DE102019112200A1

DE102019112200A1 - Computer-implemented method for testing control devices

Info

Publication number: DE102019112200A1
Application number: DE102019112200.7A
Authority: DE
Inventors: Philipp Meyer; Sebastian Graf
Original assignee: Dspace GmbH; Dspace Digital Signal Processing and Control Engineering GmbH
Current assignee: Dspace GmbH
Priority date: 2019-05-09
Filing date: 2019-05-09
Publication date: 2020-11-12

Abstract

Die Erfindung betrifft ein computerimplementiertes Verfahren (1) zum Test von Steuergeräten (2), wobei Sensordaten (3) als Eingangsdaten eines realen oder simulierten Sensors (4) für elektromagnetische Wellen berechnet und an den Sensor (4) ausgegeben (5) werden, wobei die Sensordaten (3) auf Grundlage eines virtuellen räumlichen Umgebungsmodells (6) mit wenigstens einem Umgebungsobjekt (7) in Bezug auf eine vorgegebene Position (8) des Sensors (4) zu dem Umgebungsobjekt (7) berechnet werden, wobei das Umgebungsmodell (6) für Oberflächenpunkte (10) des Umgebungsobjektes (7) jeweils einen Oberflächenpunktspeicher (11) umfasst und das Umgebungsmodell (6) zur physikalischen Charakterisierung der Oberflächenpunkte (10) Oberflächenparameter (12) umfasst.Die Aufgabe, das computerimplementierte Verfahren (1) zum Testen von Steuergeräten (2) so weiterzubilden, dass auch in umfangreichere Art und Weise Oberflächenparameter (12) zur physikalischen Charakterisierung der Oberflächenpunkte (10) von Umgebungsobjekten (7) des Umgebungsmodells (6) genutzt werden können, ist dadurch gelöst, dass die Oberflächenparameter (12) in einer Materialdatenbank (13) gespeichert sind und dass in den Oberflächenpunktspeichern (11) Referenzen (14) auf Einträge (15) in der Materialdatenbank (13) gespeichert sind und dass zur Erzeugung der Sensordaten (3) die Oberflächenpunktspeicher (11) relevanter Oberflächenpunkte (10) ausgelesen werden und unter Verwendung der ausgelesenen Referenzen (14) die korrespondierenden Einträge (15) der Materialdatenbank (13) ausgelesen werden und zur Erzeugung der Sensordaten (3) verwendet werden.The invention relates to a computer-implemented method (1) for testing control devices (2), with sensor data (3) being calculated as input data of a real or simulated sensor (4) for electromagnetic waves and outputting (5) to the sensor (4), with the sensor data (3) are calculated on the basis of a virtual spatial environment model (6) with at least one surrounding object (7) in relation to a predetermined position (8) of the sensor (4) in relation to the surrounding object (7), the surrounding model (6) for surface points (10) of the surrounding object (7) each comprises a surface point memory (11) and the environment model (6) for the physical characterization of the surface points (10) comprises surface parameters (12). The task, the computer-implemented method (1) for testing control devices (2) to be further developed so that surface parameters (12) for the physical characterization of the surface points (10) of Environment objects (7) of the environment model (6) can be used, is achieved in that the surface parameters (12) are stored in a material database (13) and that in the surface point memories (11) references (14) to entries (15) in the Material database (13) are stored and that the surface point memories (11) of relevant surface points (10) are read out to generate the sensor data (3) and the corresponding entries (15) of the material database (13) are read out using the read-out references (14) and can be used to generate the sensor data (3).

Description

Die Erfindung betrifft ein computerimplementiertes Verfahren zum Test von Steuergeräten, wobei Sensordaten als Eingangsdaten eines realen oder simulierten Sensors für elektromagnetische Wellen berechnet und an den Sensor ausgegeben werden, wobei die Sensordaten auf Grundlage eines virtuellen räumlichen Umgebungsmodells mit wenigstens einem Umgebungsobjekt in Bezug auf eine vorgegebene Position des Sensors zu dem Umgebungsobjekt berechnet werden, wobei das Umgebungsmodell für Oberflächenpunkte des Umgebungsobjektes jeweils einen Oberflächenpunktspeicher umfasst und das Umgebungsmodell zur physikalischen Charakterisierung der Oberflächenpunkte Oberflächenparameter umfasst.The invention relates to a computer-implemented method for testing control devices, with sensor data being calculated as input data from a real or simulated sensor for electromagnetic waves and output to the sensor, the sensor data being based on a virtual spatial environment model with at least one environment object in relation to a predetermined position of the sensor to the surrounding object are calculated, wherein the environment model for surface points of the surrounding object in each case includes a surface point memory and the environment model for the physical characterization of the surface points includes surface parameters.

Steuergeräte sind zumeist Kleinrechner mit einer 1/0-Schnittstelle (I/O = Input/Output), die oft mit einem echtzeitfähigen Betriebssystem ausgestattet sind, das die Realisierung - auch komplexer - häufig regelungstechnischer Aufgaben auf dem Steuergerät gestattet. Die Steuergeräte-Entwicklung ist zentraler Bestandteil der technischen Entwicklung von umfangreichen gerätetechnischen Anlagen, wie sie aus der industriellen Praxis bekannt sind. Beispielhaft zu nennen ist der Einsatz von Steuergeräten im automotiven Bereich und in der Luft- und Raumfahrt.Control devices are mostly small computers with a 1/0 interface (I / O = input / output), which are often equipped with a real-time operating system that allows the implementation of - even complex - often control tasks on the control device. The development of control units is a central component of the technical development of extensive technical systems as they are known from industrial practice. One example is the use of control units in the automotive sector and in the aerospace industry.

Steuergeräte, um die es hier vorrangig geht, erhalten Sensordaten als Eingangsdaten von Umfeld-erfassenden Sensoren, also Sensoren, die ihr Umfeld mit meist elektromagnetischen Wellen erfassen. Derartige Sensoren sind beispielsweise Kameras, die also im Bereich sichtbarer elektromagnetischer Wellen empfindlich sind. Sie nutzen üblicherweise die elektromagnetischen Wellen als Eingangssignal, die von dem Umfeld abgestrahlt werden, zum Beispiel aufgrund der natürlichen Beleuchtung mit Tageslicht, sie können ihr Umfeld aber auch aktiv beleuchten. Andere Sensoren strahlen aktiv elektromagnetische Wellen aus und werten dann als Eingangsdaten die Reflexionssignale aus. Beispiele hierfür sind Radar- oder Infrarotsensoren. Andere Sensoren senden Laserimpulse aus und detektieren die zurückgestreuten Lasersignale (Lidar = Light Detection and Ranging). Für das hier vorgestellte Verfahren spielt es keine Rolle, ob die Sensordaten als Eingangsdaten auf aktiv ausgestrahlten und dann reflektierten elektromagnetischen Wellen beruhen oder auf elektromagnetischen Wellen, die von der Umgebung abgestrahlt werden.Control units, which are the main focus here, receive sensor data as input data from sensors that capture the environment, i.e. sensors that capture their environment with mostly electromagnetic waves. Such sensors are cameras, for example, which are sensitive in the range of visible electromagnetic waves. They usually use the electromagnetic waves that are emitted by the environment as input signals, for example due to the natural lighting with daylight, but they can also actively illuminate their environment. Other sensors actively emit electromagnetic waves and then evaluate the reflection signals as input data. Examples are radar or infrared sensors. Other sensors send out laser pulses and detect the backscattered laser signals (Lidar = Light Detection and Ranging). For the method presented here, it does not matter whether the sensor data as input data is based on actively emitted and then reflected electromagnetic waves or on electromagnetic waves that are emitted from the environment.

