. Diese kann weiter geändert werden, um den Referenzdatensatz zu modifizieren oder im Hinblick auf weitere Blockageszenarien zu erweitern. Dies kann optional durch ein virtuelles Verschieben oder anderweitiges virtuelles Modifizieren der die Blockage kennzeichnenden Daten bzgl. der Momentaufnahme eines LIDAR-Sensors erfolgen, die einen zumindest teilweisen Scanbereich ohne Blockage abbildet.
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Der Offenbarung liegt zugrunde, anhand des offenbarten Verfahrens einen Prüfdatensatz bereitzustellen, der ein Blockageszenario oder eine Vielzahl von Blockageszenarien aufweisen kann. Anhand eines Vergleichs der in dem Prüfdatensatz enthaltenen Blockageszenarien mit einem von einem LIDAR-Sensor erhaltenen Messdatensatz kann sodann ermittelt werden, ob eines der Blockageszenarien des Prüfdatensatzes im Falle des erhaltenen Messdatensatzes zumindest näherungsweise zutreffend ist, d.h. ob eine zumindest teilweise Übereinstimmung der im Prüfdatensatz vorliegenden Daten mit dem erhaltenen Messdatensatz des LIDAR-Sensors vorliegt. Damit kann anhand eines einfachen Datenvergleichs überprüft werden oder eine Wahrscheinlichkeit dafür bestimmt werden, ob zumindest näherungsweise ein im Prüfdatensatz hinterlegtes Blockageszenario vorliegt. In Folge kann auf die herkömmliche Erfassung einer Blockage verzichtet werden, die eine deutlich höhere Rechenleistung als der hierin offenbarte, auf einem Datenvergleich basierende Ansatz erfordert. Damit kann die in einem Kraftfahrzeug üblicherweise knappe Ressource Rechenleistung für andere, optional sicherheitsrelevante, von dem Fahrassistenzsystem zu erfüllende Aufgaben in einem größeren Ausmaß zur Verfügung gestellt werden. Hierdurch kann die Sicherheit des Kraftfahrzeugs weiter verbessert werden.
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Außerdem bietet die Offenbarung den Vorteil, dass der Aufwand und/oder die Kosten für die Erzeugung des Prüfdatensatzes reduziert werden können. Dies kann insbesondere dadurch erfolgen, dass die Anzahl von tatsächlich bereitzustellenden Blockageszenarien, welche tatsächlich zu vermessen sind, verringert werden kann, da zumindest manche davon mittels einer virtuellen Modellierung erzeugt werden können. Dadurch können die Kosten für die Bereitstellung eines LIDAR-Sensors und/oder zugehöriger Steuereinheiten und/oder die Kosten für möglicherweise erforderliche Testverfahren reduziert werden.
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Optional kann der Prüfdatensatz weitere Informationen im Hinblick auf ein Blockageszenario aufweisen. Diese weiteren Informationen können optional Reflexionsdaten und/oder ein Reflexionsprofil aufweisen, welche optional anhand ausführlicher Messungen erhalten werden. Diese Reflexionsdaten und/oder das Reflexionsprofil können eine Charakteristik im Sinne eines „Fingerabdrucks“ darstellen, der die Blockage und deren Beschaffenheit optional eindeutig identifizieren kann. Auf Grundlage dieser im Prüfdatensatz enthaltenen Informationen können bei einer durch einen Vergleich mit dem Prüfdatensatz ermittelten Blockage weitere, zielgerichtete Messungen des LIDAR-Sensors durch das Fahrassistenzsystem veranlasst werden, um die Eigenschaften einer derart ermittelten Blockage abzusichern.
