EP3678912A1 - Offboard trajektorien für schwierige situationen - Google Patents

Offboard trajektorien für schwierige situationen

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EP3678912A1
EP3678912A1 EP18769030.0A EP18769030A EP3678912A1 EP 3678912 A1 EP3678912 A1 EP 3678912A1 EP 18769030 A EP18769030 A EP 18769030A EP 3678912 A1 EP3678912 A1 EP 3678912A1
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EP
European Patent Office
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offboard
server
trajectory
driver assistance
assistance system
Prior art date
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Pending
Application number
EP18769030.0A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Ulrich STÄHLIN
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Aumovio Autonomous Mobility Germany GmbH
Original Assignee
Continental Teves AG and Co OHG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Continental Teves AG and Co OHG filed Critical Continental Teves AG and Co OHG
Publication of EP3678912A1 publication Critical patent/EP3678912A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • B60W2556/55—External transmission of data to or from the vehicle using telemetry

Definitions

  • the invention relates to a driver assistance system for a vehicle, a vehicle having such a driver assistance system, a server for such a driver assistance system
  • autonomous driving the goal is not to have to rely on the driver or the user of the vehicle. In other words, the vehicle drives itself.
  • trajectories for the vehicle to be followed by the vehicle can be calculated. However, you can
  • Traj ektorienbetician record resp. can provide, e.g. lack of lane markings, difficult visibility conditions, dirty road or snowy road environment.
  • the trajectory for the vehicle is calculated on the basis of an environmental model of sensor data from environment sensors. If the sensor data of the environment sensors are no longer available or not in sufficient quality or quality, a sufficiently reliable calculation of the trajectory can not take place and the steering of the vehicle must be passed on to the driver or the user so that the latter controls the vehicle or the vehicle is stopped. This can lead to an unsatisfactory user experience, as it can not fully utilize partially or fully autonomous driving.
  • Driver assistance system has a control unit and a
  • the control unit for receiving data from a server.
  • the control unit is set up to calculate a trajectory for the vehicle based on sensor data and to regulate the vehicle in such a way that it follows this trajectory as closely as possible.
  • the control unit is further adapted to receive the trajectory for the vehicle in certain circumstances by a server received from
  • the control unit can calculate the trajectory for the vehicle, in particular the position and orientation of the vehicle in a lane with respect to the roadside, the opposite lane, the lane marking or the guardrail.
  • the calculated trajectory can be used to partially or possibly also fully autonomous control of the vehicle with the
  • the control unit of the driver assistance system can also be set up to always request off-board trajectories from the server so that they can replace the trajectory calculated by the control unit if necessary.
  • control unit is configured to recognize at an early stage that based on sensor data, no trajectory can be calculated and then to instruct the communication device
  • the control unit can specifically instruct the communication device to request off-board trajectories from the server.
  • the control unit can predict at an early stage that based on the sensor data of the vehicle in the near future, no calculation of the trajectory will be possible with sufficient accuracy, for example, because at a previous trip at this point problems with the calculation have occurred because the weather forecast predicts poor visibility conditions or because a construction site is on the way.
  • Early inquiries by the off-road tractors can be made to ensure that they arrive in good time so that the control unit can open This can be used to control the vehicle partially or fully autonomously.
  • the off-board traj ectorie received from the server has information about the driving angle of the vehicle, the orientation of the vehicle, relative position data of the vehicle, absolute position data of the vehicle, the route to be traveled, the vehicle's radius to be traveled Speeds or the time required for the approaching route.
  • control unit is configured to instruct the communication device to request the off-board trajectory from the server when a value for the quality of the sensor data for calculating the trajectory falls below a predefined threshold value.
  • the communication device requests offboard trajectories as soon as the the quality of the sensor data of the environmental sensors falls below a certain threshold.
  • the quality or the quality of the sensor data can be expressed in a value correlating to the quality of the sensor data. This value can then be compared to the predefined threshold.
  • the threshold can be chosen so that it can still act purely on the sensor data and there is still sufficient time to request the offboard traj ektorie from the server. In other words, then already (as a precaution) an Offboard Traj ektorie be requested at the server, if the quality of the sensor data decreases.
  • Weather conditions trigger the request of an off-board tractor ectorie by the control unit.
  • Examples of the above criteria can be: Snow on the roadside
  • Driver assistance system further comprises a navigation device.
  • the navigation device has map material, wherein the map material has an offboard Traj ektorie.
  • Control unit is set up, the offboard Traj ektorie of the map material with the offboard traj ectorie of the server.
  • control unit can
  • Navigation device or map unit Map and Positioning Unit received. This can be done either by buffering in the vehicle, especially if the same location was only recently passed, or in general, and then the validity of the trajectories can not always be ensured. Furthermore, a comparison with the server can take place, in which it is checked whether the existing off-board trajectory is still the currently valid off-board trajectory. This can be done, for example, by using a unique ID for each offboard trajectory.
  • the infrastructure data may already be provided in the map material of the driver assistance system as digital maps.
  • digital maps or “digital map data” is also understood to mean maps for advanced driver assistance systems (ADAS) without navigation.
  • ADAS advanced driver assistance systems
  • server can also be called a backend.
  • server in the context of this application rather describes a vehicle-external unit, which can provide data, in particular an off-board traj ektorie, for the previously described and subsequently described driver assistance system or can send this.
  • the communication or the data exchange with the server is wireless, preferably via WLAN, Bluetooth and / or mobile, such as UMTS, 3G, LTE, 4G or 5G.
  • the wireless transmission or the wireless reception of the offboard traj ektorie can via Bluetooth, WLAN (eg WLAN
  • the driver assistance system can send the detected sensor data of the vehicle to the server.
  • the server in "good" visibility data from the
  • the server can also send or provide data to a plurality of different driver assistance systems, in particular off-board tractors.