Umfeld-Sensoren spielen heutzutage bei zunehmend eingesetzten fortgeschrittenen Fahrerassistenzsystemen eine Rolle (ADAS = Advanced Driver Assistance Systems). Derartige Sensoren sind eng mit dem Aufgabenbereich des autonomen Fahrens verknüpft. Den hier eingesetzten Sensoren ist gemein, dass sie aus den Sensordaten, also ihren Eingangsdaten, ein Umgebungsabbild erzeugen, also häufig Daten in einem Winkelbereich oder in einem Raumwinkelbereich aufnehmen und so ihre Umgebung erfassen. Die Sensordaten, die ein Abbild der Umgebung liefern, können dabei rein flächige Informationen liefern, wie beispielsweise bei einem Kamerasensor, sie können aber auch räumliche Informationen liefern, wie bei Radarsystemen, wobei hier oft auch noch zeitliche Ableitungen von den Raumkoordinaten der Umgebungsobjekte geliefert werden, also beispielsweise radiale Geschwindigkeiten von Umgebungsobjekten.Nowadays, environmental sensors play a role in the increasingly used advanced driver assistance systems (ADAS = Advanced Driver Assistance Systems). Such sensors are closely linked to the tasks of autonomous driving. The sensors used here have in common that they generate an image of the surroundings from the sensor data, i.e. their input data, that is, they often record data in an angular range or in a solid angle range and thus record their surroundings. The sensor data, which provide an image of the environment, can provide purely flat information, such as with a camera sensor, but they can also provide spatial information, such as with radar systems, whereby temporal derivatives of the spatial coordinates of the surrounding objects are often also provided here, for example, radial speeds of surrounding objects.

Als Beispiele für Umfeld-Sensoren werden hier Systeme genannt, die auf der messtechnischen Erfassung elektromagnetischer Wellen beruhen. Elektromagnetische Wellen sind unter anderem deshalb besonders relevant, weil sie eine große Reichweite haben, wenig gedämpft werden und je nach verwendeter Wellenlänge auch eine feine Ortsauflösung bei der Detektion von Umfeldobjekten ermöglichen. Gleichwohl ist es grundsätzlich auch denkbar, mit Sensoren zu arbeiten, die nicht auf der Auswertung elektromagnetischer Wellen beruhen, sondern beispielsweise auf der Auswertung von Schallwellen. Es stellen sich hier ähnliche Aufgaben und auch das später dargestellte erfindungsgemäße Verfahren ließe sich ohne Weiteres auf derartige Sensoren (z. B. Ultraschallsensoren) anwenden.Systems based on the metrological detection of electromagnetic waves are mentioned here as examples of environmental sensors. Electromagnetic waves are particularly relevant because they have a long range, are less attenuated and, depending on the wavelength used, also enable fine spatial resolution in the detection of surrounding objects. Nevertheless, it is basically also conceivable to work with sensors that are not based on the evaluation of electromagnetic waves but, for example, on the evaluation of sound waves. Similar tasks arise here, and the method according to the invention presented later could also be easily applied to sensors of this type (e.g. ultrasonic sensors).

Eine Möglichkeit zum Test von Steuergeräten, die die Sensordaten der vorgenannten Sensoren auswerten, besteht darin, die Steuergeräte mit den entsprechenden Sensoren im Einbauzustand - beispielsweise in einem Kraftfahrzeug im Rahmen von Testfahrten - zu erproben. Dies ist extrem aufwendig, kostenintensiv und es können viele Situationen in einer echten Umgebung überhaupt nicht überprüft werden, da sie nur in Extremfällen, beispielsweise bei Unfällen, auftreten. Deshalb werden entsprechende Steuergeräte, die die Sensordaten von Umfeld-Sensoren auswerten, in künstlichen Umgebungen, beispielsweise in Prüfständen, getestet. Ein häufiges Testszenario besteht hier darin, die Funktionalität eines Seriensteuergeräts mittels einer simulierten Umwelt, also auf Grundlage eines virtuellen räumlichen Umgebungsmodells, zu testen. Dazu wird die Umwelt des Steuergerätes in Teilen oder auch vollständig mittels einer leistungsfähigen Simulationsumgebung in Echtzeit berechnet, wobei die Simulationsumgebung physikalische Signale, die Eingangssignale des realen oder simulierten Sensors sind und damit später zu Eingangssignalen des Steuergeräts werden, generiert. Häufig nimmt die Simulationsumgebung, die von dem Steuergerät dann generierten Ausgangssignale auf und lässt diese in eine weitere Echtzeitsimulation einfließen. Steuergeräte können so gefahrlos in einer simulierten Umgebung unter praktisch echten Bedingungen getestet werden. Wie realitätsnah der Test ist, hängt von der Güte der Simulationsumgebung und der darauf berechneten Simulation ab. Steuergeräte können so also im geschlossenen Regelkreis getestet werden, weshalb derartige Testszenarien auch als Hardware-in-the-Loop-Tests bezeichnet werden. Andere Arten von relevanten Testszenarien sind Software-in-the-Loop-Tests, bei denen eine zu testende Software auf einer virtuellen Hardware - zum Beispiel auf einem virtuellen Steuergerät - ausgeführt wird und so getestet werden kann, oder Model-in-the-Loop-Tests, die der Modellüberprüfung dienen, also von mathematischen Modellen technisch-physikalischer Systeme.One possibility for testing control devices that evaluate the sensor data of the aforementioned sensors is to test the control devices with the corresponding sensors in the installed state - for example in a motor vehicle as part of test drives. This is extremely time-consuming, costly and many situations cannot be checked at all in a real environment, since they only occur in extreme cases, for example in the event of an accident. For this reason, corresponding control units that evaluate the sensor data from environmental sensors are tested in artificial environments, for example in test stands. A frequent test scenario here consists in testing the functionality of a production control unit using a simulated environment, i.e. on the basis of a virtual spatial model of the environment. For this purpose, the environment of the control device is partially or completely calculated in real time using a powerful simulation environment, the simulation environment being the input signals of the real or simulated sensor, which later become input signals of the control device. The simulation environment often picks up the output signals then generated by the control unit and allows them to flow into a further real-time simulation. Control units can thus operate safely in a simulated environment under practically real conditions getting tested. How realistic the test is depends on the quality of the simulation environment and the simulation calculated on it. Control devices can thus be tested in a closed control loop, which is why such test scenarios are also referred to as hardware-in-the-loop tests. Other types of relevant test scenarios are software-in-the-loop tests, in which software to be tested is executed on virtual hardware - for example on a virtual ECU - and can thus be tested, or model-in-the-loop -Tests that serve to check models, i.e. of mathematical models of technical-physical systems.

