DE102021202151A1 - Method for infrastructure-supported control of a motor vehicle - Google Patents

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DE102021202151A1
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motor vehicle
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Hans-Leo Ross
Lucas Heil
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum infrastrukturgestützten Steuern eines Kraftfahrzeugs, umfassend die folgenden Schritte:Empfangen von Umfeldsignalen, welche ein Umfeld des Kraftfahrzeugs repräsentieren,Empfangen von Kraftfahrzeugdatensignalen, welche kraftfahrzeugintern ermittelte Kraftfahrzeugdaten des Kraftfahrzeugs repräsentieren,Ermitteln eines realen Zustands des Kraftfahrzeugs basierend auf den Umfeldsignalen und den Kraftfahrzeugdatensignalen,Simulieren des Kraftfahrzeugs basierend auf den Umfeldsignalen und einem Kraftfahrzeugmodell des Kraftfahrzeugs, um einen simulierten Zustand des Kraftfahrzeugs zu ermitteln,Vergleichen des realen Zustands mit dem simulierten Zustand,Ermitteln zumindest eines Steuerbefehls zum infrastrukturgestützten Steuern des Kraftfahrzeugs basierend auf einem Ergebnis des Vergleichens des realen Zustands mit dem simulierten ZustandAusgeben von Steuerbefehlssignalen, welche den zumindest einen ermittelten Steuerbefehl repräsentieren.Funktionen, die in einer niedrigen automatisierungsebene getestet und validiert werden, können dann auch für höhere Automatisierungsgrade freigeschaltet werden.Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung, ein Computerprogramm und ein maschinenlesbares Speichermedium.The invention relates to a method for infrastructure-supported control of a motor vehicle, comprising the following steps: receiving signals from the surroundings, which represent the surroundings of the motor vehicle, receiving motor vehicle data signals, which represent motor vehicle data of the motor vehicle determined inside the vehicle, determining a real state of the motor vehicle based on the signals from the surroundings and the motor vehicle data signals,simulating the motor vehicle based on the environment signals and a motor vehicle model of the motor vehicle in order to determine a simulated state of the motor vehicle,comparing the real state with the simulated state,determining at least one control command for infrastructure-supported control of the motor vehicle based on a result of comparing the real state with the simulated state, outputting control command signals which represent the at least one determined control command.Functions, d Those that are tested and validated at a low level of automation can then also be enabled for higher degrees of automation. The invention relates to a device, a computer program and a machine-readable storage medium.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum infrastrukturgestützten Steuern eines Kraftfahrzeugs, eine Vorrichtung, ein Computerprogramm und ein maschinenlesbares Speichermedium.The invention relates to a method for infrastructure-supported control of a motor vehicle, a device, a computer program and a machine-readable storage medium.

Stand der TechnikState of the art

Die Patentschrift DE 10 2013 206 746 B4 offenbart ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Modifizieren der Konfiguration eines Fahrerassistenzsystems eines Kraftfahrzeugs.The patent specification DE 10 2013 206 746 B4 discloses a method and a device for modifying the configuration of a driver assistance system of a motor vehicle.

Die Offenlegungsschrift EP 3 438 901 B1 offenbart ein Testfahrtszenario-Datenbanksystem für realitätsnahe virtuelle Testfahrtszenarien.The disclosure document EP 3 438 901 B1 discloses a test drive scenario database system for realistic virtual test drive scenarios.

Die Patentschrift US 9,507,346 B1 offenbart ein Fernsteuerungssystem für Kraftfahrzeuge.The patent specification US 9,507,346 B1 discloses a remote control system for automobiles.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of Invention

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe ist darin zu sehen, ein Konzept zum effizienten infrastrukturgestützten Steuern eines Kraftfahrzeugs bereitzustellen.The object on which the invention is based is to be seen as providing a concept for the efficient, infrastructure-supported control of a motor vehicle.

Diese Aufgabe wird mittels des jeweiligen Gegenstands der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand von jeweils abhängigen Unteransprüchen.This object is solved by means of the respective subject matter of the independent claims. Advantageous configurations of the invention are the subject matter of the dependent subclaims.

Nach einem ersten Aspekt wird ein Verfahren zum infrastrukturgestützten Steuern eines Kraftfahrzeugs bereitgestellt, umfassend die folgenden Schritte: Empfangen von Umfeldsignalen, welche ein Umfeld des Kraftfahrzeugs repräsentieren,
Empfangen von Kraftfahrzeugdatensignalen, welche kraftfahrzeugintern ermittelte Kraftfahrzeugdaten des Kraftfahrzeugs repräsentieren,
Ermitteln eines realen Zustands des Kraftfahrzeugs basierend auf den Umfeldsignalen und den Kraftfahrzeugdatensignalen,
Simulieren des Kraftfahrzeugs basierend auf den Umfeldsignalen und einem Kraftfahrzeugmodell des Kraftfahrzeugs, um einen simulierten Zustand des Kraftfahrzeugs zu ermitteln,
Vergleichen des realen Zustands mit dem simulierten Zustand,
Ermitteln zumindest eines Steuerbefehls zum infrastrukturgestützten Steuern des Kraftfahrzeugs basierend auf einem Ergebnis des Vergleichens des realen Zustands mit dem simulierten Zustand
Ausgeben von Steuerbefehlssignalen, welche den zumindest einen ermittelten Steuerbefehl repräsentieren.According to a first aspect, a method for infrastructure-supported control of a motor vehicle is provided, comprising the following steps: receiving signals from the surroundings, which represent the surroundings of the motor vehicle,
Receiving motor vehicle data signals, which represent motor vehicle data of the motor vehicle determined inside the motor vehicle,
Determining a real state of the motor vehicle based on the environment signals and the motor vehicle data signals,
Simulating the motor vehicle based on the environment signals and a motor vehicle model of the motor vehicle in order to determine a simulated state of the motor vehicle,
comparing the real state with the simulated state,
Determining at least one control command for infrastructure-supported control of the motor vehicle based on a result of comparing the real state with the simulated state
Outputting control command signals which represent the at least one determined control command.

Nach einem zweiten Aspekt wird eine Vorrichtung, insbesondere eine RSU, bereitgestellt, die eingerichtet ist, alle Schritte des Verfahrens nach dem ersten Aspekt auszuführen.According to a second aspect, a device, in particular an RSU, is provided which is set up to carry out all the steps of the method according to the first aspect.

Nach einem dritten Aspekt wird ein Computerprogramm bereitgestellt, welches Befehle umfasst, die bei Ausführung des Computerprogramms durch einen Computer, beispielsweise durch die Vorrichtung nach dem zweiten Aspekt, diesen veranlassen, ein Verfahren gemäß dem ersten Aspekt auszuführen.According to a third aspect, a computer program is provided which comprises instructions which, when the computer program is executed by a computer, for example by the device according to the second aspect, cause it to carry out a method according to the first aspect.

Nach einem vierten Aspekt wird ein maschinenlesbares Speichermedium bereitgestellt, auf dem das Computerprogramm nach dem dritten Aspekt gespeichert ist.According to a fourth aspect, there is provided a machine-readable storage medium on which the computer program according to the third aspect is stored.