  • the server is set up early to recognize that a reliable calculation of the trajectory by the control unit of the
  • the server may be configured to send the offset trajectories to the server
  • Another aspect of the invention relates to methods for providing an offboard trajectory for a vehicle
  • the method comprises the steps:
  • the individual steps of the method can be carried out in parallel or sequentially. Furthermore, the order of the individual steps can be changed. Between the individual steps can also be a longer period of time.
  • Another aspect of the invention relates to a program element which, when mounted on a control unit of a
  • Another aspect of this invention relates to
  • FIG 3 shows a schematic representation of an offboard traj ectorie of the server received by the communication device according to an embodiment of the invention.
  • FIG. 5 shows a schematic representation of a vehicle with the driver assistance system and a server for the
  • the driver assistance system 10 has a control unit 11, a communication device 12 and a
  • control unit 11 is set up to calculate or determine a trajectory for a vehicle based on sensor data.
  • the communication device 12 is set up to receive and send data, in particular an offboard trajectory, from a server. Furthermore, the
  • Control unit 11 adapted to replace the calculated trajectory by the received Offboard Traj ektorie the server. Based on the trajectory or the received Offboard Traj ektorie a vehicle can be partially or fully autonomously controlled.
  • the control unit 11 may be configured to recognize early on that a trajectory can not be reliably calculated based on the sensor data with a certain probability, for example, because a previous trip has a
  • the control unit 11 can instruct the communication device 12 to request an off-board trajectory from the server.
  • the Offboard-Traj ektorie sent by the server can then be used by the control unit 11 of the driver assistance system 10 or it can replace the calculated trajectory.
  • the vehicle may continue partial or
  • the server's off-board trajectory may include information about the driving angle, the orientation, the traveling radius, the driving speeds, relative position data, absolute position data, the route to be traveled and the time of the vehicle to be used for this purpose.
  • the control unit 11 of the driver assistance system 10 may be configured to judge the quality of the sensor data from the environment sensors of the vehicle. For this purpose, a value which correlates with the quality of the data, with a predefined
  • Threshold are compared. If the value for the quality of the sensor data falls below the predefined threshold value, the control unit 11 can instruct the communication device 12 to request an off-board trajectory from the server. In other words, the control unit 11 may request from one
  • the navigation device or map device 13 of the driver assistance system 10 can digital maps for the
  • Offboard Traj ektorie on the server is adjusted, so always the current offboard Traj ektorie of the Control unit 11 of the driver assistance system is used.
  • each offboard Traj ektorie have a unique ID.
  • the ID of the off-board trajectory on the server can then be compared with the ID of the off-board trajectory from the digital map. If the two IDs differ from one another, then the off-board trajectory can be requested by server and received by the communication device 12. On the other hand, if the IDs match, then the offboard trajectory can be used from the digital maps, so that the data transfer between the server and the
  • Communication device 12 is reduced to a minimum.
  • FIG. 2 shows a schematic representation of a trajectory T calculated by a control unit of a driver assistance system. This trajectory T is replaced by a
  • Fig. 3 shows a schematic representation of an off-board Traj ektorie Tl received by the communication device.
  • the offboard Traj ektorie Tl is shown here as a dashed line and the arrow symbolizes the direction of travel of the vehicle.
  • the vehicle 20 is shown as a dashed rectangle, which moves along this offboard Traj ektorie Tl.
  • a road is shown in Fig. 3, on which the offboard Traj ektorie Tl of the server is located centrally.
  • the server can be included, among other driving angle information ⁇ .
  • FIG. 4 shows a schematic illustration of a vehicle 20 with a previously described and subsequently described
  • the driver assistance system 10 can in this case access sensor data of the environment sensors of the vehicle 20. Furthermore, the driver assistance system 10 may be configured to control the vehicle 20 partially or fully autonomously. In other words, the vehicle 20 with the vehicle
  • Driver assistance system 10 without the intervention of the driver or the user drive.
  • FIG. 5 shows a schematic representation of a vehicle 20 with a driver assistance system 10 and a server 30 (backend).
  • the server 10 is depicted as a cloud in FIG. 5 and the data exchange between the driver assistance system 10 and the server 10 is illustrated as a dashed line between the two.
  • Driver assistance system 10 may at the server 30 a
  • the server 30 then sends this requested offboard Traj ektorie to the
  • the vehicle 20 With the received Offboard-Traj ektorie control unit of the driver assistance system, the vehicle 20 partially or fully autonomously control, even if this would not be possible based on the sensor data of the environment sensors.
  • the data exchange in particular of
  • Traj ektorien bidirectional.
  • the server 30 may choose these calculated trajectories of the driver assistance system 10
  • FIG. 6 shows a flow chart for a method for

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Abstract

Die vorliegende Erfindung schlägt ein Fahrerassistenzsystem (10) für ein Fahrzeug (20) vor. Das Fahrerassistenzsystem (10) weist eine Steuereinheit (11) und eine Kommunikationseinrichtung (12), zum empfangen von Daten von einem Server (30), auf. Die Steuereinheit (11) ist dazu eingerichtet, basierend auf Sensordaten eine Trajektorie (T) für das Fahrzeug (20) zu berechnen. Ferner ist die Steuereinheit (11) dazu eingerichtet, die Trajektorie (T) für das Fahrzeug (20) durch eine von dem Server (30) empfangene Offboard-Trajektorie (T1) zu ersetzen.

Description

- Offboard Trajektorien für schwierige Situationen -
Die Erfindung betrifft ein Fahrerassistenzsystem für ein Fahrzeug, ein Fahrzeug mit einem solchen Fahrerassistenzsystem, einen Server für ein solches Fahrerassistenzsystem, ein
Verfahren zur Bereitstellung einer Offboard-Traj ektorie, ein Programmelement sowie ein computerlesbares Medium.
