WO2014195047A1 - Belegungskarte für ein fahrzeug - Google Patents

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WO2014195047A1
WO2014195047A1 PCT/EP2014/057033 EP2014057033W WO2014195047A1 WO 2014195047 A1 WO2014195047 A1 WO 2014195047A1 EP 2014057033 W EP2014057033 W EP 2014057033W WO 2014195047 A1 WO2014195047 A1 WO 2014195047A1
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cells
occupancy card
card
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PCT/EP2014/057033
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Oliver Pink
Carsten Hasberg
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Robert Bosch Gmbh
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Definitions

  • the invention relates to an occupancy card for a vehicle. Furthermore, the invention relates to a method for providing an occupancy map for a vehicle.
  • An essential task of said occupancy card is to describe the vehicle environment. Based on this description, the vehicle behavior is planned, whereby the vehicle can react, for example, appropriately to other road users.
  • the representation of the environment is possible in different coordinate systems, known is a representation in Cartesian coordinates or in polar coordinates. Disclosure of the invention
  • the object is achieved according to a first aspect with an occupancy map for a vehicle, comprising a plurality of grid-like arranged cells.
  • the occupancy card is characterized in that the cells of the occupancy card in
  • this provides an information-optimized representation of the occupancy card in which only those information items are calculated that are actually required. Under certain circumstances, a computational effort can even be reduced compared to conventional occupancy maps.
  • a vehicle is thus provided with data in a form which is better adapted to the respective driving situation.
  • the object is achieved according to a second aspect with a method for providing an occupancy map for a vehicle comprising the steps:
  • the cells of the occupancy map are arranged in one of the following coordinate systems: Cartesian coordinates, polar coordinates.
  • Cartesian coordinates for example, an imaging behavior of the sensors (for example by means of polar coordinates) can be better adapted to the coordinate system used.
  • a calculation of the cells in Cartesian coordinates is advantageous to carry out with little effort.
  • a further preferred embodiment of the occupancy card according to the invention is characterized in that areas of the cells are small in a near area of the vehicle and large in a long range of the vehicle are. In this way, the cell sizes are better adapted to driving situations at higher speeds.
  • Another preferred embodiment of the occupancy card is characterized in that the cells are adapted to the speed depending on a speed of the vehicle. Advantageously results in this way a best possible adapted to the particular concrete driving situation embodiment of the occupancy card.
  • a further preferred embodiment of the occupancy card according to the invention is characterized in that the cells are formed at a high speed of the vehicle substantially in the direction of travel long and narrow and at low speed of the vehicle substantially in the direction of travel short and wide. This advantageously results in an embodiment of the cells which is optimally adapted to a real driving situation.
  • a further preferred embodiment of the occupancy card according to the invention is characterized in that areas of the cells are made large at a high speed of the vehicle, and small at a low speed of the vehicle.
  • an information requirement is thereby adapted to the driving situation depending on the driving situation, whereby it is taken into account that an information requirement from the occupancy map depends on the current speed situation of the vehicle.
  • a further preferred embodiment of the occupancy card according to the invention provides that the cells are adapted to mobile maneuvers of the vehicle. In this way, a utility value of the occupancy card can be considerably increased since unnecessary information in the form of environmental data is not even recorded or generated at all.
  • a further preferred embodiment of the occupancy card according to the invention is characterized in that the cells are adapted to a road course for the vehicle. Due to the fact that a driving situation is also determined by a road course, the occupancy card is characterized advantageously provided in a manner in which the vehicle can make the best use of the occupancy card.
  • a further preferred embodiment of the occupancy card according to the invention is characterized in that a number of cells of the occupancy card is constant.
  • a further preferred embodiment of the occupancy card according to the invention is characterized in that the occupancy card has a high cell density in regions of interest dependent on the driving situation. As a result, a data offer of the occupancy card is focused on the areas in which there is an increased need for information due to the specific driving situation.
  • An advantageous development of the method according to the invention provides that determination of a detection characteristic for a sensor device of the vehicle from the occupancy map is performed. This can be done in one
  • FIG. 1 shows a vehicle with a detection device for determining the occupancy map according to the invention
  • FIG. 2a shows a conventional occupancy map for a vehicle in Cartesian coordinates
  • FIG. 2b shows an embodiment of an occupancy map according to the invention for a vehicle in Cartesian coordinates
  • 3a shows a conventional occupancy map for a vehicle in polar coordinates
  • 3b shows a further embodiment of the occupancy map according to the invention for a vehicle in polar coordinates
  • FIG. 4 shows a further embodiment of the occupancy map according to the invention for a vehicle in Cartesian coordinates
  • FIG. 5 shows a further embodiment of the occupancy card for a vehicle according to the invention.
