DE102019208890A1

DE102019208890A1 - Verfahren zum zumindest teilautomatisierten Führen eines Kraftfahrzeugs

Info

Publication number: DE102019208890A1
Application number: DE102019208890.2A
Authority: DE
Inventors: Attila Horvath; Gergo Nochta
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2019-06-19
Filing date: 2019-06-19
Publication date: 2020-12-24

Abstract

Gemäß der vorliegenden Erfindung werden für das zumindest teilautomatisierte Führen eines Kraftfahrzeugs (1) nicht zwangsläufig interne Sensordaten verwendet, die von eigenen Sensoren oder Sensormodulen des Kraftfahrzeugs bereitgestellt werden. Stattdessen kann mit externen Sensordaten, die mindestens ein weiteres Fahrzeug (2, 3, 4) dem Kraftfahrzeug (1) durch eine üblicherweise drahtlose Kommunikation übermittelt hat, zumindest teilautomatisierte Fahrt durchgeführt werden. Von mindestens einem weiteren Fahrzeug werden demnach externe Sensordaten über eine Verkehrssituation (70) bereitgestellt und diese externen Sensordaten werden zum zumindest teilautomatisierten Führen des Kraftfahrzeugs benutzt, wobei den Sensordaten bei der Ermittlung einer Messgröße (x1, x2) aus den Sensordaten abhängig von mindestens einem Sensorparameter eine Gewichtung zugeordnet wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum zumindest teilautomatisierten Führen eines Kraftfahrzeugs sowie ein verfahren zur. Die Erfindung betrifft weiter eine Vorrichtung, ein Computerprogramm und ein maschinenlesbares Speichermedium.
Stand der Technik
Die DE 10 2014 224 077 A1 offenbart ein Verfahren zum assistierten Führen eines Kraftfahrzeugs auf einem Parkplatz, wobei eine abzufahrende Solltrajektorie für das Kraftfahrzeug abhängig von einem Kraftfahrzeugtyp des Kraftfahrzeugs ermittelt wird und an das Kraftfahrzeug über ein Kommunikationsnetzwerk gesendet wird. Außerdem wird eine digitale Karte des Parkplatzes an das Kraftfahrzeug gesendet, so dass das Kraftfahrzeug basierend auf der Solltrajektorie und auf der digitalen Karte autonom auf dem Parkplatz fahren kann. Während seiner autonomen Fahrt auf dem Parkplatz wird das Kraftfahrzeug außerdem mittels eines fahrzeugexternen Überwachungssystems überwacht.
Offenbarung der Erfindung
Die Aufgabe der Erfindung kann darin gesehen werden, ein zuverlässiges Verfahren zum zumindest teilautomatisierten Führen eines Kraftfahrzeugs anzugeben, das auch bei einem (Teil-)Ausfall eines kraftfahrzeugeigenen Umfeldsensorsystems funktionstüchtig ist und dass eine hohe Genauigkeit aufweist.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung kann darin gesehen werden, eine Vorrichtung zur Durchführung eines derartigen Verfahrens anzugeben. Diese Aufgaben werden mittels des jeweiligen Gegenstands der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand von jeweils abhängigen Unteransprüchen.
Die Erfindung betrifft somit ein Verfahren zum zumindest teilautomatisierten Führen eines Kraftfahrzeugs, wobei von mindestens einem weiteren Fahrzeug externe Sensordaten über eine Verkehrssituation bereitgestellt und diese externen Sensordaten zum ferngesteuerten Führen des Kraftfahrzeugs benutzt werden.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Vorrichtung, ausgebildet zum zumindest teilautomatisierten Führen eines Kraftfahrzeugs, die ausgebildet ist, das erfindungsgemäße Verfahren auszuführen.
Es werden außerdem ein entsprechendes Computerprogramm und ein maschinenlesbares Speichermedium vorgeschlagen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung werden für zumindest teilautomatisierte Führen eines Kraftfahrzeugs demnach nicht zwangsläufig interne Sensordaten verwendet, die von eigenen Sensoren oder Sensormodulen des Kraftfahrzeugs bereitgestellt werden. Stattdessen kann nunmehr mit externen Sensordaten, die mindestens ein weiteres Fahrzeug dem Kraftfahrzeug durch eine üblicherweise drahtlose Kommunikation übermittelt hat, eine zumindest teilautomatisierte Fahrt durchgeführt werden. Die Sensordaten können beispielsweise mittels einer Mobilfunkverbindung, insbesondere nach dem 5G Standard oder durch eine andere geeignete Drahtlosverbindung übermittelt werden. Von mindestens einem weiteren Fahrzeug werden demnach externe Sensordaten über eine Verkehrssituation und diese externen Sensordaten werden zum zumindest teilautomatisierten Führen des Kraftfahrzeugs benutzt.
Die Formulierung „zumindest teilautomatisiertes Führen“ umfasst einen oder mehrere der folgenden Fälle: assistiertes Führen, teilautomatisiertes Führen, hochautomatisiertes Führen, vollautomatisiertes Führen.
Assistiertes Führen bedeutet, dass ein Fahrer des Kraftfahrzeugs dauerhaft entweder die Quer- oder die Längsführung des Kraftfahrzeugs ausführt. Die jeweils andere Fahraufgabe (also ein Steuern der Längs- oder der Querführung des Kraftfahrzeugs) wird automatisch durchgeführt. Das heißt also, dass bei einem assistierten Führen des Kraftfahrzeugs entweder die Quer- oder die Längsführung automatisch gesteuert wird.
Teilautomatisiertes Führen bedeutet, dass in einer spezifischen Situation (zum Beispiel: Fahren auf einer Autobahn, Fahren innerhalb eines Parkplatzes, Überholen eines Objekts, Fahren innerhalb einer Fahrspur, die durch Fahrspurmarkierungen festgelegt ist) und/oder für einen gewissen Zeitraum eine Längs- und eine Querführung des Kraftfahrzeugs automatisch gesteuert werden. Ein Fahrer des Kraftfahrzeugs muss selbst nicht manuell die Längs -und Querführung des Kraftfahrzeugs steuern. Der Fahrer muss aber das automatische Steuern der Längs- und Querführung dauerhaft überwachen, um bei Bedarf manuell eingreifen zu können. Der Fahrer muss jederzeit zur vollständigen Übernahme der Kraftfahrzeugführung bereit sein.
Hochautomatisiertes Führen bedeutet, dass für einen gewissen Zeitraum in einer spezifischen Situation (zum Beispiel: Fahren auf einer Autobahn, Fahren innerhalb eines Parkplatzes, Überholen eines Objekts, Fahren innerhalb einer Fahrspur, die durch Fahrspurmarkierungen festgelegt ist) eine Längs- und eine Querführung des Kraftfahrzeugs automatisch gesteuert werden. Ein Fahrer des Kraftfahrzeugs muss selbst nicht manuell die Längs -und Querführung des Kraftfahrzeugs steuern. Der Fahrer muss das automatische Steuern der Längs- und Querführung nicht dauerhaft überwachen, um bei Bedarf manuell eingreifen zu können. Bei Bedarf wird automatisch eine Übernahmeaufforderung an den Fahrer zur Übernahme des Steuerns der Längs- und Querführung ausgegeben, insbesondere mit einer ausreichenden Zeitreserve ausgegeben. Der Fahrer muss also potenziell in der Lage sein, das Steuern der Längs- und Querführung zu übernehmen. Grenzen des automatischen Steuerns der Quer- und Längsführung werden automatisch erkannt. Bei einem hochautomatisierten Führen ist es nicht möglich, in jeder Ausgangssituation automatisch einen risikominimalen Zustand herbeizuführen.