In der Automobilentwicklung richtet sich der Fokus zunehmend auf die Themenfelder Digitalisierung und teil- bzw. vollautonomes Fahren. Beim autonomen Fahren ist es das Ziel, möglichst nicht auf den Fahrer bzw. den Nutzer des Fahrzeugs zurückgreifen zu müssen. Mit anderen Worten fährt das Fahrzeug selbst. Für das autonome Fahren können Trajektorien für das Fahrzeug berechnet werden, welchen das Fahrzeug folgen soll. Jedoch können
Situationen existieren, in welchen die Umfeldsensoren des Fahrzeugs nicht alle relevanten Informationen zur
Traj ektorienberechnung erfassen bzw . bereitstellen können, z.B. fehlende Spurmarkierungen, schwierige Sichtbedingungen, verdreckte Fahrbahn oder verschneite Fahrbahnumgebung.
In normalen Situationen wird auf Basis eines Umfeldmodels aus Sensordaten von Umfeldsensoren die Trajektorie für das Fahrzeug berechnet. Liegen die Sensordaten der Umfeldsensoren nicht mehr bzw. nicht in ausreichender Qualität bzw. Güte vor, so kann eine hinreichend zuverlässige Berechnung der Trajektorie nicht stattfinden und das Steuern des Fahrzeugs muss an den Fahrer bzw. an den Nutzer übergeben werden, sodass dieser das Fahrzeug steuert, oder das Fahrzeug wird angehalten. Dies kann zu einem nicht zufriedenstellenden Nutzererlebnis führen, da dieser das teil- bzw. vollautonome Fahren nicht vollumfänglich nutzen kann.
Es ist die Aufgabe der Erfindung, die Sicherheit eines Fahrzeugs zu erhöhen und das teil- bzw. vollautonome Fahren zu verbessern. Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand der unabhängigen Ansprüche gelöst . Ausführungsformen und Weiterbildungen sind den abhängigen Ansprüchen, der Beschreibung und den Figuren zu entnehmen.
Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft ein
Fahrerassistenzsystem für ein Fahrzeug. Das
Fahrerassistenzsystem weist eine Steuereinheit und eine
Kommunikationseinrichtung, zum empfangen von Daten von einem Server, auf. Die Steuereinheit ist dazu eingerichtet, basierend auf Sensordaten eine Trajektorie für das Fahrzeug zu berechnen und das Fahrzeug derart zu regeln, dass es dieser Trajektorie möglichst genau folgt. Die Steuereinheit ist ferner dazu eingerichtet, die Trajektorie für das Fahrzeug unter bestimmten Umständen durch eine von dem Server empfangene
Offboard-Traj ektorie zu ersetzen, die dann anstelle der selber berechneten Trajektorie verwendet wird. Die Steuereinheit kann dazu eingerichtet sein, die Trajektorie für das Fahrzeug basierend auf Sensordaten von Umfeldsensoren und gegebenenfalls weiteren Fahrzeugsensordaten zu berechnen. Die Umfeldsensoren können hierbei beispielsweise Radar-, Lidar-, Ultraschall-Sensoren, ein Laserscanner oder auch eine Kamera umfassen. Somit können die Sensordaten Bilddaten, Abstandsdaten oder Relativgeschwindigkeiten aufweisen. Durch diese
Sensordaten bzw. Informationen der Umfeldsensoren kann die Steuereinheit die Trajektorie für das Fahrzeug berechnen, insbesondere die Position und die Ausrichtung des Fahrzeugs in einer Fahrspur in Bezug auf den Straßenrand, die Gegenfahrbahn, die Fahrbahnmarkierung oder die Leitplanke. Die berechnete Trajektorie kann zur teil- oder gegebenenfalls auch zur vollautonomen Steuerung des Fahrzeugs mit dem
Fahrerassistenzsystem dienen. Des Weiteren kann die Steuereinheit die berechnete Trajektorie durch eine
Offboard-Traj ektorie von einem Server ersetzen. Typischerweise ersetzt die Steuereinheit spätestens dann die berechnete Trajektorie durch die Offboard-Traj ektorie, wenn die Sensordaten nicht mehr in ausreichender Qualität bzw. Güte vorliegen oder wenn die Umfeldsensoren keine Sensordaten mehr liefern, sodass eine zuverlässige Berechnung der Trajektorie, basierend auf den Sensordaten, nicht möglich ist. Somit kann die teil- bzw. autonome Steuerung des Fahrzeugs aufrechterhalten werden, selbst wenn dies aufgrund der Sensordaten nicht mehr verlässlich möglich wäre .
Mit anderen Worten bietet es sich an, rechtzeitig vor solchen Situationen, in denen die Umfeldsensoren nicht mehr alle notwendigen Sensordaten liefern können, beim Server anzufragen, ob eine Offboard-Traj ektorie für diese Bereiche vorliegt oder vorhanden ist. Anschließend kann diese vom Server an die Kommunikationseinrichtung des Fahrerassistenzsystems des Fahrzeugs gesendet bzw. übermittelt werden. Die Steuereinheit kann diese Offboard-Traj ektorie verwenden und das Fahrzeug nach dieser steuern, auch ohne Sensordaten der Umfeldsensoren. Das Umfeldmodel bzw. die Umfeldsensoren liefern dann Informationen über „Crashobjekte", beispielsweise ein vorausfahrendes
Fahrzeug, aber nicht mehr die Sensordaten bzw. die Informationen für die Trajektorie bzw. die Bahnplanung des Fahrzeugs.
Die Steuereinheit des Fahrerassistenzsystems kann ferner dazu eingerichtet sein, stets Offboard-Traj ektorien bei dem Server anzufragen, damit diese bei Bedarf die von der Steuereinheit berechnete Trajektorie ersetzen kann. Somit kann die
Ausfallwahrscheinlichkeit für das Fahrerassistenzsystem minimiert werden, da stets eine passende Offboard-Traj ektorie vorgehalten wird und vorhanden ist. Somit kann unvorhersehbaren Problemen oder Schwierigkeiten bei der Berechnung der Trajektorie begegnet werden, sowie der kurzfriste Ausfall von Umfeldsensoren kompensiert werden.
