DE112017003452T5

DE112017003452T5 - Ein System zur Verwendung in einem Fahrzeug

Info

Publication number: DE112017003452T5
Application number: DE112017003452.3T
Authority: DE
Inventors: Mikhail Cherniakov; Alex BYSTROV; Edward Hoare; Marina Gashinova; Thuy-Yung Tran; Nigel Clarke
Original assignee: Jaguar Land Rover Ltd
Current assignee: Jaguar Land Rover Ltd
Priority date: 2016-07-08
Filing date: 2017-06-28
Publication date: 2019-04-04
Also published as: US11040717B2; US20190193735A1; WO2018007228A1; GB201611912D0; GB2552027A; GB2552027B

Abstract

Die vorliegende Erfindung beinhaltet ein System zur Verwendung in einem Fahrzeug zum Bestimmen des Geländetyps in der Nähe eines Fahrzeugs. Das System umfasst einen Prozessor, der konfiguriert ist, um primäre Ausgabedaten von mindestens einem am Fahrzeug montierten Sensor und sekundäre Ausgabedaten von einer sekundären Datenquelle zu empfangen; und einen Datenspeicher, der konfiguriert ist, um vorbestimmte primäre Daten zu speichern, die primäre Ausgabedaten für den mindestens einen am Fahrzeug montierten Sensor auf einen bestimmten Geländetyp beziehen, und mindestens einen Datensatz zu speichern, der sich auf einen oder mehrere Geländetypen bezieht. Der Prozessor ist konfiguriert, um die primären Ausgabedaten mit den vorbestimmten Daten zu vergleichen, um eine Angabe des jeweiligen Geländetyps zu bestimmen, der den primären Ausgabedaten entspricht, und die sekundären Ausgabedaten mit einem Datensatz zu vergleichen, der der Angabe des jeweiligen Geländetyps entspricht.

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein System zur Verwendung in einem Fahrzeug und insbesondere auf ein System, das es einem Fahrzeug ermöglicht, eine Angabe über die Art des Geländes vor dem Fahrzeug zu bestimmen. Aspekte der Erfindung beziehen sich auf ein Fahrzeugsystem, ein Verfahren zum Verwenden in einem Fahrzeug und auf ein Fahrzeug selbst.
HINTERGRUND
Viele moderne Fahrzeuge sind mit Systemen zur Erfassung des Geländes um das Fahrzeug herum und damit der Oberfläche, auf der das Fahrzeug fährt, ausgestattet. Das Fahrzeug verfügt über eine Anzahl von Einstellungen, die Geländetypen entsprechen. Aktuelle Systeme mit definierten Systemeinstellungen für eine Vielzahl von verschiedenen Geländetypen können von einem Benutzer manuell auf einen Geländetyp eingestellt werden. Alternativ können die Sensoren auch Merkmale über das Gelände bestimmen, über das ein Fahrzeug fährt, und dann wird die am besten geeignete Einstellung vom Fahrzeug automatisch ausgewählt.
Die Publikationsnummer der internationalen Patentanmeldung WO 2015/121108 A1 beschreibt ein System, das mindestens Radar- und akustisches Abtasten verwendet, um die Art des Geländes, über das ein Fahrzeug fährt, und die Oberfläche, mit der die Reifen des Fahrzeugs in Berührung kommen, zu erfassen.
In Systemen nach dem Stand der Technik werden die von den Sensoren zur Verfügung gestellten Daten verwendet, um die Wahrscheinlichkeit, dass das Gelände eine bestimmte Oberfläche beinhaltet, zu bestimmen. Die Einstellungen des Fahrzeugs werden dann entsprechend dem Gelände mit der höchsten Wahrscheinlichkeit vorgenommen. Bei diesen Systemen nach dem Stand der Technik entsteht ein Problem, wenn das System das Gelände oder die Oberfläche, auf der das Fahrzeug fährt, nicht genau bestimmen kann. Beispielsweise, wenn das System suggeriert, dass das Gelände eines aus einer Vielzahl von Geländen sein kann, wobei zwei oder mehr Gelände eine gleiche oder ähnlich hohe Wahrscheinlichkeit aufweisen.
Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines Systems zur Verwendung in einem Fahrzeug, das in der Lage ist, bestimmte Merkmale in Bezug auf das Gelände und die Oberfläche unter einem Fahrzeug zu bestimmen, wodurch die Nachteile der Systeme des Standes der Technik angesprochen werden.
AUSSAGEN DER ERFINDUNG
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein System zur Verwendung in einem Fahrzeug zur Bestimmung des Geländetyps in der Nähe eines Fahrzeugs bereitgestellt. Die Art des Geländes kann eine Angabe oder die Bestimmung der Oberfläche des Geländes beinhalten oder sein, und das Gelände in der Nähe des Fahrzeugs kann das Gelände vor und/oder unter dem Fahrzeug umfassen. Vorzugsweise umfasst das System einen Prozessor, der so konfiguriert ist, das er primäre Ausgabedaten von mindestens einem am Fahrzeug montierten Sensor und sekundäre Ausgabedaten von einer sekundären Datenquelle empfangen kann. Das System kann einen Datenspeicher umfassen, der konfiguriert ist, um vorbestimmte primäre Daten zu speichern, die primäre Ausgabedaten für den mindestens einen am Fahrzeug montierten Sensor auf einen bestimmten Geländetyp beziehen. Der Datenspeicher kann ebenfalls zum Speichern mindestens eines Datensatzes, der sich auf einen oder mehrere Geländetypen bezieht, angeordnet sein. Vorzugsweise ist der Prozessor so konfiguriert, dass er die primären Ausgabedaten mit den vorbestimmten Daten vergleicht, um eine Angabe des bestimmten Geländetyps in Übereinstimmung mit den primären Ausgabedaten zu bestimmen. Der Prozessor kann angeordnet sein, um die sekundären Ausgabedaten mit einem Datensatz zu vergleichen, der der Angabe des bestimmten Geländetyps entspricht.
Der Vergleich der sekundären Ausgabedaten mit dem Datensatz, der der Angabe eines bestimmten Geländetyps entspricht, ermöglicht es, die Genauigkeit der Angabe des Geländetyps zu verfeinern und zu verbessern. Genaue Kenntnisse des Geländetyps ermöglichen es, das Fahrzeug für das Überfahren der Oberfläche des Geländetyps und die damit verbundenen Eigenschaften des Geländetyps, wie beispielsweise den Reibungskoeffizienten der Oberfläche, zu konfigurieren.
Dementsprechend ermöglicht die Erfindung die Bestimmung des Geländetyps, der verifiziert oder zurückgewiesen werden soll. Vorzugsweise wird die Angabe des Geländetyps als prozentuale Vertrauenswürdigkeit ausgedrückt. Die prozentuale Vertrauenswürdigkeit kann als Ergebnis des Vergleichs der sekundären Ausgabedaten mit einem Datensatz, der der Angabe des Geländetyps entspricht, angepasst, beispielsweise erhöht oder verringert, werden.
Die Angabe des jeweiligen Geländetyps kann überprüft werden, wenn die sekundären Ausgabedaten in einen Datensatz fallen, der der Angabe des jeweiligen Geländetyps entspricht. Dementsprechend, sofern die sekundären Ausgabedaten außerhalb eines Datensatzes liegen, der der Angabe des jeweiligen Geländetyps entspricht, kann der Prozessor so angeordnet sein, dass er die prozentuale Vertrauenswürdigkeit, dass die Angabe des jeweiligen Geländetyps gültig ist, verringert oder die Bestimmung vollständig ablehnt. Alternativ, sofern die sekundären Ausgabedaten in einen Datensatz fallen, der der Angabe des jeweiligen Geländetyps entspricht, kann der Prozessor so angeordnet sein, dass er die prozentuale Vertrauenswürdigkeit erhöht.
Jeder Datensatz kann einen Satz von Werten oder Bereichen umfassen, die sich auf den bestimmten Geländetyp beziehen. Wenn beispielsweise festgestellt wird, dass das Gelände Schnee ist, verarbeitet das System die Temperatur außerhalb des Fahrzeugs. Der Datensatz für Schnee enthält einen Schwellenwert für einen oder mehrere Werte, z. B. die Temperatur. Sekundäre Daten, die die Außentemperatur enthalten, werden vom System verarbeitet. Wenn die Temperatur unter einem Mindestwert von beispielsweise 3 °C liegt, wird die Bestimmung des Geländetyps verifiziert. Umgekehrt bedeutet eine Temperatur von mehr als 3 °C, dass das Gelände unwahrscheinlich Schnee ist, und der Benutzer des Fahrzeugs kann entsprechend informiert werden.
Die vorher festgelegten sekundären Daten, die einen oder mehrere Datensätze bezogen auf einen oder mehrere Geländetypen umfassen können, können im Datenspeicher gespeichert werden.
Jeder Datensatz kann mindestens einen Wert und/oder einen Bereich und/oder einen Schwellenwert umfassen. Vorzugsweise umfassen die sekundären Ausgabedaten Daten, die sich auf die äußere Umgebung des Fahrzeugs beziehen. Die sekundären Ausgabedaten können Daten umfassen, die sich auf den Standort des Fahrzeugs beziehen. Die sekundären Ausgabedaten können Daten umfassen, die sich auf einen oder mehrere der Folgenden beziehen: den Standort des Fahrzeugs; die Höhe des Fahrzeugs; das Wetter; Feuchtigkeit; Niederschlag und die Temperatur außerhalb des Fahrzeugs.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst die sekundäre Datenquelle einen drahtlosen Datenempfänger, der Daten von einem entfernten Server empfangen kann. Der entfernte Server kann so angeordnet sein, dass er Daten drahtlos an das Fahrzeug sendet. Der entfernte Server kann beispielsweise eine entfernte Datenbank umfassen, die Ferninformationen betreffend des Geländetyps am Standort des Fahrzeugs bereitstellt. Die Ferninformationen können Informationen, die von anderen Fahrzeugen mitgeliefert werden, die sich kürzlich am Standort befanden, oder das Wetter am Standort des Fahrzeugs beinhalten.
Die sekundäre Datenquelle kann einen/eine oder mehrere von einem Thermometer; einem GPS-Gerät; einer hochauflösenden (HD-) Karte; einem Feuchtigkeitssensor; und einem Regensensor umfassen.
Vorzugsweise kann das System die Bestimmung anpassen, indem es sekundäre Daten verwendet, die aus einer Vielzahl von Sekundärdatenquellen gewonnen wurden.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung beinhalten die mindestens einen am Fahrzeug montierten Sensoren mindestens einen Radarsensor und mindestens einen akustischen Sensor, welche jeweils zum Empfangen eines reflektierten Signals vom Gelände unter und/oder vor dem Fahrzeug dient.
Das System umfasst vorzugsweise eine Mensch-Maschinen-Schnittstelle (HMI), die es ermöglicht, dem Benutzer die Überprüfung des Geländetyps mitzuteilen.
