DE102022200077A1

DE102022200077A1 - Method for automated driving of a motor vehicle in an environment

Info

Publication number: DE102022200077A1
Application number: DE102022200077.3A
Authority: DE
Inventors: Ahmad Adee; Roman Gansch; Andreas Heyl
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2022-01-05
Filing date: 2022-01-05
Publication date: 2023-07-06
Also published as: CN116394971A

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren für das automatisierte Fahren (240) eines Kraftfahrzeugs (10) innerhalb einer Umgebung (80, 250), wobei das Kraftfahrzeug (10) eine Steuereinheit (12) zum automatisierten Fahren unter Verwendung eines Fahrmodells beinhaltet, mit den folgenden Schritten: Bereitstellen (210) eines der Umgebung (80, 250) zugeordneten lokalen Fahrmodells (40) für die Steuereinheit (12), Eintreten (110a, 220) des Kraftfahrzeugs (10) in die Umgebung (80, 250) bei vorherigem oder zeitgleichem oder nachträglichem Ersetzen (230) eines vom lokalen Fahrmodell (40) verschiedenen ursprünglichen Fahrmodells durch das lokale Fahrmodell (40) und automatisiertes Fahren (240) des Kraftfahrzeugs (10) innerhalb der Umgebung (80, 250) unter Verwendung des lokalen Fahrmodells (40).The invention relates to a method for automated driving (240) of a motor vehicle (10) within an environment (80, 250), the motor vehicle (10) containing a control unit (12) for automated driving using a driving model, with the following steps : providing (210) a local driving model (40) assigned to the environment (80, 250) for the control unit (12), entering (110a, 220) the motor vehicle (10) into the environment (80, 250) with prior or simultaneous or Subsequent replacement (230) of an original driving model that differs from the local driving model (40) with the local driving model (40) and automated driving (240) of the motor vehicle (10) within the environment (80, 250) using the local driving model (40).

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der selbstfahrenden Kraftfahrzeuge und betrifft ein Verfahren für das automatisierte Bewegen eines Kraftfahrzeugs innerhalb einer Umgebung und ein entsprechendes Kraftfahrzeug.The present invention relates to the field of self-driving motor vehicles and relates to a method for the automated movement of a motor vehicle within an environment and a corresponding motor vehicle.

Stand der TechnikState of the art

Für Systeme in Kraftfahrzeugen, die auf die Erfassung der Umgebung angewiesen sind, wie sie bei selbstfahrenden Kraftfahrzeugen vorhanden sind, enthalten die öffentlich verfügbare Spezifikation ISO/PAS 21448 und der zugehörige Schlussentwurf ISO/FDIS 21448 Leitlinien zur Ermittlung der beabsichtigten Funktionalität oder Leistungseinschränkungen, die zu einem potenziell gefährlichen Verhalten solcher Systeme führen können. Die Abwesenheit von inadäquaten Risiken aufgrund potenziell gefährlichen Verhaltens eines Systems wird als „Safety Of The Intended Functionality“ (SOTIF) definiert. Das Situationsbewusstsein solcher Systeme basiert auf komplexen Sensoren und Verarbeitungsalgorithmen (einschließlich künstlicher Intelligenz und maschinellem Lernen), die möglicherweise nicht in der Lage sind, alle Situationen zu jeder Zeit korrekt zu erfassen. SOTI F legt besonderen Wert auf die Wahrnehmungseinschränkungen unter Stressbedingungen, d. h. unter „Auslösebedingungen“, die zu falsch negativen, falsch positiven oder fehlerhaften Objekteigenschaften (z. B. Positionsfehler, falsche Geschwindigkeit, usw.) führen können. Ein generelles Ziel ist es, das Sicherheitskonzept beziehungsweise die Robustheit für solche Systeme deutlich zu verbessern, indem Situationen erkannt werden, in denen Auslösebedingungen und damit Leistungseinschränkungen vorhanden sind, und diese angemessen zu mindern.For systems in motor vehicles that rely on sensing the environment, such as those present in self-driving motor vehicles, the publicly available specification ISO/PAS 21448 and the associated final draft ISO/FDIS 21448 provide guidance for determining the intended functionality or performance limitations that lead to potentially dangerous behavior of such systems. The absence of inadequate risks due to potentially dangerous behavior of a system is defined as "Safety Of The Intended Functionality" (SOTIF). The situational awareness of such systems is based on complex sensors and processing algorithms (including artificial intelligence and machine learning), which may not be able to correctly grasp all situations at all times. SOTI F puts special emphasis on the cognitive limitations under stressful conditions, i. H. under “trigger conditions” that can lead to false negative, false positive, or erroneous object properties (e.g. position error, wrong speed, etc.). A general goal is to significantly improve the safety concept or the robustness for such systems by recognizing situations in which triggering conditions and thus performance restrictions exist and mitigating them appropriately.

Aus dem Stand der Technik sind Verfahren zur Steuerung von Fahrzeugen innerhalb einer spezifischen Umgebung bekannt. So wird in der Patentanmeldung DE 10 2019 208 744 A1 eine Fremdsteuerung von einer Mehrzahl von Fahrzeugen innerhalb einer überwachten Umgebung beschrieben. Die Patentanmeldung DE 11 2016 004 751 T5 offenbart ein autonomes Fahrunterstützungssystem, das relevante Informationen entlang einer geplanten Fahrroute erfasst. In der Patentanmeldung DE 10 2016 102 065 A1 wird ein Verfahren zur Unterstützung einer autonomen Fahrt eines Kraftfahrzeugs auf einer Parkfläche beschrieben, das eine Infrastrukturkarte verwendet. All diese Systeme behandeln sehr spezielle Problemstellungen, in keinem dieser Fälle wird ein allgemein anwendbares Verfahren vorgeschlagen, das die Robustheit und die Betriebssicherheit eines Fahrzeugs in spezifischen Umgebungen sicherstellt.Methods for controlling vehicles within a specific environment are known from the prior art. So it is in the patent application DE 10 2019 208 744 A1 external control of a plurality of vehicles within a monitored environment is described. The patent application DE 11 2016 004 751 T5 discloses an autonomous driving support system that collects relevant information along a planned driving route. In the patent application DE 10 2016 102 065 A1 a method for supporting autonomous driving of a motor vehicle in a parking area is described, which uses an infrastructure map. All these systems deal with very specific problems, in none of these cases is a generally applicable method proposed that ensures the robustness and operational safety of a vehicle in specific environments.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of Invention

Erfindungsgemäß wird ein Verfahren für das automatisierte Fahren eines Kraftfahrzeugs innerhalb einer Umgebung gemäß Anspruch 1 vorgeschlagen, wobei das Kraftfahrzeug eine Steuereinheit zum automatisierten Fahren unter Verwendung eines Fahrmodells beinhaltet. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.According to the invention, a method for automated driving of a motor vehicle within an environment according to claim 1 is proposed, the motor vehicle containing a control unit for automated driving using a driving model. Further advantageous configurations are specified in the dependent claims.

Das erfindungsgemäße Verfahren umfasst hierbei die folgenden Schritte: Ein Bereitstellen eines der Umgebung zugeordneten lokalen Fahrmodells für die Steuereinheit, ein Eintreten des Fahrzeugs in die Umgebung bei vorherigem oder zeitgleichem oder nachträglichem Ersetzen eines vom lokalen Fahrmodell verschiedenen ursprünglichen Fahrmodells durch das lokale Fahrmodell und ein automatisiertes Fahren des Kraftfahrzeugs innerhalb der Umgebung unter Verwendung des lokalen Fahrmodells.The method according to the invention comprises the following steps: providing a local driving model assigned to the environment for the control unit, entering the vehicle into the environment with previous or simultaneous or subsequent replacement of an original driving model that differs from the local driving model with the local driving model, and automated driving of the motor vehicle within the environment using the local driving model.

Bei der Steuereinheit handelt es sich hierbei um ein System mit einer Recheneinheit, das Zugriff auf Sensoren und Aktoren (beispielsweise der Motorsteuerung, der Lenkung, dem Bremssystem) des Kraftfahrzeugs hat. Die Steuereinheit kann also Sensorsignale auswerten und darauf basierend die verbundenen Aktoren steuern, beispielsweise, um das Kraftfahrzeug zu lenken, zu beschleunigen oder zu bremsen. Das von der Steuereinheit eingesetzte Fahrmodell ist ein von der Steuereinheit eingesetzter Algorithmus (beispielsweise realisiert durch eine Software und/oder eine elektrische Schaltung), der für die Verarbeitung der Sensorsignale und die darauf basierende Steuerung der Aktoren, gegebenenfalls unter Berücksichtigung von Eingaben eines menschlichen Fahrers, verantwortlich ist.The control unit is a system with a computing unit that has access to sensors and actuators (for example the engine control, the steering, the brake system) of the motor vehicle. The control unit can therefore evaluate sensor signals and, based thereon, control the connected actuators, for example in order to steer, accelerate or brake the motor vehicle. The driving model used by the control unit is an algorithm used by the control unit (e.g. implemented by software and/or an electrical circuit), which is used to process the sensor signals and control the actuators based thereon, possibly taking into account inputs from a human driver. responsible for.

Erfindungsgemäß wird also vorgeschlagen, ein spezielles Fahrmodell (das lokale Fahrmodell) für ein automatisiert fahrendes Kraftfahrzeug bereitzustellen und für eine bestimmte Umgebung zu verwenden. Die Steuereinheit, die das lokale Fahrmodell verwendet, fährt also das Kraftfahrzeug in der Umgebung hoch- oder vollautomatisiert oder unterstützt einen menschlichen Fahrer beim Fahren des Kraftfahrzeugs in der Umgebung.According to the invention, it is therefore proposed to provide a special driving model (the local driving model) for an automated motor vehicle and to use it for a specific environment. The control unit, which uses the local driving model, therefore drives the motor vehicle in the area in a highly or fully automated manner or supports a human driver in driving the motor vehicle in the area.

Hierbei muss nicht ein gesamtes Fahrmodell als Einheit bereitgehalten werden. Es reicht, einen Teil eines Fahrmodells (beispielsweise einen Teil der Software des Fahrmodells, also bestimmte Programmbereiche und/oder Datenstrukturen wie zum Beispiel bestimmte Funktionalitäten und/oder Funktionen und/oder Funktionsblöcke und/oder Softwarebibliotheken und/oder Datensätze und/oder Softwareaktualisierungen) zur Verfügung zu stellen, der dann Teile eines bereits vorhandenen anderen Fahrmodells (beispielsweise des ursprünglichen Fahrmodells) ersetzt und/oder mit diesem verschmolzen wird, was dann zusammen als das lokale Fahrmodell agiert. Auch dieser Fall fällt unter den Begriff des Bereitstellens eines lokalen Fahrmodells im Sinne der Erfindung, da das lokale Fahrmodell vollständig definiert ist. Entsprechend ist auch das Bereitstellen eines Fahrmodells oder eines Teils eines Fahrmodells in verschlüsselter und/oder nichtkompilierter Form genauso ein Bereitstellen im Sinne der Erfindung. Ebenso ist auch das Bereitstellen eines Patches oder eines Datenbankupdates für ein bereits auf einem Speicher eines Kraftfahrzeugs gespeichertes Fahrmodell, um dieses betriebsbereit für eine Umgebung zu machen, ein Bereitstellen eines lokalen Fahrmodells. Fahrmodelle zum automatisierten Fahren sind typischerweise während ihrer Verwendung durch ein Kraftfahrzeug ebenfalls in einem oder mehreren Speichern einer oder mehrerer Recheneinheiten des Kraftfahrzeugs abgelegt, beispielsweise in einem Speicher der Steuereinheit, wobei sich diese Speicher vom Speicher zur Bereitstellung eines Fahrmodells unterscheiden können.In this case, an entire driving model does not have to be kept ready as a unit. It is sufficient to transfer part of a driving model (e.g. part of the driving model software, i.e. certain program areas and/or data structures such as certain functionalities and/or functions and/or function blocks and/or software libraries and/or data sets and/or software updates). to make available the then parts of an already existing other driving model (e.g. the original driving model) is replaced and/or merged with it, which together then acts as the local driving model. This case also falls under the concept of providing a local driving model within the meaning of the invention, since the local driving model is completely defined. Accordingly, providing a driving model or part of a driving model in encrypted and/or non-compiled form is also providing within the meaning of the invention. Likewise, the provision of a patch or a database update for a driving model already stored in a memory of a motor vehicle, in order to make it ready for operation for an environment, also constitutes the provision of a local driving model. Driving models for automated driving are typically also stored in one or more memories of one or more computing units of the motor vehicle while they are being used by a motor vehicle, for example in a memory of the control unit, it being possible for these memories to differ from the memory for providing a driving model.

