生成基于模型的数字化车辆代表的方法、控制车辆的方法和计算单元与流程

本发明涉及一种用于生成车辆的基于模型的数字化代表的方法和一种用于控制车辆的方法。

背景技术：

1、对于控制车辆、特别是自主驾驶的车辆，对车辆状态以及车辆的环境的尽可能全面的认知具有决定性意义。

技术实现思路

1、因此，本发明的一个任务是，提供一种经改善的用于生成车辆的基于模型的数字化代表和一种经改善的用于控制车辆的方法。

2、该任务通过一种经改善的用于生成车辆的基于模型的数字化代表的方法和一种经改善的用于控制车辆的方法来解决。有利构型能够通过在优选实施方式中所列举的措施实现。

3、根据本发明的一个方面，提供一种用于生成车辆的基于模型的数字化代表的方法，该方法包括：

4、接收车辆的多个声学传感器的传感器数据，其中，这些传感器数据描述该车辆的声响和/或该车辆的环境的声响，并且其中，这些传感器数据针对车辆的多个行驶被记录到；

5、分析处理所述传感器数据，并在该车辆的和/或该环境的所记录到的声响与该车辆的和/或该环境的导致所对应的声响的状态之间建立关系；和

6、将所求取到的在该车辆的和/或该环境的声响与该车辆的和/或该环境的对应状态之间的关系存储在该车辆的基于模型的代表中。

7、由此能够实现如下技术优点：能够提供用于生成车辆的基于模型的数字化代表的经改善的方法。为此，接收车辆的多个声学传感器的传感器数据，其中，所述传感器数据描述该车辆的声响和/或该车辆的环境的声响。所述传感器数据为此通过该车辆的多个行驶、例如沿着不同车道的行驶被记录到。在生成该车辆的基于模型的代表时，分析处理这些声学传感器的传感器数据，并在分别描述该车辆和/或该车辆的环境的声响的这些传感器数据的所记录的声响与导致所对应的声响的、该车辆的状态和/或环境的状态之间建立关系。以这种方式所建立的在该车辆的和/或该环境的通过声学传感器所记录到的声响与该车辆的和/或该环境的导致声响的状态之间的关系随后被存储为该车辆的基于这些声学传感器的所述声学数据的代表。由此能够提供基于声学数据的、车辆的基于模型的代表。借助车辆的基于模型的该代表，能够基于在该车辆的行驶期间来自该车辆的声学传感器的数据推断出关于该车辆的状态或该车辆的环境的状态的结论。

8、根据一种实施方式，车辆的声响包括：该车辆的发动机的和/或变速器的和/或底盘的和/或减震器的和/或车轮悬架的和/或制动器的和/或轮胎的和/或车身的声响，并且其中，车辆的状态包括：该发动机的和/或该变速器的和/或该底盘的和/或该减震器的和/或该车轮悬架的和/或所述轮胎的和/或该车身的功能状态，和/或该车辆的速度的和/或负载状态，和/或所述轮胎在行驶道路上的滚动阻力和所述行驶道路的状态，和/或该车身被湿气、雪、雹、尘、叶的沾湿。

9、由此能够实现如下技术优点：能够通过声学传感器数据的相应的测量，来考虑车辆的多个不同声响。因此能够基于车辆的声学传感器的各个声学数据来求取该车辆的多个不同状态。车辆的状态在此可以包括发动机的、变速器的、底盘的、减震器的、车轮悬架的、轮胎的、车身的功能能力，以及速度、负载状态、滚动阻力、轮胎或车身被湿气、雪、雹、尘或叶的沾湿。因此能够基于该车辆的基于模型的代表来求取该车辆的全面的状态。

10、根据一种实施方式，环境的声响包括：另外的车辆的声响、行人的声响、动物的声响、被布置在该环境中的建筑物或植被反射的该车辆的声响、降水、降雪、雹、风的声响，并且其中，车辆的环境的状态包括：存在车辆、行人、建筑物、植被，存在降水、雹、雪。

