用于测试机动车的传感器系统的方法、设备和存储介质与流程

1.本发明涉及一种用于测试机动车的传感器系统的方法。本发明还涉及一种设备、一种计算机程序和一种机器可读的存储介质。


背景技术：

2.公开文本de102017130 623a1公开了一种车辆传感器训练系统。


技术实现要素：

3.本发明所基于的任务在于，提供一种用于有效地测试机动车的传感器系统的方案，其中，所述传感器系统具有环境传感器，所述环境传感器设置为用于感测机动车的周围环境。
4.该任务借助本发明来解决。本发明的有利构型是各个优选实施方式的内容。
5.根据第一方面，提供一种用于测试机动车的传感器系统的方法，其中，传感器系统具有环境传感器，所述环境传感器设置为用于感测机动车的周围环境，所述方法包括以下步骤：
[0006]-接收参考对象信号，所述参考对象信号代表借助机动车外部的环境传感器探测到的、机动车的周围环境中的参考对象；
[0007]-接收对象信号，所述对象信号代表借助环境传感器探测到的、机动车的周围环境中的对象；
[0008]-将所述对象与所述参考对象进行比较，以便测试所述传感器系统。
[0009]
根据第二方面，提供一种设备，该设备设置为用于实施根据第一方面的方法的所有步骤。
[0010]
根据第三方面，提供一种计算机程序，该计算机程序包括指令，所述指令在由计算机、例如第二方面的设备执行所述计算机程序时安排该计算机实施根据第一方面的方法。
[0011]
根据第四方面，提供一种机器可读的存储介质，在所述存储介质上存储有根据第三方面的计算机程序。
[0012]
本发明基于并且包括以下认知：上述任务能够通过以下方式来解决，使用机动车的周围环境中的对象作为用于测试传感器系统的参考对象，该对象借助机动车外部的环境传感器来感测。由此，例如得到这种技术优点：能够有效地提供用于测试传感器系统的参考对象。
[0013]
因此，尤其得到这种技术优点：能够有效地测试传感器系统。因此，例如能够以有利的方式有效地识别出传感器系统中的硬件故障和/或软件故障。
[0014]
根据一个实施方式设置，根据第一方面的方法包括基于对象与参考对象的比较来测试传感器系统的步骤。
[0015]
根据一个实施方式设置，机动车外部的环境传感器是基础设施环境传感器。基础设施环境传感器表示机动车外部的环境传感器，该机动车外部的环境传感器布置在其中有
该机动车的基础设施内。
[0016]
因此，在这种情况下尤其得到这种技术优点：基础设施能够预给定参考对象。因此，可以说，基础设施是参考。这尤其是可行的，因为基础设施了解其周围环境，在该基础设施的周围环境中例如布置有该基础设施已知的对象。
[0017]
此外，基础设施能够以有利的方式有效地自我检验，这不同于在开放世界场景(open-world-szenario)中运动的或处在其中的机动车。
[0018]
此外，基础设施也能够有效地识别其周围环境中的变化，这不同于机动车内部的、基于数字地图的传感器校准。这种校准例如基于：机动车能够识别世界中已知的、例如由数字地图预给定的对象并且根据这些对象来检验或校准自身。然而在此，问题是，这种对象可能随时间发生变化。例如，这种对象可能由于破坏、风暴或者故意破坏而发生变化，或者仅由于随时间的损耗而发生变化。在这种情况下，机动车本身不能求取或不能在足够的程度上求取：机动车环境传感器是否仍正确地起作用。后果可能是，例如必须关断自动化行驶功能。这意味着，由此降低了这种自动化行驶功能的可用性。
[0019]
