DE102014203541A1 - Driverless operable vehicle and method of operating such a vehicle - Google Patents
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- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
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Abstract
Ein für einen wahlweise fahrerlosen oder von einem Fahrer gesteuerten Betrieb ausgebildetes Fahrzeug (1) weist auf: – Eine Sensorik (5, 6, 7) und Aktorik (19), welche zum Betrieb des Fahrzeugs (1) auf einer für automatisiertes Fahren präparierten, ein mit der Sensorik (5, 6, 7) zusammenwirkendes Kennzeichnungssystem (11, 12, 13) aufweisenden Sonderfläche (10) ausgebildet sind, – ein für nicht automatisiertes Fahren außerhalb der Sonderfläche (10) ausgebildetes Bediensystem, – eine Umschaltvorrichtung (18), welche zur Umschaltung zwischen automatisiertem und nicht automatisiertem Fahren ausgebildet ist, – eine eine Freischaltung des automatisierten Fahrens ermöglichende Freigabevorrichtung (15).A vehicle (1) designed for an optionally driverless or driver-controlled operation comprises: a sensor system (5, 6, 7) and actuators (19) which are arranged to operate the vehicle (1) on an automated driving system; a special surface (10) having a marking system (11, 12, 13) interacting with the sensor system (5, 6, 7) is designed, - a control system designed for non-automated driving outside the special surface (10), - a switching device (18), which is designed for switching between automated and non-automated driving, - a release device for automatic driving enabling release device (15).
Description
Die Erfindung betrifft ein Fahrzeug, welches wahlweise fahrerlos oder von einem Fahrer gesteuert betreibbar ist. Weiter betrifft die Erfindung ein Verfahren zum partiell automatisierten Betrieb eines Fahrzeugs. The invention relates to a vehicle which is optionally operated without driver or controlled by a driver. Furthermore, the invention relates to a method for partially automated operation of a vehicle.
Aus der
Die
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Nutzbarkeit von automatisierten Fahrsystemen gegenüber dem genannten Stand der Technik zu erweitern. The invention has for its object to extend the usability of automated driving systems over the cited prior art.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Fahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Weiter wird die Aufgabe gelöst durch ein Verfahren zum Betrieb eines Fahrzeugs gemäß Anspruch 6. Ferner wird die Aufgabe gelöst durch ein zur Durchführung dieses Betriebsverfahrens ausgebildetes, zum Einbau in ein Fahrzeug vorgesehenes Steuergerät gemäß Anspruch 10. Im Folgenden im Zusammenhang mit dem Betriebsverfahren erläuterte Ausgestaltungen und Vorteile der Erfindung gelten sinngemäß auch für die Vorrichtungen, das heißt das Steuergerät und das Fahrzeug, sowie umgekehrt. This object is achieved by a vehicle with the features of
Das Fahrzeug ermöglicht zum einen einen manuellen, das heißt durch einen Fahrer gesteuerten Betrieb, und zum anderen auch einen fahrerlosen Betrieb ohne Umbauten am Fahrzeug. Für den fahrerlosen, automatischen Betrieb weist das Fahrzeug eine Sensorik und eine Aktorik auf, welche dazu ausgebildet sind, das Fahrzeug auf einer Sonderfläche automatisiert zu betreiben. Auf oder in räumlicher Nähe der Sonderfläche befindet sich zu diesem Zweck ein Kennzeichnungssystem, welches mit der fahrzeugseitigen Sensorik zusammenwirkt. The vehicle allows on the one hand a manual, that is controlled by a driver operation, and on the other hand, a driverless operation without modifications to the vehicle. For the driverless, automatic operation, the vehicle has a sensor system and an actuator system, which are designed to operate the vehicle automatically on a special area. On or in the spatial vicinity of the special area is for this purpose an identification system, which interacts with the vehicle-mounted sensors.
Zur Umschaltung zwischen automatisiertem und manuellem, das heißt nicht automatisiertem Betrieb ist im Fahrzeug eine entsprechende Umschaltvorrichtung vorhanden. Voraussetzung für eine Umschaltung zwischen nicht automatisiertem und automatisiertem Betrieb, vorzugsweise auch für eine Umschaltung in umgekehrte Richtung, das heißt zwischen automatisiertem und nicht automatisiertem Betrieb, ist eine Freischaltung, welche durch eine Freigabevorrichtung im Fahrzeug bewerkstelligt wird. To switch between automated and manual, that is not automated operation in the vehicle, a corresponding switching device is available. The prerequisite for a switchover between non-automated and automated operation, preferably also for a changeover in the opposite direction, that is to say between automated and non-automated operation, is an activation, which is accomplished by a release device in the vehicle.