Die Trajektorie bzw. Bahnkurve beschreibt einen Sollfahrweg für das Fahrzeug. Diese Trajektorie kann bestimmte Wegpunkte zu bestimmten Zeitpunkten mit einer bestimmten Fahrzeugausrichtung und -position enthalten. Das Fahrzeug bzw. die Fahrsysteme des Fahrzeugs versuchen wiederum die (vorgegebene) Trajektorie so gut wie möglich nachzufahren, beispielsweise durch Anpassung des Lenkwinkels, durch Bremseneingriffe oder durch beschleunigen des Fahrzeugs. Typischerweise wird die Trajektorie für das Fahrzeug fahrspurspezifisch ausgeführt. Mit anderen Worten sollte die Trajektorie für das Fahrzeug mittig in einer Fahrspur liegen und diese nicht verlassen, außer ein Spurwechsel ist gewünscht.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist die Steuereinheit dazu eingerichtet, frühzeitig zu erkennen, dass basierend auf Sensordaten keine Trajektorie berechenbar ist und anschließend die Kommunikationseinrichtung anzuleiten, eine
Offboard-Traj ektorie von dem Server anzufragen, zu empfangen und die Trajektorie des Fahrzeugs durch die empfangenen
Offboard-Traj ektorie zu ersetzen.
Die Steuereinheit kann die Kommunikationseinrichtung gezielt anleiten, Offboard-Traj ektorien von dem Server anzufragen. Hierfür kann die Steuereinheit frühzeitig vorhersagen, dass basierend auf den Sensordaten des Fahrzeugs in naher Zukunft keine Berechnung der Trajektorie mit hinreichender Genauigkeit möglich sein wird, beispielsweise da bei einer vorherigen Fahrt an dieser Stelle Probleme mit der Berechnung aufgetreten sind, weil der Wetterbericht schlechte Sichtbedingungen vorhersagt oder weil eine Baustelle auf dem Weg liegt. Durch das frühzeitige Anfragen der Offboard-Traj ektorie kann sichergestellt werden, dass diese rechtzeitig vorliegt, sodass die Steuereinheit auf diese zurückgreifen kann, um das Fahrzeug teil- bzw. vollautonom zu steuern.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist die vom Server empfangene Offboard-Traj ektorie Informationen über den Fahrwinkel des Fahrzeugs, die Orientierung des Fahrzeugs, relative Positionsdaten des Fahrzeugs, absolute Positionsdaten des Fahrzeugs, die zu fahrende Strecke, zu fahrende Radien des Fahrzeugs, zu fahrende Geschwindigkeiten oder die für die zufahrende Strecke benötigte Zeit auf.
Die Information der Offboard-Traj ektorien können beispielsweise durch eine Referenzfahrt erzeugt werden. Alternativ oder zusätzlich kann das Fahrzeug mit dem Fahrerassistenzsystem seine Trajektorien dem Server als Offboard-Traj ektorie zur Verfügung stellen .
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist die Steuereinheit dazu eingerichtet, die Kommunikationseinrichtung anzuleiten, die Offboard-Traj ektorie von dem Server anzufragen, wenn ein Wert für die Qualität der Sensordaten zum Berechnen der Trajektorie einen vordefinierten Schwellwert unterschreitet.
Es kann vorgesehen sein, dass von der Kommunikationseinrichtung Offboard-Traj ektorien angefragt werden, sobald die Qualität bzw . die Güte der Sensordaten der Umfeldsensoren einen gewissen Schwellwert unterschreitet. Die Qualität bzw. die Güte der Sensordaten kann in einem zur Qualität der Sensordaten korrelierenden Wert ausgedrückt werden. Dieser Wert kann anschließend mit dem vordefinierten Schwellwert verglichen werden. Dabei kann der Schwellwert so gewählt werden, dass immer noch rein auf den Sensordaten agiert werden kann und noch ausreichend Zeit ist, die Offboard-Traj ektorie von dem Server anzufragen. Mit andere Worten kann bereits dann (vorsichtshalber) eine Offboard-Traj ektorie beim Server angefragt werden, wenn die Qualität der Sensordaten abnimmt.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist die Steuereinheit dazu eingerichtet, die Kommunikationseinrichtung anzuleiten, die Offboard-Traj ektorie von dem Server anzufragen, wenn externe Einflussfaktoren auf eine reduzierte Qualität der Sensordaten schließen lassen. Es kann vorgesehen sein, dass Offboard-Traj ektorien durch die Steuereinheit angefragt werden, sobald, beispielsweise durch die Umfeldsensoren des Fahrzeugs, Kriterien erkannt werden, die darauf schließen lassen, dass die Qualität bzw. die Güte der Sensordaten nicht ausreichen könnten, eine Trajektorie für ein Fahrzeug zu berechnen. Ferner können auch bestimmte
Witterungsbedingungen die Anfrage einer Offboard-Traj ektorie durch die Steuereinheit triggern. Beispiele für die oben genannten Kriterien können sein: Schnee am Straßenrand
(Fahrbahnmarkierungen können bedeckt sein) , tief stehende Sonne (schwierige Bedingungen für Kameras, wenn in Richtung der Sonne gefahren wird) , Baustellen (Potentielle Verdreckung) , ländliche Region während Erntezeit (erhöhtes Potential für Verdreckung) , Hagel, Nebel oder (stark) Regen, z.B. wenn dies der Wetterbericht ankündigt, eine entsprechende Uhrzeit bzw. ein entsprechendes Datum, wenn der Scheibenwischer auf der höchsten Stufe ist oder wenn die Nebelscheinwerfer bzw. die Nebelschlussleuchte aktiv ist .
