DE102015003124A1

DE102015003124A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben eines Fahrzeugs

Info

Publication number: DE102015003124A1
Application number: DE102015003124.4A
Authority: DE
Inventors: Dieter Ammon; Peter Bösch; Jens Desens; Christoph Däsch; Jochen Koepernik; Jochen Rauh; Michael Smuda Von Trzebiatowski; Alex Wütherich
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2015-03-12
Filing date: 2015-03-12
Publication date: 2016-09-15
Also published as: WO2016142030A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugs (1) in einem automatisierten Fahrbetrieb. Erfindungsgemäß wird während einer Normalfunktion (NF) des automatisierten Fahrbetriebs fortlaufend eine Notfallsolltrajektorie (NT) ermittelt und gespeichert, die nach Eintritt zumindest eines vorgegebenen Fehlerereignisses (FE) einer automatisierten Trajektorienregelung des Fahrzeugs (1) zugrunde gelegt werden soll, und bei einer erfolgten Detektion des Eintritts des zumindest einen vorgegebenen Fehlerereignisses (FE) wird ein Notfallbetriebsmodus (NM) aktiviert, in dem die automatisierte Trajektorienregelung des Fahrzeugs (1) eingeleitet und gemäß der vor dem Eintritt des zumindest einen vorgegebenen Fehlerereignisses (FE) gespeicherten Notfallsolltrajektorie (NT) für eine vorgegebene Zeitdauer (t) und/oder bis zum Stillstand (S) des Fahrzeugs (1) durchgeführt wird, falls und solange keine Fahrzeugführungsübernahme (FF) durch einen Fahrzeugführer des Fahrzeugs (1) erfolgt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugs nach den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
Aus dem Stand der Technik ist, wie in der DE 10 2013 003 216 A1 beschrieben, ein Verfahren zur Bestimmung einer Fahrspur zur Lenkungsregelung eines automatisiert gesteuerten Fahrzeugs bekannt. In diesem Verfahren wird eine Fahrspur mit einem ersten System basierend auf erfassten Umweltdaten ermittelt und eine weitere Fahrspur wird mit einem zweiten System bestimmt. Ausgehend von einer aktuellen Position ist anhand einer digitalen Karte und durch Odometrie gewonnene Daten die zweite Fahrspur unabhängig von der ersten Fahrspur bestimmbar. Vom ersten und zweiten System berechnete Prozessdaten zur Bestimmung der Fahrspuren werden kontinuierlich untereinander abgeglichen und bei Ausfall eines der beiden Systeme wird die Fahrspur alleinig anhand des verbleibenden und funktionsfähigen Systems bestimmt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein gegenüber dem Stand der Technik verbessertes Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugs und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens anzugeben.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugs mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens mit den Merkmalen des Anspruchs 8.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
In einem Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugs in einem automatisierten Fahrbetrieb, vorzugsweise in einem hochautomatisierten oder autonomen Fahrbetrieb, wird erfindungsgemäß während einer Normalfunktion des automatisierten Fahrbetriebs fortlaufend eine Notfallsolltrajektorie ermittelt und gespeichert, wobei die Notfallsolltrajektorie eine Trajektorie ist, die bei Eintritt zumindest eines vorgegebenen Fehlerereignisses einer automatisierten Trajektorienregelung des Fahrzeugs zugrunde gelegt werden soll. Wenn das zumindest eine vorgegebene Fehlerereignis daraufhin eintritt und detektiert wird, wird ein Notfallbetriebsmodus aktiviert, in dem die automatisierte Trajektorienregelung des Fahrzeugs eingeleitet wird und gemäß der letzten vor dem Eintritt des zumindest einen vorgegebenen Fehlerereignisses gespeicherten Notfallsolltrajektorie für eine vorgegebene Zeitdauer und/oder bis zum Stillstand des Fahrzeugs durchgeführt wird, falls keine Fahrzeugführungsübernahme durch einen Fahrzeugführer des Fahrzeugs erfolgt. Der Notfallbetriebsmodus wird vorteilhafterweise vorzeitig beendet, falls eine Fahrzeugführungsübernahme durch den Fahrzeugführer des Fahrzeugs erfolgt.
Unter einer automatisierten Trajektorienregelung ist hierbei eine Steuerung und/oder Regelung einer Längs- und Querbewegung des Fahrzeugs zu verstehen, durch die das Fahrzeug selbsttätig, d. h. ohne Mitwirkung des Fahrzeugführers, entlang einer Solltrajektorie, im vorliegenden Fall entlang der Notfallsolltrajektorie, geführt wird. Die Notfallsolltrajektorie gibt dabei einen gewünschten Positionssollverlauf vor, der eine Reihe von Positionspunkten eines Ortskoordinatensystems repräsentiert, die bei einer Weiterfahrt des Fahrzeugs im Notfallbetriebsmodus durchfahren werden sollen, und er gibt vorteilhafterweise zusätzlich vor, mit welcher Dynamik dies geschehen soll. Die Dynamik wird vorteilhafterweise derart vorgegeben, dass das Fahrzeug bei seiner Weiterfahrt im Notfallbetriebsmodus verzögert wird.
Zur Ermittlung der Notfallsolltrajektorie werden vorzugsweise der zu erzielende Positionssollverlauf und ein entlang des Positionssollverlaufs zu erzielendes Geschwindigkeitssollprofil ermittelt. Die im Notfallbetriebsmodus zu erzielende Dynamik des Fahrzeugs wird somit als Geschwindigkeitssollprofil vorgegeben, wobei über das Geschwindigkeitssollprofil die Verzögerung vorgegeben wird, mit der das Fahrzeug im Notfallbetriebsmodus verzögert werden soll. Insgesamt wird durch die Trajektorienregelung gemäß der Vorgabe durch die Notfallsolltrajektorie eine sichere und exakte Führung des Fahrzeugs und ein sicheres Abbremsen des Fahrzeugs in Fällen erreicht, in denen ein automatisierter Fahrbetrieb aufgrund des Eintritts des zumindest einen Fehlerereignisses nicht mehr fortgesetzt werden kann.
Solche Fehlerereignisse, bei deren Eintritt eine Fortsetzung des automatisierten Fahrbetriebs, insbesondere des hochautomatisierten oder autonomen Fahrbetriebs, nicht mehr möglich ist und bei deren Eintritt Maßnahmen zu treffen sind, die das Fahrzeug bei in einen sicheren Zustand bringen, können beispielsweise sein:

– ein Ausfall einer für das automatisierte Fahren erforderlichen Umgebungssensorik
– und/oder ein Ausfall einer für das automatisierte Fahren erforderlichen Fahrbetriebssteuereinheit, beispielsweise eines hierfür vorgesehenen Hauptsteuergeräts des Fahrzeugs,
– und/oder ein Ausfall zumindest eines primären Bordnetzes des Fahrzeugs
– und/oder der Ausfall einer Kommunikation (Busausfall) zwischen der Fahrbetriebssteuereinheit und der Umgebungssensorik und/oder zwischen der Fahrbetriebssteuereinheit und anderen Komponenten des Fahrzeugs, beispielsweise anderen Steuerungs- und/oder Regelungseinheiten und/oder Aktoren.

Als Maßnahmen zur Bewältigung solcher Fehlerereignisse werden erfindungsgemäß bei Detektion des Eintritts mindestens eines dieser vorgegebenen Fehlerereignisse der Notfallbetriebsmodus aktiviert und die im Notfallbetriebsmodus durchzuführende Trajektorienregelung eingeleitet.
Das mindestens eine Fehlerereignis wird dabei vorzugsweise dann als eingetreten detektiert, wenn es nach Ablauf einer vorgegebenen Fehlertoleranzzeit ununterbrochen vorgelegen hat. Auf diese Weise wird ein unnötiger Abbruch der Normalfunktion des automatisierten Fahrbetriebs und somit ein unnötiger Wechsel in den Notfallbetriebsmodus bei einem nur kurzzeitig, beispielsweise im Millisekundenbereich, vorliegenden Fehlerereignis vermieden. Als Notfallsolltrajektorie wird die vor dem Eintritt des zumindest einen vorgegebenen Fehlerereignisses und somit vor Beginn der Fehlertoleranzzeit zuletzt ermittelte und gespeicherte Notfallsolltrajektorie verwendet. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass Notfallsolltrajektorien, welche innerhalb der Fehlertoleranzzeit, als das Fehlerereignis bereits vorlag, ermittelt und gespeichert wurden und welche daher fehlerbehaftet sein könnten, für den Notfallbetriebsmodus nicht verwendet werden. Dadurch wird eine sichere Führung des Fahrzeugs im Notfallbetriebsmodus ermöglicht.
Die erfindungsgemäße Lösung ermöglicht es, das Fahrzeug bei Eintritt eines vorgegebenen Fehlerereignisses in einen sicheren Zustand zu bringen und sie ist kostengünstig realisierbar und beansprucht wenig Bauraum im Fahrzeug, da auf eine andernfalls erforderliche redundante Auslegung der Fahrbetriebssteuereinheit und redundante Anbindung der Umgebungssensorik verzichtet werden kann.