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Optional weist das Applizieren eines Referenzdatensatzes auf einen ersten Datensatz ein virtuelles Verschieben der virtuellen Blockage hinsichtlich des Scanbereichs des zweiten Referenz-LIDAR-Sensors auf. Alternativ kann das Applizieren ein virtuelles Ändern von Abmessungen der virtuellen Blockage des Referenzdatensatzes, und/oder ein virtuelles Ändern von Reflexionseigenschaften der virtuellen Blockage des Referenzdatensatzes aufweisen. Dadurch können anhand bereits vorhandener Daten auf realen Blockageszenarien basierende modifizierte Daten generiert werden, in welchen die Position, Abmessungen und/oder die Reflexionseigenschaften der virtuellen Blockage geändert sind. Aufgrund dieser modifizierten Daten kann der Referenzdatensatz ohne weiteres um weitere mögliche (virtuell erzeugte) Blockageszenarien ergänzt werden. Optional kann ein Blockageszenario, welches eine Verschmutzung auf dem LIDAR-Sensor, die bspw. auf Erde basiert, widerspiegelt, virtuell dahingehend geändert werden, dass die Verschmutzung auf Schnee basiert. Die Position und/oder Abmessungen der die virtuelle Blockage darstellende Verschmutzung können optional beibehalten oder ebenfalls geändert werden. Dadurch ist es möglich, den Referenzdatensatz ohne weiteres um weitere Blockageszenarien zu ergänzen und so die Blockageidentifikation und die Quantifizierung weiter zu verbessern.
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Optional weist das Erstellen des Referenzdatensatzes ein Bereitstellen eines zweiten Datensatzes auf, der solche Daten beinhaltet, die in einem Scanbereich des ersten Referenz-LIDAR-Sensors mit der realen Blockage erfasst wurden, und eines dritten Datensatzes, der solche Daten beinhaltet, die in einem Scanbereich des ersten Referenz-LIDAR-Sensors ohne die reale Blockage erfasst wurden. Zudem weist das Erstellen des Referenzdatensatzes ein Vergleichen des zweiten Datensatzes mit dem dritten Datensatz auf. Durch den Vergleich, optional der Differenz, zwischen eines zumindest teilweisen Scanbereichs des ersten Referenz-LIDAR-Sensors mit der Blockage und des zumindest teilweisen Scanbereichs des ersten Referenz-LIDAR-Sensors ohne Blockage, können die ein reales Blockageszenario beschreibenden Daten generiert werden. Diese können als solche und/oder, wie vorstehend beschrieben, nach virtueller Änderung bzw. nach virtuellen Änderungen in den Referenzdatensatz aufgenommen werden. Der Referenzdatensatz kann daher einfach um weitere virtuell generierte Blockageszenarien erweitert werden, wodurch die auf einem Vergleich mit dem Prüfdatensatz basierenden Erkennungsmöglichkeiten einer Blockagesituation weiter verbessert werden können. Damit können Daten generiert werden, die, zusätzlich zu der Position und den Abmessungen einer Blockage, Daten aufweisen, die die Beschaffenheit der Blockage kennzeichnen. Über die Transmissionseigenschaften einer Blockage kann daher auf die der realen Blockage zugrundeliegende Substanz und dessen Aggregatzustand, optional Eis, Wasser, Schnee oder kohlenstoffbasierte Feststoffe, wie etwa Erde oder Schmutz, und optional auf die Schichtdicke der die Blockage verursachenden Substanz geschlossen werden. Der Referenzdatensatz kann daher um weitere Daten bereichert werden, die Informationen über die Beschaffenheit der Blockage und die optional daraus folgende sicherheitsrelevante Informationen beinhalten können. Optional kann bei einer auf Schnee basierenden Blockage davon ausgegangen werden, dass diese, im Gegensatz zu einer auf dem Sensorfenster haftenden Blockage auf Basis von Erde, schneller und optional ohne weiteres Zutun von dem Sensorfenster entfernbar ist und/oder durch Waschen und/oder Abtauen vom Sensorfenster entfernbar ist.
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Optional umfasst das Bestimmen eines Vorliegens einer Blockage zumindest eine Transmissionsmessung. Transmissionsmessungen stellen dabei einfach zu erhaltende Daten bereit. Diese können den Raumbereich bzw. Winkelbereich und/oder Scanbereich beinhalten in dem eine niedrige Transmission, optional unter einem vorbestimmten Schwellenwert, erhalten wird, wobei eine Transmission unterhalb des vorbestimmten Schwellenwerts kennzeichnend für eine Blockage angesehen werden kann.