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung weist das
Fahrerassistenzsystem ferner eine Navigationseinrichtung auf. Die Navigationseinrichtung weist Kartenmaterial auf, wobei das Kartenmaterial eine Offboard-Traj ektorie aufweist. Die
Steuereinheit ist dazu eingerichtet, die Offboard-Traj ektorie des Kartenmaterials mit der Offboard-Traj ektorie des Servers abzugleichen .
Alternativ oder zusätzlich kann die Steuereinheit die
Offboard-Traj ektorie auch durch das Kartenmaterial einer
Navigationseinrichtung bzw. Karteneinheit (Map and Positioning Unit) erhalten. Dies kann entweder durch Pufferung im Fahrzeug geschehen, vor allem, falls dieselbe Stelle erst vor kurzem durchfahren wurde, oder allgemein, wobei dann die Gültigkeit der Trajektorien nicht immer sichergestellt werden kann. Ferner kann ein Abgleich mit dem Server stattfinden, in welchem geprüft wird, ob die vorhandene Offboard-Traj ektorie noch die aktuell gültige Offboard-Traj ektorie ist. Dies kann beispielsweise durch die Verwendung eine eindeutigen ID für jede Offboard-Traj ektorie geschehen. Hierdurch kann sichergestellt werden, dass immer die aktuell gültige Offboard-Traj ektorie verwendet wird, aber nur dann Daten zwischen dem Fahrerassistenzsystem und dem Server übertragen werden, wenn eine neue Offboard-Traj ektorie für das Fahrerassistenzsystem benötigt wird, also wenn die ID der Offboard-Traj ektorie der Navigationseinrichtung nicht mit der ID der Offboard-Traj ektorie des Servers übereinstimmt.
Alternativ oder zusätzlich können die Infrastrukturdaten bereits in dem Kartenmaterial des Fahrerassistenzsystems als digitale Karten vorgesehen sein. Unter dem Begriff „digitale Karten" oder „digitale Kartendaten" sind auch Karten für fortschrittliche Fahrerassistenzsysteme (ADAS, Advanced Driver Assistance System) zu verstehen, ohne dass eine Navigation stattfindet. Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft einen Server für ein vorhergehend und nachfolgend beschriebenes
Fahrerassistenzsystem. Es sei angemerkt, dass der Server auch als Backend bezeichnet werden kann. Ferner können auch mehrere Server zu einem Server zusammengeschlossen werden. Der Begriff Server im Rahmen dieser Anmeldung beschreibt vielmehr eine fahrzeugexterne Einheit, welche Daten, insbesondere eine Offboard-Traj ektorie, für das vorhergehend und nachfolgend beschriebene Fahrerassistenzsystem bereitstellen kann oder diesem senden kann.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung erfolgt die Kommunikation bzw. der Datenaustausch mit dem Server drahtlos, vorzugsweise über WLAN, Bluetooth und/oder Mobilfunk, wie beispielsweise UMTS, 3G, LTE, 4G oder 5G.
Die drahtlose Übertragung bzw. der drahtlose Empfang der Offboard-Traj ektorie kann per Bluetooth, WLAN (z. B. WLAN
802.11a/b/g/n/ac oder WLAN 802.1 lp) , ZigBee oder WiMax oder aber auch zellulärer Funksysteme wie GPRS, UMTS, 3G, 4G, 5G oder LTE erfolgen. Es ist auch die Verwendung anderer
Übertragungsprotokolle möglich. Die genannten Protokolle bieten den Vorteil der bereits erfolgten Standardisierung.
Es sei angemerkt, dass auch ein bidirektionaler Datenaustausch zwischen der Kommunikationseinrichtung des
Fahrerassistenzsystems und dem Server möglich ist. Hierdurch kann das Fahrerassistenzsystem die erfassten Sensordaten des Fahrzeugs an den Server senden. Insbesondere kann so der Server bei „guten" Sichtverhältnissen Daten von dem
Fahrerassistenzsystem erhalten und bei „schlechten"
Sichtverhältnissen diese gesammelten Daten wieder an das Fahrerassistenzsystem senden. Es sei angemerkt, dass der Server auch an mehrere unterschiedliche Fahrerassistenzsysteme Daten, insbesondere Offboard-Traj ektorien, senden bzw. bereitstellen kann . Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist der Server dazu eingerichtet, frühzeitig zu erkennen, dass eine zuverlässige Berechnung der Trajektorie durch die Steuereinheit des
Fahrerassistenzsystems basierend auf Sensordaten wahrscheinlich nicht möglich sein wird, und anschließend der
Kommunikationseinrichtung des Fahrerassistenzsystems die Offboard-Traj ektorie zu zusenden.
Auf dem Server können kritische geographische Bereiche hinterlegt sind, in welchen typischerweise
Offboard-Traj ektorien bereitzustellen sein. Die Bereiche, in welchen die Umfeldsensoren der Fahrzeuge Probleme haben, können durch die Anzahl der Anfragen von Offboard-Traj ektorien durch die Steuereinheit des Fahrerassistenzsystems identifizieren werden. Beispielsweise kann es sein, dass eine bestimmte
Straßenkonstellation bei vielen verschiedenen
Fahrerassistenzsystemen wiederholt zu Problem führt, sodass diese eine Offboard-Traj ektorie für diesen Bereich bei dem Server wiederholt anfragen. Hierdurch kann der Server diesen Bereich (gehäufte Offboard-Traj ektorien Anfragen) als einen kritischen Bereich identifizieren. Die Offboard-Traj ektorien in dem identifizierten kritischen Bereich kann der Server präventiv bzw. vorsorglich an die Kommunikationsvorrichtungen der
Fahrerassistenzsysteme senden. Somit steht die passende
Offboard-Traj ektorie der Steuereinheit des
Fahrerassistenzsystems zur Verfügung, ohne dass die
Kommunikationseinrichtung des Fahrerassistenzsystems selbst anfragen muss. Mit anderen Worten kann der Server eingerichtet sein, den Versand der Offset-Traj ektorien an das
Fahrerassistenzsystem zu triggern, wenn dieser eine zukünftige Anfrage von einer Offboard-Traj ektorie durch die
Kommunikationseinrichtung des Fahrerassistenzsystems für wahrscheinlich hält. Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Fahrzeug mit einer vorhergehend und nachfolgend beschriebenen
Winkelbestimmungseinrichtung . Bei dem Fahrzeug handelt es sich beispielsweise um ein
Kraftfahrzeug, wie Auto, Bus oder Lastkraftwagen, oder aber auch um ein Schiff, ein Luftfahrzeug, wie Helikopter oder Flugzeug.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft Verfahren zum Bereitstellen einer Offboard-Traj ektorie für ein
Fahrerassistenzsystem. Das Verfahren weist die Schritte auf:
- Berechnen, basierend auf Sensordaten, einer Trajektorie durch eine Steuereinheit;
- Empfangen einer Offboard-Traj ektorie von einem Server durch eine Kommunikationseinrichtung;
- Ersetzen der Trajektorie durch die empfangene
Offboard-Traj ektorie des Servers.
