Die vorliegende Offenbarung betrifft eine Sensorvorrichtung zum Überwachen eines Umfelds der Sensorvorrichtung. Die Offenbarung betrifft ferner ein Sensorsystem, ein Umfeldüberwachungssystem und ein Verfahren zum Betreiben eines Umfeldüberwachungssystem. Zusätzlich oder alternativ wird ein Computerprogramm bereitgestellt, das Befehle umfasst, die bei der Ausführung des Programms durch einen Computer diesen veranlassen, das Verfahren zumindest teilweise auszuführen. Zusätzlich oder alternativ wird ein computerlesbares Medium bereitgestellt, das Befehle umfasst, die bei der Ausführung der Befehle durch einen Computer diesen veranlassen, das Verfahren zumindest teilweise auszuführen.

Sensorvorrichtungen zum Überwachen des Umfelds der Sensorvorrichtungen sind aus dem Stand der Technik bekannt. Das Überwachen des Umfelds kann beispielsweise erfolgen, um sich verändernde Gegebenheiten in dem Umfeld zu erfassen und zu charakterisieren. Derartige Sensorvorrichtungen werden zum Überwachen von Straßen und deren Umfeld eingesetzt. Beispielsweise kann die Sensorvorrichtung in dem Umfeld der Straße auf und/oder an der Straße befindliche Personen, Tiere und/oder Hindernisse erfassen.

Damit ein Betreiben der Sensorvorrichtung sichergestellt werden kann, ist die Sensorvorrichtung mit elektrischem Strom zu versorgen und zum Datenaustausch mit beispielsweise einem externen Server kommunikativ anzubinden. Die Versorgung mit elektrischem Strom und die Anbindung zur Kommunikation zum Datenaustausch bedarf typischerweise einer Infrastruktur, die Strom leitungen und/oder Telekommunikationsleitungen umfasst.

EP 1 709 610 B1 offenbart ein Verkehrskreuzungs-Betriebsmittel zum Erfassen von Einzelfahrzeugdaten an Verkehrskreuzungen und Übertragen der Daten zu einer Zentralstation zur Speicherung und Verarbeitung, welche umfassen: eine Verkehrsdetektionsvorrichtung zum Erfassen von Einzelfahrzeugdaten an einer Kreuzung; eine Netzverbindung zu einer Zentralstation; wobei die Verkehrsvorrichtung funktionsmäßig dafür ausgebildet ist, an die Zentralstation Verkehrssignalinformationen und die Einzelfahrzeuginformationen zu übertragen; und wobei eine Datensammelvorrichtung an der Zentralstation einen Zeitpunkt für die Erfassung eines oder mehrerer Bilder festlegt und den Zeitplan an ein Bilderfassungssystem übermittelt.

DE 10 2012 208 974 A1 offenbart ein Verfahren und ein System. Das Verfahren und das System können den geschätzten Aufenthaltsort eines Fahrzeugs bestimmen, einen Aufenthaltsort eines Objekts relativ zu dem Fahrzeug unter Verwendung eines Sensors, der mit dem Fahrzeug verbunden ist, messen und einen aktualisierten Fahrzeugaufenthaltsort unter Verwendung des gemessenen relativen Objektaufenthaltsorts in Verbindung mit zuvor gespeicherten Objektaufenthaltsorten bestimmen. Der geschätzte Fahrzeugaufenthaltsort kann unter Verwendung eines Systems bestimmt werden, das sich von demjenigen unterscheidet, das mit dem Sensor verbunden ist, zum Beispiel einem GPS-System. Der Objektaufenthaltsort kann relativ zu einer Teilkarte gemessen werden, die dem Aufenthaltsort des Fahrzeugs entspricht.

Jedoch setzt der Stand der Technik die Infrastruktur voraus, um die Sensorvorrichtung anbinden zu können. Das Herstellen und Einrichten der Infrastruktur kann arbeits- und kostenintensiv sein, insbesondere in abgelegenen Gegenden, auf Teststrecken und/oder Werksgeländen. Ferner sind bekannte Sensorvorrichtungen an einem bestimmten Ort gebunden und daher nicht flexibel, beispielsweise nach Bedarf, örtlich einsetzbar.

Vor dem Hintergrund dieses Standes der Technik besteht die Aufgabe der vorliegenden Offenbarung darin, insbesondere eine verbesserte Sensorvorrichtung anzugeben, welche geeignet ist, den Stand der Technik zu bereichern. Eine konkrete Ausgestaltung der Offenbarung kann die Aufgabe lösen, eine effektiv und flexibel einsetzbare Sensorvorrichtung bereitzustellen und zur Umfeldüberwachung betreiben zu können.

Gelöst wird die Aufgabe durch die Merkmale des unabhängigen Anspruchs. Die nebengeordneten Ansprüche und Unteransprüche haben optionale Weiterbildungen der Offenbarung zum Inhalt. Danach wird die Aufgabe durch eine Sensorvorrichtung zum Überwachen eines Umfelds der Sensorvorrichtung gelöst. Die Sensorvorrichtung umfasst ein Gehäuse, einen oder mehrere Sensoren zum Erfassen von das Umfeld betreffenden Sensordaten, eine Kommunikationsschnittstelle zur drahtlosen Kommunikation von auf Sensordaten basierenden Sensorinformationen, und eine Steuerungsvorrichtung zur Steuerung der Sensorvorrichtung, wobei die Sensorvorrichtung eine Energiespeichervorrichtung zum Betreiben der Sensorvorrichtung aufweist, die Sensorvorrichtung an dem Gehäuse einen Montageabschnitt aufweist, und wobei der Montageabschnitt dazu eingerichtet ist, die Sensorvorrichtung bodenfest und reversibel anzuordnen.