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Optional basieren der erste, zweite und dritte Datensatz auf Reichweitenmessungen. Optional umfasst das Applizieren des Referenzdatensatzes auf den ersten Datensatz ein Manipulieren der Daten des ersten Datensatzes hinsichtlich einer virtuellen Reichweiteneinschränkung. Reichweitenmessungen stellen die grundlegende Funktion eines LIDAR-Sensors dar, wobei es im Wesentlichen unerheblich ist, auf welchem Messprinzip und/oder bei welcher Wellenlänge diese Reichweitenmessung erfolgt. Im Rahmen der Reichweitenmessungen kann die maximale Reichweite bestimmt werden, bis zu welcher mittels des LIDAR-Sensors Objekte im Scanbereich zuverlässig erfasst werden können. Alternativ kann für das Ermitteln des etwaigen Vorliegens einer Blockage ein Reichweitenbereich eingeschränkt werden, der für die Messungen zum Ermitteln des etwaigen Vorliegens einer Blockage verwendet wird. Beispielsweise kann dieser eingeschränkte Reichweitenbereich 5 bis 10 m, oder 2 bis 5 m betragen. In Folge kann der Referenzdatensatz für einen Vergleich mit einer Reichweitenmessung, optional den zugrunde liegenden Rohdaten, eines beliebigen LIDAR-Sensors herangezogen werden.
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Optional wird ein gemäß dem Verfahren erzeugter Prüfdatensatz zur Beurteilung einer Funktion eines LIDAR-Sensors verwendet. Dabei kann ein Prüfdatensatz mit einer Vielzahl von realen und/oder virtuellen Blockageszenarien bereitgestellt werden. Durch einen einfachen Vergleich kann ermittelt werden, ob ein von einem LIDAR-Sensor eines in Betrieb befindlichen Kraftfahrzeugs bereitgestelltes Messergebnis mit einem dieser Blockageszenarien übereinstimmt und/oder eine Ähnlichkeit aufweist. Weiterhin kann anhand des Vergleichs die Beschaffenheit der Blockage quantifiziert werden. Optional können die Position, die Abmessungen, und/der die Materialeigenschaften der Ursache der Blockage identifiziert bzw. ermittelt werden. Dadurch kann der Rechenaufwand verringert werden, wodurch Rechenleistung für andere, optional sicherheitsrelevante, Funktionen eines Fahrassistenzsystems für ein Kraftfahrzeug zur Verfügung steht. Außerdem kann dies eine Beurteilung ermöglichen, ob eine Einschränkung der Funktion des LIDAR-Sensors vorliegt, welcher die Sicherheit des Kraftfahrzeugs beeinflussen kann. So kann etwa optional darauf basierend beurteilt werden, ob der LIDAR-Sensor regulär weiterbetrieben werden kann und/oder ob ein Hinweis an den Fahrer des Fahrzeugs auszugeben ist oder ob ggf. unter Ausgabe eines entsprechenden Warnhinweises der Betrieb des LIDAR-Sensors eingestellt werden muss.
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Optional weist ein LIDAR-Sensor für ein Fahrassistenzsystem eines Kraftfahrzeugs einen gemäß dem Verfahren erzeugten Prüfdatensatz zur Beurteilung einer Funktion eines LIDAR-Sensors auf. Der LIDAR-Sensor kann dafür mit einem Speicher bereitgestellt werden. In Folge kann, nach einem Einbau in ein Kraftfahrzeug, dessen Fahrassistenzsystem ohne weiteres auf die Messdaten des LIDAR-Sensors und den Prüfdatensatz zugreifen, wodurch die qualitative und quantitative Bestimmung einer Blockage bei verhältnismäßig geringer Rechenleistung bewerkstelligt werden kann.
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Optional wird ein Computerprogrammprodukt bereitgestellt, umfassend Befehle, die bei der Ausführung des Programms durch einen Computer oder ein Fahrassistenzsystem dieses veranlassen, das Verfahren durchzuführen. Das Computerprogrammprodukt kann optional als flüchtiger oder nichtflüchtiger Speicher realisiert werden, auf welchem der Prüfdatensatz gespeichert ist. Dadurch wird eine einfache Verbreitung des Referenzdatensatzes ermöglicht.