Es kann sein, dass der mit dem zu testenden Steuergerät in Verbindung stehende Sensor tatsächlich physikalisch vorhanden ist, es kann aber auch sein, dass der mit dem zu testenden Steuergerät in Verbindung stehende Sensor selbst simuliert wird. Wenn es sich bei dem Sensor beispielsweise um eine Kamera handelt, dann können die Sensordaten dazu dienen, ein entsprechendes Abbild der Umgebung aus Sicht des Sensors zu erzeugen und beispielsweise auf einem Bildschirm darzustellen. Der Kamerasensor wäre dann physikalisch existent und stünde mit dem zu testenden Steuergerät in Verbindung und würde die in Bezug auf seinen Standort simulierte Szene mit der Kamera aufnehmen, wobei die Kamera Daten an das zu testende Steuergerät speisen würden. Eine derartige Anordnung wird in Bezug auf Radar-Sensoren auch als Over-the-Air-Simulation bezeichnet. Es besteht aber auch die Möglichkeit, den Sensor selbst zu simulieren, im Falle des zuvor genannten Kamerasensors müsste dann also die bilderfassende Kamera des Sensors ebenfalls simuliert werden. Um die Simulation dann möglichst wirklichkeitsgetreu auszuführen, müssten dann auch mit dem Sensor in Zusammenhang stehende Effekte, wie beispielsweise die chromatische Aberration oder die Vignettierung und etwaige Verzerrungen der abbildenden Optik simuliert werden.It may be that the sensor connected to the control device to be tested is actually physically present, but it can also be that the sensor connected to the control device to be tested is itself simulated. If the sensor is, for example, a camera, then the sensor data can be used to generate a corresponding image of the environment from the perspective of the sensor and to display it on a screen, for example. The camera sensor would then physically exist and would be connected to the control unit to be tested and would record the scene simulated with respect to its location with the camera, the camera feeding data to the control unit to be tested. Such an arrangement is also referred to as over-the-air simulation in relation to radar sensors. However, there is also the possibility of simulating the sensor itself; in the case of the aforementioned camera sensor, the image-capturing camera of the sensor would then also have to be simulated. In order to then carry out the simulation as realistically as possible, effects related to the sensor, such as chromatic aberration or vignetting and any distortion of the imaging optics would then have to be simulated.

Das virtuelle räumliche Umgebungsmodell umfasst alle geometrischen Informationen über die in der Umgebung vorkommenden Umgebungsobjekte. Von besonderem Interesse sind natürlich die Oberflächenpunkte der Umgebungsobjekte, weil diese für die Reflexion oder allgemeinen Abstrahlung der elektromagnetischen Wellen, die dann von dem Sensor erfasst werden, verantwortlich sind.The virtual spatial environment model includes all geometric information about the surrounding objects occurring in the environment. Of course, the surface points of the surrounding objects are of particular interest because they are responsible for the reflection or general emission of the electromagnetic waves which are then detected by the sensor.

In Abhängigkeit von dem mit dem zu testenden Steuergerät eingesetzten Sensor sind ganz unterschiedliche physikalische Eigenschaften der Oberflächenpunkte des Umgebungsobjektes von Interesse. Sollen verschiedene Arten von Sensoren in Zusammenhang mit dem Umgebungsmodell getestet werden, müssen unter Umständen ganz unterschiedliche physikalische Eigenschaften in jedem Oberflächenpunkt des Umgebungsobjektes hinterlegt werden. Dies kann sehr schnell dazu führen, dass eine Mehrzahl an virtuellen räumlichen Umgebungsmodellen erzeugt werden müssen, wobei die Umgebungsmodelle unterschiedliche physikalische Oberflächeneigenschaften aufweisen. Dies ist von der Handhabung schwierig und fehlerträchtig. Eine Schwierigkeit liegt in der Praxis darin, dass für die Oberflächenpunkte des Umgebungsmodells nur ein definierter, begrenzter Speicherplatz zur Verfügung steht, um entsprechende Materialinformationen für einen Oberflächenpunkt abzuspeichern.Depending on the sensor used with the control device to be tested, very different physical properties of the surface points of the surrounding object are of interest. If different types of sensors are to be tested in connection with the environment model, very different physical properties may have to be stored in each surface point of the environment object. This can very quickly lead to a number of virtual spatial environment models having to be generated, the environment models having different physical surface properties. This is difficult to handle and prone to errors. One difficulty in practice is that only a defined, limited storage space is available for the surface points of the environment model in order to store corresponding material information for a surface point.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, das eingangs beschriebene computerimplementierte Verfahren zum Testen von Steuergeräten so weiterzubilden, dass auch in umfangreichere Art und Weise Oberflächenparameter zur physikalischen Charakterisierung der Oberflächenpunkte von Umgebungsobjekten des Umgebungsmodells genutzt werden können.The object of the present invention is therefore to develop the initially described computer-implemented method for testing control devices in such a way that surface parameters can also be used in a more extensive manner for physical characterization of the surface points of surrounding objects of the environmental model.

Die zuvor hergeleitete und aufgezeigte Aufgabe ist bei dem eingangs beschriebenen computerimplementierten Verfahren zum Test von Steuergeräten dadurch gelöst, dass die Oberflächenparameter in einer Materialdatenbank gespeichert sind und dass in den Oberflächenpunktspeichern Referenzen auf Einträge in der Materialdatenbank gespeichert sind. Die Materialdatenbank ist separat von dem Umgebungsmodell zu sehen und ist auch separat, also getrennt von dem Umgebungsmodell datentechnisch realisiert. Ferner ist vorgesehen, dass zur Erzeugung der Sensordaten die Oberflächenpunktspeicher relevanter Oberflächenpunkte ausgelesen werden und unter Verwendung der ausgelesenen Referenzen die korrespondierenden Einträge der Materialdatenbank ausgelesen werden und zur Erzeugung der Sensordaten verwendet werden.The previously derived and indicated object is achieved in the computer-implemented method for testing control devices described above in that the surface parameters are stored in a material database and in that references to entries in the material database are stored in the surface point memories. The material database can be seen separately from the environment model and is also implemented separately, that is, separately from the environment model in terms of data technology. It is also provided that the surface point memories of relevant surface points are read out in order to generate the sensor data, and the corresponding entries in the material database are read out using the read-out references and are used to generate the sensor data.