Im Rahmen dieser Erfindung ist unter einem ursprünglichen Fahrmodell ein zweites Fahrmodell zu verstehen, das sich vom lokalen Fahrmodell unterscheidet und das vor Verwendung des lokalen Fahrmodells bis zum Ersetzen durch das lokale Fahrmodell für ein Fahren eines Kraftfahrzeugs verwendet werden kann. Ein Beispiel für ein ursprüngliches Fahrmodell ist ein allgemeines Fahrmodell (Standardfahrmodell), das außerhalb einer Umgebung mit einem lokalem Fahrmodell eingesetzt wird. Es wird also vorgeschlagen, ein ursprüngliches Fahrmodell zumindest temporär durch ein davon verschiedenes Fahrmodell, das lokale Fahrmodell, zu ersetzen. Hierbei sind zwei Fahrmodelle, beispielsweise ein lokales und ein ursprüngliches Fahrmodell, verschieden, wenn beide Fahrmodelle innerhalb einer Umgebung, beispielsweise der Umgebung eines lokalen Modells, unter denselben Bedingungen (also für dieselben Eingabedaten, zum Beispiel dieselbe Szene im Sinne von ISO/PAS 21448, und unter denselben generellen Informationen bezüglich der Umgebung) zumindest in einem Teil der Fälle unterschiedliche Ausgaben liefern und damit zu einem unterschiedlichen Verhalten des Kraftfahrzeugs führen. Ein lokales Fahrmodell unterscheidet sich folglich explizit nicht von einem ursprünglichen, wenn das lokale Fahrmodell aus dem ursprünglichen Modell rein dadurch erzeugt wurde, dass dem Fahrmodell Kartendaten bezüglich der Umgebung zur Verfügung gestellt wurden. Anders ausgedrückt ist ein einfaches Zurverfügungstellen von zusätzlichen generellen Informationen (Metadaten wie Karten) bezüglich einer Umgebung nicht ausreichend, um ein vom ursprünglichen Modell verschiedenes lokales Fahrmodell aus dem ursprünglichen Modell zu erzeugen. Ein Beispiel für ein lokales Fahrmodell, das unterschiedlich zu einem ursprünglichen Fahrmodell ist, ist hingegen der Fall, in dem das lokale Fahrmodell ein oder mehrere Sensorsignale, die das Fahrmodell auswertet, im Vergleich zum ursprünglichen Fahrmodell, das auf dieselben Sensorsignale zurückgreift, unterschiedlich auswertet und/oder unterschiedlich beurteilt, also beispielsweise im Rahmen einer Informationsfusion („sensor fusion“) unterschiedlich verknüpft, beispielsweise unterschiedlich zueinander wichtet. Ein weiteres einfaches Beispiel ist, dass ein Aktor des Kraftfahrzeugs durch ein lokales Fahrmodell anders angesteuert wird, beispielsweise also, dass eine Bremse grundsätzlich früher betätigt wird. Ein drittes Beispiel hierfür ist, dass die Fahrmodelle zu unterschiedlichen Einschätzungen einer Szene im Sichtfeld („field of view“, FOV) der Sensoren des Kraftfahrzeugs gelangen, also beispielsweise beide Modelle eine Situation wie eine rote Ampel grundsätzlich unterschiedlich beurteilen und anders auf diese reagieren. In allen drei Fällen gelangen beide Fahrmodelle unter denselben Bedingungen typischerweise zu unterschiedlichen Ausgaben, sie steuern ein Fahrzeug anders. Die Unterschiede zwischen zwei Modellen können sich also an verschiedensten Stellen im Datenverarbeitungsstrang ausprägen: Beispielsweise bei der Verarbeitung und/oder Verknüpfung von Sensorsignalen, bei der generellen Beurteilung von Informationen und schließlich bei der Ansteuerung von Aktoren.In the context of this invention, an original driving model is to be understood as a second driving model that differs from the local driving model and that can be used for driving a motor vehicle before the local driving model is used until it is replaced by the local driving model. An example of an original driving model is a general driving model (standard driving model) used outside of a local driving model environment. It is therefore proposed to replace an original driving model, at least temporarily, with a different driving model, the local driving model. Two driving models, for example a local and an original driving model, are different if both driving models are within an environment, for example the environment of a local model, under the same conditions (i.e. for the same input data, for example the same scene in the sense of ISO/PAS 21448, and under the same general information regarding the environment) provide different outputs at least in some of the cases and thus lead to different behavior of the motor vehicle. Consequently, a local driving model explicitly does not differ from an original one if the local driving model was generated from the original model purely by providing the driving model with map data relating to the environment. In other words, simply providing additional general information (metadata such as maps) regarding an environment is not sufficient to generate a local driving model that differs from the original model from the original model. On the other hand, an example of a local driving model that is different from an original driving model is the case in which the local driving model evaluates one or more sensor signals that the driving model evaluates differently compared to the original driving model, which uses the same sensor signals and /or assessed differently, e.g. linked differently within the framework of an information fusion (“sensor fusion”), e.g. weighted differently to one another. A further simple example is that an actuator of the motor vehicle is controlled differently by a local driving model, for example that a brake is generally actuated earlier. A third example of this is that the driving models come to different assessments of a scene in the field of view (FOV) of the vehicle's sensors, i.e. both models assess a situation such as a red traffic light fundamentally differently and react differently to it. In all three cases, both driving models typically produce different outputs under the same conditions, they control a vehicle differently. The differences between two models can therefore manifest themselves at various points in the data processing chain: For example, in the processing and/or linking of sensor signals, in the general assessment of information and finally in the control of actuators.

Die Erfindung ist allerdings nicht eingeschränkt auf den Fall, dass das Kraftfahrzeug beziehungsweise dessen Steuereinheit direkt vor Eintreten in die Umgebung durch das ursprüngliche Fahrmodell automatisiert gefahren wurde. Es kann beispielsweise sein, dass ein menschlicher Fahrer ein Kraftfahrzeug trotz vorhandener Automatisierungsfunktionen des Kraftfahrzeugs und eines vorhandenen Fahrmodells außerhalb einer speziellen Umgebung manuell steuert und die Steuereinheit erst bei Eintreten in die Umgebung unter Verwendung eines lokalen Fahrmodells das Fahren des Kraftfahrzeugs vom Fahrer übernimmt oder ihn dabei unterstützt.However, the invention is not limited to the case in which the motor vehicle or its control unit was driven automatically by the original driving model directly before entering the environment. It can be the case, for example, that a human driver manually controls a motor vehicle outside of a special environment, despite the existing automation functions of the motor vehicle and an existing driving model, and the control unit only takes over driving the motor vehicle from the driver or takes it over when he enters the environment using a local driving model supports.

Ein Eintreten in die Umgebung kann beispielsweise durch externe oder fahrzeugeigene Sensoren wie Lichtschranken, Induktionsschleifen, Kameras, RFID-basierte Systeme (RFID: radio-frequency identification, eine Technologie zum automatischen und berührungslosen Identifizieren und Lokalisieren von Objekten) detektiert und/oder auf Basis der Daten eines Navigationssystems des Kraftfahrzeugs festgestellt werden. Ein Eintreten in eine Umgebung im Sinne der Erfindung meint ein Überfahren eines Randes der Umgebung mit dem Ergebnis, dass sich das Kraftfahrzeug anschließend innerhalb der Umgebung befindet, wobei ein Kraftfahrzeug als innerhalb einer Umgebung gilt, sobald sich mehr als die Hälfte des Fahrzeugs (bezogen auf die Länge des Fahrzeugs) in der Umgebung befindet. Denkbar ist, dass das lokale Fahrmodell bereits bei Annähern an die Umgebung zur Verfügung gestellt wird. Auch ein solches Annähern kann durch Sensoren detektiert und/oder mittels eines Navigationssystems des Kraftfahrzeugs festgestellt werden.Entry into the environment can be detected, for example, by external or on-board sensors such as light barriers, induction loops, cameras, RFID-based systems (RFID: radio-frequency identification, a technology for automatic and contactless identification and localization of objects) and/or based on the Data of a navigation system of the motor vehicle are determined. Entering an environment within the meaning of the invention means driving over an edge of the environment with the result that the motor vehicle is then located within the environment, with a motor vehicle being considered to be within an environment as soon as more than half of the vehicle (related to the length of the vehicle) is in the area. It is conceivable that the local driving model is already made available when approaching the environment. Such an approach can also be detected by sensors and/or established by means of a navigation system of the motor vehicle.

Das Kraftfahrzeug fährt innerhalb der Umgebung unter Verwendung des lokalen Fahrmodells automatisiert mit Hilfe der Steuereinheit. Unter einem automatisierten Fahren ist hierbei ein Fahren mit Automatisierungsgrad von zumindest Level 1 nach Norm SAE J3016 zu verstehen. Besonders vorteilhaft ist die Erfindung bei höheren Automatisierungsgraden, insbesondere Level 4 (Hochautomatisierung) und Level 5 (Vollautomatisierung), wobei auch Level 1, 2 und 3 denkbar sind. Die Steuereinheit kann also eingerichtet sein, einen menschlichen Fahrer nur zu unterstützen (Level 1), es kann sich aber auch um eine Steuereinheit handeln, die das Fahrzeug vollkommen eigenständig fährt (Level 5).The motor vehicle drives automatically within the environment using the local driving model with the aid of the control unit. Automated driving is to be understood here as driving with a degree of automation of at least level 1 according to the SAE J3016 standard. The invention is particularly advantageous in the case of higher degrees of automation, in particular level 4 (high automation) and level 5 (full automation), with levels 1, 2 and 3 also being conceivable. The control unit can therefore be set up to only support a human driver (level 1), but it can also be a control unit that drives the vehicle completely independently (level 5).

Ein lokales Fahrmodell ist typischerweise für den Fahrbetrieb in der Umgebung optimiert, in der es verwendet wird, und kann beispielsweise spezielle Funktionen zur Steuerung von Aktoren eines Kraftfahrzeugs und/oder zur Auswertung von Sensorsignalen eines Kraftfahrzeugs umfassen, aber auch zum Beispiel eine Wichtung der Sensorsignale zueinander und/oder in Bezug auf ein Standardfahrmodell (ein allgemeines Fahrmodell, das standardmäßig, also insbesondere außerhalb der Umgebung eines lokalen Fahrmodells, eingesetzt wird) beschreiben. Die Auswertung und Berücksichtigung der Sensorsignale von Sensoren eines Fahrzeugs kann also erfindungsgemäß für eine Umgebung neu gewichtet werden.A local driving model is typically optimized for driving in the environment in which it is used and can, for example, include special functions for controlling actuators in a motor vehicle and/or for evaluating sensor signals from a motor vehicle, but also, for example, a weighting of the sensor signals relative to one another and/or in relation to a standard driving model (a general driving model that is used by default, ie in particular outside the environment of a local driving model). According to the invention, the evaluation and consideration of the sensor signals from sensors of a vehicle can therefore be re-weighted for an environment.