反之，基础设施能够以有效的方式识别其周围环境中的变化，使得由此能够为机动车的传感器系统的测试提供可靠的参考对象。
[0020]
此外，基础设施例如能够对其基础设施环境传感器执行自检验。尤其，如果在基础设施内有多个环境传感器在空间上分布地布置，则多个冗余且多样化的环境传感器可供用于这种自检验。
[0021]
此外，使用基础设施来提供参考对象具有这种技术优点：能够定期地维护和检验该基础设施，使得由此基础设施可靠地起作用并且因此能够提供可靠的参考对象。
[0022]
就此而言，基础设施在统计学上可以被视为比机动车更可靠。
[0023]
因而，这里所说明的方案尤其是基于，将借助基础设施和借助机动车所感测或探测的各自的对象相互比较并且尤其进行分析。
[0024]
在一个实施方式中，设置多个机动车外部的环境传感器。
[0025]
这尤其意味着，根据一个实施方式设置多个基础设施环境传感器。
[0026]
与一个机动车外部的环境传感器相关联地实现的实施方式类似地适用于多个机动车外部的环境传感器，并且反之亦然。
[0027]
根据一个实施方式，参考对象是静态的参考对象，或者参考对象是动态的参考对象。
[0028]
根据一个实施方式，在参考对象是静态的情况下可以设置，在目前、即瞬时静止的对象，例如静止的机动车与存在于周围环境中的始终静止的或者说不能运动的、即不能移动的对象，例如路灯之间进行区分。
[0029]
这尤其意味着，根据一个实施方式，静态的参考对象可以是可移动的对象或者不能移动的对象。
[0030]
不能移动的对象例如是基础设施的基础设施元件。
[0031]
根据一个实施方式，基础设施元件是以下基础设施元件中的一个：路灯、光信号装置、交通指示牌、建筑物。
[0032]
动态的参考对象或者说可移动的参考对象例如是以下对象中的一个：机动车、自行车、人和动物。
[0033]
本说明书意义下的环境传感器例如是以下环境传感器中的一个：雷达传感器、激光雷达传感器、超声波传感器、磁场传感器、红外传感器和视频传感器。
[0034]
环境传感器系统的传感器例如能够被称为机动车环境传感器或者机动车内部的环境传感器。
[0035]
根据一个实施方式，传感器系统包括数据处理装置，该数据处理装置设置为用于对与借助环境传感器感测机动车的周围环境相应的环境传感器数据进行处理，以便对机动车的周围环境中的对象进行探测和尤其分类。
[0036]
根据一个实施方式，传感器系统的测试包括环境传感器的测试和/或数据处理装置的测试。
[0037]
根据一个实施方式设置，参考对象通过至少一个参考对象参数来描述，并且其中，该对象通过至少一个对象参数来描述，其中，对象与参考对象的比较包括将至少一个参考对象参数与至少一个对象参数比较。
[0038]
由此，例如得到这种技术优点：能够有效地描述参考对象和对象，使得能够有效地执行对象与参考对象的比较。
[0039]
根据一个实施方式设置，至少一个参考对象参数和至少一个对象参数分别是选自以下参数组中的元素：位置、尺寸、颜色、表面性质、速度、加速度、分类。
[0040]
由此，例如得到这种技术优点：能够使用特别合适的参考对象参数和特别合适的对象参数。
[0041]
根据一个实施方式设置，接收代表参考时间戳的参考时间戳信号，该参考时间戳表明参考对象的探测时间点，其中，接收代表时间戳的时间戳信号，该时间戳表明对象的探测时间点，其中，对象与参考对象的比较包括将时间戳与参考时间戳比较。
[0042]
由此，例如得到这种技术优点：能够在静态的参考对象或对象与动态的参考对象或对象之间进行有效区分。