Die vorgegebene Zeitdauer, während der die Trajektorienregelung durchgeführt werden soll, ist zweckmäßigerweise derart lang vorgegeben, dass dem Fahrzeugführer eine ausreichende Zeit bleibt, um reagieren und die Kontrolle über das Fahrzeug übernehmen zu können. Tut er dies dennoch nicht, liegt dies in seiner Verantwortung. Jedoch ist zweckmäßigerweise auch in diesem Fall sichergestellt, dass das Fahrzeug sicher zum Stillstand gebracht wird.
Durch die Aktivierung des Notfallbetriebsmodus bei erfolgter Detektion des Eintritts des zumindest einen vorgegebenen Fehlerereignisses und durch die Durchführung der Trajektorienregelung im Notfallbetriebsmodus wird auch in Fällen, in denen der automatisierte Fahrbetrieb nicht mehr fortgesetzt werden kann, ein beherrschbares Ergebnis erreicht. Dieses Ergebnis lässt sich vorzugsweise dadurch verbessern, dass in Fällen, in denen bei aktiviertem Notfallbetriebsmodus Umgebungsinformationen, insbesondere optische erfasste Umgebungsinformationen, verfügbar sind, eine Korrektur der Notfallsolltrajektorie in Abhängigkeit der Umgebungsinformationen vorgenommen wird. Dadurch wird die Notfallsolltrajektorie an geänderte Umgebungsbedingungen angepasst. Vorzugsweise werden hierzu der Positionssollverlauf und/oder das Geschwindigkeitssollprofil an geänderte Umgebungsbedingungen angepasst, welche anhand der erfassten Umgebungsinformationen ermittelt worden sind. Auf diese Weise lassen sich Gefahrensituationen minimieren, die aus unerwarteten Positionsänderungen von anderen Verkehrsteilnehmern.
Für die Trajektorienregelung ist die Kenntnis der jeweils aktuellen Position des Fahrzeugs erforderlich. Im Notfallbetriebsmodus wird die Position des Fahrzeugs vorzugsweise durch Koppelnavigation, d. h. ohne Berücksichtigung der Umgebungssensorik und somit ohne Berücksichtigung von Änderungen in der Umgebungssituation, ermittelt, wobei die Koppelnavigation basierend auf Sensorsignalen einer Inertialsensorik und Raddrehzahlsensorik durchgeführt wird. Diese Sensorik ist in Fahrzeugen, die mit einer Fahrdynamikregelung ausgestattet sind, üblicherweise „Fail Operational” ausgeführt, d. h. die Sensorsignale dieser Sensorik sind auch im Fehlerfall verfügbar, so dass eine Positionsbestimmung des Fahrzeugs auch im Fehlerfall möglich ist.
Wenn im Notfallbetriebsmodus Umgebungsinformationen, insbesondere optisch erfasste Umgebungsinformationen verfügbar sind, wird vorteilhafterweise eine Korrektur der Sensorsignale der Inertialsensorik und Raddrehzahlsensorik basierend auf diesen Umgebungsinformationen vorgenommen. Dadurch lassen sich eventuelle Signaldriften oder Abgleichfehler der Sensorsignale kompensieren.
In einer vorteilhaften Ausführungsform wird bei Aktivierung des Notfallbetriebsmodus eine akustische und/oder optische und/oder haptische Warnmeldung generiert. Eine solche Warnmeldung ist zweckmäßigerweise insbesondere als eine Übernahmeaufforderung an den Fahrzeugführer ausgebildet, so dass dieser informiert und gewarnt wird und die Kontrolle über das Fahrzeug innerhalb der vorgegebenen Zeitdauer übernehmen kann. Zusätzlich kann eine solche Warnmeldung beispielsweise auch als eine Warnung an eine äußere Umgebung des Fahrzeugs ausgebildet sein.
Die Fahrzeugübernahme durch den Fahrzeugführer wird beispielsweise durch eine haptische und/oder akustische Eingabe des Fahrzeugführers festgestellt, beispielsweise durch eine Schalterbetätigung oder durch einen, insbesondere signifikanten, Fahreingriff durch den Fahrzeugführer, beispielsweise durch eine Lenkradbetätigung und/oder eine Pedalbetätigung, zum Beispiel eine Fahrpedal-, Bremspedal- und/oder Kupplungspedalbetätigung.
Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens umfasst eine Fahrbetriebssteuerungseinheit, die eingerichtet ist, den automatisierten Fahrbetrieb durchzuführen und die Notfallsolltrajektorie während der Normalfunktion des automatisierten Fahrbetriebs fortlaufend zu ermitteln und zu speichern, sowie eine Trajektorienregelungseinheit, die zur Durchführung der im Notfallbetriebsmodus vorzunehmenden automatisierten Trajektorienregelung des Fahrzeugs eingerichtet ist.
Die Trajektorienregelungseinheit ist vorteilhafterweise Bestandteil einer außerhalb der Fahrbetriebssteuerungseinheit vorgesehenen Steuereinheit des Fahrzeugs.
Bei dieser außerhalb der Fahrbetriebssteuerungseinheit vorgesehenen Steuereinheit kann es sich beispielsweises um ein in dem Fahrzeug üblicherweise vorhandenes und zur Durchführung einer Fahrdynamikregelung eingerichtetes Bremssteuergerät handeln, so dass diese Lösung nicht mit einem zusätzlichen Kosten-, Montage- und Integrationsaufwand, oder höherem Bauraumerfordernis oder Gewicht des Fahrzeugs verbunden ist. Die Integration der Trajektorienregelungseinheit in das Bremssteuergerät ist zudem vorteilhaft, weil das Bremssteuergerät und die vom Bremssteuergerät zur Erfüllung seiner Aufgaben benötigte Inertialsensorik und Raddrehzahlsensorik sowie die zur Durchführung von Bremseingriffen erforderliche Aktorik ohnehin derart ausgelegt sind, dass sie eine sehr hohe Ausfallsicherheit aufweisen. Für eine Absicherung der Funktionsfähigkeit des Notfallbetriebsmodus ist es daher ausreichend, wenn die Trajektorienregelungseinheit und die hiervon angesteuerte Aktorik redundant ausgeführt sind. Auf eine die redundante Ausführung der Umgebungssensorik und der Fahrbetriebssteuerungseinheit kann somit verzichtet werden.
Denkbar sind aber auch Lösungen, bei denen es sich bei der außerhalb der Fahrbetriebssteuerungseinheit vorgesehenen Steuereinheit um ein Navigationssteuergerät zur Lokalisierung des Fahrzeugs oder um ein sonstiges Steuergerät mit ausreichender Rechenleistung handeln.
Des Weiteren ist auch eine Integration der Trajektorienregelungseinheit in die Fahrbetriebssteuerungseinheit denkbar. Die Trajektorienregelungseinheit ist in einem solchen Fall in der Fahrbetriebssteuerungseinheit redundant vorgesehen und/oder ist aus einem redundant ausgeführten Bordnetz gespeist, so dass eine hohe Ausfallsicherheit der Trajektorienregelungseinheit erzielt wird. Bei Eintritt des zumindest einen Fehlerereignisses, wird die Fahrbetriebssteuerungseinheit zwar nicht mehr in der Lage sein, komplexe Aufgaben wie die Normalfunktion des automatisierten Fahrbetriebs zu erfüllen, aufgrund der hohen Ausfallsicherheit der Trajektorienregelungseinheit wird sie aber dennoch in der Lage sein, im Notfallbetriebsmodus einfachere Aufgaben wie die Trajektorienregelung zu erledigen. Damit kann die Fahrbetriebssteuerungseinheit das Fahrzeug auch in einem Fehlerfall, in dem sie nicht voll funktionsfähig ist, in einen sicheren Zustand führen.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand von Zeichnungen näher erläutert.
Dabei zeigen:
1 schematisch einen Ablauf eines Verfahrens zum Betreiben eines Fahrzeugs in einem automatisierten Fahrbetrieb,
2 schematisch eine ermittelte Notfallsolltrajektorie,
3 schematisch ein Geschwindigkeitssollprofil entlang der ermittelten Notfallsolltrajektorie,
4 schematisch das Fahrzeug während des Abfahrens der Notfallsolltrajektorie,
5 schematisch stark vereinfacht eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens, und
6 schematisch ein Zusammenwirken von Komponenten der Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
Anhand der 1 bis 6 werden im Folgenden ein Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugs 1 in einem automatisierten Fahrbetrieb, insbesondere in einem hochautomatisierten oder autonomen Fahrbetrieb, sowie eine Vorrichtung 2 zur Durchführung dieses Verfahrens näher erläutert. Das Fahrzeug 1 mit dieser Vorrichtung 2 zur Durchführung des Verfahrens ist in 5 dargestellt, aus Gründen der Übersichtlichkeit schematisch stark vereinfacht.
In einem solchen hochautomatisierten oder autonomen Fahrbetrieb erfolgen vorzugsweise sowohl eine Steuerung und/oder Regelung einer Längsbewegung des Fahrzeugs 1 als auch eine Steuerung und/oder Regelung einer Querbewegung des Fahrzeugs 1 vollautomatisch, d. h. ohne einen Eingriff eines Fahrzeugführers. Hierfür ist in einer Normalfunktion NF des automatisierten Fahrbetriebs insbesondere eine hier nicht näher dargestellte Umgebungssensorik des Fahrzeugs 1 erforderlich, um eine äußere Umgebung des Fahrzeugs 1 zu erfassen, insbesondere eine Fahrbahn FB mit ihren Fahrspuren FS sowie andere Verkehrsteilnehmer VT. Die Umgebungssensorik umfasst beispielsweise mindestens eine Kamera, welche beispielsweise als Monokamera oder Stereokamera ausgebildet ist, und/oder mindestens einen Radarsensor und/oder mindestens einen Lidarsensor und/oder mindestens einen Ultraschallsensor und/oder mindestens einen Infrarotsensor und/oder mindestens eine Einheit zur Positionsbestimmung mittels eines satellitengestützen globalen Positionsbestimmungssystems, beispielsweise GPS. Vorzugsweise umfasst die Umgebungssensorik eine Kombination aus allen oder zumindest mehreren der vorgenannten Einheiten.
