Automatisches Konfigurationssystem für ein Wahrnehmungssys tem, Verfahren zum Betreiben eines automatischen Konfigurati onssystems, autonomes System mit einem Wahrnehmungssystem so wie Computerprogrammprodukt

Die vorliegende Erfindung betrifft ein automatisches Konfigu rationssystem für ein Wahrnehmungssystem, ein Verfahren zum Betreiben eines solchen automatischen Konfigurationssystems, ein autonomes System mit einem Wahrnehmungssystem aufweisend ein solches automatisches Konfigurationssystem und ein Compu terprogrammprodukt .

Herkömmliche Automationssysteme oder Vorrichtungen mit auto nomen Funktionen sind darauf angewiesen, ihr Umfeld permanent zu beobachten, um Situationen zu erkennen und beispielsweise richtig zu reagieren. Dies gilt umso mehr, je vielfältiger das Umfeld ist. Beispielsweise ist das Umfeld bei einem In dustrieroboter, der in einer abgeschotteten Produktionsanlage steht, wenig vielfältig und die Wahrnehmungsaufgabe kann re lativ einfach gelöst werden. Bei einem autonomen Fahrzeug, das sich im öffentlichen Straßenverkehr bewegt, ist das Um feld sehr viel komplexer. Hier ist ein großer Aufwand zu treiben, um alle Eventualitäten zu berücksichtigen.

Bekannte Automationssysteme verwenden hierfür ein Wahrneh mungssystem, dessen Funktionen von Ingenieuren designt und individuell zusammengestellt wurden. Dies ist ein großer Auf wand, selbst wenn man berücksichtigt, dass einzelne Bausteine in verschiedenen Wahrnehmungssystemen wiederverwendet werden können. Ferner kann ein solches Wahrnehmungssystem aus schließlich in den von den Ingenieuren vorgesehenen festge legten Routinen arbeiten. Ein dynamisches Anpassen über diese starren, vorgegebenen Aktionsmuster ist nicht vorgesehen und auch gar nicht möglich. Vor diesem Hintergrund besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, ein automatisches Konfigurationssystem für ein Wahrnehmungssystem bereitzustellen.

Gemäß einem ersten Aspekt wird ein automatisches Konfigurati onssystem für ein Wahrnehmungssystem vorgeschlagen. Das Kon figurationssystem umfasst eine Modellierungseinheit zum Be reitstellen eines Weltmodells, welches ein semantisches Da tenmodell des Wahrnehmungssystems und eine Beschreibung eines Bereichs umfasst, wobei der Bereich das Wahrnehmungssystem und eine Umgebung des Wahrnehmungssystems umfasst. Weiterhin weist das Konfigurationssystem eine Zustandseinheit zum Be stimmen eines aktuellen Zustands des Weltmodells und eine Planungseinheit zum Planen einer Sequenz von Aktionen aus ei ner Menge von bestimmten Aktionen zum Erreichen eines be stimmten Wahrnehmungsziels in Abhängigkeit des aktuellen Zu stands auf. Die bestimmten Aktionen der Menge umfassen ein Erfassen von Sensordaten, ein Verknüpfen von erfassten Sen sordaten, von historischen Daten und/oder Weltmodelldaten zur Bereitstellung von verknüpften Daten, und ein Auswerten der verknüpften Daten. Ferner weist das Konfigurationssystem eine Simulationseinheit zum Simulieren einer Ausführung der ge planten Sequenz auf.

Das automatische Konfigurationssystem ist insbesondere für eine virtuelle Planung der zum Erreichen eines bestimmten Wahrnehmungsziels notwendigen Aktionen eingerichtet. Vorteil haft umfasst das automatische Konfigurationssystem hierfür die volle Flexibilität und ist dazu eingerichtet, die Akti onssequenzen dynamisch zu planen. Das Konfigurationssystem weist daher insbesondere die folgenden Vorteile auf.

Das Konfigurationssystem weist insbesondere eine durchgängige Repräsentation aller möglichen Aktionen des Wahrnehmungssys tems auf. Dies umfasst insbesondere eine Datensammlung mit tels Sensoren, eine Datenverknüpfung unterschiedlicher Senso ren und eine Auswertung der erfassten und/oder verknüpften Daten. Dabei kann das Wahrnehmungssystem tatsächlich imple- mentiert sein, beispielsweise als Teil eines autonomen Sys tems, oder aber rein virtuell vorliegen. Die möglichen Aktio nen des Wahrnehmungssystems sind in beiden Fällen beispiels weise als simulierbare Modelle in dem automatischen Konfigu rationssystem enthalten.

Das Konfigurationssystem ist in der Lage, sich selbst zu trainieren, beispielsweise eine Genauigkeit eines Sensors mittels einer Auswertung einer Streuung von mit dem Sensor erfassten Daten zu ermitteln. Ferner kann das Konfigurations system in bestimmten Situationen, die durch den aktuellen Zu stand des Weltmodells gegeben sind, gewisse Aktionssequenzen anderen vorziehen, da es aus früheren ähnlichen Situationen gelernt hat, welche Aktionssequenzen zu einem schnelleren und/oder besseren Erreichen des Wahrnehmungsziels führen kön nen .

Das automatische Konfigurationssystem ist insbesondere vor teilhaft in der Lage, eine Wahrnehmungsaufgabe schneller, mit geringerem Energieverbrauch und/oder mit einem geringerem Da tentransfer zu lösen. Das automatische Konfigurationssystem kann daher insgesamt als effizienter im Vergleich zu herkömm lichen Konfigurationssystemen bezeichnet werden.

Das automatische Konfigurationssystem kann insbesondere selbst entscheiden, wann und/oder wozu es Daten, insbesondere Sensordaten, erfasst, verknüpft, speichert, auswertet und so weiter. Auf diese Weise ist das Konfigurationssystem dazu eingerichtet, selbstständig mit den vorhandenen Ressourcen effizient und zielführend umzugehen.

Weiterhin kann das automatische Konfigurationssystem mit nur minimalem Aufwand an neue Aufgaben angepasst werden, da es elementare Bausteine verwendet, die flexibel miteinander kom binierbar sind.

Das automatische Konfigurationssystem ist insbesondere als eine Datenverarbeitungsvorrichtung ausgebildet. Die jeweilige Einheit des Konfigurationssystems, zum Beispiel die Modellie rungseinheit oder die Planungseinheit, kann hardwaretechnisch und/oder auch softwaretechnisch implementiert sein. Bei einer hardwaretechnischen Implementierung kann die jeweilige Ein heit zum Beispiel als Computer oder als Mikroprozessor oder als Steuerrechner eines Fahrzeuges ausgebildet sein. Bei ei ner softwaretechnischen Implementierung kann die jeweilige Einheit als Computerprogrammprodukt, als eine Funktion, als eine Routine, als Teil eines Programmcodes oder als ausführ bares Objekt ausgebildet sein.