[0043]
根据一个实施方式设置，基于对象与参考对象的比较来产生用于至少部分自动化地控制机动车的横向引导和/或纵向引导的控制信号，其中，输出所产生的控制信号。
[0044]
由此，例如得到这种技术优点：能够有效地至少部分自动化地引导机动车。
[0045]
表述“至少部分自动化的引导”包括一个或者多个以下情况：辅助的引导、部分自动化的引导、高度自动化的引导、全自动化的引导。
[0046]“辅助的引导”意味着，机动车的驾驶员持续地执行或者机动车的横向引导或者纵向引导。对应另一行驶任务(即机动车的纵向引导或者横向引导的控制)自动地执行。这意味着，在辅助地引导机动车时自动地控制横向引导或者横向引导。
[0047]“部分自动化的引导”意味着，在特定状况(例如：在高速公路上行驶，在停车场内行驶，超过对象，在通过行车道标记确定的行车道内行驶)下和/或在一定时间段内自动地控制机动车的纵向引导和横向引导。机动车的驾驶员不必自己手动地控制机动车的纵向引导和横向引导。然而，驾驶员必须持续监视对纵向引导和横向引导的自动控制，以便在需要时能够手动地进行干预。驾驶员必须随时准备好完全接管机动车引导。
[0048]“高度自动化的引导”意味着，在一定时间段内在特定状况(例如：在高速公路上行驶，在停车场内行驶，超过对象，在通过行车道标记确定的行车道内行驶)下自动地控制机动车的纵向引导和横向引导。机动车的驾驶员不必自己手动地控制机动车的纵向引导和横
向引导。驾驶员不必持续监视对纵向引导和横向引导的自动控制，以便在需要时能够手动地进行干预。在需要时，自动地将接管要求输出给驾驶员以接管对纵向引导和横向引导的控制，尤其带有充足时间余量地输出。因而，驾驶员必须潜在地能够接管对纵向引导和横向引导的控制。自动识别横向引导和纵向引导的自动控制的界限。在高度自动化引导时，不能在每个初始状况下都自动地引起风险最小的状态。
[0049]“全自动化的引导”意味着，在特定状况(例如：在高速公路上行驶，在停车场内行驶，超过对象，在通过行车道标记确定的行车道内行驶)下自动地控制机动车的纵向引导和横向引导。机动车的驾驶员不必自己手动地控制机动车的纵向引导和横向引导。驾驶员不必监视对纵向引导和横向引导的自动控制，以便在需要时能够手动地进行干预。在对横向引导和纵向引导的自动控制结束之前，自动地请求驾驶员接管行驶任务(即机动车的横向引导和纵向引导的控制)，尤其是带有充足时间余量地请求。如果驾驶员没有接管行驶任务，则自动返回到风险最小的状态中。自动识别自动控制横向引导和纵向引导的界限。在所有状况下都能自动地返回到风险最小的系统状态中。
[0050]
根据一个实施方式设置，在不但接收到参考对象信号而且接收到对象信号之后，基于可供用于比较步骤的计算能力来求取将该对象与参考对象进行比较的时间点，其中，在所求取的时间点执行对象与参考对象的比较步骤。
[0051]
由此，例如得到这种技术优点：仅当有足够的计算能力可供用于对象与参考对象的比较时，才执行该比较。由此，尤其得到这种技术优点：能够有效地执行比较步骤。此外，由此得到这种技术优点：能够继续有效地执行机动车中的、具有例如比比较步骤更高优先级的其它任务。因此，例如能够在使用足够计算能力的情况下进一步执行机动车的实际行驶任务。
[0052]
在一个实施方式中设置，一个或者多个方法步骤在机动车内部实施和/或在机动车外部在基础设施中实施、尤其是在云基础设施中实施。
[0053]
由此，例如得到这种技术优点：能够有效地执行各个方法步骤。