Vollautomatisiertes Führen bedeutet, dass z.B. in einer spezifischen Situation (zum Beispiel: Fahren auf einer Autobahn, Fahren innerhalb eines Parkplatzes, Überholen eines Objekts, Fahren innerhalb einer Fahrspur, die durch Fahrspurmarkierungen festgelegt ist) oder während der gesamten Fahrt eine Längs- und eine Querführung des Kraftfahrzeugs automatisch gesteuert werden. Ein Fahrer des Kraftfahrzeugs muss selbst nicht manuell die Längs -und Querführung des Kraftfahrzeugs steuern. Der Fahrer muss das automatische Steuern der Längs- und Querführung nicht überwachen, um bei Bedarf manuell eingreifen zu können. Vor einem Beenden des automatischen Steuerns der Quer- und Längsführung erfolgt automatisch eine Aufforderung an den Fahrer zur Übernahme der Fahraufgabe (Steuern der Quer- und Längsführung des Kraftfahrzeugs), insbesondere mit einer ausreichenden Zeitreserve. Sofern der Fahrer nicht die Fahraufgabe übernimmt, wird automatisch in einen risikominimalen Zustand zurückgeführt. Grenzen des automatischen Steuerns der Quer- und Längsführung werden automatisch erkannt. In allen Situationen ist es möglich, automatisch in einen risikominimalen Systemzustand zurückzuführen.
Erfindungsgemäß werden Sensordaten eines oder mehrerer Sensoren zur Bestimmung einer Messgröße bereitgestellt. Den Sensordaten wird bei der Ermittlung der Messgröße aus den Sensordaten abhängig von mindestens einem Sensorparameter eine Gewichtung zugeordnet. Die Gewichtung wird abhängig von mindestens einem Sensorparameter bestimmt wobei der mindestens eine Sensorparameter insbesondere einen Sensortyp und/oder ein Sensoralter und/oder eine Anzahl von anderen verfügbaren Sensoren und/oder eine Messgenauigkeit des Sensors und/oder eine Sensorbewertung und/oder eine Anzahl vorangegangenen Messungen und/oder eine Fehlercharakteristik und/oder eine Sensorqualität repräsentiert.
Die Gewichtung ist insbesondere ein Faktor, der angibt mit welchem Anteil die Sensordaten des jeweiligen Sensors in die Berechnung der Messgröße eingehen und der abhängig von einem Sensorparameter beispielsweise zwischen 0 und 1 festgelegt wird. Stehen beispielsweise Sensordaten mehrerer Sensoren zur Bestimmung einer bestimmten Messgröße zur Verfügung, so kann die Messgröße zunächst für jeden Sensor individuell aus den Sensordaten dieses Sensors bestimmt werden. Anschließend wird zur Ermittlung der endgültigen Messgröße ein Mittelwert aus den für jeden Sensor individuell bestimmten Messgrößen gebildet. Die Gewichtung bestimmt nun, mit welchem Anteil (z.B. 100% oder 90%) eine Messgröße in den Mittelwert eingeht.
Die Erfindung beruht demnach auf der Erkenntnis, dass insbesondere beim Einsatz einer Mehrzahl von Sensoren, die unter Umständen verschiedenen Fahrzeugen zugeordnet sind, eine höhere Genauigkeit bei der Erfassung von Messgrößen aus dem Umfeld des Fahrzeugs bzw. einer Verkehrssituation, bezogen auf das eigene Fahrzeug erzielt werden kann, wenn die Sensordaten abhängig von mindestens einem Sensorparameter unterschiedlich gewichtet werden.
Die ermittelte Messgröße kann bevorzugt einen Abstand und/oder mindestens eine Geschwindigkeitskomponente und/oder eine räumliche Ausdehnung eines Objektes, beispielsweise eines Verkehrsteilnehmers umfassen.
Eine Gewichtung der externen Sensordaten eines externen Sensors wird insbesondere basierend auf vorangehenden Messungen des externen Sensors oder mindestens eines weiteren externen Sensors bestimmt und somit fortlaufend angepasst.
Weiter bevorzugt erfolgt die Gewichtung der externen Sensordaten basierend auf Rückmeldungen durch Benutzer der Daten bezüglich der Datenqualität. So kann das Fahrzeug, dass die Sensordaten nutzt insbesondere rückmelden, ob die daraus bestimmte Messgrößen eine ausreichende Qualität zur Durchführung eines bestimmten Fahrmanövers aufgewiesen haben oder nicht oder beispielsweise ob die Messgrößen durch fahrzeuginterne Sensoren verifiziert bzw. plausibilisiert werden konnten.
Die Gewichtungen können bevorzugt in einer Datenbank abgelegt werden. Diese Datenbank kann beispielsweise zusammen mit den aktuellen Sensordaten auf einem Cloud-Server bereitgestellt werden und durch die teilnehmenden Sensoren fortlaufen aktualisiert werden. Teilnehmende Fahrzeuge können bei Bedarf jeweils nicht nur externe Sensordaten von der Cloud empfangen, sondern auch die aktuellen Gewichtungen die den Sensordaten zugeordnet sind. Diese können dann auf einer lokalen Datenbank des Fahrzeugs abgespeichert werden.
Alternativ können die Gewichtungen für die Sensordaten der verschiedenen Sensoren ausschließlich lokal auf einer Datenbank des Fahrzeugs gespeichert sein.
Die Gewichtungen können sich bei einem Sensor für unterschiedliche Messgrößen unterscheiden. So sind verschiedene Sensortypen besonders geeignet, verschiedene Messgrößen zu messen. Diese Tatsache ist die Grundlage der Sensorfusion.
Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zur Umfelderfassung vorgeschlagen, wobei Sensordaten über eine Verkehrssituation erfasst werden, wobei Sensordaten von einer Mehrzahl von Sensoren erfasst werden, die an einer Mehrzahl von verschiedenen Fahrzeugen angeordnet sind. Die Sensoren zur Umfelderfassung ausgebildet. Wie oben beschrieben wird den jeweiligen Sensordaten eines Sensors abhängig von der aus den Sensordaten zu bestimmenden Messgröße eine Gewichtung zugeordnet, wobei die Gewichtung abhängig von mindestens einem Sensorparameter ist.
Durch Sensordatenfusion der Sensordaten der verschiedenen Sensoren können so Messgrößen innerhalb des Umfelds der verschiedenen Fahrzeuge bestimmt werden. Bei der Sensordatenfusion gehen die Sensordaten eines bestimmten Sensors entsprechend ihrer Gewichtung ein. Die jeweilige Gewichtung bezogen auf einen bestimmten Sensor kann im Laufe der Zeit an die aktuellen Gegebenheiten angepasst werden.
