DE112018005794T5 - System and method for controlling a motor vehicle for autonomous driving - Google Patents

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Johan Svahn
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Abstract

Ein Kraftfahrzeug (MV) wird gesteuert, um durch eine Bank von Steuereinheiten (110) autonom zu fahren, die Sollsteuersignale (NCS) erzeugen, die dazu eingerichtet sind, das Kraftfahrzeug (MV) dazu zu veranlassen, sich in Übereinstimmung mit einem Sollpfad zu bewegen. Ein Datenspeicher (140) enthält einen Satz von Randbedingungen ({bc}), die der Sollpfad erfüllen soll, um als sicher zu gelten. Unter anderem auf der Grundlage von Sensorsignalen (SS), die einen gegenwärtigen Zustand des Kraftfahrzeugs (MV) repräsentieren, erhält eine Sicherheitseinheit (120) einen Satz von sicherheitsrelevanten Parametern (P, R, S, H), die einen Zustand/Zustände beschreiben, in dem/denen das Kraftfahrzeug (MV) gegenwärtig betrieben wird. In Reaktion hierauf erzeugt die Sicherheitseinheit (120) wiederholt zumindest einen Befehl ({cmd}), der die Randbedingungen ({bc}) aktualisiert, wobei darauf abgezielt wird, den Sollpfad innerhalb von Grenzen zu halten, die durch einen gegenwärtigen Zustand des Satzes von sicherheitsrelevanten Parametern (P, R, S, H) vorgegeben sind. Die Bank von Steuereinheiten (110) liest den Satz von Randbedingungen ({bc}) aus dem Datenspeicher (140) aus und steuert das Kraftfahrzeug (MV) dazu, sich derart zu bewegen, dass der Sollpfad die Randbedingungen ({bc}) erfüllt.A motor vehicle (MV) is controlled to drive autonomously by a bank of control units (110) that generate desired control signals (NCS) that are configured to cause the motor vehicle (MV) to move in accordance with a desired path . A data memory (140) contains a set of boundary conditions ({bc}) which the target path should meet in order to be considered safe. On the basis of sensor signals (SS) that represent a current state of the motor vehicle (MV), among other things, a safety unit (120) receives a set of safety-relevant parameters (P, R, S, H) that describe a state (s), in which the motor vehicle (MV) is currently operated. In response, the security unit (120) repeatedly generates at least one command ({cmd}) that updates the constraints ({bc}) with the aim of keeping the target path within limits imposed by a current state of the set of safety-relevant parameters (P, R, S, H) are specified. The bank of control units (110) reads the set of boundary conditions ({bc}) from the data memory (140) and controls the motor vehicle (MV) to move in such a way that the target path meets the boundary conditions ({bc}).

Description

Technisches GebietTechnical area

Die Erfindung betrifft im Allgemeinen autonome Fahrzeuge. Insbesondere betrifft die vorliegend Erfindung ein System zum Steuern eines Kraftfahrzeugs zum autonomen Fahren in Übereinstimmung mit einem Sollpfad und ein entsprechendes Verfahren. Die Erfindung betrifft auch ein Computerprogramm und einen nichtflüchtigen Datenträger.The invention relates generally to autonomous vehicles. In particular, the present invention relates to a system for controlling a motor vehicle for autonomous driving in accordance with a target path and a corresponding method. The invention also relates to a computer program and a non-volatile data carrier.

Hintergrundbackground

Heute besteht ein deutlicher Trend in Richtung vollständig autonomer Fahrzeuge. Natürlich sind Sicherheitsaspekte sehr wichtig, da kein menschlicher Fahrer beteiligt ist. Funktionelle Sicherheitsstandards, wie beispielsweise ISO 26262, fordern die Diagnosefunktionalität, die bezüglich Sicherheit erforderlich ist. Im Allgemeinen legen diese Standards deutlichen Mehraufwand auf eine Diagnose und die sichere Handhabung funktioneller Fehler. Zudem ist die Verifikation der Beweisbarkeit funktioneller Sicherheit ein sehr aufwändiger Vorgang. Typischerweise nimmt der Mehraufwand mit zunehmender Anzahl von Funktionen und der Komplexität der beteiligten Funktionen erheblich zu. Im Ergebnis stellen autonomes Fahren und damit verbundene Funktionen im Automobilbereich bisher eine der größten Herausforderungen hinsichtlich Komplexität dar.Today there is a clear trend towards fully autonomous vehicles. Of course, safety aspects are very important as there is no human driver involved. Functional safety standards, such as ISO 26262, require the diagnostic functionality that is required with regard to safety. In general, these standards place significant additional effort on diagnosis and the safe handling of functional errors. In addition, the verification of the verifiability of functional safety is a very complex process. Typically, the additional effort increases with the number of functions and the complexity of the functions involved. As a result, autonomous driving and related functions in the automotive sector have so far been one of the greatest challenges in terms of complexity.

US 2017/0277194 beschreibt, wie eine betriebsbezogene Steuerung eines Fahrzeugs erleichtert werden kann. Hier wird ein begrenzter Satz von Kandidatentrajektorien des Fahrzeugs erzeugt, die von dem Standort des Fahrzeug zu einem bestimmten Zeitpunkt ausgehen. Die Kandidatentrajektorien beruhen auf einem Zustand des Fahrzeugs sowie auf möglichen Verhaltensweisen des Fahrzeugs und der Umgebung bezüglich des Standorts des Fahrzeugs und dem bestimmten Zeitpunkt. Eine vermeintlich optimale Trajektorie wird aus den Kandidatentrajektorien beruhend auf Kosten ausgewählt, die mit den Kandidatentrajektorien zusammenhängen. Die Kosten schließen Kosten ein, die mit Verstößen gegen Betriebsregeln des Fahrzeugs zusammenhängen. Die ausgewählte vermeintlich optimale Trajektorie wird verwendet, um die betriebsbezogene Steuerung des Fahrzeugs zu erleichtern. US 2017/0277194 describes how operational control of a vehicle can be facilitated. Here, a limited set of candidate trajectories of the vehicle is generated, which are based on the location of the vehicle at a specific point in time. The candidate trajectories are based on a state of the vehicle and on possible behaviors of the vehicle and the environment with regard to the location of the vehicle and the specific point in time. A supposedly optimal trajectory is selected from the candidate trajectories based on costs associated with the candidate trajectories. The cost includes costs related to violations of operating rules of the vehicle. The selected supposedly optimal trajectory is used to facilitate the operational control of the vehicle.

EP 2 317 412 zeigt ein Sicherheitsverwaltungssystem für Ausstattung, die dazu eingerichtet ist, in einer Echtzeitumgebung autonom zu arbeiten. Deterministische und nicht-deterministische Prozessoren werden zum Verarbeiten eingehender Alarme und zum Erzeugen von Steuersignalen in Reaktion darauf bereitgestellt. Der nicht-deterministische Prozessor kann mit nicht eingelernten, komplexen und nicht vorhersagbaren Situationen umgehen, indem er im Wesentlichen zum Ende hin offene Vorgänge bereitstellt, die in großen Suchräumen ohne eine sichergestellte Lösung arbeiten. Der deterministische Prozessor überwacht ein Verhalten des nicht-deterministischen Prozessors und validiert Steuersignale desselben gegenüber Sicherheitsrichtlinien. Der deterministische Prozessor stellt zudem eine intelligente Schnittstelle zu dem nicht-deterministischen Prozessor bereit, die Alarme nur von dem deterministischen Prozessor erhält, und setzt eine zeitkritische Lieferung von Antworten durch. EP 2,317,412 shows a security management system for equipment which is arranged to operate autonomously in a real-time environment. Deterministic and non-deterministic processors are provided for processing incoming alarms and generating control signals in response thereto. The non-deterministic processor can deal with untrained, complex and unpredictable situations by essentially providing processes that are open towards the end and that work in large search areas without a guaranteed solution. The deterministic processor monitors a behavior of the non-deterministic processor and validates control signals of the same against safety guidelines. The deterministic processor also provides an intelligent interface to the non-deterministic processor that receives alarms only from the deterministic processor, and enforces a time-critical delivery of responses.

US 2015/0057869 offenbart Vorrichtungen, Verfahren und ein Speichermedium im Zusammenhang mit computergestützt unterstütztem oder autonomen Fahren von Fahrzeugen. Eine Berechnungsvorrichtung kann mehrere Daten erhalten, die mit Fahrzeugen zusammenhängen, die an unterschiedlichen Orten innerhalb einer Örtlichkeit fahren; und hierauf beruhend eine oder mehrere örtlichkeitsspezifische Richtlinien für computergestütztes unterstütztes oder autonomes Fahren von Fahrzeugen an der Örtlichkeit erzeugen. US 2015/0057869 discloses devices, methods and a storage medium in connection with computer-assisted or autonomous driving of vehicles. A computing device can obtain multiple data related to vehicles traveling in different locations within a locality; and, based on this, generate one or more location-specific guidelines for computer-assisted or autonomous driving of vehicles at the location.

Daher gibt es bekannte Beispiele von Lösungen zum Steuern von Kraftfahrzeugen zum autonomen Fahren in Übereinstimmung mit bestimmten Regeln und Richtlinien, während komplexe und nicht vorhersehbare Verkehrssituationen gehandhabt werden.Therefore, there are known examples of solutions for controlling automobiles for autonomous driving in accordance with certain rules and guidelines while handling complex and unpredictable traffic situations.

Es gibt jedoch noch keine Lösung in diesem Bereich, die eine komfortable und effiziente Integration neuer und/oder aktualisierter Fahrzeugfunktionen ermöglicht, während eine Erfüllung relevanter Sicherheitsstandards beibehalten wird. Typischerweise ist daher für jede neue/aktualisierte Funktion eine entsprechende individuelle Verifikation erforderlich. Dieses Vorgehen ist kostenaufwendig und sehr zeitintensiv.However, there is still no solution in this area that enables comfortable and efficient integration of new and / or updated vehicle functions while maintaining compliance with relevant safety standards. A corresponding individual verification is therefore typically required for each new / updated function. This procedure is costly and very time-consuming.

ZusammenfassungSummary

Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Aktualisieren bestehender Funktionen in einem System für ein autonomes Fahren effizienter und einfacher zu machen. Zudem ist es eine Aufgabe der Erfindung, den Vorgang eines Hinzufügens neuer Funktionen zu einem derartigen System zu vereinfachen.It is therefore an object of the present invention to make updating existing functions in a system for autonomous driving more efficient and simple. It is also an object of the invention to simplify the process of adding new functions to such a system.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung werden diese Aufgaben gelöst durch ein System zum Steuern eines Kraftfahrzeugs zum autonomen Fahren, wobei das System umfasst: eine Bank von Steuereinheiten, eine Sicherheitseinheit und einen Datenspeicher. Die Bank von Steuereinheiten umfasst wiederum eine Anzahl von Autosteuereinheiten, die dazu eingerichtet sind, Sollsteuersignale zu erzeugen, die dazu eingerichtet sind, das Kraftfahrzeug dazu zu veranlassen, sich in Übereinstimmung mit einem Sollpfad autonom zu bewegen. Zum Beispiel kann eine erste Autosteuereinheit einen Schnellstraßenpiloten implementieren, eine zweite Autosteuereinheit kann einen Staupiloten implementieren, eine dritte Autosteuereinheit kann einen Fahrzeugzugpiloten implementieren und so weiter. Die Sicherheitseinheit ist dazu eingerichtet, einen Satz von sicherheitsrelevanten Parametern zu überwachen, die zumindest einen Zustand beschreiben, in dem das Kraftfahrzeug gegenwärtig betrieben wird. Der Satz von sicherheitsrelevanten Parametern beruht zumindest teilweise auf Sensorsignalen, die von dem Kraftfahrzeug erhalten wurden, wobei die Sensorsignale einen gegenwärtigen Zustand des Kraftfahrzeugs beschreiben. Der Datenspeicher enthält einen Satz von Randbedingungen, die der Sollpfad erfüllen soll, um als sicher zu gelten. Die Bank von Steuereinheiten ist dazu eingerichtet, den Satz von Randbedingungen aus dem Datenspeicher auszulesen, und die Bank von Steuereinheiten ist ferner dazu eingerichtet, das Kraftfahrzeug dazu zu steuern, sich derart zu bewegen, dass der Sollpfad die Randbedingungen erfüllt. Die Sicherheitseinheit ist dazu eingerichtet, den Satz von sicherheitsrelevanten Parametern zu erhalten und in Reaktion hierauf wiederholt zumindest einen Befehl zu erzeugen, der dazu eingerichtet ist, die Randbedingungen zu aktualisieren, wobei darauf abgezielt wird, den Sollpfad innerhalb von Grenzen zu halten, die durch einen gegenwärtigen Zustand des Satzes von sicherheitsrelevanten Parametern vorgegeben sind.According to one aspect of the invention, these objects are achieved by a system for controlling a motor vehicle for autonomous driving, the system comprising: a bank of control units, a security unit and a data memory. The bank of control units in turn comprises a number of car control units that are set up to generate setpoint control signals that are set up to control the motor vehicle cause to move autonomously in accordance with a target path. For example, a first car control unit can implement an expressway pilot, a second car control unit can implement a congestion pilot, a third car control unit can implement a vehicle train pilot, and so on. The safety unit is set up to monitor a set of safety-relevant parameters which describe at least one state in which the motor vehicle is currently being operated. The set of safety-relevant parameters is based at least in part on sensor signals that were received from the motor vehicle, the sensor signals describing a current state of the motor vehicle. The data memory contains a set of boundary conditions which the target path should meet in order to be considered safe. The bank of control units is set up to read out the set of boundary conditions from the data memory, and the bank of control units is also set up to control the motor vehicle to move in such a way that the target path meets the boundary conditions. The safety unit is set up to receive the set of safety-relevant parameters and in response to this repeatedly generate at least one command which is set up to update the boundary conditions, the aim being to keep the target path within limits set by a current state of the set of safety-related parameters are given.