Die Sensorvorrichtung dient als Basis für ein Betreiben der Sensoren zur Überwachung des Umfelds. Die Sensordaten ermöglichen ein Charakterisieren des Umfelds. Die Sensordaten sind durch die Sensorvorrichtung und/oder die Steuerungsvorrichtung zu Sensorinformationen verarbeitbar, die beispielsweise eine geringere Datenmange aufweisen als die Sensordaten und so geeigneter über die Kommunikationsschnittstelle übertragen werden können. Über die Kommunikationsschnittstelle können dann die das Umfeld betreffende Sensorinformationen drahtlos an einen externen Server und/oder unmittelbar an ein Kraftfahrzeug übermittelt werden.

Die Sensorvorrichtung weist die Energiespeichervorrichtung zum Betreiben der Sensorvorrichtung auf. Die Energiespeichervorrichtung ist dazu eingerichtet, in elektrische Energie unwandelbare Energie zu speichern und zum Betreiben der Sensorvorrichtung bereitstellen zu können. Damit kann die Sensorvorrichtung autark betrieben werden. Somit ist die Sensorvorrichtung hinsichtlich der Bereitstellung von elektrischem Strom unabhängig von einem Stromnetz. Die Sensorvorrichtung kann flexibel an verschiedenen Orten angeordnet werden, wobei eine Versorgung der Sensorvorrichtung mit elektrischem Strom durch ein Stromnetz entbehrlich ist.

Der Montageabschnitt an dem Gehäuse erlaubt ein bodenfestes und reversibles Anordnen der Sensorvorrichtung. Durch das bodenfeste, also geostationäre, Anordnen der Sensorvorrichtung kann die Sensorvorrichtung wohldefiniert positioniert werden, um eine präzise Auswertung und/oder Interpretation der Sensordaten zu ermöglichen. Dabei kann die Sensorvorrichtung derart angeordnet werden, dass Sensordaten zuverlässig erfasst werden können. Insbesondere ist durch die bodenfeste Anordnung eine mögliche Störung der Sensoren durch Bewegungen der Sensorvorrichtung reduziert. Das reversible Anordnen der Sensorvorrichtung ermöglicht ein zerstörungsfreies Anordnen und Entfernen der Sensorvorrichtung. Damit kann die Sensorvorrichtung effektiv und kostengünstig aufgebaut und wieder abgebaut werden. Insbesondere die Anordnung der Sensorvorrichtung an verschiedenen Orten ist damit einfach und effektiv möglich.

Die Sensorvorrichtung kann eine Ladeschnittstelle zum Laden der Energiespeichervorrichtung aufweisen. Dabei ist die Energiespeichervorrichtung eine wiederaufladbare Energiespeichervorrichtung. Die Ladeschnittstelle ist dazu eingerichtet, elektrischen Strom zum Laden der Energiespeichervorrichtung bereitzustellen, um die Energiespeichervorrichtung mit dem elektrischen Strom beaufschlagen zu können. Die Ladeschnittstelle kann das Laden über eine externe und/oder durch eine von der Sensorvorrichtung umfassten Stromquelle ermöglichen.

Die Sensorvorrichtung kann eine mit der Ladeschnittstelle verbundene Photovoltaikvorrichtung umfassen. Die Photovoltaikvorrichtung ist dazu eingerichtet, Licht in elektrische Energie umzuwandeln und über die Ladeschnittstelle zum Laden der Energiespeichervorrichtung bereitzustellen. Alternativ oder zusätzlich kann die Sensorvorrichtung eine mit der Ladeschnittstelle verbundene Windenergievorrichtung umfassen. Damit ist ein Laden der Energiespeichervorrichtung an dem Einsatzort der Sensorvorrichtung möglich. Die Windenergievorrichtung ist dazu eingerichtet, kinetische Energie eines auf die Windenergievorrichtung einfallenden Luftstroms in elektrische Energie umzuwandeln und über die Ladeschnittstelle zum Laden der Energiespeichervorrichtung bereitzustellen. Damit ist ein Laden der Energiespeichervorrichtung an dem Einsatzort der Sensorvorrichtung auch bei schlechten Lichtverhältnissen möglich. Die Sensorvorrichtung kann durch die Wiederaufladbarkeit durch die Photovoltaikvorrichtung und/oder die

Windenergievorrichtung autark betrieben werden. Die Kommunikationsschnittstelle kann zur Kommunikation mit einem externen Server eingerichtet sein. Über die Kommunikationsschnittstelle kann die Sensorvorrichtung Sensorinformationen an den externen Server übermitteln. Dazu kann die Kommunikationsschnittstelle dazu eingerichtet sein, über ein Mobilfunknetz und/oder über ein lokales Netzwerk mit dem externen Server Daten auszutauschen, zu senden und/oder zu empfangen. Damit ist ein externes, beispielsweise zentrales, Verarbeiten, Weiterverarbeiten und/oder Weiterleiten der Sensorinformationen möglich.