Die Modellierungseinheit ist dazu eingerichtet, ein

Weltmodell bereitzustellen. Das Weltmodell umfasst

insbesondere eine Beschreibung des Wahrnehmungssystems sowie des räumlichen Bereichs und der darin angeordneten Objekte oder Gegenstände, in welchem das Wahrnehmungssystem

angeordnet ist. Für reine Simulationszwecke, das heißt wenn das automatische Konfigurationssystem nicht mit einem

Wahrnehmungssystem verbunden ist, können ein virtuelles

Wahrnehmungssystem und ein virtueller Bereich in dem

Weltmodell enthalten sein. Die Beschreibung des Weltmodells umfasst insbesondere ein semantisches Datenmodell. Ein semantisches Datenmodell umfasst insbesondere Konzepte und Aktionen. Ein Konzept beschreibt beispielsweise die

Eigenschaften eines Sensors des Wahrnehmungssystems, eines Objekts und/oder der Umgebung. Eine Aktion ist insbesondere ein Modell einer elementaren Aktion, wie beispielsweise eine Datenerfassung mit einem Sensor. Das Modell der Aktion umfasst dabei insbesondere Eingangs- und Ausgangsparameter der Aktion sowie eine Implementierung der Aktion. Die

Implementierung dient dabei zur Ausführung der Aktion, sei es mittels Simulation oder in der Realität. Bei einer

simulierten Ausführung simuliert die Simulationseinheit die entsprechende Aktion, beispielsweise generiert die

Simulationseinheit hierfür Sensordaten für eine Aktion, die einer Erfassung von Sensordaten entspricht. Unter Sensordaten werden vorliegend insbesondere simulierte Erfassungsdaten von virtuellen Sensoren verstanden. Es kann sich dabei aber auch um echte Erfassungsdaten eines echten Sensors handeln. Wie bereits erläutert, ist dies für den Betrieb des automatischen Konfigurationssystems unerheblich. Weiterhin können auch bereits verarbeitete Sensordaten, die beispielsweise bereits mittels einer Auswerteroutine

ausgewertet wurden, als Sensordaten oder auch als Daten bezeichnet werden.

Weitere Aktionen sind beispielsweise ein Verknüpfen von

Daten, beispielsweise von unterschiedlichen Sensoren

erfassten Daten wurden. Dies wird beispielsweise auch als Sensorfusion bezeichnet. Ziel der Sensorfusion ist es, alle verfügbaren Daten, die einen Informationsgehalt bezüglich eines bestimmten Parameters eines Objekts, wie beispielsweise die Position oder Geschwindigkeit, aufweisen, zu verknüpfen. Auf diese Weise wird erreicht, dass die Geschwindigkeit des Objekts nicht ausschließlich in Abhängigkeit von Sensordaten eines einzelnen Sensors, wie beispielsweise eines

Geschwindigkeitssensors, ermittelt wird, sondern zusätzlich alle weiteren Sensordaten, die sich zum Ermitteln einer Geschwindigkeit eignen, ebenfalls betrachtet werden. Damit lassen sich einerseits eine Fehlfunktion eines Sensors aufdecken, beispielsweise durch Quervalidierung

unterschiedlicher Sensordaten, andererseits kann eine

Genauigkeit der Bestimmung des Parameters erhöht werden.

Auch Auswertealgorithmen zum Auswerten der erfassten

Sensordaten sind Aktionen des Weltmodells. Unterschiedliche Auswertealgorithmen können beispielsweise verschiedene

Informationen aus vorliegenden Sensordaten ermitteln.

Beispielsweise kann ein erster Auswertealgorithmus dazu eingerichtet sein, einen Farbwert eines Objekts aus einem von einer Farbkamera erzeugten Farbbild zu extrahieren, und ein zweiter Auswertealgorithmus kann dazu eingerichtet sein, eine geometrische Form des Objekts zu ermitteln. Weiterhin können Auswertealgorithmen vorgesehen sein, die aus vorhandenen Daten neue Daten generieren, indem sie beispielsweise

logische Schlüsse aus unterschiedlichen Sensordaten ziehen. Eine zugrundeliegende Logik kann dabei in Form von Regeln vorggegeben sein. Das automatische Konfigurationssystem kann aber auch dazu eingerichtet sein, basierend auf

Erfahrungswerten eigene logische Verknüpfungen zu ermitteln. Beispielsweise kann das Konfigurationssystem lernen, dass in Deutschland alle Verkehrsschilder, die eine

Geschwindigkeitsbegrenzung darstellen, rund sind, einen roten Ring am äußeren Rand tragen und die jeweilige zulässige

Höchstgeschwindigkeit in dem roten Ring als schwarze Ziffern auf weißem Grund angeordnet sind. Damit ist das automatische Konfigurationssystem in der Lage, von der äußeren Erscheinung des Verkehrsschilds, die beispielsweise mittels

unterschiedlicher Auswertealgorithmen ermittelt wird, darauf zu schließen, dass es sich um eine Geschwindigkeitsbegrenzung handelt .

Unter dem Bereich wird vorliegend beispielsweise der

wahrnehmbare Bereich des Wahrnehmungssystems verstanden.

Dieser kann insbesondere von den dem Wahrnehmungssystem zur Verfügung stehenden Sensoren zur Wahrnehmung abhängen. Bei kurzreichweitigen Sensoren kann der Bereich beispielsweise entsprechend kleiner sein als bei langreichweitigen Sensoren. Zu dem Bereich gehört insbesondere das Wahrnehmungssystem selbst und, falls dieses ein Teil eines autonomen Systems ist, das autonome System selbst, als auch eine Umgebung des Wahrnehmungssystems oder des autonomen Systems mit darin angeordneten Gegenständen oder Objekten. Der Bereich kann auch aufgrund von vorbekannten Daten festgelegt oder

teilweise vorbestimmt sein. Beispielsweise kann ein Grundriss eines Gebäudes in dem Weltmodell abgespeichert sein, oder aber ein autonomes System, wie ein Haushaltsroboter, erstellt selbst einen Grundriss, indem erfasste Daten über einen

Zeitraum hinweg gesammelt, verknüpft und ausgewertet werden. Insbesondere zu Simulationszwecken kann der Bereich als ein virtueller Bereich implementiert sein. Ein virtueller Bereich kann beispielsweise ein vorbestimmtes Szenario, beispielsweise eine Autofahrt auf der Autobahn, umfassen. In diesem Fall beziehen sich die von der Simulationseinheit simulierten erfassten Sensordaten auf den virtuellen Bereich und die darin angeordneten virtuellen Objekte.

Die Zustandseinheit ist dazu eingerichtet, einen aktuellen Zustand des Weltmodells zu bestimmen. Man kann auch sagen, dass die Zustandseinheit den aktuellen Zustand verwaltet. Der aktuelle Zustand beschreibt insbesondere den auf Grundlage der verfügbaren Daten wahrscheinlichsten Zustand für ein jedes Objekt in dem Weltmodell, umfassend des

Wahrnehmungssystems selbst. Der aktuelle Zustand umfasst insbesondere alle bekannten Konzepte, mögliche Aktionen, sowie alle vorbekannten und/oder vorbestimmten Daten.

Der aktuelle Zustand kann ferner einen Informationsgraph für ein Objekt umfassen, der eine Repräsentation der bekannten Daten bezüglich des Objekts sowie deren Verknüpfung umfasst. Bei mehreren Objekten kann der aktuelle Zustand des

Weltmodells eine Anzahl solcher Informationsgraphen umfassen, die auch zu einem gemeinsamen Informationsgraph

zusammengefasst sein können. Der Informationsgraph umfasst insbesondere ein probabilistisches graphisches Datenmodell, wie beispielsweise einen Faktorgraph, das dazu geeignet ist, eine Schätzung einer Eigenschaft des Objekts zu bestimmen. Unter einer Schätzung ist insbesondere der wahrscheinlichste Zustand der Eigenschaft zu verstehen. Die Schätzung kann ausgehend von dem Informationsgraph durch einen geeigneten Auswertealgorithmus erfolgen.