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Optional weist ein Fahrassistenzsystem für ein Kraftfahrzeug den offenbarten Prüfdatensatz oder das Computerprogrammprodukt auf. Der Prüfdatensatz kann gemäß dem offenbarten Verfahren zur Erzeugung des Prüfdatensatzes erzeugt worden sein. Ein Fahrassistenzsystem kann dazu verwendet werden, den Fahrer beim Fahren des Kraftfahrzeugs zu unterstützen und optional das Fahrzeug teilweise oder vollständig automatisiert zu steuern. Fahrassistenzsysteme werden im Stand der Technik, optional der
US 2019/367038 A1 , offenbart. Anforderungen an Fahrassistenzsysteme können der Norm ISO 26262 entnommen werden. Das Computerprogrammprodukt kann als Speicher vorliegen, das mit dem Fahrassistenzsystem derart verbunden werden kann, dass dieses auf den Referenzdatensatz zugreifen kann.
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Optional wird ein Fahrassistenzsystem eines Kraftfahrzeugs bereitgestellt, wobei das Fahrassistenzsystem das LIDAR-System aufweist. Ein Kraftfahrzeug kann optional in Form eines Landfahrzeugs, Luftfahrzeugs oder Wasserfahrzeugs ausgebildet sein. Ein Landfahrzeug kann optional als ein Straßenfahrzeug oder als ein schienengebundenes Fahrzeug ausgebildet sein. Optional kann das Kraftfahrzeug ein Personenkraftwagen, Lastkraftwagen oder Autobus sein. Das Kraftfahrzeug kann optional als ein teilweise oder vollständig automatisiert steuerbares Kraftfahrzeug ausgebildet sein.
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Optional weist der Referenzdatensatz einen gesamten Scanbereich des ersten Referenz-LIDAR-Sensors und/oder weist der erste Datensatz den gesamten Scanbereich des LIDAR-Sensors auf. Dadurch wird der Vergleich des Referenzdatensatzes mit Rohdaten eines LIDAR-Sensors vereinfacht.
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Optional beruhen der zweite Referenz-LIDAR-Sensor und der erste Referenz-LIDAR-Sensor auf demselben Messprinzip, emittieren Laserlicht derselben Wellenlängen, und/oder emittieren Laserlicht mit derselben Polarisationsrichtung. Optional können der erste und zweite Referenz-LIDAR-Sensor einander entsprechen. Optional beruhen der erste Referenz-LIDAR-Sensor, der zweite Referenz-LIDAR-Sensor und der LIDAR-Sensor auf demselben Messprinzip, emittieren Laserlicht derselben Wellenlängen, und/oder emittieren Laserlicht mit derselben Polarisationsrichtung. Dadurch kann der Vergleich des Referenzdatensatzes mit Rohdaten eines LIDAR-Sensors weiter vereinfacht werden.
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Optional sind der Referenz-LIDAR-Sensor und der erste LIDAR-Sensor nicht im selben Fahrzeug verbaut. Insbesondere kann es sich beim Referenz-LIDAR-Sensor um einen in einem Testfahrzeug verbauten LIDAR-Sensor handeln, welcher für Testzwecke und insbesondere zur Erzeugung eines Prüfdatensatzes für die Beurteilung einer Blockage eines Referenz-LIDAR-Sensors herangezogen wird. Die mittels des Testfahrzeugs bzw. des Referenz-LIDAR-Sensors gewonnenen Erkenntnisse und insbesondere der Referenzdatensatz können sodann für die Erzeugung des Prüfdatensatzes verwendet werden, welcher sodann bei der Steuerung des ersten LIDAR-Sensors in einem anderen Fahrzeug, etwa in einem herkömmlichen Serienfahrzeug, offenbarungsgemäß benutzt werden kann.
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Nachfolgend wird eine Ausführungsform mit Bezug zu 1 und 2 beschrieben.
- 1 zeigt schematisch ein optionales Kraftfahrzeug mit einem Fahrassistenzsystem und einem LIDAR-Sensor, und
- 2 zeigt schematisch ein optionales Verfahren zur Erzeugung eines Prüfdatensatzes für die Beurteilung einer Blockage eines LIDAR-Sensors für ein Fahrassistenzsystem eines Kraftfahrzeugs.