Der Datenspeicher kann so angeordnet sein, dass er die angepasste Bestimmung des Geländetyps in den Datenspeicher zusammen mit Parametern, die den primären Ausgabedaten entsprechen, eingibt, um die vorgegebenen Daten als Teil eines selbstlernenden Prozesses zu ergänzen.
Der Datenspeicher kann so angeordnet sein, dass er ermöglicht, die angepasste Bestimmung des Geländetyps in den Datenspeicher zusammen mit einem oder mehreren Datensätzen, die den primären Ausgabedaten entsprechen, einzugeben, um die vorgegebenen Daten als Teil eines selbstlernenden Prozesses zu ergänzen.
Das Verarbeitungsmittel kann so angeordnet sein, dass es Parameter in Bezug auf die primären Ausgabedaten analysiert und die primären Ausgabedaten in eine Vielzahl von Clustern bündelt, wobei jeder Cluster einem anderen Geländetyp entspricht. Vorzugsweise ist der Prozessor konfiguriert, um zu bestimmen, zu welchem der Cluster die primären Ausgabedaten gehören, um dadurch eine Angabe über den Geländetyp zu bestimmen. Das System kann einen oder mehrere Cluster einem oder mehreren Datensätzen zuordnen, die sich auf einen oder mehrere Geländetypen beziehen.
Vorzugsweise kann das System, sobald die Anpassung der Bestimmung des Geländetyps erfolgt ist, so angeordnet sein, dass es mindestens ein Fahrzeugsubsystem in Abhängigkeit von der Anpassung steuert. Sobald der Geländetyp verifiziert wurde, kann das Fahrzeug dementsprechend konfiguriert werden.
In Ausführungsformen der Erfindung, in denen die am Fahrzeug montierten primären Sensoren mindestens einen Radarsensor und mindestens einen akustischen Sensor beinhalten, kann die Kombination von Sensorausgabedaten sowohl von einem Radarsensor als auch von einem akustischen Sensor zu einer stärkeren Unterscheidung zwischen den Eigenschaften der Parameter in Bezug auf die primären Ausgabedaten für bestimmte Geländetypen führen, bei denen die Parameter in Bezug auf primäre Ausgabedaten durch die Verwendung von nur einem einzigen Sensortyp schlecht unterschieden werden können. Radar- und akustische Sensoren werden zudem nicht von unterschiedlichen Wetterbedingungen beeinflusst.
Der Prozessor kann weiterhin so konfiguriert sein, dass er primäre und/oder sekundäre Ausgabedaten von mindestens einem am Fahrzeug angebrachten optischen Sensor und/oder mindestens einem am Fahrzeug angebrachten Infrarotsensor empfangen kann. Die Verwendung insbesondere von primären Ausgabedaten von einer größeren Anzahl verschiedener Sensortypen kann zu einer noch stärkeren Unterscheidung zwischen den Merkmalen der Parameter für bestimmte Geländetypen führen, wodurch die Genauigkeit der bestimmten Angabe des jeweiligen Geländetyps, dem die primären Ausgabedaten entsprechen, verbessert wird. Durch den Vergleich mit den sekundären Daten, zusammen mit der Anpassung und Überprüfung, sofern erforderlich, bietet die Erfindung ein hohes Maß an Genauigkeit bei der Bestimmung des Geländetyps.
Die HMI kann konfiguriert sein, um die Kommunikation des verifizierten Geländetyps mit dem Benutzer zu ermöglichen. Die HMI kann dahingehend konfiguriert sein, um eine Benutzereingabe in Bezug auf den Geländetyp nach der Bestimmung und Anpassung der Bestimmung des Geländetyps durch den Benutzer zu ermöglichen.
Der Prozessor kann konfiguriert sein, die Benutzereingabe in Bezug auf den Geländetyp zu empfangen und in Abhängigkeit von der Benutzereingabe dem Datenspeicher einen Geländetyp zusammen mit primären Ausgabedaten, die dem Geländetyp entsprechen, bereitzustellen, um die vorbestimmten Daten als Teil eines selbstlernenden Prozesses zu ergänzen. Darüber hinaus oder alternativ kann der Prozessor konfiguriert sein, um den bestimmten Geländetyp zusammen mit Parametern, die den primären Ausgabedaten entsprechen, in den Datenspeicher einzugeben, um die vorher bestimmten Daten als Teil eines selbstlernenden Prozesses zu ergänzen.
Die vorher festgelegten Daten können demnach unter Verwendung der Echtzeit-Primärausgabedaten ergänzt und aktualisiert werden, was die Aussicht auf ein Fahrzeugsteuerungssystem verbessert, das in einer nachfolgenden Bestimmungsschleife eine Angabe des Geländetyps vor dem Fahrzeug genau bestimmt.
In einer Ausführungsform ist der Prozessor konfiguriert, um primäre Ausgabedaten von dem oder von jedem Radarsensor in Form eines empfangenen horizontal polarisierten Signals zu empfangen, das für die Leistung in einer empfangenen horizontalen Polarisationskomponente eines vom Gelände vor dem Fahrzeug reflektierten Radarsignals repräsentativ ist. Darüber hinaus oder alternativ kann der Prozessor konfiguriert sein, um ein vertikal polarisiertes Signal zu empfangen, das für die Leistung in einer empfangenen vertikalen Polarisationskomponente eines von dem Gelände vor dem Fahrzeug reflektierten Radarsignals repräsentativ ist. Der Prozessor kann ferner konfiguriert sein, um ein horizontales (oder vertikales) Polarisationsleistungssignal zu bestimmen, d. h. die Leistung des empfangenen horizontal (oder vertikal) polarisierten Signals von einem horizontal (oder vertikal) polarisierten Sender. Der Prozessor kann auch konfiguriert sein, um ein Kreuzpolarisationsleistungssignal zu bestimmen, d. h. die Leistung des empfangenen horizontal polarisierten Signals vom vertikal polarisierten Sender (oder die Leistung des empfangenen vertikal polarisierten Signals vom horizontal polarisierten Sender).
In einer Ausführungsform ist der Prozessor konfiguriert, um primäre Ausgabedaten von dem oder jedem Radarsensor in Form eines empfangenen elliptisch polarisierten Signals, optional eines empfangenen zirkular polarisierten Signals, zu empfangen. Der Prozessor kann ferner konfiguriert sein, um ein Kreuzpolarisationsleistungssignal zu bestimmen, d. h. die Leistung eines empfangenen im Uhrzeigersinn drehenden elliptisch polarisierten Signals aus einem gesendeten gegen den Uhrzeigersinn drehenden elliptischen polarisierten Signal oder die Leistung eines empfangenen gegen den Uhrzeigersinn drehenden elliptisch polarisierten Signals aus einem gesendeten im Uhrzeigersinn drehenden elliptisch polarisierten Signal. Es gibt bestimmte Geländetypen, die besonders empfindlich auf elliptisch polarisierte Signale reagieren, so dass sich dies als zweckdienlicher Parameter bei der Bestimmung bestimmter Geländetypen erweisen kann. Von oben ist zu beachten, dass sich die „Kreuzpolarisation“ entweder auf das empfangene horizontale (oder vertikale) Signal des übertragenen vertikalen (oder horizontalen) Signals oder auf das empfangene im Uhrzeigersinn (oder gegen den Uhrzeigersinn) drehende Signal des übertragenen gegen den Uhrzeigersinn (oder im Uhrzeigersinn) drehenden Signals beziehen kann.
In einer Ausführungsform ist der Prozessor konfiguriert, um das Verhältnis von zwei des beliebigen horizontalen Polarisationsleistungssignals, des vertikalen Polarisationsleistungssignals und des Kreuzpolarisationsleistungssignals zu bestimmen. Die Verwendung der durch die Bestimmung der oben genannten Verhältnisse erhaltenen Relativwerte ist gegenüber der Verwendung von den Absolutwerten der Parameter vorteilhaft, da Relativwerte in geringerem Maße von der Signalleistung eines Senders und auch von der Entfernung des Senders zum Zielgelände abhängen, d. h. weniger abhängig von Signaldämpfungen sind.
In einer Ausführungsform ist der Prozessor konfiguriert, um eines oder mehrere der bestimmten Verhältnisse mit einem entsprechenden vorbestimmten Verhältnis für eine Vielzahl von verschiedenen Geländetypen zu vergleichen, und ist konfiguriert, um eine Angabe des Geländetyps auf der Grundlage des Vergleichs zu bestimmen.
In einer Ausführungsform ist der Prozessor konfiguriert, um primäre Ausgabedaten von dem oder von jedem akustischen Sensor in Form eines für die Leistung repräsentativen akustischen Leistungssignals in einem akustischen Signal zu empfangen, das vom Gelände vor dem Fahrzeug reflektiert wird. Der Prozessor kann ferner konfiguriert sein, um ein Verhältnis des akustischen Leistungssignals zu einem oder mehreren des horizontalen Polarisationsleistungssignals, des vertikalen Polarisationsleistungssignals und des Kreuzpolarisationsleistungssignals zu bestimmen. Der Prozessor kann daraufhin das bestimmte Verhältnis mit einem entsprechenden vorbestimmten Verhältnis für eine Vielzahl von verschiedenen Geländetypen vergleichen und auf der Grundlage des Vergleichs eine Angabe über den Geländetyp bestimmen.
Der Prozessor kann konfiguriert sein, um Parameter in Bezug auf primäre Ausgabedaten mit Hilfe einer mathematischen Technik zu analysieren. So kann beispielsweise der Prozessor konfiguriert sein, um die Sensorausgabedaten zu analysieren, indem die Sensorausgabedaten in eine Vielzahl von Clustern gebündelt werden, wobei jeder Cluster einem anderen Geländetyp entspricht. In einer Ausführungsform ist der Prozessor konfiguriert, um einen ,k-means'-Algorithmus zur Analyse der Daten zu verwenden, oder alternativ kann der Prozessor konfiguriert sein, um einen ,k-nearest neighbour‘-Algorithmus zur Analyse der Daten zu verwenden.
Die Werte der Parameter, die sich auf die primären Ausgabedaten für einen bestimmten Geländetyp beziehen, können sich zwischen den Messungen erheblich unterscheiden; durch die Verwendung eines Clusteralgorithmus können jedoch bestimmte Merkmale, die jeder Messung für ein bestimmtes Gelände gemeinsam sind, aus den primären Ausgabedaten extrahiert werden.
In einer Ausführungsform ist der Prozessor konfiguriert, um zu bestimmen, zu welchem der Cluster die primären Ausgabedaten gehören, um eine Angabe des Geländetyps zu bestimmen. Zum Beispiel kann der Prozessor so konfiguriert sein, dass er einen euklidischen Algorithmus verwendet, um zu bestimmen, zu welchem der Cluster die primären Ausgabedaten gehören.