Zusätzlich zu einer Verkehrsfläche, das heißt einer öffentlichen Straße oder sonstigem öffentlichem Verkehrsraum, auf welcher das Fahrzeug in herkömmlicher Weise durch einen Fahrer gesteuert wird, und mindestens einer Sonderfläche, welche für den automatisierten Betrieb des Fahrzeugs bereitgestellt wird, ist mindestens eine Übergangsfläche definiert, auf welcher der Übergang zwischen nicht automatisiertem und automatisiertem Betrieb des Fahrzeugs erfolgt. Dementsprechend tritt die vorzugsweise in die Fahrzeugsteuerung integrierte Freigabevorrichtung auf der Übergangsfläche in Funktion. In addition to a traffic area, ie a public road or other public traffic area on which the vehicle is conventionally controlled by a driver, and at least one special area provided for the automated operation of the vehicle, at least one transition area is defined which is the transition between non-automated and automated operation of the vehicle. Accordingly, the release device preferably integrated into the vehicle control system functions on the transition surface.
Die Freigabevorrichtung kann eine Steckverbindung umfassen, welche zum Anschluss eines die Umschaltvorrichtung aktivierenden Dongles vorgesehen ist. Unter einem Dongle wird im vorliegenden Fall ein per Kabel anschließbares, die Funktionalität einer Steuerung des Fahrzeugs beeinflussendes Sicherungselement verstanden. Alternativ oder zusätzlich kann die Freigabevorrichtung eine Funkschnittstelle umfassen, welche die Übertragung von Authentifizierungsdaten, die zur Aktivierung der verschiedenen Fahrmodi, das heißt des automatisierten Fahrens einerseits und des nicht automatisierten Fahrens andererseits, benötigt werden, ermöglicht. Soweit ein Dongle für die Betätigung der Freigabevorrichtung vorgesehen ist, ist dieser beispielsweise an einem ohnehin vorhandenen Diagnose-Anschluss (OBD = On-Board-Diagnose) anschließbar. Ebenso kann ein von außen zugänglicher Anschluss am Fahrzeug zu verwenden sein, um den automatischen Modus des Fahrzeugs zu aktivieren. Eine drahtlose Schnittstelle der Freigabevorrichtung kann sich verschiedener Standards (zum Beispiel Wi-Fi, GSM, Bluetooth) bedienen. The release device may comprise a plug-in connection, which is provided for connecting a switching device activating dongle. Under a dongle is understood in the present case, a cable connectable, the functionality of a control of the vehicle influencing fuse element. Alternatively or additionally, the release device may comprise a radio interface, which allows the transmission of authentication data, which are required for activating the various driving modes, that is, the automated driving on the one hand and the non-automated driving on the other hand. If a dongle is provided for actuating the release device, it can be connected, for example, to an already present diagnostic connection (OBD = on-board diagnosis). Likewise, an externally accessible port on the vehicle may be used to activate the vehicle's automatic mode. A wireless interface of the enabling device may use various standards (for example, Wi-Fi, GSM, Bluetooth).
Unabhängig davon, über welche Schnittstellen die Freigabevorrichtung verfügt, kann vorgesehen sein, dass ein automatisierter Betrieb des Fahrzeugs nur dann möglich ist, wenn ein spezieller Softwarestand auf ein oder mehrere Steuergeräte des Fahrzeugs geladen ist. Die Aktivierung des automatischen Betriebsmodus kann, je nach Ausgestaltung des Fahrzeugs, nur in bestimmten Phasen des Lebenszyklus des Fahrzeugs, beispielsweise bei dessen Auslieferung oder bei bestimmten Transferfahrten, vorgesehen sein. Regardless of which interfaces the release device has, it can be provided that an automated operation of the vehicle is only possible if a special software version is loaded on one or more control units of the vehicle. Depending on the configuration of the vehicle, the activation of the automatic operating mode may be provided only in certain phases of the vehicle's life cycle, for example during its delivery or during certain transfer trips.
Um den Übergang zwischen manuellem und automatisiertem Betrieb des Fahrzeugs besonders abzusichern, wird gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung sowohl die Berechtigung des Fahrers beziehungsweise Bedieners als auch der Standort des Fahrzeugs geprüft. Die Sensorik des Fahrzeugs umfasst zu diesem Zweck mindestens ein erstes Sensorelement, welches mit einem außerhalb des Fahrzeugs, insbesondere auf der Übergangsfläche oder der Sonderfläche, angeordneten Kennzeichnungselement zusammenwirkt. Eine datentechnische Verbindung zwischen diesem Sensorelement und dem zugehörigen Kennzeichnungselement ist nur herstellbar, wenn sich das Fahrzeug in einer bestimmten räumlichen Relation zum fest installierten Kennzeichnungselement befindet. Das Kennzeichnungselement kann zugleich Bestandteil des Kennzeichnungssystems sein, welches die autonome Bewegung des Fahrzeugs auf der Sonderfläche ermöglicht. In order to particularly secure the transition between manual and automated operation of the vehicle, according to a preferred embodiment, both the authorization of the driver or operator and the location of the vehicle Vehicle tested. For this purpose, the sensor system of the vehicle comprises at least one first sensor element which interacts with an identification element arranged outside the vehicle, in particular on the transition surface or the special area. A data connection between this sensor element and the associated identification element can only be produced if the vehicle is in a certain spatial relation to the permanently installed identification element. The marking element can also be part of the marking system, which allows the autonomous movement of the vehicle on the special area.