Eine Auswertung von mittels der Umgebungssensorik erfassten Sensorergebnissen erfolgt zweckmäßigerweise in einer für die Durchführung des automatisierten Fahrbetriebs verantwortlichen Fahrbetriebssteuerungseinheit 3, welche zur Längs- und Querbewegung LQ des Fahrzeugs 1 andere Komponenten des Fahrzeugs 1 steuert und/oder regelt, insbesondere eine Lenkvorrichtung 4, eine Bremsvorrichtung 5 und einen Antriebsstrang des Fahrzeugs 1. Diese Steuerung und/oder Regelung der anderen Komponenten erfolgt entweder direkt oder durch eine Kommunikation mit Steuerungs- und/oder Regelungseinheiten dieser anderen Komponenten, welche dann eine entsprechende Steuerung und/oder Regelung der jeweiligen Komponente durchführen.
Bei einem solchen automatisierten Fahrbetrieb, insbesondere beim hochautomatisierten oder autonomen Fahren, ist es erforderlich, Maßnahmen zu treffen, die das Fahrzeug 1 bei Eintritt eines Fehlerereignisses FE in einen sicheren Zustand bringen. Ein solches Fehlerereignis FE ist beispielsweise ein Ausfall der für das automatisierte Fahren erforderlichen Umgebungssensorik und/oder ein Ausfall der für das automatisierte Fahren erforderlichen Fahrbetriebssteuerungseinheit 3, welche zweckmäßigerweise als ein hierfür vorgesehenes Steuergerät des Fahrzeugs 1 ausgebildet ist, und/oder ein Ausfall zumindest eines Bordnetzes des Fahrzeugs 1 und/oder ein Ausfall einer Kommunikation zwischen der Fahrbetriebssteuerungseinheit 3 und der Umgebungssensorik und/oder zwischen der Fahrbetriebssteuerungseinheit 3 und anderen Komponenten des Fahrzeugs 1, beispielsweise anderen Steuerungs- und/oder Regelungseinheiten und/oder Aktoren.
Mittels des Verfahrens zum Betreiben des Fahrzeugs 1 im automatisierten Fahrbetrieb, insbesondere im hochautomatisierten oder autonomen Fahrbetrieb, wird dies realisiert. Der Ablauf des Verfahrens ist in 1 schematisch dargestellt. In diesem Verfahren wird während einer Normalfunktion NF des automatisierten Fahrbetriebs fortlaufend, beispielsweise in jedem Rechenzyklus, eine Notfallsolltrajektorie NT ermittelt und gespeichert, welche das Fahrzeug 1 bei Eintritt zumindest eines vorgegebenen Fehlerereignisses FE für eine vorgegebene Zeitdauer t und/oder bis zu einem Stillstand S des Fahrzeugs 1 automatisiert befahren soll, wobei das Fahrzeug gleichzeitig auch verzögert werden soll. Zweckmäßigerweise werden zudem jeweilige Orientierungsdaten des Fahrzeugs 1 bezüglich der Notfallsolltrajektorie NT ermittelt und gespeichert, d. h. insbesondere eine Position und Ausrichtung und zweckmäßigerweise auch eine Geschwindigkeit v des Fahrzeugs 1, so dass diese Werte zu Beginn eines Notfallbetriebsmodus NM und damit zu Beginn des Abfahrens der Notfallsolltrajektorie NT zur Verfügung stehen.
Bei erfolgter Detektion des Eintritts des zumindest einen vorgegebenen Fehlerereignisses FE wird der Notfallbetriebsmodus NM aktiviert, in welchem eine automatisierte, d. h. fahrerunabhängige Trajektorienregelung des Fahrzeugs 1 mittels einer Trajektorienregelungseinheit durchgeführt wird. Die Trajektorienregelung wird dabei durchgeführt durch eine Steuerung und/oder Regelung der Längs- und Querbewegung LQ des Fahrzeugs 1, insbesondere durch eine Steuerung und/oder Regelung der Lenkvorrichtung 4 und eine Steuerung und/oder Regelung der Bremsvorrichtung 5, wodurch das Fahrzeug 1 entlang der letzten vor dem Eintritt des zumindest einen vorgegebenen Fehlerereignisses FE ermittelten Notfallsolltrajektorie NT automatisiert bewegt wird und dabei verzögert wird. Die Trajektorienregelung wird für die vorgegebene Zeitdauer t und/oder bis zum Stillstand S des Fahrzeugs 1 durchgeführt. Die Trajektorienregelung wird durchgeführt falls und solange keine Fahrzeugführungsübernahme FF durch den Fahrzeugführer erfolgt, welcher das Fahrzeug 1 danach in einem Fahrzeugführerbetrieb FFB bewegt und kontrolliert, d. h. manuell bedient, insbesondere die Lenkvorrichtung 4, die Bremsvorrichtung 5 und/oder den Antriebsstrang des Fahrzeugs 1 durch eigene Betätigung kontrolliert.
Bei der vorgegebenen Zeitdauer t handelt es sich zweckmäßigerweise um eine Fahrerübernahmezeit. Die vorgegebene Zeitdauer t ist zweckmäßigerweise derart lang vorgegeben, dass dem Fahrzeugführer eine ausreichende Zeit bleibt, um reagieren und die Kontrolle über das Fahrzeug 1 übernehmen zu können. Tut er dies dennoch nicht, liegt dies in seiner Verantwortung. Vorzugsweise wird das Fahrzeug 1 jedoch, falls keine Fahrzeugführungsübernahme FF durch den Fahrzeugführer erfolgt, auch nach Ablauf der vorgegebenen Zeitdauer t und somit zweckmäßigerweise bis zum Stillstand S durch die Trajektorienregelung gemäß der letzten vor dem Eintritt des zumindest einen vorgegebenen Fehlerereignisses FE ermittelten Notfallsolltrajektorie NT automatisiert bewegt. Auf diese Weise wird ein unkontrolliertes Bewegen des Fahrzeugs 1 und somit eine Gefährdung von Fahrzeuginsassen und anderen Verkehrsteilnehmern VT nach Ablauf der vorgegebenen Zeitdauer t auch dann vermieden oder zumindest erheblich reduziert, wenn keine Fahrzeugführungsübernahme FF durch den Fahrzeugführer erfolgt, und es ist auch in diesem Fall sichergestellt, dass das Fahrzeug 1 sicher zum Stillstand S gebracht wird. Da dieser Bereich der Notfallsolltrajektorie NT, welcher nach Ablauf der vorgegebenen Zeitdauer t befahren wird, bei der Ermittlung der Notfallsolltrajektorie NT in weiterer Entfernung vom Fahrzeug 1 lag als Anfangsbereiche der Notfallsolltrajektorie NT, und da sich das Fahrzeug 1 bei Erreichen dieses letzten Bereichs der Notfallsolltrajektorie NT bereits über eine größere Wegstrecke im Notfallbetriebsmodus NM bewegt hat, kann eine Genauigkeit der Trajektorienregelung nach Ablauf der vorgegebenen Zeitdauer t abnehmen. Die Genauigkeit sollte jedoch dennoch ausreichend sein, um das Fahrzeug 1 in den seltenen Fällen einer nicht erfolgten Fahrzeugführungsübernahme nach Ablauf der vorgegebenen Zeitdauer mit einem geringen Risiko zum Stillstand S zu bringen.
Die vorgegebene Zeitdauer t ist zweckmäßigerweise kürzer als eine Systemübergabezeit während der Normalfunktion NF des automatisierten Fahrbetriebs. Während dieser Normalfunktion NF kann es beispielsweise aufgrund spezifischer Verkehrssituationen, welche die Kontrolle des Fahrzeugführers erfordern, beispielsweise ein Befahren eines Baustellenbereichs, zu einer Übernahmeaufforderung an den Fahrzeugführer kommen. Da in diesen Situationen jedoch kein Fehlerereignis FE und somit die Normalfunktion NF des Verfahrens und der Vorrichtung 2 vorliegt, hat eine solche Übernahmeaufforderung eine geringere Dringlichkeit, so dass eine längere Systemübergabezeit möglich ist. Im Notfallbetriebsmodus NM liegt im Gegensatz dazu ein Fehlerereignis FE vor, so dass die Funktionsfähigkeit einer oder mehrerer Komponenten der Vorrichtung 2, beispielsweise der Umfelderfassungssensorik und/oder der Fahrbetriebssteuerungseinheit 3, nicht mehr gegeben ist und somit, um die Verkehrssicherheit zu maximieren, eine dringende Übernahme der Kontrolle über das Fahrzeug 1 durch den Fahrzeugführer erforderlich ist.