Das System kann, muss aber nicht, die Sender der akustischen und Radarsignale selbst umfassen. So kann beispielsweise das Fahrzeugsystem mindestens einen akustischen Transmitter zum Übertragen eines akustischen Signals an das vorausliegende Gelände und mindestens einen akustischen Sensor zum Erfassen eines reflektierten Signals des akustischen Signals vom vorausliegenden Gelände und mindestens einen Radartransmitter zum Übertragen eines Radarsignals an das vorausliegende Gelände und mindestens einen Radarsensor zum Erfassen eines reflektierten Signals des Radarsignals vom vorausliegenden Gelände beinhalten. Der akustische Transmitter und der akustische Sensor können Teil einer einzigen Einheit sein. Ebenso können der Radartransmitter und der Radarsensor Teil einer einzigen Einheit sein.
Das System kann Mittel umfassen, die konfiguriert sind, um Radarsignale mit orthogonalen horizontalen und vertikalen Polarisationen zu übertragen, und kann ferner Mittel umfassen, die konfiguriert sind, um Radarsignale mit einer zirkularen oder elliptischen Polarisation zu übertragen. Zusätzlich kann das System Mittel umfassen, die konfiguriert sind, um Radarsignale mit zwei oder mehr Frequenzen zu übertragen.
In einer weiteren Ausführungsform beinhaltet das System Mittel, die konfiguriert sind, um mindestens ein Fahrzeugsubsystem in Abhängigkeit von der angepassten Bestimmung des Geländetyps zu steuern.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist ein Verfahren zum Implementieren der vorstehend beschriebenen Fähigkeiten des Fahrzeugsystems vorgesehen, damit das Fahrzeugsystem eine Angabe über den Geländetyp bestimmen und die Bestimmung anpassen kann.
Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung ist ein Verfahren zum Verfeinern und Verbessern der Genauigkeit einer Geländebestimmung in der Nähe eines Fahrzeugs vorgesehen. Die Erfindung ermöglicht es, den Geländetyp unter und/oder vor dem Fahrzeug über Systeme, die dem Stand der Technik entsprechen, genauer zu bestimmen. Vorzugsweise umfasst das Verfahren das Empfangen von primären Ausgabedaten von mindestens einem am Fahrzeug montierten Sensor und kann auch das Empfangen von sekundären Ausgabedaten von einer sekundären Datenquelle umfassen. Das Verfahren kann das Speichern von vorbestimmten primären Daten in Bezug auf die primären Ausgabedaten für den mindestens einen am Fahrzeug montierten Sensor in einem bestimmten Geländetyp umfassen. Das Verfahren kann das Vergleichen der primären Ausgabedaten mit den vorbestimmten primären Daten umfassen, um eine Angabe des jeweiligen Geländetyps zu bestimmen, die den primären Ausgabedaten entspricht. Das Verfahren kann das Empfangen sekundärer Ausgabedaten von einer weiteren Datenquelle umfassen. Die sekundären Ausgabedaten können verwendet werden, um die Bestimmung des Geländetyps zu verfeinern und/oder anzupassen, um seine Genauigkeit zu verbessern. Dementsprechend kann das Verfahren das Vergleichen der sekundären Ausgabedaten mit einem Datensatz umfassen, der der Angabe des bestimmten Geländetyps entspricht. Der Datensatz kann mindestens einen Wert oder Bereich enthalten, der sich auf die bestimmte Angabe des jeweiligen Geländetyps bezieht.
Das Verfahren kann das Anpassen der Angabe des bestimmten Geländetyps als Reaktion auf den Vergleich der sekundären Ausgabedaten mit einem Datensatz umfassen, welcher der Angabe des bestimmten Geländetyps entspricht. Die Angabe des bestimmten Geländetyps kann als prozentuale Vertrauenswürdigkeit ausgedrückt werden. Dementsprechend kann das Verfahren das Anpassen der prozentualen Vertrauenswürdigkeit als Reaktion auf den Vergleich der sekundären Ausgabedaten mit dem Datensatz umfassen, der der Angabe des jeweiligen Geländetyps entspricht. Das Verfahren kann das Verringern der prozentualen Vertrauenswürdigkeit der Angabe des jeweiligen Geländetyps umfassen, wenn die sekundären Ausgabedaten außerhalb eines Datensatzes liegen, der der Angabe des jeweiligen Geländetyps entspricht. Das Verfahren kann die Erhöhung der prozentualen Vertrauenswürdigkeit umfassen, wenn die sekundären Ausgabedaten in einen Datensatz fallen, der der Angabe des jeweiligen Geländetyps entspricht.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung können die unter den Datensatz fallenden sekundären Ausgabedaten bestätigen, dass die Angabe des jeweiligen Geländetyps gültig ist. Das Verfahren kann das Speichern von vorbestimmten sekundären Daten in Bezug auf die sekundären Ausgabedaten in einem oder mehreren Datensätzen bezogen auf einen oder mehrere Geländetypen umfassen. Vorzugsweise umfasst jeder Datensatz mindestens einen Wert und/oder einen Bereich.
Das Verfahren ermöglicht vorzugsweise die Kommunikation der verfeinerten Angabe des Geländetyps an den Benutzer.
Der verifizierte Geländetyp kann zusammen mit Parametern, die den primären Sensorausgabedaten entsprechen, in einen Datenspeicher eingegeben werden, um die vorher festgelegten Daten als Teil eines selbstlernenden Prozesses zu ergänzen.
Das Verfahren kann das Analysieren von Parametern in Bezug auf primäre Ausgabedaten und das Gruppieren der primären Ausgabedaten in eine Vielzahl von Clustern umfassen, wobei jeder Cluster einem anderen Geländetyp entspricht. Darüber hinaus kann das Verfahren das Bestimmen umfassen, zu welchem der Cluster die primären Ausgabedaten gehören, um eine Angabe des Geländetyps zu bestimmen. Vorzugsweise werden einem Datensatz ein oder mehrere Datencluster zugeordnet.
Das Verfahren kann ferner das Steuern mindestens eines Fahrzeugsubsystems in Abhängigkeit von der Überprüfung des Geländetyps beinhalten.
In einer weiteren Ausführungsform ist ein Datenspeicher vorgesehen, der einen computerlesbaren Code zum Durchführen des oben beschriebenen Verfahrens enthält.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist ein Fahrzeug vorgesehen, das ein Fahrzeugsteuerungssystem umfasst, wie vorstehend beschrieben.
In einer Ausführungsform hat die vorliegende Erfindung den Vorteil, dass lediglich bestehende Systeme an einem Fahrzeug modifiziert werden müssen (z. B. GPS-Systeme und externe Thermometer), so dass dem Benutzer keine zusätzlichen Kosten entstehen und keine zusätzliche Ausrüstung erforderlich ist, welche zusätzliches Gewicht hinzufügen oder mehr Platz in einem Fahrzeug einnehmen kann. Alternativ kann spezielle Ausrüstung wie zusätzliche GPS-Geräte und Thermometer verwendet werden.
Im Rahmen dieser Anwendung ist ausdrücklich vorgesehen, dass die verschiedenen Aspekte, Ausführungsformen, Beispiele und Alternativen, die in den vorstehenden Absätzen, in den Ansprüchen und/oder in der folgenden Beschreibung und den Zeichnungen dargelegt sind, und insbesondere die einzelnen Merkmale davon, alleine oder in beliebiger Kombination übernommen werden können. So gelten beispielsweise Merkmale, die in Verbindung mit einer Ausführungsform offenbart werden, für alle Ausführungsformen, es sei denn, diese Merkmale sind nicht kompatibel.
Figurenliste
Die Erfindung wird nun exemplarisch nur mit Bezug auf die begleitenden Figuren beschrieben, hierbei zeigen:

1 eine Überkopfansicht eines Fahrzeugs und eines Geländes vor dem Fahrzeug;
2 ein Diagramm, das die Komponenten eines Fahrzeugsteuerungssystems (VCS) zusammen mit den Ein- und Ausgängen des VCS darstellt;
3 ein Diagramm, das akustische und Radarsensoren des Fahrzeugs in 1 und Mittel zur Verarbeitung der Ausgangssignale dieser Sensoren zeigt;
4 ein Flussdiagramm, das einen Prozess gemäß einer Ausführungsform der Erfindung veranschaulicht, um sowohl eine Angabe des bestimmten Geländes vor dem Fahrzeug in 1 zu bestimmen, wenn der Geländetyp unbekannt ist, als auch ein Training des VCS hinsichtlich der Eigenschaften eines Parametersatzes, der sich auf einen bestimmten Geländetyp bezieht;
5 die Amplitude eines empfangenen akustischen Signals von drei verschiedenen Geländetypen, um die unterschiedlichen Merkmale dieser Geländetypen zu veranschaulichen;
6 Histogramme der Leistungsverteilung für verschiedene Parameter betreffend zwei verschiedene Frequenzen eines empfangenen Radarsignals, das von drei verschiedenen Geländetypen reflektiert wird;
7 eine dreidimensionale Darstellung von Parametern in Bezug auf das empfangene Radarsignal in 6, die von fünf verschiedenen Geländetypen reflektiert werden, nämlich Asphalt, Eis auf Asphalt, Kies, Gras und Schnee;
8 eine dreidimensionale Darstellung von Parametern in Bezug auf das empfangene Radarsignal und die akustischen Signale in 6, die von den gleichen fünf Geländetypen wie in 7 reflektiert werden; und
9 ein Flussdiagramm, das einen Prozess zur Verfeinerung einer Geländebestimmung veranschaulicht, der durch den in 4 dargestellten Prozess erzeugt wird.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
In der vorliegenden Erfindung werden Daten über das Gelände in der Nähe eines Fahrzeugs von einer Vielzahl verschiedener Arten von Sensoren an einem Fahrzeug für eine Vielzahl von verschiedenen Parametern gesammelt.
1 zeigt eine Ausführungsform von einem Fahrzeug 10 mit Sensoren, die Daten sammeln, die in verschiedene Systeme des Fahrzeugs eingegeben werden. In aktuellen Systemen können akustische Sensoren an der Vorderseite 12, der Rückseite 14 und/oder an der Seite 16 des Fahrzeugs positioniert sein: häufig werden akustische Sensoren zum Senden und Empfangen von akustischen Signalen verwendet, um Sensorausgabedaten zu sammeln, die beispielsweise in Parkassistenzsystem des Fahrzeugs eingegeben werden. Diese akustischen Sensoren können Ultraschallsensoren sein. Das Fahrzeug umfasst ein externes Thermometer 17 zum Erfassen der Temperatur außerhalb des Fahrzeugs 10.
Typischerweise werden Parkassistenzsysteme verwendet, um einen Fahrzeugbenutzer entweder durch visuelle oder akustische Mittel davor zu warnen, dass sich das Fahrzeug in der Nähe von einem Hindernis befindet. Im Falle einer hörbaren Warnung kann ein Warnton mit zunehmender Frequenz ertönen, sobald sich das Hindernis dem Fahrzeug nähert. Die für Parkassistenzsysteme verwendeten akustischen Sensoren sind typischerweise in der Lage, Hindernisse im Nahbereich (0,25-1,5 Meter), aber in einem Weitwinkel von der Richtung, in die der Sensor gerichtet ist, zu erkennen. Das Parkassistenzsystem kann akustische Impulse 18 senden und dann jedes reflektierte Signal 20 von einem Hindernis zurückempfangen, das dann verarbeitet werden kann, um den Abstand zwischen dem Fahrzeug und dem Hindernis zu berechnen.