Die Erfindung basiert auf der Erkenntnis und schließt diese mit ein, dass die obige Aufgabe dadurch gelöst wird, dass ein Kraftfahrzeugmodell des Kraftfahrzeugs verwendet wird, um das Kraftfahrzeug zu simulieren, sodass ein simulierter Zustand des Kraftfahrzeugs ermittelt wird. Das Kraftfahrzeugmodell abstrahiert das Kraftfahrzeug und abstrahiert zum Beispiel einen oder mehrere Umfeldsensoren umfassende Umfeldsensorik des Kraftfahrzeugs und/oder abstrahiert zum Beispiel ein Antriebssystem und/oder ein Lenkungssystem und/oder ein Bremssystems des Kraftfahrzeugs. Das Kraftfahrzeugmodell wird zum Beispiel durch kraftfahrzeugspezifische Parameter (siehe Erläuterungen weiter unten), insbesondere Sicherheitsparameter und/oder Grenzparameter, beschrieben, welche zum Beispiel im Rahmen einer Kraftfahrzeugzulassung geprüft und von einer zuständigen Behörde, zum Beispiel in Deutschland das Kraftfahrzeugbundesamt, freigegeben wurden. Solche Sicherheitsparameter ergeben sich zum Beispiel aus Zulassungsrichtlinien der zuständigen Behörde.The invention is based on and includes the finding that the above object is achieved in that a motor vehicle model of the motor vehicle is used to simulate the motor vehicle, so that a simulated state of the motor vehicle is determined. The motor vehicle model abstracts the motor vehicle and abstracts, for example, one or more surroundings sensors of the motor vehicle and/or abstracts, for example, a drive system and/or a steering system and/or a brake system of the motor vehicle. The motor vehicle model is described, for example, by motor vehicle-specific parameters (see explanations below), in particular safety parameters and/or limit parameters, which have been checked, for example, as part of a motor vehicle registration and approved by a competent authority, for example the Federal Motor Vehicle Office in Germany. Such safety parameters result, for example, from the approval guidelines of the competent authority.

Dadurch, dass das Kraftfahrzeug zudem noch basierend auf den Umfeldsignalen simuliert wird, wird also das Kraftfahrzeug in der konkret vorliegenden Verkehrssituation simuliert.Because the motor vehicle is also simulated based on the environmental signals, the motor vehicle is therefore simulated in the traffic situation that is actually present.

Der simulierte Zustand wird mit dem realen Zustand des Kraftfahrzeugs verglichen, um einen oder mehrere Unterschiede zu detektieren. Bei Detektion eines Unterschieds wird davon ausgegangen, dass sich das reale Kraftfahrzeug nicht so verhält wie in der Simulation. Es wird zum Beispiel davon ausgegangen, dass ein detektierter Unterschied ein Hinweis darauf sein kann, dass das Kraftfahrzeug, insbesondere eine oder mehrere Komponenten des Kraftfahrzeugs, zum Beispiel die Umfeldsensorik und/oder das Antriebssystem und/oder das Lenkungssystem und/oder das Bremssystems, einen Fehler aufweist. Zum Beispiel wird davon ausgegangen, dass ein detektierter Unterschied ein Hinweis darauf sein kann, dass das Kraftfahrzeug mit den momentan vorliegendem Umfeld nicht so zurechtkommt, wie es eigentlich basierend auf dem Kraftfahrzeugmodell zurechtkommen müsste.The simulated condition is compared to the real condition of the motor vehicle to detect one or more differences. If a difference is detected, it is assumed that the real motor vehicle does not behave as in the simulation. It is assumed, for example, that a detected difference can be an indication that the motor vehicle, in particular one or more components of the motor vehicle, for example the environment sensors and / or the drive system and / or the steering system and / or the braking system, a has errors. For example will assumed that a detected difference can be an indication that the motor vehicle is not coping with the currently existing environment as it should actually be able to cope based on the motor vehicle model.

Basierend auf diesem Wissen können so in effizienter Weise ein oder mehrere Steuerbefehle zum infrastrukturgestützten Steuern des Kraftfahrzeugs ermittelt werden, um das Kraftfahrzeug effizient infrastrukturgestützt zu steuern und somit zu assistieren bzw. zu unterstützen.Based on this knowledge, one or more control commands for infrastructure-supported control of the motor vehicle can thus be determined in an efficient manner in order to efficiently control the motor vehicle with infrastructure-support and thus provide assistance or support.

Somit wird der technische Vorteil bewirkt, dass ein Konzept zum effizienten infrastrukturgestützten Steuern eines Kraftfahrzeugs bereitgestellt ist.This brings about the technical advantage that a concept for the efficient, infrastructure-supported control of a motor vehicle is provided.

Die in dieser Beschreibung verwendete Formulierung „in einer Ausführungsform der Vorrichtung nach dem ersten Aspekt“ umfasst die Formulierung „in einer Ausführungsform der Vorrichtung nach dem ersten Aspekt, wobei die Ausführungsform zum Beispiel die jeweiligen Merkmale von zumindest einer der in der Beschreibung beschriebenen Ausführungsformen umfasst“. Das heißt also, dass die jeweiligen Merkmale der in der Beschreibung beschriebenen Ausführungsformen zum Beispiel in beliebiger Kombination stehen können.The phrase "in an embodiment of the device according to the first aspect" used in this description includes the phrase "in an embodiment of the device according to the first aspect, the embodiment comprising, for example, the respective features of at least one of the embodiments described in the specification". . This means that the respective features of the embodiments described in the description can be in any combination, for example.

Diese Merkmale können sich in unterschiedlichen kraftfahrzeugspezifischen Parametern der verschiedenen Funktionen des Kraftfahrzeugs und dessen Automatisierungsfunktionen ausprägen.These features can manifest themselves in different motor vehicle-specific parameters of the various functions of the motor vehicle and its automation functions.

So gibt es Parameter bzgl. der Nominalfunktion des Kraftfahrzeugs , wie die Lenkung. Diese müssen kontinuierlich überwacht und kontrolliert werden, weil das Kraftfahrzeug nur in einem bestimmten Parameterraum betrieben werden kann.There are parameters relating to the nominal function of the motor vehicle, such as the steering. These must be continuously monitored and controlled because the motor vehicle can only be operated within a specific parameter range.

Dabei gibt es sogenannte Sicherheitsparameter, die sind direkt sicherheitsrelevant, wie die rechtzeitige Einstellung des notwendigen Achsschenkelwinkels. Es gibt es auch Grenzparameter, wie zum Beispiel der maximal stellbare Achsschenkelwinkel. Das System ist auf solche Grenzparameter (hier das Lenksystem) ausgelegt, das heißt, dass das System nur in den Grenzparameter betrieben werden kann. Zum Beispiel, bei einer Überschreitung des maximal zulässigen Achsschenkelwinkels, kann der gewünschte Lenkeffekt nicht mehr erzielt werden. Solche Parameter sind oft auch dynamisch, das heißt diese Parameter können variable sein, je nach Fahrsituation, Straßenzustand etc.There are so-called safety parameters that are directly relevant to safety, such as the timely setting of the necessary steering knuckle angle. There are also limit parameters, such as the maximum adjustable steering knuckle angle. The system is designed for such limit parameters (here the steering system), which means that the system can only be operated within the limit parameters. For example, if the maximum permissible steering knuckle angle is exceeded, the desired steering effect can no longer be achieved. Such parameters are often also dynamic, i.e. these parameters can be variable, depending on the driving situation, road conditions, etc.