Die Fahrzeugführungsübernahme FF durch den Fahrzeugführer wird beispielsweise durch eine haptische und/oder akustische Eingabe des Fahrzeugführers festgestellt, beispielsweise durch eine Schalterbetätigung oder durch einen, insbesondere signifikanten, Fahreingriff durch den Fahrzeugführer, beispielsweise durch eine Lenkradbetätigung und/oder eine Pedalbetätigung, zum Beispiel eine Fahrpedal-, Bremspedal- und/oder Kupplungspedalbetätigung.
Zweckmäßigerweise wird im Notfallbetriebsmodus NM eine aktuelle Position des Fahrzeugs 1 durch Koppelnavigation KN ermittelt, d. h. ohne Berücksichtigung und Nutzung der Umgebungssensorik und somit ohne Berücksichtigung von Änderungen in der Umgebungssituation. Dadurch ist auch bei Eintritt eines der oben genannten Fehlerereignisse FE, insbesondere bei einem Ausfall der Umgebungssensorik oder der Fahrbetriebssteuerungseinheit 3, die Durchführung des Notfallbetriebsmodus NM sichergestellt und das Fahrzeug 1 wird somit in diesem Notfallbetriebsmodus NM auch dann sicher entlang der Notfallsolltrajektorie NT geführt, wenn die Umgebungssensorik ausfällt oder aufgrund eines Ausfalls der Fahrbetriebssteuerungseinheit 3 nicht ausgewertet werden kann.
Die Koppelnavigation KN wird durch eine Synthese aus Odometrie und einer von einer Inertialsensorik bereitgestellten Zustandsinformation des Fahrzeugs 1 ermöglicht, d. h. für die Koppelnavigation KN werden lediglich die Inertialsensorik des Fahrzeugs 1, insbesondere eine vom Bremssystems des Fahrzeugs 1 zur Durchführung einer Fahrdynamikregelung benötigte Gierraten- und Beschleunigungssensorik, sowie eine Raddrehzahlsensorik genutzt, wodurch eine hohe Robustheit und zudem eine Kosteneinsparung gegenüber einer redundant ausgeführten Umgebungssensorik erreicht wird. Aus mittels der Raddrehzahlsensorik ermittelten Raddrehzahlen lassen sich beispielsweise als odometrische Größen eine Geschwindigkeit v des Fahrzeugs 1 und deren Verlauf sowie eine zurückgelegte Wegstrecke ermitteln. Die Inertialsensorik umfasst vorzugsweise Beschleunigungssensoren für eine x-Richtung und/oder für eine y-Richtung und/oder für eine z-Richtung eines Fahrzeugkoordinatensystems und/oder Drehratensensoren für Drehungen des Fahrzeugs 1 um die x-Achse x und/oder um die y-Achse y und/oder um die z-Achse des Fahrzeugkoordinatensystems, d. h. zur Erfassung einer Wank- und/oder Nick- und/oder Gierbewegung des Fahrzeugs 1. Dabei entspricht die x-Achse x einer Längsachse des Fahrzeugs 1, die y-Achse y entspricht einer Querachse des Fahrzeugs 1 und die z-Achse entspricht einer Hochachse des Fahrzeugs 1. Ein solches Fahrzeugkoordinatensystem ist in 2 dargestellt, hier allerdings nur in zweidimensionaler Form, so dass nur die x-Achse x und die y-Achse y dargestellt sind.
Wie bereits ausgeführt, wird die im Notfallbetriebsmodus NM vorzunehemende Trajektorienregelung mittels der Trajektorienregelungseinheit durchgeführt.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel wird die Trajektorienregelung im Notfallbetriebsmodus NM nicht mittels der Fahrbetriebssteuerungseinheit 3 durchgeführt, sondern mittels einer Steuereinheit 6, welche nicht für die Durchführung des automatisierten Fahrbetriebs verantwortlich ist. Das heißt, die Trajektorienregelungseinheit ist nicht in die Fahrbetriebssteuerungseinheit 3, sondern in die Steuereinheit 6 integriert.
Im dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiel handelt es sich bei dieser Steuereinheit 6 um ein Bremssteuergerät des Fahrzeugs 1, das für die Durchführung einer Fahrdynamikregelung eingerichtet ist. Vorzugsweise wird in dieser Steuereinheit 6 auch die jeweils ermittelte Notfallsolltrajektorie NT gespeichert. Alternativ kann sie beispielsweise auch in einer anderen Steuereinheit des Fahrzeugs 1 gespeichert werden, welche nicht für die Durchführung des automatisierten Fahrbetriebs verantwortlich ist. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass auch dann, wenn das Fehlerereignis FE der Ausfall der Fahrbetriebssteuerungseinheit 3 oder die Unterbrechung der Kommunikation der Fahrbetriebssteuerungseinheit 3 zu anderen Komponenten des Fahrzeugs 1 ist, die vor dem Eintritt dieses Fehlerereignisses FE zuletzt ermittelte Notfallsolltrajektorie NT zur Durchführung des Notfallbetriebsmodus NM zur Verfügung steht und vom Fahrzeug 1 automatisiert abgefahren werden kann.
Diese Steuereinheit 6, im vorliegenden Beispiel das Bremssteuergerät des Fahrzeugs 1, ist „Fail Operational” ausgebildet, d. h. sie arbeitet auch im Fehlerfall weiter und bleibt somit auch im Fehlerfall operativ. Sie weist damit eine sehr hohe Ausfallsicherheit, so dass ihre Funktionsfähigkeit auch bei auftretenden Fehlern weiterhin sichergestellt ist. Sie ist vorteilhafterweise ohnehin bereits im Fahrzeug 1 vorhanden, so dass daraus kein zusätzlicher Kosten-, Montage- und Integrationsaufwand, keine höheren Bauraumerfordernisse und kein größeres Gewicht des Fahrzeugs 1 resultieren. Die Integration der Trajektorienregelung in die Steuereinheit 6 und die Speicherung der jeweiligen Notallsolltrajektorie NT in der Steuereinheit 6 ist vorteilhaft, da neben dieser im Fahrzeug 1 ohnehin vorhandenen Steuereinheit 6 keine weitere Steuereinheit für den Notfallbetriebsmodus NM des erfindungsgemäßen Verfahrens erforderlich ist. Für eine Absicherung der Funktionsfähigkeit des Notfallbetriebsmodus NM ist es ausreichend, wenn die Trajektorienregelungseinheit und die Sensoren, welche für die Trajektorienregelung, d. h. für die Steuerung und/oder Regelung der Längs- und Querbewegung LQ des Fahrzeugs 1 erforderlich sind, insbesondere für die Steuerung und/oder Regelung der Lenkvorrichtung 4 und der Bremsvorrichtung 5, redundant ausgeführt sind. Auf die redundante Ausführung der Umgebungssensorik und der Fahrbetriebssteuerungseinheit 3 kann somit verzichtet werden.
Vorteilhafterweise werden als Notfallsolltrajektorie NT ein Positionssollverlauf PV, welcher beispielsfhaft in 2 dargestellt ist, und ein Geschwindigkeitssollprofil GP entlang des Positionssollverlaufs PV, welches beispielshaft in 3 in einem Geschwindigkeit v – Anhalteweg s – Diagramm dargestellt ist, ermittelt und gespeichert. Auf diese Weise bestimmt die Notfallsolltrajektorie NT sowohl Positionspunkte P, welche das Fahrzeug 1 bei seiner Weiterfahrt erreichen soll, als auch Zeitpunkte, zu denen das Fahrzeug 1 die jeweiligen Positionspunkte P erreichen soll. Das heißt, die Notfallsolltrajektorie NT bestimmt sowohl einen örtlichen Verlauf eines Pfades, auf dem das Fahrzeug 1 sich bewegen soll, als auch das Geschwindigkeitssollprofil GP, das auf diesem Pfad erreicht werden soll.
Der Positionssollverlauf PV wird dabei unter Berücksichtigung von Umgebungsinformationen, die mit der Umgebungssensorik während der Normalfunktion des automatisierten Fahrbetriebs ermittelt werden, bestimmt. Insbesondere wird der Positionssollverlauf PV derart bestimmt, dass das Fahrzeug 1 in seiner Fahrspur bleibt und/oder an Hindernissen vorbeifährt. Der Positionssollverlauf PV kann insbesondere als eine Folge von Positionspunkten definiert sein, welche beispielsweise ca. fünf Meter voneinander beabstandet sind. Eine bekannte Ausgangsquerabweichung Δy und eine bekannte Ausgangsorientierung ΔΨ des Fahrzeugs 1 relativ zum Startpunkt der Notfallsolltrajektorie NT sind darin implizit enthalten. Die Positionspunkte werden beispielsweise als Punkte in einem auf das Fahrzeug 1 bezogenen Ortskoordinatensystem definiert.