Auch in aktuellen Systemen kann ein Radarsensor 22 an der Vorderseite des Fahrzeugs 10 positioniert sein: üblicherweise werden Radarsensoren zum Senden und Empfangen von Radarsignalen verwendet, um Sensorausgabedaten zu sammeln, die beispielsweise in Systeme der adaptiven Geschwindigkeitsregelung (ACC) eingegeben werden. In einem ACC-System wird die Zeit zwischen dem Senden und dem anschließenden Zurückerhalten eines Radarsignals gemessen, und danach wird das Zeitintervall zu einem vorausfahrenden Fahrzeug berechnet. Diese Informationen werden an andere Systeme des Fahrzeugs gesendet (Drosselklappensteuerung, Bremssteuerung usw.) und es werden die notwendigen Maßnahmen ergriffen, um ein konstantes Zeitintervall zum vorausfahrenden Fahrzeug einzuhalten. Die Radarsensoren in einem ACC-System sind typischerweise in der Lage, ein Hindernis bis zu etwa 150 Meter vor dem Fahrzeug zu erkennen, jedoch in einem engen Winkel von der Richtung, in die der Sensor gerichtet ist; andere ACC-Systeme können kürzere Reichweiten, Radarsysteme mit breiteren Winkeln oder eine Kombination aus beidem verwenden.
Radarsensoren können an anderen Stellen im Fahrzeug positioniert sein, um Sensorausgabedaten zu sammeln, die beispielsweise in Toter-Winkel-Detektionssysteme (BSD), Spurabweichungswarnsysteme oder Radarpistolendetektorsysteme (von denen keine dargestellt sind) eingegeben werden. 1 zeigt auch das Gelände 24 vor dem Fahrzeug.
Unter Bezugnahme auf 2 ist in einigen aktuellen Fahrzeugen ein Fahrzeugsystem konfiguriert, das zur Verbesserung des Fahrgefühls des Fahrzeugnutzers dient; beispielsweise empfängt ein Fahrzeugsteuerungssystem (VCS) in Form eines Fahrzeuggeländereaktionssystems (VTRS) 30, wie beispielsweise ein Terrain Response®-System, Sensorausgabedaten von einem oder mehreren fahrzeugseitigen Sensoren 32 (wie beispielsweise einem Raddrehzahlsensor, Reifendrucksensor, Fahrzeuggeschwindigkeitssensor, Bremspedalpositionssensor, Aufhängungsgelenk, Beschleunigung, Radschlupf, Neigungsrate, und Gierrate) bezüglich des Geländes, über das sich das Fahrzeug 10 gerade bewegt, verarbeitet die Daten und sendet Steuersignale über eine Steuerung an ein oder mehrere Subsysteme 34 (z. B. ein Aufhängungssystem, Traktionskontrollsystem, Stabilitätskontrollsystem, Motordrehmomentsystem oder Fahrhöhensystem), um zu ermöglichen, dass die Einstellung des Fahrzeugs 10 entsprechend angepasst wird. Die Steuervorrichtung kommuniziert ebenfalls mit einer Mensch-Maschinen-Schnittstelle (HMI) 36, die ein Display beinhaltet. Über das HMI-Display erhält der Benutzer Warnungen oder Ratschläge, die sich auf eine Vielzahl von Fahrzeugsystemen beziehen, z. B. Unterhaltungssysteme im Fahrzeug. Wie in 2 dargestellt, empfängt die HMI 36 Daten von einer GPS-Vorrichtung 37 und dem externen Thermometer 17, die auf der HMI 36 angezeigt werden können. Die HMI 36 beinhaltet typischerweise eine Touchscreen-Tastatur, ein Zifferblatt oder eine Sprachaktivierung, um dem Benutzer die Auswahl eines bestimmten Eingangs zu den verschiedenen steuerbaren Fahrzeugsystemen zu ermöglichen.
In einem Fahrzeug mit VTRS 30 wird als Reaktion auf eine Benutzereingabe über die HMI 36 ein Steuersignal über eine Steuerung des VTRS 30 an eines oder mehrere Fahrzeugsubsysteme 34 gesendet, um die Fahrzeugkonfiguration entsprechend dem Geländetyp, über den das Fahrzeug fährt, anzupassen. Alternativ kann der VTRS 30 die Fahrzeugkonfiguration automatisch anpassen, indem er als Reaktion auf die Ausgabedaten 32 des On-Board-Sensors ein Steuersignal an die Fahrzeugsubsysteme 34 sendet. Der VTRS 30 kann auch Warnmeldungen an den Fahrzeugnutzer über die HMI 36 senden, um seinen Fahrstil anzupassen (z. B. um die Fahrzeuggeschwindigkeit zu reduzieren), je nach Geländetyp, über den das Fahrzeug fährt. Einzelheiten zur Anpassung der Konfiguration über die VTRS 30 sind in der britischen Patentanmeldung GB2492655 beschrieben.
In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beinhaltet ein separater VCS 38: einen Datenprozessor 40, der Sensorausgabedaten vom externen Thermometer 17, den akustischen und Radarsensoren 12, 22 und der GPS-Vorrichtung 37 empfängt; eine VCS-Steuerung 42 zum Senden und Empfangen von Signalen von der HMI 36 und/oder dem VTRS 30; und einen Datenspeicher 44 zum Speichern von Ausgabedaten des akustischen und Radarsensors des externen Thermometers 17.
Das VCS 38 bestimmt eine Angabe des Geländetyps vor dem Fahrzeug 10 unter Verwendung von Sensorausgabedaten, die in Echtzeit für eine Vielzahl von verschiedenen Parametern in Bezug auf die Eigenschaften des Zielgeländes von den akustischen und Radarsensoren 12, 22 gesammelt werden. Die VCS-Steuerung 42 sendet dann ein Steuersignal entweder an den VTRS 30, um die Fahrzeugkonfiguration entsprechend anzupassen, oder an die HMI 36, um den Benutzer aufzufordern, den bestimmten Geländetyp in das VTRS 30 einzugeben. Hier und insgesamt sollte der Begriff „bestimmen“ so interpretiert werden, dass er „eine bestmögliche Schätzung macht“ bedeutet.
Detaillierter gesagt empfängt der Datenprozessor 40 des VCS 38 Sensorausgabedaten von sowohl den akustischen als auch den Radarsensoren 12, 22. Der Datenprozessor 40 ist dafür verantwortlich, die empfangenen Sensorausgabedaten einem bestimmten Geländetyp zuzuordnen, indem er vorgegebene Informationen aus dem Datenspeicher 44 zum Vergleich mit den Sensorausgabedaten abruft. Bei der Geländebestimmung kommuniziert der Datenprozessor 40 mit der VCS-Steuerung 42, die für das Senden von Steuersignalen an die HMI 36 bezüglich des bestimmten Geländetyps zuständig ist. Es ist zu beachten, dass der Prozessor 40 und die Steuerung 42 zwar als unabhängige Komponenten dargestellt werden, sie jedoch eine einzige elektronische Steuerung umfassen können.
3 ist ein Diagramm, das akustische und Radarsensoren des Fahrzeugs 10 in 1 und des Datenprozessors 40 zur Verarbeitung der Ausgangssignale dieser Sensoren anzeigt. In dieser Ausführungsform werden sowohl Radar- als auch akustische Sensoren 12, 22 verwendet, um Sensorausgabedaten in Bezug auf das Gelände vor dem Fahrzeug 10 zu erfassen. Sowohl Radar- als auch akustische Sensorausgabedaten werden verwendet, da Daten von einem Sensortyp in bestimmten Situationen gegenüber dem anderen vorteilhaft sein können.
In dieser Ausführungsform werden die Radarsignale von einem Vektor-Netzwerkanalysator (VNS) 50 erzeugt, der in orthogonalen (insbesondere horizontalen und vertikalen) Polarisationen von einem Paar Sendeantennen 52 übertragen wird, die von dem Gelände 24 vor dem Fahrzeug reflektiert werden, was die Polarisation der gesendeten Signale 54 verändert, und danach werden die rückgestreuten Signale 56 von einem Paar Empfangsantennen 58 in orthogonalen Polarisationen gesammelt. Es ist zu beachten, dass ein VNA 50 nur in der experimentellen Phase verwendet wird und dass letztendlich ein dedizierter Hardware-Sensor verwendet wird. Die Radarsensoreinheiten können aufgrund der für beide Zwecke erforderlichen ähnlichen Funktionsweise und Struktur der Sensoreinheiten Teil des Fahrzeug-ACC-Systems sein.
Die Radarsensoren 22 können verwendet werden, um beispielsweise die Rauheits-, Wellenabsorptions- oder Polarisationseigenschaften eines bestimmten Geländetyps zu charakterisieren und insbesondere um einen Bereich mit geringer Reibung zu erfassen, die zum Beispiel durch Wasser, Eis oder nasses Gras verursacht wird. Die Rauheit eines bestimmten Geländetyps lässt sich unter Verwendung von Radarsignalen charakterisieren, indem die Rückstreuungseigenschaften der Welle bei verschiedenen Polarisationen analysiert werden. Insbesondere beinhalten die absoluten Messwerte: die vertikale Polarisationssignalleistung, d. h. die Leistung eines empfangenen vertikal polarisierten Signals von einem vertikal polarisierten Transmitter; die horizontale Polarisationssignalleistung, d. h. die Leistung eines empfangenen horizontal polarisierten Signals von einem horizontal polarisierten Sender; und die Kreuzpolarisationssignalleistung, d. h. die Leistung eines empfangenen horizontal polarisierten Signals von einem vertikal polarisierten Transmitter, oder umgekehrt. Die Reflexion des Radarsignals vom Gelände bewirkt einige Änderungen der Polarisation, um aus einem vertikal polarisierten Sendesignal eine horizontale Komponente zu erzeugen. Auf diese Weise wird die Höhe der Signalleistung einer Polarisation gemessen, bei der die Polarisation verschoben wurde.
Die Sendeantennen 52 können ferner konfiguriert sein, um ein elliptisch polarisiertes Signal zu erzeugen. Dies kann erreicht werden, indem das gleiche Signal mit vertikaler und horizontaler Polarisation phasenverschoben um eine Viertelwellenlänge übertragen wird. Wenn die Signale die gleiche Leistung besitzen, dann ist das erzeugte elliptisch polarisierte Signal ein zirkular polarisiertes Signal, wobei ein zirkular polarisiertes Signal einfach ein Sonderfall eines elliptisch polarisierten Signals ist.