Ein Faktorgraph kann beispielsweise durch Knoten, die über Kanten miteinander verbunden sein können, repräsentiert werden. Knoten sind insbesondere Variablenknoten oder

Faktorknoten. Ein Variablenknoten repräsentiert einen Zustand einer Eigenschaft eines Konzepts, insbesondere eines Objekts in der Umgebung, als eine Zufallsvariable. Ein Faktorknoten umfasst insbesondere eine Abhängigkeit zwischen zwei direkt über Kanten mit dem jeweiligen Faktorknoten verbundenen Variablenknoten. Diese Abhängigkeit wird insbesondere durch Wahrscheinlichkeitsverteilungen modelliert. Man kann hierbei auch von einem Fusionsmodell sprechen. Durch eine Messung oder die Erfassung von Sensordaten kann beispielsweise der Wert einer Zufallsvariable bestimmt werden.

Zu dem aktuellen Zustand gehören auch Eigenschaften oder Zustände von einzelnen Komponenten des Wahrnehmungssystems, wie beispielsweise eines Sensors. Beispielsweise kann ein Sensor zu einem bestimmten Zeitpunkt eine Erfassung

durchführen oder defekt sein und daher nicht zur Verfügung stehen. Auch, ob ein Sensor austauschbar ist oder nicht, ist in dem aktuellen Zustand enthalten. Weiterhin kann der aktuelle Zustand eine Datenbank mit historischen Daten umfassen. Unter historischen Daten werden insbesondere solche Daten verstanden, die sich auf einen früheren aktuellen

Zustand des Weltmodells, der auch als historischer Zustand bezeichnet werden kann, beziehen.

Der aktuelle Zustand des Weltmodells umfasst insbesondere auch eine zeitliche Entwicklungsfunktion für die Objekte und/oder deren Eigenschaften in dem Weltmodell. Ein Beispiel für eine zeitliche Entwicklungsfunktion für ein sich

bewegendes Objekt ist beispielsweise eine berechnete

Bahnkurve, die die Position des Objekts zu zukünftigen

Zeitpunkten beschreibt. Dabei kann insbesondere eine

Unsicherheit der Bahnkurve, die sich beispielsweise aus Messunsicherheiten der verwendeten Sensoren ergibt,

berücksichtigt werden. Insbesondere kann die Unsicherheit der Position mit der Zeit zunehmen. Insbesondere in dynamischen Umgebungen, wie beispielsweise im Verkehr oder auch in einem Haushalt, in dem bewegliche Objekte vorhanden sind, kann sich ein tatsächlicher Zustand schnell und unvorhersehbar ändern, wobei die Entwicklungsfunktion dies entsprechend

berücksichtigt. Die Entwicklungsfunktion für einen bestimmten Parameter kann beispielsweise den Parameter in Form einer Wahrscheinlichkeitsverteilung beschreiben, deren Breite insbesondere von der verstrichenen Zeit seit der letzten Messung abhängt.

Die Planungseinheit ist zum Planen einer Sequenz von Aktionen aus einer Menge von bestimmten Aktionen zum Erreichen eines bestimmten Wahrnehmungsziels in Abhängigkeit des aktuellen Zustands eingerichtet. Die bestimmten Aktionen der Menge sind insbesondere die in dem Weltmodell enthaltenen Aktionen. Bei der Planung der Sequenz geht die Planungseinheit insbesondere von dem aktuellen Zustand des Weltmodells aus. Das bestimmte Wahrnehmungsziel oder auch Wahrnehmungsaufgabe kann von außen vorgegeben sein oder das automatische Konfigurationssystem bestimmt dieses selbst. Das bestimmte Wahrnehmungsziel ist beispielsweise eine Bestimmung einer Pose eines Objekts mit eine bestimmten Mindestgenauigkeit. Unter einer Pose wird insbesondere eine absolute oder relative Position sowie eine absolute oder relative Ausrichtung des Objekts verstanden.

Das bestimmte Wahrnehmungsziel ergibt sich beispielsweise mittelbar aus einer durchzuführenden Aufgabe eines autonomen Systems, wie der Montage zweier Objekte durch einen

Montageroboter oder einem Einparkvorgang eines

Kraftfahrzeugs .

Um das bestimmte Wahrnehmungsziel zu erreichen, plant die Planungseinheit eine Sequenz aus den bestimmten Aktionen des Weltmodells. Eine bestimmte Aktion weist insbesondere ihr zugeordnete Parameter auf. Dies sind beispielsweise

Eingangsparameter und Ausgangsparameter, aber auch

intrinsische Parameter wie beispielsweise eine Unsicherheit, ein zur Ausführung der Aktion benötigter Energieaufwand oder eine zur Ausführung der Aktion benötigter Zeitdauer.

Manche der Eingangsparameter können als Voraussetzung für eine Aktion betrachtet werden: Sofern diese Eingangsparameter nicht vollständig vorliegen oder definiert sind, kann die bestimmte Aktion nicht ausgeführt werden. Beispielsweise kann für eine Auswerteroutine ein Datensatz eines Sensors ein Eingangsparameter sein. Es können auch optionale Eingangsparameter vorgesehen sein, die beispielsweise eine Auswertung eines Datensatzes unterstützen können, aber nicht zwingend benötigt werden. Die Ausgangsparameter können beispielsweise als das Ergebnis des Ausführens der bestimmten Aktion betrachtet werden. Beispielsweise ist ein

Bilddatensatz ein Ausgangsparameter einer Aktion, die eine Kamera zur Aufnahme eines Bildes veranlasst.

Die Sequenz von Aktionen umfasst zumindest zwei Aktionen, die sequenziell, das heißt nacheinander, in der Sequenz

angeordnet sind. Die Sequenz von Aktionen kann insofern als eine Arbeitsanweisung betrachtet werden, wobei die Aktionen der Sequenz Schritt für Schritt abzuarbeiten oder

durchzuführen sind.

Die Simulationseinheit ist dazu eingerichtet, eine Ausführung der geplanten Sequenz zu simulieren. Hierfür umfasst die Simulationseinheit insbesondere eine Simulationsumgebung, mittels welcher eine Auswirkung einer jeden der Aktionen auf den Zustand des Weltmodells ermittelt wird. Insofern kann die Simulationseinheit als eine Zustandseinheit aufgefasst werden, die einen hypothetischen Zustand des Weltmodells bestimmt, wobei der hypothetische Zustand jeweils die

Ergebnisse der simulierten Aktionen umfasst, also

beispielsweise weitere Sensordaten. Aufgrund des semantischen Datenmodells ist die Simulationseinheit dazu eingerichtet, das Erfassen von Sensordaten mit den tatsächlich oder nur virtuell vorhandenen Sensoren zu simulieren, wobei jeweils gemäß des Sensormodells die Erzeugung entsprechender

Sensordaten simuliert wird.

Die Simulationseinheit generiert beispielsweise, wie auch die Zustandseinheit, einen Informationsgraphen, der die durch die Ausführung der Aktionen gewonnenen Informationen aufweist und Verknüpfungen zwischen diesen darstellt. Mittels des

Informationsgraphs , der insbesondere als ein Faktorgraph implementiert ist, lässt sich insbesondere der aktuell wahrscheinlichste Zustand bezüglich des Wahrnehmungsziels ermitteln .