  • FIG. 6 shows a further embodiment of the occupancy card for a vehicle according to the invention.
  • Fig. 7 is a schematic representation of a sequence of an embodiment of the method according to the invention.
  • FIG. 1 shows a schematic illustration of a vehicle F, in which a determination device 200 for providing the occupancy map 100 according to the invention is arranged.
  • a determination device 200 for providing the occupancy map 100 according to the invention.
  • Several known per se sensor devices S1, S2, S3 eg radar sensor, ultrasonic sensor, wheel speed sensor, camera, etc.
  • the determination device 200 may be provided as a separate electronic vehicle control unit or integrated into an existing electronic control unit (eg an ACC control unit).
  • the generated occupancy card 100 is used to modify a detection characteristic of the sensor devices S1, S2, S3 in order to be best adapted to a driving situation of the vehicle F.
  • the mentioned data can also be used to design a sensor configuration.
  • FIG. 2a shows a conventional occupancy map 100 with individual cells Z of fixed size and given geometry, the cells Z being arranged in a Cartesian coordinate system.
  • each of the cells can assume two different states ("busy” or "free"), corresponding to a degree of trafficability of the respective cell Z.
  • the stated states can additionally be linked to a probability value.
  • a direction of travel R of the vehicle F is to be indicated.
  • the occupancy card 100 is adapted to the respective current driving situation of the vehicle F by a suitable design and arrangement of the individual cells Z of the occupancy card 100.
  • provision can be made, for example, for a greater number of cells Z of the occupancy card 100 to be located in areas in which high accuracy of surroundings detection is required for a given driving situation, whereas fewer cells Z are used in so-called "uninteresting areas.”
  • This principle can be called "attention control”.
  • An adjustment of a cell size may depend on one or more of the following parameters: distance of an object, current speed, road course, maneuvers, etc.
  • Fig. 2b in which a greater driving speed of the vehicle F than in Fig. 2a is assumed that the cells Z now in the direction of travel of the vehicle F "pulled in the length" and transverse to the direction of travel "shortened”. It is characterized in a faster ride the look ahead larger, for which purpose the underlying occupancy card 100 pulled in the length, that is stretched in the longitudinal direction and possibly simultaneously compressed in the transverse direction.
  • Side dimensions of the cells Z are in the vicinity of the vehicle F (ie at a distance of about a few meters to the vehicle F) preferably in the centimeter range and in the long range of the vehicle (ie at a distance in the order of about greater than 100 m to the vehicle F) is preferably formed approximately in the meter range.
  • the cells Z can be "long and narrow" at a high vehicle speed, wherein a cell length is preferably in a range of about 1 m to about 2 m and a cell width in a range of about 50 cm to about 1 m, whereas at low speeds (ie in driving situations where a high
  • a length dimension of the cells Z in a range of approximately 10 cm to approximately 30 cm and a width dimension of the cells Z in a range of approximately 10 can be used 30 cm, but in this case, extensions of the cells Z in the longitudinal and transverse directions may also be almost the same, which means that exemplary embodiments of the cells Z in the vicinity are preferably in one
  • Magnitude of about 10 cm x about 10 cm and in the long range in the order of about 1 m x about 1 m can be.
  • Fig. 3a shows a conventional occupancy card 100 whose cells Z are arranged in polar coordinates.
  • Fig. 3b there is a greater travel speed of the vehicle F than in Fig. 3a.
  • the occupancy card 100 is now stretched in length, similar to FIG. 2b, so that a type of elliptical coordinate system is created, which in turn is stretched in the direction of travel R and compressed transversely to the direction of travel R.
  • a fast driving state of the vehicle F without having to operate a computational effort for an environment detection transversely to the direction of travel of the vehicle F, be treated more meaningfully.
  • the occupancy card 100 takes into account the speed of the vehicle F and is adapted to a technically or physically manoeuvrable maneuver of the vehicle F.
  • an occupancy map 100 is formed in a curved coordinate system with Cartesian coordinates whose curvatures are flatter, the higher the speed of the vehicle F is.
  • This takes into account the fact that the vehicle environment to the side of the vehicle F often has to be known only in the vicinity, since a movement in the transverse direction at high speed anyway hardly possible or provided.
  • the occupancy card 100 is "constricted" to a certain extent as a function of speed in the near range.