Beispielhafte Sensortypen für geeignete Umfeldsensoren sind Radar-, Video-, Lidar- und Ultraschallsensoren. Die verschiedenen Sensortypen tragen in der Regel die Messgrößen bei, die sie gut messen können. Im Rahmen der Erfindung bedeutet dies, dass die jeweilige Gewichtung der zugeordneten Sensordaten höher sein kann.
So können mittels Sensordaten von Radar- und Lidarsensoren insbesondere der Abstand nach vorne (Dx), Längen und die Relativgeschwindigkeit in Fahrtrichtung (vx) von Objekten gut bestimmt werden.
Mittels Sensordaten von Videosensoren (Kameras), aber auch Lidarsensoren können insbesondere seitliche Abstände (Dy), eine Geschwindigkeitskomponente quer zur Fahrtrichtung (vy), Breiten, Winkel und Typen von Objekten gut bestimmt werden.
Alle diese Sensoren können die Existenz eines Objekts als Messgröße detektieren.
Insbesondere kann für jede Messgröße, die mittels eines bestimmten Sensors bestimmt werden kann, eine andere Gewichtung verwendet werden. Damit kann berücksichtigt werden, dass beispielsweise bestimmte Sensortypen bestimmte Messgrößen besser, also beispielsweise genauer, messen können.
Entsprechend derartiger Vorgaben und Kenntnisse über die zur Verfügung stehenden Sensoren können Gewichtungen initial festgelegt und im Laufe des Fahrmanövers und/oder bei einer Veränderung der Bedingungen, beispielsweise, wenn zusätzliche Sensoren verfügbar werden, angepasst werden.
In einer möglichen Ausgestaltung der Erfindung kann ein erster, externer oder interner Sensor mittels Sensordaten eines zweiten, externen Sensors kalibriert werden, falls die Sensordaten des zweiten, externen Sensors eine höhere Gewichtung aufweisen als die Sensordaten des ersten Sensors. Dies kann insbesondere ein Sensor sein, der bisher noch nicht an der Messung teilgenommen hat.
Dieser Sensor kann zunächst eine Gewichtung von Null oder von einem relativ kleinen Wert von z.B. 0,25 (25%) erhalten. Nach einem Vergleich der Sensortasten mit den Sensordaten der bereits vorhandenen Sensoren anderer Fahrzeuge und einer darauf basierenden Kalibration des ersten Sensors, kann diesem eine höhere Gewichtung zugeordnet werden. So kann die Gewichtung insbesondere schrittweise ansteigen.
In bestimmten Fällen, z.B. bei unsachgemäßer Einstellung in der Anlage oder bei außergewöhnlichen Bedingungen wie z.B. bei einem Sensorausfall oder einer anfänglichen Blindheit des Sensors (z.B. durch Verschmutzung) kann der Sensor beispielsweise zunächst nicht verwendet werden. Er kann jedoch von den anderen Sensoren im System lernen. So kann beispielsweise festgelegt werden, dass der Sensor nur von anderen Sensoren lernen kann, die für die gleiche Messgröße eine höhere Gewichtung als ein vorgegebener Grenzwert (z.B. 0,9 bzw. 90%) aufweisen. Es kann festgelegt werden, ab wann die Sensordaten des Sensors verwendet werden können. Zum Beispiel nach einer bestimmten Anzahl von Messungen als Lernfälle oder nach einem Erreichen einer Gewichtung von mindestens 0,9 bzw. 90%.
Alternativ können, wenn z.B. bei Inbetriebnahme des Fahrzeugs oder in seinem Servicezentrum sichergestellt wurde, dass der Sensor richtig eingestellt bzw. kalibriert ist, die Sensordaten des Sensors auch von Anfang an mit einer hohen Gewichtung von beispielsweise Eins (100%) verwendet werden.
Insbesondere kann vorgesehen sein, dass ein bestimmter Sensor von anderen Sensoren, die beispielsweise die selbe Messgröße bestimmen, lernt und somit kalibriert werden kann.
Wenn ein erster Sensor eine bestimmte Messgröße bestimmt, beispielsweise den Abstand zu einem Objekt, so wird das Ergebnis mit dem Messergebnis mindestens eines weiteren Sensors verglichen, wobei die Sensordaten des weiteren Sensors für die bestimmte Messgröße eine hohe Gewichtung aufweist, die insbesondere gleich oder größer als ein bestimmter Schwellenwert, beispielsweise 0,9 bzw. 90% ist. Wird eine Diskrepanz in den Messergebnissen festgestellt, so kann der erste Sensor diese Diskrepanz als Offset-Wert für zukünftige Messungen speichern. Der Offset kann bei darauffolgenden Messungen durch weitere Vergleiche angepasst werden.
Bevorzugt können die erfassten Messgrößen eines Sensors ständig mit den erfassten Messgrößen aller anderen verfügbaren Sensoren verglichen werden und die Gewichtung der entsprechenden Sensordaten ständig basierend auf dem Vergleich angepasst werden. Dies hat den Vorteil, dass sehr genaue Messergebnisse erzielt werden können, jedenfalls solange mehr „gute“ als „schlechte“ Sensoren beteiligt sind, wobei sich die Begriffe „gut“ bzw. „schlecht“ auf die Messgenauigkeit und/oder Sensordatenqualität der Sensordaten beziehen.
Jeder Sensor hat einen bestimmten Messbereich bzw. ein bestimmtes Sichtfeld. Weiterhin unterscheidet sich die Messgenauigkeit üblicherweise, je nach dem wo sich das Zielobjekt relativ zu dem Sensor befindet. Daher ist bevorzugt jeder Messgröße jedes Sensors eine sensorspezifische Fehlercharakteristik zugeordnet, wobei die jeweilige Gewichtung der Sensordaten auch abhängig von der Fehlercharakteristik bestimmt wird.
In einer möglichen Ausgestaltung der Erfindung werden die externen Sensordaten passend zu einem Umfeld des Kraftfahrzeugs erfasst. Bei dem Umfeld handelt es sich typischerweise um einen Bereich einer Straße, auf der sich das Kraftfahrzeug bewegt, wobei dieser Bereich einen von dem Kraftfahrzeug bereits befahrenen Abschnitt sowie mindestens einen noch zu befahrenden Abschnitt, der in Abhängigkeit einer zukünftigen Trajektorie des Kraftfahrzeugs festgelegt wird, umfasst. In einer Ausgestaltung kann es sich um mindestens eine Fahrbahn handeln, auf der sich das Kraftfahrzeug bewegt. Das Umfeld umfasst auch jene weiteren Verkehrsteilnehmer, die eine zukünftige Trajektorie des Kraftfahrzeugs kreuzen können.
Als externen Sensordaten werden bevorzugt von Sensorsystemen von weiteren Fahrzeugen erfasst, die sich in der unmittelbaren Umgebung des Kraftfahrzeugs bewegen oder abgestellt sind. Die Sensorsysteme sind dabei bevorzugt Bestandteil von Fahrassistenzsystemen dieser weiteren Fahrzeuge. Bei den in diesen Sensorsystemen eingesetzten Sensoren kann es sich beispielsweise um Kameras, Radarsensoren, Ultraschallsensoren oder Lidarsensoren handeln. Diese können verschiedene Messgrößen erfassen, beispielsweise Abstände zu Objekten und/oder aus dem zeitlichen Verlauf der Abstände berechnete Geschwindigkeitskomponenten von Objekten. Bei den Objekten kann es sich beispielsweise um andere Fahrzeuge und/oder das Kraftfahrzeug selbst und/oder stationäre Hindernisse handeln.