Die einzelnen Schritte des Verfahrens können parallel oder sequentiell ausgeführt werden. Ferner kann die Reihenfolge der einzelnen Schritte geändert werden. Zwischen den einzelnen Schritten kann auch eine längere Zeitspanne liegen.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Programmelement, das, wenn es auf einer Steuereinheit eines
Fahrerassistenzsystems ausgeführt wird, das
Fahrerassistenzsystem anleitet, das oben und im Folgenden beschriebene Verfahren auszuführen. Ein weiterer Aspekt dieser Erfindung betrifft ein
computerlesbares Medium, auf dem ein Programmelement gespeichert ist, welches die Steuereinheit eines Fahrerassistenzsystems anleitet, das oben und im Folgenden beschriebene Verfahren aus zuführen . Weitere Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele und der Figuren.
Die Figuren sind schematisch und nicht maßstabsgetreu. Sind in der nachfolgenden Beschreibung der Figuren gleiche Bezugszeichen angegeben, so bezeichnen diese gleiche oder ähnliche Elemente. Fig. 1 zeigt ein Blockdiagramm für ein Fahrerassistenzsystem gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
Fig. 2 zeigt eine schematische Darstellung einer berechneten Trajektorie der Steuereinrichtung des Fahrerassistenzsystems gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
Fig. 3 zeigt eine schematische Darstellung einer durch die Kommunikationseinrichtung empfangenen Offboard-Traj ektorie des Servers gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
Fig. 4 zeigt ein Fahrzeug mit dem Fahrerassistenzsystem gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
Fig. 5 zeigt eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs mit dem Fahrerassistenzsystem sowie einen Server für das
Fahrerassistenzsystem gemäß einer Ausführungsform der
Erfindung .
Fig. 6 zeigt ein Flussdiagramm für ein Verfahren zur
Bereitstellung von Offboard-Traj ektorien gemäß einer
Ausführungsform der Erfindung.
Fig. 1 zeigt ein Blockschaltbild eines Fahrerassistenzsystems 10. Das Fahrerassistenzsystem 10 weist eine Steuereinheit 11, eine Kommunikationseinrichtung 12 und eine
Navigationseinrichtung bzw. Karteneinrichtung 13 auf. Die Steuereinheit 11 ist hierbei dazu eingerichtet basierend auf Sensordaten eine Trajektorie für ein Fahrzeug zu berechnen bzw. zu bestimmen. Die Kommunikationseinrichtung 12 ist dazu eingerichtet Daten, insbesondere eine Offboard-Traj ektorie, von einem Server zu empfangen und zu senden. Ferner ist die
Steuereinheit 11 dazu eingerichtet die berechnete Trajektorie durch die empfangenen Offboard-Traj ektorie des Servers zu ersetzen. Basierend auf der Trajektorie bzw. der empfangenen Offboard-Traj ektorie kann ein Fahrzeug teil- bzw. vollautonom gesteuert werden.
Die Steuereinheit 11 kann dazu eingerichtet sein, frühzeitig zu erkennen, dass eine Traj ektorie basierend auf den Sensordaten mit einer gewissen Wahrscheinlichkeit nicht zuverlässig berechenbar ist, beispielsweise, weil bei einer früheren Fahrt eine
Berechnung der Trajektorie nicht möglich war oder die
Wetterbedingungen schlechter sind. Wurde dies festgestellt, kann die Steuereinheit 11 die Kommunikationseinrichtung 12 anleiten eine Offboard-Traj ektorie bei dem Server anzufragen. Die durch den Server gesendete Offboard-Traj ektorie kann anschließend durch die Steuereinheit 11 des Fahrerassistenzsystems 10 verwendet werden bzw. kann diese die berechnete Trajektorie ersetzen. Somit kann das Fahrzeug weiterhin teil- bzw.
vollautonom Fahren, auch wenn dies basierend auf den Sensordaten der Umfeldsensoren nicht möglich wäre. Die Offboard-Traj ektorie des Servers kann hierbei Informationen über den Fahrwinkel, die Orientierung, zu fahrende Radien, zu fahrende Geschwindigkeiten, relative Positionsdaten, absolute Positionsdaten, die zu fahrende Strecke und die hierfür zu benötigende Zeit des Fahrzeugs umfassen. Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann die Steuereinheit 11 des Fahrerassistenzsystems 10 dazu eingerichtet sein, die Qualität der Sensordaten von den Umfeldsensoren des Fahrzeugs zu beurteilen. Hierfür kann ein Wert, welche mit der Qualität der Daten korreliert, mit einem vordefinierten
Schwellwert verglichen werden. Unterschreitet der Wert für die Qualität der Sensordaten den vordefinierten Schwellwert, so kann die Steuereinheit 11 die Kommunikationseinrichtung 12 anleiten eine Offboard-Traj ektorie bei dem Server anzufragen. Mit anderen Worten kann die Steuereinheit 11 eine Anfrage von einer
Offboard-Traj ektorie basierend auf der Qualität der Sensordaten triggern bzw. auslösen.