Die Sensorvorrichtung kann einen Positionssensor umfassen. Der Positionssensor ist dazu eingerichtet, eine Geoposition beziehungsweise Koordinaten der Sensorvorrichtung zu erfassen. Durch den Positionssensor ist ein automatisiertes Erfassen der Position der Sensorvorrichtung möglich. Die Geoposition ermöglicht eine Lokalisierung der erfassten Sensordaten und/oder der darauf basierenden Sensorinformationen in dem Umfeld der Sensorvorrichtung. Ein manuelles Erfassen der Position ist entbehrlich, was eine zuverlässigere Interpretation der Sensorinformationen möglich macht. Alternativ oder zusätzlich Sensorvorrichtung kann einen Kompass umfassen. Der Kompass ist dazu eingerichtet, eine Orientierung beziehungsweise Ausrichtung der Sensorvorrichtung zu erfassen. Durch den Kompass ist ein automatisiertes Erfassen der Orientierung der Sensorvorrichtung möglich. Die Orientierung ermöglicht eine genaue Lokalisierung der erfassten Sensordaten und/oder der darauf basierenden Sensorinformationen in dem Umfeld der Sensorvorrichtung. Ein manuelles Erfassen der Orientierung ist entbehrlich, was eine zuverlässigere Interpretation der Sensorinformationen möglich macht.

Das Gehäuse kann eine Wartungsöffnung zum Warten der Sensorvorrichtung aufweisen. Die Wartungsöffnung ist dazu eingerichtet, ein Warten und/oder Austausch einer oder mehrerer Komponenten der Sensorvorrichtung zu ermöglichen. Damit ist ein effektives Betreiben der Sensorvorrichtung möglich, um beispielsweise die Sensorvorrichtung aufzurüsten, zu kalibrieren, zu montieren, zu demontieren und/oder zu warten. Die Energiespeichervorrichtung kann durch die Wartungsöffnung austauschbar sein. Dabei ist die Energiespeichervorrichtung austauschbar. Beispielsweise kann die Energiespeichervorrichtung dafür eine durch einen Steckerkontakt ausgebildete Schnittstelle aufweisen, anhand der ein reversibles Verbinden der Energiespeichervorrichtung mit der Sensorvorrichtung, beispielsweise der Steuerungsvorrichtung, möglich ist. Damit kann auf eine Wiederaufladung an Ort der Sensorvorrichtung verzichtet werden.

Das oben Beschriebene lässt sich mit anderen Worten und auf eine konkrete Ausgestaltung bezogen, die als für die vorliegende Offenbarung nicht limitierend beschrieben wird, wie folgt zusammenfassen: Es kann für Anwendungen des autonomen Fahrens notwendig sein, Sensoren, beispielsweise Lidare, Kameras, etc. und Funktechnik, beispielsweise WLAN, 5G, etc., in Gebieten, ohne entsprechender Infrastruktur mit Spannung zu versorgen. Mit den Daten dieser Sensoren wird dann ein Umfeldmodell des überwachten Gebietes erstellt. Ähnliche System sind zur Überwachung von Baustellen mit Hilfe von Kameras bekannt. Dabei ist eine Basis mit Photovoltaik-Platten umhüllt, um die Energieversorgung sicher zu stellen. Diese Einheiten sind jedoch zu groß für den Anwendungsfall und mit knapp 800kg auch zu schwer. Die von uns angestrebte Sensorvorrichtung ist leicht, nur etwa 2 Meter hoch und kann von einer Person aufgebaut/abgebaut werden. Die Sensorvorrichtung bildet auch eine stabile Basis für die Lidare, die in Betrieb keine Schwingungen erfahren dürfen. Die Kernidee ist eine autarke Sensorstation, bei der Akku, Laderegler und Funkmodule, WLAN, 5G, LTE, und anderweitige Elektronik in einem großen Rohr mit einem Durchmesser von beispielsweise >200mm aus CFK, GFK und/oder Alu untergebracht werden. Dieses kann dann auf speziellen einbetonierten und/oder mit Bodenankern verschraubten Fundamenten einfach montiert werden. Durch eine große Öffnung ist ein Akkutausch oder eine Wartung einfach möglich. Es sind verschiedene Größen der Sensorvorrichtung vorstellbar, um verschieden viele Sensoren versorgen zu können. Die kleinste Einheit ist mit Wechselakku vorgesehen. In weiteren Größen können über einfache Befestigungen PV-Module montiert werden. Aufgrund der einfachen und schnellen Montage und der eingerichteten Fundamente wird ein schneller Wechsel der Standorte ermöglicht. Damit ist eine Überwachung von Werkstattbereichen, Zufahrtsstrecken und evtl. Teststrecken geplant. Um ein Messgelände flächendeckend mit Sensoren zu überwachen, ist ein immenser Aufwand an Infrastruktur, also Spannungsversorgung und Netzwerk, und eine große Anzahl verschiedener Sensoren, Kameras, Lidare, notwendig. Mit der Sensorvorrichtung können ein oder mehrere Bereiche überwacht werden und so für die Kommunikation zu Fahrzeugen (V2X) befähigt werden. Wenn nun andere Strecken benötigt werden, können die Sensorvorrichtungen einfach umpositioniert und der Bereich der drahtlosen Kommunikation verändert werden. Die Montage der Module ist universell und bietet damit weitere Einsatzzwecke für vernetzte Elektronik, insbesondere für die V2X Kommunikation. Als Erweiterung von V2I können in Umgebungen ohne Infrastruktur V2A (Vehicle to Anywhere) durch die Sensorvorrichtungen Funkmodule schnell autark aufgestellt werden.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Offenbarung wird ein Sensorsystem bereitgestellt. Das Sensorsystem umfasst die oben beschriebene Sensorvorrichtung und ein Fundament, wobei das Fundament zum bodenfesten und reversiblen anordnen der Sensorvorrichtung auf und/oder in dem Fundament eingerichtet ist. Durch die Fundamente können wohldefinierte Orte zur Anordnung der Sensorvorrichtungen geschaffen werden. Ferner können die Fundamente das Erfassen der Sensordaten verbessern, da durch die Fundamente die Ausrichtung bzw. Orientierung der Sensorvorrichtung festlegbar ist und mechanische Schwingungen und/oder Vibrationen der Sensorvorrichtung, die beispielsweise Einfluss auf das Erfassen der Sensordaten haben können, reduziert werden.