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In 1 wird ein Kraftfahrzeug 21 gemäß einer optionalen Ausführungsform mit einem Fahrassistenzsystem 20 und einem LIDAR-Sensor 10 schematisch gezeigt. Das Kraftfahrzeug 21 weist ein Fahrassistenzsystem 20 und einen an der Peripherie des Kraftfahrzeugs 21 angeordneten, im vorliegenden Fall auf dem Time-of-Flight-Prinzip (ToF-Prinzip) arbeitenden, LIDAR-Sensor 10 auf. Der LIDAR-Sensor 10 ist angepasst, Laserlicht einer Wellenlänge von 905 nm zu emittieren. Der LIDAR-Sensor 10 weist ein Gehäuse 11 mit einem für Laserlicht permeablen Transmissionselement 12 auf. Auf diesem liegt eine Blockage 13 in Form einer Verschmutzung vor.
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Im vorliegenden, optionalen Fall umfasst der LIDAR-Sensor 10 eine (nicht gezeigte) Speichereinheit, in der ein Prüfdatensatz gemäß einer optionalen Ausführungsform enthalten ist. Das Fahrassistenzsystem 20 kann sowohl auf die Messwerte des LIDAR-Sensors 10 als auch den Prüfdatensatz zugreifen. Anstelle des LIDAR-Sensors 10 kann auch das Fahrassistenzsystem 20 mit dem Prüfdatensatz bereitgestellt werden. Alternativ kann ein Computerprogrammprodukt den Prüfdatensatz aufweisen.
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Der Prüfdatensatz umfasst eine Vielzahl von realen und virtuellen Blockageszenarien. Das Fahrassistenzsystem 20 des Kraftfahrzeugs 21 vergleicht die von dem LIDAR-Sensor 10 erhaltenen Rohdaten mit den Daten des Prüfdatensatzes, sobald eine Unregelmäßigkeit bzgl. erhaltener Transmissionsdaten festgestellt wird, optional ob ein diesbezüglich definierter Schwellenwert unterschritten wird. Anhand des Vergleichs kann das Fahrassistenzsystem 20 ressourcenschonend feststellen, ob eine Blockage 13 vorliegt und falls dies der Fall sein sollte, deren Position im Scanbereich, sowie deren Beschaffenheit bestimmen. Der Prüfdatensatz wird optional, wie in 2 nachstehend beschrieben, erhalten.
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Unter Bezug auf 2 wird ein Verfahren zur Erzeugung eines Prüfdatensatzes 1 für die Beurteilung einer Blockage 13 eines zweiten Referenz-LIDAR-Sensors für ein Fahrassistenzsystem 20 eines Kraftfahrzeugs 21 gemäß einer optionalen Ausführungsform schematisch gezeigt.
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Das Fahrassistenzsystem 20 ist dazu ausgebildet anhand der, u.a. von dem LIDAR-Sensor 10, übermittelten Daten den Fahrer des Kraftfahrzeugs 21, optional mittels Einparkhilfe, zu unterstützen und optional auch ein (teil-) automatisiertes Fahren des Kraftfahrzeugs 21 zu ermöglichen. Das automatisierte Fahren kann dabei mit oder ohne Kontrolle des Fahrers erfolgen, wobei das Fahrassistenzsystem 20 dazu ausgebildet sein kann, eine ausreichende Aufmerksamkeit des Fahrers bzgl. der Fahrsituation festzustellen und mit dem Fahrer zu interagieren, optional über eine Warnmeldung, sobald eine unzureichende Aufmerksamkeit festgestellt wird. Optional erfordert das (teil-) automatisierte Fahren eine hohe Rechenleistung, die von dem Fahrassistenzsystem 20 zur Verfügung gestellt werden muss.
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Das offenbarte optionale Verfahren weist ein virtuelles Modellieren einer virtuellen Blockage 2 eines zweiten Referenz-LIDAR-Sensors auf. Das Modellieren umfasst dabei ein Bestimmen eines Vorliegens einer realen Blockage eines ersten Referenz-LIDAR-Sensors und ein Erstellen eines Referenzdatensatzes 3, der die Blockage abbildet; Beaufschlagen eines ersten Datensatzes mit dem Referenzdatensatz 6, wobei der erste Datensatz solche Daten beinhaltet, die in einem Scanbereich des zweiten Referenz-LIDAR-Sensors ohne Blockage erfasst wurden; und Erstellen des Prüfdatensatzes 9 aus dem mit dem Referenzdatensatz beaufschlagten ersten Datensatz. Der erste Referenz-LIDAR-Sensor und der zweite Referenz-LIDAR-Sensor sind entsprechend dem LIDAR-Sensor 10 aus 1 ausgebildet. Der Referenz-LIDAR-Sensor ist dabei nicht im vorliegend dargestellten Kraftfahrzeug 21 ausgebildet. Vielmehr handelt es sich dabei um einen LIDAR-Sensor, welcher etwa in einem Testfahrzeug verbaut war oder ist, um den bzw. die Referenzdatensätze zu generieren, die sodann einen oder mehrere Prüfdatensätze generieren.