In einer Ausführungsform des Verfahrens ist vorgesehen, dass die Kraftfahrzeugdaten einen oder mehrere der folgenden Daten umfassen: Inertialmessdaten eines oder mehrerer Inertialsensoren und Aktuatormessdaten eines oder mehrerer Aktuator-spezifischer Sensoren, wobei das Simulieren des Kraftfahrzeugs basierend auf den Inertialmessdaten und/oder basierend auf den Aktuatormessdaten durchgeführt wird.In one embodiment of the method, it is provided that the motor vehicle data include one or more of the following data: inertial measurement data from one or more inertial sensors and actuator measurement data from one or more actuator-specific sensors, with the simulation of the motor vehicle being based on the inertial measurement data and/or based on the actuator measurement data is carried out.

Dadurch wird zum Beispiel der technische Vorteil bewirkt, dass das Simulieren effizient durchgeführt werden kann.This brings about the technical advantage, for example, that the simulation can be carried out efficiently.

Inertialmessdaten repräsentieren zum Beispiel eine gemessene Gierrate und/oder eine gemessene Längsbeschleunigung und/oder eine gemessene Querbeschleunigung. Ein Inertialsensor ist zum Beispiel ein Gierratensensor oder ein Beschleunigungssensor, insbesondere ein Längsbeschleunigungssensor oder ein Querbeschleunigungssensor.Inertial measurement data represents, for example, a measured yaw rate and/or a measured longitudinal acceleration and/or a measured lateral acceleration. An inertial sensor is, for example, a yaw rate sensor or an acceleration sensor, in particular a longitudinal acceleration sensor or a transverse acceleration sensor.

In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Simulieren des Kraftfahrzeugs basierend auf den Kraftfahrzeugdaten durchgeführt wird.One specific embodiment provides that the motor vehicle is simulated on the basis of the motor vehicle data.

Dadurch wird zum Beispiel der technische Vorteil bewirkt, dass das Simulieren effizient durchgeführt werden kann.This brings about the technical advantage, for example, that the simulation can be carried out efficiently.

In einer Ausführungsform des Verfahrens ist vorgesehen, dass der zumindest eine Steuerbefehl ein Element ausgewählt aus der folgenden Gruppe von Steuerbefehlen ist: Aktivieren einer Kraftfahrzeugfunktion, insbesondere einer zumindest teilautomatisierten Fahrfunktion, des Kraftfahrzeugs, Deaktivieren einer Kraftfahrzeugfunktion, insbesondere einer zumindest teilautomatisierten Fahrfunktion, des Kraftfahrzeugs, zumindest teilautomatisiertes Steuern einer Längsführung des Kraftfahrzeugs, zumindest teilautomatisiertes Steuern einer Querführung des Kraftfahrzeugs.In one embodiment of the method, it is provided that the at least one control command is an element selected from the following group of control commands: activating a motor vehicle function, in particular an at least partially automated driving function, of the motor vehicle, deactivating a motor vehicle function, in particular an at least partially automated driving function, of the motor vehicle, at least partially automated control of a longitudinal guidance of the motor vehicle, at least partially automated control of a transverse guidance of the motor vehicle.

Dadurch wird z. B. der technische Vorteil bewirkt, dass besonders geeignete Steuerbefehle verwendet werden können.This will e.g. B. the technical advantage means that particularly suitable control commands can be used.

Eine beispielhafte Kraftfahrzeugfunktion kann die Lenkfunktion des Kraftfahrzeugs sein, die kontinuierlich wirkt. Im Gegensatz dazu wirken zum Beispiel Kraftfahrzeugfunktionen wie Bremse und Antrieb auf Anforderung (Kraftfahrzeug soll beschleunigen oder Abbremsen).An exemplary motor vehicle function can be the steering function of the motor vehicle, which acts continuously. In contrast to this, motor vehicle functions such as brakes and drives act on demand (motor vehicle should accelerate or brake).

In einer Ausführungsform des Verfahrens ist vorgesehen, dass, wenn das Ergebnis angibt, dass es eine Abweichung des realen Zustands vom simulierten Zustand gibt, der zumindest eine Steuerbefehl basierend auf der Abweichung ermittelt wird.In one embodiment of the method it is provided that if the result indicates that there is a deviation of the real state from the simulated state, the at least one control command is determined based on the deviation.

Dadurch wird z. B. der technische Vorteil bewirkt, dass der zumindest eine Steuerbefehl effizient ermittelt werden kann.This will e.g. B. the technical advantage means that the at least one control command can be efficiently determined.

Gemäß einer Ausführungsform des Verfahrens ist vorgesehen, dass die zumindest teilautomatisierte Fahrfunktion eine zumindest teilautomatisierte Spurwechselfunktion ist, wobei der zumindest eine Steuerbefehl ein Deaktivieren der Spurwechselfunktion ist, wenn die Abweichung größer oder größer-gleich einem vorbestimmten Abweichungsschwellwert ist, wobei der zumindest eine Steuerbefehl ein Aktivieren der Spurwechselfunktion ist, wenn die Abweichung kleiner-gleich oder kleiner als der vorbestimmte Abweichungsschwellwert ist.According to one embodiment of the method, it is provided that the at least partially automated driving function is an at least partially automated lane change function, the at least one control command being a deactivation of the lane change function if the deviation is greater than or equal to a predetermined deviation threshold value, the at least one control command being an activation of the lane change function when the deviation is less than, equal to or less than the predetermined deviation threshold.

Dadurch wird z. B. der technische Vorteil bewirkt, dass effizient gesteuert werden kann, wann die zumindest teilautomatisierte Spurwechselfunktion aktiviert oder deaktiviert wird.This will e.g. B. the technical advantage means that it can be efficiently controlled when the at least partially automated lane change function is activated or deactivated.

In einer Ausführungsform des Verfahrens ist vorgesehen, dass der reale und/oder der simulierte Zustand eine oder mehrere der folgenden Informationen angibt: Position des Kraftfahrzeugs, Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs, Beschleunigung des Kraftfahrzeugs, Systemzustand eines Systems des Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Antriebssystems, Lenkungssystems, Bremssystems, beispielsweise eine Spurhaltung des Lenkungssystems, eine Prognose über die Leistungsfähigkeit der Bremsanlage, insbesondere auch in Verbindung mit rekuperativen Bremsen etc.In one embodiment of the method, it is provided that the real and/or simulated state indicates one or more of the following items of information: position of the motor vehicle, speed of the motor vehicle, acceleration of the motor vehicle, system state of a system of the motor vehicle, in particular a drive system, steering system, brake system , for example tracking of the steering system, a forecast of the performance of the brake system, especially in connection with recuperative brakes, etc.

Dadurch wird z. B. der technische Vorteil bewirkt, dass der reale oder/oder simulierte Zustand besonders geeignete Informationen angibt, womit das Kraftfahrzeugmodell in der Simulation zum Beispiel validiert werden kann.This will e.g. B. the technical advantage causes the real or / or simulated state indicates particularly suitable information, with which the motor vehicle model can be validated in the simulation, for example.

In einer Ausführungsform des Verfahrens ist vorgesehen, dass das Kraftfahrzeugmodell basierend auf den Kraftfahrzeugdatensignalen konfiguriert wird, wobei das Kraftfahrzeug basierend auf dem konfigurierten Kraftfahrzeugmodell simuliert wird.One embodiment of the method provides that the motor vehicle model is configured based on the motor vehicle data signals, with the motor vehicle being simulated based on the configured motor vehicle model.