  • the resolution of the occupancy map 100 can also be varied, for example, logarithmic (this means high near field accuracy and low distance accuracy) or inversely proportional to distance (eg, due to a sensor principle whose range resolution is inversely proportional to
  • FIG. 5 shows a further variant of an occupancy map 100 adapted to mobile maneuvers, this time in polar coordinates.
  • FIG. 6 shows a further variant of the occupancy card 100 according to the invention, in which it is additionally provided that a road course or a planned driving maneuver of the vehicle F can be included for determining a suitable geometric modeling of the occupancy map 100. If, for example, it is known that the vehicle F will soon go to the right due to the course of the road or due to a planned turning maneuver, a higher accuracy can be provided in this target area. This can be achieved, for example, by arranging the cells Z along the planned maneuver or the course of the road.
  • the method according to the invention can also be applied to three-dimensional occupancy maps, wherein the accuracy can also be adapted to a height course of the route, for example.
  • FIG. 7 shows a basic sequence of an embodiment of the method according to the invention.
  • a driving situation of the vehicle F is determined by means of a determination device 200.
  • an embodiment of the occupancy map 100 is adapted as a function of the driving situation.
  • the present invention achieves an improved description of a vehicle environment by adapting an occupancy map to a current driving state of the vehicle.
  • Different information can be used to determine the driving state.
  • this may be one or more of the following information:
  • the occupancy card always has high accuracy only in areas of interest, which can significantly reduce a computing and memory requirements.
  • a constant maximum number of cells and thus a maximum storage cost
  • a reduction of computing power can even be achieved by the optimization according to the invention.
  • the occupancy map according to the invention can also be considered as a method for describing a required accuracy of surroundings detection, since it comprises models with which it can determine for different driving situations in which areas a higher accuracy is required.

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Abstract

Belegungskarte (100) für ein Fahrzeug (F), aufweisend mehrere gitterartig angeordnete Zellen (Z), dadurch gekennzeichnet, dass die Zellen (Z) der Belegungskarte (100) in Abhängigkeit von einer Fahrsituation des Fahrzeugs (F) an die Fahrsituation angepasst sind.

Description

Beschreibung
Titel
Belegungskarte für ein Fahrzeug
Die Erfindung betrifft eine Belegungskarte für ein Fahrzeug. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Bereitstellen einer Belegungskarte für ein Fahrzeug.
Stand der Technik
Im Stand der Technik sind automatisierte Fahr- bzw. Fahrassistenzfunktionen (z.B. ACC, Spurwechselassistent, Einparkassistent, Spurhalteassistent, usw.) für Fahrzeuge bzw. automatisierte Fahrzeuge bekannt, die von einer Darstellung der Fahrzeugumgebung abhängig sein können. Zu diesem Zweck können so genannte Belegungskarten (engl, occupancy grid maps, siehe z.B. in:„Probabilistic Robotics" von Thrun, Burgard, Fox, ISBN-10: 0262201623) verwendet werden, deren Zellen definierte Zustände annehmen können. Die einzelnen Zellen der Belegungskarte sind dabei häufig in Richtung der Fahrzeuglängs- und Querachse ausgerichtet und weisen in der Regel rechtwinklig zueinander angeordnete Randabschnitte auf.
Eine wesentliche Aufgabe der genannten Belegungskarte ist es, die Fahrzeugumgebung zu beschreiben. Aufbauend auf dieser Beschreibung wird das Fahrzeugverhalten geplant, wodurch das Fahrzeug z.B. angemessen auf andere Verkehrsteilnehmer reagieren kann. Die Darstellung der Umgebung ist in verschiedenen Koordinatensystemen möglich, bekannt ist eine Darstellung in kartesi- schen Koordinaten oder in Polarkoordinaten. Offenbarung der Erfindung
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine verbesserte Belegungskarte für ein Fahrzeug bereitzustellen.
Die Aufgabe wird gemäß einem ersten Aspekt gelöst mit einer Belegungskarte für ein Fahrzeug, aufweisend mehrere gitterartig angeordnete Zellen. Die Belegungskarte ist dadurch gekennzeichnet, dass die Zellen der Belegungskarte in
Abhängigkeit von einer Fahrsituation des Fahrzeugs an die Fahrsituation ange- passt sind. Vorteilhaft wird dadurch eine informationsoptimierte Darstellung der Belegungskarte bereitgestellt, bei der nur diejenigen Informationen berechnet werden, die auch tatsächlich benötigt werden. Unter Umständen kann gegenüber herkömmlichen Belegungskarten ein Rechenaufwand sogar reduziert werden.
Einem Fahrzeug werden somit Daten in einer Form zur Verfügung gestellt, die besser an die jeweilige Fahrsituation angepasst sind.