Die Simulationseinheit simuliert die Durchführung der

geplanten Sequenz, indem sie eine Aktion nach der anderen abarbeitet, das heißt die Durchführung der jeweils nächsten Aktion der Sequenz simuliert. Die Durchführung

unterschiedlicher Aktionen kann sich dabei zeitlich

überschneiden, beispielsweise kann das Erfassen von

Sensordaten eine bestimmte Zeitdauer in Anspruch nehmen, während der bereits ein Elektromotor angesteuert wird, um die Ausrichtung eines anderen Sensors zu ändern. Bei der

Simulation werden alle Parameter einer jeweiligen Aktion berücksichtigt, wie beispielsweise ein Enegiebedarf, eine Zeitdauer zur Ausführung, zur Ausführung benötigte

Ressourcen, wie beispielsweise eine CPU-Zeit oder ein RAM- Speicherplatz, sowie statistische Einflüsse. Auf diese Weise wird ein realitätsnahes Simulationsergebnis erreicht.

Beispielsweise kann bei einer simulierten Erfassung von

Sensordaten ein Rauschen in den erfassten Daten vorhanden sein. Weiterhin weisen mehrere Messungen eines Parameters mit einem Sensor beispielsweise eine Streuung der erzielten

Messergebnisse auf. Für eine realitätsnahe Simulation dieser statistischen Einflüsse weist die Simulationseinheit

insbesondere einen Zufallsgenerator auf.

Der vorbeschriebene Prozess des Planens der Sequenz und der vorbeschriebene Prozess des Simulierens der Ausführung der Sequenz sind insbesondere nicht als getrennt voneinander zu betrachten. Vielmehr stehen die Planungseinheit und die

Simulationseinheit beispielsweise interaktiv miteinander in Verbindung und/oder sind als eine einzelne Einheit

ausgebildet. Beispielsweise beginnt die Simulationseinheit mit der Simulation sofort, wenn eine Aktion geplant ist. Die Planungseinheit hat vorzugsweise Zugriff auf

Simulationsergebnisse von bereits geplanten Aktionen und kann dementsprechend die weitere Planung an diese Ergebnisse anpassen . Gemäß einer Ausführungsform des Konfigurationssystems ist die Planungseinheit dazu eingerichtet, eine Anzahl von N

Sequenzen zu planen, und die Simulationseinheit ist dazu eingerichtet, die Ausführung einer jeden der N geplanten Sequenzen der Anzahl zu simulieren. Ferner ist eine

Bewertungseinheit vorgesehen, welche dazu eingerichtet ist, einer jeden der N geplanten Sequenzen der Anzahl in

Abhängigkeit der simulierten Ausführung der jeweiligen

Sequenz und eines Erreichens des bestimmten Wahrnehmungsziels eine Bewertung zuzuordnen.

Diese Ausführungsform ist besonders vorteilhaft, da eine große Anzahl an Sequenzen geplant und simuliert werden kann. Eine jede Sequenz der Anzahl ist dabei insbesondere einmalig, das heißt keine zwei Sequenzen sind identisch. Auf diese Weise lassen sich unabhängig voneinander unterschiedliche Sequenzen planen, um das Wahrnehmungsziel zu erreichen.

Ferner ist es aufgrund der Bewertung möglich, aus den vielen Sequenzen die zum Erreichen des jeweiligen Wahrnehmungsziels geeigneten auszuwählen.

Die Bewertungseinheit ist insbesondere dazu eingerichtet, zu ermitteln, ob das Wahrnehmungsziel mit einer bestimmten

Sequenz erreicht wurde oder ob es nicht erreicht wurde, und der bestimmten Sequenz eine entsprechende Bewertung

zuzuordnen. Die Bewertung kann hierbei beispielsweise auch mehr als nur diese zwei Möglichkeiten umfassen. Insbesondere kann die Bewertung eine Qualitätsmetrik umfassen. Die

Qualitätsmetrik umfasst beispielsweise eine Aussage darüber, wie sehr das Wahrnehmungsziel übertroffen oder verfehlt wurde. Als Beispiel hierfür sei die Bestimmung einer Position mit einer Genauigkeit von 1 cm genannt. Verschiedene

Sequenzen führen beispielsweise zu einer Bestimmung der

Position mit exakt dieser Genauigkeit, mit einer Genauigkeit von 0,5 cm oder auch mit einer Genauigkeit von 0,1 cm. Die höhere Genauigkeit kann hierbei beispielsweise aus der

Verwendung einer größeren Anzahl von Sensoren oder einer größeren Anzahl von Messungen resultieren, was beispielsweise einen größeren Zeit- und/oder Energieaufwand mit sich

brächte .

Die Bewertungseinheit kann, wie auch die weiteren Einheiten des Konfigurationssystems, hardwaretechnisch und/oder auch softwaretechnisch implementiert sein.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform des

Konfigurationssystems ist die Bewertungseinheit dazu

eingerichtet, in Abhängigkeit eines vorgegebenen Kriteriums und der der jeweiligen Sequenz zugeordneten Bewertung eine Sequenz aus den N geplanten Sequenzen der Anzahl auszuwählen.

Das vorgegebene Kriterium kann beispielsweise ein möglichst geringer Energieverbrauch, eine möglichst kurze

Durchführungsdauer oder dergleichen sein. Das vorgegebene Kriterium kann insbesondere von dem bestimmten

Wahrnehmungsziel abhängen.

In dem oben genannten Beispiel würde die Bewertungseinheit, wenn das vorgegebene Kriterium eine möglichst kurze

Durchführungsdauer ist, beispielsweise diejenige Sequenz auswählen, die exakt das Wahrnehmungsziel erreicht, da diese am schnellsten durchführbar ist.

Die ausgewählte Sequenz kann insofern als die beste Sequenz der Anzahl von N Sequenzen in Bezug auf das bestimmte

Wahrnehmungsziel unter Berücksichtigung des vorgegebenen Kriterium betrachtet werden.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform des

Konfigurationssystems ist die Simulationseinheit dazu

eingerichtet, die Ausführung mehrerer der N geplanten

Sequenzen der Anzahl parallel zu simulieren.

Dies bietet den Vorteil, dass auch bei einer großen Menge geplanter Sequenzen schnell diejenige ermittelt werden kann, die das Wahrnehmungsziel unter verschiedenen Gesichtspunkten am besten erreicht.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform des

Konfigurationssystems ist die Planungseinheit dazu

eingerichtet, die Anzahl von N Sequenzen parallel zu planen.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform des

Konfigurationssystems ist die Planungseinheit dazu

eingerichtet, jede mögliche Sequenz von Aktionen aus der Menge der bestimmten Aktionen zu planen.

Hierunter wird vorliegend beispielsweise verstanden, dass die Planungseinheit beim Planen der Sequenzen beispielsweise wie folgt vorgeht. Es wird eine bestimmte erste Aktion als Anfang für die Sequenz gewählt. Als zweite Aktion wird jede der bestimmten Aktionen in Betracht gezogen, wodurch so viele unterschiedliche Sequenzen entstehen, wie es bestimmte

Aktionen gibt. Für die dritte Aktion wird dies beispielsweise für jede der individuellen Sequenzen wiederholt. Insgesamt steigt die Anzahl der geplanten Sequenzen damit exponentiell mit der Anzahl an Aktionen pro Sequenz.