Dadurch wird z. B. der technische Vorteil bewirkt, dass das Kraftfahrzeugmodell effizient konfiguriert werden kann, so dass hierüber das Kraftfahrzeug effizient simuliert werden kann. Das für die Simulation entstandene Kraftfahrzeugmodell kann zum Beispiel durch die Informationen aus der „realen Welt“ validiert werden. Bezogen auf die einzelnen Parameter, wurde die Funktion schon vorher validiert. Sodass eine Begutachtung der einzelnen Parameter auf fundierten nachvollziehbaren Betriebsdaten beruht.This will e.g. B. the technical advantage means that the motor vehicle model can be configured efficiently, so that the motor vehicle can be efficiently simulated here. The vehicle model created for the simulation can, for example, be validated using information from the "real world". In relation to the individual parameters, the function has already been validated beforehand. So that an assessment of the individual parameters is based on well-founded, comprehensible operating data.

In einer Ausführungsform des Verfahrens nach dem ersten Aspekt ist vorgesehen, dass das Verfahren ein computerimplementiertes Verfahren ist.In one embodiment of the method according to the first aspect, it is provided that the method is a computer-implemented method.

Technische Funktionalitäten des Verfahrens nach dem ersten Aspekt ergeben sich aus entsprechenden technischen Funktionalitäten der Vorrichtung nach dem zweiten Aspekt und umgekehrt.Technical functionalities of the method according to the first aspect result from corresponding technical functionalities of the device according to the second aspect and vice versa.

Das heißt also, dass sich Verfahrensmerkmale aus Vorrichtungsmerkmalen und umgekehrt ergeben.This means that process features result from device features and vice versa.

In einer Ausführungsform des Verfahrens wird dieses mittels der Vorrichtung nach dem zweiten Aspekt durchgeführt.In one embodiment of the method, this is carried out using the device according to the second aspect.

Die Abkürzung „bzw.“ steht für „beziehungsweise“. Der Begriff „beziehungsweise“ umfasst den Begriff „respektive“. Der Begriff „respektive“ umfasst die Formulierung „und/oder“.The abbreviation "bzw." stands for "respectively". The term "or" includes the term "respectively". The term "respective" includes the wording "and/or".

In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Kraftfahrzeug ein zumindest teilautomatisiert geführtes Kraftfahrzeug ist.In one embodiment, it is provided that the motor vehicle is a motor vehicle that is at least partially automated.

Die Formulierung „zumindest teilautomatisiertes Führen“ umfasst einen oder mehrere der folgenden Fälle: assistiertes Führen, teilautomatisiertes Führen, hochautomatisiertes Führen, vollautomatisiertes Führen.The phrase "at least partially automated driving" includes one or more of the following cases: assisted driving, partially automated driving, highly automated driving, fully automated driving.

Assistiertes Führen (Automatisierungsstufe 1) kann bedeuten, dass ein Fahrer des Kraftfahrzeugs dauerhaft entweder die Quer- oder die Längsführung des Kraftfahrzeugs ausführt. Die jeweils andere Fahraufgabe (also ein Steuern der Längs- oder der Querführung des Kraftfahrzeugs) wird automatisch durchgeführt. Das heißt also, dass bei einem assistierten Führen des Kraftfahrzeugs entweder die Quer- oder die Längsführung automatisch gesteuert wird, wobei beim assistierten Fahren, der Fahrer immer in der Verantwortung für das Führen des Fahrzeugs bleibt,Assisted driving (automation level 1) can mean that a driver of the motor vehicle permanently executes either the lateral or the longitudinal guidance of the motor vehicle. The respective other driving task (that is, controlling the longitudinal or lateral guidance of the motor vehicle) is carried out automatically. This means that when the motor vehicle is driven with assistance, either the lateral or the longitudinal guidance is controlled automatically, with the driver always remaining responsible for driving the vehicle with assisted driving,

Teilautomatisiertes Führen (Automatisierungsstufe 2) kann bedeuten, dass in einer spezifischen Situation (zum Beispiel: Fahren auf einer Autobahn, Fahren innerhalb eines Parkplatzes, Überholen eines Objekts, Fahren innerhalb einer Fahrspur, die durch Fahrspurmarkierungen festgelegt ist) und/oder für einen gewissen Zeitraum eine Längs- und eine Querführung des Kraftfahrzeugs automatisch gesteuert werden. Ein Fahrer des Kraftfahrzeugs muss selbst nicht manuell die Längs -und Querführung des Kraftfahrzeugs steuern. Der Fahrer muss aber das automatische Steuern der Längs- und Querführung dauerhaft überwachen, um bei Bedarf manuell eingreifen zu können. Der Fahrer muss jederzeit zur vollständigen Übernahme der Kraftfahrzeugführung bereit sein. Der Fahrer wird oft immer noch als Rückfallebene im Falle von ungewöhnlichen Ereignissen oder bei Defekten angesehen.Partially automated driving (automation level 2) can mean that in a specific situation (for example: driving on a motorway, driving within a parking lot, overtaking an object, driving within a lane defined by lane markings) and/or for a certain period of time a longitudinal and a lateral guidance of the motor vehicle can be controlled automatically. A driver of the motor vehicle does not have to manually control the longitudinal and lateral guidance of the motor vehicle. However, the driver must constantly monitor the automatic control of the longitudinal and lateral guidance in order to be able to intervene manually if necessary. The driver must be ready to take full control of the vehicle at any time. The driver will often always still seen as a fallback level in case of unusual events or defects.

Hochautomatisiertes Führen (Automatisierungsstufe 3) bedeutet, dass für einen gewissen Zeitraum in einer spezifischen Situation (zum Beispiel: Fahren auf einer Autobahn, Fahren innerhalb eines Parkplatzes, Überholen eines Objekts, Fahren innerhalb einer Fahrspur, die durch Fahrspurmarkierungen festgelegt ist) eine Längs- und eine Querführung des Kraftfahrzeugs automatisch gesteuert werden. Ein Fahrer des Kraftfahrzeugs muss selbst nicht manuell die Längs -und Querführung des Kraftfahrzeugs steuern. Der Fahrer muss das automatische Steuern der Längs- und Querführung nicht dauerhaft überwachen, um bei Bedarf manuell eingreifen zu können. Bei Bedarf wird automatisch eine Übernahmeaufforderung an den Fahrer zur Übernahme des Steuerns der Längs- und Querführung ausgegeben, insbesondere mit einer ausreichenden Zeitreserve ausgegeben. Der Fahrer muss also potenziell in der Lage sein, das Steuern der Längs- und Querführung zu übernehmen. Grenzen des automatischen Steuerns der Quer- und Längsführung werden automatisch erkannt. Bei einem hochautomatisierten Führen ist es nicht möglich, in jeder Ausgangssituation automatisch einen risikominimalen Zustand herbeizuführen.Highly automated driving (automation level 3) means that for a certain period of time in a specific situation (for example: driving on a freeway, driving within a parking lot, overtaking an object, driving within a lane defined by lane markings) a longitudinal and a lateral guidance of the motor vehicle can be controlled automatically. A driver of the motor vehicle does not have to manually control the longitudinal and lateral guidance of the motor vehicle. The driver does not have to constantly monitor the automatic control of the longitudinal and lateral guidance in order to be able to intervene manually if necessary. If necessary, a takeover prompt is automatically issued to the driver to take over control of the longitudinal and lateral guidance, in particular with a sufficient time reserve. The driver must therefore potentially be able to take over control of the longitudinal and lateral guidance. Limits of the automatic control of the lateral and longitudinal guidance are recognized automatically. With highly automated guidance, it is not possible to automatically bring about a risk-minimum state in every initial situation.

