DE102018003784A1 - Verfahren zur Bestimmung einer Reichweite eines Umgebungssensors für ein Fahrzeug - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung einer Erfassungsreichweite (R) eines Umgebungssensors (2) für ein Fahrzeug (1), wobei Ist-Erfassungsreichweiten mit zu Landmarken (L1 bis Ln) gehörigen Soll-Erfassungsreichweiten verglichen werden. Erfindungsgemäß werden die Soll-Erfassungsreichweiten anhand von in definierten Abständen in einer Verkehrsinfrastruktur vorhandenen, benachbarten Landmarken (L1 bis Ln), deren Reflexionseigenschaften und anhand von Fahrzeugbewegungsdaten bestimmt.

Description

• Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung einer Reichweite eines Umgebungssensors für ein Fahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
• Aus der DE 10 2016 201 250 A1 ist ein Verfahren zur Reichweitenbestimmung eines Sensors für ein Kraftfahrzeug bekannt. Das Verfahren umfasst folgende Verfahrensschritte:
• - Bereitstellen von einer Landkarte mit mindestens einer Landmarke und einer zur Landmarke zugehörigen Soll-Erfassungsreichweite und einer zur Landmarke zugehörigen Reflektivitätseigenschaft und einer zur Landmarke zugehörigen Strahlstärke mit Hilfe von einer Speichereinrichtung;
• - Erfassen von der einen Landmarke mit einer Ist-Erfassungsreichweite mit Hilfe von einer Sensoreinrichtung und Messen einer empfangenen Signalstärke für die eine Landmarke; und
• - Bestimmen einer Erfassungsreichweite der Sensoreinrichtung basierend auf der Soll-Erfassungsreichweite und der Ist-Erfassungsreichweite und basierend auf einem Vergleich der für die jeweilige Landmarke gemessenen Signalstärke und einer berechneten Signalstärke, welche aus der in der Landkarte eingetragenen Reflektivitätseigenschaft und der Strahlstärke der jeweiligen Landmarke ableitbar ist, mittels einer Rechnereinrichtung.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein gegenüber dem Stand der Technik verbessertes Verfahren zur Bestimmung einer Reichweite eines Umgebungssensors für ein Fahrzeug anzugeben.
• Die Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einem Verfahren gelöst, welches die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale aufweist.
• Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
• In dem Verfahren zur Bestimmung einer Erfassungsreichweite eines Umgebungssensors, beispielsweise eines Lidarsensors, für ein Fahrzeug werden Ist-Erfassungsreichweiten mit zu Landmarken gehörigen Soll-Erfassungsreichweiten verglichen.
• Erfindungsgemäß werden die Soll- Erfassungsreichweiten anhand von in definierten Abständen in einer Verkehrsinfrastruktur vorhandenen, benachbarten Landmarken, deren Reflexionseigenschaften und anhand von Fahrzeugbewegungsdaten bestimmt.
• Das Verfahren ermöglicht die Verwendung von Landmarken zu einer besonders zuverlässigen Bestimmung der Erfassungsreichweite eines Umgebungssensors, beispielsweise eines Lidarsensors. Somit kann eine Leistungsfähigkeit des Umgebungssensors in einfacher und zuverlässiger Weise mittels des Umgebungssensors selbst eingeschätzt und bestimmt werden. Somit kann bei einer Verwendung von mittels des Umgebungssensors erfassten Daten für einen autonomen Fahrbetrieb des Fahrzeugs eine besonders große Zuverlässigkeit und Genauigkeit sichergestellt werden und beispielsweise ein besonders geringer Anhalteweg bei einer etwaigen Notbremsung innerhalb der Erfassungsreichweite realisiert werden. Einen großen Einfluss auf die Erfassungsreichweite haben dabei Umgebungsverhältnisse, wie beispielsweise Niederschlag, Gischt, Nebel u. a., wobei mittels des Verfahrens stets eine Ermittlung einer aktuellen Erfassungsreichweite des Umgebungssensors möglich ist und somit eine Fahrzeuggeschwindigkeit im autonomen Fahrbetrieb an die Erfassungsreichweite angepasst werden. Ferner kann beispielsweise bei einer Fusion mehrerer Umgebungssensoren die ermittelte Erfassungsreichweite zu einer Plausibilisierung von Informationen verwendet werden, da das fusionierte System eine jeweilige aktuelle Erfassungsreichweite einzelner Teilsysteme kennt.
• Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand einer Zeichnung näher erläutert.
• Dabei zeigt:
• 1 schematisch eine Draufsicht einer Fahrbahn mit einem Fahrzeug und mehreren Landmarken.
• In der einzigen 1 ist eine Draufsicht einer Fahrbahn FB mit einem Fahrzeug 1 und mehreren Landmarken L1 bis Ln dargestellt.