Dieses System ist vorteilhaft, da es die automatische Steuerung des Kraftfahrzeugs nicht nur an beliebige Veränderungen in der dynamischen Umgebung um das Fahrzeug selbsttätig anpasst, sondern auch in Reaktion auf beliebige Modifikationen des Fahrzeugs als solches (sowie dessen resultierende veränderte Fähigkeiten). Folglich werden ein Aktualisieren bestehender Fahrzeugfunktionen sowie ein Hinzufügen neuer Funktionen zu dem Kraftfahrzeug unkomplizierte Aufgaben.This system is advantageous because it not only automatically adapts the automatic control of the motor vehicle to any changes in the dynamic environment around the vehicle, but also in response to any modifications to the vehicle as such (and its resulting changed capabilities). Consequently, updating existing vehicle functions and adding new functions to the motor vehicle become straightforward tasks.

Gemäß einer Ausführungsform dieses Aspekts der Erfindung umfasst der Satz von sicherheitsrelevanten Parametern: eine Sammlung von Anforderungen und/oder Richtlinien, denen während eines Betriebs des Kraftfahrzeugs genügt sein soll, zumindest ein Signal, das eine gegenwärtige Eigenschaft einer physischen Umgebung um das Kraftfahrzeug angibt, und/oder Fahrzeugzustandsdaten, die einen funktionellen Zustand des Kraftfahrzeugs repräsentieren. Hierdurch kann der Satz von sicherheitsrelevanten Parametern effizient von unterschiedlichen Arten hochgradig relevanter Faktoren beeinflusst werden.According to one embodiment of this aspect of the invention, the set of safety-related parameters comprises: a collection of requirements and / or guidelines that should be satisfied during operation of the motor vehicle, at least one signal that indicates a current property of a physical environment around the motor vehicle, and / or vehicle state data that represent a functional state of the motor vehicle. This allows the set of safety-related parameters to be efficiently influenced by different types of highly relevant factors.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform dieses Aspekts der Erfindung umfasst das System ferner eine erste Datenschnittstelleneinheit, die dazu eingerichtet ist, zumindest eine Sicherheitsrichtlinie zu erhalten und zu speichern, die eine zugehörige aufgabenbezogene Regel beschreibt, die während des Betriebs des Kraftfahrzeugs zu befolgen ist. Die zumindest eine Sicherheitsrichtlinie kann betreffen: einen minimalen Abstand, den das Kraftfahrzeug zu einem nachgefolgten Fahrzeug einhalten soll, eine Geschwindigkeitsbeschränkung, die das Kraftfahrzeug einhalten soll, und/oder Definitionen sicherer Halteorte, die das Kraftfahrzeug im Fall eines Fehlers in dem Kraftfahrzeug zu erreichen im Stande sein soll. Die erste Datenschnittstelleneinheit ist kommunizierend mit der Sicherheitseinheit verbunden, um die zumindest eine Sicherheitsrichtlinie für die Sicherheitseinheit bereitzustellen. Daher kann das Kraftfahrzeug dazu gesteuert werden, beliebige allgemeine verhaltensbezogene Regeln in unkomplizierter Weise zu befolgen.According to a further embodiment of this aspect of the invention, the system further comprises a first data interface unit which is set up to receive and store at least one security guideline which describes an associated task-related rule that is to be followed during operation of the motor vehicle. The at least one safety guideline can relate to: a minimum distance that the motor vehicle should keep to a vehicle following, a speed limit that the motor vehicle should keep, and / or definitions of safe stopping locations that the motor vehicle should reach in the event of a fault in the motor vehicle Should be able to. The first data interface unit is communicatively connected to the security unit in order to provide the at least one security policy for the security unit. The motor vehicle can therefore be controlled to follow any general behavior-related rules in an uncomplicated manner.

Gemäß noch einer weitere Ausführungsform dieses Aspekts der Erfindung umfasst das System ferner eine zweite Datenschnittstelleneinheit, die dazu eingerichtet ist, zumindest eine regulatorische Anforderung zu erhalten und zu speichern, die während eines Betriebs des Kraftfahrzeugs erfüllt sein soll. Die zweite Datenschnittstelleneinheit ist kommunizierend mit der Sicherheitseinheit verbunden, um die zumindest eine regulatorische Anforderung für die Sicherheitseinheit bereitzustellen. Folglich kann das Kraftfahrzeug komfortabel dazu gesteuert werden, bestimmten Verkehrsregeln Folge zu leisten.According to yet another embodiment of this aspect of the invention, the system further comprises a second data interface unit which is set up to receive and store at least one regulatory requirement which is to be fulfilled during operation of the motor vehicle. The second data interface unit is communicatively connected to the safety unit in order to provide the at least one regulatory requirement for the safety unit. As a result, the motor vehicle can be conveniently controlled in order to obey certain traffic rules.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform dieses Aspekts der Erfindung umfasst das System eine Risikobewertungseinheit, die dazu eingerichtet ist, ein jeweiliges geschätztes Risiko dynamisch zu bewerten, dass das Kraftfahrzeug mit jedem eines beliebigen anderen Verkehrsteilnehmers und/oder Hindernisses zusammenstößt, der/das sich in der Nähe des Kraftfahrzeugs befindet. Das jeweilige geschätzte Risiko ist durch zumindest ein Signal ausgedrückt, und die Risikobewertungseinheit ist kommunizierend mit der Sicherheitseinheit verbunden, um das zumindest eine Signal für die Sicherheitseinheit bereitzustellen. Im Ergebnis wird eine Kollisionsvermeidungsfunktionalität einfallsreich umgesetzt.According to a further embodiment of this aspect of the invention, the system comprises a risk assessment unit, which is set up to dynamically assess a respective estimated risk that the motor vehicle will collide with any other road user and / or obstacle that is in the vicinity of the Motor vehicle is located. The respective estimated risk is expressed by at least one signal, and the risk assessment unit is communicatively connected to the security unit in order to provide the at least one signal for the security unit. As a result, a collision avoidance functionality is imaginatively implemented.

Gemäß noch einer weiteren Ausführungsform dieses Aspekts der Erfindung ist die Risikobewertungseinheit ferner dazu eingerichtet, eine Umgebung des Kraftfahrzeugs zu überwachen, um zu bestimmen, ob das Kraftfahrzeug gegenwärtig innerhalb eines Bereichs von Parametern arbeitet, unter denen zu arbeiten es ausgebildet ist. Daher können angemessene Maßnahmen umgehend getroffen werden, wenn festgestellt wird, dass sich das Fahrzeug außerhalb dieses Bereichs befindet.According to yet another embodiment of this aspect of the invention, the risk assessment unit is further configured to monitor an environment of the motor vehicle in order to determine whether the motor vehicle is currently operating within a range of parameters under which it is designed to work. Therefore, if the vehicle is determined to be out of this area, appropriate action can be taken immediately.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform dieses Aspekts der Erfindung ist die Risikobewertungseinheit ferner dazu eingerichtet, ein geschätztes Risiko zu bestimmen, dass das Kraftfahrzeug und/oder ein beliebiger anderer Verkehrsteilnehmer in der Nähe desselben eine Verkehrsregel verletzt. Das zumindest eine Signal gibt ferner dieses geschätzte Risiko an. Hierdurch kann die Fahrzeugsteuerung, die durch die Autosteuereinheiten umgesetzt ist, derart bewirkt werden, dass das Gesamtrisiko für Verstöße gegen die Verkehrsregeln verringert wird.According to a further embodiment of this aspect of the invention is Risk assessment unit further set up to determine an estimated risk that the motor vehicle and / or any other road user in the vicinity thereof violates a traffic rule. The at least one signal also indicates this estimated risk. As a result, the vehicle control implemented by the car control units can be effected in such a way that the overall risk of violations of the traffic rules is reduced.

Gemäß noch einer weiteren Ausführungsform dieses Aspekts der Erfindung umfasst das System eine Systemzustandsüberwachungseinheit, die dazu eingerichtet ist, die erhaltenen Sensorsignale zu überwachen und darauf beruhend Fahrzeugzustandsdaten abzuleiten, die jedwede Fehler angeben, die in dem funktionellen Zustand des Kraftfahrzeugs enthalten sind. Die Systemzustandsüberwachungseinheit ist kommunizierend mit der Sicherheitseinheit verbunden, um die Fahrzeugzustandsdaten für die Sicherheitseinheit bereitzustellen. Hierdurch werden die Fehlererkennung und - handhabung ebenfalls bei der Fahrzeugsteuerung berücksichtigt, die durch die Autosteuereinheiten umgesetzt ist.According to yet another embodiment of this aspect of the invention, the system comprises a system state monitoring unit which is set up to monitor the sensor signals received and, based thereon, to derive vehicle state data which indicate any errors contained in the functional state of the motor vehicle. The system condition monitoring unit is communicatively connected to the safety unit in order to provide the vehicle condition data for the safety unit. As a result, the error detection and handling are also taken into account in the vehicle control, which is implemented by the car control units.

Gemäß noch einer weiteren Ausführungsform dieses Aspekts der Erfindung ist die Sicherheitseinheit ferner dazu eingerichtet, zu bestimmen, ob der Satz von sicherheitsrelevanten Parametern zumindest einen Zustand beschreibt, in dem das Kraftfahrzeug gegenwärtig betrieben wird, derart beschaffen ist, dass ein Risiko, dass das Kraftfahrzeug nicht autonom in Übereinstimmung mit dem Sollpfad bewegt werden kann, einen Fehlerrisikoschwellenwert überschreitet. Die Sicherheitseinheit ist dazu eingerichtet, dann, wenn dieser Fehlerrisikoschwellenwert überschritten ist, Sicherheitssteuersignale zu erzeugen, die dazu eingerichtet sind, das Kraftfahrzeug dazu zu veranlassen, sich in Übereinstimmung mit einem sicheren Pfad autonom zu bewegen. According to yet another embodiment of this aspect of the invention, the safety unit is further set up to determine whether the set of safety-relevant parameters describes at least one state in which the motor vehicle is currently being operated is such that there is a risk that the motor vehicle is not can be moved autonomously in accordance with the target path, exceeds an error risk threshold. When this error risk threshold value is exceeded, the safety unit is set up to generate safety control signals which are set up to cause the motor vehicle to move autonomously in accordance with a safe path.

Der sichere Pfad erhält Vorrang vor dem Sollpfad, der durch die Sollsteuersignale repräsentiert ist. In anderen Worten ist das Kraftfahrzeug dazu eingerichtet, beliebige erhaltene Sollsteuersignale zu ignorieren, falls die Sicherheitssteuersignale vorliegen. Folglich wird auch in Notfallsituationen eine sichere Fahrzeughandhabung sichergestellt.The safe path has priority over the target path, which is represented by the target control signals. In other words, the motor vehicle is set up to ignore any desired control signals received if the safety control signals are present. As a result, safe vehicle handling is ensured even in emergency situations.