[0054]
在一个实施方式中设置，记录一个或者多个方法步骤，尤其是记录在区块链中。
[0055]
由此，例如得到这种技术优点：在执行或者实施该方法之后还能够基于该记录事后地分析该方法。在区块链中的记录尤其具有这种技术优点：所述记录是防篡改且防伪造的。
[0056]
区块链(blockkette，英文：block chain)尤其为可连续地扩展的数据组(被称作“区块”)列表，所述区块借助于一个或者多个加密方法相互链接。在此，每个区块尤其包含前一个区块的加密的安全哈希值(分散值)、尤其时间戳和尤其交易数据。
[0057]
根据一个实施方式设置，参考对象信号由针对该机动车特定的单播通信消息或者由广播通信消息包括。
[0058]
由此，例如得到这种技术优点：能够有效地将参考对象信号提供给机动车。
[0059]
根据一个实施方式设置，根据第一方面的方法是可计算机实现的方法。
[0060]
根据一个实施方式设置，根据第一方面的方法借助根据第二方面的设备来实施或者执行。
[0061]
设备特征类似地由相应的方法特征得到，并且反之亦然。这尤其意味着，根据第二方面的设备的技术功能类似地由根据第一方面的方法的相应技术功能得到，并且反之亦
然。
[0062]
表述“至少一个”尤其代表“一个或者多个”。
[0063]
表述“亦或”尤其代表“和/或”。
[0064]
根据一个实施方式，根据第一方面的方法包括借助机动车外部的环境传感器探测参考对象。
[0065]
根据一个实施方式，根据第一方面的方法包括借助传感器系统的环境传感器探测对象。
[0066]
根据一个实施方式设置，包括机动车和基础设施、尤其包括机动车和基础设施之间的通信在内的整个系统是安全的。这意味着，机动车和基础设施例如能够彼此信任相应传送的数据，即所探测的对象或所探测的参考对象没有被例如黑客更改。这例如通过证书来确保。
[0067]
这尤其意味着，参考对象信号亦或对象信号能够被数字地签名。例如，这些参考对象信号亦或对象信号借助数字证书亦或数字密钥来签名。
[0068]
同样情况以类似方式适用于参考时间戳亦或时间戳。
[0069]
根据一个实施方式设置，如果将对象与参考对象进行比较步骤得出，该对象与参考对象在预先确定的一致性范围内一致，则确定传感器系统正确地起作用。
[0070]
然而，如果对象与参考对象例如不是在预先确定的一致性范围内一致，则例如确定，传感器系统没有正确地起作用。
[0071]
这尤其意味着，在比较中例如认为，基于允许的测量不精确度应存在限定的且能调设的偏差。
[0072]
但如果对象不是与参考对象在允许的偏差内相一致，则能够认为，传感器系统不再正确地起作用。
[0073]
在这种情况下，例如能够设置，使用该传感器系统的至少部分自动化行驶功能尤其部分地受限和/或停用。
[0074]
如果对象与参考对象之间的偏差仍在预先确定的公差范围内，则例如能够设置，使用传感器系统的至少部分自动化行驶功能仍在受限模式下继续运行，尤其是运行直到仍将机动车引导到安全状态中。安全状态例如是泊车或者说停止的机动车。
[0075]
受限模式例如意味着，在这种受限模式下，机动车以比在非受限模式中的机动车速度更小的最大机动车速度被引导。
附图说明
[0076]
在附图中示出并且在下面的说明中更详细地阐述本发明的实施例。附图示出：
[0077]
图1示出用于测试机动车的传感器系统的方法的流程图；
[0078]
图2示出设备；
[0079]
图3示出机器可读的存储介质；以及
[0080]
图4示出基础设施.