Das Geschwindigkeissollprofil GP ist eine Vorgabe der an den jeweiligen Positionspunkten des Positionssollverlaufs PV zu erzielenden Geschwindigkeit. Über das Geschwindigkeitsprofil GP wird eine Zielverzögerung als Verzögerung vorgegeben, mit der das Fahrzeug 1 im Notfallbetriebsmodus abgebremst werden soll. Die Zielverzögerung beträgt beispielsweise, abhängig von einer jeweiligen Situation des Fahrzeugs 1, zwischen 3 m/s² und 6 m/s². Beispielsweise beträgt die Zielverzögerung 3 m/s² bei einer Geschwindigkeit v des Fahrzeugs 1 von zum Beispiel mehr als 20 m/s. Bei einer Geschwindigkeit v des Fahrzeugs 1 von beispielsweise kleiner als 20 m/s bis größer als 5 m/s wird die Zielverzögerung beispielsweise linear von 3 m/s² auf 5 m/s² erhöht. Bei einer Geschwindigkeit v des Fahrzeugs 1 von beispielsweise kleiner oder gleich 5 m/s beträgt die Zielverzögerung beispielsweise 5 m/s². Die Zielverzögerung kann beispielsweise auch höher liegen, zum Beispiel kann das Fahrzeug 1 bis zur jeweiligen Kraftschlussgrenze verzögert werden, d. h. es wird beispielsweise eine Vollbremsung durchgeführt, wobei die dann erreichbare maximale Verzögerung beispielsweise durch ein Antiblockiersystem des Fahrzeugs 1 geregelt wird. Aus der Zielverzögerung resultiert ein Anhalteweg s von beispielsweise maximal 140 m, abhängig von einer Anfangsgeschwindigkeit des Fahrzeugs 1 und der zulässigen Zielverzögerung.
Im Bereich der Positionspunkte P des Positionssollverlaufs PV sind zudem jeweils Längsfehler LF und Querfehler QF des Positionssollverlaufs PV eingetragen, d. h. Abweichungen der tatsächlichen Position des Fahrzeugs 1 von den Positionspunkten P des Positionssollverlaufs PV, die sich im Notfallbetriebsmodus NM ergeben können. Die Längsfehler LF und Querfehler LQ resultieren beispielweise aus Ungenauigkeiten einer initialen Positions- und Lagebestimmung des Fahrzeugs 1, die von der Fahrbetriebssteuerungseinheit 3 vor der Aktivierung des Normalbetriebsmodus NM vorgenommen wurde. Diese Ungenauigkeiten können beispielsweise aus einer initialen unbekannten Gierabweichung, aus einem initialen unbekannten Längsfehler LF und/oder aus einer initialen unbekannten Querabweichung resultieren. Positionsfehler, die durch Koppelnavigation KN oder durch Stör- und Regelgrößen während des Notfallbetriebsmodus NM entstehen, sind in den Längsfehler LF und Querfehler QF nicht enthalten.
Die Querfehler QF des Positionssollverlaufs PF, eventuelle Querfehler der Koppelnavigation KN und eventuelle Querfehler aufgrund von Störeinwirkungen auf die Trajektorienregelung führen zu einer Querabweichung des Fahrzeugs 1 von einer vorgegebenen lateralen Sollposition innerhalb der vom Fahrzeug 1 befahrenen Fahrspur FS, insbesondere von der Mitte der Fahrspur FS. Vorzugsweise wird die Trajektorienregelung derart durchgeführt, dass die Querabweichung des Fahrzeugs 1 von der vorgegebenen lateralen Sollposition eine maximal zulässige Querabweichung nicht überschreitet. Bei einer Fahrspurbreite von beispielsweise 3,50 m und einer Fahrzeugbreite von beispielsweise 1,90 m, ist die Fahrspur FS um 1,60 m breiter als das Fahrzeug 1. Die maximal zulässige Querabweichung beträgt dann beispielsweise die Hälfte davon, d. h. 0,80 m.
In 4 ist eine Fahrbahn FB mit zwei Fahrspuren FS und einer Standspur SS dargestellt, wobei das Fahrzeug 1 im Notfallbetriebsmodus NM die rechte Fahrspur FS entlang der Notfallsolltrajektorie NT befährt. Das Fahrzeug 1 weist zu Beginn der Notfallsolltrajektorie NT eine jeweilige Ausgangsgeschwindigkeit auf, welche durch die Verzögerung des Fahrzeugs 1 entlang der Notfallsolltrajektorie NT auf null reduziert wird. Das heißt, das Fahrzeug 1 wird während des Notfallbetriebsmodus NM bis zum Stillstand S verzögert, wenn keine Fahrzeugführerübernahme FF erfolgt. Auf der rechten Fahrspur FS sowie auf der linken Fahrspur FS vor dem Fahrzeug 1 bewegen sich andere Verkehrsteilnehmer VT, die während des Notfallbetriebsmodus NM des Fahrzeugs 1 nicht gefährdet werden sollen. Dargestellt ist sowohl die Notfallsolltrajektorie NT als auch ein die die Notfallsolltrajektorie NT umfassender Trajektorientrichter TT. Der Trajektorietrichter TT stellt schematisch die aus Querfehlern resultierende Querabweichung des Fahrzeugs von der Notfalltrajektorie NT am jeweiligen Trajektoriepunkt dar. Er gibt einen lateralen Bereich an, in dem sich das Fahrzeug 1 mit hoher Wahrscheinlichkeit beim Abfahren der Notfallsolltrajektorie NT befinden wird. Aus der Darstellung wird deutlich, dass das Fahrzeug 1 während des Notfallbetriebsmodus NM seine Fahrspur FS mit hoher Wahrscheinlichkeit nicht verlassen wird, so dass die anderen Verkehrsteilnehmer VT nicht gefährdet werden. Dazu muss die einseitige Breite des Trajektorietrichters TT, wie oben bereits erläutert, zumindest bis zum Ablauf der vorgegebenen Zeitdauer t, d. h. bis zum Ablauf der Fahrerübernahmezeit, bevorzugt bis zum Stillstand S des Fahrzeugs 1 unterhalb der vorgegebenen maximal zulässigen Querabweichung von beispielsweise 0,80 m liegen, damit das Fahrzeug 1 seine Fahrspur FS nicht verlässt.
Durch die Vorgabe des Positionssollverlaufs PV und des Geschwindigkeitssollverlaufs GV wird im Notfallbetriebsmodus NM eine sichere und exakte Führung des Fahrzeugs 1 und ein sicheres Abbremsen des Fahrzeugs 1 erreicht.
Das Verfahren lässt sich verbessern, wenn Umgebungsinformationen, insbesondere optisch erfasste Umgebungsinformationen, auch während des Notfallbetriebsmodus NM verfügbar sind. Dann werden diese Informationen während des Notfallbetriebsmodus NM vorteilhafterweise verwendet, um Änderungen in der Fahrzeugumgebung zu erkennen und um die Notfallsolltrajektorie NT an geänderte Umgebungsbedingungen anzupassen. Damit ist es beispielsweise möglich, den Positionssollverlauf PV derart zu modifizieren, dass das Fahrzeug 1 einem plötzlich auftauchenden Hindernis ausweicht oder den Geschwindigkeitssollverlauf GV derart zu modifizieren, dass auf ein plötzlich auftauchendes Hindernis so stark bremst, dass eine Kollision vermieden wird.
Eine weitere Verbesserung erhält man, wenn Sensordaten der Inertialsensorik und Raddrehzahlsensorik korrigiert werden. Die Inertialsensorik und Raddrehzahlsensorik ist üblicherweise mit Offset-/Drift- und Skalenfaktorfehlern behaftet. Während des hochautomatisierten Fahrbetriebs wird eine Fehlerkorrektur der Sensorsignalen der Inertialsensorik und Raddrehzahlsensorik vorgenommen, bei der solche Fehler anhand von Umgebungsinformationen erkannt und korrigiert werden. Dazu ermittelt die Fahrbetriebssteuerungseinheit 3 Fehlerkorrekturwerte und übermittelt diese zur Steuereinheit 6. Die Fehlerkorrekturwerte werden in der Steuereinheit 6 gespeichert und dort zur Korrektur der Sensorsignale der Inertialsensorik und Raddrehzahlsensorik herangezogen. Bei den für diese Korrektur verwendeten Umgebungsinformationen kann es sich insbesondere um optisch erfasste Umgebungsinformationen handeln, wie z. B. Spurverlaufsinformationen, die mittels eines Kamerasystems erfasst werden, aber auch um Lokalisierungsinformationen, die beispielsweise mittels eines globalen Navigationssatellitensystems (GPS/GNSS) erfasst werden. Wenn diese Umgebungsinformationen auch nach dem Eintritt des zumindest einen Fehlerereignisses, d. h. während des Notfallbetriebsmodus verfügbar sind, dann empfiehlt es sich die in der Steuereinheit 6 gespeicherten Fehlerkorrekturwerte basierend den während des Notfallbetriebsmodus verfügbaren Umgebungsinformationen zu korrigieren. Damit ist eine Korrektur der Sensorsignale der Inertialsensorik und Raddrehzahlsensorik auch während des Notfallbetriebsmodus möglich.
In einer vorteilhaften Ausführungsform wird bei Aktivierung des Notfallbetriebsmodus NM eine akustische, und/oder optische und/oder haptische Warnmeldung generiert. Eine solche Warnmeldung ist zweckmäßigerweise insbesondere als eine Übernahmeaufforderung an den Fahrzeugführer ausgebildet, so dass dieser informiert und gewarnt wird und die Kontrolle über das Fahrzeug 1 innerhalb der vorgegebenen Zeitdauer t übernehmen kann. Zusätzlich kann eine solche Warnmeldung beispielsweise auch als eine Warnung an eine äußere Umgebung des Fahrzeugs 1 ausgebildet sein.