Das Fundament kann in einem Untergrund einbetoniert und/oder mit einem Bodenanker verschraubt sein. Damit ist ein besonders effektives und zuverlässiges Anordnen des Fundaments möglich, wobei insbesondere eine stabile mechanische Verbindung zwischen dem Fundament und einem Untergrund gegeben ist.

Das Fundament kann dazu eingerichtet sein, im montierten Zustand eine vorbestimmte Orientierung der Sensorvorrichtung bereitzustellen. Damit kann ein Kompass der Sensorvorrichtung entbehrlich sein. Die Orientierung ermöglicht eine genaue Lokalisierung der erfassten Sensordaten und/oder der darauf basierenden Sensorinformationen in dem Umfeld der Sensorvorrichtung. Ein manuelles Erfassen der Orientierung ist entbehrlich, was eine zuverlässigere Interpretation der Sensorinformationen möglich macht. Gemäß einem weiteren Aspekt der Offenbarung wird ein Umfeldüberwachungssystem bereitgestellt. Das Umfeldüberwachungssystem umfasst das oben beschriebene Sensorsystem, einen externen Server mit einem Kommunikationsmodul, wobei der Server mit dem Sensorsystem über die Kommunikationsschnittstelle und das Kommunikationsmodul zur Datenübertragung kabellos verbindbar ist. Damit kann das Sensorvorrichtungsystem die erfassten Sensordaten zu Sensorinformationen verarbeiten und/oder als Sensorinformationen an den externen Server übermitteln. Der externe Server kann eine weitere Verarbeitung der empfangenen Sensorinformationen durchführen, um die Sensorinformationen auszuwerten, und so das Umfeld der Sensorvorrichtung zu charakterisieren. Damit kann der externe Server eine zentrale Funktion für das Umfeldüberwachungssystem spielen, insbesondere beim Empfangen und Verarbeiten von von verschiedenen Sensorsystemen übermittelten Sensorinformationen.

Der Server kann dazu eingerichtet sein, das Umfeld betreffende Umfeldinformationen an ein Kraftfahrzeug kabellos zu übermitteln. Dabei können die empfangenen Sensorinformationen ausgewertet werden, um die Umfeldinformationen zu erstellen. Die Umfeldinformationen können beispielsweise unabhängig von dem Format der erfassten Sensordaten und/oder der Art des Erfassens der Sensordaten das Umfeld charakterisieren. Beispielsweise können die Umfeldinformationen angeben, ob ein Fußgänger, ein Tier, ein Hindernis und/oder eine Gefahr in dem Umfeld vorliegt. Die Umfeldinformationen können an das Kraftfahrzeug übermittelt werden, um eine Warnung auszugeben und/oder eine automatisierte Fahrfunktion durchzuführen.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Offenbarung wird ein Verfahren zum Betreiben des oben beschriebenen Umfeldüberwachungssystem bereitgestellt. Das Verfahren weist auf: Übermitteln von Sensorinformationen von dem Sensorsystem zu dem externen Server; Auswerten der Sensorinformation zum Ermitteln der Umfeldinformationen durch den externen Server; und Übermitteln der Umfeldinformationen von dem Server zu einem Kraftfahrzeug. Damit ist eine effektive Überwachung des Umfelds möglich, wobei Ergebnisse der Überwachung des Umfelds an das Kraftfahrzeug als Umfeldinformationen übermittelt werden. Das oben mit Bezug zu der Sensorvorrichtung, dem Sensorsystem und zu dem Umfeldüberwachungssystem Beschriebene gilt analog auch für das Verfahren und umgekehrt.

Ferner wird ein Computerprogramm, umfassend Befehle, die bei der Ausführung des Programms durch einen Computer diesen veranlassen, das oben beschriebene Verfahren zumindest teilweise aus- bzw. durchzuführen, bereitgestellt.