Je nachdem, wie die Sendeantennen 52 angeordnet sind, kann ein elliptisch (oder zirkular) polarisiertes Signal erzeugt werden, das sich entweder im Uhrzeigersinn oder gegen den Uhrzeigersinn dreht. Eine Sendeantenne, die sowohl im Uhrzeigersinn als auch gegen den Uhrzeigersinn senden kann, besteht im Allgemeinen aus einer vertikalen Antenne, die zwischen zwei horizontalen Antennen angeordnet ist (oder umgekehrt) und jeweils durch eine Viertelwellenlänge getrennt. In diesem Fall kann ein weiterer absoluter Messwert die Leistung eines empfangenen gegen den Uhrzeigersinn drehenden elliptisch polarisierten Signals aus einem im Uhrzeigersinn drehenden elliptisch polarisierten Signal (oder umgekehrt) sein, und dieser wird als Leistung des Kreuzpolarisationssignals bezeichnet. Es ist von oben zu beachten, dass sich „Kreuzpolarisation“ entweder auf ein empfangenes horizontales (oder vertikales) Signal von einem übertragenen vertikalen (oder horizontalen) Signal oder sich auf ein empfangenes im Uhrzeigersinn drehendes (oder gegen den Uhrzeigersinn) drehendes Signal von einem übertragenen gegen den Uhrzeigersinn (oder im Uhrzeigersinn) drehenden Drehsignal beziehen kann. Ähnlich wie oben kann die Reflexion vom Gelände die Polarisation eines sich im Uhrzeigersinn (oder gegen den Uhrzeigersinn) drehenden elliptisch polarisierten Signals ändern, um eine gegen den Uhrzeigersinn (oder im Uhrzeigersinn) drehende Komponente zu erzeugen.
Die Radarsignale 54, 56 können mit einer Vielzahl von verschiedenen Frequenzen gesendet und empfangen werden; in der Automobilindustrie sind jedoch beispielsweise die derzeit zugelassenen Bänder für Kurzstreckenradare auf 21,65 - 26,65 GHz und 76 - 81 GHz begrenzt. Es ist zu beachten, dass auch andere nicht lizenzierte Frequenzbänder berücksichtigt werden können.
Die Amplitude und Phase der empfangenen Signale 56 werden von dem VNS 50 aufgezeichnet. Diese werden dann verarbeitet, um beispielsweise durchschnittliche Signalleistungen oder Reflexionen von einem festen Geländebereich vor dem Fahrzeug zu erhalten. Relative Signalleistungen werden analysiert, da sie weniger von der Sendeleistung und der Entfernung als absolute Werte beeinflusst werden. Relative Parameter beinhalten (sind aber nicht beschränkt auf): das Verhältnis der vertikalen Polarisationssignalleistung zur horizontalen Polarisationssignalleistung; das Verhältnis der horizontalen Polarisationssignalleistung zur vertikalen Polarisationssignalleistung; und das Verhältnis der kreuzpolarisierten Signalleistung zur horizontalen Polarisationssignalleistung. Es ist zu beachten, dass absolute Werte der Signalleistung verwendet werden können, um zusätzliche Daten bereitzustellen; diese Werte sind jedoch möglicherweise nicht so nützlich wie die relativen Werte der Signalleistung.
In dieser Ausführungsform werden die akustischen Signale von einem gepulsten akustischen Sensor 62 über eine Sendeantenne 64 gesendet und das rückgestreute Signal, das über eine Empfangsantenne 66 empfangen wird, wird durch den gepulsten akustischen Sensor 62 auf Energie, Dauer, Reichweite und/oder eine andere Eigenschaft des Signals gemessen. Der Datenprozessor 40 verarbeitet das empfangene Signal, um beispielsweise das Signal angemessen zu skalieren, Wegverlust zu berücksichtigen, das Signal zeitlich zu mitteln und/oder mit Signalen unter verschiedenen Bedingungen (z. B. unterschiedlichen Wetterbedingungen) zu vergleichen. Der akustische Sensor 62 kann auch die relativen rückgestreuten Signale von mehreren Entfernungszellen über den Bereich des übertragenen Signals messen und dann die Eigenschaften der verschiedenen Zellen analysieren. Mit anderen Worten können die relativen rückgestreuten Signale rechtzeitig angesteuert werden, um Datenmengen für die Analyse bereitzustellen.
Die akustischen Sensoreinheiten sind aufgrund der für beide Zwecke erforderlichen ähnlichen Bedienung und Struktur der Sensoreinheiten Teil des Fahrzeugparkassistenzsystems. Der akustische Sensor 62 kann verwendet werden, um beispielsweise die Rauheit, Textur oder Schallabsorption eines bestimmten Geländetyps zu charakterisieren. Die optimale Frequenz in Bezug auf Kosten und Dämpfung durch die Atmosphäre beträgt 40 - 50 kHz, und akustische Sensoren an aktuellen Fahrzeugen arbeiten typischerweise mit 51,2 kHz.
Zum Zeitpunkt der Fahrzeugherstellung durchläuft das VCS 38 einen Kalibrierungsprozess, bei dem die aus Offline-Messungen gewonnenen Kalibrierungsdaten im Datenspeicher 44 des VCS 38 zur Verwendung in einem Echtzeit-Bestimmungsprozess gespeichert werden. Nach der Kalibrierung wird das VCS 38 verwendet, um eine Angabe des Geländes vor dem Fahrzeug 10 zu bestimmen, indem Sensorausgabedaten analysiert und mit den Kalibrierungsdaten verglichen werden, um den jeweiligen Geländetyp zu bestimmen. Zusätzlich zum Echtzeit-Bestimmungsprozess ist auf dem VCS 38 ein Echtzeit-Training oder ein Selbstlernprozess implementiert.
4 veranschaulicht die Schritte sowohl des Trainings oder Selbstlernprozesses 80 als auch des Bestimmungsprozesses 82 für ein kalibriertes System. Wenn der Geländetyp vor dem Fahrzeug 10 vom Benutzer bestimmt werden kann, erfolgt der Selbstlernprozess; sofern der Geländetyp vor dem Fahrzeug 10 vom Benutzer nicht bestimmt werden kann, erfolgt der Bestimmungsprozess. Im letzteren Fall kann das VCS 38 in Verbindung mit dem Bestimmungsprozess 82 trainiert werden (oder selbst lernen), um nachfolgende Situationen zu verbessern, in denen eine Geländebestimmung erforderlich ist. Insbesondere wenn während des Bestimmungsprozesses 82 Sensorausgabedaten einem bestimmten Geländetyp zugeordnet wurden, können diese Informationen zur Aktualisierung der Kalibrierungsdaten verwendet werden. Auf diese Weise wird das VCS 38 kontinuierlich aktualisiert. Beachtenswert ist, dass die Verwendung einer Benutzereingabe nur optional ist und der Nachweis, dass genügend Daten im Speicher gespeichert sind, um die Cluster ausreichend zu definieren, obwohl es wünschenswert sein kann, die Genauigkeit der Daten, auf denen die Bestimmung erfolgt, im Laufe der Zeit zu erhöhen, dies für die Erfindung nicht notwendig ist.
Als erster Schritt 84 in dem Prozess wird bestimmt, ob der Benutzer das vorausliegende Gelände bestimmen kann. Dies kann durch eine Abfrage erfolgen, die auf dem HMI-Display 36 in Form von z.B. „GELÄNDETYP?“ erscheint. Um bei Schritt 86 einen bestimmten Geländetyp auszuwählen, kann dem Benutzer eine Liste der möglichen Geländetypen angezeigt werden, aus denen über die HMI 36 eine Auswahl getroffen werden kann.
Der selbstlernende Prozess 80 sammelt Sensorausgabedaten für eine Vielzahl von Parametern für eine Vielzahl von verschiedenen Geländetypen und verwendet mathematische Techniken, um die Parameter zu bündeln. Wenn der Benutzer also beispielsweise eine Eisplatte vor dem Fahrzeug 10 bestimmt, gibt der Benutzer über die HMI 36 bei Schritt 86 „EIS“ in das VCS 38 ein. Die Sensorausgabedaten, die für das vorausliegende Gelände erhalten wurden, werden „EIS“ in Schritt 88 zugeordnet und die Daten werden im Datenspeicher 44 in Schritt 90 gespeichert.
Die Daten werden dann in Schritt 92 einem Clusteralgorithmus unterzogen, wie nachstehend ausführlicher beschrieben. Die Ausgabe 94 des Clusteralgorithmus in Schritt 92 wird in einen Bestimmungsalgorithmus 96 eingegeben, der ebenfalls ein Teil des Bestimmungsprozesses 82 ist, wie nachfolgend beschrieben. Sobald diese Schritte abgeschlossen sind, wird eine Geländebestimmung 98 ausgebildet. Die Geländebestimmung wird als prozentuale Vertrauenswürdigkeit ausgedrückt. Wenn beispielsweise der Geländetyp als Sand mit einer prozentualen Vertrauenswürdigkeit von 98 % bestimmt wird, gilt dies als eine hohe prozentuale Vertrauenswürdigkeit. Alternativ wird eine prozentuale Vertrauenswürdigkeit von 12 % als eine geringe prozentuale Vertrauenswürdigkeit angesehen.
Der Prozessor umgeht den Selbstlernprozess 80, sofern nach dem Abfrageschritt 84 keine Benutzereingabe erfolgt, und fährt direkt mit einem Datenerfassungsschritt 100 fort, der die Sensorausgabedaten sammelt und diese durch den Bestimmungsalgorithmus in Schritt 96 leitet. Die in Schritt 100 gesammelten verarbeiteten Sensorausgabedaten werden verwendet, um die Datenbank des Datenspeichers 44 in Schritt 90 für eine Vielzahl von Parametern für jeden Geländetyp zu aktualisieren.
Die Sensorausgabedaten werden dann, wie nachfolgend beschrieben, durch den Clusteralgorithmus 92 geleitet und durch den Bestimmungsalgorithmus 96 zurückgegeben. Da die Sensorausgabedaten durch den Clusteralgorithmus 92 geleitet und an den Bestimmungsalgorithmus 96 zurückgegeben werden, wird der Bestimmungsalgorithmus 96 aktualisiert, und dieser aktualisierte Bestimmungsalgorithmus 96 wird dann für den nächsten Echtzeit-Bestimmungsfall 82 verwendet. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Unterschiede in den Eigenschaften der gesammelten Sensorausgabedaten für verschiedene Geländetypen genutzt werden, um einen unbekannten Geländetyp vor dem Fahrzeug zu bestimmen, und diese gesammelten Sensorausgabedaten werden zur Aktualisierung des VCS 38 verwendet.
Alternativ kann das System die Bestimmung auch ohne Benutzereingaben des Geländetyps durchführen und die Sensorausgabedaten vorübergehend speichern. Das System kann dann dem Benutzer die Bestimmung des Geländetyps mitteilen und den Benutzer, beispielsweise über die HMI, bitten, die Richtigkeit der Bestimmung zu überprüfen. Wenn die Antwort positiv ist, kann das System die zwischengespeicherten Daten in einen Datenspeicher schreiben.
Sobald ein Cluster, der einem bestimmten Geländetyp entspricht, eine vorgegebene Anzahl von Datenpunkten aufweist, kann das System ein Schreiben von weiteren Datenpunkten für diesen bestimmten Geländetyp in den Datenspeicher verhindern.