Vorzugsweise wird der Eintritt des zumindest einen vorgegebenen Fehlerereignisses FE erst nach Ablauf einer vorgegebenen Fehlertoleranzzeit, in welcher das Fehlerereignis FE ununterbrochen vorlag, detektiert. Auf diese Weise wird ein unnötiger Abbruch der Normalfunktion NF des automatisierten Fahrbetriebs und somit ein unnötiger Wechsel in den Notfallbetriebsmodus NM bei einem nur kurzzeitig, beispielsweise im Millisekundenbereich, vorliegenden Fehlerereignis FE vermieden. Liegt das Fehlerereignis FE über die gesamte Fehlertoleranzzeit von beispielsweise ca. 200 ms bis 500 ms ununterbrochen vor und auch noch nach Ablauf der Fehlertoleranzzeit, so wird das Fehlerereignis FE detektiert und somit der Notfallbetriebsmodus NM aktiviert. Als Notfallsolltrajektorie NT wird dann die vor dem Eintritt des zumindest einen vorgegebenen Fehlerereignisses FE und somit vor Beginn der Fehlertoleranzzeit zuletzt ermittelte und gespeicherte Notfallsolltrajektorie NT verwendet. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass Notfallsolltrajektorien NT, welche innerhalb der Fehlertoleranzzeit, als das Fehlerereignis FE bereits vorlag, ermittelt und gespeichert wurden und welche daher fehlerbehaftet sein könnten, für den Notfallbetriebsmodus NM nicht verwendet werden. Dadurch wird eine sichere Führung des Fahrzeugs 1 im Notfallbetriebsmodus NM ermöglicht.
Es werden beispielsweise jeweils zehn bis fünfundzwanzig aufeinanderfolgend ermittelte Notfallsolltrajektorien NT gespeichert, wobei dann, wenn die Maximalanzahl im Speicher speicherbarer Notfallsolltrajektorien NT erreicht ist, jeweils die älteste gespeicherte Notfallsolltrajektorie NT durch die jüngste ermittelte Notfallsolltrajektorie NT überschrieben wird. Die Anzahl der im Speicher zu speichernder Notfallsolltrajektorien NT wird zweckmäßigerweise derart vorgegeben, dass nach Ablauf der Fehlertoleranzzeit mindestens eine Notfallsolltrajektorie NT im Speicher zur Verfügung steht, welche vor Eintritt des Fehlerereignisses FE und somit außerhalb der Fehlertoleranzzeit ermittelt und gespeichert wurde. D. h. die Vorgabe der Anzahl der zu speichernden Notfallsolltrajektorien NT ist abhängig von der vorgegebenen Fehlertoleranzzeit und vom Ermittlungszyklus der Notfallsolltrajektorien NT.
Innerhalb der Fehlertoleranzzeit wird die Positionsänderung des Fahrzeugs 1 zweckmäßigerweise nur mittels Koppelnavigation KN ermittelt. Nachdem der Eintritt des Fehlerereignisses FE detektiert wurde, wird zur Bestimmung der Positionen des Fahrzeugs 1 lediglich die Koppelnavigation KN während der Fehlertoleranzzeit berücksichtigt und die Notfallsolltrajektorie, die vor dem Eintritt des Fehlerereignisses FE und somit außerhalb der Fehlertoleranzzeit ermittelt und gespeichert wurde, um eine fehlerhafte Positionsbestimmung beispielsweise mittels der bereits während der Fehlertoleranzzeit möglicherweise nicht korrekt arbeitenden Umfelderfassungssensorik auszuschließen.
Der Notfallbetriebsmodus NM wird beispielsweise bei einem Ausfall eines primären Bordnetzes des Fahrzeugs 1 aktiviert. Bei einem solchen Ausfall des primären Bordnetzes des Fahrzeugs 1 kann die Lenkvorrichtung 4 des Fahrzeugs 1 degradiert sein, so dass sie beispielsweise nur noch eine Leistung von 50% aufweist und bei einem weiteren Fehler vollständig ausfallen könnte. Die Vorrichtung 2 zur Durchführung des Verfahrens ist zweckmäßigerweise derart ausgelegt, dass degradierte Aktoren im hochautomatisierten Betrieb des Fahrzeugs 1 nach dem Fehlereintritt mindestens für die vorgegebene Zeitdauer t eine Mindestverzögerung und Mindestlenkbarkeit, und daraus resultierend eine Mindeststabilisierung des Fahrzeugs 1 sicherstellen. Die im Notfallbetriebsmodus NM zur Durchführung der Trajektorienregelung vorgesehene Trajektorienregelungseinheit und die zur Trajektorienregleung erforderlichen Aktoren werden von einem sekundären Bordnetz mit elektrischer Energie versorgt.
Der Notfallbetriebsmodus NM wird beispielsweise des Weiteren aktiviert bei einem Ausfall der für das automatisierte Fahren erforderlichen Umgebungssensorik und/oder einem Ausfall der für das automatisierte Fahren erforderlichen Fahrbetriebssteuerungseinheit 3 und/oder bei einem Ausfall der Kommunikation zwischen der Fahrbetriebssteuerungseinheit 3 und der Umgebungssensorik und/oder zwischen der Fahrbetriebssteuerungseinheit 3 und anderen Komponenten des Fahrzeugs, beispielsweise anderen Steuerungs- und/oder Regelungseinheiten und/oder Aktoren. In diesem Fall weisen die Bremsvorrichtung 5 und die Lenkvorrichtung 4 des Fahrzeugs 1 beispielsweise weiterhin ihre Vollfunktion auf. Die Anforderungen an das Brems- und Lenksystem des Fahrzeugs 1 entsprechen dann beispielsweise denen eines konventionellen Brems- und Lenksystems.
Fehler, welche nicht zur Aktivierung des Notfallbetriebsmodus NM führen, d. h. bei welchen die Normalfunktion NF beibehalten wird, sind beispielsweise Fehler außerhalb der Fahrbetriebssteuerungseinheit 3, außerhalb der Aktoren und außerhalb des Bordnetzes, zum Beispiel Ausfälle von Teilen der Umgebungssensorik. Hierfür entsprechen die Anforderungen an das Brems- und Lenksystem des Fahrzeugs 1 beispielsweise denen eines konventionellen Brems- und Lenksystems. Des Weiteren wird der Notfallbetriebsmodus NM beispielsweise nicht aktiviert bei Fehlern in der Bremsvorrichtung 5 und/oder Lenkvorrichtung 4 mit daraus resultierender degradierter Bremse und/oder Lenkung und/oder bei einem Ausfall des sekundären Bornetzes mit daraus resultierender degradierter Bremse und Lenkung. Die Vorrichtung 2 zur Durchführung des Verfahrens ist zweckmäßigerweise derart ausgelegt, dass degradierte Aktoren im hochautomatisierten Betrieb des Fahrzeugs 1 nach dem Fehlereintritt mindestens für die Systemübergabezeit eine Mindestverzögerung und Mindestlenkbarkeit, und daraus resultierend eine Mindeststabilisierung des Fahrzeugs 1 sicherstellen. Während der Normalfunktion NF wird der Fahrzustand vorzugsweise zusätzlich basierend auf der Inertialsensorik und den Raddrehzahlen bestimmt, während des Notfallbetriebsmodus NM vorzugsweise ausschließlich. Sowohl während der Normalfunktion NF als auch im Notfallbetriebsmodus NB muss eine autonome Bremsfunktion funktionsfähig sein, wozu diese „Fail Operational” ausgelegt ist. Des Weiteren muss der Fahrzeugführer stets das Fahrzeug 1 bremsen und lenken können und derartige Fahrzeugführereingriffe müssen erkannt werden. Während der Normalfunktion NF müssen derartige Fahrereingriffe an die Fahrbetriebssteuerungseinheit 3 gemeldet werden.
Die in 5 dargestellte Vorrichtung 2, welche zur Durchführung des Verfahrens ausgebildet und eingerichtet ist, weist, wie bereits beschrieben, die Fahrbetriebssteuerungseinheit 3, die als Bremssteuergerät ausgeführte Steuereinheit 6 mit der darin integrierten Trajektorienregelungseinheit zur Durchführung der Trajektorienregelung während des Notfallbetriebsmodus NB, die Lenkvorrichtung 4 und die Bremsvorrichtung 5 auf. Des Weiteren weist die Vorrichtung 2 zweckmäßigerweise zumindest eine Einrichtung 7 zur Ausgabe und/oder Weitergabe der zumindest einen Warnmeldung auf. Diese zumindest eine Einrichtung 7 ist beispielsweise als eine Mensch-Maschine-Schnittstelle, als ein Bremslicht des Fahrzeugs 1, als eine Warnblinkanlage des Fahrzeugs 1 und/oder als eine Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikationsschnittstelle ausgebildet. Die zumindest eine Warnmeldung wird beispielsweise bei einem Start, während der Ausführung und/oder bei einer Deaktivierung des Notfallbetriebsmodus NM und/oder beim Stillstand S des Fahrzeugs 1 generiert. Vorzugsweise werden für diese Ereignisse jeweils angepasste Warnmeldungen generiert. Die Generierung der zumindest einen Warnmeldung oder der jeweiligen Warnmeldung erfolgt beispielsweise durch die Steuerungs- und/oder Regelungseinheit 6, welche den Notfallbetriebsmodus NM durchführt. Die Ausgabe erfolgt dann über die zumindest eine Einrichtung 7 oder verschiedene solche Einrichtungen 7 des Fahrzeugs 1.