Ein Programmcode des Computerprogramms kann in einem beliebigen Code vorliegen, insbesondere in einem Code, der für Steuerungsvorrichtung der Sensorvorrichtung und/oder den externen Server geeignet ist.

Das oben mit Bezug zu der Sensorvorrichtung, dem Sensorsystem, dem Umfeldüberwachungssystem und zu dem Verfahren Beschriebene gilt analog auch für das Computerprogramm und umgekehrt.

Ferner wird ein computerlesbares Medium, insbesondere ein computerlesbares Speichermedium, bereitgestellt. Das computerlesbare Medium umfasst Befehle, die bei der Ausführung des Programms durch einen Computer diesen veranlassen, das oben beschriebene Verfahren zumindest teilweise auszuführen.

Das heißt, es kann ein computerlesbares Medium bereitgestellt werden, das ein oben definiertes Computerprogramm umfasst. Bei dem computerlesbaren Medium kann es sich um ein beliebiges digitales Datenspeichergerät handeln, wie zum Beispiel einen USB-Stick, eine Festplatte, eine CD-ROM, eine SD-Karte oder eine SSD-Karte. Das Computerprogramm muss nicht zwingend auf einem solchen computerlesbarem Speichermedium gespeichert sein, sondern kann auch über das Internet oder anderweitig extern bezogen werden.

Das oben mit Bezug zu der Sensorvorrichtung, dem Sensorsystem, dem Umfeldüberwachungssystem, dem Verfahren und dem Computerprogramm Beschriebene gilt analog auch für das computerlesbare Medium und umgekehrt. Nachfolgend wird eine Ausführungsform mit Bezug zu Figuren 1 und 2 beschrieben.

Fig. 1 zeigt schematisch eine Sensorvorrichtung, ein Sensorsystem, ein Umfeldüberwachungssystem je gemäß einem Aspekt der Offenbarung und ein Kraftfahrzeug;

Fig. 2 zeigt schematisch einen Ablauf eines Verfahrens gemäß einem Aspekt der Offenbarung.

Figur 1 zeigt schematisch eine Sensorvorrichtung 10, ein Sensorsystem 100, 100‘, ein Umfeldüberwachungssystem 150 je gemäß einem Aspekt der Offenbarung und ein Kraftfahrzeug 160.

Dabei umfasst das Umfeldüberwachungssystem 150 zwei Sensorsysteme 100, 100’ und einen externen Server 80 mit einem Kommunikationsmodul 81. Dabei ist eines der Sensorsysteme 100 detailliert illustriert. Das andere der Sensorsysteme 100' kann gleichartig wie das detailliert illustrierte Sensorsystem 100 ausgebildet sein und ist nur der Einfachheit halber weniger detailliert illustriert. In einer anderen Ausführungsform kann das Umfeldüberwachungssystem 150 ein oder mehr als zwei Sensorsystem 100, 100' aufweisen. Im Folgenden wird das detailliert illustrierte Sensorsystem 100 beschrieben.

Das Sensorsystem 100 gemäß Figur 1 umfasst eine Sensorvorrichtung 10. Die Sensorvorrichtung 10 und damit das Sensorsystem 100 ist in einem Umfeld 50 der Sensorvorrichtung beziehungsweise des Sensorsystems 100 angeordnet, um das Umfelds 50 zu überwachen. In dem Umfeld 50 befindet sich beispielsweise eine Straße (nicht gezeigt). Das Kraftfahrzeug 160 ist in dem Umfeld 50 angeordnet, beispielsweise auf der Straße. Durch die Anordnung mehrerer Sensorsystem 100, 100' lässt sich das Umfeld 50 des Kraftfahrzeugs 160 umfassend überwachen. Dafür kann das Umfeldüberwachungssystem 150 beispielsweise das mit Bezug zu Figur 2 beschriebene Verfahren 200 durchführen.

Wie in Figur 1 gezeigt weist die Sensorvorrichtung 10 mehrere Sensoren 12a, 12b, 12c zum Erfassen von das Umfeld 50 betreffenden Sensordaten 13 auf. Beispielsweise weist die Sensorvorrichtung 10 als Sensoren 12a, 12b, 12c einen LIDAR-Sensor 12a, eine Kameravorrichtung 12b, und einen Radar-Sensor 12c auf. Jeder der Sensoren 12a, 12b, 12c ist dazu eingerichtet, Sensordaten 13 zu erfassen, die Informationen über das Umfeld 50 aufweisen. Dabei kann jeder der Sensoren 12a, 12b, 12c dazu eingerichtet sein, Sensordaten 13 zu erfassen, die einen bestimmten Ausschnitt des Umfelds 50 charakterisieren.

Beispielsweise kann der LIDAR-Sensor 12a dazu eingerichtet sein, Sensordaten 13 zu erfassen, die das Umfeld 50 in einem Abstand von bis zu 300 m von der Sensorvorrichtung 10 und in einem vorbestimmten Winkel charakterisieren. Dabei kann der LIDAR-Sensor 12a das Umfeld 50 vollumfänglich, d. h. in einem Winkel von 360° erfassen. Der LIDAR-Sensor 12a ist dazu eingerichtet, eine Laufzeitmessung eine von dem LIDAR-Sensor 12a ausgesendeten Lichtstrahls durchzuführen, der in dem Umfeld 50 reflektiert wird und dessen Reflektion von dem LIDAR-Sensor 12a erfassbar ist. Damit kann der LIDAR-Sensor 12a Abstands- beziehungsweise Tiefeninformationen erfassen.