Alternativ oder zusätzlich hierzu kann die Sicherheitseinheit dazu eingerichtet sein, ein Steuersignal zu erzeugen, das anzeigt, ob der Fehlerrisikoschwellenwert überschritten ist oder nicht. Ferner umfasst das System einen Steuerschalter, der in Kommunikationsverbindung mit der Bank von Steuereinheiten angeordnet ist. Der Steuerschalter ist in Kommunikationsverbindung mit der Bank von Steuereinheiten und der Sicherheitseinheit angeordnet, und der Sicherheitsschalter ist dazu eingerichtet: das Steuersignal zu erhalten; die Sollsteuersignale bzw. beliebige Sicherheitssteuersignale zu erhalten; und in Reaktion auf die Steuersignale entweder die Sollsteuersignale oder die Sicherheitssteuersignale an das Kraftfahrzeug weiterzuleiten. In einem solchen Fall muss das Kraftfahrzeug selbst keine Maßnahmen ergreifen, um sicherzustellen, dass ein sicherer Pfad dem Sollpfad vorgezogen wird.As an alternative or in addition to this, the safety unit can be set up to generate a control signal which indicates whether the error risk threshold value has been exceeded or not. The system further includes a control switch placed in communication with the bank of control units. The control switch is arranged in communication with the bank of control units and the security unit, and the security switch is adapted to: receive the control signal; to receive the setpoint control signals or any safety control signals; and, in response to the control signals, forward either the desired control signals or the safety control signals to the motor vehicle. In such a case, the motor vehicle itself does not have to take any measures to ensure that a safe path is preferred to the target path.

Gemäß weiteren Ausführungsformen dieses Aspekts der Erfindung ist entweder jede der Autosteuereinheiten dazu eingerichtet, einen Satz von Sollsteuersignalen zu erzeugen, der dazu eingerichtet ist, das Kraftfahrzeug dazu zu veranlassen, sich in Übereinstimmung mit einem entsprechenden Sollpfad autonom zu bewegen; oder zwei oder mehr der Autosteuereinheiten sind dazu eingerichtet, einen gemeinsamen Satz von Sollsteuersignalen zu erzeugen, der dazu eingerichtet ist, das Kraftfahrzeug dazu zu veranlassen, sich in Übereinstimmung mit dem Sollpfad autonom zu bewegen. Dies führt zu einem hohen Grad an Freiheit bezüglich der Umsetzung des Systems.According to further embodiments of this aspect of the invention, either each of the car control units is configured to generate a set of target control signals which is configured to cause the motor vehicle to move autonomously in accordance with a corresponding target path; or two or more of the car control units are configured to generate a common set of target control signals that are configured to cause the motor vehicle to move autonomously in accordance with the target path. This leads to a high degree of freedom with regard to the implementation of the system.

Gemäß noch einer weiteren Ausführungsform dieses Aspekts der Erfindung umfasst das System eine Plattformschnittstelle, die dazu eingerichtet ist, die Sensorsignale von dem Kraftfahrzeug zu empfangen; und die Sollsteuersignale an das Kraftfahrzeug zu senden. Daher kann die Kommunikation zwischen dem System und dem Kraftfahrzeug effizient und flexibel gestaltet werden.According to yet another embodiment of this aspect of the invention, the system comprises a platform interface which is set up to receive the sensor signals from the motor vehicle; and send the target control signals to the motor vehicle. Therefore, communication between the system and the automobile can be made efficient and flexible.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung werden die obenstehenden Aufgaben gelöst durch ein Verfahren zum Steuern eines Kraftfahrzeugs zum autonomen Fahren. Das Verfahren umfasst: Erzeugen, mittels einer Bank von Steuereinheiten, von Sollsteuersignale, die dazu eingerichtet sind, das Kraftfahrzeug dazu zu veranlassen, sich in Übereinstimmung mit einem Sollpfad autonom zu bewegen; Überwachen, durch eine Sicherheitseinheit, eines Satzes von sicherheitsrelevanten Parametern, die zumindest einen Zustand beschreiben, in dem das Kraftfahrzeug gegenwärtig betrieben wird; Erhalten von Sensorsignalen von dem Kraftfahrzeug, wobei die Sensorsignale einen gegenwärtigen Zustand des Kraftfahrzeugs beschreiben und zumindest teilweise eine Grundlage für den Satz von sicherheitsrelevanten Parametern bilden; Senden der Sollsteuersignale an das Kraftfahrzeug. Speichern, in einem Datenspeicher, eines Satzes von Randbedingungen, die der Sollpfad erfüllen soll, um als sicher zu gelten; Auslesen, aus dem Datenspeicher, des Satzes von Randbedingungen in die Bank von Steuereinheiten; Erzeugen, durch die Bank von Steuereinheiten, der Sollsteuersignale derart, dass das Kraftfahrzeug dazu gesteuert wird, sich derart zu bewegen, dass der Sollpfad die Randbedingungen erfüllt; Erhalten, in der Sicherheitseinheit, des Satzes von sicherheitsrelevanten Parametern; und in Reaktion hierauf wiederholtes Erzeugen zumindest eines Befehls, der dazu eingerichtet ist, die Randbedingungen zu aktualisieren, wobei darauf abgezielt wird, den Sollpfad innerhalb von Grenzen zu halten, die durch einen gegenwärtigen Zustand des Satzes von sicherheitsrelevanten Parametern vorgegeben sind.According to a further aspect of the invention, the above objects are achieved by a method for controlling a motor vehicle for autonomous driving. The method comprises: generating, by means of a bank of control units, target control signals that are configured to cause the motor vehicle to move autonomously in accordance with a target path; Monitoring, by a safety unit, a set of safety-related parameters which describe at least one state in which the motor vehicle is currently being operated; Receiving sensor signals from the motor vehicle, the sensor signals describing a current state of the motor vehicle and at least partially forming a basis for the set of safety-relevant parameters; Sending the target control signals to the motor vehicle. Storing, in a data memory, a set of constraints which the target path should meet in order to be considered safe; Reading, from the data memory, the set of constraints into the bank of control units; Generating, by the bank of control units, the target control signals in such a way that the motor vehicle is controlled to move in such a way that the target path meets the boundary conditions; Received, in the security unit, the set of safety-relevant parameters; and in response to this, repeatedly generating at least one command which is configured to update the boundary conditions, the aim being to keep the target path within limits which are predetermined by a current state of the set of safety-relevant parameters.

Die Vorteile dieses Verfahrens sowie die bevorzugten Ausführungsformen desselben ergeben sich aus der obigen Beschreibung mit Bezug auf das vorgeschlagene System.The advantages of this method and the preferred embodiments thereof emerge from the above description with reference to the proposed system.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung werden die Aufgaben gelöst durch ein Computerprogramm, das Anweisungen umfasst, die dann, wenn sie in zumindest einem Prozessor ausgeführt werden, den zumindest einen Prozessor dazu veranlassen, das oben beschriebene Verfahren auszuführen.According to a further aspect of the invention, the objects are achieved by a computer program which comprises instructions which, when they are executed in at least one processor, cause the at least one processor to execute the method described above.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung werden die Aufgaben gelöst durch einen nichtflüchtigen Datenträger, der ein derartiges Computerprogramm enthält.According to a further aspect of the invention, the objects are achieved by a non-volatile data carrier which contains such a computer program.

Weitere Vorteile, vorteilhafte Merkmale und Anwendungen der vorliegenden Erfindung werden sich anhand der folgenden Beschreibung und der abhängigen Ansprüche ergeben.Further advantages, advantageous features and applications of the present invention will become apparent from the following description and the dependent claims.

FigurenlisteFigure list

Die Erfindung wird nun mittels bevorzugter Ausführungsformen näher beschrieben, die als Beispiele offenbart werden und mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen.

  • 1 stellt schematisch Systeme gemäß Ausführungsformen der Erfindung dar;
  • 2 zeigt schematisch ein System gemäß einer weiteren Ausführungsformen der Erfindung; und
  • 3 stellt mittels eines Ablaufdiagramms das allgemeine Verfahren gemäß der Erfindung dar.
The invention will now be described in more detail by means of preferred embodiments which are disclosed as examples and with reference to the accompanying drawings.
  • 1 Figure 3 schematically illustrates systems according to embodiments of the invention;
  • 2 shows schematically a system according to a further embodiment of the invention; and
  • 3 shows the general method according to the invention by means of a flow chart.

Ausführliche BeschreibungDetailed description

Mit Bezug auf 1 werden wir ein System gemäß einer Ausführungsform der Erfindung zum Steuern eines Kraftfahrzeugs MV zum autonomen Fahren beschreiben. Das System umfasst eine Bank von Steuereinheiten 110, eine Sicherheitseinheit 120 und einen Datenspeicher 140.Regarding 1 we will describe a system according to an embodiment of the invention for controlling a motor vehicle MV for autonomous driving. The system includes a bank of control units 110 , a security unit 120 and a data store 140 .

Die Bank von Steuereinheiten 110 umfasst wiederum eine Anzahl von Autosteuereinheiten ACU1, ..., ACUn, die dazu eingerichtet sind, Sollsteuersignale NCS zu erzeugen, die dazu eingerichtet sind, das Kraftfahrzeug MV dazu zu veranlassen, sich in Übereinstimmung mit einem Sollpfad autonom zu bewegen, d. h. entlang einer bestimmten Trajektorie auf dem Untergrund.The bank of control units 110 again comprises a number of car control units ACU1, ..., ACUn, which are set up to generate setpoint control signals NCS, which are set up to cause the motor vehicle MV to move autonomously in accordance with a setpoint path, ie along a specific one Trajectory on the subsurface.

Entweder ist jede der Autosteuereinheiten ACU1, ..., ACUn dazu eingerichtet, einen Satz von Sollsteuersignalen NCS zu erzeugen, wobei der Satz von Sollsteuersignalen NCS dazu eingerichtet ist, das Kraftfahrzeug MV dazu zu veranlassen, sich in Übereinstimmung mit einem Sollpfad autonom zu bewegen; oder zwei oder mehr der Autosteuereinheiten ACU1, ..., ACUn sind dazu eingerichtet, einen gemeinsamen Satz von Sollsteuersignalen NCS zu erzeugen, wobei der gemeinsame Satz von Sollsteuersignalen NCS dazu eingerichtet ist, das Kraftfahrzeug MV dazu zu veranlassen, sich in Übereinstimmung mit dem Sollpfad autonom zu bewegen. Zum Beispiel kann eine der Autosteuereinheiten dazu eingerichtet sein, das Kraftfahrzeug MV in einer Längsrichtung zu steuern, wohingegen eine weitere Autosteuereinheit dazu eingerichtet ist, das Kraftfahrzeug MV in einer Querrichtung zu steuern. Alternativ kann eine erste Autosteuereinheit ACU1 einen Schnellstraßenpiloten implementieren, eine zweite Autosteuereinheit kann einen Staupiloten implementieren, eine dritte Autosteuereinheit kann einen Fahrzeugzugpiloten implementieren und so weiter, bis zu einer n-ten Autosteuereinheit, die zum Beispiel dazu eingerichtet sein kann, das Kraftfahrzeug in einer Minenumgebung zu betreiben. Obwohl selbstverständlich die Autosteuereinheiten ACU1, ..., ACUn als Hardware umgesetzt sein können, ist es vorteilhaft, wenn sie softwaremäßig verwirklicht sind. In einem solchen Fall kann entweder für jede Autosteuereinheit in der Bank von Steuereinheiten 110, ein bestimmtes Softwaremodul vorhanden sein, oder die gesamte Bank von Steuereinheiten 110 kann durch eine gemeinsame Software repräsentiert sein.Either each of the car control units ACU1, ..., ACUn is set up to generate a set of setpoint control signals NCS, the set of setpoint control signals NCS being set up to cause motor vehicle MV to move autonomously in accordance with a setpoint path; or two or more of the car control units ACU1, ..., ACUn are set up to generate a common set of setpoint control signals NCS, the common set of setpoint control signals NCS being set up to cause motor vehicle MV to move in accordance with the setpoint path to move autonomously. For example, one of the car control units can be set up to control the motor vehicle MV in a longitudinal direction, whereas another car control unit is set up to control the motor vehicle MV in a transverse direction. Alternatively, a first car control unit ACU1 can implement an expressway pilot, a second car control unit can implement a traffic jam pilot, a third car control unit can implement a vehicle train pilot and so on, up to an n-th car control unit, which can be configured, for example, to operate the motor vehicle in a mine environment to operate. Although the auto control units ACU1, ..., ACUn can of course be implemented as hardware, it is advantageous if they are implemented in software. In such a case, either for each car control unit in the bank of control units 110 , a specific software module, or the entire bank of control units 110 can be represented by common software.