Die Aufgabe wird gemäß einem zweiten Aspekt gelöst mit einem Verfahren zum Bereitstellen einer Belegungskarte für ein Fahrzeug aufweisend die Schritte:
- Ermitteln einer Fahrsituation des Fahrzeugs mittels einer Ermittlungseinrichtung; und
- Anpassen einer Ausgestaltung der Belegungskarte in Abhängigkeit von der Fahrsituation.
Bevorzugte Ausführungsformen der Belegungskarte und des Verfahrens sind
Gegenstand von Unteransprüchen.
Eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Belegungskarte
zeichnet sich dadurch aus, dass die Zellen der Belegungskarte in einem der folgenden Koordinatensysteme angeordnet sind: Kartesische Koordinaten, Polarkoordinaten. Auf diese Art und Weise kann beispielsweise ein Abbildungsverhalten der Sensoren (z.B. mittels Polarkoordinaten) verbessert an das verwendete Koordinatensystem angepasst werden. Zudem ist eine Berechnung der Zellen in kartesischen Koordinaten vorteilhaft mit geringem Aufwand durchzuführen.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Belegungskarte zeichnet sich dadurch aus, dass Flächen der Zellen in einem Nahbereich des Fahrzeugs klein und in einem Fernbereich des Fahrzeugs groß ausgebildet sind. Auf diese Weise sind die Zellengrößen besser an Fahrsituationen bei höherer Geschwindigkeit besser angepasst.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Belegungskarte zeichnet sich da- durch aus, dass die Zellen in Abhängigkeit von einer Geschwindigkeit des Fahrzeugs an die Geschwindigkeit angepasst sind. Vorteilhaft ergibt sich auf diese Weise eine bestmöglich an die jeweilige konkrete Fahrsituation angepasste Ausgestaltung der Belegungskarte. Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Belegungskarte zeichnet sich dadurch aus, dass die Zellen bei einer hohen Geschwindigkeit des Fahrzeugs im Wesentlichen in Fahrtrichtung lang und schmal und bei einer niedrigen Geschwindigkeit des Fahrzeugs im Wesentlichen in Fahrtrichtung kurz und breit ausgebildet sind. Vorteilhaft ergibt sich auf diese Art und Weise ei- ne Ausgestaltung der Zellen, die einer realen Fahrsituation bestmöglich angepasst ist.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Belegungskarte zeichnet sich dadurch aus, dass Flächen der Zellen bei einer hohen Ge- schwindigkeit des Fahrzeugs groß ausgebildet, und bei einer niedrigen Geschwindigkeit des Fahrzeugs klein ausgebildet sind. Auf vorteilhafte Weise wird dadurch ein Informationsbedarf je nach Fahrsituation an die Fahrsituation angepasst, wobei berücksichtigt wird, dass ein Informationsbedarf aus der Belegungskarte von der aktuellen Geschwindigkeitssituation des Fahrzeugs abhängt.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Belegungskarte sieht vor, dass die Zellen an fahrbare Manöver des Fahrzeugs angepasst sind. Auf diese Weise kann ein Nutzwert der Belegungskarte erheblich gesteigert sein, da unnotwendige Informationen in Form von Umfelddaten erst gar nicht er- fasst bzw. generiert werden.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Belegungskarte zeichnet sich dadurch aus, dass die Zellen an einen Straßenverlauf für das Fahrzeug angepasst sind. Aufgrund der Tatsache, dass eine Fahrsituation auch durch einen Straßenverlauf mitbestimmt wird, wird die Belegungskarte dadurch vorteilhaft in einer Art und Weise bereitgestellt, in der das Fahrzeug einen bestmöglichen Nutzen aus der Belegungskarte ziehen kann.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Belegungs- karte zeichnet sich dadurch aus, dass eine Anzahl der Zellen der Belegungskarte konstant ist. Vorteilhaft bleibt auf diese Art und Weise ein Rechen- bzw. Speicheraufwand für die Ermittlung der Belegungskarte unabhängig von den Anpassungsprozessen im Wesentlichen stets konstant und kann dadurch besser geplant werden.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Belegungskarte zeichnet sich dadurch aus, dass die Belegungskarte in von der Fahrsituation abhängigen interessierenden Bereichen eine große Zelldichte aufweist. Dadurch wird ein Datenangebot der Belegungskarte auf diejenigen Bereiche fokus- siert, in denen aufgrund der konkreten Fahrsituation ein erhöhter Informationsbedarf besteht.