Die externen Sensordaten werden in einer Ausgestaltung des Verfahrens von mindestens einer Kontrolleinrichtung, die dazu ausgebildet ist, das Kraftfahrzeug zu führen, verwendet und verarbeitet. Dabei kann diese mindestens eine Kontrolleinrichtung beispielsweise durch Lenk und/oder Bremseingriffe, die Fahrt des Kraftfahrzeugs automatisiert beeinflussen.
Bei den externen Sensordaten, die von dem mindestens einen weiteren Fahrzeug bereitgestellt werden, handelt es sich ursprünglich um interne Sensordaten dieses mindestens einen Fahrzeugs, die ein Sensorsystem dieses mindestens einen weiteren Fahrzeugs von der Verkehrssituation sensorisch ermittelt hat. Das mindestens eine weitere Fahrzeug kann diese internen Sensordaten weiteren Einrichtungen und somit auch dem Kraftfahrzeug bereitstellen. Sobald das Kraftfahrzeug von dem mindestens einen weiteren Fahrzeug die vormals internen Sensordaten empfangen hat, kann das Kraftfahrzeug diese vormals internen Sensordaten nunmehr als externe Sensordaten verwenden. Um einen Austausch der Sensordaten zu regulieren, kann vorgesehen sein, dass diese dem Kraftfahrzeug beispielsweise auf Anfrage und/oder nach einer Autorisierung bereitgestellt werden.
Als externe Sensordaten werden bevorzugt Daten mehrerer Sensoren bereitgestellt. Dabei kann es sich insbesondere um Daten unterschiedlicher Sensortypen handeln. So können von dem weiteren Fahrzeug beispielsweise Daten mehrerer Sensoren gesammelt werden, wobei die jeweiligen Sensordaten abhängig von definierten Parametern, beispielsweise dem Sensortyp und/oder dem Ort des Sensors, der die Sensordaten liefert gewichtet und/oder plausibilisiert werden.
Die Erfindung betrifft außerdem Vorrichtung zum zumindest teilautomatisierten Führen eines Kraftfahrzeugs, die dazu ausgebildet ist, ein erfindungsgemäßes Verfahren nach auszuführen und hierzu externe Sensordaten mindestens eines weiteren Fahrzeugs zu verwenden. Dabei können einzelne Schritte des Verfahrens auch von einzelnen Komponenten der Vorrichtung durchgeführt werden.
Diese Vorrichtung umfasst bevorzugt mindestens ein Kommunikationsmodul und mindestens eine Kontrolleinrichtung, wobei das mindestens eine Kommunikationsmodul zum Empfangen der externen Sensordaten, die von dem mindestens einen weiteren Fahrzeug über die Verkehrssituation bereitgestellt werden, ausgebildet ist. Die mindestens eine Kontrolleinrichtung ist dazu ausgebildet, die externen Sensordaten zum zumindest teilautomatisierten Führen Führen des Kraftfahrzeugs zu verarbeiten.
Die Vorrichtung, die üblicherweise in dem Kraftfahrzeug angeordnet ist, kann weiterhin eine Verarbeitungseinrichtung umfassen, die die empfangenen externen Sensordaten vorverarbeitet und dabei ggf. filtert. Diese Verarbeitungseinrichtung kann ebenfalls dazu ausgebildet sein, interne Sensordaten des Kraftfahrzeugs, die mindestens ein Sensor dieses Kraftfahrzeugs von der Verkehrssituation erfasst, mit den externen Sensordaten zu ergänzen.
In einer möglichen Ausführung der Erfindung werden die externen Sensordaten von einer externen Recheneinheit, insbesondere einem Cloudserver, verarbeitet Durch die externe Recheneinheit werden Steuerungsdaten abhängig von den externen Sensordaten für das Kraftfahrzeug erzeugt. Diese Steuerungsdaten können an das Kraftfahrzeug übermittelt werden und von mindestens einer Kontrolleinrichtung des Kraftfahrzeugs, die dazu ausgebildet ist, das Kraftfahrzeug zu führen, verarbeitet werden.
Bevorzugt sendet das Kraftfahrzeug eigene Zustandsinformationen an die externe Recheneinheit, wobei die die Steuerungsdaten durch die externe Recheneinheit abhängig von den Zustandsinformationen erzeugt werden.
Die Erfindung betrifft weiterhin eine Vorrichtung zum zumindest teilautomatisierten Führen eines Kraftfahrzeugs, die dazu ausgebildet ist, ein erfindungsgemäßes Verfahren auszuführen. Insbesondere umfasst die Vorrichtung die mindestens ein Kommunikationsmodul und mindestens eine Kontrolleinrichtung, wobei das mindestens eine Kommunikationsmodul zum Empfangen von externen Daten, die dem Kraftfahrzeug von dem weiteren Fahrzeug über die Verkehrssituation bereitgestellt werden, ausgebildet ist. Die mindestens eine Kontrolleinrichtung ist dazu ausgebildet ist, die externen Daten zum Führen des Kraftfahrzeugs zu verarbeiten.
Die Erfindung betrifft weiterhin ein Computerprogramm mit Programmcodemitteln, um alle Schritte eines beschriebenen Verfahrens durchzuführen, wenn das Computerprogramm auf einem Computer oder einer entsprechenden Recheneinheit, insbesondere in einer erfindungsgemäßen Fahrerassistenzeinrichtung, ausgeführt wird.
Das erfindungsgemäße Computerprogrammprodukt mit Programmcodemitteln, die auf einem computerlesbaren Datenträger gespeichert sind, ist zum Durchführen aller Schritte eines beschriebenen Verfahrens ausgebildet, wenn das Computerprogramm auf einem Computer oder einer entsprechenden Recheneinheit, insbesondere in einer erfindungsgemäßen Fahrerassistenzeinrichtung, ausgeführt wird.
Mit der Erfindung ist u. a. eine Verbesserung der Performance, der Verfügbarkeit und der Zuverlässigkeit eines Verfahrens zum zumindest teilautomatisierten, ferngesteuerten Führen eines Kraftfahrzeugs möglich. Dies erfolgt unter Nutzung bestehender externer Sensorik, wodurch auch die Nutzung von Fahrerassistenzeinrichtungen ohne eine eigene Sensorik möglich ist, indem hierfür nur externe Sensordaten verwendet werden.
Mit der Erfindung können sichere Trajektorien für eine zumindest teilautomatisierte Fahrt geplant werden, wobei durch eine Kommunikation zwischen Kraftfahrzeug und mindestens einem weiteren Fahrzeug (car-to-car, C2C) Objektdaten von potentiellen Hindernissen erfasst werden. Außerdem können Systeme für Kraftfahrzeuge, die auf einer fahrzeugeigenen Sensorik (z. B. Video, Radar, Lidar usw.) basierend Objekte detektieren und ggf. durch autonome Eingriffe Hindernissen automatisch ausweichen, ergänzt werden. Dabei werden durch die Kommunikation externe Daten von Objekten empfangen und daraus geeignete Ausweichräume berechnet und diese bei der zumindest teilautomatisierten Führung des Kraftfahrzeugs berücksichtigt.