11、由此能够实现如下技术优点：能够为车辆的基于模型的代表考虑在该车辆的环境内的多个不同声响。基于通过分别布置在车辆上的声学传感器所记录到的在该车辆的环境内的不同声响，能够求取该车辆的环境的多个不同状态。环境的状态在此可以包括各种对象的存在，这些对象必要时能够基于特征化声响被分类，以及包括各种天气条件，这些天气条件同样根据这些特征化声响、例如在车身上所导致的声响被考虑。由此能够提供基于车辆的多个声学传感器的声学数据的、全面的对该车辆的基于模型的代表，该代表使得能够实现全面地描述该车辆的环境的不同状态。

12、根据一种实施方式，对环境中的对象的探测包括对该环境中的对象的位置确定和/或对这些对象相对于该车辆的距离和/或速度的确定和/或将这些对象特征化。

13、由此能够实现如下技术优点：能够基于通过车辆的声学传感器的相应的传感器数据所检测到的对象的各个特征化声响，将对该车辆的环境内的对象的详细的对象识别记录到该车辆的基于模型的代表中。由此能够实现精确的对该车辆的基于模型的代表，该代表使得能够实现基于车辆的声学传感器的声学数据对该车辆的环境的详细描述。

14、根据一种实施方式，传感器数据包括多个麦克风的声学数据和/或多个超声波传感器的数据。

15、由此能够实现如下技术优点：能够将声学传感器的精确的声学数据用于生成车辆的基于模型的代表。通过麦克风能够不仅将车辆的详细声响而且将来自周围环境的详细声响呈声学数据的形式流入到对基于模型的代表的生成中。通过使用超声波传感器，此外能够将环境内的对象的距离信息或速度信息流入到对该车辆的基于模型的代表的生成中。由此能够实现将状态、特别是车辆的环境的状态的描述进一步精确化。

16、根据一种实施方式，在车辆的和/或环境的声响与车辆的和/或环境的对应状态之间建立关系包括将机器学习技术实施到所述传感器数据上，并且其中，存储所述关系包括存储一个相应经训练的人工智能或多个相应经训练的人工智能。

17、由此能够实现如下技术优点：能够精确、快速、可靠地生成车辆的基于模型的代表。通过使用机器学习技术，能够通过对所使用的人工智能相应地进行训练来求取基于声学传感器的所记录到的声学数据的、分别所求取到的声学数据的声响与导致这些声响的车辆状态及车辆环境状态的关系。分别表示所存储的、该车辆的基于模型的代表的关系的相应经训练的人工智能，还可以在成功生成车辆的基于模型的代表后通过将分别经训练的神经网络实施到声学传感器的在该车辆的行驶期间所记录到的声学数据上来实现快速和可靠地求取车辆的或环境的状态。

18、根据一种实施方式，车辆的基于模型的代表构造为车辆的基于声学传感器数据的数字化孪生。

19、由此能够实现如下技术优点：能够通过车辆的基于模型的代表来提供对该车辆的描述或对该车辆的状态和/或该车辆的环境的状态的全面描述。

20、根据另一方面，提供一种用于控制车辆的方法，该方法包括：

21、接收车辆的多个声学传感器的传感器数据，其中，所述传感器数据描述该车辆的声响和/或该车辆的环境的声响；

22、将该车辆的基于模型的代表实施到所述声学传感器数据上，其中，该车辆的基于模型的代表按照根据前述实施方式中任一种实施方式所述的用于生成车辆的基于模型的数字化代表的方法生成；

23、基于该车辆的声学传感器数据和在该车辆的该基于模型的代表中所存储的关系来求取该车辆的状态和/或该车辆的环境的状态；和

24、在考虑所求取到的、该车辆的状态和/或该车辆的环境的状态的情况下，输出用于操控该车辆的控制信号。

25、由此能够提供用于控制车辆的经改善的方法，在该方法中利用具有上述技术优点的、车辆的基于模型的代表。

26、根据另一方面，提供一种计算单元，该计算单元设置为用于实施根据前述实施方式中任一实施方式所述的用于生成车辆的基于模型的数字化代表的方法和/或用于控制车辆的方法。

27、根据另一方面，提供一种计算机程序产品，该计算机程序产品包括指令，这些指令在通过数据处理单元执行该程序时促使该数据处理单元实施根据前述实施方式中任一实施方式所述的用于生成车辆的基于模型的数字化代表的方法和/或用于控制车辆的方法。