具体实施方式
[0081]
图1示出用于测试机动车的传感器系统的方法的流程图，其中，传感器系统具有环
境传感器，所述环境传感器设置为用于感测机动车的周围环境，所述方法包括以下步骤：
[0082]-接收101参考对象信号，所述参考对象信号代表借助机动车外部的环境传感器探测到的、在机动车的周围环境中的参考对象；
[0083]-接收103对象信号，所述对象信号代表借助环境传感器探测到的、在机动车的周围环境中的对象；
[0084]-将该对象与该参考对象进行比较105，以便测试传感器系统。
[0085]
在一个实施方式中，在步骤103之前实施步骤101，或者反之。在一个实施方式中，同时实施步骤101和103。
[0086]
根据一个实施方式设置，基于对象与参考对象的比较求取用于校准传感器系统的校准数据。
[0087]
根据一个实施方式，传感器系统的校准包括环境传感器的校准。
[0088]
根据一个实施方式，根据第一方面的方法包括基于校准数据来校准环境传感器。
[0089]
根据一个实施方式设置，根据第一方面的方法包括基于传感器系统的测试来求取测试结果，所述测试基于对象与参考对象的比较。
[0090]
根据一个实施方式，测试结果表明：传感器系统是否具有硬件故障和/或软件故障。
[0091]
硬件故障例如可以是不再正确地定位的环境传感器。
[0092]
图2示出设备201。
[0093]
设备201设置为用于实施根据第一方面的方法的所有步骤。
[0094]
根据一个实施方式，设备201包括输入端，该输入端设置为用于接收参考对象信号和对象信号。
[0095]
根据一个实施方式，输入端设置为用于接收参考时间戳信号并且接收时间戳信号。
[0096]
根据一个实施方式，设备201包括处理器，该处理器设置为用于将对象与参考对象进行比较，以便测试传感器系统。
[0097]
例如，处理器设置为用于，基于对象与参考对象的比较来测试传感器系统。
[0098]
根据一个实施方式，处理器设置为用于基于传感器系统的测试来校准传感器系统。
[0099]
因而，根据一个实施方式，处理器设置为用于基于测试结果来校准传感器系统。
[0100]
因而，根据一个实施方式，处理器设置为用于基于测试结果来求取校准数据。
[0101]
图3示出机器可读的存储介质301。
[0102]
在机器可读的存储介质301上存储有计算机程序303。计算机程序303包括指令，所述指令在由计算机执行计算机程序303时安排该计算机实施根据第一方面的方法。
[0103]
图4示出基础设施401。基础设施401包括道路403，在所述道路上行驶机动车405。
[0104]
机动车405包括传感器系统406。传感器系统406包括视频摄像机407的视频传感器409。
[0105]
视频摄像机407在车顶侧布置在机动车405上。
[0106]
基础设施401内有包括另一视频传感器413在内的另一视频摄像机411。
[0107]
在基础设施401内有对象415。
[0108]
另一视频摄像机411借助另一视频传感器413来感测对象415。
[0109]
此外，机动车405的传感器系统406的视频摄像机407的视频传感器409感测对象415。
[0110]
因此，一方面在机动车侧探测对象415。
[0111]
另一方面，在基础设施侧探测对象415。
[0112]
在基础设施侧探测对象415是测试传感器系统406的参考。这意味着，在基础设施侧所探测的对象415是参考对象。
[0113]
就此而言，将在机动车侧所探测的对象与参考对象进行比较，以便测试传感器系统。
[0114]
在未示出的实施方式中，机动车405的传感器系统406分别替代或者附加于视频摄像机407地包括一个或者多个环境传感器。这种环境传感器例如是以下环境传感器中的一个：雷达传感器、激光雷达传感器、超声波传感器、磁场传感器、红外传感器和视频传感器。
[0115]
在未示出的实施方式中，分别替代或者附加于另一视频摄像机411地设置一个或者多个环境传感器，所述环境传感器尤其在空间上分布地布置在基础设施401内。这种环境传感器例如是以下环境传感器中的一个：雷达传感器、激光雷达传感器、超声波传感器、磁场传感器、红外传感器和视频传感器。
[0116]
在一个实施方式中，机动车在接近基础设施时向该基础设施询问一个或者多个参考对象，其中，该接近例如能够从数字地图中求取。
[0117]
在一个实施方式中，基础设施接下来响应于这种询问地给询问的机动车发送与一个或多个参考对象相应的参考对象信号。
[0118]