Vollautomatisiertes Führen (Automatisierungsstufe 4) bedeutet, dass in einer spezifischen Situation (zum Beispiel: Fahren auf einer Autobahn, Fahren innerhalb eines Parkplatzes, Überholen eines Objekts, Fahren innerhalb einer Fahrspur, die durch Fahrspurmarkierungen festgelegt ist) eine Längs- und eine Querführung des Kraftfahrzeugs automatisch gesteuert werden. Ein Fahrer des Kraftfahrzeugs muss selbst nicht manuell die Längs -und Querführung des Kraftfahrzeugs steuern. Der Fahrer muss das automatische Steuern der Längs- und Querführung nicht überwachen, um bei Bedarf manuell eingreifen zu können. Vor einem Beenden des automatischen Steuerns der Quer- und Längsführung erfolgt automatisch eine Aufforderung an den Fahrer zur Übernahme der Fahraufgabe (Steuern der Quer- und Längsführung des Kraftfahrzeugs), insbesondere mit einer ausreichenden Zeitreserve. Sofern der Fahrer nicht die Fahraufgabe übernimmt, wird automatisch in einen risikominimalen Zustand zurückgeführt. Grenzen des automatischen Steuerns der Quer- und Längsführung werden automatisch erkannt. In allen Situationen ist es möglich, automatisch in einen risikominimalen Systemzustand zurückzuführen. Hier kann es sein, dass für bestimmte Strecken kein Fahrer mehr im Fahrzeug ist oder der Fahrer zeitweilig nur noch Passagier in seinem Fahrzeug ist.Fully automated driving (automation level 4) means that in a specific situation (for example: driving on a freeway, driving within a parking lot, overtaking an object, driving within a lane defined by lane markings), longitudinal and lateral guidance of the motor vehicle be controlled automatically. A driver of the motor vehicle does not have to manually control the longitudinal and lateral guidance of the motor vehicle. The driver does not have to monitor the automatic control of the longitudinal and lateral guidance in order to be able to intervene manually if necessary. Before the automatic control of the lateral and longitudinal guidance is ended, the driver is automatically prompted to take over the driving task (controlling the lateral and longitudinal guidance of the motor vehicle), in particular with a sufficient time reserve. If the driver does not take over the task of driving, the system automatically returns to a risk-minimum state. Limits of the automatic control of the lateral and longitudinal guidance are recognized automatically. In all situations it is possible to automatically return to a risk-minimum system state. Here it is possible that there is no longer a driver in the vehicle for certain routes or that the driver is temporarily only a passenger in his vehicle.

In einer Ausführungsform des Verfahrens ist vorgesehen, dass das Kraftfahrzeug manuell durch einen Fahrer geführt wird (Automatisierungsstufe 0).One embodiment of the method provides for the motor vehicle to be guided manually by a driver (automation level 0).

Ein Umfeldsensor im Sinne der Beschreibung ist zum Beispiel einer der folgenden Umfeldsensoren: Radarsensor, Lidarsensor, Ultraschallsensor, Videosensor, Magnetfeldsensor und Infrarotsensor. Der Umfeldsensor ist zum Beispiel ein Umfeldsensor des Kraftfahrzeugs, also ein kraftfahrzeugeigener Umfeldsensor. Der Umfeldsensor ist zum Beispiel ein Umfeldsensor der Infrastruktur, also ein Infrastrukturumfeldsensor. Bei mehreren Umfeldsensoren ist zum Beispiel zumindest ein Umfeldsensor ein kraftfahrzeugeigener Umfeldsensor und/oder ist zum Beispiel zumindest ein Umfeldsensor ein Infrastrukturumfeldsensor.An environment sensor within the meaning of the description is, for example, one of the following environment sensors: radar sensor, lidar sensor, ultrasonic sensor, video sensor, magnetic field sensor and infrared sensor. The environment sensor is, for example, an environment sensor of the motor vehicle, ie an environment sensor of the motor vehicle. The environment sensor is, for example, an environment sensor of the infrastructure, ie an infrastructure environment sensor. In the case of several surroundings sensors, for example, at least one surroundings sensor is a motor vehicle surroundings sensor and/or at least one surroundings sensor is an infrastructure surroundings sensor, for example.

Infrastrukturumfeldsensoren sind zum Beispiel räumlich verteilt angeordnet.Infrastructural environment sensors are arranged in a spatially distributed manner, for example.

Die Abkürzung „zumindest ein(e)“ bedeutet „ein(e) oder mehrere“.The abbreviation "at least one" means "one or more".

Die Abkürzung „z.B.“ bedeutet „zum Beispiel“.The abbreviation "e.g." means "for example".

In einer Ausführungsform des Verfahrens ist vorgesehen, dass von einer Vielzahl von Kraftfahrzeugen die jeweiligen Kraftfahrzeugdaten und/oder die jeweiligen simulierten Zustände und/oder die jeweiligen realen Zustände ausgewertet und validiert werden, um zum Beispiel eine weitere Fahrfunktion zuzulassen.One embodiment of the method provides that the respective motor vehicle data and/or the respective simulated states and/or the respective real states of a large number of motor vehicles are evaluated and validated in order to allow a further driving function, for example.

In einer Ausführungsform des Verfahrens ist vorgesehen, dass die zumindest teilautomatisierte Fahrfunktion basierend auf dem realen Zustand und/oder dem simulierten Zustand und/oder dem Vergleich für einen ersten Automatisierungsgrad getestet wird, um die zumindest teilautomatisierte Fahrfunktion für einen zweiten Automatisierungsgrad zu validieren, wobei der zweite Automatisierungsgrad größer ist als der erste Automatisierungsgrad, wobei bei einem Validieren der zumindest teilautomatisierten Fahrfunktion für den zweiten Automatisierungsgrad der zumindest eine Steuerbefehl ein Aktivieren bzw. Freischalten der zumindest teilautomatisierten Fahrfunktion für den zweiten Automatisierungsgrad umfasst.In one embodiment of the method, it is provided that the at least partially automated driving function is tested based on the real state and/or the simulated state and/or the comparison for a first degree of automation in order to validate the at least partially automated driving function for a second degree of automation, the second degree of automation is greater than the first degree of automation, wherein when validating the at least partially automated driving function for the second degree of automation, the at least one control command includes activating or enabling the at least partially automated driving function for the second degree of automation.

In dieser Ausführungsform können zum Beispiel in niedrigen Automatisierungsstufen bzw. Automatisierungsgraden (wie teilautomatisiertes Fahren) bestimmte Funktionen getestet und validiert werden und entsprechend für höhere Automatisierungsstufen unter Sicherheitsaspekten freigeschaltet werden.In this embodiment, for example, certain functions can be tested and validated in low levels of automation or degrees of automation (such as partially automated driving) and correspondingly enabled for higher levels of automation under safety aspects.