Die Sicherheitseinheit 120 ist dazu eingerichtet, einen Satz von sicherheitsrelevanten Parametern P, R, Sj, H zu überwachen, die zumindest einen Zustand beschreiben, in dem das Kraftfahrzeug MV gegenwärtig betrieben wird. Der Satz von sicherheitsrelevanten Parametern P, R, Sj, H beruht zumindest teilweise auf Sensorsignalen SS, die von dem Kraftfahrzeug MV erhalten wurden. Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung umfasst das System eine Systemzustandsüberwachungseinheit 150, die dazu eingerichtet ist, die erhaltenen Sensorsignale SS zu überwachen und darauf beruhend Fahrzeugzustandsdaten H als einen Teil des Satzes von sicherheitsrelevanten Parametern abzuleiten.The security unit 120 is set up to monitor a set of safety-relevant parameters P, R, S j , H, which describe at least one state in which the motor vehicle MV is currently operated. The set of safety-relevant parameters P, R, S j , H is based at least in part on sensor signals SS that were received from the motor vehicle MV. According to one embodiment of the invention, the system comprises a system status monitoring unit 150 which is set up to monitor the received sensor signals SS and, based thereon, to derive vehicle state data H as part of the set of safety-relevant parameters.

Die Sensorsignale SS beschreiben einen gegenwärtigen Zustand des Kraftfahrzeugs MV, und diese Signale können von dem Kraftfahrzeug MV über eine Plattformschnittstelle 130 erhalten werden. Vorzugsweise ist eine derartige Plattformschnittstelle 130 bidirektional und daher auch dazu eingerichtet, die Sollsteuersignale NCS an das Kraftfahrzeug MV zu senden. Dennoch können gemäß der Erfindung auch dann, wenn die Plattformschnittstelle 130 in der Ausgestaltung umfasst ist, ein oder mehrere Sensorsignale SS über alternative Kanäle erhalten werden, und/oder eines oder mehrere der Sollsteuersignale NCS kann auf andere Weise als über die Plattformschnittstelle 130 an des Kraftfahrzeug MV gegeben werden.The sensor signals SS describe a current state of the motor vehicle MV, and these signals can be transmitted from the motor vehicle MV via a platform interface 130 can be obtained. Such a platform interface is preferred 130 bidirectional and therefore also set up to send the setpoint control signals NCS to the motor vehicle MV to send. Nevertheless, according to the invention, even if the platform interface 130 is included in the embodiment, one or more sensor signals SS can be obtained via alternative channels, and / or one or more of the setpoint control signals NCS can be received in a different way than via the platform interface 130 to be given to the motor vehicle MV.

Der Datenspeicher 140 enthält den Satz von Randbedingungen {bc}, die von dem Sollpfad erfüllt werden sollen, um als sicher zu gelten, zum Beispiel wie von einem Sicherheitsstandard angegeben, beispielsweise ISO 26262.The data store 140 contains the set of boundary conditions {bc} which should be fulfilled by the target path in order to be considered safe, for example as specified by a safety standard, for example ISO 26262.

Die Bank von Steuereinheiten 110 ist dazu eingerichtet, den Satz von Randbedingungen {bc} aus dem Datenspeicher 140 auszulesen. Dieser Vorgang kann entweder als eine Pull-Funktion umgesetzt sein, die von der Bank von Steuereinheiten 110 ausgelöst wird, oder als eine Push-Funktion, die von dem Datenspeicher 140 bewirkt ist. In jedem Fall ist die Bank von Steuereinheiten 110 dazu eingerichtet, das Kraftfahrzeug MV dazu zu steuern, sich derart zu bewegen, dass der Sollpfad die Randbedingungen {bc} erfüllt. Wie weiter unten beschrieben wird, sind die Randbedingungen {bc} dynamisch und hängen von dem Satz von sicherheitsrelevanten Parametern P, R, Sj und H ab.The bank of control units 110 is set up to use the set of boundary conditions {bc} from the data store 140 read out. This process can either be implemented as a pull function by the bank of control units 110 triggered, or as a push function by the data store 140 is effected. In either case, the bank is the control units 110 set up to control the motor vehicle MV to move in such a way that the target path meets the boundary conditions {bc}. As will be described further below, the boundary conditions {bc} are dynamic and depend on the set of safety-relevant parameters P, R, S j and H.

Genauer gesagt ist die Sicherheitseinheit 120 dazu eingerichtet, den Satz von sicherheitsrelevanten Parametern P, R, Sj und H zu erhalten. Die Sicherheitseinheit 120 ist dazu eingerichtet, in Reaktion hierauf wiederholt zumindest einen Befehl {cmd} zu erzeugen, der dazu eingerichtet ist, die Randbedingungen {bc} zu aktualisieren, wobei darauf abgezielt wird, den Sollpfad innerhalb von Grenzen zu halten, die durch einen gegenwärtigen Zustand des Satzes von sicherheitsrelevanten Parametern P, R, Sj, H vorgegeben sind.More precisely, is the security unit 120 set up to receive the set of safety-related parameters P, R, S j and H. The security unit 120 is arranged to repeatedly generate in response to this at least one command {cmd} which is arranged to update the constraints {bc} with the aim of keeping the target path within limits imposed by a current state of the sentence of safety-relevant parameters P, R, S j , H are specified.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung kann der Satz von sicherheitsrelevanten Parametern umfassen: eine Sammlung von Anforderungen R und/oder Richtlinien P, denen während eines Betriebs des Kraftfahrzeugs MV genügt sein soll; ein oder mehrere Signale Sj, das/die eine gegenwärtige Eigenschaft einer physischen Umgebung um das Kraftfahrzeug MV angibt/angeben; und/oder Fahrzeugzustandsdaten H, die einen funktionellen Zustand des Kraftfahrzeugs MV repräsentieren. Wie oben erwähnt wurde, können die Fahrzeugzustandsdaten H von der Systemzustandsüberwachungseinheit 150 abgeleitet werden, und die Fahrzeugzustandsdaten H können beliebige Fehler angeben, die in dem funktionellen Zustand des Kraftfahrzeugs MV vorhanden sind. Die Systemzustandsüberwachungseinheit 150 ist kommunizierend mit der Sicherheitseinheit 120 verbunden, um die Fahrzeugzustandsdaten H für die Sicherheitseinheit 120 bereitzustellen.According to one embodiment of the invention, the set of safety-relevant parameters can comprise: a collection of requirements R and / or guidelines P, which should be satisfied during operation of the motor vehicle MV; one or more signals S j indicating a current property of a physical environment around the motor vehicle MV; and / or vehicle state data H which represent a functional state of the motor vehicle MV. As mentioned above, the vehicle condition data H can be obtained from the system condition monitoring unit 150 can be derived, and the vehicle state data H can indicate any errors that are present in the functional state of the motor vehicle MV. The system health monitoring unit 150 communicates with the security unit 120 connected to the vehicle state data H for the security unit 120 provide.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung umfasst das System eine erste Datenschnittstelleneinheit 163, die dazu eingerichtet ist, zumindest eine Sicherheitsrichtlinie P zu erhalten und zu speichern, die eine zugehörige aufgabenbezogene Regel beschreibt, die während des Betriebs des Kraftfahrzeugs MV zu befolgen ist. Hierdurch kann die automatische Steuerung des Kraftfahrzeugs MC komfortabel an beliebige Änderungen der Sicherheitsrichtlinien P durch ein einfaches Aktualisieren der ersten Datenschnittstelleneinheit 163 angepasst werden.According to one embodiment of the invention, the system comprises a first data interface unit 163 which is set up to receive and store at least one safety guideline P, which describes an associated task-related rule that is to be followed during the operation of the motor vehicle MV. As a result, the automatic control of the motor vehicle MC can comfortably adapt to any changes to the safety guidelines P by simply updating the first data interface unit 163 be adjusted.

Zum Beispiel ist die Sicherheitsrichtlinie P zu einer Zeit eines Einsatzes spezifiziert und kann einen minimalen Abstand betreffen, den das Kraftfahrzeug MV zu einem nachgefolgten Fahrzeug einhalten soll, eine Geschwindigkeitsbeschränkung, die das Kraftfahrzeug (MV) einhalten soll; und/oder Definitionen sicherer Halteorte, die das Kraftfahrzeug MV im Fall eines Fehlers in dem Kraftfahrzeug MV zu erreichen im Stande sein soll. Die zumindest eine Sicherheitsrichtlinie P kann ferner Regeln bereitstellen, die zu einer Zeit einer Gestaltung bestimmt wurden, die Klassen sicherer Halteorte betreffen, die im Fall von Fehlern in dem Kraftfahrzeug MV erreichbar sein müssen. Zusätzlich kann die zumindest eine Sicherheitsrichtlinie P eine minimale Anzahl bevorzugter Halteorte jeder gewünschten Klasse bereitstellen, die bei jedem Straßenabschnitt für das Kraftfahrzeug MV verfügbar sein sollen.For example, the safety guideline P is specified at a time of an operation and can relate to a minimum distance that the motor vehicle MV should keep from a vehicle following behind, a speed limit that the motor vehicle (MV) should keep; and / or definitions of safe stopping locations that the motor vehicle MV should be able to reach in the event of a fault in the motor vehicle MV. The at least one safety guideline P can also provide rules that were determined at a time of a design that relate to classes of safe stopping locations that must be accessible in the event of errors in the motor vehicle MV. In addition, the at least one safety guideline P can provide a minimum number of preferred stopping locations of each desired class that should be available for the motor vehicle MV for each road section.

Die erste Datenschnittstelleneinheit 163 ist kommunizierend mit der Sicherheitseinheit 120 verbunden, um die zumindest eine Sicherheitsrichtlinie P für die Sicherheitseinheit 120 bereitzustellen und daher die Sicherheitseinheit 120 in die Lage zu versetzen, den zumindest einen Befehl {cmd} auf der Grundlage der zumindest einen Sicherheitsrichtlinie P zu erzeugen.The first data interface unit 163 communicates with the security unit 120 connected to the at least one security policy P for the security unit 120 and therefore the security unit 120 to be able to generate the at least one command {cmd} on the basis of the at least one security policy P.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung umfasst das System eine zweite Datenschnittstelleneinheit 165, die dazu eingerichtet ist, zumindest eine regulatorische Anforderung R zu erhalten und zu speichern, die während eines Betriebs des Kraftfahrzeugs MV erfüllt sein soll. Beispiele regulatorischer Anforderungen R sind marktspezifische Bestimmungen, die zu einer Zeit eines Einsatzes spezifiziert sind und zum Beispiel Verkehrsregeln betreffen (zum Beispiel Linksverkehr/Rechtsverkehr, örtliche Verkehrsregeln und verschiedene Verkehrszeichen).According to one embodiment of the invention, the system comprises a second data interface unit 165 which is set up to receive and store at least one regulatory requirement R that is to be fulfilled during operation of the motor vehicle MV. Examples of regulatory requirements R are market-specific provisions that are specified at a time of an operation and relate, for example, to traffic rules (for example left-hand traffic / right-hand traffic, local traffic rules and various traffic signs).

Analog zu der ersten Datenschnittstelleneinheit 163 ist die zweite Datenschnittstelleneinheit 165 kommunizierend mit der Sicherheitseinheit 120 verbunden, um die zumindest eine regulatorische Anforderung R für die Sicherheitseinheit 120 bereitzustellen und daher die Sicherheitseinheit 120 in die Lage zu versetzen, den zumindest einen Befehl {cmd} auf der Grundlage der zumindest einen regulatorischen Anforderung R zu erzeugen.Analogous to the first data interface unit 163 is the second data interface unit 165 communicating with the security unit 120 connected to the at least one regulatory requirement R for the security unit 120 and therefore the security unit 120 to enable the at least one command {cmd} to be generated on the basis of the at least one regulatory requirement R.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung umfasst das System eine Risikobewertungseinheit 167, die dazu eingerichtet ist, ein jeweiliges geschätztes Risiko dynamisch zu bewerten, dass das Kraftfahrzeug MV mit jedem eines beliebigen anderen Verkehrsteilnehmers und/oder Hindernisses zusammenstößt, der/das sich in der Nähe des Kraftfahrzeugs MV befindet. Die dynamische Bewertung beruht auf einer Anzahl von Sensorsignalen, die Information bezüglich einer Umgebung um das Kraftfahrzeug MV enthalten. Auch Sensorsignale von innerhalb des Kraftfahrzeugs MV können jedoch von der Risikobewertungseinheit 167 verwendet werden. Folglich kann die Risikobewertungseinheit 167 eines oder mehrere der Sensorsignale SS erhalten (nicht gezeigt).According to one embodiment of the invention, the system comprises a risk assessment unit 167 which is set up to dynamically assess a respective estimated risk that the motor vehicle MV collides with any other road user and / or obstacle that is in the vicinity of the motor vehicle MV. The dynamic evaluation is based on a number of sensor signals which contain information relating to an environment around the motor vehicle MV. However, sensor signals from within the motor vehicle MV can also be transmitted by the risk assessment unit 167 be used. Consequently, the risk assessment unit 167 receive one or more of the sensor signals SS (not shown).