Durch diese Realisierung ist das im Wesentlichen Geometriedaten enthaltende Umgebungsmodell unabhängig von etwaig vorhandenen Oberflächenparametern, die in der separaten Materialdatenbank abgelegt sind. Dies bringt den Vorteil mit sich, dass das Umgebungsmodell eine überschaubare Größe behält und zwar unabhängig davon, wie umfangreich Oberflächenpunkte durch verschiedene Oberflächenparameter charakterisiert werden. Das bedeutet gleichzeitig, dass es praktisch keine Limitierung mehr für das Speichern von Oberflächenparametern gibt, es können praktisch beliebig viele Oberflächenparameter in beliebiger Komplexität gespeichert und hinterlegt werden. Datenmäßige Limitierungen, die in der speziellen Datenstruktur des Umgebungsmodells begründet sind, werden vollständig umgangen.As a result of this implementation, the environment model, which essentially contains geometry data, is independent of any existing surface parameters that are stored in the separate material database. This has the advantage that the environment model retains a manageable size, regardless of how extensively surface points are characterized by various surface parameters. At the same time, this means that there are practically no more limits for storing surface parameters; practically any number of surface parameters of any complexity can be stored and stored. Data limitations that are based on the special data structure of the environment model are completely circumvented.

Eine solche Limitierung ist beispielsweise gegeben, wenn mit Datenstrukturen nach bestimmten Standards umgegangen wird. Es ist beispielsweise bekannt, dass zur Beschreibung von Oberflächen von Umgebungsobjekten Texturen verwendet werden, die beispielsweise Bestandteil des OpenGL-Standards sind. Es handelt sich hier um zweidimensionale Datenstrukturen, die über ein Objekt gelegt werden. Es ist möglich, für jeden Oberflächenpunkt eine bestimmte Anzahl an Werten abzulegen, wobei die Anzahl der Werte sehr stark begrenzt ist, beispielsweise auf einen Datenumfang von 32 Bit. Damit ist von vorneherein der Umfang des Oberflächenpunktspeichers begrenzt und zwar sehr stark begrenzt; eine Mehrzahl an Oberflächenparametern lässt sich hier nicht sinnvoll ablegen. Werden aber in den Oberflächenpunktspeichern Referenzen auf Einträge in der Materialdatenbank hinterlegt, gibt es eine Limitierung hinsichtlich des Umfangs der abgelegten Daten in der Materialdatenbank nicht mehr, jedenfalls nicht mehr durch irgendwelche Umstände, die in der Art und Weise der Realisierung des Umgebungsmodells und in den Eigenschaften der Oberflächenpunktspeicher begründet sind. Wenn der Oberflächenpunktspeicher beispielsweise 32 Bit umfasst, dann lassen sich damit 2³² verschiedene Referenzen realisieren, wobei die Speicherorte in der Materialdatenbank, auf die die Referenzen verweisen, von ihrem Umfang her nicht begrenzt sind.Such a limitation is given, for example, when dealing with data structures according to certain standards. It is for example known that textures are used to describe surfaces of surrounding objects, which are part of the OpenGL standard, for example. These are two-dimensional data structures that are placed over an object. It is possible to store a certain number of values for each surface point, whereby the number of values is very limited, for example to a data volume of 32 bits. The extent of the surface point memory is thus limited from the outset and is very limited; a large number of surface parameters cannot be sensibly stored here. However, if references to entries in the material database are stored in the surface point memories, there is no longer any limitation with regard to the scope of the data stored in the material database, at least not due to any circumstances that affect the way the environment model is implemented and the properties the surface point memory are justified. If the surface point memory comprises 32 bits, for example, then 2 ³² different references can be implemented with it, whereby the storage locations in the material database to which the references refer are not limited in terms of their size.

Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, dass praktisch beliebige Änderungen und Ergänzungen an den Oberflächenparametern vorgenommen werden können, ohne dass dazu ein Umgebungsmodell verändert werden muss. Es lässt sich damit eine Vielzahl von Umgebungsmodellen realisieren, die alle mit der gleichen Materialdatenbank arbeiten. Wenn Einträge in der Materialdatenbank, auf die die Referenzen verweisen, verändert und/oder ergänzt werden, müssen keine Änderungen an der Vielzahl von Umgebungsmodellen vorgenommen werden.Another advantage of the method according to the invention is that practically any changes and additions can be made to the surface parameters without having to change an environment model. A large number of environment models can thus be implemented, all of which work with the same material database. If entries in the material database to which the references refer are changed and / or supplemented, no changes need to be made to the multitude of environment models.

Bei einer bevorzugten Ausgestaltung des Verfahrens ist vorgesehen, dass als Oberflächenpunktspeicher die zuvor schon angedeuteten RGBA-Texturpunktspeicher von Texturen verwendet werden, die zur Oberflächenbeschreibung des Umfeldobjektes vom Umgebungsmodell umfasst sind.In a preferred embodiment of the method, it is provided that the previously indicated RGBA texture point memories of textures, which are included in the environment model for the surface description of the surrounding object, are used as surface point memories.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung ist vorgesehen, dass in der Materialdatenbank in einem durch eine Referenz definierten Eintrag eine Mehrzahl von Oberflächenparametern eines Materials hinterlegt ist, insbesondere Oberflächenparameter, die für verschiedene Arten von realen oder simulierten Sensoren für elektromagnetische Wellen relevant sind, insbesondere also für Kamerasensoren, Radarsensoren, Lidarsensoren und Infrarotsensoren. Dadurch ist es vollkommen zwanglos möglich, die Oberflächenpunkte der Umgebungsobjekte eines Umgebungsmodells mit einer Vielzahl von relevanten Oberflächenparametern auszustatten, die für ganz unterschiedliche Sensoren relevant sind. Welche Oberflächenparameter dies beispielsweise sein können, wird nachfolgend dargelegt.According to a further preferred embodiment, it is provided that a plurality of surface parameters of a material is stored in an entry defined by a reference in the material database, in particular surface parameters that are relevant for different types of real or simulated sensors for electromagnetic waves, in particular for camera sensors , Radar sensors, lidar sensors and infrared sensors. This makes it completely unconstrained to equip the surface points of the surrounding objects of an environment model with a large number of relevant surface parameters that are relevant for very different sensors. Which surface parameters this can be, for example, is shown below.