Ein Beispiel dazu ist ein assistierter Spurwechsel, hier ist in einer Assistenzfunktion der Fahrer noch involviert. Die Systeme können aber schon alle Aspekte des vollautomatischen Spurwechsels nachvollziehen und wären auch in der Lage die Funktion selbständig auszuführen. Führt der Fahrer dies in unterschiedlichen Fahrsituationen, Verkehrsbedingungen, Wetterbedingungen etc. sicher durch, kann in dem Modell auch das Verhalten des Systems im Fehlerfall simuliert werden. Ist das System dann in der Lage, sämtliche Risiken zu kontrollieren, dann kann man die Funktion auch für höhere Automatisierungsgrade als hinreichend getestet und validiert ansehen. Die Datensätze können zum Beispiel einer Behörde zur Prüfung und Freigabe vorgelegt werden.An example of this is an assisted lane change, here the Fah is in an assistance function still involved. However, the systems can already understand all aspects of the fully automatic lane change and would also be able to carry out the function independently. If the driver carries out this safely in different driving situations, traffic conditions, weather conditions, etc., the behavior of the system in the event of an error can also be simulated in the model. If the system is then able to control all risks, then the function can be regarded as sufficiently tested and validated even for higher degrees of automation. The data sets can, for example, be submitted to an authority for verification and approval.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:

  • 1 ein Verfahren zum infrastrukturgestützen Steuern eines Kraftfahrzeugs,
  • 2 eine Vorrichtung,
  • 3 ein maschinenlesbares Speichermedium und
  • 4 ein Blockdiagramm.
Embodiments of the invention are shown in the drawings and explained in more detail in the following description. Show it:
  • 1 a method for infrastructure-based control of a motor vehicle,
  • 2 a device
  • 3 a machine-readable storage medium and
  • 4 a block diagram.

1 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum infrastrukturgestützten Steuern eines Kraftfahrzeugs, umfassend die folgenden Schritte:

  • Empfangen 101 von Umfeldsignalen, welche ein Umfeld des Kraftfahrzeugs repräsentieren,
  • Empfangen 103 von Kraftfahrzeugdatensignalen, welche kraftfahrzeugintern ermittelte Kraftfahrzeugdaten des Kraftfahrzeugs repräsentieren,
  • Ermitteln 105 eines realen Zustands des Kraftfahrzeugs basierend auf den Umfeldsignalen und den Kraftfahrzeugdatensignalen,
  • Simulieren 107 des Kraftfahrzeugs basierend auf den Umfeldsignalen und einem Kraftfahrzeugmodell des Kraftfahrzeugs, um einen simulierten Zustand des Kraftfahrzeugs zu ermitteln,
  • Vergleichen 109 des realen Zustands mit dem simulierten Zustand,
  • Ermitteln 111 zumindest eines Steuerbefehls zum infrastrukturgestützten Steuern des Kraftfahrzeugs basierend auf einem Ergebnis des Vergleichens des realen Zustands mit dem simulierten Zustand
  • Ausgeben 113 von Steuerbefehlssignalen, welche den zumindest einen ermittelten Steuerbefehl repräsentieren.
1 shows a flow chart of a method for infrastructure-supported control of a motor vehicle, comprising the following steps:
  • Receiving 101 of environment signals, which represent an environment of the motor vehicle,
  • Receiving 103 motor vehicle data signals, which represent motor vehicle data of the motor vehicle determined inside the motor vehicle,
  • Determining 105 a real state of the motor vehicle based on the environment signals and the motor vehicle data signals,
  • Simulating 107 the motor vehicle based on the environment signals and a motor vehicle model of the motor vehicle in order to determine a simulated state of the motor vehicle,
  • comparing 109 the real state with the simulated state,
  • Determining 111 at least one control command for infrastructure-supported control of the motor vehicle based on a result of the comparison of the real state with the simulated state
  • Outputting 113 control command signals which represent the at least one determined control command.

2 zeigt eine Vorrichtung 201. 2 shows a device 201.

Die Vorrichtung 201 ist eingerichtet, alle Schritte des Verfahrens nach dem ersten Aspekt auszuführen.The device 201 is set up to carry out all the steps of the method according to the first aspect.

3 zeigt ein maschinenlesbares Speichermedium 301. 3 shows a machine-readable storage medium 301.

Auf dem maschinenlesbaren Speichermedium 301 ist ein Computerprogramm 303 gespeichert, welches Befehle umfasst, die bei Ausführung des Computerprogramms 303 durch einen Computer diesen veranlassen, ein Verfahren gemäß dem ersten Aspekt auszuführen.A computer program 303 is stored on the machine-readable storage medium 301, which includes instructions which, when the computer program 303 is executed by a computer, cause the latter to execute a method according to the first aspect.

4 zeigt ein Blockdiagramm 401, welches das hier beschriebene Konzept zum infrastrukturgestützten Steuern eines Kraftfahrzeugs beispielhaft erläutert. 4 shows a block diagram 401, which explains the concept described here for infrastructure-supported control of a motor vehicle by way of example.

Gemäß dem Blockdiagramm 401 ist ein Kraftfahrzeug 403 gezeigt, welches auf einer Straße 405 fährt. In Fahrtrichtung vor dem Kraftfahrzeug 403 befindet sich ein Fußgänger 407 auf der Straße 405.According to the block diagram 401 a motor vehicle 403 is shown driving on a road 405 . There is a pedestrian 407 on the street 405 in front of the motor vehicle 403 in the direction of travel.

Das Kraftfahrzeug 403 umfasst einen ersten Umfeldsensor 409 und einen zweiten Umfeldsensor 411, welche jeweils ein Umfeld des Kraftfahrzeugs 403 erfassen und der Erfassung entsprechende Umfeldsensordaten bereitstellen, was durch Pfeile mit dem Bezugszeichen 413 symbolisch dargestellt ist.Motor vehicle 403 includes a first surroundings sensor 409 and a second surroundings sensor 411, which each detect surroundings of motor vehicle 403 and provide surroundings sensor data corresponding to the detection, which is symbolically represented by arrows with reference number 413.

Insofern erfassen die beiden Umfeldsensoren 409, 411 den Fußgänger 407.In this respect, the two surroundings sensors 409, 411 detect the pedestrian 407.

In einer Umgebung der Straße 405 ist ein erster Infrastrukturumfeldsensor 415 und ist ein zweiter Infrastrukturumfeldsensor 417 angeordnet, welche jeweils ein Umfeld des Kraftfahrzeugs 403 erfassen und der Erfassung entsprechende Umfelddaten bereitstellen, was symbolisch durch Pfeile mit dem Bezugszeichen 416 dargestellt ist.A first infrastructure environment sensor 415 and a second infrastructure environment sensor 417 are arranged in the vicinity of the road 405, each detecting the environment of the motor vehicle 403 and providing environment data corresponding to the acquisition, which is represented symbolically by arrows with the reference number 416.

Es werden also der jeweiligen Erfassung entsprechende Umfelddaten bzw. Umfeldsignale bereitgestellt.Environment data or environment signals corresponding to the respective acquisition are therefore provided.

Gemäß dem Blockdiagramm 401 ist die Vorrichtung 201 der 2 vorgesehen, welche die Umfeldsignale, welche das Umfeld des Kraftfahrzeugs 403 repräsentieren, empfängt.According to the block diagram 401, the device 201 is the 2 provided, which receives the environment signals, which represent the environment of motor vehicle 403 .