Eine vorteilhafte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, dass ein Ermitteln einer Erfassungscharakteristik für eine Sensoreinrichtung des Fahrzeugs aus der Belegungskarte durchgeführt wird. Dadurch können in einem
Entwicklungsprozess einer Sensoreinrichtung deren Erfassungscharakteristiken bzw. Betriebseigenschaften an Bedingungen im Fahrzeug aufgrund von unterschiedlichen Fahrzuständen angepasst werden. Die Erfindung wird nachfolgend mit weiteren Merkmalen und Vorteilen anhand von mehreren Figuren detailliert beschrieben. Dabei bilden alle beschriebenen oder dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination den Gegenstand der Erfindung, unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Patentansprüchen oder deren Rückbeziehung, sowie unabhängig von ihrer Formulierung bzw. Darstellung in der Beschreibung bzw. in den Figuren.
In den Figuren zeigt:
Fig. 1 ein Fahrzeug mit einer Ermittlungseinrichtung zum Ermitteln der erfindungsgemäßen Belegungskarte; Fig. 2a eine herkömmliche Belegungskarte für ein Fahrzeug in kartesi- schen Koordinaten;
Fig. 2b eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Belegungskarte für ein Fahrzeug in kartesischen Koordinaten;
Fig. 3a eine herkömmliche Belegungskarte für ein Fahrzeug in Polarkoordinaten;
Fig. 3b eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Belegungskarte für ein Fahrzeug in Polarkoordinaten;
Fig. 4 eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Belegungskarte für ein Fahrzeug in kartesischen Koordinaten;
Fig. 5 eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Belegungskarte für ein Fahrzeug;
Fig. 6 eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Belegungskarte für ein Fahrzeug; und
Fig. 7 eine prinzipielle Darstellung eines Ablaufs einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Ausführungsformen der Erfindung
Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs F, in dem eine Ermittlungseinrichtung 200 zur Bereitstellung der erfindungsgemäßen Belegungskarte 100 angeordnet ist. Mehrere an sich bekannte Sensoreinrichtungen S1 , S2, S3 (z.B. Radarsensor, Ultraschallsensor, Raddrehzahlgeber, Kamera, usw.) übermitteln ihre Daten eines Fahrzeugumfelds an die Ermittlungseinrichtung 200, die zur Ermittlung der Belegungskarte 100 vorgesehen ist. Die Ermittlungseinrichtung 200 kann dabei als ein separates elektronisches Fahrzeugsteuergerät vorgesehen oder in ein bereits bestehendes elektronisches Steuergerät (z.B. ein ACC-Steuergerät) integriert sein. Mittels eines Rückkanals der Ermittlungseinrichtung 200 an die einzelnen Sensoreinrichtungen S1 , S2, S3 kann vorteilhaft vorgesehen sein, dass die erstellte Belegungskarte 100 dazu verwendet wird, eine Erfassungscharakteristik der Sensorvorrichtungen S1 , S2, S3 zu modifizieren, um bestmöglich an eine Fahrsituation des Fahrzeugs F angepasst zu sein. Ferner können die genannten Daten auch zu einer Auslegung einer Sensorkonfiguration verwendet werden.
Fig. 2a zeigt eine herkömmliche Belegungskarte 100 mit einzelnen Zellen Z mit fester Größe und vorgegebener Geometrie, wobei die Zellen Z in einem kartesi- schen Koordinatensystem angeordnet sind. Jede der Zellen kann vereinfacht ausgedrückt zwei unterschiedliche Zustände („Belegt" oder„Frei") annehmen, entsprechend einem Grad einer Befahrbarkeit der jeweiligen Zelle Z. Die genannten Zustände können zusätzlich noch mit einem Wahrscheinlichkeitswert verknüpft sein. Mittels eines Pfeils in der Mitte der Belegungskarte 100 soll eine Fahrtrichtung R des Fahrzeugs F angedeutet werden.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Belegungskarte 100 an die jeweils aktuelle Fahrsituation des Fahrzeugs F durch eine geeignete Ausbildung und Anordnung der einzelnen Zellen Z der Belegungskarte 100 angepasst wird. Dazu kann beispielsweise vorgesehen sein, dass in Bereichen, in denen für eine gegebene Fahrsituation eine hohe Genauigkeit einer Umfelderfassung erforderlich ist, eine größere Anzahl von Zellen Z der Belegungskarte 100 liegt, während in sogenannten„uninteressanten Bereichen" weniger Zellen Z verwendet werden. Dieses Prinzip kann als„Aufmerksamkeitssteuerung" bezeichnet werden. Eine Anpassung einer Zellgröße kann von einem oder mehreren der folgenden Parameter abhängen: Abstand eines Objekts, aktuelle Geschwindigkeit, Straßenverlauf, fahrbare Manöver, usw.