Unterschiede in den Eigenschaften der gesammelten Sensordaten sind in 5 detailliert dargestellt, in der die Amplitude eines empfangenen akustischen Signals von drei verschiedenen Geländetypen (in diesem Fall Asphalt 110, Fahrbahndecke 112 und die Unterseite einer Fahrbahndecke 114) angezeigt wird und insbesondere angezeigt wird, dass die Amplitude des empfangenen Signals für jeden Geländetyp unterschiedlich ist. Daher ist die Amplitude eines empfangenen akustischen Signals ein Beispiel für einen Parameter, der zur Bestimmung des Geländetyps verwendet werden kann.
Der optimale Parametersatz kann als derjenige angesehen werden, der die größten Unterschiede bei den Sensorausgabedaten zwischen verschiedenen Geländetypen anzeigt. 6 zeigt Histogramme der Leistungsverteilung für verschiedene Parameter betreffend zwei verschiedene Frequenzen eines empfangenen Radarsignals für drei verschiedene Geländetypen: in diesem Fall Asphalt 120, Kies 122 und Gras 124. Insbesondere die 6(1) und 6(2) zeigen die Dauer des Rückstreusignals, die 6(3) und 6(4) zeigen die durchschnittliche relative Leistung eines vertikal polarisierten Sendesignals zu einem vertikal polarisierten Empfangssignal, die 6(5) und 6(6) zeigen das Verhältnis der vertikalen Polarisationssignalleistung zu der horizontal polarisierten Signalleistung, und die 6(7) und 6(8) zeigen das Verhältnis der kreuzpolarisierten Signalleistung zu der horizontal polarisierten Signalleistung. Zusätzlich sind die 6(1), 6(3), 6(5) und 6(7) für ein 9 GHz-Radarsignal und die 6(2), 6(4), 6(6) und 6(8) für ein 18 GHz-Radarsignal. Die optimalen Parameter können dann basierend auf der Unabhängigkeit und dem Kontrast zwischen jeder Kurve in jeder Darstellung ausgewählt werden. Es sei angemerkt, dass die optimalen Parameter vorbestimmt sind und im Datenspeicher 44 gespeichert sind.
In dieser Ausführungsform verbessert die Kombination sowohl von Radar- als auch akustischen Signalen die Unterscheidung zwischen verschiedenen Geländetypen, die durch die alleinige Verwendung von Radarsignalen schlecht unterscheidbar sind: dies ist in den 7 und 8 dargestellt. 7 zeigt eine dreidimensionale Darstellung von Parametern bezüglich des empfangenen Radarsignals für fünf verschiedene Geländetypen; nämlich freien Asphalt, Eis auf Asphalt, freien Kies, freies Gras und Schnee. Die drei dargestellten Parameter sind die vertikale Polarisationsradarsignalleistung 130, das Verhältnis der vertikalen Polarisationssignalleistung zur horizontal polarisierten Signalleistung 132 und das Verhältnis der kreuzpolarisierten Signalleistung zur horizontal polarisierten Signalleistung 134.
8 zeigt eine ähnliche Darstellung wie in 7; jedoch werden in 8 Parameter sowohl von Radar- als auch von akustischen Empfangssignalen grafisch dargestellt. Insbesondere wird in 8 nicht die in 7 dargestellte vertikale Polarisationssignalleistung 130, sondern das Verhältnis der akustischen Signalleistung zur vertikalen Polarisationssignalleistung 140 grafisch dargestellt, und es wird deutlich, dass es eine größere Unterscheidung zwischen den Clustern gibt, wenn das akustische Signal verwendet wird.
Die auf die Sensorausgabedaten angewandten Clustering- und Bestimmungsprozesse werden nun näher beschrieben.
Unter Bezugnahme auf Schritt 92 in 4 wird eine mathematische Technik verwendet, um die Sensorausgabedaten für jeden Geländetyp zu bündeln, zum Zwecke der Erläuterung von bestimmten Merkmalen, die mit jedem Geländetyp verbunden sind.
Die Anforderungen jeder in Schritt 92 verwendeten mathematischen Technik bestehen darin, Cluster mit komplexen Formen zu entdecken, zu entscheiden, ob komplex geformte Cluster tatsächlich mehr als ein einzelnes Cluster sind, mit Geräuschen oder entlegenen Datenpunkten umgehen zu können und im Stande zu sein mit einer großen Anzahl von Parametern umgehen zu können.
Der bekannte ,k-means'-Algorithmus kann verwendet werden, um die Ausgabedaten des Sensors zu bündeln, indem jeder Datenpunkt dem Cluster mit dem nächstgelegenen Durchschnitt zugeordnet wird. Bei diesem Verfahren werden n Datenpunkte in k Cluster unterteilt, um die Summe der Quadrate in jedem Cluster zu minimieren, wobei k jeden Wert kleiner oder gleich n annehmen kann. In der Praxis wird die Anzahl von Clustern vorbestimmt und im Datenspeicher 44 gespeichert.
Alternativ kann der bekannte ,k-nearest neighbour‘ (k-NN)-Algorithmus verwendet werden, um die Ausgabedaten des Sensors zu bündeln, basierend auf der Summe der Abstände zu jedem einzelnen einer vorgegebenen Anzahl von benachbarten Datenpunkten in jedem Cluster. Eine geringere Anzahl von Clustern führt dazu, dass Geräusche einen großen Einfluss auf das Ergebnis haben, und eine große Anzahl von Clustern führt dazu, dass der Algorithmus rechenintensiv ist.
Der fachkundige Leser wird verstehen, dass es viele bekannte Cluster-Analyse-Algorithmen gibt, die anstelle der beiden oben genannten verwendet werden können.
Der Bestimmungsprozess 82 sammelt Sensorausgabedaten 100 für eine Vielzahl von Parametern für einen unbekannten Geländetyp vor dem Fahrzeug und verwendet dann eine Metrik in Schritt 96, um zu bestimmen, zu welchem gespeicherten Cluster der gesammelte Datenpunkt gehört (wobei jeder gespeicherte Cluster einem anderen Geländetyp entspricht), und legt dadurch fest, ob er den Geländebestimmungstyp in Schritt 98 verwendet.
In einer Ausführungsform werden beim Bestimmungsalgorithmus Schritt 96 die gesammelten Parameter verwendet, um einen Datenpunkt im k-dimensionalen Raum zu konstruieren, und der Datenpunkt wird einem definierten Cluster zugeordnet. Dies kann durch Berechnung des euklidischen Abstands $d (x, y) = {(\sum_{i = 1}^{n} {(x_{i} - y_{i})}^{2})}^{\frac{1}{2}}$
von dem gesammelten Datenpunkt zu dem Durchschnittswert in jedem Cluster erfolgen, wobei der gesammelte Datenpunkt dem entsprechenden Cluster zugeordnet ist, so dass der euklidische Abstand minimiert wird, wobei x= (x₁,x₂,...,x_n) der gesammelte Datenpunkt und y = (y₁, y₂,..., y_n) der Mittelwert eines bestimmten Clusters ist.
Basierend auf dem jeweiligen Cluster, dem der gesammelte Datenpunkt zugeordnet ist, erfolgt die Geländebestimmung in Schritt 98.
Beim Bestimmungsalgorithmus in Schritt 96, nachdem bestimmt wurde, zu welchem bestimmten Cluster der gesammelte Datenpunkt gehört, kann der gesammelte Datenpunkt verwendet werden, um die Datenbank 90 im gespeicherten Datenspeicher 44 zu aktualisieren, so dass die Cluster in Schritt 92 kontinuierlich unter Verwendung von Echtzeit-Sensorausgabedaten aktualisiert werden können, und die aktualisierten Cluster können im Bestimmungsschritt 96 verwendet werden, um zu bestimmen, zu welchem bestimmten Cluster der nächste gesammelte Datenpunkt gehört, wie vorstehend erwähnt.
Obwohl die vorherige Ausführungsform basierend auf der Verwendung eines Vektor-Netzwerkanalysators 50 und einer Vielzahl von sendenden 52, 64 und empfangenden 60, 66 Antennen beschrieben wurde, kann in alternativen Ausführungsformen ein alternativer Typ von Netzwerkanalysatoren oder eine Hardwareanordnung der Sender und Empfänger verwendet werden (z. B. ein skalarer Netzwerkanalysator); es kann nur eine einzige Sendeantenne und/oder eine einzige Empfangsantenne vorhanden sein; Radarsignale können unter einer Vielzahl verschiedener Einfallswinkel auf den Boden übertragen und empfangen werden.
In einer alternativen Ausführungsform kann beim Bestimmungsalgorithmus in Schritt 96 eine andere Metrik verwendet werden: zum Beispiel Minkowski-Distanz, Tschebyscheff-Distanz oder Manhattan-Distanz.
Aufgrund der ähnlichen physikalischen Eigenschaften einiger Geländetypen kann es vorkommen, dass das ermittelte Gelände 98 falsch kategorisiert oder mit geringer prozentualer Vertrauenswürdigkeit für einen bestimmten Geländetyp kategorisiert wird. So kann beispielsweise trockener Boden fälschlicherweise als nasser Boden oder Sand, oder Schnee fälschlicherweise als Sand ermittelt werden.
Die Erfindung kann die Vorfälle einer falschen oder nicht eindeutigen Geländebestimmung 98 reduzieren, indem sie die Geländebestimmung 98 mit den Ergebnissen eines Vergleichs von sekundären Daten aus einer Sekundärdatenquelle mit einem Datensatz für die Geländebestimmung vergleicht. Zu den sekundären Datenquellen gehören das Thermometer 17 und das GPS-Gerät 37. Weitere sekundäre Datenquellen enthalten eine hochauflösende (HD-) Karte, einen Feuchtigkeitssensor und Regensensoren, wie etwa solche, die beispielsweise die Scheibenwischer eines Fahrzeugs auslösen. Sekundärdaten können von einem anderen Sensortyp, wie beispielsweise einem optischen Sensor und/oder einem Infrarotsensor, bezogen werden.
In dem in 9 dargestellten Beispiel ist die Geländebestimmung 98, dass das Gelände, über das sich das Fahrzeug bewegt, Schnee oder Sand sein kann. Die Bestimmung wird mit einer prozentualen Vertrauenswürdigkeit ausgedrückt. Im aktuellen Beispiel beträgt die prozentuale Vertrauenswürdigkeit, dass der Geländetyp Schnee ist, 85 % und die prozentuale Vertrauenswürdigkeit, dass der Geländetyp Sand ist, 70 %. Die prozentualen Übereinstimmungen werden im Datenspeicher 44 gespeichert.
Der Datenprozessor 40 empfängt Temperaturdaten bezüglich der Temperatur außerhalb des Fahrzeugs 10 vom Außenthermometer 17. Der Datenprozessor 40 vergleicht die Temperaturdaten mit einem gespeicherten Schwellenwert (x °C) Schnee, zum Beispiel 3 °C. Wenn die Temperatur höher als 3 °C (>3 °C) ist, ist es unwahrscheinlicher, dass der Geländetyp Schnee ist.