Nicht gezeigt sind z. B. weitere Infrastrukturumfeldsensoren, welche z. B. Wettersensoren umfassen können, um ein Wetter im Umfeld des Kraftfahrzeugs 403 zu erfassen. Die entsprechenden Wetterdaten repräsentieren ebenfalls ein Umfeld des Kraftfahrzeugs und können somit unter dem Begriff „Umfeldsignale“ subsummiert werden. Z. B. ist beispielhaft eingezeichnet, dass die Sonne 421 scheint und ein Regengebiet gekennzeichnet der Wolken mit dem Bezugszeichen 423 sich der Straße 405 nähert. Somit sind also die Wetterbedingungen z. B. bekannt.Not shown are z. B. other infrastructure environment sensors, which z. B. can include weather sensors to detect weather in the vicinity of motor vehicle 403. The corresponding weather data also represent the surroundings of the motor vehicle and can therefore be subsumed under the term “surrounding signals”. For example, it is drawn in that the sun 421 is shining and a rain area denoted by clouds approaching road 405 with reference numeral 423 . So the weather conditions are e.g. B. known.

Gemäß einem Block 419 ist vorgesehen, dass die Vorrichtung 201 diese Umfeldsignale empfängt und Kraftfahrzeugdatensignale empfängt, welche kraftfahrzeugintern ermittelte Kraftfahrzeugdaten des Kraftfahrzeugs 403 repräsentieren. Gemäß dem Block 419 ist weiter vorgesehen, dass ein realer Zustand des Kraftfahrzeugs basierend auf den Umfeldsignalen und den Kraftfahrzeugdatensignalen mittels der Vorrichtung 201 ermittelt wird.According to a block 419, it is provided that the device 201 receives these environment signals and receives motor vehicle data signals which represent motor vehicle data of the motor vehicle 403 determined inside the motor vehicle. According to block 419, it is further provided that a real state of the motor vehicle is determined using device 201 based on the surroundings signals and the motor vehicle data signals.

Gemäß einem Funktionsblock 425 ist vorgesehen, dass die Vorrichtung 201 basierend auf einem Kraftfahrzugmodell (nicht gezeigt) des Kraftfahrzeugs 403 und basierend auf den Umfeldsignalen das Kraftfahrzeug 403 bei seiner Fahrt auf der Straße 405 simuliert, um einen simulierten Zustand 427 zu ermitteln. Gemäß einem Funktionsblock 429 ist vorgesehen, dass der simulierte Zustand 427 mit dem realen Zustand 431 mittels der Vorrichtung 201 verglichen wird. Die Vorrichtung 201 ermittelt weiter basierend auf diesem Vergleichen bzw. basierend auf einem Ergebnis des Vergleichens zumindest einen Steuerbefehl 433 zum infrastrukturgestützten Steuern des Kraftfahrzeugs. Der ermittelte Steuerbefehl wird ausgegeben bzw. es werden entsprechende Steuerbefehlssignale ausgegeben, was symbolisch durch einen Pfeil mit dem Bezugszeichen 434 gekennzeichnet ist.According to a function block 425, it is provided that the device 201 simulates the motor vehicle 403 based on a motor vehicle model (not shown) of the motor vehicle 403 and based on the environment signals while driving on the road 405 in order to determine a simulated state 427. According to a function block 429 it is provided that the simulated state 427 is compared with the real state 431 by means of the device 201 . Device 201 also determines at least one control command 433 for infrastructure-supported control of the motor vehicle based on this comparison or based on a result of the comparison. The determined control command is output or corresponding control command signals are output, which is indicated symbolically by an arrow with reference number 434 .

Z. B. handelt es sich bei dem Steuerbefehl 433 um einen Steuerbefehl zum Steuern eines Lenkungssystems des Kraftfahrzeugs 403, symbolisch dargestellt durch ein Lenkrad mit dem Bezugszeichen 435. Der Steuerbefehl 433 kann z. B. ein Steuerbefehl für ein Antriebssystem des Kraftfahrzeugs 403 sein, symbolisch dargestellt durch einen schematisch dargestellten Antriebsmotor 437. Der Steuerbefehl 433 kann z. B. ein Steuerbefehl für ein Bremssystem des Kraftfahrzeugs 403 sein, symbolisch dargestellt durch zwei durch eine Achse verbundene Fahrzeugräder mit dem Bezugszeichen 439.For example, the control command 433 is a control command for controlling a steering system of the motor vehicle 403, represented symbolically by a steering wheel with the reference number 435. The control command 433 can e.g. B. be a control command for a drive system of the motor vehicle 403, represented symbolically by a drive motor 437 shown schematically. The control command 433 can z. B. a control command for a brake system of motor vehicle 403, symbolically represented by two vehicle wheels connected by an axle with the reference number 439.

Dem Funktionsblock 425 können z. B. die Kraftfahrzeugdatensignale zugeführt bzw. bereitgestellt werden, um das Kraftfahrzeug basierend auf den Kraftfahrzeugdatensignalen zu konfigurieren, wobei dann das Kraftfahrzeug 403 basierend auf dem konfigurierten Kraftfahrzeugmodell simuliert wird.The function block 425 can e.g. B. the motor vehicle data signals are supplied or provided in order to configure the motor vehicle based on the motor vehicle data signals, the motor vehicle 403 then being simulated based on the configured motor vehicle model.

Zeigt das Kraftfahrzeug zum Beispiel eine sehr präzise und genaue Spurhaltung (weil auch gerade kein Wind herrscht oder die Straße sauber und sehr glatt ist oder weil die Lenkung sehr präzise ist bei dem jeweiligen Fahrzeug), so kann das aus der Infrastruktur gesteuerte Kraftfahrzeug schneller über eine Kreuzung fahren. Gibt der simulierte Zustand an, dass die Lenkung sehr instabil ist, können Informationen zum Beispiel an eine Werkstatt gegeben werden. Gibt der jeweilige simulierte Zustand von mehreren Kraftfahrzeugen für einen bestimmten Streckenabschnitt sehr stabile Daten an und ist der Streckenabschnitt sehr weit einsehbar, ist zum Beispiel vorgesehen, dass bestimmte Fahrfunktionen aktiviert werden dürfen, zum Beispiel eine zumindest teilautomatisierte Spurwechselfunktion. Bei Regen und/oder hohem Verkehr wird die Funktion nicht freigeschaltet, also nicht aktiviert. Als stabile Daten können zum Beispiel Daten und Parameter betrachtet werden, die Aufschluss über die Systemauslegung geben und darüber Auskunft geben, welche Robustheitsmargen für die jeweilige Fahrsituation bei den jeweiligen Wetterbedingungen vorherrschen.For example, if the motor vehicle is tracking very precisely and precisely (because there is no wind at the moment or the road is clean and very slippery or because the steering is very precise for the vehicle in question), the motor vehicle controlled from the infrastructure can faster over a crossroads If the simulated condition indicates that the steering is very unstable, information can be given to a workshop, for example. If the respective simulated state of several motor vehicles for a certain route section provides very stable data and the route section can be seen from afar, it is provided, for example, that certain driving functions may be activated, for example an at least partially automated lane change function. In the event of rain and/or heavy traffic, the function is not enabled, i.e. not activated. For example, data and parameters that provide information about the system design and the robustness margins for the respective driving situation under the respective weather conditions can be considered stable data.