Man erkennt in Fig. 2b, in der eine größere Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs F als in Fig. 2a angenommen wird, dass die Zellen Z nunmehr in Fahrtrichtung des Fahrzeugs F„in die Länge gezogen" und quer zur Fahrtrichtung„verkürzt" sind. Es wird dadurch bei einer schnelleren Fahrt die Vorausschauweite größer, wobei zu diesem Zweck die zu Grunde liegende Belegungskarte 100 in die Länge gezogen, also in Längsrichtung gestreckt und gegebenenfalls gleichzeitig in Querrichtung gestaucht wird. Seitenabmessungen der Zellen Z sind im Nahbereich des Fahrzeugs F (d.h. in einem Abstand von ungefähr wenigen Metern zum Fahrzeug F) vorzugsweise in etwa im Zentimeterbereich und im Fernbereich des Fahrzeugs (d.h. in einem Abstand in einer Größenordnung von ca. größer als 100 m zum Fahrzeug F) vor- zugsweise in etwa im Meterbereich ausgebildet. Dies bedeutet, dass die Zellen Z bei einer hohen Fahrzeuggeschwindigkeit„lang und schmal" ausgebildet sein können, wobei eine Zellenlänge vorzugsweise in einem Bereich von ca. 1 m bis ca. 2 m und eine Zellenbreite in einem Bereich von ca. 50 cm bis ca. 1 m liegt. Dagegen ist bei langsamer Fahrt (d.h. in Fahrsituationen, in denen eine hohe
Manövrierfähigkeit des Fahrzeugs gegeben sein sollte, beispielsweise in Kreuzungsbereichen, beim Einparken, usw., beispielsweise bei einer Geschwindigkeit zwischen ca. 5 km/h und ca. 20 km/h) in der Regel eine hohe Vorausschauweite nicht erforderlich, so dass die Ausgestaltung der Belegungskarte 100 im Wesent- liehen„kurz und breit" sein kann. Dies kann beispielsweise aus einer Längenabmessung der Zellen Z in einem Bereich von ca. 10 cm bis ca. 30 cm und aus einer Breitenabmessung der Zellen Z in einem Bereich von ca. 10 cm bis ca. 30 cm resultieren. Alternativ können aber in diesem Fall Ausdehnungen der Zellen Z in Längs- und Querrichtung auch nahezu gleich sein, was bedeutet, dass bei- spielhafte Ausgestaltungen der Zellen Z im Nahbereich vorzugsweise in einer
Größenordnung von ca. 10 cm x ca. 10 cm und im Fernbereich in einer Größenordnung von ca. 1 m x ca. 1 m liegen können.
Dies trägt dem Umstand Rechnung, dass für das Fahrzeug F bei einer hohen Geschwindigkeit (z. B. bei einer Fahrt auf einer Landstraße oder einer Autobahn bei guten Sicht- und Straßenverhältnissen sowie mäßigem Verkehrsaufkommen ohne Stau, d.h. in einem Geschwindigkeitsbereich zwischen ca. 80 km/h und ca. 160 km/h) eine Fahrsituation vorliegt, bei der eine Seitenerkennungsgenauigkeit nicht besonders relevant ist, hingegen einer Vorausschauweite bzw. Vorauser- kennungsgenauigkeit groß ausgebildet sein sollte. Erkennbar ist ferner, dass eine Gesamtanzahl der Zellen Z in der erfindungsgemäß angepassten Belegungskarte 100 von Fig. 2b gegenüber der herkömmlichen Belegungskarte 100 von Fig. 2a gleich geblieben ist. Dies bedeutet, dass ein Rechen- bzw. Speicheraufwand für die Erstellung der Belegungskarte 100 gleich bleibt und erfindungsge- mäß an die konkrete Fahrsituation angepasst bzw. optimiert ist. Die obigen Zahlenbeispiele im Zusammenhang mit den Fig. 2a und 2b, beispielsweise die Zahlenbeispiele für den Nahbereich, Fernbereich, Zellenbreite, Zellenlänge, Geschwindigkeitsbereiche, gelten allgemein und insbesondere für sämtliche in der Beschreibung offenbarte Ausführungsformen und sind somit nicht nur auf die im Zusammenhang mit den Fig. 2a und 2b beschriebenen Ausführungsformen beschränkt.