In dem aktuellen Beispiel wurde in Schritt 150 festgestellt, dass die Temperatur größer als 3 °C ist. Dementsprechend verringert der Prozessor 40 in Schritt 152 die prozentuale Vertrauenswürdigkeit um einen proportionalen Betrag, da es unwahrscheinlich ist, dass der Geländetyp Schnee ist, wenn die Umgebungstemperatur über 3 °C liegt. Die angepasste Bestimmung wird im Datenspeicher 44 gespeichert.
Der Datenprozessor 40 empfängt Positionsdaten in Form von Koordinaten, die sich auf die Position des Fahrzeugs 10 auf der Erdoberfläche beziehen. Im aktuellen Beispiel bestimmt der Datenprozessor 40 in Schritt 154, dass sich das Fahrzeug 10 an einer Stelle befindet, an der Schnee unwahrscheinlich ist, zum Beispiel in einer Wüste. Dementsprechend verringert der Prozessor 40 die prozentuale Vertrauenswürdigkeit in Schritt 156 um einen proportionalen Betrag, da es unwahrscheinlich ist, dass der Geländetyp Schnee ist, sofern sich das Fahrzeug in den Tropen befindet. Die angepasste Bestimmung wird in dem Datenspeicher 44 gespeichert.
Der Datenprozessor 40 empfängt Höhendaten, die sich auf die Höhe des Fahrzeugs 10 beziehen. Der Datenprozessor 40 vergleicht in Schritt 158 die Höhendaten mit einem gespeicherten Höhenschwellenwert (y), beispielsweise 1000 Meter. Wenn die Höhe des Fahrzeugs 10 weniger als 1000 Meter (<y) beträgt, ist es weniger wahrscheinlich, dass der Geländetyp Schnee ist.
In dem aktuellen Beispiel ist die Höhe in Schritt 158 niedriger als 1000 Meter. Dementsprechend verringert der Prozessor 40 in Schritt 160 die prozentuale Vertrauenswürdigkeit um einen proportionalen Betrag, da es unwahrscheinlich ist, dass der Geländetyp Schnee sein würde, wenn die Höhe unter 1000 Meter beträgt. Die angepasste Bestimmung wird in dem Datenspeicher 44 gespeichert.
Die verfeinerte Geländebestimmung wird in Schritt 161 erzeugt. Im vorliegenden Beispiel hat die endgültige angepasste Bestimmung für Schnee einen Wert von 55 %.
Ebenso wird die prozentuale Vertrauenswürdigkeit erhöht, wenn die Sekundärdaten innerhalb von Datensätze fallen, die sich auf ursprüngliche Bestimmungen des Geländetyps beziehen. In diesem Zusammenhang wird das in 9 dargestellte Verfahren gegen die prozentuale Bestimmung von Sand durchgeführt, was zu einer erhöhten prozentualen Vertrauenswürdigkeit von 90 % für Sand führt. Dementsprechend lautet die überarbeitete Bestimmung, dass der Geländetyp Sand ist. Das VCS 38 sendet dann ein Steuersignal 162 an den VTRS 30, dass der Geländetyp in der Nähe des Fahrzeugs 10 Sand ist. Der VTRS 30 kann dann die Fahrzeugkonfiguration entsprechend anpassen, um den Geländetyp optimal zu passieren.
In weiteren Ausführungsformen der Erfindung kann das Fahrzeug 10 Sekundärdaten von einer entfernten Quelle empfangen, mit denen der Datenprozessor 40 die Geländebestimmung 98 anpasst. Zum Beispiel können Daten drahtlos von einem entfernten Server über das Internet heruntergeladen werden. So können die Daten beispielsweise Details einer früheren Analyse des Geländes enthalten, die von anderen Fahrzeugen kürzlich am Standort 10 des Fahrzeugs durchgeführt wurden. Die Daten können weiterhin oder stattdessen hochauflösende Kartendaten umfassen, so dass sich ein Fahrzeug selbst aus bekannten Landmarken triangulieren kann.
In einer alternativen Ausführungsform kann das VCS 38 statt dem Senden eines Steuersignals 162 an das VTRS 30, um die Fahrzeugkonfiguration anzupassen, lediglich einen Fahrzeugnutzer über die HMI 36 auf den Geländetyp in der Nähe des Fahrzeugs 10 hinweisen.
Ein Fachmann wird es zu schätzen wissen, dass die Erfindung in viele alternative Formen abgeändert werden kann, ohne vom Umfang des Geltungsbereichs der beigefügten Ansprüche abzuweichen.
Weitere Aspekte der vorliegenden Erfindung sind in den folgenden nummerierten Klauseln dargelegt:

Klausel 1: System zur Verwendung in einem Fahrzeug zum Bestimmen des Geländes oder der Geländeoberfläche in der Nähe eines Fahrzeugs, wobei das System umfasst: einen Prozessor, der konfiguriert ist, um primäre Ausgabedaten von mindestens einem am Fahrzeug montierten Sensor und sekundäre Ausgabedaten von einer sekundären Datenquelle zu empfangen; und einen Datenspeicher, der konfiguriert ist, um vorbestimmte primäre Daten zu speichern, die primäre Ausgabedaten für den mindestens einen am Fahrzeug montierten Sensor auf einen bestimmten Geländetyp beziehen, und mindestens einen Datensatz zu speichern, der sich auf einen oder mehrere Geländetypen bezieht; wobei der Prozessor konfiguriert ist, um die primären Ausgabedaten mit den vorbestimmten Daten zu vergleichen, um eine Angabe des bestimmten Geländetyps zu bestimmen, der den primären Ausgabedaten entspricht, und um die sekundären Ausgabedaten mit einem Datensatz zu vergleichen, der der Angabe des bestimmten Geländetyps entspricht.
Klausel 2: System nach Klausel 1, wobei die Angabe des jeweiligen Geländetyps als Reaktion auf den Vergleich der sekundären Ausgabedaten mit einem Datensatz, der der Angabe des jeweiligen Geländetyps entspricht, angepasst wird.
Klausel 3: System gemäß Klausel 1, wobei die Angabe des jeweiligen Geländetyps als prozentuale Vertrauenswürdigkeit ausgedrückt wird.
Klausel 4: System gemäß Klausel 3, wobei der Prozessor angeordnet ist, um die prozentuale Vertrauenswürdigkeit als Reaktion auf den Vergleich der sekundären Ausgabedaten mit einem Datensatz anzupassen, der der Angabe des jeweiligen Geländetyps entspricht.
Klausel 5: System gemäß Klausel 3, wobei der Prozessor angeordnet ist, um die prozentuale Vertrauenswürdigkeit zu verringern, dass die Angabe des jeweiligen Geländetyps, sofern die sekundären Ausgabedaten außerhalb eines Datensatzes liegen, der der Angabe des jeweiligen Geländetyps entspricht.
Klausel 6: System gemäß Klausel 3, wobei der Prozessor so angeordnet ist, dass er die prozentuale Vertrauenswürdigkeit erhöht, wenn die sekundären Ausgabedaten in einen Datensatz fallen, der der Angabe des jeweiligen Geländetyps entspricht.
Klausel 7: System nach Klausel 1, wobei die vorbestimmten sekundären Daten, die sich auf die sekundären Ausgabedaten zu einem oder mehreren Datensätzen beziehen, die sich wiederum auf einen oder mehrere Geländetypen beziehen, im Datenspeicher gespeichert sind.
Klausel 8: System nach Klausel 1, wobei jeder Datensatz mindestens einen Wert und/oder einen Bereich umfasst.
Klausel 9: System gemäß Klausel 1, wobei die sekundären Ausgabedaten Daten umfassen, die sich auf die äußere Umgebung des Fahrzeugs beziehen.
Klausel 10: System gemäß Klausel 1, wobei die sekundären Ausgabedaten Daten umfassen, die sich auf einen oder mehrere von den Folgenden beziehen: den Standort des Fahrzeugs; die Höhe des Fahrzeugs; das Wetter; Feuchtigkeit; Niederschlag und die Temperatur außerhalb des Fahrzeugs.
Klausel 11: System gemäß Klausel 1, wobei die sekundäre Datenquelle einen/eine oder mehrere von einem drahtlosen Datenempfänger; einem Thermometer; einer GPS-Vorrichtung; einer hochauflösenden (HD-) Karte; einem Feuchtigkeitssensor; und einem Regensensor umfasst.
Klausel 12: System gemäß Klausel 1, wobei die mindestens einen am Fahrzeug montierten Sensoren mindestens einen Radarsensor und mindestens einen akustischen Sensor beinhalten, die jeweils zum Empfangen eines reflektierten Signals von dem Gelände unter und/oder vor dem Fahrzeug geeignet sind.
Klausel 13: System gemäß Klausel 1, das eine HMI-Vorrichtung, die die Kommunikation der Überprüfung des Geländetyps an den Benutzer ermöglicht, beinhaltet.
Klausel 14: System gemäß Klausel 1, wobei das Verarbeitungsmittel angeordnet ist, um Parameter zu analysieren, die sich auf primäre Ausgabedaten beziehen, und die primären Ausgabedaten in eine Vielzahl von Cluster bündeln, wobei jeder Cluster einem anderen Geländetyp entspricht.
Klausel 15: System gemäß Klausel 14, wobei der Prozessor konfiguriert ist, um zu bestimmen, zu welchem der Cluster die Sensorausgabedaten gehören, um eine Angabe des Geländetyps zu bestimmen.
Klausel 16: System gemäß Klausel 14, das das Zuordnen eines oder mehrerer Cluster zu einem Datensatz, der sich auf einen Geländetyp bezieht, umfasst.
Klausel 17: System gemäß Klausel 1, wobei das System angeordnet ist, um mindestens ein Fahrzeugsubsystem in Abhängigkeit von der Überprüfung des Geländetyps zu steuern.
Klausel 18: Verfahren zum Verwenden in einem Fahrzeug zum Bestimmen des Geländetyps in der Nähe eines Fahrzeugs, wobei das Verfahren umfasst: Empfangen von primären Ausgabedaten von mindestens einem am Fahrzeug montierten Sensor; Empfangen von sekundären Ausgabedaten von einer sekundären Datenquelle; Speichern von vorbestimmten primären Daten in Bezug auf die primären Ausgabedaten für den mindestens einen am Fahrzeug montierten Sensor zu einem bestimmten Geländetyp; Vergleichen der primären Ausgabedaten mit den vorbestimmten primären Daten, um eine Angabe des bestimmten Geländetyps zu bestimmen, der den primären Ausgabedaten entspricht; Empfangen von sekundären Ausgabedaten von einer weiteren Datenquelle; und Vergleichen der sekundären Ausgabedaten mit einem Datensatz, der der Angabe des bestimmten Geländetyps entspricht.
Klausel 19: Verfahren nach Klausel 18, wobei das Verfahren das Anpassen der Angabe des jeweiligen Geländetyps als Reaktion auf den Vergleich der sekundären Ausgabedaten mit einem Datensatz umfasst, der der Angabe des jeweiligen Geländetyps entspricht.