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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

  • DE 102013206746 B4 [0002]DE 102013206746 B4 [0002]
  • EP 3438901 B1 [0003]EP 3438901 B1 [0003]
  • US 9507346 B1 [0004]US 9507346 B1 [0004]

Claims (10)

Verfahren zum infrastrukturgestützten Steuern eines Kraftfahrzeugs (403), umfassend die folgenden Schritte: Empfangen (101) von Umfeldsignalen, welche ein Umfeld des Kraftfahrzeugs (403) repräsentieren, Empfangen (103) von Kraftfahrzeugdatensignalen, welche kraftfahrzeugintern ermittelte Kraftfahrzeugdaten des Kraftfahrzeugs (403) repräsentieren, Ermitteln (105) eines realen Zustands (431) des Kraftfahrzeugs basierend auf den Umfeldsignalen und den Kraftfahrzeugdatensignalen, Simulieren (107) des Kraftfahrzeugs basierend auf den Umfeldsignalen und einem Kraftfahrzeugmodell des Kraftfahrzeugs (403), um einen simulierten Zustand (427) des Kraftfahrzeugs (403) zu ermitteln, Vergleichen (109) des realen Zustands (431) mit dem simulierten Zustand (427), Ermitteln (111) zumindest eines Steuerbefehls (433) zum infrastrukturgestützten Steuern des Kraftfahrzeugs basierend auf einem Ergebnis des Vergleichens des realen Zustands mit dem simulierten Zustand Ausgeben (113) von Steuerbefehlssignalen, welche den zumindest einen ermittelten Steuerbefehl (433) repräsentieren.Method for infrastructure-supported control of a motor vehicle (403), comprising the following steps: Receiving (101) of environment signals, which represent an environment of the motor vehicle (403), Receiving (103) of motor vehicle data signals which represent motor vehicle data of the motor vehicle (403) determined inside the motor vehicle, Determining (105) a real state (431) of the motor vehicle based on the environment signals and the motor vehicle data signals, Simulating (107) the motor vehicle based on the environment signals and a motor vehicle model of the motor vehicle (403) in order to determine a simulated state (427) of the motor vehicle (403), Comparing (109) the real state (431) with the simulated state (427), Determining (111) at least one control command (433) for infrastructure-supported control of the motor vehicle based on a result of the comparison of the real state with the simulated state Outputting (113) control command signals which represent the at least one determined control command (433). Verfahren nach Anspruch 1, wobei der zumindest eine Steuerbefehl (433) ein Element ausgewählt aus der folgenden Gruppe von Steuerbefehlen (433) ist: Aktivieren einer Kraftfahrzeugfunktion, insbesondere einer zumindest teilautomatisierten Fahrfunktion, des Kraftfahrzeugs (403), Deaktivieren einer Kraftfahrzeugfunktion, insbesondere einer zumindest teilautomatisierten Fahrfunktion, des Kraftfahrzeugs (403), zumindest teilautomatisiertes Steuern einer Längsführung des Kraftfahrzeugs (403), zumindest teilautomatisiertes Steuern einer Querführung des Kraftfahrzeugs (403).procedure after claim 1 , wherein the at least one control command (433) is an element selected from the following group of control commands (433): activating a motor vehicle function, in particular an at least partially automated driving function, of the motor vehicle (403), deactivating a motor vehicle function, in particular an at least partially automated driving function, of the motor vehicle (403), at least partially automated control of a longitudinal guidance of the motor vehicle (403), at least partially automated control of a lateral guidance of the motor vehicle (403). Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei, wenn das Ergebnis angibt, dass es eine Abweichung des realen Zustands (431) vom simulierten Zustand (427) gibt, der zumindest eine Steuerbefehl (433) basierend auf der Abweichung ermittelt wird.procedure after claim 1 or 2 , wherein if the result indicates that there is a deviation of the real state (431) from the simulated state (427), the at least one control command (433) is determined based on the deviation. Verfahren nach den Ansprüchen 2 und 3, wobei die zumindest teilautomatisierte Fahrfunktion eine zumindest teilautomatisierte Spurwechselfunktion ist, wobei der zumindest eine Steuerbefehl (433) ein Deaktivieren der Spurwechselfunktion ist, wenn die Abweichung größer oder größer-gleich einem vorbestimmten Abweichungsschwellwert ist, wobei der zumindest eine Steuerbefehl (433) ein Aktivieren der Spurwechselfunktion ist, wenn die Abweichung kleiner-gleich oder kleiner als der vorbestimmte Abweichungsschwellwert ist.Procedure according to claims 2 and 3 , wherein the at least partially automated driving function is an at least partially automated lane change function, wherein the at least one control command (433) is a deactivation of the lane change function if the deviation is greater than or equal to a predetermined deviation threshold value, wherein the at least one control command (433) is an activation of the Lane change function is when the deviation is less than or equal to or less than the predetermined deviation threshold. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei der reale und/oder der simulierte Zustand (431, 427) eine oder mehrere der folgenden Informationen angibt: Position des Kraftfahrzeugs (403), Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs (403), Beschleunigung des Kraftfahrzeugs (403), Systemzustand eines Systems des Kraftfahrzeugs (403), insbesondere eines Antriebssystems (437), Lenkungssystems (435), Bremssystems (439), beispielsweise eine Spurhaltung des Lenkungssystems (435).Method according to one of the preceding claims, wherein the real and/or the simulated state (431, 427) indicates one or more of the following information: position of the motor vehicle (403), speed of the motor vehicle (403), acceleration of the motor vehicle (403), System state of a system of the motor vehicle (403), in particular a drive system (437), steering system (435), brake system (439), for example lane keeping of the steering system (435). Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das Kraftfahrzeugmodell basierend auf den Kraftfahrzeugdatensignalen konfiguriert wird, wobei das Kraftfahrzeug (403) basierend auf dem konfigurierten Kraftfahrzeugmodell simuliert wird.Method according to one of the preceding claims, wherein the motor vehicle model is configured based on the motor vehicle data signals, the motor vehicle (403) being simulated based on the configured motor vehicle model. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche soweit rückbezogen auf Anspruch 2, wobei die zumindest teilautomatisierte Fahrfunktion basierend auf dem realen Zustand und/oder dem simulierten Zustand und/oder dem Vergleich für einen ersten Automatisierungsgrad getestet wird, um die zumindest teilautomatisierte Fahrfunktion für einen zweiten Automatisierungsgrad zu validieren, wobei der zweite Automatisierungsgrad größer ist als der erste Automatisierungsgrad, wobei bei einem Validieren der zumindest teilautomatisierten Fahrfunktion für den zweiten Automatisierungsgrad der zumindest eine Steuerbefehl ein Aktivieren bzw. Freischalten der zumindest teilautomatisierten Fahrfunktion für den zweiten Automatisierungsgrad umfasst.Method according to one of the preceding claims insofar as dependent on claim 2 , wherein the at least partially automated driving function is tested based on the real state and/or the simulated state and/or the comparison for a first degree of automation in order to validate the at least partially automated driving function for a second degree of automation, the second degree of automation being greater than the first Degree of automation, wherein when validating the at least partially automated driving function for the second degree of automation, the at least one control command includes activating or enabling the at least partially automated driving function for the second degree of automation. Vorrichtung (201), die eingerichtet ist, alle Schritte des Verfahrens nach einem der vorherigen Ansprüche auszuführen.Device (201) set up to carry out all steps of the method according to one of the preceding claims. Computerprogramm (303), umfassend Befehle, die bei Ausführung des Computerprogramms (303) durch einen Computer diesen veranlassen, ein Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7 auszuführen.Computer program (303), comprising instructions which, when the computer program (303) is executed by a computer, cause it to carry out a method according to one of Claims 1 until 7 to execute. Maschinenlesbares Speichermedium (301), auf dem das Computerprogramm (303) nach Anspruch 7 gespeichert ist.Machine-readable storage medium (301) on which the computer program (303) after claim 7 is saved.
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