Eine weitere Ausgestaltung des Verfahrens ist dadurch ausgezeichnet, dass in der Materialdatenbank, insbesondere für Kamerasensoren, in einem durch eine Referenz definierten Eintrag zumindest wenigstens einer der folgenden Oberflächenparameter abgelegt ist: die Farbe, der Normalenvektor, die Rauheit.Another embodiment of the method is characterized in that at least one of the following surface parameters is stored in the material database, in particular for camera sensors, in an entry defined by a reference: the color, the normal vector, the roughness.

Bei einer weiteren Ausgestaltung des Verfahrens ist vorgesehen, dass in der Materialdatenbank, insbesondere für Radarsensoren, in einem durch eine Referenz definierten Eintrag zumindest abgelegt ist wenigstens einer der folgenden Oberflächenparameter: die Permittivität, die Permeabilität, die Rauheit, insbesondere wobei die Oberflächenparameter frequenzabhängig abgelegt sind, bevorzugt für diskrete Frequenzen oder für Frequenzbereiche. Bei der Permeabilität ist vor allem die magnetische Permeabilität gemeint, da es sich hier um eine relevante Größe für elektromagnetische Wellen bzw. das Verhalten von elektromagnetischen Wellen an der Oberfläche von Umgebungsobjekten handelt.In a further embodiment of the method it is provided that at least one of the following surface parameters is stored in the material database, in particular for radar sensors, in an entry defined by a reference: the permittivity, the permeability, the roughness, in particular the surface parameters being stored as a function of frequency , preferably for discrete frequencies or for frequency ranges. In the case of permeability, the magnetic permeability is primarily meant, since it is a relevant variable for electromagnetic waves or the behavior of electromagnetic waves on the surface of surrounding objects.

Bei einer weiteren Ausgestaltung des Verfahrens ist vorgesehen, dass in der Materialdatenbank, insbesondere für Lidarsensoren, in einem durch eine Referenz definierten Eintrag zumindest abgelegt ist wenigstens eine der folgenden Oberflächenparameter: die Rauheit, der Reflexionsgrad, der Brechungsindex, die Temperatur, insbesondere wobei die Oberflächenparameter frequenzabhängig abgelegt sind, bevorzugt für diskrete Frequenzen oder für Frequenzbereiche.In a further embodiment of the method it is provided that at least one of the following surface parameters is stored in the material database, in particular for lidar sensors, in an entry defined by a reference: the roughness, the reflectance, the refractive index, the temperature, in particular the surface parameters Are stored as a function of frequency, preferably for discrete frequencies or for frequency ranges.

Eine weitere Ausgestaltung des Verfahrens zeichnet sich dadurch aus, dass in der Materialdatenbank, insbesondere für Infrarotsensoren, in einem durch eine Referenz definierten Eintrag zumindest abgelegt ist wenigstens einer der folgenden Oberflächenparameter: die Temperatur oder der Reflexionsgrad.Another embodiment of the method is characterized in that at least one of the following surface parameters is stored in the material database, in particular for infrared sensors, in an entry defined by a reference: the temperature or the degree of reflection.

Alle zuvor genannten besonderen Ausgestaltungen der Materialdatenbank lassen sich auch beliebig miteinander kombinieren. Durch eine Kombination ist es möglich, auch für verschiedene Arten von Sensoren unter einem referenzierten Eintrag in der Materialdatenbank relevante Oberflächenparameter abzulegen. Es lassen sich damit also ohne Weiteres Multisensor-Systeme testen.All of the special configurations of the material database mentioned above can also be combined with one another as required. A combination makes it possible to also store relevant surface parameters for different types of sensors under a referenced entry in the material database. Multi-sensor systems can be tested with it without any problems.

Die vorgenannte Aufgabe wird ebenfalls gelöst durch ein Computerprogrammprodukt und ein computerlesbares Speichermedium, das Befehle umfasst, die bei der Ausführung des Programms durch einen Computer diesen veranlassen, das zuvor beschriebene Verfahren auszuführen.The above-mentioned object is also achieved by a computer program product and a computer-readable storage medium, which comprises commands that are executed when the program is executed cause a computer to perform the procedure described above.

Im Einzelnen gibt es nun eine Vielzahl von Möglichkeiten, das zuvor beschriebene computerimplementierte Verfahren auszugestalten und weiterzubilden, wozu sowohl auf die dem unabhängigen Patentanspruch nachgeordneten abhängigen Patentansprüche verwiesen wird als auch auf die nachfolgende Beschreibung von bevorzugten Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnung. In der Zeichnung zeigen

1 schematisch ein computerimplementiertes Verfahren zum Test von Steuergeräten, bei dem Sensordaten als Eingangsdaten eines realen oder simulierten Sensors für elektromagnetische Wellen berechnet und an den Sensor ausgegeben werden und
2 eine mögliche gerätemäßige Implementierung des computerimplementierten Verfahrens mit Hilfe einer Grafikkarte.

In detail, there are now a multitude of possibilities for designing and developing the computer-implemented method described above, for which reference is made both to the dependent claims subordinate to the independent claim and to the following description of preferred exemplary embodiments in conjunction with the drawing. Show in the drawing

1 schematically a computer-implemented method for testing control devices, in which sensor data is calculated as input data of a real or simulated sensor for electromagnetic waves and output to the sensor, and
2 a possible device-based implementation of the computer-implemented method using a graphics card.

1 zeigt schematisch ein computerimplementiertes Verfahren 1 zum Test eines Steuergeräts 2. Dabei werden Sensordaten 3 als Eingangsdaten eines realen oder simulierten Sensors 4 für elektromagnetische Wellen berechnet und an den Sensor 4 ausgegeben 5. Die Sensordaten 3 werden auf Grundlage eines virtuellen räumlichen Umgebungsmodells 6 mit wenigstens einem Umgebungsobjekt 7 in Bezug auf eine vorgegebene Position 8 des Sensors 4 zu dem Umgebungsobjekt 7 berechnet. Als Umgebungsobjekte 7 umfasst das in 1 dargestellte Umgebungsmodell 6 ein Kraftfahrzeug, ein Schild und einen Busch. Derartige Umgebungsmodelle 6 sind in der Praxis äußerst komplex und bilden umfangreiche Konstellationen ab, beispielsweise ganze Stadtviertel einschließlich Bebauung usw.. Die Position 8 des Sensors 4 entstammt hier aus einer Fahrszenario-Simulation 9. 1 shows schematically a computer-implemented method 1 for testing a control unit 2 . Thereby sensor data 3 as input data from a real or simulated sensor 4th calculated for electromagnetic waves and sent to the sensor 4th output 5. The sensor data 3 are based on a virtual spatial model of the environment 6th with at least one surrounding object 7th with respect to a given position 8th of the sensor 4th to the environment object 7th calculated. As environment objects 7th includes in 1 environment model shown 6th a motor vehicle, a sign and a bush. Such environment models 6th are extremely complex in practice and represent extensive constellations, for example entire city districts including buildings, etc. The position 8th of the sensor 4th originates here from a driving scenario simulation 9 .

In dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel handelt es sich bei dem simulierten Sensor 4 um einen Kamerasensor, der also elektromagnetische Wellen im sichtbaren Bereich auswertet. Bei anderen Ausführungsbeispielen kann es sich genauso gut beispielsweise um Radar-, Lidar- oder Infrarotsensoren handeln. Das Umgebungsmodell 6 umfasst für Oberflächenpunkte 10, von denen hier in 1 nur zwei angedeutet sind, jeweils einen Oberflächenpunktspeicher 11, der zeichnerisch nicht separat abgebildet ist. Ferner umfasst das Umgebungsmodell 6 zur physikalischen Charakterisierung der Oberflächenpunkte 10 Oberflächenparameter 12.In the exemplary embodiment shown here, the simulated sensor is involved 4th around a camera sensor that evaluates electromagnetic waves in the visible range. In other exemplary embodiments, it can just as well be, for example, radar, lidar or infrared sensors. The environment model 6th includes for surface points 10 , of which here in 1 only two are indicated, one surface point memory each 11 which is not shown separately in the drawing. The environment model also includes 6th for the physical characterization of the surface points 10 Surface parameters 12 .

Bei aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren zum Test von Steuergeräten war es üblich, die Oberflächenparameter 12 in dem Umgebungsmodell 6 zu speichern, womit zwangsweise einige Limitierungen einhergehen. Demgegenüber ist in 1 eine andere Lösung realisiert. Hier werden Oberflächenparameter 12 in einer Materialdatenbank 13 gespeichert, wobei diese Materialdatenbank 13 separat von dem Umgebungsmodell 6 realisiert ist. Die Materialdatenbank 13 weist üblicherweise keine Limitierungen auf hinsichtlich des für Oberflächenparameter 12 zur Verfügung stehenden Speicherplatzes. In den Oberflächenpunktspeichern 11 werden nur noch Referenzen 14 auf Einträge 15 in der Materialdatenbank 13 gespeichert. Zur Erzeugung der Sensordaten 3 werden die Oberflächenpunktspeicher 11 relevanter Oberflächenpunkte 10 ausgelesen und unter Verwendung der ausgelesenen Referenzen 14 werden die korrespondierenden Einträge 15 der Materialdatenbank 13 ausgelesen und zur Erzeugung der Sensordaten 3 verwendet.In the case of methods known from the prior art for testing control devices, it was customary to use the surface parameters 12 in the environment model 6th to save, which inevitably comes with some limitations. In contrast, in 1 realized another solution. Here are surface parameters 12 in a material database 13 stored, this material database 13 separate from the environment model 6th is realized. The material database 13 usually has no limitations in terms of surface parameters 12 available storage space. In surface point stores 11 will only be references 14th on entries 15th in the material database 13 saved. To generate the sensor data 3 become the surface point stores 11 relevant surface points 10 read out and using the read out references 14th become the corresponding entries 15th the material database 13 read out and for generating the sensor data 3 used.

Der Vorteil des dargestellten Verfahrens 1 besteht darin, dass Oberflächenparameter 12 zur physikalischen Charakterisierung der Oberflächenpunkte 10 unabhängig von dem Umgebungsmodell 6 gespeichert, geändert, ergänzt und ganz allgemein bearbeitet werden können. Es kann beispielsweise über eine Vielzahl an Umgebungsmodellen 6 auf nur eine einzige Materialdatenbank 13 zugegriffen werden, wobei sich dann eine Änderung in der Materialdatenbank 13 auf sämtliche Umgebungsmodelle 6, die auf Einträge 15 in der Materialdatenbank 13 referenzieren, im Rahmen der Simulation auswirkt. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass auch ein praktisch unbegrenzter Umfang an Oberflächenparametern 12 zur Beschreibung der physikalischen Eigenschaften der Oberflächenpunkte 10 zur Verfügung steht. Auf die Materialdatenbank 13 kann beispielsweise mit einer Konfigurations-Software 16 zugegriffen werden. Auch lässt sich damit die Simulation des Sensors 4 konfigurieren.The advantage of the presented procedure 1 is that surface parameters 12 for the physical characterization of the surface points 10 regardless of the environment model 6th can be saved, changed, supplemented and generally edited. For example, it can use a large number of environment models 6th to a single material database 13 can be accessed, with a change in the material database 13 on all environment models 6th that click on entries 15th in the material database 13 reference, affects the simulation. Another advantage is that there is also a practically unlimited range of surface parameters 12 to describe the physical properties of the surface points 10 is available. On the material database 13 can, for example, with configuration software 16 can be accessed. It can also be used to simulate the sensor 4th configure.

In dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel werden als Oberflächenpunktspeicher 11 die RGBA-Texturpunktspeicher von Texturen verwendet, die zur Oberflächenbeschreibung der Umfeldobjekte 7 vom Umgebungsmodell 6 umfasst sind. Der RGBA-Texturpunktspeicher umfasst 32 Bit, sodass insgesamt 2³² verschiedene Referenzen 14 unterschieden werden können. In der Materialdatenbank 13 sind ferner in einem durch eine Referenz 14 definierten Eintrag 15 eine Mehrzahl von Oberflächenparametern 12 eines Materials hinterlegt. Vorliegend sind sogar Oberflächenparameter 12 für verschiedene Arten von realen oder simulierten Sensoren 4 für elektromagnetische Wellen hinterlegt, sodass die dargestellte Materialdatenbank 13 beispielsweise auch zur Verwendung und zum Test von Multisensor-Systemen verwendet werden kann.In the in 1 illustrated embodiment are called surface point memory 11 the RGBA texture point memory of textures is used for the surface description of the surrounding objects 7th from the environment model 6th are included. The RGBA texture point memory comprises 32 bits, making a total of 2 ³² different references 14th can be distinguished. In the material database 13 are also in a by a reference 14th defined entry 15th a plurality of surface parameters 12 of a material. There are even surface parameters 12 for different types of real or simulated sensors 4th for electromagnetic waves, so that the material database shown 13 for example, can also be used for the use and testing of multi-sensor systems.

In der dargestellten Materialdatenbank 13 sind Oberflächenparameter 12 insbesondere für Kamerasensoren, Radarsensoren, Lidarsensoren und für Infrarotsensoren in unterschiedlicher Kombination hinterlegt. Als Oberflächenparameter 12 sind insbesondere hinterlegt die Farbe, der Normalenvektor, die Rauheit, die Permittivität, die Permeabilität, der Reflexionsgrad, der Brechungsindex und die Temperatur.In the material database shown 13 are surface parameters 12 in particular for camera sensors, radar sensors, lidar sensors and for infrared sensors stored in different combinations. As a surface parameter 12 the color, the normal vector, the roughness, the permittivity, the permeability, the degree of reflection, the refractive index and the temperature are stored.