Klausel 20: Verfahren gemäß Klausel 18, wobei die Angabe des jeweiligen Geländetyps als prozentuale Vertrauenswürdigkeit ausgedrückt wird.
Klausel 21: Verfahren gemäß Klausel 20, wobei das Verfahren, das Anpassen der prozentualen Vertrauenswürdigkeit als Reaktion auf den Vergleich der sekundären Ausgabedaten mit einem Datensatz umfasst, der der Angabe des jeweiligen Geländetyps entspricht.
Klausel 22: Verfahren gemäß Klausel 20, wobei das Verfahren das Verringern der prozentualen Vertrauenswürdigkeit der Angabe des jeweiligen Geländetyps umfasst, sofern die sekundären Ausgabedaten außerhalb eines Datensatzes liegen, der der Angabe des jeweiligen Geländetyps entspricht.
Klausel 23: Verfahren gemäß Klausel 20, wobei das Verfahren das Erhöhen der prozentualen Vertrauenswürdigkeit umfasst, wenn die sekundären Ausgabedaten in einen Datensatz fallen, der der Angabe des jeweiligen Geländetyps entspricht.
Klausel 24: Verfahren gemäß Klausel 18, das das Ermöglichen der Kommunikation des Ergebnisses des Vergleichs der sekundären Ausgabedaten mit einem Datensatz, der der Angabe des jeweiligen Geländetyps entspricht, an den Benutzer umfasst.
Klausel 25: Verfahren gemäß Klausel 18, das das Analysieren von Parametern, die sich auf primäre Ausgabedaten beziehen, und das Gruppieren der primären Ausgabedaten in eine Vielzahl von Clustern umfasst, wobei jeder Cluster einem anderen Geländetyp entspricht.
Klausel 26: Verfahren nach Klausel 25, umfassend das Zuordnen eines oder mehrerer Cluster zu einem Datensatz.
Klausel 27: Verfahren gemäß Klausel 18, ferner umfassend das Steuern mindestens eines Fahrzeugsubsystems in Abhängigkeit vom Vergleich der sekundären Ausgabedaten mit einem Datensatz, der der Angabe des jeweiligen Geländetyps entspricht.
Klausel 28: Datenspeicher, der einen computerlesbaren Code zur Durchführung des Verfahrens nach Klausel 18 enthält.
Klausel 29: Fahrzeug mit einem System nach Klausel 1.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

WO 2015/121108 A1 [0003]
GB 2492655 [0057]

Claims

System für die Verwendung in einem Fahrzeug zur Bestimmung des Geländetyps in der Nähe eines Fahrzeugs, wobei das System umfasst: einen Prozessor, der konfiguriert ist, um primäre Ausgabedaten von mindestens einem am Fahrzeug montierten Sensor und sekundäre Ausgabedaten von einer sekundären Datenquelle zu empfangen; und einen Datenspeicher, der konfiguriert ist, um vorbestimmte primäre Daten zu speichern, die primäre Ausgabedaten für den mindestens einen am Fahrzeug montierten Sensor auf einen bestimmten Geländetyp beziehen, und um mindestens einen Datensatz zu speichern, der sich auf einen oder mehrere Geländetypen bezieht; wobei der Prozessor konfiguriert ist, um die primären Ausgabedaten mit den vorbestimmten Daten zu vergleichen, um eine Angabe des bestimmten Geländetyps zu bestimmen, die den primären Ausgabedaten entspricht, und um die sekundären Ausgabedaten mit einem Datensatz zu vergleichen, der der Angabe des bestimmten Geländetyps entspricht.
System nach Anspruch 1, wobei die Angabe des jeweiligen Geländetyps als Reaktion auf den Vergleich der sekundären Ausgabedaten mit einem Datensatz, der der Angabe des jeweiligen Geländetyps entspricht, angepasst wird.
System nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei die Angabe des jeweiligen Geländetyps als prozentuale Vertrauenswürdigkeit ausgedrückt wird.
System nach Anspruch 3, wobei der Prozessor angeordnet ist, um die prozentuale Vertrauenswürdigkeit als Reaktion auf den Vergleich der sekundären Ausgabedaten mit einem Datensatz, der der Angabe des jeweiligen Geländetyps entspricht, anzupassen.
System nach Anspruch 3 oder 4, wobei der Prozessor angeordnet ist, um die prozentuale Vertrauenswürdigkeit zu verringern, dass die Angabe des jeweiligen Geländetyps, wenn die sekundären Ausgabedaten außerhalb eines Datensatzes liegen, der der Angabe des jeweiligen Geländetyps entspricht.
System nach einem der Ansprüche 3 bis 5, wobei der Prozessor so angeordnet ist, dass er die prozentuale Vertrauenswürdigkeit erhöht, wenn die sekundären Ausgabedaten in einen Datensatz fallen, der der Angabe des jeweiligen Geländetyps entspricht.
System nach einem vorhergehenden Anspruch, wobei die vorbestimmten sekundären Daten, die sich auf die sekundären Ausgabedaten auf einen oder mehrere Datensätze beziehen, die sich auf einen oder mehrere Geländetypen beziehen, im Datenspeicher gespeichert sind.
System nach einem vorhergehenden Anspruch, wobei jeder Datensatz mindestens einen Wert und/oder Bereich umfasst.
System nach einem vorhergehenden Anspruch, wobei die sekundären Ausgabedaten Daten umfassen, die sich auf die äußere Umgebung des Fahrzeugs beziehen.
System nach einem vorhergehenden Anspruch, wobei die sekundären Ausgabedaten Daten umfassen, die sich auf einen oder mehrere von den Folgenden beziehen: den Standort des Fahrzeugs; die Höhe des Fahrzeugs; das Wetter; Feuchtigkeit; Niederschlag und die Temperatur außerhalb des Fahrzeugs.
System nach einem vorhergehenden Anspruch, wobei die sekundäre Datenquelle einen/eine oder mehrere von einem drahtlosen Datenempfänger; einem Thermometer; einer GPS-Vorrichtung; einer hochauflösenden (HD-) Karte; einem Feuchtigkeitssensor; und einem Regensensor umfasst.
System nach einem vorhergehenden Anspruch, wobei die mindestens einen am Fahrzeug montierten Sensoren mindestens einen Radarsensor und mindestens einen akustischen Sensor beinhalten, die jeweils zum Empfangen eines reflektierten Signals von dem Gelände unter und/oder vor dem Fahrzeug geeignet sind.
System nach einem vorhergehenden Anspruch, das eine HMI-Vorrichtung umfasst, die die Kommunikation der Überprüfung des Geländetyps an den Benutzer ermöglicht.
System nach einem vorhergehenden Anspruch, wobei das Verarbeitungsmittel angeordnet ist, um Parameter zu analysieren, die sich auf primäre Ausgabedaten beziehen, und die primären Ausgabedaten in eine Vielzahl von Clustern bündeln, wobei jeder Cluster einem anderen Geländetyp entspricht.
System nach einem beliebigen Anspruch 14, wobei der Prozessor konfiguriert ist, um zu bestimmen, zu welchem der Cluster die Sensorausgabedaten gehören, um eine Angabe des Geländetyps zu bestimmen.
System nach Anspruch 14 oder Anspruch 15, umfassend das Zuordnen eines oder mehrerer Cluster zu einem Datensatz, der sich auf einen Geländetyp bezieht.
System nach einem vorhergehenden Anspruch, wobei das System angeordnet ist, um mindestens ein Fahrzeugsubsystem in Abhängigkeit von der Überprüfung des Geländetyps zu steuern.
Verfahren zum Verwenden in einem Fahrzeug zum Bestimmen des Geländetyps in der Nähe eines Fahrzeugs, wobei das Verfahren umfasst: Empfangen von primären Ausgabedaten von mindestens einem am Fahrzeug montierten Sensor; Empfangen von sekundären Ausgabedaten von einer sekundären Datenquelle; Speichern von vorbestimmten primären Daten, die sich auf die primären Ausgabedaten beziehen, für den mindestens einen am Fahrzeug montierten Sensor auf einen bestimmten Geländetyp; Vergleichen der primären Ausgabedaten mit den vorbestimmten primären Daten, um eine Angabe des jeweiligen Geländetyps zu bestimmen, die den primären Ausgabedaten entspricht; Empfangen von sekundären Ausgabedaten von einer weiteren Datenquelle; und Vergleichen der sekundären Ausgabedaten mit einem Datensatz, der der Angabe des bestimmten Geländetyps entspricht.
Verfahren nach Anspruch 18, wobei das Verfahren das Anpassen der Angabe des jeweiligen Geländetyps als Reaktion auf den Vergleich der sekundären Ausgabedaten mit einem Datensatz entsprechend der Angabe des jeweiligen Geländetyps umfasst.
Verfahren nach Anspruch 18 oder Anspruch 19, wobei die Angabe des jeweiligen Geländetyps als prozentuale Vertrauenswürdigkeit ausgedrückt wird.
Verfahren nach Anspruch 20, wobei das Verfahren das Anpassen der prozentualen Vertrauenswürdigkeit als Reaktion auf den Vergleich der sekundären Ausgabedaten mit dem Datensatz umfasst, der der Angabe des jeweiligen Geländetyps entspricht.
Verfahren nach Anspruch 20 oder 21, wobei das Verfahren das Verringern der prozentualen Vertrauenswürdigkeit der Angabe des jeweiligen Geländetyps umfasst, wenn die sekundären Ausgabedaten außerhalb des Datensatzes liegen, der der Angabe des jeweiligen Geländetyps entspricht.
Verfahren nach einem der Ansprüche 20 bis 22, wobei das Verfahren das Erhöhen der prozentualen Vertrauenswürdigkeit umfasst, sofern die sekundären Ausgabedaten in einen Datensatz fallen, der der Angabe des jeweiligen Geländetyps entspricht.
Verfahren nach einem vorhergehenden Anspruch, das das Ermöglichen der Kommunikation des Ergebnisses des Vergleichs der sekundären Ausgabedaten mit einem Datensatz, der der Angabe des jeweiligen Geländetyps entspricht, an den Benutzer umfasst.
Verfahren nach vorhergehenden Ansprüchen, das das Analysieren von Parametern in Bezug auf die primären Ausgabedaten und das Gruppieren der primären Ausgabedaten in eine Vielzahl von Clustern umfasst, wobei jeder Cluster einem anderen Geländetyp entspricht.
Verfahren nach Anspruch 25, umfassend das Zuordnen eines oder mehrerer Cluster zu einem Datensatz.
Verfahren nach einem vorhergehenden Anspruch, das ferner das Steuern mindestens eines Fahrzeugsubsystems in Abhängigkeit von der Überprüfung des Geländetyps umfasst.
Datenspeicher, der einen computerlesbaren Code zum Durchführen des Verfahrens nach einem der Ansprüche 14 bis 27 enthält.
Fahrzeug, das ein System nach einem der Ansprüche 1 bis 13 umfasst.
System, Verfahren oder Fahrzeug, im Wesentlichen wie hierin unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.