Des Weiteren umfasst die Vorrichtung 2 die für die Koppelnavigation KN erforderliche Sensorik 8, insbesondere die Inertialsensorik und Raddrehzahlsensoren, welche auch für die Fahrdynamikregelung des Fahrzeugs 1 erforderlich sind, sowie eine Fahrzeugführereingriffsensorik 9. Von dieser Sensorik 8 werden Raddrehzahlen, Beschleunigungen in x-Richtung, y-Richtung und z-Richtung sowie Drehraten um die drei Achsen des Fahrzeugkoordinatensystems als Sensordaten an die Steuereinheit 6 übermittelt. Von der Fahrbetriebssteuerungseinheit 3 werden während der Normalfunktion NF die jeweils ermittelte Notfallsolltrajektorie NT, d. h. der Positionssollverlauf PV und das Geschwindigkeitssollprofil GP sowie Korrekturwerte für die Inertialsensorik an die Steuereinheit 6 übermittelt. Des Weiteren wird von der Fahrbetriebssteuerungseinheit 3 der Notfallbetriebsmodus NM durch ein Aktivierungssignal aktiviert oder die die Steuereinheit 6 aktiviert den Notfallbetriebsmodus durch Detektion eines Ausbleibens der Ermittlung der Notfallsolltrajektorie. Die Architektur der Vorrichtung 2 ist dabei so ausgelegt, dass der Noltfallbetriebmodus bei einem kurzzeitigen Fehler in der Steuereinheit 6 nicht aktiviert wird. Von der Fahrzeugführereingriffsensorik 9 werden Fahrzeugführereingriffe, beispielsweise eine Lenkbetätigung und/oder Bremsbetätigung und/oder eine Betätigung des Fahrpedals übermittelt. Im Notfallbetriebsmodus NB übermittelt die Steuereinheit 6 Sollwerte für den Lenkwinkel an die Lenkvorrichtung 4 und Sollwerte für die Verzögerung an die Bremsvorrichtung 5.
Die im vorliegenden Fall als Bremssteuergerät ausgeführte Steuereinheit 6 ist beispielsweise mit dem sekundären Bordnetz des Fahrzeugs 1 gekoppelt. Bei dem Bremssteuergerät handelt es sich beispielsweise um ein so genanntes sekundäres Bremssystem, das zusätzlich zu einem primären Bremssystem als ein redundantes Bremssystem vorgesehen ist. Zur Kommunikation der Steuereinheit 6 mit der Lenkvorrichtung 4 ist vorzugsweise ein zusätzlicher Kommunikationskanal vorhanden, der von der Kommunikation zwischen der Fahrbetriebssteuerungseinheit 3 und den Aktoren, insbesondere Lenkungsaktoren, unabhängig ist. Hierfür kann beispielsweise ein bereits im Fahrzeug 1 vorhandener CAN-Bus verwendet werden. Zur Erhöhung der Sicherheit kann der Notfallbetriebsmodus zusätzlich im primären Bremssystem des Fahrzeugs 1 durchgeführt werden.
Das Verfahren beinhaltet zusammengefasst ein Aktivierungs-, Ausführungs- und Betriebsüberwachungsmanagement, die Koppelnavigation KN, d. h. die Synthese aus Odometrie und Inertialsensorik zur Ermittlung, genauer gesagt zur Schätzung, der Istpositionsdaten und Geschwindigkeitsdaten in Relation zur Notfallsolltrajektorie NT, die Steuerung und/oder Regelung der Längs- und Querbewegung LQ des Fahrzeugs 1, insbesondere die Geschwindigkeits- und Spurregelung auf die Notfallsolltrajektorie NT, wodurch auch aktorische Unschärfen und externe Störungen kompensiert werden, ein Fahrzeugführerübernahme- und -übergabemanagement durch Überwachung von Fahrzeugführereingriffen während des Notfallbetriebsmodus NM, wobei bei Lenkeingriffen die Fahrzeugführerübernahme FF zugelassen wird und bei einer Fahrpedalbetätigung ein Bremseingriff zurückgenommen wird, sowie eine Absicherung, beispielsweise mittels der Fehlertoleranzzeit oder durch eine redundante Kommunikation, um fehlerhafte Aktivierungen des Notfallbetriebsmodus NM in tolerablen Grenzen zu halten, und des Weiteren ein Abschlussmanagement und eine Fahrzeugführerübergabe nach Abschluss der vorgesehenen Funktionsdauer des Notfallbetriebsmodus NM.
In 6 ist schematisch das Zusammenwirken von Komponenten der Vorrichtung 2 zur Durchführung des Verfahrens dargestellt. Mittels Sensordaten der Sensorik 8 für die Koppelnavigation KN wird eine Fahrzustandsschätzung FZS durchgeführt. In diese fließen des Weiteren Korrekturwerte für die Inertialsensorik und Raddrehzahlsensorik aus einem Referenzdatengedächtnis RDG ein. Im Referenzdatengedächtnis RDG sind neben den Korrekturwerten für die Inertialsensorik und Raddrehzahlsensorik die gespeicherten Notfallsolltrajektorien NT sowie Fahrzustandswerte während der Fehlertoleranzzeit gespeichert. Die Fahrzustandswerte umfassen dabei Fahrzeuggeschwindigkeiten und Drehraten in den drei Raumrichtungen sowie Nick- und Wankwinkel. Die Daten des Referenzdatengedächtnis RDG sind Daten der Fahrbetriebssteuerungseinheit 3 und der Fahrzustandsschätzung FZS. Von der Fahrzustandsschätzung FZS werden die Fahrzugstsndswerte des Fahrzeugs 1 an die Koppelnavigation KN übermittelt. Vom Referenzzdatengedächtnis RDG wird die Notfallsolltrajektorie NT und eine Startposition, die das Fahrzeug 1 nach Ablauf der Fehlertoleranzzeit auf der Notfallsolltrajektorie NT einnehmen wird und die basieren auf den Fahrzustandswerten ermittelt wird, an die Koppelnavigation KN übermittelt. Eine Betriebssteuerung BS steuert den Start, den Ablauf und das Beenden des Notfallbetriebsmodus NM, überwacht dessen Betrieb und generiert die zumindest eine Warnmeldung beispielsweise zum Start und zum Beenden des Notfallbetriebsmodus NM. Sie erhält ein Aktivierungssignal beispielsweise von der Fahrbetriebssteuerungseinheit 3 oder aktiviert sich bei Ausfall der Fahrbetriebssteuerungseinheit 3, gibt die Warnmeldung oder Warnmeldungen aus, empfängt Fahrzeugführereingriffe, beispielsweise Lenkeingriffe, eine Bremspedalbetätigung und/oder eine Fahrpedalbetätigung, und aktiviert im Notfallbetriebsmodus NM die Koppelnavigation KN und die Steuerung und/oder Regelung der Längs- und Querbewegung LQ des Fahrzeugs 1. Von der Koppelnavigation KN wird eine Längs- und Querabweichung zur Notfallsolltrajektorie NT an die Steuerung und/oder Regelung der Längs- und Querbewegung LQ des Fahrzeugs 1 übermittelt, welche daraus resultierend Lenkwinkel der Lenkvorrichtung 4 und die Verzögerung der Bremsvorrichtung 5 vorgibt.
Im Notfallbetriebsmodus NM des Verfahrens wird somit eine von der Fahrbetriebssteuerungseinheit 3 vorab ermittelte Notfallsolltrajektorie NT bevorzugt bis zum Stillstand S abgefahren, wobei von der Steuereinheit 6 die Bremsvorrichtung 5 und die Lenkvorrichtung 4 direkt über entsprechende Schnittstellen angesteuert werden. Mit den Messgrößen aus der Inertialsensorik und Odometrie, d. h. aus der Sensorik des Bremssystems, wird während des Notfallbetriebsmodus NM die Relativposition zur Notfallsolltrajektorie NT bestimmt und die Steuerung und/oder Regelung der Längs- und Querbewegung LQ des Fahrzeugs 1, insbesondere eine Steuerung und/oder Regelung der Lenkvorrichtung 4 und Bremsvorrichtung 5 mit dem Ziel durchgeführt, die Fahrspur bis zum Stillstand S nicht zu verlassen. Der Fahrzeugführer kann den Notfallbetriebsmodus NM jederzeit durch signifikante Eingriffe, beispielsweise lenken und/oder bremsen, abbrechen und beispielsweise auch während des Notfallbetriebsmodus NM korrigierend eingreifen, beispielweise durch Überlenken oder Überbremsen. Die Aktivierung, Ausführung und Deaktivierung und/oder die Fahrzeugführerübernahme FF wird über entsprechende Schnittstellen kommuniziert, beispielsweise durch Generierung und Ausgabe einer oder mehrerer Warnmeldungen, so dass eine Fahrzeugführerinformation und/oder Umfeldinformation erfolgen kann.
Wie bereits ausgeführt ist die Trajektorienregelung im vorliegenden Ausführungsbeispiel in die Steuereinheit 6 implementiert, das heißt die zur Durchführung der Trajektorienregelung erforderliche Trajektorienregelungseinheit ist Bestandteil der Steuereinheit 6, wobei die Steuereinheit 6 ihrerseits als Bremssteuergerät ausgeführt ist.