Die Kameravorrichtung 12b ist dazu eingerichtet, in einem bestimmten Erfassungsfeld Bilddaten zu erfassen, die die Umgebung 50 betreffen. Die Kameravorrichtung 12b kann beispielsweise Pixelgrafiken erfassen, die Farbinformationen und/oder schwarz-weiß-lnformationen umfassen. Dazu kann die Kameravorrichtung 12b beispielsweise einen CCD-Sensor umfassen.

Beispielsweise kann der Radar-Sensor 12c dazu eingerichtet sein, Sensordaten 13 zu erfassen, die das Umfeld 50 in einem Abstand von bis zu 100 m von der Sensorvorrichtung 10 und in einem vorbestimmten Winkel charakterisieren.

Die Sensoren 12a, 12b, 12c sind mit einer von der Sensorvorrichtung 10 umfassten Steuerungsvorrichtung 20 verbunden. Die Steuerungsvorrichtung 20 ist zum Steuern der Sensorvorrichtung 10 eingerichtet. Dazu weist die Steuerungsvorrichtung 20 einen nichtgezeigten Prozessor zur Datenverarbeitung und einen nichtgezeigten Speicher zum Speichern von Daten auf. Beispielsweise kann die Steuerungsvorrichtung 10 die Sensordaten 13 weiterverarbeiten, um beispielsweise durch maschinelles Lernen gestützt Objekte in den Sensordaten 13 zu erkennen und/oder zu klassifizieren. Anhand der Sensordaten 13 ermittelt die Steuerungsvorrichtung 10 Sensorinformationen 101 , die beispielsweise eine geringe Datenmenge aufweisen als die Sensordaten 13. Die Sensorinformationen 101 umfassen beispielsweise Informationen, die Objekte in dem Umfeld 50 betreffen und sind aufgrund ihrer Datenmenge effizient übermittelbar.

Die Sensorvorrichtung 10 weist ein Gehäuse 11 auf. Das Gehäuse 11 weist einen zylindrischen Abschnitt auf (nicht gezeigt). Das Gehäuse 11 weist einen Durchmesser von mehr als 200 mm auf, um die Komponenten der Sensorvorrichtung 11 aufnehmen zu können. Damit das Gehäuse 11 und die Sensorvorrichtung 11 für einen flexiblen Einsatz an verschiedenen Orten besonders geeignet ist, ist das Gehäuse 11 aus einem Leichtbaumaterial gefertigt. Dazu weist das Gehäuse beispielsweise Aluminium, carbonfaserverstärkter Kunststoff (CfK) und/oder glasfaserverstärkter Kunststoff (GfK) auf. Damit das Gehäuse 11 und somit die Sensorvorrichtung 10 von beispielsweise nur einer Person aufgebaut und/oder abgebaut werden kann und gleichzeitig eine effektive Anordnung der Sensoren 12a, 12b, 12c auf einer vorteilhaften Höhe zur Erfassung der Sensordaten 13 ermöglicht, weist das Gehäuse 11 eine Höhe von etwa 2 m auf.

Das Gehäuse 11 weist eine durch eine gestrichene Linie schematisch angedeutete Wartungsöffnung 14 zum Warten der Sensorvorrichtung 10 auf. Die Wartungsöffnung 14 ist in einer Mantelfläche (nicht indiziert) des Gehäuses 11 angeordnet. In einer anderen Ausführungsform kann die Wartungsöffnung 14 alternativ oder zusätzlich in einer Stirnfläche des Gehäuses 11 angeordnet sein. Die Wartungsöffnung 14 ist beispielsweise durch einen Deckel (nicht gezeigt) verschließbar. Die Wartungsöffnung 14 kann eine Abmessung von 10 cm bis 30 cm aufweisen.

Die Sensorvorrichtung 10 weist eine Energiespeichervorrichtung 25 zum Betreiben der Sensorvorrichtung 10 auf. Die Energiespeichervorrichtung 25 speichert in elektrische Energie unwandelbare Energie und stellt die Energie zum Betreiben der Sensorvorrichtung 10 bereit. Beispielsweise umfasst die Energiespeichervorrichtung 25 eine Lithiumionen-Sekundärbatterie, die vergleichsweise leicht ist und eine vergleichsweise hohe Kapazität bereitstellt. In einer Ausführungsform ist die Energiespeichervorrichtung 25 durch die Wartungsöffnung 14 austauschbar. Dazu kann die Energiespeichervorrichtung 25 beispielsweise durch eine nichtgezeigte Steckverbindung von den übrigen Komponenten der Sensorvorrichtung 10 gelöst werden und durch eine andere Energiespeichervorrichtung 25 ersetzt werden.