根据一个实施方式，除了参考对象信号以外，基础设施还将一个或多个以下数据发送给机动车：时间说明，位置说明，尺寸说明，颜色说明，表面说明(例如棱边)，速度说明/加速度说明，分类，例如人、汽车、摩托车。
[0119]
在一个实施方式中，基础设施响应于询问、尤其是任意询问地将参考对象信号发送给基础设施内的所有机动车。这意味着，基础设施发送包括这些参考对象信号在内的广播通信消息。
[0120]
根据一个实施方式，基础设施定期地、尤其是无需询问地将参考对象信号发送给所有车辆。
[0121]
在一个实施方式中，机动车将对象信号发送给基础设施。
[0122]
在一个实施方式中，不但机动车而且基础设施都发送参考对象信号亦或对象信号，使得比较步骤可以不但在机动车内部而且在基础设施侧执行。
[0123]
根据一个实施方式，将对象与参考对象进行比较，尤其是在机动车中、在基础设施内和/或不但在机动车中而且在基础设施内进行比较。
[0124]
在一个实施方式中，基于对象与参考对象的比较的结果来校准传感器系统的环境传感器。
[0125]
根据一个实施方式，基于校准数据来实施该校准。
[0126]
根据一个实施方式，基于测试结果求取校准数据。
[0127]
根据一个实施方式，在机动车内部或者在基础设施侧或者不但在机动车内部而且在基础设施侧求取校准数据。
[0128]
根据一个实施方式设置，将在机动车内部求取的校准数据与在基础设施侧求取的校准数据进行比较。
[0129]
根据一个实施方式，基于校准数据来检验校准的结果，这尤其是在使用内部检验程序的情况下。
[0130]
在一个实施方式中，重新检验传感器系统，这例如基于另一对象和另一参考对象。
[0131]
根据一个实施方式，在机动车中和/或在基础设施中执行一个或者多个方法步骤。
[0132]
根据一个实施方式设置，基于传感器系统的测试的测试结果来求取操作指示信号，其中，所述操作指示信号代表一个操作指示或者多个操作指示。
[0133]
操作指示例如包括因为一切正常而继续行驶。
[0134]
操作指示例如包括因为出现故障而引发安全状态。
[0135]
根据一个实施方式，比较步骤和/或传感器系统的测试步骤和/或环境传感器的校准步骤例如离线地或例如延迟地、即在一定时间之后执行。对此的原因例如可以是，当时计算能力例如需要用于真正的行驶任务。这意味着，在线处理可能会导致对行驶任务的妨碍。
[0136]
根据一个实施方式，记录各个方法步骤，尤其连同所求取的数据或者至少所求取数据的重要部分一起记录，尤其以防伪造的方式记录，例如借助区块链来记录。
[0137]
在一个实施方式中，分析数据亦或结果并且尤其将它们尤其匿名地转发给一个或者多个不同的兴趣组。这种兴趣组例如包括oem、adac(全德国汽车俱乐部，allgemeiner deutscher automobil club)或者机动车部件(例如环境传感器)的供应商。
[0138]
根据一个实施方式设置，包括机动车和基础设施、尤其包括机动车和基础设施之间的通信在内的整个系统是安全的。这意味着，机动车和基础设施例如能够彼此信任相应地传送的数据，即所探测的对象或所探测的参考对象没有被例如黑客更改。这例如通过证书来确保。
[0139]
这尤其意味着，参考对象信号亦或对象信号可以被数字签名。例如，这些参考对象信号亦或对象信号借助数字证书亦或数字密钥来签名。
[0140]
同样情况以类似方式也适用于参考时间戳亦或时间戳。
[0141]
根据一个实施方式设置，如果将对象与参考对象进行比较步骤得出：该对象与参考对象在预先确定的一致性范围内一致，则确定：传感器系统正确地起作用。
[0142]
然而，如果对象与参考对象例如没有在预先确定的一致性范围内一致，则例如确定：传感器系统没有正确地起作用。
[0143]
这尤其意味着，在比较中例如认为，基于允许的测量不精确度应存在限定的且能调设的偏差。
[0144]
但如果对象与参考对象没有在允许偏差内相一致，则因此可以认为，传感器系统不再正确地起作用。
[0145]
在这种情况下例如能够设置，使用该传感器系统的至少部分自动化行驶功能尤其部分地受限和/或停用。
[0146]
如果对象与参考对象之间的偏差仍处在预先确定的公差范围内，则例如可以设置，使用传感器系统的至少部分自动化行驶功能仍在受限模式下继续运行，尤其是运行直到机动车仍被引导到安全状态中。安全状态例如是泊车或者说停止的机动车。
[0147]
受限模式例如意味着，在这种受限模式下机动车应以比非受限模式下的机动车速
度更小的最大机动车速度被引导。