In einem alternativen Ausführungsbeispiel ist das Bremssteuergerät zwar Bestandteil der Steuereinheit 6, die Trajektorienregelung ist aber in eine andere Einheit des Fahrzeugs 1 implementiert, die im Fehlerfall noch eine ausreichende Rechenkapazität und Funktionssicherheit aufweisen. Beispielsweises kann die Trajektorienregelung in ein Lokalisierungssteuergerät implementiert sein, das zur Lokalisierung des Fahrzeugs 1 in einem globalen Koordinatensystem vorgesehen ist und das bei Ausfall des primären Bordnetzes noch funktionsfähig ist.
In einem weiteren alternativen Ausführungsbeispiel ist das Bremssteuergerät zwar weiterhin Bestandteil der Steuereinheit 6, die Trajektorienregelung ist aber in die für den automatisierten Fahrbetrieb verantwortliche Fahrbetriebssteuerungseinheit 3 implementiert. Die Fahrbetriebssteuerungseinheit 3 muss in diesem Fall nicht hinsichtlich ihrer Normalfunktion, nämlich der Durchführung des automatisierten Fahrbetriebs, eine hohe Ausfallsicherheit aufweisen, sondern es reicht, wenn sie in Fällen, in denen der automatisierte Fahrbetrieb nicht fortgesetzt werden kann, hinsichtlich einer Teilfunktion, nämlich der Durchführung der Trajektorienregelung, eine hohe Ausfallsicherheit aufweist.
Um dies zu gewährleisten weist die Fahrbetriebssteuerungseinheit 3 eine primäre Regelteileinheit und sekundäre Regelteileinheit auf, wobei die primäre Regelteileinheit aus dem primären Bordnetz gespeist wird und die sekundäre Regeleinheit aus dem sekundären Bordnetz gespeist wird, und wobei beide Regelteileinheiten oder zumindest die primäre Regelteileinheit für die Durchführung des automatisierten Fahrbetriebs verantwortlich ist und wobei die sekundäre Regeleinheit für die Durchführung der Trajektorienregelung verantwortlich ist und damit die für die Durchführung der Trajektorienregelung verantwortliche Trajektorienregelungseinheit umfasst. Die beiden Regelteileinheiten sind vorteilhafterweise über voneinander unabhängige Kommunikationskanäle mit den zur Durchführung der Lenk- und Bremseingriffe erforderlichen Aktuatoren verbunden.
Wenn das primäre Bordnetz ausfällt, wird die primäre Regelteileinheit nicht zwar mehr funktionsfähig sein, so dass der automatisierte Fahrbetrieb nicht mehr fortgesetzt werden kann, die sekundäre Regelteileinheit wird aber aufgrund ihrer Speisung aus dem sekundären Bordnetz weiterhin funktionsfähig sein und damit in der Lage sein, die Trajektorienregelung durchzuführen. Der Ausfall des primären Bordnetzes führt als das zumindest eine vorgegebene Fehlerereignis FE zur Aktivierung des Notbetriebsmodus NM, wobei mit der Aktivierung des Notbetriebsmodus NM auch die sekundäre Regelteileinheit aktiviert wird. Die Fahrbetriebssteuerungseinheit 3 ist somit bei Ausfall des primären Bordnetzes teilweise funktionsfähig und führt bei einem solchen Fehler im Notbetriebsmodus NM die Trajektorienregelung mittels der sekundären Regelteileinheit durch. Es empfiehl sich daher, die zur Trajektorienregelung erforderliche Notfallsolltrajektorie NT in der während des Notfallbetriebsmodus funktionsfähigen sekundären Regelteileinheit zu speichern.
Denkbar ist es aber auch eine Lösung, bei der die primäre Regelteileinheit zusätzlich für die Durchführung der Trajektorienregelung und für die Speicherung der Notfallsolltrajektorie verantwortlich ist. Bei dieser Lösung ist die Trajektorienregelungseinheit in der Fahrbetriebssteuerungseinheit 3 redundant vorgesehen, nämlich einmal als Bestandteil der primären Regelteileinheit und einmal als Bestandteil der sekundären Regelteileinheit. Diese Lösung ist vorteilhaft, weil die Trajektorienregelung dann auch in Fällen durchgeführt werden kann, in denen eine der beiden Regelteileinheiten ausgefallen ist oder aufgrund einer Unterbrechung der Kommunikation mit anderen Komponenten des Fahrzeugs 1 nicht funktionsfähig ist. Während des Notbetriebsmodus NM wird die Aufgabe der Trajektorienregelung in solchen Fällen auf die weiterhin funktionsfähige Regelteileinheit übertragen.
Bezugszeichenliste

1: Fahrzeug
2: Vorrichtung
3: Fahrbetriebssteuerungseinheit
4: Lenkvorrichtung
5: Bremsvorrichtung
6: Steuereinheit
7: Einrichtung
8: Sensorik für Koppelnavigation
9: Fahrzeugführereingriffsensorik
BS: Betriebssteuerung
FB: Fahrbahn
FE: Fehlerereignis
FF: Fahrzeugführungsübernahme
FFB: Fahrzeugführerbetrieb
FS: Fahrspur
FZS: Fahrzustandsschätzung
GP: Geschwindigkeitssollprofil
KN: Koppelnavigation
LF: Längsfehler
LQ: Längs- und Querbewegung
NF: Normalfunktion
NM: Notfallbetriebsmodus
NT: Notfallsolltrajektorie
P: Positionspunkt
PV: Positionssollverlauf
RDG: Referenzdatengedächtnis
QF: Querfehler
s: Anhalteweg
S: Stillstand
SS: Standspur
t: vorgegebene Zeitdauer
TT: Trajektorietrichter
v: Geschwindigkeit
VT: Verkehrsteilnehmer
x: x-Achse
y: y-Achse
Δy: Ausgangsquerabweichung
ΔΨ: Ausgangsorientierung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 102013003216 A1 [0002]

Claims

Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugs (1) in einem automatisierten Fahrbetrieb, dadurch gekennzeichnet, – dass während einer Normalfunktion (NF) des automatisierten Fahrbetriebs fortlaufend eine Notfallsolltrajektorie (NT) ermittelt und gespeichert wird, die nach Eintritt zumindest eines vorgegebenen Fehlerereignisses (FE) einer automatisierten Trajektorienregelung des Fahrzeugs (1) zugrunde gelegt werden soll, – und dass bei einer erfolgten Detektion des Eintritts des zumindest einen vorgegebenen Fehlerereignisses (FE) ein Notfallbetriebsmodus (NM) aktiviert wird, in dem die automatisierte Trajektorienregelung des Fahrzeugs (1) eingeleitet und gemäß der vor dem Eintritt des zumindest einen vorgegebenen Fehlerereignisses (FE) gespeicherten Notfallsolltrajektorie (NT) für eine vorgegebene Zeitdauer (t) und/oder bis zum Stillstand (S) des Fahrzeugs (1) durchgeführt wird, falls keine Fahrzeugführungsübernahme (FF) durch einen Fahrzeugführer des Fahrzeugs (1) erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Ermittlung der Notfallsolltrajektorie (NT) ein Positionssollverlauf (PV) und ein entlang des Positionssollverlaufs (PV) zu erzielendes Geschwindigkeitssollprofil (GP) ermittelt werden.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Positionssollverlauf (PV) und/oder das Geschwindigkeitssollprofil (GP) im Notfallbetriebsmodus (NM) an geänderte Umgebungsbedingungen angepasst wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Notfallbetriebsmodus (NM) eine aktuelle Position des Fahrzeugs (1) durch Koppelnavigation (KN) ermittelt wird, wobei die Koppelnavigation (KN) basierend auf Sensorsignalen einer Inertialsensorik und Raddrehzahlsensorik durchgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass, und dass die Sensorsignale der Inertialsensorik und Raddrehzahlsensorik im Notfallbetriebsmodus (NM) basierend auf erfassten Umgebungsinformationen korrigiert werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei Aktivierung des Notfallbetriebsmodus (NM) eine akustische, und/oder optische, und/oder haptische Warnmeldung generiert wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Eintritt des zumindest einen vorgegebenen Fehlerereignisses (FE) nach Ablauf einer vorgegebenen Fehlertoleranzzeit, in welcher das Fehlerereignis (FE) ununterbrochen vorlag, detektiert wird.
Vorrichtung (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Trajektorienregelungseinheit zur Durchführung der im Notfallbetriebsmodus (NM) vorzunehmenden automatisierten Trajektorienregelung des Fahrzeugs (1) aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Fahrbetriebssteuerungseinheit (3) aufweist, die eingerichtet ist, den automatisierten Fahrbetrieb durchzuführen und die Notfallsolltrajektorie (NT) während der Normalfunktion (NF) des automatisierten Fahrbetriebs fortlaufend zu ermitteln und zu speichern, und dass die Trajektorienregelungseinheit Bestandteil einer außerhalb der der Fahrbetriebssteuerungseinheit (3) vorgesehenen Steuereinheit (6) ist
Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Fahrbetriebssteuerungseinheit (3) aufweist, die eingerichtet ist, den automatisierten Fahrbetrieb durchzuführen und die Notfallsolltrajektorie (NT) während der Normalfunktion (NF) des automatisierten Fahrbetriebs fortlaufend zu ermitteln und zu speichern und dass die Trajektorienregelungseinheit Bestandteil der Fahrbetriebssteuerungseinheit (3) ist und in dieser redundant vorgesehen ist und/oder aus redundanten Bordnetzen gespeist ist.