Ein solcher Fall, dass das lokale Fahrmodell ein Signal eines Sensors des Kraftfahrzeugs unterschiedlich auswertet, insbesondere unterschiedlich wichtet, als das ursprüngliche Fahrmodell, ist eine vorteilhafte Variante der Erfindung, die eine besonders gute Anpassung an die Umgebung ermöglicht. Solche Wichtungen müssen sich hierbei nicht auf die von einem Sensor direkt gelieferten elektrischen Signale beziehen, sondern können auch elektrisch und/oder mittels Software weiterverarbeitete Sensorsignale betreffen. Auch können durch das lokale Fahrmodell unterschiedliche Wichtungen von bestimmten Teilbereichen eines Sichtfelds eines oder mehrerer Sensoren des Kraftfahrzeugs erfolgen. Unterteilt man beispielsweise das Sichtfeld mit Hilfe eines Gitters in einzelne Gitterzellen als solche Teilbereiche, so können jeder Gitterzelle unterschiedliche Wichtungen eines Sensorsignals zugeordnet sein. Es ist auch denkbar, dass das lokale Fahrmodell bestimmte Sensoren des Kraftfahrzeugs deaktiviert und/oder deren Signale ignoriert, gegebenenfalls auch nur bezogen auf Teile des Sichtfelds des Kraftfahrzeugs (also des Sichtfelds bezogen auf die Summe aller Sensoren des Kraftfahrzeugs). Ein solches Deaktivieren kann konkret auch mittels einer Wichtung des entsprechenden Sensorsignals mit dem Wert Null erreicht werden. Generell kann ein Fahrmodell und damit auch ein lokales Fahrmodell die spezifischen Eigenschaften eines Sensors berücksichtigen, also neben dem genauen Typ auch Eigenschaften wie genaues Modell des Sensors, Position und Ausrichtung.A case in which the local driving model evaluates a signal from a sensor of the motor vehicle differently, in particular weights it differently, than the original driving model is an advantageous variant of the invention that enables particularly good adaptation to the environment. Such weightings do not have to relate to the electrical signals supplied directly by a sensor, but can also relate to sensor signals that are processed further electrically and/or by means of software. Different weightings of specific sub-areas of a field of view of one or more sensors of the motor vehicle can also be carried out by the local driving model. If, for example, the field of view is subdivided into individual grid cells as such partial areas with the aid of a grid, different weightings of a sensor signal can be assigned to each grid cell. It is also conceivable that the local driving model deactivates certain sensors of the motor vehicle and/or ignores their signals, possibly only in relation to parts of the field of view of the motor vehicle (ie the field of view in relation to the sum of all sensors in the motor vehicle). Such a deactivation can specifically also be achieved by weighting the corresponding sensor signal with the value zero. In general, a driving model and thus also a local driving model can take into account the specific properties of a sensor, i.e. in addition to the exact type, properties such as the exact model of the sensor, position and orientation.

Eine Wichtung eines Sensorsignals im Sinne der Erfindung meint eine Wichtung entweder bezüglich anderer Sensorsignale von Sensoren des Kraftfahrzeugs (also die Wichtung der Sensorsignale zueinander) und/oder bezüglich eines bestimmten vorgegebenen Wertes, beispielsweise bezüglich eines Standardwertes, der beispielsweise durch die Signalauswertung beim Standardfahrmodell des Kraftfahrzeugs vorgegeben sein könnte. Eine Wichtung muss sich nicht auf die von einem Sensor gelieferten Signale beziehen, sondern kann auch weiterverarbeitete Daten betreffen. Auch können durch das Fahrmodell Wichtungen von bestimmten Teilbereichen eines Sichtfelds eines oder mehrerer Sensoren des Kraftfahrzeugs erfolgen und so ein lokales Fahrmodell für eine Umgebung optimiert sein. Ebenso kann ein Fahrmodell auch Wertebereiche für relevante Parameter oder Größen berücksichtigen, beispielsweise eine Maximal- und eine Minimalgeschwindigkeit oder auch im Fall von Sensorsignalen Signalstärken, innerhalb derer eine Auswertung der Signale erfolgen soll.A weighting of a sensor signal within the meaning of the invention means a weighting either in relation to other sensor signals from sensors in the motor vehicle (i.e. the weighting of the sensor signals relative to one another) and/or in relation to a certain predefined value, for example in relation to a standard value which, for example, is determined by the signal evaluation in the standard driving model of the motor vehicle could be predetermined. A weighting does not have to relate to the signals supplied by a sensor, but can also relate to further processed data. The driving model can also be used to weight certain partial areas of a field of view of one or more sensors of the motor vehicle and thus optimize a local driving model for an environment. A driving model can also take into account value ranges for relevant parameters or variables, for example a maximum and a minimum speed or, in the case of sensor signals, signal strengths within which the signals should be evaluated.

Insgesamt kann so die Fehleranfälligkeit des Kraftfahrzeugs auch für spezielle Umgebungen reduziert werden. Die Zahl der Unfälle wird folglich reduziert. Des Weiteren kann die Entwicklungszeit für das Standardfahrmodell reduziert werden, da Spezialfälle (also in der Betriebszeit eines Kraftfahrzeugs nur selten vorkommende Umgebungen) nicht berücksichtigt werden müssen.Overall, the susceptibility of the motor vehicle to faults can also be reduced in special environments. The number of accidents is consequently reduced. Furthermore, the development time for the standard driving model can be reduced, since special cases (that is, environments that occur only rarely during the operating time of a motor vehicle) do not have to be taken into account.

Das Ersetzen des Fahrmodels durch ein lokales Fahrmodell kann auch unter Berücksichtigung der gewünschten Sicherheitsanforderungsstufe (beispielsweise entsprechend ASIL, Automotive Safety Integrity Level) erfolgen. Diese Sicherheitsanforderungsstufe kann automatisiert für bestimmte Umgebungen vorgegeben werden, aber könnte beispielsweise auch auf Wunsch des Fahrers aktiviert werden. Generell können bei der Ersetzung des Fahrmodells durch ein geeignetes lokales Fahrmodell weitere Informationen und Daten (beispielsweise aus einem Navigationssystems des Kraftfahrzeugs) berücksichtigt werden.The replacement of the driving model by a local driving model can also take place taking into account the desired safety requirement level (for example according to ASIL, Automotive Safety Integrity Level). This safety requirement level can be specified automatically for specific environments, but could also be activated at the driver's request, for example. In general, further information and data (for example from a navigation system of the motor vehicle) can be taken into account when replacing the driving model with a suitable local driving model.

Erfindungsgemäß wurde erkannt, dass sich viele Kraftfahrzeuge nur für begrenzte Zeit in bestimmten Umgebungen aufhalten. Beispielsweise wird ein Kraftfahrzeug nur für einen Bruchteil der Zeit in einem Parkhaus betrieben. Dies hat zur Folge, dass Fahrmodelle, also Algorithmen, die für die Steuerung von automatisierten Kraftfahrzeugen verantwortlich sind, typischerweise nicht für solche Spezialfälle optimiert und teilweise auch nicht geeignet sind. Um universell anwendbar zu sein, muss ein Fahrmodell hinsichtlich seiner Parameter und Eigenschaften so gewählt werden, dass es für jede beliebige Umgebung oder zumindest möglichst viele verschiedene Umgebungen sicher angewendet werden kann. Umgebungen und Bedingungen, für die ein Fahrmodell designt wurde, werden als „Operational design domain“ (ODD) des Fahrmodells bezeichnet. Wird ein Fahrmodell außerhalb seiner ODD betrieben, kann dies zu Fehlern und schlimmstenfalls zu Unfällen führen.According to the invention, it was recognized that many motor vehicles are only in certain surroundings for a limited time. For example, a motor vehicle is only operated in a parking garage a fraction of the time. As a result, driving models, i.e. algorithms that are responsible for controlling automated vehicles, are typically not optimized for such special cases and in some cases are also not suitable. In order to be universally applicable, a driving model must be selected with regard to its parameters and properties in such a way that it can be used safely for any environment or at least as many different environments as possible. Environments and conditions for which a driving model was designed are referred to as the operational design domain (ODD) of the driving model. If a driving model is operated outside of its ODD, this can lead to errors and, in the worst case, to accidents.

Unter einer Umgebung im Sinne der Erfindung ist ein definiertes beliebig geographisch abgegrenztes Teilgebiet der Erdoberfläche zu verstehen. Dies kann also beispielsweise ein Land, eine Stadt, eine Straße, eine Kreuzung, ein Parkplatz, ein Fabrikgelände (einschließlich oder ausschließlich der Innenräume der sich auf dem Fabrikgelände befindlichen Gebäude), die Innenräume von Gebäuden wie beispielsweise Parkhäuser, Lagerhallen und Produktionsstätten sein. Auch eine bestimmte abstrakte geometrische Form wie ein Kreis, ein Rechteck oder ein Polygon können eine Umgebung definieren. So könnte beispielsweise ein Kreis mit einem Radius von 1 km um einen definierten Punkt der Erdoberfläche ebenfalls eine Umgebung definieren.An environment within the meaning of the invention is to be understood as a defined, arbitrarily geographically delimited partial area of the earth's surface. This can be, for example, a country, a city, a street, an intersection, a parking lot, a factory site (including or excluding the interiors of buildings located on the factory site), the interiors of buildings such as parking garages, warehouses and production facilities. A specific abstract geometric shape such as a circle, rectangle, or polygon can also define an environment. For example, a circle with a radius of 1 km around a defined point on the earth's surface could also define an environment.

Umgebungen, bei denen die Erfindung besonders vorteilhaft eingesetzt werden kann, sind Umgebungen, die außerhalb der ODD des Standardfahrmodells eines automatisiert fahrenden Kraftfahrzeugs liegen. Beispielsweise könnte es sein, dass sich ein solches Kraftfahrzeug nur 0,0001 % der Betriebszeit in einem Parkhaus befindet. Es ist zu erwarten, dass das eingesetzte Standardfahrmodell zur Steuerung des Fahrzeugs deshalb typischerweise nicht für die dort auftretenden Bedingungen optimiert ist, das Fahren in einer solchen Umgebung kann also fehleranfällig sein und der Einsatz zu Unfällen führen.Environments in which the invention can be used particularly advantageously are environments that lie outside the ODD of the standard driving model of an automated motor vehicle. For example, it could be the case that such a motor vehicle is in a parking garage for only 0.0001% of the operating time. It is to be expected that the standard driving model used to control the vehicle is therefore typically not optimized for the conditions that occur there, so driving in such an environment can be error-prone and use can lead to accidents.

Ein Vorteil dieser Erfindung ist es also, dass für beliebige, gegebenenfalls sehr spezielle, Umgebungen lokale Fahrmodelle bereitgestellt werden können. Hierbei können verschiedene Umgebungen identische oder unterschiedliche lokale Fahrmodelle haben. Vorteilhafterweise ist ein lokales Fahrmodell für die zugeordnete Umgebung optimiert. Durch diese Optimierung reduziert sich auch die Fehleranfälligkeit des Standardfahrmodells des Kraftfahrzeugs, da bei dessen Entwicklung nicht alle Spezialfälle berücksichtigt werden müssen. Das Standardfahrmodell kann für typische Szenarien und Umgebungen optimiert sein. Für spezielle Umgebungen kann dann ein lokales Fahrmodell verwendet werden. Häufig handelt es sich hierbei um geographisch kleinere Regionen, es ist aber auch denkbar, dass für größere Regionen wie ein Land ein lokales Fahrmodell zur Verfügung gestellt wird, beispielsweise um länderspezifische verkehrsrechtliche Regelungen zu berücksichtigen.One advantage of this invention is therefore that local driving models can be provided for any, possibly very special, environments. Different environments can have identical or different local driving models. A local driving model is advantageously optimized for the assigned environment. This optimization also reduces the susceptibility to errors in the standard driving model of the motor vehicle, since not all special cases have to be taken into account during its development. The standard driving model can be optimized for typical scenarios and environments. A local driving model can then be used for special environments. These are often geographically smaller regions, but it is also conceivable that a local driving model is made available for larger regions such as a country, for example in order to take country-specific traffic regulations into account.

Besonderheiten einer Umgebung, die beim Design eines lokalen Fahrmodells für diese Umgebung Berücksichtigung finden können und/oder Parameter eines lokalen Fahrmodells sein können, sind beispielsweise die durchschnittliche oder die aktuelle Verkehrsdichte, die Straßenbreite, Beleuchtungsverhältnisse, Straßenbeläge, durchschnittliche oder aktuelle Witterungsverhältnisse und insbesondere auch direkt sensorbeeinflussende und/oder sensorauslösende Eigenschaften der Umgebung wie die Häufigkeit von reflektierenden Oberflächen und/oder potenziell störenden Lichtquellen. Für diese Punkte sei insbesondere auch auf die öffentlich verfügbare Spezifikation ISO/PAS 21448 und speziell die dortigen Abschnitte 7.3.2 und 7.3.3 oder alternativ den entsprechenden Schlussentwurf ISO/FDIS 21448 verwiesen.Special features of an environment that can be taken into account when designing a local driving model for this environment and/or can be parameters of a local driving model are, for example, the average or the current traffic density, the street width, lighting conditions, road surfaces, average or current weather conditions and in particular also directly sensor-influencing and/or sensor-triggering properties of the environment such as the frequency of reflective surfaces and/or potentially interfering light sources. For these points, reference is also made in particular to the publicly available specification ISO/PAS 21448 and specifically the sections 7.3.2 and 7.3.3 there or alternatively the corresponding final draft ISO/FDIS 21448.

Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht es somit, eine Steuereinheit eines Kraftfahrzeugs in spezielle Umgebungen mit einem optimierten Fahrmodell zu steuern, das deutlich weniger fehleranfällig ist als ein Fahrmodell, das für alle denkbaren Situationen designt ist. Gleichzeitig muss so bei der Fahrzeugentwicklung nicht jede spezielle Umgebung berücksichtigt werden, sondern es können nachträglich lokale Fahrmodelle oder Teile von lokalen Fahrmodellen bei Bedarf, beispielsweise direkt vor Ort, zur Verfügung gestellt werden.The method according to the invention thus makes it possible to control a control unit of a motor vehicle in special environments with an optimized driving model that is significantly less error-prone than a driving model that is designed for all conceivable situations. At the same time, not every special environment has to be taken into account during vehicle development, but local driving models or parts of local driving models can be made available later if required, for example directly on site.

Eine weitere Möglichkeit zur Erhöhung der Sicherheit besteht darin, für eine Umgebung sowohl das lokale als auch das frühere Fahrmodell, beispielsweise ein Standardfahrmodell, oder zumindest Teile beider Modelle parallel einzusetzen, um eine Situation während des Fahrens zu beurteilen. Es kann dann die konservativere Ausgabe der beiden Modelle genommen werden, um das Kraftfahrzeug zu steuern.A further possibility for increasing safety is to use both the local and the earlier driving model, for example a standard driving model, or at least parts of both models in parallel for an environment in order to assess a situation while driving. The more conservative output of the two models can then be taken to control the automobile.

Ein im Rahmen der Erfindung eingesetztes Fahrmodell kann beispielsweise einen Datensatz (beispielsweise in Form einer Matrix) verwenden, der Informationen zur Leistung von Sensoren eines Kraftfahrzeugs hinsichtlich vorbestimmter SOTIF-relevanter Attribute (wie die Falsch-negativ-Rate oder die Richtig-positiv-Rate eines Sensors) unter bestimmten Gegebenheiten wie Witterungsverhältnissen in der Umgebung und speziellen Randbedingungen der Umgebung (wie Verkehrsdichte, Straßenbreite, Fahrbahnbelag) wiedergibt. Die entsprechenden Abhängigkeiten zwischen den Gegebenheiten einer Umgebung und SOTIF-relevanten Attributen ausgedrückt durch bedingte Wahrscheinlichkeiten können für jeden Sensor durch ein PGM (Probabilistisches Graphisches Modell), vorzugsweise durch ein Bayes'sches Netz, beschrieben werden. Die Randwahrscheinlichkeiten bezüglich der interessierenden SOTIF-relevanten Attribute können dann einen möglichen Datensatz für Parameter eines Fahrmodells bilden. Der Datensatz stellt in diesem Fall dem Fahrmodell Informationen über die Verlässlichkeit der Sensoren unter bestimmten Bedingungen zur Verfügung. Darauf basierend, insbesondere in Abhängigkeit von dem aus den Daten abgeleiteten Vertrauensgrad („confidence level“) der Sensorsignale, kann das Auswerteverhalten des Fahrmodells angepasst werden, also beispielsweise eine Wichtung der Sensorsignale zueinander und/oder generell eine Informationsfusion der Sensorsignale verändert werden.A driving model used within the scope of the invention can, for example, use a data set (e.g. in the form of a matrix) that contains information on the performance of sensors in a motor vehicle with regard to predetermined SOTIF-relevant attributes (such as the false-negative rate or the true-positive rate of a sensors) under certain circumstances such as weather conditions tures in the area and special boundary conditions of the area (such as traffic density, road width, road surface). The corresponding dependencies between the circumstances of an environment and SOTIF-relevant attributes expressed by conditional probabilities can be described for each sensor by a PGM (Probabilistic Graphical Model), preferably by a Bayesian network. The marginal probabilities with regard to the SOTIF-relevant attributes of interest can then form a possible data set for parameters of a driving model. In this case, the dataset provides the driving model with information about the reliability of the sensors under certain conditions. Based on this, in particular as a function of the degree of confidence derived from the data (“confidence level”) of the sensor signals, the evaluation behavior of the driving model can be adapted, i.e. for example a weighting of the sensor signals relative to one another and/or a general information fusion of the sensor signals can be changed.

Vorzugsweise ist das Sichtfeld („field of view“, FOV) des Kraftfahrzeugs hierbei unterteilt in Gitterzellen. Für jeden Sensor kann jede Gitterzelle separat betrachtet werden und einem eigenen PGM zugeordnet sein. Es muss hierbei zwischen Struktur und den Parametern (den bedingten Wahrscheinlichkeiten) eines Bayes'schen Netzes unterschieden werden: Die Struktur ist in vielen Fällen für alle Gitterzellen eines Sichtfelds gleich, wobei dies allerdings nicht zwingend sein muss (beispielsweise können sich die Strukturen für Teile des Sichtfelds unterscheiden). Die Parameter sind jedoch für alle Gitterzellen individuell zu bestimmen. Man erhält mit einem solchen Vorgehen für jede Gitterzelle Informationen hinsichtlich der Verlässlichkeit eines Sensors, der für diesen Bereich des Sichtfelds eingesetzt wird. Ein für ein Fahrmodell verwendbarer Datensatz ergibt sich dann aus der Gesamtmenge der Datensätze für die einzelnen Gitterzellen.The field of view (FOV) of the motor vehicle is preferably divided into grid cells. Each grid cell can be viewed separately for each sensor and assigned its own PGM. A distinction must be made here between the structure and the parameters (the conditional probabilities) of a Bayesian network: In many cases, the structure is the same for all grid cells of a field of view, although this does not have to be mandatory (for example, the structures for parts of the distinguish field of view). However, the parameters must be determined individually for all grid cells. With such a procedure, information is obtained for each grid cell with regard to the reliability of a sensor that is used for this area of the field of view. A data set that can be used for a driving model then results from the total amount of data sets for the individual grid cells.

Das Bereitstellen von lokalen (also einer Umgebung zugeordneten) Fahrmodellen kann beispielsweise bereits während der Produktion des Kraftfahrzeugs geschehen. So kann ein lokales Fahrmodell beispielsweise in einem Speicher einer Recheneinheit des Kraftfahrzeugs abgelegt und bei Bedarf abgerufen werden. Alternativ ist es auch denkbar, dass die lokalen Fahrmodelle erst später dem Kraftfahrzeug zur Verfügung gestellt werden, beispielsweise auf einem Speichermedium wie einer Speicherkarte. Wie oben bereits diskutiert, ist zu beachten, dass ein Bereitstellen des Fahrmodelles im Sinne der Erfindung auch dann gegeben ist, wenn Teile eines ursprünglichen Fahrmodells, beispielsweise des Standardfahrmodells, beibehalten und nur bestimmte Teile, beispielsweise bestimmte Funktionalitäten und/oder Funktionsblöcke, ausgetauscht werden. Eine besonders vorteilhafte Variante ist, wenn das lokale Fahrmodell oder Teile des lokalen Fahrmodells über eine Funkverbindung, beispielsweise von einem Internetserver aus einer Cloud oder mittels Edge Computing, an das Kraftfahrzeug übermittelt werden.The provision of local driving models (that is to say those assigned to an environment) can already take place, for example, during the production of the motor vehicle. For example, a local driving model can be stored in a memory of a computing unit of the motor vehicle and called up when required. Alternatively, it is also conceivable that the local driving models are only made available to the motor vehicle later, for example on a storage medium such as a memory card. As already discussed above, it should be noted that the driving model is also provided within the meaning of the invention if parts of an original driving model, for example the standard driving model, are retained and only certain parts, for example certain functionalities and/or function blocks, are exchanged. A particularly advantageous variant is when the local driving model or parts of the local driving model are transmitted to the motor vehicle via a radio link, for example from an Internet server in a cloud or using edge computing.

Um die Sicherheit bei der Verwendung eines solchen lokalen Fahrmodells weiter zu erhöhen, ist es denkbar, dass während des Fahrens des Kraftfahrzeugs unter Verwendung des lokalen Fahrmodells das Kraftfahrzeug, die Funktionalität des lokalen Fahrmodells und/oder insbesondere die entsprechend dem lokalen Fahrmodell verarbeiteten Sensorsignale überwacht werden. So könnten beispielsweise bestimmte Parameter wie Sensorsignale überwacht werden, um zu prüfen, ob diese vorher festgelegte Grenzwerte unter- und/oder überschreiten. Auch könnten ausgewertete Sensorsignale mit bekannten Daten (also der Grundwahrheit wie beispielsweise Kartenmaterial oder durch eine umliegende Infrastruktur zur Verfügung gestellte Informationen) verglichen werden. Basierend auf den so gewonnenen Informationen könnte das Fahrmodell korrigiert werden. Dies kann in Echtzeit geschehen, also noch während der Verwendung durch das Kraftfahrzeug, beispielsweise durch die Anpassung von Parametern, oder auch nach Verwendung durch das Kraftfahrzeug. Es ist auch denkbar, dass entsprechende Daten und Informationen, beispielsweise bei Abweichung von einem gewünschten Verhalten, an ein externes System (wie beispielsweise einen Server) übermittelt werden, zum Beispiel mittels Funkübertragung, wobei das System beispielsweise Teil einer Infrastruktur der Umgebung ist. Mit Hilfe dieses externen Systems könnte eine Optimierung des lokalen Fahrmodells vorgenommen werden. Ein solches Überwachen des Verhaltens des lokalen Fahrmodells ist insbesondere dann sinnvoll, wenn das lokale Fahrmodell für die Umgebung nur bedingt optimiert ist. Beispielsweise könnte das lokale Fahrmodell für Parkhäuser an sich geeignet sein, aber nicht für das spezielle Parkhaus, das die Umgebung darstellt. In so einem Fall kann es sinnvoll sein, geeignete Parameter des lokalen Fahrmodells anzupassen. Unabhängig von einer sicherheitsbezogenen Überwachung kann durch Übermittlung von Sensordaten eines Kraftfahrzeugs und/oder anderen für ein lokales Fahrmodell relevanten Größen an eine zentrale Einheit wie einen Server auch Daten für eine kontinuierliche Verbesserung eines lokalen Fahrmodells gewonnen werden und damit beispielsweise auch ein neu entwickeltes lokales Fahrmodell validiert und/oder optimiert werden.In order to further increase safety when using such a local driving model, it is conceivable that while driving the motor vehicle using the local driving model, the motor vehicle, the functionality of the local driving model and/or in particular the sensor signals processed according to the local driving model are monitored . For example, certain parameters such as sensor signals could be monitored to check whether they fall below and/or exceed previously specified limit values. Evaluated sensor signals could also be compared with known data (that is, the basic truth such as map material or information provided by a surrounding infrastructure). Based on the information obtained in this way, the driving model could be corrected. This can take place in real time, ie while the motor vehicle is still using it, for example by adjusting parameters, or also after it has been used by the motor vehicle. It is also conceivable that corresponding data and information, for example if there is a deviation from a desired behavior, is transmitted to an external system (such as a server), for example by means of radio transmission, with the system being part of an infrastructure in the area, for example. This external system could be used to optimize the local driving model. Such monitoring of the behavior of the local driving model is particularly useful when the local driving model is only conditionally optimized for the environment. For example, the local driving model might be appropriate for parking garages per se, but not for the specific parking garage that represents the environment. In such a case, it can make sense to adjust suitable parameters of the local driving model. Regardless of safety-related monitoring, data for continuous improvement of a local driving model can also be obtained by transmitting sensor data from a motor vehicle and/or other variables relevant to a local driving model to a central unit such as a server, and thus, for example, a newly developed local driving model can also be validated and/or optimized.