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Optional umfasst das Bestimmen eines Vorliegens einer Blockage, gemäß einem Aspekt des Bestimmens eines Vorliegens einer Blockage eines ersten Referenz-LIDAR-Sensors und Erstellen eines Referenzdatensatzes 3, zumindest eine Transmissionsmessung.
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Optional weist das Erstellen eines Referenzdatensatzes, gemäß einem weiteren Aspekt des Bestimmens eines Vorliegens einer Blockage eines ersten Referenz-LIDAR-Sensors und Erstellen eines Referenzdatensatzes 3, Folgendes auf: Bereitstellen eines zweiten Datensatzes, der solche Daten beinhaltet, die in einem Scanbereich des ersten Referenz-LIDAR-Sensors mit der Blockage erfasst wurden, und eines dritten Datensatzes 4, der solche Daten beinhaltet, die in einem Scanbereich des ersten Referenz-LIDAR-Sensors ohne die Blockage erfasst wurden, und Vergleichen des zweiten Datensatzes mit dem dritten Datensatz 5.
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Optional basieren der erste, zweite und dritte Datensatz dabei auf Reichweitenmessungen. Optional besteht der Referenzdatensatz lediglich aus Reichweiteneinschränkungen. Optional umfasst das Applizieren des Referenzdatensatzes auf den ersten Datensatz ein Manipulieren der Daten des ersten Datensatzes hinsichtlich einer virtuellen Reichweiteneinschränkung.
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Optional weist das Beaufschlagen eines ersten Datensatzes mit dem Referenzdatensatz 6 ein virtuelles Verschieben des Referenzdatensatzes auf dem LIDAR-Sensor und /oder ein virtuelles Ändern von Abmessungen der Blockage 7 des Referenzdatensatzes, und/oder ein virtuelles Ändern von Reflexionseigenschaften der Blockage 8 des Referenzdatensatzes auf.
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Optional liegt der durch das optionale Verfahren zur Erzeugung eines Prüfdatensatzes 1 für die Beurteilung einer Blockage eines LIDAR-Sensors für ein Fahrassistenzsystem eines Kraftfahrzeugs erhältliche Prüfdatensatz in Form eines Computerprogrammprodukts vor. Alternativ ist der Prüfdatensatz, in dem Fahrassistenzsystem 20 oder LIDAR-Sensor 10 ausweislich des in 1 gezeigten Kraftfahrzeugs 21 enthalten. Alternativ weist das Kraftfahrzeug 21 das Fahrassistenzsystem 20 mit dem Prüfdatensatz oder den LIDAR-Sensor 10 mit dem Prüfdatensatz auf.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Verfahren zur Erzeugung eines Prüfdatensatzes
- 2
- Verfahren zum Modellieren einer Blockage
- 3
- Bestimmen eines Vorliegens einer Blockage und Erstellen eines Referenzdatensatzes
- 4
- Bereitstellen eines zweiten Datensatzes und eines dritten Datensatzes
- 5
- Vergleichen des zweiten Datensatzes mit dem dritten Datensatz
- 6
- Beaufschlagen eines ersten Datensatzes mit dem Referenzdatensatz
- 7
- virtuelles Verschieben und/oder virtuelles Ändern von Abmessungen der Blockage
- 8
- virtuelles Ändern von Reflexionseigenschaften der Blockage
- 9
- Erstellen des Prüfdatensatzes
- 10
- LIDAR-Sensor
- 11
- Gehäuse
- 12
- Transmissionselement
- 13
- Blockage
- 20
- Fahrassistenzsystem
- 21
- Kraftfahrzeug
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- US 2022050208 A1 [0005]
- DE 112020001131 T5 [0009]
- US 2019367038 A1 [0027]