Ein geschätztes Risiko, dass das Kraftfahrzeug MV mit einem bestimmten Verkehrsteilnehmer zusammenstößt, kann eine sogenannte Absichtsschätzung für diesen Verkehrsteilnehmer sowie einen gegenwärtigen erwarteten Pfad umfassen, der mit dem fraglichen Verkehrsteilnehmer zusammenhängt. Die entsprechenden geschätzten Risiken, dass das Kraftfahrzeug MV mit einem bestimmen Verkehrsteilnehmer und/oder Hindernis zusammenstößt, werden durch zumindest ein Signal Sj ausgedrückt, das über eine Kommunikationsverbindung an die Risikobewertungseinheit 167 weitergeleitet wird. Daher kann/können das/die Signal/Signale Sj eine Grundlage für zumindest einen Befehl {cmd} bilden.An estimated risk that the motor vehicle MV will collide with a specific road user can include a so-called intentional estimate for this road user as well as a current expected path that is related to the road user in question. The corresponding estimated risks that the motor vehicle MV will collide with a certain road user and / or obstacle are expressed by at least one signal S j which is sent to the risk assessment unit via a communication link 167 is forwarded. Therefore, the signal (s) S j can form a basis for at least one command {cmd}.

Zusätzlich ist es bevorzugt, wenn die Risikobewertungseinheit 167 ferner dazu eingerichtet ist, eine Umgebung des Kraftfahrzeugs MV zu überwachen, um zu bestimmen, ob das Kraftfahrzeug MV gegenwärtig innerhalb eines Bereichs von Parametern arbeitet, unter denen zu arbeiten es ausgebildet ist.In addition, it is preferred if the risk assessment unit 167 is further configured to monitor an environment of the motor vehicle MV in order to determine whether the motor vehicle MV is currently operating within a range of parameters under which it is designed to work.

Ferner kann die Risikobewertungseinheit 167 dazu eingerichtet sein, ein geschätztes Risiko zu bestimmen, dass das Kraftfahrzeug MV und/oder ein beliebiger anderer Verkehrsteilnehmer in der Nähe desselben eine Verkehrsregel verletzt. Die Bewertung kann ein Überwachen von Fahrstreifenmarkierungen umfassen, und falls keine hinreichend deutlich erfassbaren Fahrstreifenmarkierungen erkannt werden, gibt das zumindest eine Signal Sj dies in Form eines geschätzten Risikos eines Verkehrsregelverstoßes an.Furthermore, the risk assessment unit 167 be set up to determine an estimated risk that the motor vehicle MV and / or any other road user in the vicinity thereof violates a traffic rule. The evaluation can include monitoring of lane markings, and if no sufficiently clearly detectable lane markings are recognized, the at least one signal S j indicates this in the form of an estimated risk of a traffic rule violation.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist die Sicherheitseinheit 120 ferner dazu eingerichtet, zu bestimmen, ob der Satz sicherheitsrelevanter Parameter P, R, Sj, H einen oder mehrere Zustände beschreibt, in dem/denen das Kraftfahrzeug MV gegenwärtig betrieben wird, wobei der Zustand/die Zustände derart beschaffen ist/sind, dass ein Risiko, dass das Kraftfahrzeug MV nicht autonom in Übereinstimmung mit dem Sollpfad bewegt werden kann, einen Fehlerrisikoschwellenwert überschreitet.According to one embodiment of the invention, the security unit 120 also set up to determine whether the set of safety-relevant parameters P, R, S j , H describes one or more states in which the motor vehicle MV is currently operated, the state (s) being / are such that a risk that the motor vehicle MV cannot be moved autonomously in accordance with the target path exceeds an error risk threshold value.

Falls der Fehlerrisikoschwellenwert überschritten ist, ist die Sicherheitseinheit 120 dazu eingerichtete, Sicherheitssteuersignale SCS zu erzeugen, die dazu eingerichtet sind, das Kraftfahrzeug MV dazu zu veranlassen, sich in Übereinstimmung mit einem sicheren Pfad autonom zu bewegen. Der sichere Pfad stellt eine Alternative zu dem Sollpfad dar, und dem sicheren Pfad soll anstelle des Sollpfads gefolgt werden, der von der Bank von Steuereinheiten 110 berechnet wurde. In anderen Worten erhält der sichere Pfad Vorrang vor dem Sollpfad, der durch die Sollsteuersignale NCS repräsentiert ist.If the failure risk threshold is exceeded, the security unit is 120 set up to generate safety control signals SCS, which are set up to cause the motor vehicle MV to move autonomously in accordance with a safe path. The safe path is an alternative to the target path, and the safe path is to be followed instead of the target path provided by the bank of controllers 110 was calculated. In other words, the safe path is given priority over the target path, which is represented by the target control signals NCS.

Gemäß einer Ausführungsform, die in 1 gezeigt ist, bewirkt das Kraftfahrzeug MV selbst diesen Vorrang, indem es dazu eingerichtet ist, jegliche erhaltene Sollsteuersignale NCS zu ignorieren, falls die Sicherheitssteuersignale SCS erhalten werden, zum Beispiel über die Plattformschnittstelle 130, wie dies in 1 dargestellt ist. Folglich ist auch in Notfällen eine sichere Fahrzeughandhabung gewährleistet.According to one embodiment that is described in 1 is shown, the motor vehicle MV itself brings about this priority in that it is set up to ignore any desired control signals NCS received if the safety control signals SCS are received, for example via the platform interface 130 like this in 1 is shown. As a result, safe vehicle handling is guaranteed even in emergencies.

2 zeigt schematisch ein System gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung. Hier bezeichnen alle Einheiten, Signale, Befehle und Parameter, die auch in 1 vorhanden sind, dieselben Einheiten, Signale, Befehle und Parameter, die oben mit Bezug auf 1 beschrieben wurden. 2 shows schematically a system according to a further embodiment of the invention. All units, signals, commands and parameters that are also used in 1 there are the same units, signals, commands and parameters as those referring to above 1 have been described.

In dem in 2 veranschaulichten System ist die Sicherheitseinheit 120 dazu eingerichtet, ein Steuersignal Ctrl zu erzeugen, das anzeigt, ob der Fehlerrisikoschwellenwert überschritten ist oder nicht.In the in 2 illustrated system is the security unit 120 set up to generate a control signal Ctrl which indicates whether the error risk threshold value has been exceeded or not.

Das System umfasst zudem einen Steuerschalter 210, der in Kommunikationsverbindung mit der Bank von Steuereinheiten 110 und der Sicherheitseinheit 120 angeordnet ist. Der Steuerschalter 210 ist dazu eingerichtet: das Steuersignal Ctrl zu erhalten; die Sollsteuersignale NCS bzw. beliebige Sicherheitssteuersignale SCS zu erhalten.The system also includes a control switch 210 who is in communication with the bank of control units 110 and the security unit 120 is arranged. The control switch 210 is set up to: receive the control signal Ctrl; to receive the setpoint control signals NCS or any safety control signals SCS.

Der Steuerschalter 210 ist dazu eingerichtet, entweder die Sollsteuersignale NCS oder die Sicherheitssteuersignale SCS an das Kraftfahrzeug MV weiterzuleiten. Im Speziellen erzeugt die Sicherheitseinheit 120 dann, wenn die Sicherheitseinheit 120 die Sicherheitssteuersignale SCS erzeugt, auch die Steuersignale Ctrl in solcher Weise, dass auf ein Erhalten derselben in dem Steuerschalter 210 hin der Steuerschalter 210 verhindert, dass die Sollsteuersignale NCS an das Kraftfahrzeug MV weitergeleitet werden. Stattdessen leitet das Steuersignal Ctrl die Sicherheitssteuersignale SCS an das Kraftfahrzeug MV weiter. Dies schwächt die Anforderungen an das Kraftfahrzeug MV dahingehend ab, dass dieses nicht aus den Sollsteuersignalen NCS und den Sicherheitssteuersignalen SCS auswählen muss; und analog zum Obenstehenden wird eine sichere Handhabung des Kraftfahrzeugs auch in Notfällen gewährleistet.The control switch 210 is set up to forward either the setpoint control signals NCS or the safety control signals SCS to the motor vehicle MV. In particular, the security unit generates 120 then when the security unit 120 the safety control signals SCS generates also the control signals Ctrl in such a way that upon receiving them in the control switch 210 towards the control switch 210 prevents the Setpoint control signals NCS are forwarded to the motor vehicle MV. Instead, the control signal Ctrl forwards the safety control signals SCS to the motor vehicle MV. This weakens the requirements for the motor vehicle MV to the effect that it does not have to select from the setpoint control signals NCS and the safety control signals SCS; and analogous to the above, safe handling of the motor vehicle is also guaranteed in emergencies.

Analog zu den Autosteuereinheiten ACU1, ..., ACUn können die Sicherheitseinheit 120, die Systemzustandsüberwachungseinheit 150, die erste Datenschnittstelle 163, die zweite Datenschnittstelle 165, die Risikobewertungseinheit 167 und/oder der Steuerschalter 210 teilweise oder vollständig als Software umgesetzt sein. Eine derartige Software kann wiederum installiert sein, um auf einem oder mehreren Prozessoren ausgeführt zu werden. Ferner kann eine gemeinsame Software zwei oder mehr der genannten Einheiten und Schnittstellen implementieren.Analogous to the car control units ACU1, ..., ACUn, the safety unit 120 , the system health monitoring unit 150 , the first data interface 163 , the second data interface 165 , the risk assessment unit 167 and / or the control switch 210 partially or completely implemented as software. In turn, such software can be installed to run on one or more processors. Furthermore, a common software can implement two or more of the named units and interfaces.

Zum Beispiel kann die Sicherheitseinheit 120 eine Verarbeitungseinheit mit Verarbeitungsmittels umfassen, die zumindest einen Prozessor enthalten, wie beispielsweise einen oder mehrere Mehrzweckprozessoren. Ferner ist die Verarbeitungseinheit vorzugsweise kommunizierend mit einem Datenträger 125 in Form eines computerlesbaren Mediums verbunden, wie beispielsweise einem Random Access Memory (RAM), einem Flash-Speicher oder dergleichen. Der Datenträger 125 enthält computerausführbare Anweisungen, d. h. ein Computerprogramm 127, zum Veranlassen der Verarbeitungseinheit und der anderen Einheiten des Systems zum Arbeiten in Übereinstimmung mit den Ausführungsformen der Erfindung, wie sie hierin beschrieben sind, wenn die computerausführbaren Anweisungen auf dem zumindest einen Prozessor der Verarbeitungseinheit ausgeführt werden.For example, the security unit 120 comprise a processing unit with processing means including at least one processor, such as one or more general purpose processors. Furthermore, the processing unit is preferably communicating with a data carrier 125 connected in the form of a computer-readable medium, such as a random access memory (RAM), a flash memory or the like. The disk 125 contains computer executable instructions, ie a computer program 127 for causing the processing unit and the other units of the system to operate in accordance with the embodiments of the invention as described herein when the computer-executable instructions are executed on the at least one processor of the processing unit.

Um dies zusammenzufassen und mit Bezug auf das Ablaufdiagramm in 3 werden wir nun das allgemeine Verfahren gemäß der Erfindung zum Steuern einer Kraftfahrzeugs zum autonomen Fahren beschreiben.To summarize and refer to the flowchart in 3 we will now describe the general method according to the invention for controlling a motor vehicle for autonomous driving.

In einem ersten Schritt 310 werden Sensorsignale von dem Kraftfahrzeug erhalten. Die Sensorsignale beschreiben einen gegenwärtigen Zustand des Kraftfahrzeugs.In a first step 310 sensor signals are received from the motor vehicle. The sensor signals describe a current state of the motor vehicle.

Dann wird in einem Schritt 320 ein Satz von sicherheitsrelevanten Randbedingungen zumindest teilweise auf der Grundlage der Sensorsignale erzeugt. Dieser Satz von sicherheitsrelevanten Randbedingungen beschreibt einen oder mehrere Zustände, in dem/denen das Kraftfahrzeug gegenwärtig betrieben wird.Then in one step 320 a set of safety-relevant boundary conditions is generated at least partially on the basis of the sensor signals. This set of safety-relevant boundary conditions describes one or more states in which the motor vehicle is currently being operated.