Vorteilhafterweise handelt es sich bei der die Umgebung um eine kontrollierte Umgebung, insbesondere eine kontrollierte Straße, eine kontrollierte Fläche und/oder ein kontrolliertes Gebäude. Unter einer kontrollierten Umgebung (entsprechend kontrollierte Straße, Fläche, Gebäude) ist eine Umgebung zu verstehen, bei der dynamische Gegebenheiten (Verkehr und für die Fahrsicherheit relevante sich bewegende Objekte) vollständig oder zumindest teilweise, beispielsweise mittels Sensoren und/oder anderer Methoden überwacht werden. Als Beispiele seien genannt: Kameras, Photodetektoren, Radar, Lidar (Light detection and ranging), ultraschallbasierte Sensoren, piezoelektrische Sensoren, Luftdrucksensoren, Temperartursensoren, RFID-basierte Systeme (RFID: radio-frequency identification), Induktionsschleifen, Navigationssysteme der in der Umgebung fahrenden Fahrzeuge (einschließlich Übermittlung der Daten an eine zentrale Recheneinheit) und Satellitenüberwachung. Typischerweise werden in einer kontrollierten Umgebung zusätzlich die für das sichere Fahren eines Kraftfahrzeugs relevanten Eigenschaften der Umgebung überwacht (beispielsweise Thermometer zur Temperaturmessung) und gegebenenfalls aktiv gesteuert (beispielsweise Heizung zur Steuerung der Temperatur), und/oder diese Eigenschaften sind durch die kontrollierte Umgebung selbst vorgegeben (beispielsweise Überdachung zur Vermeidung von Regen und daraus folgender Nässe einer Fahrbahnoberfläche). Beispiele für Eigenschaften, die für das sichere Fahren eines Kraftfahrzeugs relevant sind, sind physikalische Parameter wie die Temperatur (beispielsweise der Straße oder der Luft), Luftfeuchte, Windgeschwindigkeit und Helligkeit, aber auch die Präsenz von Regen. Beispiele für kontrollierte Umgebungen sind Parkhäuser und Parkplätze mit automatisiertem Parksystem (AVP, Automated Valet Parking) und dedizierte Straßen (beispielsweise für autonom fahrende Shuttle-Busse) mit spezieller Infrastruktur zur Unterstützung des automatisierten Fahrens. Ein weiteres Beispiel für ein kontrolliertes Gebäude ist eine Lagerhalle, in der die Bewegung von dort autonom fahrenden Kraftfahrzeugen überwacht wird.The environment is advantageously a controlled environment, in particular a controlled street, a controlled area and/or a controlled building. Under A controlled environment (accordingly controlled road, area, building) means an environment in which dynamic conditions (traffic and moving objects relevant to driving safety) are fully or at least partially monitored, for example by means of sensors and/or other methods. Examples include: cameras, photodetectors, radar, lidar (light detection and ranging), ultrasound-based sensors, piezoelectric sensors, air pressure sensors, temperature sensors, RFID-based systems (RFID: radio-frequency identification), induction loops, navigation systems for those driving in the area vehicles (including transmission of the data to a central processing unit) and satellite monitoring. Typically, in a controlled environment, the properties of the environment relevant to the safe driving of a motor vehicle are also monitored (e.g. thermometer to measure temperature) and, if necessary, actively controlled (e.g. heating to control temperature), and/or these properties are predetermined by the controlled environment itself (e.g. roofing to avoid rain and consequent wetness of a road surface). Examples of properties that are relevant for safe driving of a motor vehicle are physical parameters such as temperature (e.g. of the road or the air), humidity, wind speed and brightness, but also the presence of rain. Examples of controlled environments are parking garages and parking lots with automated parking systems (AVP, Automated Valet Parking) and dedicated streets (e.g. for autonomously driving shuttle buses) with special infrastructure to support automated driving. Another example of a controlled building is a warehouse in which the movement of autonomous vehicles is monitored.

Besonders vorteilhaft ist es auch, wenn beim Eintreten oder vor dem Eintreten in die Umgebung automatisiert geprüft wird, ob ein der Umgebung zugeordnetes lokales Fahrmodell existiert, das für die Steuereinheit des Kraftfahrzeugs geeignet ist. Eine solche Überprüfung kann durch Zugriff auf einen entsprechenden Speicher, in dem Fahrmodelle und/oder Informationen zu Fahrmodellen für Umgebungen hinterlegt sind, erfolgen, beispielsweise eine entsprechende lokale Datenbank in einem Speicher der Steuereinheit und/oder per Zugriff auf einen Datenbankserver, mit dem das Kraftfahrzeug mittels Mobilfunkverbindung verbunden ist, und der zum Beispiel Teil einer Infrastruktur innerhalb der Umgebung oder in der Nähe der Umgebung sein kann. In der Nähe der Umgebung meint hierbei eine Distanz (gradlinige Entfernung zur nächstliegenden Stelle des Rands der Umgebung) von vorzugsweise ≤ 500 m, besonders vorzugsweise ≤ 100 m, ganz besonders vorzugsweise ≤ 10 m. Eine solche Überprüfung kann beispielsweise so rechtzeitig erfolgen, dass das lokale Fahrmodell vor Eintreten in die Umgebung von einem Datenbankserver geladen werden kann. Durch ein solchermaßen automatisiertes Überprüfen kann sichergestellt werden, dass der Fahrer des Kraftfahrzeugs eine entsprechende Überprüfung nicht manuell vornehmen muss und dass das Fahrmodell rechtzeitig zu einem gewünschten Zeitpunkt, beispielsweise bis zum Erreichen der Umgebung, verwendet werden kann.It is also particularly advantageous if, when entering or before entering the environment, an automated check is made as to whether a local driving model assigned to the environment and suitable for the control unit of the motor vehicle exists. Such a check can be carried out by accessing a corresponding memory in which driving models and/or information about driving models for environments are stored, for example a corresponding local database in a memory of the control unit and/or by accessing a database server with which the motor vehicle connected via a cellular connection, and which may, for example, be part of an infrastructure within the environment or in the vicinity of the environment. In the vicinity of the surroundings means a distance (straight-line distance to the nearest point of the edge of the surroundings) of preferably ≤ 500 m, particularly preferably ≤ 100 m, very particularly preferably ≤ 10 m. Such a check can, for example, be carried out in good time so that the local driving model can be loaded from a database server before entering the environment. Such an automated check can ensure that the driver of the motor vehicle does not have to carry out a corresponding check manually and that the driving model can be used in good time at a desired time, for example until the area is reached.

Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist dadurch gegeben, dass das Kraftfahrzeug direkt vor dem Ersetzen des ursprünglichen Fahrmodells unter Verwendung des ursprünglichen Fahrmodells automatisiert gefahren wird, also ohne manuelles Fahren des Fahrzeugs zwischen dem automatisierten Fahren des Kraftfahrzeugs unter Verwendung des ursprünglichen und des lokalen Fahrmodells.A particularly advantageous embodiment of the method according to the invention is given by the fact that the motor vehicle is driven automatically using the original driving model directly before the replacement of the original driving model, i.e. without manually driving the vehicle between the automated driving of the motor vehicle using the original and the local driving model .

Im Rahmen dieser Erfindung ist das Wort Ersetzen in Hinsicht auf Fahrmodelle breit zu verstehen: Es gilt auch als Ersetzen, wenn nur Teile des ursprünglichen Fahrmodells (wie beispielsweise Funktionalitäten und/oder Funktionen und/oder Funktionsblöcke und/oder Softwarebibliotheken und/oder Datensätze) ausgetauscht und/oder neue Fahrmodellteile mit dem Standardfahrmodell verschmolzen (an dieses angekoppelt) werden, und der Rest des Fahrmodells erhalten bleibt. Es werden in so einem Fall zwar nicht alle Teile des Standardfahrmodells ausgetauscht, aber das Fahrmodell ist in seiner Gesamtheit betrachtet ein anderes und resultierend daraus verhält sich das Kraftfahrzeug anders.In the context of this invention, the word replace is to be understood broadly with regard to driving models: It is also considered replacing if only parts of the original driving model (such as functionalities and/or functions and/or function blocks and/or software libraries and/or data sets) are exchanged and/or new driving model parts are merged with (coupled to) the standard driving model, and the rest of the driving model is preserved. In such a case, not all parts of the standard driving model are exchanged, but the driving model is different when viewed in its entirety and as a result the motor vehicle behaves differently.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung erfolgt das Ersetzen des ursprünglichen Fahrmodells durch das lokale Fahrmodell vorzugsweise bei Eintreten des Kraftfahrzeugs in die Umgebung, also bei Überfahren des Randes der Umgebung. Bewegt sich das Kraftfahrzeug also in die Umgebung, so wird bei Überfahren des Randes der Umgebung das ursprüngliche Fahrmodell durch das lokale Fahrmodell ersetzt.According to a further advantageous refinement, the original driving model is preferably replaced by the local driving model when the motor vehicle enters the environment, ie when driving over the edge of the environment. So if the motor vehicle moves into the environment, the original driving model is replaced by the local driving model when driving over the edge of the environment.

Ebenfalls ist denkbar, dass dieses Ersetzen bereits vor Erreichen des Randes der Umgebung geschieht oder auch erst nach Überfahren des Randes, also innerhalb der Umgebung. Anders ausgedrückt wird in so einem Fall also das ursprüngliche Fahrmodell bei Unterschreiten eines vorher festgelegten räumlichen und/oder zeitlichen Abstands zu der Umgebung durch das Kraftfahrzeug ersetzt. Der räumliche Abstand kann sich hierbei auf die geographische Distanz (also gradlinige Entfernung) von einem Punkt des Kraftfahrzeugs, beispielsweise der Mitte des Kraftfahrzeugs, zum Rand der Umgebung (also zur nächstliegenden Stelle des Rands der Umgebung) beziehen, alternativ kann er aber beispielsweise auch durch die kürzeste durch das Kraftfahrzeug fahrbare Strecke zum Rand der Umgebung und/oder durch die durch ein Navigationssystem des Kraftfahrzeugs vorgeschlagene Strecke zum Rand der Umgebung und/oder durch die geplante Strecke zum Rand der Umgebung (im Fall, dass sich das Kraftfahrzeug auf die Umgebung zubewegt) oder die gefahrene Strecke vom Rand der Umgebung (im Fall, dass sich das Kraftfahrzeug bereits in der Umgebung befindet) gegeben sein. Entsprechendes gilt für den zeitlichen Abstand: Ein solcher kann beispielsweise einfach aus der aktuellen Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs und dem geometrischen Abstand zum Rand der Umgebung berechnet werden oder auch anhand der durch ein Navigationssystem für das Kraftfahrzeug vorhergesagten Fahrdauer (im Fall, dass sich das Kraftfahrzeug auf die Umgebung zubewegt) oder der seit dem Überfahren des Randes vergangenen Zeit (im Fall, dass sich das Kraftfahrzeug in der Umgebung befindet).It is also conceivable that this replacement takes place before the edge of the area is reached or only after the edge has been traversed, ie within the area. In other words, in such a case, the original driving model is replaced by the motor vehicle when the distance to the surroundings falls below a previously defined distance and/or time. The spatial distance can refer to the geographic distance (i.e. straight-line distance) from a point on the motor vehicle, for example the center of the motor vehicle, to the edge of the environment (i.e. to the nearest point of the edge of the Environment), but alternatively he can also, for example, use the shortest route that can be driven by the motor vehicle to the edge of the area and/or the route suggested by a navigation system of the motor vehicle to the edge of the area and/or the planned route to the edge of the area ( in the case that the motor vehicle is moving towards the surroundings) or the distance traveled from the edge of the surroundings (in the case that the motor vehicle is already in the surroundings). The same applies to the time interval: This can be calculated, for example, simply from the current speed of the motor vehicle and the geometric distance to the edge of the surroundings, or also using the driving time predicted for the motor vehicle by a navigation system (in the event that the motor vehicle is on the environment) or the time elapsed since crossing the edge (in the case that the motor vehicle is in the environment).