Alternativ oder zusätzlich ist die Energiespeichervorrichtung 25 optional wiederaufladbar. Dafür weist die Sensorvorrichtung 10 eine Ladeschnittstelle 26 zum Laden der Energiespeichervorrichtung 25 auf. Die Sensorvorrichtung 10 umfasst eine mit der Ladeschnittstelle 26 verbundene Photovoltaikvorrichtung 27, um einen Teil von auf die Photovoltaikvorrichtung 27 einfallende Sonnenstrahlung in elektrische Energie umzuwandeln. Dafür kann die Photovoltaikvorrichtung 27 außerhalb des Gehäuses 14, in einer für die Photovoltaikvorrichtung 27 vorbestimmten Aussparung (nicht gezeigt) des Gehäuses 14 und/oder an einem außerhalb des Gehäuses 14 angeordneten Gestells (nicht gezeigt) angeordnet werden. Die Photovoltaikvorrichtung 27 ist auf einer oberen Stirnseite des Gehäuses 14 angeordnet. Zusätzlich oder alternativ ist die Photovoltaikvorrichtung 27 an einer Mantelseite des Gehäuses 14 angeordnet (nicht gezeigt). Die Sensorvorrichtung 10 umfasst eine mit der Ladeschnittstelle 26 verbundene Windenergievorrichtung 28, um einen auf die Windenergievorrichtung 28 einfallenden Luftstrom in elektrische Energie umzuwandeln. Dafür ist die Windenergievorrichtung 28 teilweise außerhalb des Gehäuses 14 angeordnet.

Die Sensorvorrichtung 10 weist einen an dem Gehäuse 11 angeordneten und/oder durch das Gehäuse 11 ausgebildeten Montageabschnitt 30 auf, wobei der Montageabschnitt 30 dazu eingerichtet ist, die Sensorvorrichtung 10 bodenfest und reversibel anzuordnen. Der Montageabschnitt 30 ist dazu eingerichtet, dass die Sensorvorrichtung auf einem externen Fundament 55 angeordnet werden kann. Der Montageabschnitt 30 ist beispielsweise mit dem Fundament 55 durch eine Bajonett- und/oder Schraubverbindung (nicht gezeigt) verbindbar. Der Montageabschnitt 30 kann beispielsweise ein Schloss (nicht gezeigt) zum Sichern der Sensorvorrichtung 10 umfassen. Das Sensorsystem 100 umfasst das Fundament 55. Das Fundament 55 ist zum bodenfesten und reversiblen auf Anordnen der Sensorvorrichtung 10 auf und/oder in dem Fundament 55 eingerichtet. Das Fundament 55 ist in einem Untergrund 56 einbetoniert und mit einem Bodenanker 57 verschraubt. Das Fundament 55 ist dazu eingerichtet, im montierten Zustand eine vorbestimmte Orientierung der Sensorvorrichtung 10 bereitzustellen. Dazu weist das Fundament 55 eine ausgezeichnete Orientierung aus. Beispielsweise weist das Fundament 55 eine derart ausgerichtete Bajonett- und/oder Schraubverbindung auf, dass die montierte Sensorvorrichtung 10 eine ausgezeichnete Orientierung aufweist. Damit können das Laden der Energiespeichervorrichtung 25 durch die Photovoltaikvorrichtung 27 und die Interpretation der Sensorinformationen 101 verbessert werden.

Die Sensorvorrichtung 10 weist eine Kommunikationsschnittstelle 15 zur drahtlosen Kommunikation von auf Sensordaten 13 basierenden Sensorinformationen 101 auf. Die Kommunikationsschnittstelle 15 ist dazu eingerichtet, über ein Mobilfunknetz, beispielsweise über 4G (LTE) und/oder 5G, drahtlos zu kommunizieren. Alternativ oder zusätzlich ist die Kommunikationsschnittstelle 15 zur Kommunikation über ein drahtloses lokales Netzwerk, beispielsweise über ein WLAN-Protokoll beziehungsweise über eine WiFi-Schnittstelle, eingerichtet. Damit kann die Kommunikationsschnittstelle 15 zur Verkehrsvernetzung eingerichtet sein, insbesondere über Vehicle-to-everything (V2X). Die Kommunikationsschnittstelle 15 ist insbesondere zur Kommunikation mit einem externen Server 80 eingerichtet.

Der externe Server 80 ist mit mehreren Sensorsystemen 100, 100' verbunden. Der Server 80 ist mit dem Sensorsystem 100, 100’ über die Kommunikationsschnittstelle 15 und das Kommunikationsmodul 81 zur Datenübertragung kabellos verbunden. Das Kommunikationsmodul 81 ist dazu eingerichtet, über ein Mobilfunknetz, beispielsweise über 4G (LTE) und/oder 5G, drahtlos zu kommunizieren. Alternativ oder zusätzlich ist das Kommunikationsmodul 81 zur Kommunikation über ein drahtloses lokales Netzwerk, beispielsweise über ein WLAN-Protokoll beziehungsweise über eine WiFi-Schnittstelle, eingerichtet.