Die Sensorik kann beispielsweise als optische Sensorik, Lidar-Sensorik oder Radar-Sensorik ausgebildet sein. Ebenso ist es möglich, das Fahrzeug auf der Sonderfläche mit Hilfe von Induktionsspulen zu bewegen. Der automatische Fahrmodus, welcher ausschließlich auf der Sonderfläche sowie der Übergangsfläche nutzbar ist, kann durch Signale im oder am Fahrzeug, beispielsweise in Form eines Symbols oder einer Klartextanzeige auf einem Display und/oder durch aktivierte Warnblinker, angezeigt werden. Ebenso ist es möglich, Funktionen des Fahrzeugs zu begrenzen, so lange sich dieses auf der Sonderfläche befindet, beispielsweise die Höchstgeschwindigkeit auf einen geringen Wert, etwa 10 km/h, festzusetzen. The sensors can be designed, for example, as optical sensors, lidar sensors or radar sensors. It is also possible to move the vehicle on the special area with the help of induction coils. The automatic driving mode, which can be used exclusively on the special area and the transition area, can be displayed by signals in or on the vehicle, for example in the form of a symbol or a plain text display on a display and / or by activated hazard warning lights. It is also possible to limit functions of the vehicle as long as it is located on the special area, for example setting the maximum speed to a low value, about 10 km / h.
Die Sonderfläche kann beispielsweise ein Parkplatz sein. Insbesondere kann es sich hierbei um einen Parkplatz, welcher zum Im- oder Export von Fahrzeugen oder um einen Parkplatz eines Flottenbetreibers, beispielsweise einer Autovermietung, handeln. Auch Flächen, die sich auf einem Schiff, Zug oder Lastkraftwagen befinden, können als Sonderflächen fungieren. Insofern ist die Sonderfläche nicht notwendigerweise ortsfest. The special area can be for example a parking lot. In particular, this may be a parking space, which for import or export of vehicles or a parking lot of a fleet operator, such as a car rental, act. Even areas that are on a ship, train or truck can act as special areas. In this respect, the special area is not necessarily stationary.
Auf einer Sonderfläche können sich grundsätzlich fahrerlos bewegte Fahrzeuge in beliebiger Anzahl befinden. Hierbei kann auch eine direkte Datenverbindung zwischen einzelnen fahrerlosen Fahrzeugen vorgesehen sein. Bei den Fahrzeugen kann es sich um Neufahrzeuge oder um bereits im Straßenverkehr eingesetzte Fahrzeuge handeln. On a special area basically driverless moving vehicles can be in any number. In this case, a direct data connection between individual driverless vehicles may be provided. The vehicles may be new or already used on the road.
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Hierin zeigen: An embodiment of the invention will be explained in more detail with reference to a drawing. Herein show:
Beide Figuren dienen lediglich der Erläuterung und sind in keiner Weise als maßstäbliche Zeichnungen zu verstehen. Both figures are merely illustrative and are in no way to be understood as true to scale drawings.
Die
Angrenzend an die Straße
Im vom Fahrer gesteuerten Betrieb wird das Fahrzeug
Im Fahrzeug
Um die Freigabevorrichtung
Zum einen ist die Möglichkeit gegeben, an die Steckverbindung
On the one hand there is the possibility of the plug connection
Sobald der automatisierte Modus aktiviert ist, kann das Fahrzeug
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 1 1
- Fahrzeug vehicle
- 2 2
- Straße Street
- 3 3
- Scheinwerfer headlights
- 4 4
- Fahrzeugfront vehicle front
- 5 5
- optischer Sensor optical sensor
- 6 6
- Lidar-Sensor Lidar sensor
- 7 7
- Radar-Sensor Radar Sensor
- 8 8th
- Übergangsfläche Transition surface
- 9 9
- Übergangsfläche Transition surface
- 10 10
- Sonderfläche special area
- 11 11
- Kennzeichnungselement identification element
- 12 12
- Kennzeichnungselement identification element
- 13 13
- Kennzeichnungselement identification element
- 14 14
- Steuergerät control unit
- 15 15
- Freigabevorrichtung release device
- 16 16
- Steckverbindung connector
- 17 17
- Funkschnittstelle Radio interface
- 18 18
- Umschaltvorrichtung switching
- 19 19
- Aktorik actuators
- 20 20
- Lenkung steering
- 21 21
- Dongle dongle
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- EP 0782059 B1 [0002] EP 0782059 B1 [0002]
- DE 102004003099 B4 [0003] DE 102004003099 B4 [0003]
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