Entgegengesetzt zu dem Ersetzen des ursprünglichen Fahrmodells bei Erreichen oder zumindest Annähern an die Umgebung kann natürlich ebenso das lokale Fahrmodell bei Verlassen der Umgebung oder Entfernen von der Umgebung wieder durch ein anderes Fahrmodell ersetzt werden. Das andere Fahrmodell könnte beispielsweise das ursprüngliche Fahrmodell (beispielsweise das Standardfahrmodell) oder ein weiteres lokales Fahrmodell sein. Letzteres könnte beispielsweise dann der Fall sein, wenn das Kraftfahrzeug von einer Umgebung in eine andere eintritt, der dieses weitere lokale Fahrmodell zugeordnet ist. Für dieses erneute Ersetzen stehen dieselben Möglichkeiten wie oben für das Annähern an die Umgebung beschrieben zur Verfügung (wobei die Rollen von Umgebung und Bereich außerhalb der Umgebung natürlich vertauscht werden müssen).Contrary to the replacement of the original driving model when reaching or at least approaching the environment, the local driving model can of course also be replaced by another driving model when leaving the environment or moving away from the environment. The other driving model could, for example, be the original driving model (for example the standard driving model) or another local driving model. The latter could be the case, for example, when the motor vehicle enters from one environment into another to which this further local driving model is assigned. The same options are available for this replacement as described above for approaching the environment (although the roles of environment and area outside the environment must, of course, be reversed).

Um die Zeit möglichst gering zu halten, in der nicht das lokale Fahrmodell für die Umgebung eingesetzt wird, erfolgt das Ersetzen des ursprünglichen Fahrmodells vorzugsweise in einem Zeitraum von ≤ 1 Minute, bevorzugt ≤ 30 Sekunden, besonders bevorzugt ≤ 10 Sekunden und ganz besonders bevorzugt ≤ 1 Sekunde vor oder nach Eintritt des Kraftfahrzeugs in die Umgebung.In order to keep the time in which the local driving model is not used for the environment as short as possible, the original driving model is preferably replaced in a period of ≦1 minute, preferably ≦30 seconds, particularly preferably ≦10 seconds and very particularly preferably ≦ 1 second before or after the motor vehicle enters the environment.

Des Weiteren kann es vorteilhaft sein, dass sich das Kraftfahrzeug während des Ersetzens des ursprünglichen Fahrmodells nicht aktiv bewegt, also beispielsweise der oder die Motoren des Kraftfahrzeugs ausgestellt sind. Hierdurch kann sichergestellt werden, dass das Anpassen des Fahrmodels nicht zu ungewollten Aktionen der Steuereinheit wie plötzlichen Lenkbewegungen oder Beschleunigungen während der Fahrt führt. Ein solcher Halt des Kraftfahrzeugs wird vorteilhafterweise nicht allein auf Grund eines geplanten Anpassens des Fahrmodells durchgeführt, sondern es kann ein Halten des Kraftfahrzeugs aus einem anderen Grund heraus ausgenutzt werden. Beispielsweise könnte das Fahrzeug in der Nähe zum Rand der Umgebung auf Grund einer auf Rot gestellten Ampel zum Halten kommen, dieser erzwungene Halt könnte dann ausgenutzt werden, um das ursprüngliche Fahrmodell durch das lokale Fahrmodell zu ersetzen.Furthermore, it can be advantageous that the motor vehicle does not actively move while the original driving model is being replaced, that is to say, for example, that the engine or engines of the motor vehicle are switched off. This can ensure that the adaptation of the driving model does not lead to unwanted actions by the control unit, such as sudden steering movements or acceleration while driving. Advantageously, such a stop of the motor vehicle is not carried out solely on the basis of a planned adaptation of the driving model, but stopping the motor vehicle can be used for another reason. For example, the vehicle could come to a stop near the edge of the environment due to a red traffic light, this forced stop could then be exploited to replace the original driving model with the local driving model.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist es besonders vorteilhaft, insbesondere bei Umgebungen mit einer eher geringen Ausdehnung, dass für das automatisierte Fahren des Kraftfahrzeugs innerhalb der Umgebung unter Verwendung des lokalen Fahrmodells das lokale Fahrmodell weitere Informationen über die Umgebung (Umgebungsdaten) berücksichtigt, zum Beispiel eine Karte, einen Gebäudeplan und/oder einen Geländeplan der Umgebung. Für eine Umgebung könnten also zusätzlich zu einem lokalen Fahrmodell auch weitere spezifische Informationen zur Umgebung zur Verfügung gestellt werden. Falls es sich bei der Umgebung um ein Parkhaus handelt, könnten diese Umgebungsdaten beispielsweise der Gebäudeplan des Parkhauses sein. Insbesondere durch Informationen, die als wahr angesehen werden können, wie eine Karte (Grundwahrheit, Ground Truth), kann die Robustheit des lokalen Fahrmodells und damit die Sicherheit deutlich erhöht werden. Durch die so vorhandenen zusätzlichen Informationen kann weiterhin ein entsprechend hochspezialisiertes Fahrmodell deutlich ressourcenschonender und effizienter gestaltet werden, da weniger Berechnungen und Datenauswertungen der Sensorsignale erforderlich sind. In diesem Zusammenhang sei darauf hingewiesen, dass die Einheit aus Umgebungsdaten mit einem lokalen Fahrmodell ohne Umgebungsdaten ebenfalls ein lokales Fahrmodell im Sinne der Erfindung ist. Das Zurverfügungstellen der Umgebungsdaten beispielsweise über einen Internetserver oder eine Infrastruktur der Umgebung ist folglich ein Bereitstellen eines Teils eines lokalen Fahrmodells.According to a further embodiment of the invention, it is particularly advantageous, especially in environments with a rather small extent, that for the automated driving of the motor vehicle within the environment using the local driving model, the local driving model takes into account further information about the environment (environment data), for example a map, a building plan and/or a site plan of the area. In addition to a local driving model, other specific information about the environment could also be made available for an environment. If the environment is a parking garage, this environmental data could be, for example, the floor plan of the parking garage. The robustness of the local driving model and thus the safety can be significantly increased, in particular through information that can be regarded as true, such as a map (ground truth). With the additional information available in this way, a correspondingly highly specialized driving model can be designed in a significantly more resource-saving and efficient manner, since fewer calculations and data evaluations of the sensor signals are required. In this context it should be pointed out that the unit of environment data with a local driving model without environment data is also a local driving model within the meaning of the invention. The provision of the environmental data, for example via an internet server or an infrastructure of the area, is consequently a provision of part of a local driving model.

Allgemein ist es vorteilhaft, wenn das Kraftfahrzeug eine Kommunikationsschnittstelle zum drahtlosen Datenempfang umfasst und das Bereitstellen eines der Umgebung zugeordneten lokalen Fahrmodells für die Steuereinheit das drahtlose Bereitstellen zumindest eines Teils des lokalen Fahrmodells umfasst und der zumindest eine Teil des lokalen Fahrmodells drahtlos durch die Kommunikationsschnittstelle empfangen und anschließend an die Steuereinheit weitergegeben wird. So ist es möglich, dass das Kraftfahrzeug mit Hilfe der Kommunikationsschnittstelle eine drahtlose Verbindung, beispielsweise zu einem Datenbankserver, herstellt und von dort ein lokales Fahrmodell oder einen Teil eines lokalen Fahrmodells für eine bestimmte Umgebung auf einen Speicher des Fahrzeuges, beispielsweise der Steuereinheit, herunterlädt. Beispielsweise könnte eine Softwareaktualisierung für ein lokales Fahrmodell, was bereits in einem Speicher, beispielsweise der Steuereinheit, des Kraftfahrzeugs abgelegt ist, heruntergeladen werden. Durch ein solches zumindest teilweise drahtloses Bereitstellen eines lokalen Fahrmodells kann sichergestellt werden, dass das Fahrzeug über ein für die Umgebung geeignetes lokales Fahrmodell verfügt, auch wenn dieses beispielsweise zum Zeitpunkt der Produktion des Fahrzeugs noch nicht zur Verfügung stand. Es kann sogar sein, dass nur die Information, ein bestimmtes lokales Fahrmodell oder einen bestimmten Teil eines lokalen Fahrmodells zu verwenden, drahtlos erfolgt, und das eigentliche lokale Fahrmodell im Kraftfahrzeug auf einem Speicher abgelegt ist und von dort abgerufen werden kann. Ebenfalls drahtlos bereitgestellt werden können insbesondere auch Umgebungsdaten der Umgebung, wie eine Karte der Umgebung, die durch ein lokales Fahrmodell berücksichtigt werden. Auch diese Varianten fallen unter den Begriff des drahtlosen Bereitstellens eines Teils eines lokalen Fahrmodells im Sinne der Erfindung.In general, it is advantageous if the motor vehicle includes a communication interface for wireless data reception and the provision of a local driving model assigned to the environment for the control unit includes the wireless providing of at least part of the local driving model and the at least part of the local driving model is received wirelessly through the communication interface and is then forwarded to the control unit. It is thus possible for the motor vehicle to use the communication interface to establish a wireless connection, for example to a database server, and from there a local driving model or part of a local driving model for a specific environment Exercise downloads to a memory of the vehicle, such as the control unit. For example, a software update for a local driving model that is already stored in a memory, for example the control unit, of the motor vehicle could be downloaded. Such at least partially wireless provision of a local driving model makes it possible to ensure that the vehicle has a local driving model that is suitable for the environment, even if this was not yet available at the time the vehicle was produced, for example. It may even be the case that only the information to use a specific local driving model or a specific part of a local driving model is wireless, and the actual local driving model is stored in the motor vehicle in a memory and can be retrieved from there. In particular, environmental data of the environment, such as a map of the environment, which is taken into account by a local driving model, can also be provided wirelessly. These variants also come under the concept of wirelessly providing part of a local driving model within the meaning of the invention.

Eine besonders vorteilhafte Variante hiervon ist, wenn der Umgebung eine Datenübertragungseinheit (Recheneinheit zur Übertragung von Daten) zugeordnet ist und das drahtlose Bereitstellen des zumindest einen Teils des lokalen Fahrmodells und/oder der Umgebungsdaten durch die Datenübertragungseinheit erfolgt, die beispielsweise mit einem Server verbunden ist, auf dem das lokale Fahrmodell gespeichert ist. Eine solche Datenübertragungseinheit befindet sich vorzugsweise in der Umgebung oder zumindest in der Nähe (vorzugsweise ≤ 500 m, besonders vorzugsweise ≤ 100 m, ganz besonders vorzugsweise ≤ 10 m entfernt) der Umgebung. In so einem Fall muss ein Übertragen von Daten nicht über langreichweitige Mobilfunktechnologien („Cellular V2X“) erfolgen, sondern kann auch in Form einer zweckgebundenen Nahbereichskommunikation (DSCR, Dedicated Short Range Communication) auf Basis von WLAN-basierten Technologien wie pWLAN (IEEE 802.11p) erfolgen. Vorstellbar ist es beispielsweise, dass die Umgebung ein AVP-geeignetes Parkhaus ist und eine Übertragung des zumindest einen Teils des lokalen Fahrmodells bei der Einfahrt des Parkhauses mittels pWLAN oder eines ähnlichen Standards erfolgt. Generell ist eine Infrastruktur, die mit Fahrzeugen mittels einer Fahrzeug-zu-Infrastruktur-Kommunikation (V21 communication, vehicle-to-infrastructure communication) in Verbindung steht, besonders vorteilhaft für diese Erfindung, da dies ermöglicht, dass aktuell für die Umgebung relevante lokale Fahrmodelle an die Fahrzeuge in der Nähe weitergegeben werden können. Zu einer solchen Infrastruktur könnten auch Sensoren, beispielsweise Kameras, gehören, die Fahrzeuge identifizieren können, damit an diese gezielt das erforderliche lokale Fahrmodell gesendet werden kann. Ein Vorteil hiervon ist, dass das Fahrzeug selbst beziehungsweise seine Recheneinheiten nicht über die Existenz oder Lage und Geometrie der Umgebung Bescheid wissen müssen; das Fahrzeug wird nur informiert, wenn ein lokales Fahrmodell zu verwenden ist und direkt mit den entsprechenden Informationen (einem lokalen Fahrmodell oder zumindest einem Teil eines lokalen Fahrmodells) versorgt.A particularly advantageous variant of this is when the environment is assigned a data transmission unit (processing unit for the transmission of data) and the wireless provision of at least part of the local driving model and/or the environmental data takes place via the data transmission unit, which is connected to a server, for example. on which the local driving model is stored. Such a data transmission unit is preferably located in the vicinity or at least in the vicinity (preferably ≦500 m, particularly preferably ≦100 m, very particularly preferably ≦10 m away) from the surroundings. In such a case, data does not have to be transmitted via long-range mobile radio technologies ("Cellular V2X"), but can also be in the form of dedicated short-range communication (DSCR, Dedicated Short Range Communication) based on WLAN-based technologies such as pWLAN (IEEE 802.11p ) take place. It is conceivable, for example, that the environment is a multi-storey car park suitable for AVP and that at least part of the local driving model is transmitted at the entrance to the multi-storey car park using pWLAN or a similar standard. In general, an infrastructure that communicates with vehicles by means of vehicle-to-infrastructure communication (V21 communication) is particularly advantageous for this invention, since this enables local driving models that are currently relevant to the environment can be passed on to nearby vehicles. Such an infrastructure could also include sensors, such as cameras, that can identify vehicles so that the required local driving model can be sent to them in a targeted manner. One advantage of this is that the vehicle itself or its computing units do not have to know about the existence or location and geometry of the environment; the vehicle is only informed if a local driving model is to be used and directly provided with the corresponding information (a local driving model or at least part of a local driving model).