In 2 ist beispielhaft eine konkrete Umsetzung und die Arbeit mit der Materialdatenbank 13 gezeigt. Dargestellt ist zunächst der Grafikprozessor 17 einer in Gänze nicht dargestellten Grafikkarte, auf der das zuvor beschriebene Verfahren 1 durchgeführt wird. Zur Erzeugung von Sensordaten 3 weist die GPU einen Shader 18 und eine Compute Unified Device Architecture 19 auf. Die Materialdatenbank 13 wird hier in verschiedenen Formaten hinterlegt, um entweder von dem Shader 18 oder der CUDA 19 verarbeitet werden zu können. Vorbereitend wird die Materialdatenbank 13 in Form einer im Klartext lesbaren xml-Datei 13.1 hinterlegt. Die in der xml-Datei 13.1 hinterlegte Materialdatenbank 13 und deren Einträge 15 werden dann umgewandelt in C/C++-Strukturen 13.2. Diese Strukturen werden dann auf den Shader 18 bzw. auf die CUDA 19 übertragen, einmal in Form von Uniform-Arrays und einmal als die besagten C-Strukturen.In 2 is an example of a concrete implementation and working with the material database 13 shown. The graphic processor is shown first 17th a graphics card, not shown in its entirety, on which the method described above 1 is carried out. For generating sensor data 3 assigns the GPU a shader 18th and a Compute Unified Device Architecture 19th on. The material database 13 is stored here in different formats to either be taken from the shader 18th or the CUDA 19th to be processed. The material database is a preparatory step 13 stored in the form of an XML file 13.1 that can be read in plain text. The material database stored in the xml file 13.1 13 and their entries 15th are then converted into C / C ++ structures 13.2. These structures are then applied to the shader 18th or on the CUDA 19th transmitted, once in the form of uniform arrays and once as the said C structures.

In den Oberflächenpunktspeichern 11 der Texturen sind die Referenzen 14 auf Einträge 15 in der Materialdatenbank 13 hinterlegt und werden dort für jeden Oberflächenpunkt 10 ausgelesen. Mit diesen Referenzen 14 kann dann innerhalb des Shaders 18 oder der CUDA 19 auf die Einträge 15 innerhalb der Materialdatenbank 13 zugriffen werden. Die in den Oberflächenpunktspeichern 11 hinterlegten Referenzen 14 werden auf Einträge 15 in der Materialdatenbank 13 in der GPU, also in dem Grafikprozessor 17, umgerechnet. Im Falle der Verwendung des Shaders erfolgt die Umrechnung auf das entsprechende Uniform-Array auf der GPU 17, im Falle der Verwendung der CUDA 19 erfolgt die Umrechnung auf die entsprechende C-Struktur auf der GPU 17. Die Berechnung entsprechender Sensordaten 3 erfolgt dann auf den Recheneinheiten 20 des Shader 18 bzw. der CUDA 19.In surface point stores 11 the textures are the references 14th on entries 15th in the material database 13 and are stored there for each surface point 10 read out. With these references 14th can then within the shader 18th or the CUDA 19th on the entries 15th within the material database 13 can be accessed. The ones in the surface point stores 11 stored references 14th are on entries 15th in the material database 13 in the GPU, i.e. in the graphics processor 17th , converted. If the shader is used, the conversion to the corresponding uniform array on the GPU takes place 17th , in the case of using the CUDA 19th the conversion to the corresponding C structure on the GPU takes place 17th . The calculation of the corresponding sensor data 3 then takes place on the computing units 20th of the shader 18th or the CUDA 19th .

BezugszeichenlisteList of reference symbols

11: computerimplementiertes Verfahrencomputer-implemented method
22: SteuergerätControl unit
33: SensordatenSensor data
44th: realer oder simulierter Sensorreal or simulated sensor
55: Ausgabe von EingangsdatenOutput of input data
66th: UmgebungsmodellEnvironment model
77th: UmgebungsobjektEnvironment object
88th: Position des SensorsPosition of the sensor
99: Fahrszenario-SimulationDriving scenario simulation
1010: OberflächenpunkteSurface points
1111: OberflächenpunktspeicherSurface point storage
1212: OberflächenparameterSurface parameters
1313: MaterialdatenbankMaterial database
1414th: Referenz auf Eintrag in der MaterialdatenbankReference to entry in the material database
1515th: Eintrag in der MaterialdatenbankEntry in the material database
1616: Konfigurations-SoftwareConfiguration software
1717th: Grafikprozessor (GPU, Graphic Processing Unit)Graphics processor (GPU, Graphic Processing Unit)
1818th: ShaderShader
1919th: Compute Unified Device Architecture (CUDA)Compute Unified Device Architecture (CUDA)
2020th: RecheneinheitArithmetic unit

Claims

Computerimplementiertes Verfahren (1) zum Test von Steuergeräten (2), wobei Sensordaten (3) als Eingangsdaten eines realen oder simulierten Sensors (4) für elektromagnetische Wellen berechnet und an den Sensor (4) ausgegeben (5) werden, wobei die Sensordaten (3) auf Grundlage eines virtuellen räumlichen Umgebungsmodells (6) mit wenigstens einem Umgebungsobjekt (7) in Bezug auf eine vorgegebene Position (8) des Sensors (4) zu dem Umgebungsobjekt (7) berechnet werden, wobei das Umgebungsmodell (6) für Oberflächenpunkte (10) des Umgebungsobjektes (7) jeweils einen Oberflächenpunktspeicher (11) umfasst und das Umgebungsmodell (6) zur physikalischen Charakterisierung der Oberflächenpunkte (10) Oberflächenparameter (12) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberflächenparameter (12) in einer Materialdatenbank (13) gespeichert sind und dass in den Oberflächenpunktspeichern (11) Referenzen (14) auf Einträge (15) in der Materialdatenbank (13) gespeichert sind, dass zur Erzeugung der Sensordaten (3) die Oberflächenpunktspeicher (11) relevanter Oberflächenpunkte (10) ausgelesen werden und unter Verwendung der ausgelesenen Referenzen (14) die korrespondierenden Einträge (15) der Materialdatenbank (13) ausgelesen werden und zur Erzeugung der Sensordaten (3) verwendet werden.Computer-implemented method (1) for testing control devices (2), wherein sensor data (3) are calculated as input data of a real or simulated sensor (4) for electromagnetic waves and output (5) to the sensor (4), the sensor data (3 ) are calculated on the basis of a virtual spatial environment model (6) with at least one environment object (7) in relation to a predetermined position (8) of the sensor (4) in relation to the environment object (7), the environment model (6) for surface points (10 ) the surrounding object (7) each comprises a surface point memory (11) and the environment model (6) for the physical characterization of the surface points (10) comprises surface parameters (12), characterized in that the surface parameters (12) are stored in a material database (13) and that in the surface point memories (11) references (14) to entries (15) in the material database (13) are stored that are used to generate the sensor data (3) the surface point memory (11) of relevant surface points (10) are read out and the corresponding entries (15) of the material database (13) are read out using the read-out references (14) and are used to generate the sensor data (3).