Fig. 3a zeigt eine herkömmliche Belegungskarte 100, deren Zellen Z in Polarkoordinaten angeordnet sind. In Fig. 3b herrscht eine größere Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs F als in Fig. 3a. Man erkennt, dass die Belegungskarte 100 nunmehr, ähnlich wie in Fig. 2b, in die Länge gezogen ist, so dass eine Art elliptisches Koordinatensystem entsteht, welches wiederum in Fahrtrichtung R gestreckt und quer zur Fahrtrichtung R gestaucht ist. Auf diese Weise kann ein schneller Fahrzustand des Fahrzeugs F ohne einen Rechenaufwand für eine Umfelderfassung quer zur Fahrtrichtung des Fahrzeugs F betreiben zu müssen, sinnvoller behandelt werden.
Fig. 4 zeigt eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Belegungskarte 100. In dieser Variante ist vorgesehen, dass die Belegungskarte 100 die Geschwindigkeit des Fahrzeugs F berücksichtigt und an ein technisch bzw. physikalisch fahrbares Manöver des Fahrzeugs F angepasst wird. Auf diese Weise entsteht eine Belegungskarte 100 in einem gekrümmten Koordinatensystem mit kartesischen Koordinaten, deren Krümmungen umso flacher ausfallen, je höher die Geschwindigkeit des Fahrzeugs F ist. Dies trägt dem Umstand Rechnung, dass das Fahrzeugumfeld seitlich des Fahrzeugs F häufig nur im Nahbereich bekannt sein muss, da eine Bewegung in Querrichtung bei hoher Geschwindigkeit ohnehin kaum möglich bzw. vorgesehen ist. Es wird in diesem Fall die Belegungskarte 100 im Nahbereich gewissermaßen geschwindigkeitsabhängig„eingeschnürt".
Mit zunehmender Entfernung vom Fahrzeug F kann die Auflösung der Belegungskarte 100 ebenfalls variiert werden, beispielsweise logarithmisch (dies bedeutet eine hohe Genauigkeit im Nahbereich und eine niedrige Genauigkeit in der Entfernung) oder umgekehrt proportional mit der Entfernung (z.B. aufgrund eines Sensorprinzips, dessen Entfernungsauflösung umgekehrt proportional zur
Entfernung ist). Fig. 5 zeigt eine weitere Variante einer an fahrbare Manöver angepassten Belegungskarte 100, diesmal in Polarkoordinaten. Fig. 6 zeigt eine weitere Variante der erfindungsgemäßen Belegungskarte 100 in der zusätzlich vorgesehen ist, dass ein Straßenverlauf oder ein geplantes Fahrmanöver des Fahrzeugs F zur Bestimmung einer geeigneten geometrischen Modellierung der Belegungskarte 100 einbezogen werden kann. Wenn beispielsweise bekannt ist, dass das Fahrzeug F aufgrund des Straßenverlaufs oder auf- grund eines geplanten Abbiegemanövers demnächst nach rechts fahren wird, kann in diesem Zielbereich eine höhere Genauigkeit vorgesehen werden. Dies kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass die Zellen Z entlang des geplanten Manövers oder des Straßenverlaufs angeordnet werden. Anstelle einer zweidimensionalen Belegungskarte 100 kann lässt sich die erfindungsgemäße Methode auch auf dreidimensionale Belegungskarten anwenden, wobei die Genauigkeit beispielsweise auch an einen Höhenverlauf der Strecke angepasst werden kann.
Fig. 7 zeigt einen prinzipiellen Ablauf einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens. In einem ersten Schritt 400 wird eine Fahrsituation des Fahrzeugs F mittels einer Ermittlungseinrichtung 200 ermittelt.
In einem Schritt 401 wird eine Ausgestaltung der Belegungskarte 100 in Abhängigkeit von der Fahrsituation angepasst.
Zusammenfassend wird mit der vorliegenden Erfindung eine verbesserte Beschreibung eines Fahrzeugumfelds durch eine Anpassung einer Belegungskarte an einen aktuellen Fahrzustand des Fahrzeugs erreicht. Zu einer Ermittlung des Fahrzustands können unterschiedliche Informationen herangezogen werden. Unter anderem können dies eine oder mehrere der folgenden Informationen sein:
- Aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit,
- Einschränkungen der möglichen Fahrzeugbewegungen aufgrund einer Kinematik des Fahrzeugs und fahrdynamisch machbarer Manöver (z.B. Kammscher Kreis), - Genauigkeit der verwendeten Sensoren (z.B. ungenauere Messungen in der Entfernung),
- Zukünftiger Straßenverlauf, der z.B. einer digitalen Karte entnommen ist,
- Für ein geplantes Fahrmanöver interessierende Bereiche des Fahrzeugumfelds.