Diese Ausführungsform stellt sicher, dass jede mit dem

Wahrnehmungssystem mögliche Sequenz, die zum Erreichen des Wahrnehmungsziels geeignet ist, auch gefunden wird.

Die Anzahl an geplanten Sequenzen lässt sich durch

verschiedene Methoden reduzieren, so dass der Planungsaufwand beispielsweise nicht exponentiell mit der Anzahl an Aktionen pro Sequenz ansteigt. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass die Planungseinheit dazu eingerichtet ist, heuristische Verfahren zu verwenden, um insbesondere schneller und

effizienter die Sequenzen zu planen, die das Wahrnehmungsziel mit hoher Wahrscheinlichkeit erreichen und/oder die das

Wahrnehmungsziel vorraussichtlich besonders schnell, das heißt mit möglichst wenigen Aktionen in einer Sequenz, erreichen. Beispielsweise kann die Planungseinheit hierfür die Bewertung einer Sequenz durch die Bewertungseinheit heranziehen und/oder eigene Heuristiken aufbauen.

Es kann vorgesehen sein, dass bestimmte Aktionen

voraussetzen, dass andere bestimmte Aktionen diesen in der Sequenz vorausgehen. Insbesondere Aktionen, die bestimmte Eingangsparameter voraussetzen, sind hierfür ein Beispiel.

Auf diese Weise wird die Anzahl möglicher Sequenzen

reduziert, wodurch auch der Planungs- und/oder

Simulationsaufwand reduziert wird.

Weiterhin kann vorgesehen sein, dass eine bestimmte Aktion nur eine gewisse Anzahl oft direkt hintereinander, oder auch alternierend mit einer anderen bestimmten Aktion,

durchgeführt werden darf. Auch mittels solcher Regeln lässt sich die Anzahl an möglichen Sequenzen deutlich reduzieren.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform des

Konfigurationssystems umfasst die geplante Sequenz höchstens eine Anzahl von M Aktionen.

Dies hat den Vorteil, dass die geplanten Sequenzen nicht beliebig lang werden, was dazu führen würde, dass auch die Zeit zu ihrer Ausführung entsprechend lang würde. Die Anzahl M kann insbesondere in Abhängigkeit des Wahrnehmungsziels und des aktuellen Zustands des Weltmodells gewählt werden.

Insbesondere ist die Planungseinheit dazu eingerichtet, die Anzahl M dynamisch zu bestimmen.

In Ausführungsformen kann die Anzahl M derart bestimmt sein, dass eine Durchführung der geplanten Sequenz eine bestimmte Gesamtdauer nicht überschreitet. Hierfür weisen die

bestimmten Aktionen beispielsweise als Parameter eine

ungefähre Dauer der für ihre Durchführung benötigten Zeit auf. Insbesondere kann hierdurch die Anzahl M für

unterschiedliche geplante Sequenzen unterschiedlich sein, auch bei gleichem Wahrnehmungsziel. Gemäß einer weiteren Ausführungsform des

Konfigurationssystems ist die Planungseinheit dazu

eingerichtet, das bestimmte Wahrnehmungsziel in eine Anzahl von Teilzielen zu unterteilen und für jedes der Teilziele der Anzahl zumindest eine Teilsequenz von Aktionen der Anzahl der bestimmten Aktionen zu planen. Die Simulationseinheit ist zum Simulieren der Ausführung einer jeden geplanten Teilsequenz der Anzahl der Teilziele eingerichtet und die

Bewertungseinheit ist dazu eingerichtet, einer jeden

geplanten Teilsequenz der Anzahl in Abhängigkeit der

simulierten Ausführung der jeweiligen geplanten Teilsequenz und eines Erreichens des Teilziels eine Bewertung zuzuordnen.

Diese Ausführungsform ist insbesondere bei komplexen

Wahrnehmungszielen vorteilhaft, da die einzelnen Teilziele für sich genommen beispielsweise relativ einfach planbar sind. Unter relativ einfach wird hierbei beispielsweise verstanden, dass die Anzahl an Aktionen der einfacheren

Sequenz kleiner ist als bei der komplexeren Sequenz.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform des

Konfigurationssystems ist die Bewertungseinheit dazu

eingerichtet, für ein jedes Teilziel der Anzahl in

Abhängigkeit eines spezifischen Teilziel-Kriteriums und der der jeweiligen Teilsequenz zugeordneten Bewertung eine

Teilsequenz aus den geplanten Teilsequenzen auszuwählen, wobei die Planungseinheit dazu eingerichtet ist, die Sequenz zum Erreichen des Wahrnehmungsziels mittels Verknüpfung der ausgewählten Teilsequenzen zu planen.

Unter dem Verknüpfen wird hierbei insbesondere verstanden, dass die Planungseinheit die jeweiligen für ein Teilziel ausgewählten Teilsequenzen in der Reihenfolge, in der die Teilziele zum Erreichen des Wahrnehmungsziels angeordnet sind, aneinanderreiht.

Das Teilziel-Kriterium ist vergleichbar mit dem vorgegebenen Kriterium für die geplante Sequenz, bezieht sich jedoch nur auf das Teilziel. Jedes Teilziel kann daher insbesondere ein eigenes spezifisches Teilziel-Kriterium aufweisen, nach dem die entsprechenden Teilsequenzen ausgewählt, das heißt insbesondere beurteilt und/oder geordnet, werden.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform des

Konfigurationssystems ist eine Schnittstelle zu einem

Wahrnehmungssystem vorgesehen, welche dazu eingerichtet ist, die geplante Sequenz an das Wahrnehmungssystem zu übertragen und erfasste Sensordaten von dem Wahrnehmungssystem an das automatische Konfigurationssystem zu übertragen.

Ohne diese Schnittstelle kann das automatische

Konfigurationssystem insbesondere in einem reinen

Simulationsbetrieb betrieben werden. Mit dieser Schnittstelle wird hingegen erreicht, dass die geplante Sequenz mit dem Wahrnehmungssystem tatsächlich ausgeführt wird. Die geplante Sequenz ist dabei vorzugsweise die ausgewählte Sequenz, die aufgrund der simulierten Ausführung als die unter dem

bestimmten Kriterium bestgeeignetste Sequenz ermittelt wurde.

Über die Schnittstelle empfängt das automatische

Konfigurationssystem insbesondere auch erfasste Sensordaten, die dann beispielsweise einer Auswertung zugeführt werden. Insbesondere ist das automatische Konfigurationssystem dazu eingerichtet, dynamisch auf diese tatsächlichen Daten zu reagieren. Hierunter wird beispielsweise verstanden, dass das Konfigurationssystem eine neue Sequenz plant, wenn die tatsächlichen Daten von den in der ursprünglich geplanten Sequenz simulierten Daten erheblich abweichen, beispielsweise wenn ein Teilziel mit einer Teilsequenz nicht erreicht wurde.

Ferner kann vorgesehen sein, die Teilsequenzen zum Erreichen eines Teilziels einzeln über die Schnittstelle zu übertragen. Besonders in dynamischen Umgebungen, in denen damit zu rechnen ist, dass einzelne Teilziele nicht sofort erreicht werden, kann dies vorteilhaft sein, da nicht jedesmal, wenn ein Teilziel nicht erreicht wird, die gesamte Sequenz neu geplant werden muss. Hierdurch kann daher die Effizienz des Systems verbessert werden.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform des

Konfigurationssystems ist eine Lerneinheit vorgesehen, die dazu eingerichtet ist, in Abhängigkeit der geplanten Sequenz und der zugeordneten Bewertung und/oder in Abhängigkeit der geplanten Teilsequenz und der zugeordneten Bewertung eine neue Aktion zu erzeugen.