Das Kraftfahrzeug kann durch Umsetzung der Erfindung schneller und meist angemessener auf mögliche Gefahrensituationen reagieren. Durch Objektdaten aus der Kommunikation können neben aktuellen Positionen auch Bewegungstrajektorien, d. h. Geschwindigkeit, Verzögerung, Lenkwinkel usw. von anderen Kraftfahrzeugen errechnet werden. Feststehende, z. B. permanente Objekte wie Brückenpfeiler, können zusätzliche Sensordaten zu der Verkehrssituation dem Kraftfahrzeug übermitteln.
Die Erfindung ermöglicht es automatisierten Kraftfahrzeugen, die Sicherheit, Zuverlässigkeit und Verfügbarkeit durch die Nutzung von Daten geeigneter, Sensoren anderer Fahrzeuge in der Umgebung zu erhöhen. Eine Voraussetzung hierfür ist, dass das Kraftfahrzeug durch Kommunikation mit weiteren Fahrzeugen Daten austauschen kann. Hierbei ist sowohl eine Übertragung von Sensorrohdaten als auch eine Übertragung bereits verarbeiteter Daten denkbar. Die Übertragung kann direkt zwischen dem Kraftfahrzeug und den weiteren Fahrzeugen erfolgen.
In einer alternativen Ausführung übertragen die weiteren Fahrzeuge die externen Sensordaten an einen externen Server, z.B. eine sogenannte Cloud, wo die Sensordaten zusammengeführt werden. Auch eine Verarbeitung der Daten und eine Erzeugung von Steuerbefehlen für ferngesteuerte Kraftfahrzeuge in der Cloud ist denkbar. Ein Kraftfahrzeug kann durch eine Anfrage und Übermittlung von eigenen Daten, wie z.B. Position, Kraftfahrzeugtyp, etc. geeignete Informationen aus der Cloud abrufen, die beispielsweise Sensorrohdaten als auch bereits verarbeitete Daten oder fertige Routeninformationen oder Steuerbefehle umfassen können. Dabei können empfangene externe Sensordaten auch durch eigene Sensordaten, z. B. Navigationsdaten usw., des Kraftfahrzeugs unterstützt werden.
Um zu gewährleisten, dass nur berechtige Kraftfahrzeuge, z. B. nur Kraftfahrzeuge bestimmter Hersteller oder nur Kraftfahrzeuge, für die für den Dienst bezahlt wurde, die externen Sensordaten erhalten, können die Daten beispielsweise nur auf Anfrage und nach einer Autorisierung an die berechtigten Kraftfahrzeuge gesendet werden. Die Daten werden also nicht dauerhaft frei empfangbar gesendet. Hierdurch kann insbesondere verhindert werden, dass mobile Geräte, die selbst keine Daten senden, die externe Umfeldsensorik umsonst mitnutzen.
Die Sensoren der weiteren Fahrzeuge erfassen eine Verkehrssituation, beispielsweise indem die beteiligten Objekte, insbesondere Fahrzeuge, erkannt werden. Es werden beispielsweise die Position, Höhe, Breite, Art (Klassifizierung), Geschwindigkeit (in allen drei Raumrichtungen), Beschleunigung (in allen drei Raumrichtungen), Trajektorieninformationen (bei mobilen Objekten) und weitere Parameter der Objekte bestimmt.
Durch die Erfindung wird ergeben sich insbesondere die folgenden Vorteile:

• Der zusätzliche Einsatz von externen Sensoren erweist sich vor allem bei schlechten Wetterbedingungen (Starkregen, Nebel, Schneefall, ...) oder bei Dunkelheit als vorteilhaft, wenn fahrzeugeigene Sensoren beeinträchtigt sei können.
• Die Verteilung der Umfeldsensorik sowie der Rechenkapazität für das autonome Fahren auf mehrere Fahrzeuge kann die Anforderungen an die einzelnen Kraftfahrzeuge reduzieren und die einzelnen Fahrzeuge preisgünstiger machen. Die kombinierte Rechenkapazität der mehreren Fahrzeuge kann wesentlich größer sein, als die einer einzelnen fahrzeugeigenen Recheneinheit.
• Die externen Sensoren können als Rückfallsysteme verwendet werden, wenn fahrzeugeigene Sensoren und/oder Kontrollsysteme ausfallen. In diesem Fall kann das Kraftfahrzeug basierend auf den externen Sensordaten und durch darauf basiert erzeugten Steuerungsbefehlen in einen sicheren Zustand versetzt werden, z.B. an einem sicheren Ort angehalten werden.
• Durch eine Wichtung der externen Sensoren entsprechend er gelieferten Datenqualität über eine bestimmte Zeit, kann ein Lern-Algorithmus, z.B. mittels sog. „Deep-Learning“, implementiert werden, der die erzeugten Steuerungsbefehle für die Fernsteuerung der Kraftfahrzeuge optimiert.

Dazu kann die Qualität der Daten verschiedener externer und interner Sensoren verglichen werden.
Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und der beiliegenden Zeichnungen.
Es versteht sich, dass die voranstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Figurenliste

1 zeigt eine beispielhafte Verkehrssituation mit mehreren Fahrzeugen.
2 zeigt eine Darstellung der Fehlercharakteristik eines Abstandssensors.
3 zeigt beispielhaft eine typische Fehlerverteilung der Messwerte eines Sensors.
4 und 5 zeigen jeweils ein Beispiel zur Bestimmung einer Messgröße aus den Sensordaten zweier Umfeldsensoren.

Bevorzugte Ausführungen der Erfindung
In der nachfolgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele der Erfindung werden gleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet, wobei auf eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente gegebenenfalls verzichtet wird. Die Figuren stellen den Gegenstand der Erfindung nur schematisch dar.
In 1 ist beispielhaft eine Verkehrssituation 70 dargestellt. Auf einer zweispurigen Fahrbahn 60 sind vier Kraftfahrzeuge 1, 2, 3 und 4 unterwegs.
Ein viertes, als PKW ausgebildetes Fahrzeug 4 bewegt sich auf der rechten Spur 62, ein drittes, als Lieferwagen ausgebildetes Fahrzeug 3 bewegt sich auf der linken Spur 61. Der Abstand x2 zwischen der hinteren Stoßstange des vierten Fahrzeugs 4 und der vorderen Stoßstange dritten Fahrzeugs 3 beträgt 20 Meter. Hinter dem dritten Fahrzeug 3 fährt ein zweites Fahrzeug 2. Der Abstand zwischen der vorderen Stoßstange des dritten Fahrzeugs 3 und der vorderen Stoßstange des zweiten Fahrzeugs 2 beträgt 40 Meter.