Einem anderen erfindungsgemäßen Aspekt entsprechend wird ein Kraftfahrzeug zur Verwendung in einem Verfahren nach einem der oben beschriebenen Verfahren vorgeschlagen, wobei das Kraftfahrzeug eine Steuereinheit zum automatisierten Fahren des Kraftfahrzeugs unter Verwendung eines Fahrmodells beinhaltet, die eingerichtet ist, das Kraftfahrzeug unter Verwendung eines einer Umgebung zugeordneten lokalen Fahrmodells innerhalb der Umgebung automatisiert zu fahren. Die Steuereinheit ist hierbei ein System mit einer Recheneinheit, das Zugriff auf Sensoren und Aktoren des Kraftfahrzeugs hat, wobei die Steuereinheit einen Speicher beinhalten kann, in dem ein oder mehrere Fahrmodelle gespeichert werden können. Vorteilhafterweise enthält ein solches Kraftfahrzeug eine Kommunikationsschnittstelle (ein Empfangsmodul) zum drahtlosen Datenempfang, die mit der Steuereinheit verbunden ist und die dazu eingerichtet ist, zumindest einen Teil eines lokalen Fahrmodells zu empfangen und an die Steuereinheit weiterzugeben. Dort könnte der zumindest eine Teil beispielsweise in einem Speicher der Steuereinheit bis zur Verwendung abgelegt werden.According to another aspect of the invention, a motor vehicle is proposed for use in a method according to one of the methods described above, the motor vehicle containing a control unit for automated driving of the motor vehicle using a driving model, which is set up to drive the motor vehicle using a local assigned to an environment Driving model to drive automatically within the environment. In this case, the control unit is a system with a computing unit that has access to sensors and actuators of the motor vehicle, wherein the control unit can contain a memory in which one or more driving models can be stored. Such a motor vehicle advantageously contains a communication interface (a receiving module) for wireless data reception, which is connected to the control unit and is set up to receive at least part of a local driving model and forward it to the control unit. The at least one part could be stored there, for example in a memory of the control unit, until it is used.

Vorteile der ErfindungAdvantages of the Invention

Die Erfindung bietet vielfältige Vorteile. So wird durch die Bereitstellung eines umgebungsspezifischen lokalen Fahrmodells für ein automatisiertes Kraftfahrzeug ermöglicht, dass das Fahrzeug auch in speziellen Umgebungen, insbesondere kontrollierten Umgebungen, optimal automatisiert gefahren werden kann, ohne dass diese Umgebungen bereits während der ursprünglichen Entwicklung des Fahrzeuges hätten berücksichtigt werden müssen. Im Fall, dass die Umgebung eine geeignete Infrastruktur zur Verfügung stellt, ist das Kraftfahrzeug des Weiteren auch nicht auf eigene Sensoren und/oder Daten eines eigenen Navigationssystems u. ä. angewiesen, um überhaupt eine spezifische Art von Umgebung zu identifizieren und das Fahrzeugverhalten geeignet anzupassen. Wenn das Kraftfahrzeug beispielsweise in ein Parkhaus einfährt, könnte das Fahrzeug zum Beispiel durch die Infrastruktur des Parkhauses (beispielsweise mittels Kameras) identifiziert und dann direkt per Funkverbindung ein optimal geeignetes lokales Fahrmodell oder ein Teil eines solches lokalen Fahrmodells wie einen Funktionsblock an das Kraftfahrzeug übermittelt werden, ohne dass die Systeme des Fahrzeugs das Parkhaus überhaupt als Parkhaus identifizieren müssten.The invention offers many advantages. The provision of an environment-specific local driving model for an automated motor vehicle makes it possible for the vehicle to be driven automatically in an optimal manner even in special environments, in particular controlled environments, without these environments having to be taken into account during the original development of the vehicle. If the environment provides a suitable infrastructure, the motor vehicle is also not dependent on its own sensors and/or data from its own navigation system and the like in order to identify a specific type of environment and suitably adapt the vehicle behavior . If the motor vehicle drives into a parking garage, for example, the vehicle could be identified, for example, by the infrastructure of the parking garage (for example by means of cameras) and then an optimally suitable local driving model or part directly via radio link such a local driving model can be transmitted to the motor vehicle as a function block without the vehicle systems having to identify the parking garage as a parking garage at all.

Insgesamt werden durch die Erfindung die Sicherheit und Robustheit des automatisierten Fahrens eines entsprechenden Kraftfahrzeugs deutlich verbessert. Diese lassen sich gezielt auch noch einmal dadurch erhöhen, dass für überdurchschnittlich sicherheitskritische Umgebungen ein lokales Fahrmodell vorgegeben wird, das in einer solchen Umgebung besonders vorsichtig agiert.Overall, the safety and robustness of the automated driving of a corresponding motor vehicle are significantly improved by the invention. These can also be increased again in a targeted manner by specifying a local driving model for above-average safety-critical environments, which acts particularly carefully in such an environment.

Durch ein an eine Umgebung angepasstes lokales Fahrmodell kann weiterhin auch die Komplexität der erforderlichen Berechnungen und damit der Zeit- und Ressourcenaufwand für diese Berechnungen verringert werden. Um dies und auch eine besondere Robustheit des Fahrmodells zu erreichen, kann für eine Umgebung beispielsweise eine Karte oder ähnliche Informationen, die als wahr angesehen werden (Ground Truth), zusammen mit dem lokalen Fahrmodell bereitgestellt und verwendet werden. Eine solche Grundwahrheit kann auch der Validierung eines lokalen Fahrmodelles dienen.A local driving model adapted to an environment can furthermore also reduce the complexity of the required calculations and thus the time and resources required for these calculations. In order to achieve this and also a particular robustness of the driving model, for example a map or similar information that is regarded as true (ground truth) can be provided and used together with the local driving model for an environment. Such a basic truth can also be used to validate a local driving model.

Weiterhin ermöglicht die Erfindung auch die Vorhersage von langsameren Fahrtgeschwindigkeiten auf der Fahrtstrecke bei der Durchfahrt bestimmter Umgebungen auf Grund der dort zu verwendenden Fahrmodelle (bedingt beispielsweise durch Sensoreinschränkungen). Entsprechend kann die Fahrtstrecke des Fahrzeugs unter Berücksichtigung dieser langsameren Fahrtgeschwindigkeiten optimiert werden.Furthermore, the invention also makes it possible to predict slower driving speeds on the route when driving through certain surroundings on the basis of the driving models to be used there (due to sensor restrictions, for example). Accordingly, the travel distance of the vehicle can be optimized taking these slower travel speeds into account.

Figurenlistecharacter list

Ausführungsformen der Erfindung werden anhand der Zeichnungen und der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.Embodiments of the invention are explained in more detail with reference to the drawings and the following description.

Es zeigen:

1 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Verfahrens sowie eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs und
2 eine Darstellung eines erfindungsgemäßen Verfahrens als Flussdiagramm.

Show it:

1 a schematic representation of a method according to the invention and a motor vehicle according to the invention and
2 a representation of a method according to the invention as a flow chart.

Ausführungsformen der ErfindungEmbodiments of the invention

In der nachfolgenden Beschreibung der Ausführungsformen der Erfindung werden gleiche oder ähnliche Elemente mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet, wobei auf eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente in Einzelfällen verzichtet wird. Die Figuren stellen den Gegenstand der Erfindung nur schematisch dar.In the following description of the embodiments of the invention, the same or similar elements are denoted by the same reference symbols, with a repeated description of these elements being dispensed with in individual cases. The figures represent the subject matter of the invention only schematically.

1 zeigt in schematischer Darstellung eine beispielhafte Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens mit einem erfindungsgemäßen Kraftfahrzeug 10 mit einer Steuereinheit 12 zum automatisierten Bewegen des Kraftfahrzeugs 10 unter Verwendung eines Fahrmodells, wobei das Kraftfahrzeug 10 eingerichtet ist, auf Basis eines für eine Umgebung 80, beispielsweise einem Parkhaus, zur Verfügung gestelltem lokalen Fahrmodell 40 für diese Umgebung 80 angepasst zu werden. Wie in der Figur gezeigt, nähert sich das Fahrzeug ausgehend von einer Position 16a der Umgebung 80 und tritt schließlich in diese ein (Pfeil 110a). Bis zum Erreichen eines Abstandes 82a von der Umgebung 80 wird ein Standardfahrmodell verwendet. Ein solcher Abstand 82a kann auch null betragen, er kann also identisch mit dem Rand der Umgebung 80 sein. 1 shows a schematic representation of an exemplary embodiment of the method according to the invention with a motor vehicle 10 according to the invention with a control unit 12 for the automated movement of motor vehicle 10 using a driving model, wherein motor vehicle 10 is set up on the basis of an environment 80, for example a multi-storey car park To be adapted to the local driving model 40 made available for this environment 80 . As shown in the figure, the vehicle approaches and eventually enters the environment 80 from a position 16a (arrow 110a). A standard driving model is used until a distance 82a from the environment 80 is reached. Such a distance 82a can also be zero, ie it can be identical to the edge of the area 80 .

In der Figur sind die Einstellungen des Fahrmodells des Kraftfahrzeugs 10 schematisch durch ein Gitter 20a veranschaulicht, das die aktuellen Wichtungen für einen Sensor des Kraftfahrzeugs 10 darstellt. Das Gitter 20a entspricht dabei dem Sichtfeld des Kraftfahrzeugs 10, das im vorliegenden Fall in Zellen 22a unterteilt wurde. Je nach Wichtung des Sensorsignales sind die Zellen 22a in der Figur unterschiedlich schraffiert dargestellt, wobei die Zellen 22a des Gitters 20a in der Figur nur rein beispielhaft in drei Fällen mit dem Bezugszeichen 22a versehen worden sind. (Entsprechendes gilt für die Gitter 20b, 20c und deren Zellen 22b, 22c.) Unterschreitet das Fahrzeug einen festgelegten räumlichen Abstand 82a zu der Umgebung 80, so wird ein lokales Fahrmodell 40 verwendet. Die Wichtungen des Sensorsignales erhalten über das Sichtfeld eine andere Wichtung entsprechend der Auswirkungen der Umgebung 80 auf den Sensor. Dies wird durch das von Gitter 20a verschiedene Gitter 20b veranschaulicht: Die Signale der Sensoren werden anders gewichtet (veranschaulicht durch die im Vergleich zu Gitter 20a teilweise anderen Schraffierung der Zellen 22b), teilweise wurden auch Sensoren vollständig deaktiviert (dargestellt durch die geringere Anzahl der Zellen 22b). Es kann hier beispielsweise eine stärkere oder auch geringere Wichtung einzelner Sensorsignale bezüglich Teilen des Sichtfelds vorliegen. Auch können manche Sensoren als eher ungeeignet für die Umgebung 80 angesehen werden und komplett oder zumindest für einen Teilbereich ihres Sichtfelds deaktiviert werden.In the figure, the settings of the driving model of motor vehicle 10 are illustrated schematically by a grid 20a, which represents the current weightings for a sensor of motor vehicle 10. The grid 20a corresponds to the field of vision of the motor vehicle 10, which was divided into cells 22a in the present case. Depending on the weighting of the sensor signal, the cells 22a are shown hatched differently in the figure, the cells 22a of the grid 20a in the figure only being provided with the reference symbol 22a in three cases purely by way of example. (The same applies to the grids 20b, 20c and their cells 22b, 22c.) If the vehicle falls below a specified spatial distance 82a from the environment 80, a local driving model 40 is used. The sensor signal weights are weighted differently across the field of view according to the effects of the environment 80 on the sensor. This is illustrated by grid 20b, which differs from grid 20a: The signals from the sensors are weighted differently (illustrated by the partially different shading of cells 22b compared to grid 20a), and some sensors were also completely deactivated (represented by the smaller number of cells 22b). Here, for example, individual sensor signals can be weighted more or less with regard to parts of the field of view. Some sensors can also be regarded as rather unsuitable for the environment 80 and can be deactivated completely or at least for a part of their field of view.