• Das Fahrzeug 1 umfasst zumindest einen Umgebungssensor 2, beispielsweise einen Lidarsensor, dessen erfasste Umgebungsdaten zum Betrieb zumindest eines Fahrerassistenzsystems des Fahrzeugs 1, beispielsweise eines Fahrerassistenzsystems für einen autonomen Betrieb des Fahrzeugs 1, verwendet werden.
• Für eine solche Verwendung ist es wichtig, dass eine Erfassungsreichweite R des Umgebungssensors 2 bekannt ist. Bei bekannter Erfassungsreichweite R, welche unter anderem von Umgebungsverhältnissen, wie beispielsweise Niederschlag, Gischt, Nebel u. a., beeinflusst wird, kann eine Fahrzeuggeschwindigkeit während des autonomen Fahrbetriebs derart angepasst werden, dass stets eine sichere Bremsung des Fahrzeugs 1 bis zum Stillstand innerhalb eines Weges erfolgen kann, welcher maximal der Erfassungsreichweite R entspricht.
• Eine Bestimmung der Erfassungsreichweite R des Umgebungssensors 2 erfolgt dabei anhand eines Vergleichs von Ist-Erfassungsreichweiten mit zu Landmarken L1 bis Ln gehörigen Soll-Erfassungsreichweiten. Dabei werden die Soll-Erfassungsreichweiten anhand von in definierten Abständen d in einer Verkehrsinfrastruktur vorhandenen, benachbarten Landmarken L1 bis Ln, deren Reflexionseigenschaften und anhand von Fahrzeugbewegungsdaten, beispielsweise anhand eines Lenkwinkels und/oder einer Fahrzeuggeschwindigkeit und/oder anhand von Kartendaten einer digitalen Umgebungskarte, bestimmt.
• Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Landmarken L1 bis Ln so genannte Leitpfosten, welche an Fahrbahnen FB außerhalb geschlossener Ortschaften beispielsweise stets in einem Abstand d von 50 m zueinander angeordnet sind. Alternativ oder zusätzlich können als Landmarken L1 bis Ln auch so genannte Stationszeichen und/oder Kilometertafeln verwendet werden, welche jeweils Streckenkilometer einer Fahrbahn FB anzeigen und meist in einem Abstand von 500 m zueinander angeordnet sind.
• Zur Bestimmung der Erfassungsreichweite R anhand der als Leitpfosten ausgebildeten Landmarken L1 bis Ln wird mit vergangenen, bereits erfassten Leitpfosten eine Position der im Straßenverlauf folgenden Leitpfosten anhand der bekannten Abstände von jeweils 50 m prädiziert. Unter Zuhilfenahme von Fahrzeugbewegungsdaten, beispielsweise dem Lenkwinkel, der Fahrzeuggeschwindigkeit und/oder der Kartendaten, kann diese Prädiktion verbessert werden. Somit kann eine aktuelle Erfassungsreichweite R des Umgebungssensors 2 bestimmt werden, sobald dieser einen entsprechenden Leitpfosten erfasst hat.
• Bei aktiven Umgebungssensoren 2, beispielweise Lidarsensoren, kann eine rückgestreute Energie beispielsweise aufgrund einer Verschmutzung der Leitpfosten verringert werden. Diese Einflussfaktoren können sicher erkannt werden, da der Leitpfosten normiert und bekannt ist. Somit kann in einem Algorithmus zur Bestimmung der Erfassungsreichweite R hinterlegt werden, welche Signalstärke von einem Leitpfosten in Abhängigkeit einer Entfernung zu diesem zu erwarten ist. Zudem ist es möglich, derartige Informationen, wie beispielsweise einen aktuellen Verschmutzungszustand, ortsbezogen in einer so genannten Cloud zu hinterlegen, auf welche das Fahrzeug 1 und andere nicht gezeigte Fahrzeuge Zugriff haben.
• Bezugszeichenliste

1

Fahrzeug

2

Umgebungssensor

d

Abstand

FB

Fahrbahn

L1 bis Ln

Landmarke

R

Erfassungsreichweite

• ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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• Zitierte Patentliteratur
• DE 102016201250 A1 [0002]

Claims (3)

1. Verfahren zur Bestimmung einer Erfassungsreichweite (R) eines Umgebungssensors (2) für ein Fahrzeug (1), wobei Ist-Erfassungsreichweiten mit zu Landmarken (L1 bis Ln) gehörigen Soll-Erfassungsreichweiten verglichen werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Soll-Erfassungsreichweiten anhand von in definierten Abständen (d) in einer Verkehrsinfrastruktur vorhandenen, benachbarten Landmarken (L1 bis Ln), deren Reflexionseigenschaften und anhand von Fahrzeugbewegungsdaten bestimmt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Landmarken (L1 bis Ln) Leitpfosten und/oder Stationszeichen und/oder Kilometertafeln verwendet werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass als Fahrzeugbewegungsdaten ein Lenkwinkel und/oder eine Fahrzeuggeschwindigkeit und/oder Kartendaten einer digitalen Umgebungskarte verwendet werden.

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