Die Lerneinheit umfasst insbesondere ein neuronales Netzwerk. Die Lerneinheit ist dazu eingerichtet, beispielsweise durch ein Verknüpfen zweier Aktionen mit bestimmten Parametern, eine neue kombinierte Aktion zu erzeugen, die der Menge von bestimmten Aktionen in dem Weltmodell hinzugefügt wird. Diese neuen Aktionen können insbesondere zu einer Energie- und/oder Zeiteinsparung führen. Die neue Aktion kann auch eine der bestimmten Aktionen ersetzen oder deren Parameter verändern, wenn sich beispielsweise bestimmte Parameter einer bestimmten Aktion mit der Zeit verändert haben, beispielsweise aufgrund von Verschleiß. Ferner kann auch eine Genauigkeit von

erfassten Sensordaten eines Sensors in der Realität kleiner oder größer sein, als dies aus einem Datenblatt des Sensors hervorgeht .

Das automatische Konfigurationssystem kann insbesondere gezielt Wahrnehmungsziele bestimmen, die zu einem Training der Lerneinheit führen, so dass neue Aktionen erzuegt werden. Das ist insbesondere bei einer neuen Inbetriebnahme eines Wahrnehmungssystems nützlich, damit das automatische

Konfigurationssystem die Aktionen den tatsächlichen

Gegebenheiten anpassen kann. Weiterhin lassen sich mittels der Lerneinheit zunächst unbekannte Wechselwirkungen zwischen Konzepten, ziwschen Aktionen und/oder zwischen Konzepten und Aktionen erkennen und entsprechend in dem Weltmodell

integrieren . Gemäß einer weiteren Ausführungsform des

Konfigurationssystems umfasst das bestimmte Wahrnehmungsziel ein Ermitteln einer Pose eines Objekts in dem Weltmodell mit einer bestimmten Genauigkeit, ein Klassifizieren des Objekts, ein Bestimmen einer Unsicherheit eines Sensors des

Wahrnehmungssystems und/oder ein Bestimmen einer Unsicherheit eines Auswertealgorithmus.

Unter einer Pose wird insbesondere eine Position sowie eine Ausrichtung eines Objekts verstanden. Die Position kann beispielsweise als Ortkoordinaten in einem Koordinatensystem angegeben werden, wobei die Ausrichtung als ein Vektor in dem Koordinatensystem angegeben wird.

Gemäß einem zweiten Aspekt wird ein autonomes System mit einem Wahrnehmungssystem mit zumindest einem Sensor und mit einem automatischen Konfigurationssystem gemäß dem ersten Aspekt vorgeschlagen.

Das autonome System ist beispielsweise ein autonomes

Fahrzeug, ein Haushaltsroboter oder auch ein

Industrieroboter. Das Wahrnehmungssystem weist vorteilhaft meherer, für den jeweiligen geplanten Einsatzzweck des autonomen Systems geeignete Sensoren auf. Insbesondere umfasst das Wahrnehmungssystem das automatische

Konfigurationssystem gemäß dem ersten Aspekt, wobei ferner eine Schnittstelle von dem automatischen Konfigurationssystem zu dem Wahrnehmungssystem vorhanden ist.

Gemäß einem dritten Aspekt wird ein Verfahren zum Betreiben eines automatischen Konfigurationssystem für ein

Wahrnehmungssystem vorgeschlagen. In einem ersten Schritt wird ein Weltmodell umfassend ein semantisches Datenmodell des Wahrnehmungssystems und eine Beschreibung eines Bereichs, wobei der Bereich das Wahrnehmungssystem und eine Umgebung des Wahrnehmungssystems umfasst, bereitgestellt. In einem zweiten Schritt wird ein aktueller Zustand des Weltmodells bestimmt. In einem dritten Schritt wird eine Sequenz von Aktionen aus einer Menge von bestimmten Aktionen zum

Erreichen eines bestimmten Wahrnehmungsziels in Abhängigkeit des aktuellen Zustands geplant. Die bestimmten Aktionen der Menge umfassen ein Erfassen von Sensordaten, ein Verknüpfen von erfassten Sensordaten, von historischen Daten und/oder Weltmodelldaten zur Bereitstellung von verknüpften Daten, und ein Auswerten der verknüpften Daten. In einem vierten Schritt wird eine Ausführung der geplanten Sequenz simuliert.

Das vorgeschlagene Verfahren eignet sich insbesondere zum Betreiben eines automatischen Konfigurationssystems gemäß dem ersten und/oder zweiten Aspekt.

Weiterhin wird ein Computerprogrammprodukt vorgeschlagen, welches auf einer programmgesteuerten Einrichtung die Durch führung des wie oben erläuterten Verfahrens veranlasst.

Ein Computerprogrammprodukt, wie z.B. ein Computerprogramm- Mittel, kann beispielsweise als Speichermedium, wie z.B.

Speicherkarte, USB-Stick, CD-ROM, DVD, oder auch in Form ei ner herunterladbaren Datei von einem Server in einem Netzwerk bereitgestellt oder geliefert werden. Dies kann zum Beispiel in einem drahtlosen Kommunikationsnetzwerk durch die Übertra gung einer entsprechenden Datei mit dem Computerprogrammpro dukt oder dem Computerprogramm-Mittel erfolgen.

Weitere mögliche Implementierungen der Erfindung umfassen auch nicht explizit genannte Kombinationen von zuvor oder im Folgenden bezüglich der Ausführungsbeispiele beschriebenen Merkmale oder Ausführungsformen. Dabei wird der Fachmann auch Einzelaspekte als Verbesserungen oder Ergänzungen zu der je weiligen Grundform der Erfindung hinzufügen.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Aspekte der Erfin dung sind Gegenstand der Unteransprüche sowie der im Folgen den beschriebenen Ausführungsbeispiele der Erfindung. Im Wei teren wird die Erfindung anhand von bevorzugten Ausführungs- formen unter Bezugnahme auf die beigelegten Figuren näher er läutert .

Fig. 1 zeigt ein schematisches Blockschaltbild eines Ausfüh rungsbeispiels eines automatischen Konfigurationssystems;

Fig. 2 zeigt ein schematisches Blockschaltbild eines Ausfüh rungsbeispiels eines Verfahrens zum Betreiben eines automati schen Konfigurationssystems;

Fig. 3 zeigt eine beispielhafte schematische Darstellung ei nes Ausführungsbeispiels eines Weltmodells;

Fig. 4 zeigt eine beispielhafte schematische Darstellung ei nes Ausführungsbeispiels eines aktuellen Zustands;

Fig. 5 zeigt eine beispielhafte schematische Darstellung ei nes Ausführungsbeispiels einer geplanten Sequenz;

Fig. 6 zeigt eine beispielhafte schematische Darstellung ei nes Ausführungsbeispiels eines simulierten Zustands; und

Fig. 7 zeigt ein beispielhaftes Diagramm eines Ausführungs beispiels zweier unterschiedlicher Sequenzen.

In den Figuren sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit denselben Bezugszeichen versehen worden, sofern nichts anderes angegeben ist.