Anschließend überwacht ein Schritt 330 die sicherheitsrelevanten Parameter; und in einem Schritt 340, der danach folgt, werden Randbedingungen aus dem Datenspeicher in eine Bank von Steuereinheiten hinein ausgelesen. In einem ersten Durchgang des Vorgangs enthält der Datenspeicher Standardwert-Randbedingungen. In darauffolgenden Durchgängen werden die Randbedingungen durch den unten beschriebenen Schritt 370 aktualisiert worden sein.Then one step monitors 330 the safety-relevant parameters; and in one step 340 which then follows, boundary conditions are read out from the data memory into a bank of control units. In a first pass of the process, the data store contains default value constraints. In subsequent passes, the boundary conditions are passed through the step described below 370 have been updated.

In einem Schritt 350 nach dem Schritt 340 werden Sollsteuersignale durch die Bank von Steuereinheiten und auf der Grundlage der Randbedingungen erzeugt. Die Sollsteuersignale sind dazu eingerichtet, das Kraftfahrzeug dazu zu veranlassen, sich in Übereinstimmung mit einem Sollpfad autonom zu bewegen.In one step 350 after the step 340 Target control signals are generated by the bank of control units and based on the boundary conditions. The setpoint control signals are set up to cause the motor vehicle to move autonomously in accordance with a setpoint path.

Danach werden in einem Schritt 360 die Sollsteuersignale an das Kraftfahrzeug gesendet, um das Kraftfahrzeug dazu zu steuern, sich in Übereinstimmung mit dem Sollpfad zu bewegen.After that, in one step 360 the target control signals are sent to the motor vehicle to control the motor vehicle to move in accordance with the target path.

In einem darauffolgenden Schritt 370 wird zumindest ein Befehl erzeugt, durch den die Randbedingungen aktualisiert werden, wobei darauf abgezielt wird, den Sollpfad innerhalb von Grenzen zu halten, die durch einen gegenwärtigen Zustand des Satzes von sicherheitsrelevanten Parametern vorgegeben sind. Die auf diese Weise aktualisierten Randbedingungen werden in dem Datenspeicher gespeichert, und anschließend kehrt der Vorgang zum Schritt 310 zurück.In a subsequent step 370 at least one command is generated by means of which the boundary conditions are updated, the aim being to keep the target path within limits which are predetermined by a current state of the set of safety-relevant parameters. The boundary conditions updated in this way are stored in the data memory, and then the process returns to step 310 back.

Obgleich das Verfahren gemäß der Erfindung in einer allgemeinen sequentiellen Reihenfolge durchgeführt wird, wie sie in 3 gezeigt ist, sollte natürlich erwähnt werden, dass ein nachfolgender Schritt des Vorgangs eingeleitet werden kann, bevor ein vorhergehender Schritt abgeschlossen ist. Tatsächlich sind im Wesentlichen alle Schritte die ganze Zeit über aktiv. Zum Beispiel werden Sensorsignale vorzugsweise in Schritt 310 bezüglich eines bestimmten Zeitintervalls erhalten, während die Randbedingungen in Schritt 370 im Zusammenhang mit einem Satz von sicherheitsbezogenen Parametern aktualisiert werden, die sich auf ein Zeitintervall beziehen, das vor dem bestimmten Zeitintervall lag, und so weiter.Although the method according to the invention is carried out in a general sequential order as shown in FIG 3 As is shown, it should of course be noted that a subsequent step in the process can be initiated before a previous step is completed. In fact, essentially all of the steps are active all the time. For example, sensor signals are preferably used in step 310 with respect to a specific time interval, while the boundary conditions in step 370 updated in the context of a set of safety-related parameters relating to a time interval prior to the specified time interval, and so on.

Alle der Verfahrensschritte sowie wie beliebige nachfolgende Schritte, die mit Bezug auf 3 obenstehend beschrieben wurden, können mittels zumindest eines programmierten Prozessors gesteuert werden. Ferner erstreckt sich die Erfindung daher auch auf Computerprogramme, insbesondere Computerprogramme auf oder in einem Träger, die dazu eingerichtet sind, die Erfindung praktisch umzusetzen, obgleich die Ausführungsformen der Erfindung, die oben mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben wurden, einen Prozessor sowie Vorgänge umfasst, die in zumindest einem Prozessor durchgeführt werden. Das Programm kann in Form eines Quellcodes, Objektcodes, einem Code zwischen Quellcode und Objektcode wie beispielsweise in teilweise kompilierter Form oder in einer beliebigen anderen Form vorliegen, die dazu geeignet ist, in der Umsetzung des Verfahrens gemäß der Erfindung verwendet zu werden. Das Programm kann entweder ein Teil eines Betriebssystems oder eine separate Anwendung sein. Der Träger kann eine beliebige Einheit oder Vorrichtung sein, die dazu geeignet ist, das Programm zu enthalten. Zum Beispiel kann der Träger ein Speichermedium wie beispielsweise einen Flash-Speicher, einen ROM (Read Only Memory), zum Beispiel eine DVD (Digital Video/Versatile Disk), eine CD (Compact Disk) oder einen Halbleiter-ROM, einen EPROM (Erasable Programmable Read-Only Memory), einen EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory) oder ein magnetisches Aufnahmemedium umfassen, wie beispielsweise eine Diskette oder eine Festplatte. Ferner kann der Träger ein übertragbarer Träger wie beispielsweise ein elektrisches oder optisches Signal sein, das über ein elektrisches oder optisches Kabel oder durch Funk oder durch andere Mittel übertragen werden kann. Wenn das Programm in einem Signal verwirklicht ist, das unmittelbar über ein Kabel oder ein anderes Mittel übertragen werden kann, kann der Träger durch ein solches Kabel oder eine derartige Vorrichtung oder ein derartiges Mittel gebildet sein. Alternativ kann der Träger ein integrierter Schaltkreis sein, in den das Programm eingebettet ist, wobei der integrierte Schaltkreis dazu eingerichtet ist, die relevanten Vorgänge durchzuführen oder bei deren Durchführung verwendet zu werden.All of the procedural steps as well as any subsequent steps referring to FIG 3 have been described above can be controlled by means of at least one programmed processor. The invention therefore also extends to computer programs, in particular Computer programs on or in a carrier, which are set up to implement the invention in practice, although the embodiments of the invention which have been described above with reference to the drawings comprise a processor as well as processes which are carried out in at least one processor. The program may be in the form of source code, object code, code between source code and object code, such as in partially compiled form, or in any other form suitable to be used in implementing the method according to the invention. The program can either be part of an operating system or a separate application. The carrier can be any unit or device suitable to contain the program. For example, the carrier can be a storage medium such as a flash memory, a ROM (Read Only Memory), for example a DVD (Digital Video / Versatile Disk), a CD (Compact Disk) or a semiconductor ROM, an EPROM (Erasable Programmable Read-Only Memory), an EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory) or a magnetic recording medium such as a floppy disk or a hard disk. Furthermore, the carrier can be a transmittable carrier such as an electrical or optical signal that can be transmitted via an electrical or optical cable or by radio or other means. If the program is embodied in a signal which can be transmitted directly over a cable or other means, the carrier can be formed by such a cable or device or means. Alternatively, the carrier can be an integrated circuit in which the program is embedded, the integrated circuit being set up to carry out the relevant processes or to be used when carrying them out.

Wenn der Begriff „umfassen/umfassend“ in dieser Beschreibung verwendet wird, soll er so verstanden werden, dass er das Vorhandensein der angegebenen Merkmale, Anzahlen, Schritte oder Komponenten angibt. Der Begriff soll jedoch nicht das Vorhandensein oder das Hinzufügen eines/einer oder mehrerer weiterer Merkmale, Anzahlen, Schritte oder Komponenten oder Gruppen derselben ausschließen.When the term “comprise” is used in this description, it is to be understood that it indicates the presence of the specified features, numbers, steps or components. However, the term is not intended to exclude the presence or addition of one or more further features, numbers, steps or components or groups thereof.

Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsformen in den Figuren beschränkt, sondern kann innerhalb des Rahmens der Ansprüche frei variiert werden.The invention is not restricted to the embodiments described in the figures, but can be varied freely within the scope of the claims.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

  • US 2017/0277194 [0003]US 2017/0277194 [0003]
  • EP 2317412 [0004]EP 2317412 [0004]
  • US 2015/0057869 [0005]US 2015/0057869 [0005]

Claims (25)