Die Fahrzeuge 2, 3 und 4 sind jeweils sowohl mit einem Frontradarsensor 41, 42, 44 mit einem nach vorne in Fahrtrichtung ausgerichteten Messbereich als auch jeweils einem Rückradarsensor 40, 43, 45 mit einem nach hinten entgegen der Fahrtrichtung ausgerichteten Messbereich ausgestattet. Der Rückradarsensor 40 des Fahrzeugs 4 hat eine Reichweite von 70 Metern, die Frontradarsensoren 41, 42, 44 der Fahrzeuge 2, 3, 4 haben jeweils eine Reichweite von 150 Metern. Die Fahrzeuge 1 bis 4 sind ausgebildet Sensordaten und Gewichtungen untereinander mittels einer drahtlosen Datenverbindung zu übertragen.
Ein erstes Fahrzeug 1 möchte die von den Sensoren 40-45 erfassten Sensordaten als externe Sensordaten für eine zumindest teilautomatisierte Fahrt nutzen. Die Sensoren 40-45 bilden ein kombiniertes Messsystem zur Erfassung von Sensordaten, wobei die Sensordaten zur Bestimmung mindestens einer Messgröße, beispielsweise der Bestimmung der Abstände x1 und/oder x2 verwendet werden sollen.
Im vorliegenden Beispiel weisen die Radarsensoren 40, 41 des Fahrzeugs 4 und die Radarsensoren 44, 45 des Fahrzeugs 2 eine hohe Genauigkeit auf, während die Radarsensoren 42, 43 des Fahrzeugs 3 eine im Vergleich geringere Genauigkeit aufweisen.
Wenn das Fahrzeug 4 seine Sensoren 40, 41 neu in das kombinierte Messsystem eintritt werden den von den Radarsensoren 40 und 41 erfassten Sensordaten eine anfängliche Gewichtung von in diesem Beispiel 0,25 bzw. 25% zugewiesen. Aufgrund der reduzierten Genauigkeit weisen die Sensoren 42 und 43 des Fahrzeugs 3 eine Gewichtung von jeweils 0,5 bzw. 50% auf. Die Sensoren 44 und 45 des Fahrzeugs 2 weisen in diesem Beispiel eine Gewichtung von 90% auf.
Die Gewichtung der von dem Radarsensoren 40 erfassten Sensordaten wird nun schrittweise angepasst. Dazu wird zunächst eine Sensordatenfusion von Sensordaten der Sensoren 40 und 42 vorgenommen. Dabei kann zunächst ein Fusionsqualitätsfaktor Q_{k_FUS} bestimmt werden. Dieser Fusionsqualitätsfaktor ist beispielsweise eine Zahl zwischen 0 und 1, die die Qualität der Sensordatenfusion angibt und die beispielsweise durch eine umgekehrt lineare Beziehung zwischen der Abweichung der aus den jeweiligen Sensordaten bestimmten Messgrößen und der Sensorfehlercharakteristik des Sensors 40 erhalten werden kann. Der Fusionsqualitätsfaktor ist ein Maß dafür, wie ähnlich die verschiedenen Sensoren die gleiche Messgröße messen. Wenn der Absolutwert der Abweichung einer bestimmten Messgröße beispielsweise innerhalb der einer Standardabweichung der Fehlercharakteristik des Sensors liegt, dann kann dem Fusionsqualitätsfaktor ein Wert zwischen 0 und 1 und größer 0 zugewiesen werden, ansonsten wird dem Fusionsqualitätsfaktor ein Wert von 0 zugewiesen. Wenn sich für die beiden verschiedenen Sensoren genau der gleichen Wert für eine bestimmte Messgröße aus den Sensordaten ergeben, dann kann dem Fusionsqualitätsfaktor der Wert 1 zugewiesen werden (best case scenario).
Zunächst soll der Fall betrachtet werden, dass der durch die Sensordaten des Radarsensors 40 bestimmte Abstand x2 zwischen der hinteren Stoßstange Fahrzeugs 4 und der vorderen Stoßstange des Fahrzeugs 3 zu 20 Metern gemessen wird, während mittels des Sensors 42 ein Messwert von 22 Metern bestimmt wird. Der Sensor 40 weist eine bekannte Fehlercharakteristik auf, die angibt, wie breit die Messwerte streuen (siehe 3). Eine Standardabweichung (Iσ) für ein Messergebnis von 20 Metern beträgt in diesem Fall 0,1 m. Daraus folgt, dass der Fusionsqualitätsfaktor Q_{k_FUS} für diese Messung 0 ist, da die Differenz zwischen den Abstandsmessungen der beiden Sensoren 40 und 42 2 Meter beträgt, was größer als > 0,1 Meter und damit größer als eine Standardabweichung ist.
Damit kann die Gewichtung PW_k für die Sensordaten des Sensors 40 neu bestimmt werden. Beispielsweise zu ${PW}_{k} = \frac{{PW}_{k - 1} + Q_{k_FUS}}{2} = \frac{0.25 + 0}{2} = 0.125$
wobei PW_k die aktualisierte Gewichtung bezeichnet, PW_k-1 die bisherige Gewichtung und Q_k-FUS den Fusionsqualitätsfaktor.
Im nächsten Schritt können die Sensordaten des Sensors 40 mit den Sensordaten des Sensors 44 des Fahrzeugs 2 verglichen werden. Beispielsweise ergibt die Messung mittels des Sensors 44 einen Wert für x2 von 22,04 Metern. Die Abweichung zwischen den Messergebnissen beträgt nun 0,04 Meter. Diese Abweichung ist geringer als eine Standardabweichung bezüglich der Fehlercharakteristik des Sensors 40. Demzufolge kann ein Fusionsqualitätsfaktor Q_{k_FUS} von 0,6 vergeben werden. Eine Neuberechnung der Gewichtung ergibt nun ${PW}_{k} = \frac{{PW}_{k - 1} + Q_{k_FUS}}{2} = \frac{0.125 + 0.6}{2} = 0.3625.$
Der Schwellenwert für die Bestimmung des Fusionsqualitätsfaktor Q_k-FUS von einer Standardabweichung (Iσ) ist hierbei beispielhaft zu verstehen. Es kann alternativ auch ein anderer Schwellenwert von z.B. 2σ oder 0,5σ gewählt werden.
Eine alternative Methode zur Bestimmung der Gewichtung des Sensors 40 soll im Folgenden aufgezeigt werden. Bei jeder Messung bei der die Abweichung zwischen dem Messergebnis durch den Sensor 40 und dem Messergebnis eines anderen Sensors (z.B. dem Sensor 42 oder dem Sensor 44) innerhalb einer bestimmten Messgenauigkeit des Sensors 40 (also z.B. innerhalb 1σ oder 2σ oder 0.5σ) liegt, steigt die Gewichtung des Sensors 40 um 1%. Bei jeder Messung für die dies nicht zutrifft, sinkt die Gewichtung um 1%. Das Maximum ist 100%, das Minimum 0%. Sinkt die Gewichtung auf 0%, so werden die Sensordaten des Sensors 40 nicht mehr verwendet.
Die angegebenen Methoden zur Bestimmung der Gewichtung sind beispielhaft zu verstehen, dem Fachmann sind weitere Methoden einsichtig.