Fig. 1 zeigt ein schematisches Blockschaltbild eines Ausfüh rungsbeispiels eines automatischen Konfigurationssystems 1 für ein Wahrnehmungssystem. Das automatische Konfigurations system 1 umfasst eine Modellierungseinheit 10, welche zum Be reitstellen eines Weltmodells 12 eingerichtet ist. Das Welt modell 12 (siehe auch Fig. 3) umfasst eine Beschreibung des Wahrnehmungssystems sowie eines Bereichs, wie beispielsweise eine Umgebung, in dem das Wahrnehmungssystem angeordnet ist. Das Wahrnehmungssystem selbst ist nicht dargestellt, da es sich vorliegend insbesondere um ein virtuelles, das heißt nur in der Beschreibung des Weltmodells 12 vorhandenes Wahrneh mungssystem handelt. Die Beschreibung des Wahrnehmungssystems in dem Weltmodell 12 umfasst insbesondere ein semantisches Datenmodell, welches Konzepte K und Aktionen A aufweist (sie he Fig. 3) . Beispielsweise wird ein an dem Wahrnehmungssystem vorhandener Sensor durch ein Konzept Kl beschrieben. Weitere Konzepte K beschreiben beispielsweise ein Objekt K2 in der Umgebung des Wahrnehmungssystems, eine Beschreibung der Umge bung K3, sowie ein Referenzkoordinatensystem K4. Aktionen A sind insbesondere eine Erfassung von Sensordaten Al mit dem Sensor Kl, ein Verknüpfen A2 von unterschiedlichen Sensorda ten, ein Auswerten A2 der erfassten und/oder verknüpften Sen sordaten sowie ein Einstellen eines Parameters A3 des Sensors Kl. Dies kann beispielsweise ein Einstellen einer Ausrichtung des Sensors Kl umfassen.

Beispiele für Sensoren sind Odometer, Inertialsensoren, GPS- Sensoren, Kameras, Radarsensoren, Bewegungssensoren, Kraft sensoren, Temperatursensoren, Winkelmesser und so weiter. Grundsätzlich kann jeder Sensor in dem Wahrnehmungssystem Verwendung finden.

Weiterhin weist das Konfigurationssystem 1 eine Zustandsein heit 20 auf, die zum Bestimmen eines aktuellen Zustands Z0 des Weltmodells 12 eingerichtet ist. Der aktuelle Zustand Z0 des Weltmodells 12 umfasst beispielsweise eine Schätzung Z ' (siehe Fig. 4) eines Parameters eines Objekts in dem Weltmo dell 12, wie beispielsweise eine Pose des Objekts. Ferner sind alle verfügbaren Konzepte K sowie eine Repräsentation in Form eines Graphs, die beispielsweise als ein Faktorgraph F (siehe Fig. 4) gegeben ist, in dem aktuellen Zustand Z0 ent halten. Der aktuelle Zustand Z0 kann auch ein bestimmtes Wahrnehmungsziel Z umfassen.

Darüber hinaus umfasst das Konfigurationssystem 1 eine Pla nungseinheit 30, welche dazu eingerichtet ist, aus den ver fügbaren Aktionen Al - A4 des Weltmodells 12 eine Sequenz S zum Erreichen des bestimmten Wahrnehmungsziels Z zu planen. Ferner ist eine Simulationseinheit 40 vorhanden, die zum Si mulieren einer Ausführung der geplanten Sequenz S eingerich tet ist.

Fig. 2 zeigt ein schematisches Blockschaltbild eines bei spielhaften Verfahrens zum Betreiben eines automatischen Kon figurationssystems 1, beispielsweise des in der Fig. 1 darge stellten .

In einem ersten Schritt S1 wird ein Weltmodell 12 umfassend ein semantisches Datenmodell des Wahrnehmungssystems und eine Beschreibung eines Bereichs, wobei der Bereich das

Wahrnehmungssystem und eine Umgebung des Wahrnehmungssystems umfasst, bereitgestellt. Das Bereitstellen kann dabei

umfassen, dass ein Benutzer einzelne Konzepte K und/oder Aktionen A in dem semantischen Datenmodell programmiert. Es kann auch ein Abrufen von Konfigurationseinstellungen des Wahrnehmungssystems umfassen. Die kann mit dem Bootvorgang eines Computers verglichen werden, wobei jeder tatsächlich oder virtuell vorhandene Sensor Kl in das Weltmodell 12 als ein Konzept K mit entsprechenden Aktionen A integriert wird.

In einem zweiten Schritt S2 wird ein aktueller Zustand Z0 des Weltmodells 12 bestimmt. Der aktuelle Zustand Z0 umfasst beispielsweise Bereitschaftsinformationen für die vorhandenen Sensoren und, soweit diese vorhanden sind, bekannte Daten zu dem Bereich und/oder Objekten in dem Bereich, wie

beispielsweise ein Grundriss eines Gebäudes oder auch ein bestimmtes Wahrnehmungsziel Z. Von diesen Daten kann auch bereits eine Schätzung Z' bezüglich einer Eigenschaft eines Objekts abgeleitet werden. Dies kann beispielsweise mittels eines Faktorgaphs F erfolgen, in den alle bekannten Daten eingetragen werden und der anschließend entsprechend

ausgewertet wird.

In einem dritten Schritt S3 wird eine Sequenz S von Aktionen A aus einer Menge von bestimmten Aktionen A zum Erreichen des bestimmten Wahrnehmungsziels Z in Abhängigkeit des aktuellen Zustands Z0 geplant.

In einem vierten Schritt S4 wird eine Ausführung der

geplanten Sequenz S simuliert. Hierzu simuliert die Simulati onseinheit 40 die Ausführung jeder Aktion A der Sequenz S, in der Reihenfolge, in der diese in der Sequenz S angeordnet sind. Dabei ist die Simulationseinheit 40 insbesondere dazu eingerichtet, einen Zustand des Weltmodells 12 nach einer je den simulierten Aktion A zu simulieren. Auf diese Weise lässt sich der Fortschritt beim Erreichen des bestimmten Wahrneh mungsziels Z mit jedem Schritt verfolgen und die Sequenz S bei Erreichen des Wahrnehmungsziels Z beenden.

Fig. 3 zeigt eine beispielhafte schematische Darstellung ei nes Weltmodells 12. Das Weltmodell 12 weist insbesondere ein semantisches Datenmodell auf, wobei man zwischen Konzepten K und Aktionen A unterscheiden kann. Konzepte K beschreiben die in dem Weltmodell 12 vorhandenen Objekte, wobei hierzu grund sätzlichen jedes Wissen, das heißt jede Information über das Wahrnehmungssystem, den Bereich und/oder die Umgebung, ge hört. Beispielsweise wird ein an dem Wahrnehmungssystem vor handener Sensor durch ein Konzept Kl beschrieben. Weitere Konzepte K beschreiben beispielsweise ein Objekt K2 in der Umgebung des Wahrnehmungssystems, umfassen eine Beschreibung der Umgebung K3 sowie ein Referenzkoordinatensystem K4. Die Aktionen A umfassen alle von dem Wahrnehmungssystem durch führbaren Aktionen A. Dies sind insbesondere Aktionen A, die dazu dienen, das Weltmodell 12 mit neuen Informationen zu be reichern. Insbesondere sind dies ein Erfassen Al von Sensor daten mit den verfügbaren Sensoren Kl, ein Verknüpfen A2 von Sensordaten unterschiedlicher Sensoren Kl, ein Auswerten A3 der erfassten und/oder verknüpften Sensordaten sowie ein Ein stellen A4 eines Parameters des Sensors Kl.