System zum Steuern eines Kraftfahrzeugs (MV) zum autonomen Fahren, wobei das System umfasst: eine Bank von Steuereinheiten (110), die eine Anzahl von Autosteuereinheiten (ACU1, ..., ACUn) umfasst, die dazu eingerichtet sind, Sollsteuersignale (NCS) zu erzeugen, die dazu eingerichtet sind, das Kraftfahrzeug (MV) dazu zu veranlassen, sich in Übereinstimmung mit einem Sollpfad autonom zu bewegen; und eine Sicherheitseinheit (120), die dazu eingerichtet ist, einen Satz von sicherheitsrelevanten Parametern (P, R, Sj, H) zu überwachen, die zumindest einen Zustand beschreiben, in dem das Kraftfahrzeug (MV) gegenwärtig betrieben wird, wobei der Satz von sicherheitsrelevanten Parametern (P, R, Sj, H) zumindest teilweise auf Sensorsignalen (SS) beruht, die von dem Kraftfahrzeug erhalten wurden, und wobei die Sensorsignale (SS) einen gegenwärtigen Zustand des Kraftfahrzeugs (MV) beschreiben, dadurch gekennzeichnet, dass das System ferner einen Datenspeicher (140) umfasst, der einen Satz von Randbedingungen ({bc}) umfasst, die der Sollpfad erfüllen soll, um als sicher zu gelten; die Bank von Steuereinheiten (110) dazu eingerichtet ist, den Satz von Randbedingungen ({bc}) aus dem Datenspeicher (140) auszulesen, und die Bank von Steuereinheiten (110) dazu eingerichtet ist, das Kraftfahrzeug (MV) dazu zu steuern, sich derart zu bewegen, dass der Sollpfad die Randbedingungen ({be}) erfüllt; und die Sicherheitseinheit (120) dazu eingerichtet ist, den Satz von sicherheitsrelevanten Parametern (P, R, Sj, H) zu erhalten und in Reaktion hierauf wiederholt zumindest einen Befehl ({cmd}) zu erzeugen, der dazu eingerichtet ist, die Randbedingungen ({bc}) zu aktualisieren, wobei darauf abgezielt wird, den Sollpfad innerhalb von Grenzen zu halten, die durch einen gegenwärtigen Zustand des Satzes von sicherheitsrelevanten Parametern (P, R, Sj, H) vorgegeben sind.System for controlling a motor vehicle (MV) for autonomous driving, the system comprising: a bank of control units (110), which comprises a number of car control units (ACU1, ..., ACUn) which are set up to generate setpoint control signals (NCS) which are set up to cause the motor vehicle (MV) to move autonomously in accordance with a target path; and a safety unit (120) which is set up to monitor a set of safety-relevant parameters (P, R, S j , H) which describe at least one state in which the motor vehicle (MV) is currently being operated, the set of safety-relevant parameters (P, R, S j , H) based at least partially on sensor signals (SS) received from the motor vehicle, and wherein the sensor signals (SS) describe a current state of the motor vehicle (MV), characterized in that the system further comprises a data memory (140) which comprises a set of constraints ({bc}) which the target path should meet in order to be considered safe; the bank of control units (110) is set up to read out the set of boundary conditions ({bc}) from the data memory (140), and the bank of control units (110) is set up to control the motor vehicle (MV) to itself to move in such a way that the target path meets the boundary conditions ({be}); and the security unit (120) is set up to receive the set of security-relevant parameters (P, R, S j , H) and in response to this repeatedly generate at least one command ({cmd}) which is set up to set the boundary conditions ({bc}), aiming to keep the target path within limits imposed by a current state of the set of safety-related parameters (P, R, S j , H). System nach Anspruch 1, wobei der Satz von sicherheitsrelevanten Parametern zumindest eines der folgenden umfasst: eine Sammlung von Anforderungen (R) und/oder Richtlinien (P), denen während eines Betriebs des Kraftfahrzeugs (MV) genügt sein soll, zumindest ein Signal (Sj), das eine gegenwärtige Eigenschaft einer physischen Umgebung um das Kraftfahrzeug angibt, und Fahrzeugzustandsdaten (H), die einen funktionellen Zustand des Kraftfahrzeugs repräsentieren.System according to Claim 1 , wherein the set of safety-relevant parameters comprises at least one of the following: a collection of requirements (R) and / or guidelines (P) that should be satisfied during operation of the motor vehicle (MV), at least one signal (S j ) that indicates a current property of a physical environment around the motor vehicle, and vehicle state data (H) which represent a functional state of the motor vehicle. System nach Anspruch 2, ferner umfassend eine erste Datenschnittstelleneinheit (163), die dazu eingerichtet ist, zumindest eine Sicherheitsrichtlinie (P) zu erhalten und zu speichern, die eine zugehörige aufgabenbezogene Regel beschreibt, die während des Betriebs des Kraftfahrzeugs (MV) zu befolgen ist, wobei die zumindest eine Sicherheitsrichtlinie (P) zumindest eines der folgenden betrifft: einen minimalen Abstand, den das Kraftfahrzeug (MV) zu einem nachgefolgten Fahrzeug einhalten soll, eine Geschwindigkeitsbeschränkung, die das Kraftfahrzeug (MV) einhalten soll, und Definitionen sicherer Halteorte, die das Kraftfahrzeug (MV) im Fall eines Fehlers in dem Kraftfahrzeug (MV) zu erreichen im Stande sein soll, wobei die erste Datenschnittstelleneinheit (163) kommunizierend mit der Sicherheitseinheit (120) verbunden ist, um die zumindest eine Sicherheitsrichtlinie (P) für die Sicherheitseinheit (120) bereitzustellen.System according to Claim 2 , further comprising a first data interface unit (163) which is set up to receive and store at least one security guideline (P) which describes an associated task-related rule to be followed during the operation of the motor vehicle (MV), the at least A safety guideline (P) relates to at least one of the following: a minimum distance that the motor vehicle (MV) should keep to a following vehicle, a speed limit that the motor vehicle (MV) should keep, and definitions of safe stops that the motor vehicle (MV ) should be able to be reached in the event of a fault in the motor vehicle (MV), the first data interface unit (163) being connected to the security unit (120) in a communicating manner in order to provide the at least one security policy (P) for the security unit (120) . System nach Anspruch 2 oder 3, ferner umfassend eine zweite Datenschnittstelleneinheit (165), die dazu eingerichtet ist, zumindest eine regulatorische Anforderung (R) zu erhalten und zu speichern, die während eines Betriebs des Kraftfahrzeugs (MV) erfüllt sein soll, wobei die zweite Datenschnittstelleneinheit (165) kommunizierend mit der Sicherheitseinheit (120) verbunden ist, um die zumindest eine regulatorische Anforderung (R) für die Sicherheitseinheit (120) bereitzustellen.System according to Claim 2 or 3 , further comprising a second data interface unit (165) which is set up to receive and store at least one regulatory requirement (R) that is to be fulfilled during operation of the motor vehicle (MV), the second data interface unit (165) communicating with the security unit (120) is connected to provide the at least one regulatory requirement (R) for the security unit (120). System nach einem der Ansprüche 2 bis 4, ferner umfassend eine Risikobewertungseinheit (167), die dazu eingerichtet ist, ein jeweiliges geschätztes Risiko dynamisch zu bewerten, dass das Kraftfahrzeug (MV) mit jedem eines beliebigen anderen Verkehrsteilnehmers und/oder Hindernisses zusammenstößt, der/das sich in der Nähe des Kraftfahrzeugs (MV) befindet, wobei das jeweilige geschätzte Risiko durch zumindest ein Signal (Sj) ausgedrückt ist, und wobei die Risikobewertungseinheit (167) kommunizierend mit der Sicherheitseinheit (120) verbunden ist, um das zumindest eine Signal (Sj) für die Sicherheitseinheit (120) bereitzustellen.System according to one of the Claims 2 to 4th , further comprising a risk assessment unit (167) which is set up to dynamically assess a respective estimated risk that the motor vehicle (MV) will collide with any other road user and / or obstacle that is in the vicinity of the motor vehicle ( MV), wherein the respective estimated risk is expressed by at least one signal (S j ), and wherein the risk assessment unit (167) is communicatively connected to the security unit (120) in order to generate the at least one signal (S j ) for the security unit ( 120) to be provided. System nach Anspruch 5, wobei die Risikobewertungseinheit (167) ferner dazu eingerichtet ist, eine Umgebung des Kraftfahrzeugs (MV) zu überwachen, um zu bestimmen, ob das Kraftfahrzeug (MV) gegenwärtig innerhalb eines Bereichs von Parametern arbeitet, unter denen zu arbeiten es ausgebildet ist.System according to Claim 5 wherein the risk assessment unit (167) is further configured to monitor an environment of the motor vehicle (MV) in order to determine whether the motor vehicle (MV) is currently operating within a range of parameters under which it is designed to work. System nach einem der Ansprüche 5 oder 6, wobei die Risikobewertungseinheit (167) ferner dazu eingerichtet ist, ein geschätztes Risiko zu bestimmen, dass das Kraftfahrzeug (MV) und/oder ein beliebiger anderer Verkehrsteilnehmer in der Nähe desselben eine Verkehrsregel verletzt, und wobei das zumindest eine Signal (Sj) ferner dieses geschätzte Risiko angibt.System according to one of the Claims 5 or 6 , wherein the risk assessment unit (167) is further configured to determine an estimated risk that the motor vehicle (MV) and / or any other road user in the vicinity thereof violates a traffic rule, and wherein the at least one signal (S j ) also indicates this estimated risk. System nach einem der Ansprüche 2 bis 7, ferner umfassend eine Systemzustandsüberwachungseinheit (150), die dazu eingerichtet ist, die erhaltenen Sensorsignale zu überwachen und darauf beruhend Fahrzeugzustandsdaten (H) abzuleiten, die jedwede Fehler angeben, die in dem funktionellen Zustand des Kraftfahrzeugs (MV) enthalten sind, wobei die Sicherheitseinheit (120) kommunizierend mit der Sicherheitseinheit (120) verbunden ist, um die Fahrzeugzustandsdaten (H) für die Sicherheitseinheit (120) bereitzustellen. System according to one of the Claims 2 to 7th , further comprising a system state monitoring unit (150) which is set up to monitor the received sensor signals and, based thereon, to derive vehicle state data (H) which indicate any errors that are contained in the functional state of the motor vehicle (MV), wherein the safety unit ( 120) is communicatively connected to the safety unit (120) in order to provide the vehicle status data (H) for the safety unit (120). System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Sicherheitseinheit (120) ferner dazu eingerichtet ist: zu bestimmen, ob der Satz von sicherheitsrelevanten Parametern (P, R, Sj, H) zumindest einen Zustand beschreibt, in dem das Kraftfahrzeug (MV) gegenwärtig betrieben wird, wobei der zumindest eine Zustand derart beschaffen ist, dass ein Risiko, dass das Kraftfahrzeug (MV) nicht autonom in Übereinstimmung mit dem Sollpfad bewegt werden kann, einen Fehlerrisikoschwellenwert überschreitet, und dazu, dann, wenn der Fehlerrisikoschwellenwert überschritten ist, Sicherheitssteuersignale (SCS) zu erzeugen, die dazu eingerichtet sind, das Kraftfahrzeug (MV) dazu zu veranlassen, sich in Übereinstimmung mit einem sicheren Pfad autonom zu bewegen, wobei der sichere Pfad Vorrang vor dem Sollpfad erhält, der durch die Sollsteuersignale (NCS) repräsentiert ist.System according to one of the preceding claims, wherein the safety unit (120) is further configured to: determine whether the set of safety-relevant parameters (P, R, S j , H) describes at least one state in which the motor vehicle (MV) is currently is operated, wherein the at least one state is such that a risk that the motor vehicle (MV) cannot be moved autonomously in accordance with the target path exceeds a fault risk threshold value, and in addition, if the fault risk threshold value is exceeded, safety control signals ( SCS) that are set up to cause the motor vehicle (MV) to move autonomously in accordance with a safe path, the safe path being given priority over the target path represented by the target control signals (NCS). System nach Anspruch 9, wobei die Sicherheitseinheit (120) dazu eingerichtet ist, ein Steuersignal (Ctrl) zu erzeugen, das anzeigt, ob der Fehlerrisikoschwellenwert überschritten ist oder nicht, und wobei das System ferner einen Steuerschalter (210) umfasst, der in Kommunikationsverbindung mit der Bank von Steuereinheiten (110) und der Sicherheitseinheit (120) angeordnet ist, wobei der Steuerschalter (210) dazu eingerichtet ist: das Steuersignal (Ctrl) zu erhalten, die Sollsteuersignale (NCS) bzw. beliebige Sicherheitssteuersignale (SCS) zu erhalten, und in Reaktion auf die Steuersignale (Ctrl) entweder die Sollsteuersignale (NCS) oder die Sicherheitssteuersignale (SCS) an das Kraftfahrzeug (MV) weiterzuleiten.System according to Claim 9 , wherein the security unit (120) is adapted to generate a control signal (Ctrl) indicating whether or not the failure risk threshold is exceeded, and wherein the system further comprises a control switch (210) in communication with the bank of control units (110) and the safety unit (120) is arranged, the control switch (210) being set up to: receive the control signal (Ctrl), receive the setpoint control signals (NCS) or any safety control signals (SCS), and in response to the Control signals (Ctrl) to forward either the setpoint control signals (NCS) or the safety control signals (SCS) to the motor vehicle (MV). System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei jede der Autosteuereinheiten (ACU1, ..., ACUn) dazu eingerichtet ist, einen Satz von Sollsteuersignalen (NCS) zu erzeugen, wobei der Satz von Sollsteuersignalen (NCS) dazu eingerichtet ist, das Kraftfahrzeug (MV) dazu zu veranlassen, sich in Übereinstimmung mit einem entsprechenden Sollpfad autonom zu bewegen.System according to one of the preceding claims, wherein each of the car control units (ACU1, ..., ACUn) is set up to generate a set of setpoint control signals (NCS), the set of setpoint control signals (NCS) being set up to control the motor vehicle (MV ) to cause them to move autonomously in accordance with a corresponding target path. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zwei oder mehr der Autosteuereinheiten (ACU1, ..., ACUn) dazu eingerichtet sind, einen gemeinsamen Satz von Sollsteuersignalen (NCS) zu erzeugen, wobei der gemeinsame Satz von Sollsteuersignalen (NCS) dazu eingerichtet ist, das Kraftfahrzeug (MV) dazu zu veranlassen, sich in Übereinstimmung mit dem Sollpfad autonom zu bewegen.System according to one of the preceding claims, wherein two or more of the car control units (ACU1, ..., ACUn) are set up to generate a common set of setpoint control signals (NCS), the common set of setpoint control signals (NCS) being set up to cause the motor vehicle (MV) to move autonomously in accordance with the target path. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner umfassend eine Plattformschnittstelle (130), die dazu eingerichtet ist: die Sensorsignale (SS) von dem Kraftfahrzeug (MV) zu empfangen; und die Sollsteuersignale (NCS) an das Kraftfahrzeug (MV) zu senden.System according to one of the preceding claims, further comprising a platform interface (130) which is configured to: to receive the sensor signals (SS) from the motor vehicle (MV); and to send the setpoint control signals (NCS) to the motor vehicle (MV). Verfahren zum Steuern eines Kraftfahrzeugs (MV) zum autonomen Fahren, wobei das Verfahren umfasst: Erzeugen, mittels einer Bank von Steuereinheiten (110), von Sollsteuersignalen (NCS), die dazu eingerichtet sind, das Kraftfahrzeug (MV) dazu zu veranlassen, sich in Übereinstimmung mit einem Sollpfad autonom zu bewegen; Überwachen, durch eine Sicherheitseinheit (120), eines Satzes von sicherheitsrelevanten Parametern (P, R, Sj, H), die zumindest einen Zustand beschreiben, in dem das Kraftfahrzeug (MV) gegenwärtig betrieben wird; Erhalten von Sensorsignalen (SS) von dem Kraftfahrzeug, wobei die Sensorsignale (SS) einen gegenwärtigen Zustand des Kraftfahrzeugs (MV) beschreiben und zumindest teilweise eine Grundlage für den Satz von sicherheitsrelevanten Parametern (P, R, Sj, H) bilden; und senden der Sollsteuersignale (NCS) an das Kraftfahrzeug (MV), gekennzeichnet durch Speichern, in einem Datenspeicher (140), eines Satzes von Randbedingungen ({bc}), die der Sollpfad erfüllen soll, um als sicher zu gelten; Auslesen aus dem Datenspeicher (140) des Satzes von Randbedingungen ({bc}) in die Bank von Steuereinheiten (110); Erzeugen, durch die Bank von Steuereinheiten (110), der Sollsteuersignale (NCS) derart, dass das Kraftfahrzeug (MV) dazu gesteuert wird, sich derart zu bewegen, dass der Sollpfad die Randbedingungen ({bc}) erfüllt; Erhalten, in der Sicherheitseinheit (120), des Satzes von sicherheitsrelevanten Parametern (P, R, Sj, H), und in Reaktion hierauf wiederholtes Erzeugen zumindest eines Befehls ({cmd}), der dazu eingerichtet ist, die Randbedingungen ({bc}) zu aktualisieren, wobei darauf abgezielt wird, den Sollpfad innerhalb von Grenzen zu halten, die durch einen gegenwärtigen Zustand des Satzes von sicherheitsrelevanten Parametern (P, R, Sj, H) vorgegeben sind.A method for controlling a motor vehicle (MV) for autonomous driving, the method comprising: generating, by means of a bank of control units (110), target control signals (NCS) which are set up to cause the motor vehicle (MV) to be in To move autonomously in accordance with a target path; Monitoring, by a safety unit (120), a set of safety-relevant parameters (P, R, S j , H) which describe at least one state in which the motor vehicle (MV) is currently being operated; Receiving sensor signals (SS) from the motor vehicle, the sensor signals (SS) describing a current state of the motor vehicle (MV) and at least partially forming a basis for the set of safety-relevant parameters (P, R, S j , H); and sending the nominal control signals (NCS) to the motor vehicle (MV), characterized by storing, in a data memory (140), a set of boundary conditions ({bc}) which the nominal path should meet in order to be considered safe; Reading out from the data memory (140) the set of constraints ({bc}) into the bank of control units (110); Generating, by the bank of control units (110), the target control signals (NCS) such that the motor vehicle (MV) is controlled to move in such a way that the target path meets the boundary conditions ({bc}); Receiving, in the security unit (120), the set of security-relevant parameters (P, R, S j , H), and in response to this repeated generation of at least one command ({cmd}) which is set up to set the boundary conditions ({bc }), aiming to keep the target path within limits imposed by a current state of the set of safety-related parameters (P, R, S j , H). Verfahren nach Anspruch 14, wobei der Satz von sicherheitsrelevanten Parametern zumindest eines der folgenden umfasst: eine Sammlung von Anforderungen (R) und/oder Richtlinien (P), denen während eines Betriebs des Kraftfahrzeugs (MV) genügt sein soll, zumindest ein Signal (Sj), das eine gegenwärtige Eigenschaft einer physischen Umgebung um das Kraftfahrzeug angibt, und Fahrzeugzustandsdaten (H), die einen funktionellen Zustand des Kraftfahrzeugs repräsentieren. Procedure according to Claim 14 , wherein the set of safety-relevant parameters comprises at least one of the following: a collection of requirements (R) and / or guidelines (P) that should be satisfied during operation of the motor vehicle (MV), at least one signal (S j ) that indicates a current property of a physical environment around the motor vehicle, and vehicle state data (H) which represent a functional state of the motor vehicle. Verfahren nach Anspruch 15, ferner umfassend: Erhalten und Speichern, in einer Datenschnittstelleneinheit (163), zumindest einer Sicherheitsrichtlinie (P), die eine zugehörige aufgabenbezogene Regel beschreibt, die während des Betriebs des Kraftfahrzeugs (MV) zu befolgen ist, wobei die zumindest eine Sicherheitsrichtlinie (P) zumindest eines der folgenden betrifft: einen minimalen Abstand, den das Kraftfahrzeug (MV) zu einem nachgefolgten Fahrzeug einhalten soll, eine Geschwindigkeitsbeschränkung, die das Kraftfahrzeug (MV) einhalten soll, und Definitionen sicherer Halteorte, die das Kraftfahrzeug (MV) im Fall eines Fehlers in dem Kraftfahrzeug (MV) zu erreichen im Stande sein soll, wobei die erste Datenschnittstelleneinheit (163) kommunizierend mit der Sicherheitseinheit (120) verbunden ist, um die zumindest eine Sicherheitsrichtlinie (P) für die Sicherheitseinheit (120) bereitzustellen.Procedure according to Claim 15 , further comprising: receiving and storing, in a data interface unit (163), at least one security policy (P) which describes an associated task-related rule that is to be followed during operation of the motor vehicle (MV), the at least one security policy (P) at least one of the following concerns: a minimum distance that the motor vehicle (MV) should keep to a following vehicle, a speed limit that the motor vehicle (MV) should keep, and definitions of safe stopping places that the motor vehicle (MV) should keep in the event of an error should be able to reach in the motor vehicle (MV), wherein the first data interface unit (163) is communicatively connected to the security unit (120) in order to provide the at least one security policy (P) for the security unit (120). Verfahren nach einem der Ansprüche 15 oder 16, ferner umfassend: Erhalten und Speichern, in einer zweiten Datenschnittstelleneinheit (165), einer regulatorischen Anforderung (R), die während eines Betriebs des Kraftfahrzeugs (MV) erfüllt sein soll, wobei die zweite Datenschnittstelleneinheit (165) kommunizierend mit der Sicherheitseinheit (120) verbunden ist, um die zumindest eine regulatorische Anforderung (R) für die Sicherheitseinheit (120) bereitzustellen.Method according to one of the Claims 15 or 16 , further comprising: receiving and storing, in a second data interface unit (165), a regulatory requirement (R) which is to be fulfilled during operation of the motor vehicle (MV), the second data interface unit (165) communicating with the safety unit (120) is connected to provide the at least one regulatory requirement (R) for the security unit (120). Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 17, ferner umfassend: dynamisches Bewerten, in einer Risikobewertungseinheit (167), eines jeweiligen geschätzten Risikos, dass das Kraftfahrzeug (MV) mit jedem eines beliebigen anderen Verkehrsteilnehmers und/oder Hindernisses zusammenstößt, der/das sich in der Nähe des Kraftfahrzeugs (MV) befindet, wobei das jeweilige geschätzte Risiko durch zumindest ein Signal (Sj) ausgedrückt ist, und wobei die Risikobewertungseinheit (167) kommunizierend mit der Sicherheitseinheit (120) verbunden ist, um das zumindest eine Signal (Sj) für die Sicherheitseinheit (120) bereitzustellen.Method according to one of the Claims 15 to 17th , further comprising: dynamically evaluating, in a risk assessment unit (167), a respective estimated risk that the motor vehicle (MV) will collide with any other road user and / or obstacle that is in the vicinity of the motor vehicle (MV) , wherein the respective estimated risk is expressed by at least one signal (S j ), and wherein the risk assessment unit (167) is communicatively connected to the security unit (120) in order to provide the at least one signal (S j ) for the security unit (120) . Verfahren nach Anspruch 18, ferner umfassend: Überwachen, durch die Risikobewertungseinheit (167), einer Umgebung des Kraftfahrzeugs (MV), um zu bestimmen, ob das Kraftfahrzeug (MV) gegenwärtig innerhalb eines Bereichs von Parametern arbeitet, unter denen zu arbeiten es ausgebildet ist.Procedure according to Claim 18 , further comprising: monitoring, by the risk assessment unit (167), an environment of the motor vehicle (MV) to determine whether the motor vehicle (MV) is currently operating within a range of parameters under which it is designed to operate. Verfahren nach einem der Ansprüche 18 oder 19, ferner umfassend: Bestimmen, durch die Risikobewertungseinheit (167), eines geschätzten Risikos, dass das Kraftfahrzeug (MV) und/oder ein beliebiger anderer Verkehrsteilnehmer in der Nähe desselben eine Verkehrsregel verletzt, und wobei das zumindest eine Signal (Sj) ferner dieses geschätzte Risiko angibt.Method according to one of the Claims 18 or 19th , further comprising: determining, by the risk assessment unit (167), an estimated risk that the motor vehicle (MV) and / or any other road user in the vicinity thereof violates a traffic rule, and wherein the at least one signal (S j ) furthermore this indicating estimated risk. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 20, ferner umfassend: Erhalten der Sensorsignale (SS) in einer Systemzustandsüberwachungseinheit (150) zum Überwachen, Ableiten, beruhend auf den Sensorsignalen (SS), von Fahrzeugzustandsdaten (H), die jedwede Fehler angeben, die in dem funktionellen Zustand des Kraftfahrzeugs (MV) enthalten sind, und Weiterleiten der Fahrzeugzustandsdaten (H) von der Systemzustandsüberwachungseinheit (15) an die Sicherheitseinheit (120).Method according to one of the Claims 15 to 20th , further comprising: receiving the sensor signals (SS) in a system state monitoring unit (150) for monitoring, deriving, based on the sensor signals (SS), vehicle state data (H) which indicate any faults which occur in the functional state of the motor vehicle (MV) are included, and forwarding of the vehicle status data (H) from the system status monitoring unit (15) to the security unit (120). Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 21, ferner umfassend: Bestimmen, in der Sicherheitseinheit (120), ob der Satz von sicherheitsrelevanten Parametern (P, R, Sj, H) zumindest einen Zustand beschreibt, in dem das Kraftfahrzeug (MV) gegenwärtig betrieben wird, wobei der zumindest eine Zustand derart beschaffen ist, dass ein Risiko, dass das Kraftfahrzeug (MV) nicht autonom in Übereinstimmung mit dem Sollpfad bewegt werden kann, einen Fehlerrisikoschwellenwert überschreitet, und dazu, dann, wenn der Fehlerrisikoschwellenwert überschritten ist, Erzeugen, in der Sicherheitseinheit (120), von Sicherheitssteuersignalen (SCS), die dazu eingerichtet sind, das Kraftfahrzeug (MV) dazu zu veranlassen, sich in Übereinstimmung mit einem sicheren Pfad autonom zu bewegen, wobei der sichere Pfad Vorrang vor dem Sollpfad erhält, der durch die Sollsteuersignale (NCS) repräsentiert ist.Method according to one of the Claims 14 to 21st , further comprising: determining, in the safety unit (120), whether the set of safety-relevant parameters (P, R, S j , H) describes at least one state in which the motor vehicle (MV) is currently operated, the at least one state is such that a risk that the motor vehicle (MV) cannot be moved autonomously in accordance with the target path exceeds a fault risk threshold value, and in addition, if the fault risk threshold value is exceeded, generating, in the safety unit (120) Safety control signals (SCS) that are set up to cause the motor vehicle (MV) to move autonomously in accordance with a safe path, the safe path being given priority over the target path represented by the target control signals (NCS). Verfahren nach Anspruch 22, ferner umfassend: Erzeugen, in der Sicherheitseinheit (120), eines Steuersignals (Ctrl), das anzeigt, ob der Fehlerrisikoschwellenwert überschritten ist oder nicht, und festlegen, durch einen Steuerschalter (210) und in Reaktion auf das Steuersignal (Ctrl), dass entweder die Sollsteuersignale (NCS) oder beliebige Sicherheitssteuersignale (SCS) durch die Plattformschnittstelle (130) an das Kraftfahrzeug (MV) weitergeleitet werden.Procedure according to Claim 22 , further comprising: generating, in the security unit (120), a control signal (Ctrl) which indicates whether the error risk threshold value is exceeded or not, and determining, by a control switch (210) and in response to the control signal (Ctrl), that either the setpoint control signals (NCS) or any safety control signals (SCS) can be forwarded to the motor vehicle (MV) through the platform interface (130). Computerprogramm (127), umfassend Anweisungen, die dann, wenn sie in zumindest einem Prozessor ausgeführt werden, den zumindest einen Prozessor dazu veranlassen, ein Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 23 auszuführen. Computer program (127), comprising instructions which, when executed in at least one processor, cause the at least one processor to implement a method according to one of the Claims 14 to 23 execute. Nichtflüchtiger Datenträger (125), der ein Computerprogram nach Anspruch 24 enthält.Non-volatile data carrier (125) that a computer program after Claim 24 contains.
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Cited By (1)

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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114103988B (en) * 2020-08-31 2024-04-19 奥迪股份公司 Safety monitoring device, vehicle comprising same, and corresponding method, device and medium
US20240011797A1 (en) * 2020-11-25 2024-01-11 Volvo Autonomous Solutions AB A method for controlling a driving operation of an autonomously controlled vehicle

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
HU170147B (en) * 1973-01-31 1977-04-28
US7418346B2 (en) * 1997-10-22 2008-08-26 Intelligent Technologies International, Inc. Collision avoidance methods and systems
US9821809B2 (en) * 2016-01-11 2017-11-21 Ford Global Technologies, Llc Management of autonomous vehicle lanes

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102021202563A1 (en) 2021-03-16 2022-09-22 Zf Friedrichshafen Ag Vehicle control system with central memory

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