Es kann weiterhin vorgesehen sein, dass der Fahrer/Besitzer des Fahrzeugs 4 benachrichtigt wird, wenn die Gewichtung der Sensordaten eines Sensors 40 oder 41 des Fahrzeugs 4 ständig abnimmt, z.B. für mehr als zehn aufeinanderfolgende Messzyklen, oder falls die Gewichtung unter einen bestimmten Wert, beispielsweise 0,1 bzw. 10% absinkt. Es kann beispielsweise eine Wartung oder ein Austausch der Sensoren empfohlen werden.
Alternativ oder zusätzlich kann bei einer ständigen fallenden oder unter einen bestimmten Wert gefallenen Gewichtung automatische Kalibirierung des Sensors 40 erfolgen.
Wenn beispielsweise der Sensor 40 Sensordaten liefert, die einen Abstand von x2 = 43 Metern ergeben, wobei ein anderer Sensor, z.B. der Sensor 44 Sensordaten mit einer Gewichtung von mindestens 0,9 bzw. 90% liefert, die einen Abstand x2 = 40 Meter ergeben, so beträgt die Abweichung 3 Meter. Diese Abweichung kann als Offset für den Sensor 40 für Abstandsmessungen festgelegt werden. Bevorzugt wird vorausgesetzt, dass sich durch Verwendung des Offsets Messergebnisse erhalten lassen, die stets oder meistens innerhalb von einer Standardabweichung liegen. Der Offset kann für den gesamten Messbereich, also die gesamte Sensorreichweite konstant festgelegt werden, oder es können unterschiedliche Offsets für bestimmte Abstandsbereiche definiert werden. Z.B können für die Abstandsintervalle 0 -10 Meter, 10-20 Meter, 20-30 Meter, usw. unterschiedliche Offsetwerte bestimmt und festgelegt werden.
Eine Neuberechnung der Gewichtung eines Sensors 40-45 kann beispielsweise immer dann erfolgen, wenn neue Objekte oder Fahrzeuge erkannt und getrackt werden. Alternativ oder zusätzlich kann die Gewichtung in regelmäßigen zeitlichen Abständen, z.B. alle 10 Sekunden bei aktiver Messung, oder nach einer bestimmten Anzahl von Messzyklen, z.B. nach 100 Messzyklen, neu berechnet werden.
Sobald die Gewichtung berechnet wurde, wird kann sie im Fahrzeug selbst gespeichert und/oder an einen Cloud-Server übermittelt werden.
2 stellt in einem Diagramm 80 Messwerte einer Reihe von Abstandsmessungen dar. Aufgetragen auf der sind die gemessene absolute Streuung der Messwerte über dem gemessenen Abstand. Dabei sind die Ergebnisse jeweils mehrerer Messungen als Messpunkte 85 dargestellt. Weiter sind der Mittelwert 81 sowie der Bereich einer Standardabweichung 82 dargestellt. In diesem Beispiel ist zu sehen, dass für den verwendeten Abstandssensor die Streuung mit wachsendem Abstand zunimmt. Dieser Zusammenhang kann eine Fehlercharakteristik des Sensors darstellen, bezogen auf die Messgröße des Abstands. Dies ist lediglich als Beispiel für eine Fehlercharakteristik zu verstehen.
Um eine wirksame Erkennung fehlerhafter Sensoren zu implementieren, sollten die verwendeten Sensoren in einer konkurrierenden betrieben werden. In diesem Fall liefert jeder Sensor unabhängige Messungen der gleichen Messgröße. Durch die Fusion der Sensordaten mehrerer Sensoren kann diese Konfiguration genutzt werden, um den ungenauen Sensor im System zu identifizieren. Jede Messeigenschaft in jedem Sensor kann bevorzugt eine vordefinierte Fehlereigenschaft haben, die z.B. werkseitig durch Kalibrierung oder Benchmark vordefiniert ist. Als Beispiel hängt die Unsicherheit eines Radarsensors von mehreren Parametern ab, wie z.B. der Antennencharakteristik, einem Signal-Rausch-Verhältnis, der Strahlbreite, der Bandbreite, etc. Es kann außerdem zusätzliche Einflussfaktoren geben, die während der Lebensdauer des Sensors auftreten. Der vorgestellte Algorithmus kann verwendet werden, um den Gesamtzustand des Sensors zu bestimmen
3 zeigt beispielhaft eine typische Fehlerverteilung 90 der Messwerte eines Sensors, beispielsweise eines Radarsensors, wobei die Wahrscheinlichkeit 93 über der Abweichung vom Mittelwert 91 dargestellt ist. Die Standardabweichung ist ein mögliches Maß für die Sensorqualität. Nachdem die Sensorqualität bekannt ist, können Mittelwert 91 und Standardabweichung 92 angegeben werden. beispielhaft ist außerdem ein Messergebnis 95 einer fusionierten Messung mittels zweier Sensoren dargestellt (beispielsweise der Sensoren 44 und 40 im oben beschriebenen Ausführungsbeispiel), das innerhalb einer Standardabweichung liegt. In dem gezeigten Beispiel beträgt die Abweichung zwischen den Messwerten der beiden Sensoren 44 und 40 nur 0,04 Meter. Der Fusionsqualitätsfaktor Q_k-FUS ist demzufolge 0,6.
Wenn zwei oder mehr Fahrzeuge miteinander kommunizieren, können sie die zu bestimmende Messgröße und die Kenngrößen der Sensorqualität miteinander teilen. Aus diesen Eigenschaften kann dann eine bestmögliche Schätzung für die Messgröße aus den Sensordaten gebildet werden.
In den 4 und 5 sind zwei Beispiele für Messreihen 200 und 300 dargestellt, wobei jeweils durch Sensordaten zweier verschiedene Sensoren eine bestimmte Messgröße bestimmt werden soll. 4 zeigt erste Messpunkte 201 die mittels Sensordaten eines ersten Sensors berechnet wurden und die einen Abstand zu einem Objekt als Messgröße darstellen. Dabei wurden über die Zeit t, die auf der x-Achse aufgetragen ist, mehrere Messungen durchgeführt. Zweite Messpunkte 202 wurden mittels Sensordaten eines zweiten Sensors berechnet stellen denselben Abstand zu einem Objekt als Messgröße dar. Durch Sensordatenfusion kann aus den Messpunkte 201 und 202 ein fusionierter Abstandswert als Schätzwert 203 bestimmt werden, sowie ein erster absoluter Fehler 204 des Schätzwertes 203 bezogen auf den ersten Sensor und ein zweiter absoluter Fehler 205 bezogen auf den zweiten Sensor. In dem Beispiel gemäß 4 messen beide Sensoren sehr ähnliche Werte, so dass sich sehr kleine Fehler ergeben. Dies deutet daraufhin, dass beide Sensoren mit hoher Messgenauigkeit funktionieren. Daraus folgend kann den Sensordaten beider Sensoren eine hohe Gewichtung bezüglich der Messung von Abständen zugewiesen werden.