Im Betrieb des automatischen Konfigurationssystems 1 können insbesondere weitere Konzepte K und/oder Aktionen A durch das Konfigurationssystem 1 selbst hinzugefügt und/oder vorhandene ersetzt oder angepasst werden.

Fig. 4 zeigt eine beispielhafte schematische Darstellung ei nes aktuellen Zustands Z0, den beispielsweise die Zustands einheit 20 (siehe Fig. 1) in Abhängigkeit des Weltmodells 12 der Modellierungseinheit 10 bestimmt hat. Der aktuelle Zu stand Z0 umfasst insbesondere eine Schätzung Z' für eine Ob jektpose sowie ein Wahrnehmungsziel Z für diese Objektpose. Die geschätzte Objektpose Z' ist in dem aktuellen Zustand Z0 mit großer Ungenauigkeit behaftet, wie durch die breite Kurve schematisch dargestellt ist. Das Wahrnehmungsziel Z liegt da rin, die Objektpose durch eine geeignete Sequenz S von Aktio nen A mit einer bestimmten hohen Genauigkeit zu bestimmen, wie schematisch durch die vergleichsweise scharfe Kurve dar gestellt ist.

Der aktuelle Zustand Z0 umfasst auch alle Konzepte K des Weltmodells. Ferner ist ein Faktorgraph F enthalten, der eine Repräsentation der bekannten Daten in Form eines Graphs dar stellt. Der Faktorgraph F umfasst hier zwei als Kreise darge stellte Variablenknoten, die beispielsweise ein Referenzkoor dinatensystem und ein Sensorkoordinatensystem darstellen, wo bei diese beiden Variablenknoten mit einer Kante mit einem Faktorknoten verbunden sind. Der Faktorknoten beschreibt bei spielsweise die Beziehung zwischen dem Referenzkoordinaten system und dem Sensorkoordinatensystem.

Fig. 5 zeigt eine beispielhafte schematische Darstellung ei ner geplanten Sequenz S, die insbesondere durch die Planungs einheit 30 des automatischen Konfigurationssystems 1 der Fig. 1 geplant wurde. Die dargestellte Sequenz S ist beispielswei se zum Erreichen des Wahrnehmungsziels Z des in der Fig. 4 dargestellten aktuellen Zustands Z0 geeignet.

Die Sequenz S beginnt mit einem Erfassen Al von Sensordaten. Beispielsweise handelt es sich eine Aufnahme eines Kamerabil des mit einem als Kamera ausgebildeten Sensor Kl. Anschlie- ßend wird ein Parameter der Kamera Kl eingestellt A4, hier wird beispielsweise ein Blickwinkel der Kamera Kl verändert. Anschließend wird ein weiteres Bild mit der Kamera Kl erfasst Al. Die nunmehr zwei vorhandenen Datensätze werden in einer weiteren Aktion A3 miteinander verknüpft. Schließlich werden die verknüpften Daten mittels einer geeigneten Auswerterouti ne A2 ausgewertet. Mittels den zwei Bildern aus unterschied lichen Blickwinkeln lässt sich beispielsweise mit der Auswer teroutine A2 die Objektpose schätzen. Sofern die erfassten Daten hinreichend genau sind, kann damit das Wahrnehmungsziel Z erreicht sein, wie nachfolgend in der Fig. 6 dargestellt.

Fig. 6 zeigt eine beispielhafte schematische Darstellung ei nes simulierten Zustands Zs. Der simulierte Zustand Zs ergibt sich insbesondere aus dem in der Fig. 4 dargestellten aktuel len Zustand Z0 mittels simulierter Durchführung der in der Fig. 5 dargestellten Sequenz S. Beispielsweise führt die in der Fig. 1 dargestellte Simulationseinheit 40 die entspre chende Simulation durch.

In dem simulierten Zustand Zs entspricht die Schätzung Z ' der Objektpose dem Wahrnehmungsziel Z, was zeigt, dass die ge plante Sequenz S zum Erreichen des Wahrnehmungsziels Z geeig net ist. Ferner weist der Faktorgraph F in dem simulierten Zustand Zs einen weiteren Variablenknoten auf, der mit den beiden anderen Variablenknoten, die bereits in dem aktuellen Zustand Z0 vorhanden waren, mittels zweier Kanten aufweisend Faktorknoten verknüpft ist. Der neue Variablenknoten be schreibt beispielsweise ein Obj ektkoordinatensystem und die Faktorknoten beschreiben eine Abhängigkeit zwischen den je weiligen Koordinatensystemen. Hieraus lässt sich die Objekt pose ableiten.

Fig. 7 zeigt ein beispielhaftes Diagramm zweier unterschied licher Sequenzen S, S'. In dem Diagramm ist eine Unsicherheit o, beispielsweise einer Positionsschätzung, gegen eine Zeit t aufgetragen. Die beiden Sequenzen S, S' sind beispielsweise zwei unterschiedliche von der Planungseinheit 30 geplante Se- quenzen zum Erreichen des bestimmten Wahrnehmungsziels Z. Zum Zeitpunkt t=0 ist weist die Positionsschätzung eine Unsicher heit o0 auf. Ausgehend hiervon werden in Abhängigkeit einer jeweiligen Sequenz S, S' bestimmte Aktionen simuliert. Die Sequenz S umfasst beispielsweise vier Abschnitte, die jeweils das Durchführen einer Aktion A repräsentieren. Das Durchfüh ren jeder Aktion A benötigt eine bestimmte Zeitdauer. Nach den vier Aktionen A hat die Sequenz S die angestrebte Unsi cherheit ol erreicht, wobei dies zu einem Zeitpunkt tl er reicht wird. Die weitere Sequenz S' weist fünf Abschnitte auf, die fünf Aktionen A repräsentieren, und erreicht die an gestrebte Unsicherheit ol erst zu einem späteren Zeitpunkt t2. Im direkten Vergleich dieser beiden Sequenzen S, S' unter dem Gesichtspunkt einer möglichst schnellen Zielerreichung wäre die Sequenz S der Sequenz S ' überlegen und würde daher bevorzugt ausgeführt werden. Eine entsprechende Bewertungs einheit (nicht dargestellt) wäre dazu eingerichtet, die Se quenzen S, S' zunächst zu bewerten und beispielsweise die Se quenz S auszuwählen.

Obwohl die vorliegende Erfindung anhand von Ausführungsbei spielen beschrieben wurde, ist sie vielfältig modifizierbar. Insbesondere lassen sich die Sequenzen anhand verschiedenster Kriterien bewerten, wie beispielsweise minimaler Energieauf wand, minimale Verwendung von Systemressourcen, möglichst ge ringe Anzahl von Aktionen und so weiter.

Ferner kann eine Lerneinheit dazu dienen, das automatische Konfigurationssystem mit zunehmender Betriebsdauer ständig zu verbessern, indem diese neue Aktionen und/oder Konzepte er zeugt. Dies kann insbesondere durch gezieltes Sammeln von Da ten und deren Auswertung erfolgen. Insofern kann hier auch von einem heuristischen Ansatz zur Verbesserung gesprochen werden. Ferner kann eine statistische Analyse großer vorhan dener Datenmengen dazu dienen, Korrelationen zwischen Daten zu ermitteln, woraus sich neue Konzepte und/oder Aktionen ab leiten lassen.