Das lokale Fahrmodell 40 kann beispielsweise durch eine Datenübertragungseinheit 42 in der Umgebung 80 oder in der Nähe der Umgebung 80 zur Verfügung gestellt werden, die Teil einer Infrastruktur 100 ist. Die Daten des lokalen Fahrmodells 40 können dann per funkgestützter (also drahtloser) Übertragung, beispielsweise mittels WLAN, an das Kraftfahrzeug 10 übermittelt werden (Pfeil 44), wozu das Kraftfahrzeug 10 eine Kommunikationsschnittstelle 14 zum drahtlosen Datenempfang beinhaltet, die dazu eingerichtet ist, das lokale Fahrmodell 40 zu empfangen und an die Steuereinheit 12 mittels einer Datenverbindung 18 weiterzugeben. Sensoren der Infrastruktur 100, beispielsweise Kameras 50, können verwendet werden, um sich der Umgebung 80 nähernde Kraftfahrzeuge 10 zu detektieren. Wenn ein solches Kraftfahrzeug 10 identifiziert wird, wird ein lokales Fahrmodell 40 wie beschrieben übermittelt (Pfeil 44). Das Kraftfahrzeug 10 fährt nun innerhalb der Umgebung 80 unter Verwendung des lokalen Fahrmodells 40 und verfügt somit auch an der eingezeichneten Position 16b über das angepasste Fahrmodell.The local driving model 40 can be made available, for example, by a data transmission unit 42 in the environment 80 or in the vicinity of the environment 80 which is part of an infrastructure 100 . The data of the local driving model 40 can then be transmitted to the motor vehicle 10 (arrow 44) by radio-assisted (ie wireless) transmission, for example by means of WLAN, for which purpose the motor vehicle 10 has a communication interface station 14 for wireless data reception, which is set up to receive the local driving model 40 and to pass it on to the control unit 12 by means of a data connection 18 . Sensors of the infrastructure 100, for example cameras 50, can be used to detect motor vehicles 10 approaching the environment 80. If such a motor vehicle 10 is identified, a local driving model 40 is transmitted as described (arrow 44). The motor vehicle 10 is now driving within the environment 80 using the local driving model 40 and thus also has the adapted driving model at the drawn position 16b.

Um die Sicherheit bei der Verwendung des lokalen Fahrmodells 40 zu erhöhen, ist es denkbar, dass während des Fahrens des Kraftfahrzeugs 10 unter Verwendung des lokalen Fahrmodells 40 die Funktionalität des lokalen Fahrmodells 40, beispielsweise die verarbeiteten Sensorsignale, überwacht werden. Wird durch dieses Überwachen ein kritisches Verhalten des lokalen Fahrmodells 40 festgestellt, so ist es denkbar, dass eine entsprechende Nachricht und/oder relevante Daten an die Datenübertragungseinheit 42 der Infrastruktur 100 zurückgesendet werden (Pfeil 46), um durch die Infrastruktur 100 beispielsweise ein entsprechend optimiertes lokales Fahrmodell 40 zur Verfügung gestellt zu bekommen und/oder Parameter des lokalen Fahrmodells 40 anzupassen.In order to increase security when using the local driving model 40, it is conceivable that while the motor vehicle 10 is being driven using the local driving model 40, the functionality of the local driving model 40, for example the processed sensor signals, is monitored. If this monitoring determines a critical behavior of the local driving model 40, it is conceivable that a corresponding message and/or relevant data are sent back to the data transmission unit 42 of the infrastructure 100 (arrow 46) in order for the infrastructure 100, for example, to transmit a correspondingly optimized to get local driving model 40 made available and/or to adjust parameters of local driving model 40 .

Auch ein absehbares oder durchgeführtes Verlassen 110b der Umgebung 80 durch das Kraftfahrzeug 10 kann beispielsweise durch die Kameras 50 festgestellt werden. Daraufhin wird das Kraftfahrzeug 10 angewiesen, auf das frühere Fahrmodell umzustellen. In der Figur erfolgt eine solche Umstellung beispielsweise bei Überschreitung eines Abstands 82b von der Umgebung 80. Das Kraftfahrzeug 10 hat bei der Position 16c also wieder das Fahrmodell mit den ursprünglichen Wichtungen für den Sensor, dargestellt durch das Gitter 20c mit den Zellen 22c.A foreseeable or completed departure 110b of the surroundings 80 by the motor vehicle 10 can also be detected by the cameras 50, for example. The motor vehicle 10 is then instructed to switch to the previous driving model. In the figure, such a conversion takes place, for example, when a distance 82b from the environment 80 is exceeded. At position 16c, the motor vehicle 10 thus again has the driving model with the original weightings for the sensor, represented by the grid 20c with the cells 22c.

2 zeigt in schematischer Form als Flussdiagramm ein erfindungsgemäßes Verfahren. Hierbei wird in Schritt 210 für eine Steuereinheit 12 eines Kraftfahrzeugs 10 ein lokales Fahrmodell 40 bereitgestellt, wobei das lokale Fahrmodell 40 einer Umgebung 250 zugeordnet ist. Dieses Bereitstellen 210 kann beispielsweise mittels funkgestützter Übertragung erfolgen, über die eine Verbindung zu einem Server hergestellt wird, auf dem das lokale Fahrmodell 40 gespeichert ist. Dieser Server verfügt in so einem Fall über eine Datenübertragungseinheit 42 zur funkgestützten Übertragung des lokalen Fahrmodells 40 an Kraftfahrzeuge 10. Alternativ ist es beispielsweise aber auch denkbar, dass das lokale Fahrmodell 40 im Kraftfahrzeug 10 auf einem Speicher abgelegt ist und so bereitgestellt wird. Auch könnte das Bereitstellen 210 des lokalen Fahrmodells 40 dadurch erfolgen, dass ein Teil des lokalen Fahrmodells 40 auf einem Server gespeichert ist und der restliche Teil auf einem Speicher des Kraftfahrzeugs 10. 2 shows a method according to the invention in schematic form as a flow chart. In this case, in step 210 a local driving model 40 is provided for a control unit 12 of a motor vehicle 10 , the local driving model 40 being assigned to an environment 250 . This provision 210 can take place, for example, by means of radio-assisted transmission, via which a connection is established to a server on which the local driving model 40 is stored. In such a case, this server has a data transmission unit 42 for radio-assisted transmission of the local driving model 40 to motor vehicles 10. Alternatively, it is also conceivable, for example, for the local driving model 40 to be stored in a memory in the motor vehicle 10 and made available in this way. The local driving model 40 could also be provided 210 by storing part of the local driving model 40 on a server and the remaining part on a memory of the motor vehicle 10.

Außerhalb der Umgebung 250 erfolgt das automatisierte Fahren 200 des Kraftfahrzeugs 10 noch mittels eines ursprünglichen Fahrmodells, beispielsweise eines Standardfahrmodells. Bei Eintreten 220 des Fahrzeugs in die Umgebung 250 erfolgt entweder vorher, zeitgleich oder nachher ein Ersetzen 230 des Fahrmodells durch das lokale Fahrmodell 40. Das Kraftfahrzeug 10 kann nun innerhalb der Umgebung 250 mit dem lokalen Fahrmodell 40 automatisiert fahren (Schritt 240). Vor, zeitgleich zum oder nach dem Verlassen 260 der Umgebung 250 erfolgt vorzugsweise ein erneutes Ersetzen 270 des lokalen Fahrmodells 40. Nach Verlassen 260 der Umgebung 250 wurde somit der Ursprungszustand des Fahrmodells wiederhergestellt, es wird beim automatisierten Fahren 280 wieder das ursprüngliche Fahrmodell verwendet.Outside the environment 250, the automated driving 200 of the motor vehicle 10 still takes place using an original driving model, for example a standard driving model. When the vehicle enters 220 the environment 250, the driving model is replaced 230 by the local driving model 40 either beforehand, at the same time or afterwards. The motor vehicle 10 can now drive automatically within the environment 250 with the local driving model 40 (step 240). Before, at the same time as or after leaving 260 the environment 250, the local driving model 40 is preferably replaced 270 again. After leaving 260 the environment 250, the original state of the driving model was thus restored; the original driving model is used again in automated driving 280.

Die Erfindung ist nicht auf die hier beschriebenen Ausführungsbeispiele und die darin hervorgehobenen Aspekte beschränkt. Vielmehr ist innerhalb des durch die Ansprüche angegebenen Bereichs eine Vielzahl von Abwandlungen möglich, die im Rahmen fachmännischen Handelns liegen.The invention is not limited to the exemplary embodiments described here and the aspects highlighted therein. Rather, within the range specified by the claims, a large number of modifications are possible, which are within the scope of expert action.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

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DE 102016102065 A1 [0003]

Claims

Method for automated driving (240) of a motor vehicle (10) within an environment (80, 250), the motor vehicle (10) including a control unit (12) for automated driving of the motor vehicle (10) using a driving model, comprising the following steps: a. Providing (210) a local driving model (40) assigned to the environment (80, 250) for the control unit (12), b. Entry (110a, 220) of the motor vehicle (10) into the environment (80, 250) with prior or simultaneous or subsequent replacement (230) of the local driving model (40) different original driving model by the local driving model (40) and c. automated driving (240) of the motor vehicle (10) within the environment (80, 250) using the local driving model (40).

procedure after claim 1 , characterized in that the local driving model (40) evaluates a signal from a sensor of the motor vehicle (10) differently, in particular weights it, than the original driving model.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the environment (80, 250) is a controlled environment (80, 250), in particular a controlled street, a controlled area and/or a controlled building.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that preferably when entering (110a, 220) or before entering (110a, 220) into the environment (80, 250) it is automatically checked whether a local driving model (40) exists, which is suitable for the control unit (12) of the motor vehicle (10).

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the motor vehicle (10) is driven automatically (200) directly before the replacement (230) of the original driving model using the original driving model.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the replacement (230) of the original driving model with the local driving model (40) takes place at: a. Entry (110a, 220) of the motor vehicle (10) into the environment (80, 250), or b. The motor vehicle (10) falls below a predetermined spatial or temporal distance (82a, 82b) to the surroundings (80, 250).

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the motor vehicle (10) does not actively move while the original driving model is being replaced (230) by the local driving model (40).

Method according to one of the preceding claims, characterized in that for the automated driving of the motor vehicle (10) within the environment (80, 250) using the local driving model (40), the local driving model (40) takes into account environmental data, for example a map, a building plan and/or a site plan of the area (80, 250).

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the motor vehicle (10) comprises a communication interface (14) for wireless data reception, characterized in that the provision (210) of the environment (80, 250) associated with the local driving model (40) for the control unit (12) includes the wireless provision (210) of at least part of the local driving model (40) and the at least part of the local driving model (40) is received wirelessly through the communication interface (14) and passed on to the control unit (12).

procedure after claim 9 , characterized in that the environment (80, 250) is assigned a data transmission unit (42) and the wireless provision (210) of the at least one part of the local driving model (40) takes place via the data transmission unit (42), the data transmission unit (42 ) is preferably located in the vicinity (80, 250).

Motor vehicle (10) for use in a method according to one of the preceding claims, characterized in that the motor vehicle (10) contains a control unit (12) which is set up to control the motor vehicle (10) using an environment (80, 250) associated local driving model (40) within the environment (80, 250) to drive automatically.

Motor vehicle (10) after claim 11 using a method according to claim 9 or 10 , characterized in that the motor vehicle (10) comprises a communication interface (14) for wireless data reception, which is connected to the control unit (12) and which is set up to at least part of the local driving model (40) for the environment (80, 250) and forward it to the control unit (12).