Die Sensorsysteme 100, 100' übermitteln jeweils das jeweilige Umfeld der Sensorsysteme 100, 100' betreffende Sensorinformationen 101 an den Server 80. Der Server 80 weist einen nichtgezeigten Prozessor zur Datenverarbeitung und einen nichtgezeigten Speicher zum Speichern von Daten auf. Damit kann der Server 80 die empfangenen Sensorinformationen 101 weiterverarbeiten. Beispielsweise kann der Server 80 die von verschiedenen Sensorsystemen 100, 100' empfangenen Sensorinformationen 101 fusionieren, um das Umfeld 50 umfassend zu charakterisieren. Damit kann das effektiv charakterisierbare Umfeld 50 beliebig vergrößert werden und ist nicht auf einen Erfassungsbereich eines einzelnen der Sensorsysteme 100, 100' beschränkt. Der Server 80 ermittelt aus den Sensorinformationen 101 das Umfeld 50 betreffende Umfeldinformationen 51 , beispielsweise betreffend Objekte, Hindernisse und/oder Gefahren in einer Umgebung und/oder auf einer Route des Kraftfahrzeugs 160.

Über das Kommunikationsmodul 81 ist der Server 80 dazu eingerichtet, die Umfeldinformationen 51 an das Kraftfahrzeug 160 kabellos zu übermitteln. Das Kraftfahrzeug 160 ist dazu eingerichtet, die Umfeldinformationen 51 zu empfangen und optional weiterzuverarbeiten, eine die Umfeldinformationen 51 betreffende Meldung auszugeben und/oder eine autonome Fahrfunktion durchzuführen.

Die Sensorvorrichtung 10 umfasst einen Positionssensor 29 und einen Kompass 29a. Der Positionssensor 29 ist ein GPS-Sensor. Der Positionssensor 29 erfasst eine die Positionierung der Sensorvorrichtung 10 betreffende Information und leitet diese zur Auswertung der Sensordaten 13 an die Steuerungsvorrichtung und/oder zur Auswertung der Sensorinformationen 101 zusammen mit den Sensorinformationen 101 über die Kommunikationsschnittstelle 15 an den Server 80. Der Kompass 29a erfasst eine die Orientierung der Sensorvorrichtung 10 betreffende Information und leitet diese zur Auswertung der Sensordaten 13 an die Steuerungsvorrichtung und/oder zur Auswertung der Sensorinformationen 101 zusammen mit den Sensorinformationen 101 über die Kommunikationsschnittstelle 15 an den Server 80.

Figur 2 zeigt schematisch einen Ablauf eines Verfahrens 200 gemäß einem Aspekt der Offenbarung. Das Verfahren 200 ist ein Verfahren 200 zum Betreiben eines Umfeldüberwachungssystem 150. Das Umfeldüberwachungssystem 150 ist mit Bezug zu Figur 1 beschrieben. Bei der Beschreibung des Verfahrens 200 gemäß Figur 2 wird auf Figur 1 sowie deren Beschreibung Bezug genommen. Gemäß dem in Figur 2 gezeigten Verfahren 200 erfolgt ein Übermitteln 210 von Sensorinformationen 101 von dem Sensorsystem 100, 100’ zu dem externen Server 80. Dabei können verschiedene beziehungsweise voneinander beabstandet angeordnete Sensorsystem 100, 100’ das Umfeld 50 betreffende Sensordaten 13 erfassen und dementsprechende Sensorinformationen 101 erstellen und das den Server 80 übermitteln. Die jeweiligen Sensorinformationen 101 betreffen das Umfeld 50 des jeweiligen Sensorsystems 100, 100’. Die Sensorsystem 100, 100' können Zusammenhänge, d.h. überlappende, oder disjunktive Erfassungsbereiche aufweisen, in denen die Sensordaten 13 erfasst werden können.

Es erfolgt ein Auswerten 220 der Sensorinformation 101 zum Ermitteln der Umfeldinformationen 51 durch den externen Server 80. Die Sensorinformationen 101 werden serverseitig ausgewertet und/oder weiterverarbeitet. Insbesondere können von verschiedenen Sensorsystemen 100, 100' empfangene Sensorinformationen 101 fusioniert werden, um das Umfeld 50 umfassend zu charakterisieren.

Es erfolgt ein Übermitteln 230 der Umfeldinformationen 51 von dem Server 80 zu einem Kraftfahrzeug 160. Das Übermitteln 230 erfolgt beispielsweise periodisch in einem vorbestimmten zeitlichen Abstand und/oder ist durch eine Position des Kraftfahrzeugs 160 getriggert. Beispielsweise kann das Übermitteln 230 erfolgen, wenn sich das Kraftfahrzeug 160 dem Umfeld 50 und insbesondere dem Erfassungsbereich eines der Sensorsysteme 100, 100' nähert.

Bezugszeichenliste

10 Sensorvorrichtung

11 Gehäuse

12a Sensor

12b Sensor

12c Sensor

13 Sensordaten

14 Wartungsöffnung

15 Kommunikationsschnittstelle

20 Steuerungsvorrichtung

25 Energiespeichervorrichtung

26 Ladeschnittstelle

27 Photovoltaikvorrichtung

28 Windenergievorrichtung

29 Positionssensor

29a Kompass

30 Montageabschnitt

50 Umfeld

51 Umfeldinformationen

55 Fundament

56 Untergrund

57 Bodenanker

80 Server

81 Kommunikationsmodul

100 Sensorsystem

100' Sensorsystem

101 Sensorinformation

150 Umfeldüberwachungssystem

160 Kraftfahrzeug