Alternativ oder zusätzlich kann die Steuereinheit 11 die Kommunikationseinrichtung 12 anleiten, die Offboard-Traj ektorie beim Server anzufragen, wenn externe Einflussfaktoren, wie beispielsweise Wetterbedingungen, wie Schnee, Regel, Nebel oder Hagel, auf eine reduzierte Qualität der Sensordaten schließen lassen. Mit anderen Worten triggert die Steuereinheit 11 eine Anfrage von Offboard-Traj ektorien, wenn schlechte
Umweltbedingungen zu erwarten sind, welche sich negativ auf die Sensordaten auswirken können.
Die Navigationseinrichtung bzw. Karteneinrichtung 13 des Fahrerassistenzsystems 10 kann digitale Karten für die
Navigation des Fahrzeugs bzw. Fahrerassistenzsysteme aufweisen. In diesen digitalen Karten kann ebenfalls eine
Offboard-Traj ektorie gespeichert sein. Diese
Offboard-Traj ektorie kann von der Steuereinheit 11 verwendet werden, um die berechnete Trajektorie der Steuereinheit 11 zu ersetzen. Ferner kann vorgesehen sein, dass die in der digitalen Karte gespeicherte Offboard-Traj ektorie mit der
Offboard-Traj ektorie auf dem Server abgeglichen wird, sodass stets die aktuell gültige Offboard-Traj ektorie von der Steuereinheit 11 des Fahrerassistenzsystems verwendet wird. Hierfür kann beispielsweise jede Offboard-Traj ektorie eine eindeutige ID aufweisen. Die ID der Offboard-Traj ektorie auf dem Server kann anschließend mit der ID der Offboard-Traj ektorie aus dem digitalen Karten abgeglichen werden. Unterscheiden sich die beiden IDs voneinander, so kann die Offboard-Traj ektorie von Server angefragt und von der Kommunikationseinrichtung 12 empfangen werden. Stimmen hingegen die IDs überein, so kann die Offboard-Traj ektorie aus den digitalen Karten verwendet werden, so dass der Datentransfer zwischen dem Server und der
Kommunikationseinrichtung 12 auf ein Minimum reduziert wird.
Fig. 2 zeigt eine schematische Darstellung einer Trajektorie T, die von einer Steuereinheit eines Fahrerassistenzsystems berechnet wurde. Diese Trajektorie T wird durch eine
durchgezogene Linie mit einem Pfeil, welcher die Fahrtrichtung symbolisiert, in Fig. 2 dargestellt. Typischerweise befindet sich die berechnete Trajektorie T in der Mitte einer Fahrspur. In Fig. 2 sind zwei Fahrspuren dargestellt, welche durch den Mittelstreifen (gestrichelte Linie) getrennt sind. Ferner ist in Figur 2 ein Spurwechsel des Fahrzeugs dargestellt.
Fig. 3 zeigt eine schematische Darstellung einer durch die Kommunikationsvorrichtung empfangenen Offboard-Traj ektorie Tl. Die Offboard-Traj ektorie Tl wird hierbei als eine gestrichelte Linie dargestellt und der Pfeil symbolisiert die Fahrtrichtung des Fahrzeugs. Das Fahrzeug 20 wird als gestricheltes Rechteckt dargestellt, welches sich entlang dieser Offboard-Traj ektorie Tl bewegt. Ferner ist in Fig. 3 eine Straße dargestellt, auf welcher mittig die Offboard-Traj ektorie Tl des Servers liegt. In der Offboard-Traj ektorie Tl des Servers können unter anderem Fahrwinkelinformationen φ enthalten sein. Ferner können in der Offboard-Traj ektorie Tl Informationen zu Strecken, Wegpunkten, relative oder absolute Positionen, zu fahrende Geschwindigkeiten, Radien oder Zeitpunkten enthalten sein. Ferner ist in Fig. 3 ein Fahrzeug mit dem durchgezogenen Rechteck dargestellt, was eine fehlerhafte Positionierung durch die Sensordaten der Umfeldsensoren des Fahrzeugs symbolisiert. Diese fehlerhafte Positionierung des Fahrzeugs erfordert die Anfrage von einer Offboard-Traj ektorie Tl, damit das Fahrzeug 20 teil- bzw. vollautonom fahren kann.
Fig. 4 zeigt eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs 20 mit einem vorhergehend und nachfolgend beschriebenen
Fahrerassistenzsystem 10. Das Fahrerassistenzsystem 10 kann hierbei auf Sensordaten der Umfeldsensoren des Fahrzeugs 20 zugreifen. Ferner kann das Fahrerassistenzsystem 10 dazu eingerichtet sein, das Fahrzeug 20 teil- bzw. vollautonom zu steuern. Mit anderen Worten kann das Fahrzeug 20 mit dem
Fahrerassistenzsystem 10 ohne das Zutun des Fahrers bzw. des Nutzers fahren.
Fig. 5 zeigt eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs 20 mit einem Fahrerassistenzsystem 10 und einen Server 30 (Backend). Der Server 10 ist in Fig. 5 als eine Wolke dargestellt und der Datenaustausch zwischen dem Fahrerassistenzsystem 10 und dem Server 10 ist als eine gestrichelte Linie zwischen diesen beiden veranschaulicht. Die Kommunikationseinrichtung des
Fahrerassistenzsystems 10 kann bei dem Server 30 eine
Offboard-Traj ektorie anfragen. Der Server 30 sendet daraufhin diese angeforderte Offboard-Traj ektorie an die
Kommunikationseinrichtung des Fahrerassistenzsystems 10. Mit der empfangenen Offboard-Traj ektorie kann die Steuereinheit des Fahrerassistenzsystems das Fahrzeug 20 teil- bzw. vollautonom steuern, auch wenn dies basierend auf den Sensordaten der Umfeldsensoren nicht möglich wäre. Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung kann der Datenaustausch, insbesondere von
Traj ektorien, bidirektional erfolgen. Mit andern Worten kann das Fahrerassistenzsystem 10 die berechneten Trajektorien an den Server 30 senden. Der Server 30 wiederum kann diese berechneten Trajektorien des Fahrerassistenzsystems 10 anderen
Verkehrsteilnehmern als Offboard-Traj ektorie senden bzw. zur Verfügung stellen.