Als ein besonderer Vorteil der vorliegenden Erfindung wird angesehen, dass gegenüber einer herkömmlichen Belegungskarte mit fest vorgegebener Zellengröße und -anordnung die erfindungsgemäße Belegungskarte immer nur in interessierenden Bereichen eine hohe Genauigkeit aufweist, was einen Rechen- und Speicherbedarf deutlich reduzieren kann. Beispielweise kann eine konstante Maximalzahl an Zellen (und damit ein maximaler Speicheraufwand) vorgegeben werden, wobei diese immer so verteilt werden, dass die größte Dichte der Zellen in den interessierenden Bereichen liegt. Bei Erreichen einer optimalen Abdeckung des Erfassungsbereichs kann durch die erfindungsgemäße Optimierung sogar eine Reduzierung von Rechenleistung erreicht werden.
Die erfindungsgemäße Belegungskarte kann auch als eine Methode zu einer Beschreibung einer erforderlichen Genauigkeit einer Umfelderfassung angesehen werden, da sie Modelle umfasst, mit denen für verschiedene Fahrsituation bestimmten kann, in welchen Bereichen eine höhere Genauigkeit erforderlich ist.
Obwohl die vorliegende Erfindung anhand von bevorzugten Ausführungsformen beschrieben worden ist, ist sie keineswegs darauf beschränkt.
Der Fachmann wird somit die Merkmale entsprechend abzuändern und kombinieren, ohne vom Kern der Erfindung abzuweichen.

Claims

Ansprüche
1. Belegungskarte (100) für ein Fahrzeug (F), aufweisend mehrere gitterartig angeordnete Zellen (Z), dadurch gekennzeichnet, dass die Zellen (Z) der Belegungskarte (100) in Abhängigkeit von einer Fahrsituation des Fahrzeugs (F) an die Fahrsituation angepasst sind.
2. Belegungskarte (100) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Zellen (Z) der Belegungskarte (100) in einem der folgenden Koordinatensysteme angeordnet sind: Kartesische Koordinaten, Polarkoordinaten.
3. Belegungskarte (100) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass Flächen der Zellen (Z) in einem Nahbereich des Fahrzeugs (F) klein und in einem Fernbereich des Fahrzeugs (F) groß ausgebildet sind.
4. Belegungskarte (100) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zellen (Z) in Abhängigkeit von einer Geschwindigkeit des Fahrzeugs (F) an die Geschwindigkeit angepasst sind.
5. Belegungskarte (100) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zellen (Z) bei einer hohen Geschwindigkeit des Fahrzeugs (F) im Wesentlichen in Fahrtrichtung (R) lang und schmal und bei einer niedrigen Geschwindigkeit des Fahrzeugs (F) im Wesentlichen in Fahrtrichtung kurz und breit ausgebildet sind.
6. Belegungskarte (100) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Flächen der Zellen (Z) bei einer hohen Geschwindigkeit des Fahrzeugs (F) groß ausgebildet, und bei einer niedrigen Geschwindigkeit des Fahrzeugs (F) klein ausgebildet sind.
7. Belegungskarte (100) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zellen (Z) an fahrbare Manöver des Fahrzeugs (F) angepasst sind.
8. Belegungskarte (100) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zellen (Z) an einen Straßenverlauf für das Fahrzeug (F) angepasst sind.
9. Belegungskarte (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Anzahl der Zellen (Z) der Belegungskarte (100) konstant ist.
10. Belegungskarte (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Belegungskarte in von der Fahrsituation abhängigen interessierenden Bereichen eine große Zelldichte aufweist.
1 1. Verfahren zum Bereitstellen einer Belegungskarte (100) für ein Fahrzeug (F), aufweisend die Schritte:
Ermitteln einer Fahrsituation des Fahrzeugs (F) mittels einer Ermittlungseinrichtung (200); und
- Anpassen einer Ausgestaltung der Belegungskarte (100) in Abhängigkeit von der Fahrsituation.
12. Verfahren nach Anspruch 1 1 , ferner aufweisend den Schritt:
Ermitteln einer Erfassungscharakteristik für eine Sensoreinrichtung (S1 , S2, S3) des Fahrzeugs (F) aus der Belegungskarte (100).
13. Computerprogrammprodukt mit Programmcodemitteln zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 11 oder 12, wenn es auf einer Verarbeitungseinrichtung abläuft oder auf einem computerlesbaren Datenträger gespeichert ist.
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