Verfahren (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Oberflächenpunktspeicher (11) die RGBA-Texturpunktspeicher von Texturen verwendet werden, die zur Oberflächenbeschreibung des Umfeldobjektes (7) vom Umgebungsmodell (6) umfasst sind.Procedure (1) according to Claim 1 , characterized in that the RGBA texture point memories of textures are used as surface point memories (11) which are included in the environment model (6) for the surface description of the surrounding object (7).

Verfahren (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass in der Materialdatenbank (13) in einem durch eine Referenz (14) definierten Eintrag (15) eine Mehrzahl von Oberflächenparametern (12) eines Materials hinterlegt ist, insbesondere Oberflächenparameter (12), die für verschiedene Arten von realen oder simulierten Sensoren (4) für elektromagnetische Wellen relevant sind, insbesondere für Kamerasensoren, Radarsensoren, Lidarsensoren und Infrarotsensoren.Procedure (1) according to Claim 1 or 2 , characterized in that a plurality of surface parameters (12) of a material is stored in the material database (13) in an entry (15) defined by a reference (14), in particular surface parameters (12) which are for different types of real or simulated Sensors (4) are relevant for electromagnetic waves, in particular for camera sensors, radar sensors, lidar sensors and infrared sensors.

Verfahren (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass in der Materialdatenbank (13), insbesondere für Kamerasensoren, in einem durch eine Referenz (14) definierten Eintrag (15) zumindest abgelegt ist wenigstens einer der folgenden Oberflächenparameter (12): die Farbe, der Normalenvektor, die Rauheit.Method (1) according to one of the Claims 1 to 3 , characterized in that at least one of the following surface parameters (12) is stored in the material database (13), in particular for camera sensors, in an entry (15) defined by a reference (14): the color, the normal vector, the roughness.

Verfahren (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass in der Materialdatenbank (13), insbesondere für Radarsensoren, in einem durch eine Referenz (14) definierten Eintrag (15) zumindest abgelegt ist wenigstens einer der folgenden Oberflächenparameter (12): die Permittivität, die Permeabilität, die Rauheit, insbesondere wobei die Oberflächenparameter (12) frequenzabhängig abgelegt sind, bevorzugt für diskrete Frequenzen oder für Frequenzbereiche.Method (1) according to one of the Claims 1 to 4th , characterized in that at least one of the following surface parameters (12) is stored in the material database (13), in particular for radar sensors, in an entry (15) defined by a reference (14): the permittivity, the permeability, the roughness, in particular, the surface parameters (12) being stored as a function of frequency, preferably for discrete frequencies or for frequency ranges.

Verfahren (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass in der Materialdatenbank (13), insbesondere für Lidarsensoren, in einem durch eine Referenz (14) definierten Eintrag (15) zumindest abgelegt ist wenigstens einer der folgenden Oberflächenparameter (12): die Rauheit, der Reflexionsgrad, der Brechungsindex, die Temperatur, insbesondere wobei die Oberflächenparameter (12) frequenzabhängig abgelegt sind, bevorzugt für diskrete Frequenzen oder für Frequenzbereiche.Method (1) according to one of the Claims 1 to 5 , characterized in that at least one of the following surface parameters (12) is stored in the material database (13), in particular for lidar sensors, in an entry (15) defined by a reference (14): the roughness, the degree of reflection, the refractive index, the temperature, in particular the surface parameters (12) being stored as a function of the frequency, preferably for discrete frequencies or for frequency ranges.

Verfahren (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass in der Materialdatenbank (13), insbesondere für Infrarotsensoren, in einem durch eine Referenz (14) definierten Eintrag (15) zumindest abgelegt ist wenigstens einer der folgenden Oberflächenparameter (12): die Temperatur, der Reflexionsgrad.Method (1) according to one of the Claims 1 to 6th , characterized in that at least one of the following surface parameters (12) is stored in the material database (13), in particular for infrared sensors, in an entry (15) defined by a reference (14): the temperature, the degree of reflection.

Verfahren (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass zur Durchführung des Verfahrens (1) eine Grafikkarte mit einem Grafikprozessor (17; GPU, Graphic Processing Unit) verwendet wird, wobei die GPU (17) wenigstens einen Shader (18) und/oder eine Compute Unified Device Architecture (19; CUDA) zur Erzeugung der Sensordaten (3) aufweist, dass die Materialdatenbank (13) in Form wenigstens eines Uniform-Array auf der GPU (17) gespeichert und dem Shader (18) verfügbar gemacht wird und/oder dass die Materialdatenbank (13) in Form wenigstens eines C-Structs auf der GPU (17) gespeichert und der CUDA (19) verfügbar gemacht wird.Method (1) according to one of the Claims 1 to 7th , characterized in that a graphics card with a graphics processor (17; GPU, Graphic Processing Unit) is used to carry out the method (1), the GPU (17) at least one shader (18) and / or a Compute Unified Device Architecture ( 19; CUDA) for generating the sensor data (3) has that the material database (13) is stored in the form of at least one uniform array on the GPU (17) and made available to the shader (18) and / or that the material database (13 ) is stored in the form of at least one C structure on the GPU (17) and the CUDA (19) is made available.

Verfahren (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die in den Oberflächenpunktspeichern (11) hinterlegten Referenzen (14) auf Einträge (15) in der Materialdatenbank (13) in der GPU (17) umgerechnet werden im Falle der Verwendung des Shaders (18) auf das entsprechende Uniform-Array auf der GPU (17) und/oder im Falle der Verwendung der CUDA (19) auf das entsprechende C-Struct auf der GPU (17).Procedure (1) according to Claim 8 , characterized in that the references (14) stored in the surface point memories (11) to entries (15) in the material database (13) in the GPU (17) are converted, in the case of using the shader (18), to the corresponding uniform Array on the GPU (17) and / or in the case of using the CUDA (19) on the corresponding C-Struct on the GPU (17).

Computerprogrammprodukt, umfassend Befehle, die bei der Ausführung des Programms durch einen Computer diesen veranlassen, das Verfahren (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9 auszuführen.Computer program product, comprising instructions which, when the program is executed by a computer, cause the latter, the method (1) according to one of the Claims 1 to 9 execute.

Computerlesbares Speichermedium, umfassend Befehle, die bei der Ausführung des Programms durch einen Computer diesen veranlassen, das Verfahren (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9 auszuführen.Computer-readable storage medium, comprising instructions which, when the program is executed by a computer, cause the program to be executed, the method (1) according to one of the Claims 1 to 9 execute.