Fig. 6 zeigt ein Flussdiagramm für ein Verfahren zur
Bereitstellung einer Offboard-Traj ektorie für ein
Fahrerassistenzsystem. In einem ersten Schritt Sl kann eine Steuereinheit eines Fahrerassistenzsystems, basierend auf Sensordaten, eine Trajektorie für ein Fahrzeug berechnen. In einem Schritt S2 kann eine Kommunikationseinrichtung des Fahrerassistenzsystems eine Offboard-Traj ektorie von einem Server empfangen. In einem abschließenden Schritt S3 kann die Steuereinheit des Fahrerassistenzsystems die Trajektorie durch von der Kommunikationseinrichtung empfangenen
Offboard-Traj ektorie ersetzen.

Claims

Patentansprüche :
1. Fahrerassistenzsystem (10) für ein Fahrzeug (20), aufweisend :
eine Steuereinheit (11); und
eine Kommunikationseinrichtung (12), zum empfangen von Daten von einem Server (30),
wobei die Steuereinheit (11) dazu eingerichtet ist, basierend auf Sensordaten eine Trajektorie (T) für das Fahrzeug (20) zu berechnen,
wobei die Steuereinheit (11) dazu eingerichtet ist, die Trajektorie (T) für das Fahrzeug (20) durch eine von dem Server (30) empfangene Offboard-Traj ektorie (Tl) zu ersetzen.
2. Fahrerassistenzsystem (10) gemäß Anspruch 1,
wobei die Steuereinheit (11) dazu eingerichtet ist, frühzeitig zu erkennen, dass basierend auf Sensordaten zukünftig keine Trajektorie (T) mit hinreichender Zuverlässigkeit berechenbar ist und anschließend die Kommunikationseinrichtung (12) anzuleiten, eine Offboard-Traj ektorie (Tl) von dem Server (30) anzufragen, zu empfangen und die Trajektorie (T) des Fahrzeugs (20) durch die empfangenen Offboard-Traj ektorie (Tl) zu ersetzen.
3. Fahrerassistenzsystem (10) gemäß Anspruch 1 oder 2,
wobei die vom Server (30) empfangene Offboard-Traj ektorie (Tl) Informationen über den Fahrwinkel des Fahrzeugs (20), die Orientierung des Fahrzeugs (20), relative Positionsdaten des Fahrzeugs (20), absolute Positionsdaten des Fahrzeugs (20), die zu fahrende Strecke, Radien, zu fahrende Geschwindigkeiten oder die für die zufahrende Strecke benötigte Zeit aufweist.
4. Fahrerassistenzsystem (10) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Steuereinheit (11) dazu eingerichtet ist, die Kommunikationseinrichtung (12) anzuleiten, die
Offboard-Traj ektorie (Tl) von dem Server (30) anzufragen, wenn ein Wert für die Qualität der Sensordaten zum Berechnen der Trajektorie (T) einen vordefinierten Schwellwert
unterschreitet .
5. Fahrerassistenzsystem (10) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche,
wobei die Steuereinheit (11) dazu eingerichtet ist, die
Kommunikationseinrichtung (12) anzuleiten, die
Offboard-Traj ektorie (Tl) von dem Server (30) anzufragen, wenn externe Einflussfaktoren auf eine reduzierte Qualität der Sensordaten schließen lassen.
6. Fahrerassistenzsystem (10) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner eine Navigationseinrichtung bzw.
Karteneinrichtung (13) aufweisend,
wobei die Navigationseinrichtung bzw. Karteneinrichtung (13) Kartenmaterial aufweist,
wobei das Kartenmaterial eine Offboard-Traj ektorie (Tl) aufweist,
wobei die Steuereinheit (11) dazu eingerichtet ist, die Offboard-Traj ektorie (Tl) des Kartenmaterials mit der
Offboard-Traj ektorie (Tl) des Servers abzugleichen.
7. Fahrzeug (20) mit einem Fahrerassistenzsystem (10) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche.
8. Server (30) für ein Fahrerassistenzsystem (10) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6.
9. Server (30) gemäß Anspruch 8, wobei der Server (30) dazu eingerichtet ist, frühzeitig zu erkennen, dass eine Berechnung der Trajektorie (T) durch die Steuereinheit (11) des Fahrerassistenzsystems (10) basierend auf Sensordaten nicht möglich sein wird, und anschließend der Kommunikationseinrichtung (12) des Fahrerassistenzsystems (10) die Offboard-Traj ektorie (Tl) zu zusenden.
10. Verfahren zum Bereitstellen einer Offboard-Traj ektorie (Tl) für ein Fahrerassistenzsystem (10), die Schritte
aufweisend:
- Berechnen (Sl), basierend auf Sensordaten, einer
Trajektorie (T) durch eine Steuereinheit (11);
- Empfangen (S2) einer Offboard-Traj ektorie (Tl) von einem Server (30) durch eine Kommunikationseinrichtung (12);
- Ersetzen (S3) der Trajektorie (T) durch die empfangene
Offboard-Traj ektorie (Tl) des Servers (30).
11. Programmelement, das, wenn es auf einer Steuereinheit (11) eines Fahrerassistenzsystems (10) wird, das
Fahrerassistenzsystem (10) anleitet, das Verfahren gemäß Anspruch 10 durchzuführen.
12. Computerlesbares Medium, auf dem ein Programmelement gemäß Anspruch 11 gespeichert ist.
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