5 zeigt erste Messpunkte 301 die mittels Sensordaten eines ersten Sensors berechnet wurden und die einen Abstand zu einem Objekt als Messgröße darstellen. Dabei wurden über die Zeit t, die auf der x-Achse aufgetragen ist, mehrere Messungen durchgeführt. Zweite Messpunkte 302 wurden mittels Sensordaten eines zweiten Sensors berechnet stellen denselben Abstand zu einem Objekt als Messgröße dar. Durch Sensordatenfusion kann aus den Messpunkte 301 und 302 ein fusionierter Abstandswert als Schätzwert 303 bestimmt werden, sowie ein erster absoluter Fehler 304 des Schätzwertes 303 bezogen auf den ersten Sensor und ein zweiter absoluter Fehler 305 bezogen auf den zweiten Sensor. In dem Beispiel gemäß 5 messen beide Sensoren deutlich unterschiedliche Werte, so dass sich große Fehler ergeben. Dies deutet daraufhin, dass zumindest einer der Sensoren mit schlechterer Messgenauigkeit funktioniert. Daraus folgend kann den Sensordaten zumindest eines der Sensoren eine geringere Gewichtung zugewiesen werden. Daraufhin kann ein neuer Schätzwert bestimmt werden. Die Sensordaten welchen Sensors mit geringerer Gewichtung berücksichtigt werden müssen, kann beispielsweise durch Vergleich mit den Messergebnissen eines zusätzlichen, dritten Sensors entschieden werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102014224077 A1 [0002]

Claims

Verfahren zum zumindest teilautomatisierten Führen eines Kraftfahrzeugs (1), wobei von mindestens einem weiteren Fahrzeug (2, 3, 4) externe Sensordaten über eine Verkehrssituation (70) bereitgestellt und diese externen Sensordaten zum zumindest teilautomatisierten Führen des Kraftfahrzeugs (1) benutzt werden, dadurch gekennzeichnet, dass Sensordaten eines oder mehrerer Sensoren (40-45) zur Bestimmung mindestens einer Messgröße (xl, x2) bereitgestellt werden, wobei den Sensordaten bei der Ermittlung der Messgröße (x1, x2) aus den Sensordaten abhängig von mindestens einem Sensorparameter eine Gewichtung zugeordnet wird, wobei der mindestens eine Sensorparameter insbesondere einen Sensortyp und/oder ein Sensoralter und/oder eine Anzahl von anderen verfügbaren Sensoren und/oder eine Messgenauigkeit des Sensors und/oder eine Sensorbewertung und/oder eine Anzahl vorangegangenen Messungen und/oder einer sensorspezifischen Fehlercharakteristik und/oder eine Sensorqualität repräsentiert.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die ermittelte Messgröße einen Abstand und/oder mindestens eine Geschwindigkeitskomponente und/oder eine räumliche Ausdehnung eines Objektes umfasst.
Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, wobei eine Gewichtung der externen Sensordaten eines externen Sensors (40-45) basierend auf vorangehenden Messungen des externen Sensors (40-45) oder mindestens eines weiteren externen Sensors (40-45) angepasst wird.
Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, wobei eine Gewichtung der externen Sensordaten basierend auf Rückmeldungen durch Benutzer der Daten bezüglich der Datenqualität erfolgt.
Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, wobei die Gewichtungen in einer Datenbank abgelegt werden.
Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, wobei ein erster, externer oder interner, Sensor (40) mittels Sensordaten eines zweiten, externen Sensors (44) kalibriert wird, falls die Sensordaten des zweiten, externen Sensors eine höhere Gewichtung aufweisen als die Sensordaten des ersten Sensors (40).
Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, bei dem die externen Sensordaten von mindestens einer Kontrolleinrichtung des Kraftfahrzeugs (1), die dazu ausgebildet ist, das Kraftfahrzeug (1) zu führen, verarbeitet werden.
Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, bei dem die externen Sensordaten an eine externe Recheneinheit, insbesondere einen Cloudserver, übermittelt werden, wobei durch die externe Recheneinheit Steuerungsdaten abhängig von den externen Sensordaten für das Kraftfahrzeug erzeugt werden, die Steuerungsdaten an das Kraftfahrzeug (1) übermittelt werden und von mindestens einer Kontrolleinrichtung des Kraftfahrzeugs (1), die dazu ausgebildet ist, das Kraftfahrzeug zu führen, verarbeitet werden.
Verfahren nach Anspruch 8, bei dem das Kraftfahrzeug eigene Zustandsinformationen an die externe Recheneinheit sendet, wobei die die Steuerungsdaten durch die externe Recheneinheit abhängig von den Zustandsinformationen erzeugt werden.
Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, bei dem die externen Sensordaten dazu benutzt werden, um interne Sensordaten, die von mindestens einem Sensor des Kraftfahrzeugs (1) bereitgestellt werden, zu ergänzen.
Vorrichtung zumindest teilautomatisierten Führen eines Kraftfahrzeugs (1), die dazu ausgebildet ist, ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10 auszuführen.
Vorrichtung nach Anspruch 11, die mindestens ein Kommunikationsmodul und mindestens eine Kontrolleinrichtung aufweist, wobei das mindestens eine Kommunikationsmodul zum Empfangen von externen Sensordaten, die dem Kraftfahrzeug (1) von mindestens einem weiteren Fahrzeug (2, 3, 4) über die Verkehrssituation (70) bereitgestellt werden, ausgebildet ist, und wobei die mindestens eine Kontrolleinrichtung dazu ausgebildet ist, die externen Sensordaten zum zumindest teilautomatisierten Führen des Kraftfahrzeugs (1) zu verarbeiten.
Verfahren zur Umfelderfassung wobei Sensordaten über eine Verkehrssituation (70) erfasst werden, wobei Sensordaten von einer Mehrzahl von Sensoren (40-45) erfasst werden, wobei die Sensoren (40-45) an einer Mehrzahl von Fahrzeugen (2, 3, 4) angeordnet sind und zur Umfelderfassung ausgebildet sind, wobei den Sensordaten eines Sensors (40-45) abhängig von der aus den Sensordaten zu bestimmenden Messgröße eine Gewichtung zugeordnet ist, wobei die Gewichtung abhängig von mindestens einem Sensorparameter ist, wobei der mindestens eine Sensorparameter insbesondere einen Sensortyp und/oder ein Sensoralter und/oder eine Anzahl von anderen verfügbaren Sensoren und/oder eine Messgenauigkeit des Sensors und/oder eine Sensorbewertung und/oder eine Anzahl vorangegangenen Messungen und/oder einer sensorspezifischen Fehlercharakteristik und/oder eine Sensorqualität repräsentiert.
Verfahren nach Anspruch 13, wobei aus den Sensordaten mindestens eine Messgröße (xl, x2) bestimmt wird, wobei die Sensordaten abhängig von Ihrer Gewichtung berücksichtigt werden.
Verfahren nach Anspruch 14, wobei die Messgröße einen Abstand zu einem Objekt und/oder eine Geschwindigkeitskomponente eines Objekts und/oder die Existenz eines Objekts umfasst.
Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 15, wobei die Sensoren (40-45) als Radarsensoren und/oder als Lidarsensoren und/oder als Ultraschallsensoren und/oder als Videosensoren ausgebildet sind.
Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 16, wobei die Gewichtung der Sensordaten eines Sensors (40-45) abhängig von aktuellen Sensordaten des einen Sensors (40-45) und/oder anderer Sensoren (40-45) fortlaufend angepasst wird.