DE102017109175A1

DE102017109175A1 - Steuereinrichtung, Fahrerassistenzsystem, Kraftfahrzeug und Verfahren zum Steuern einer Fahrerassistenzfunktion

Info

Publication number: DE102017109175A1
Application number: DE102017109175.0A
Authority: DE
Inventors: Michel Leeman
Original assignee: Valeo Schalter und Sensoren GmbH
Current assignee: Valeo Schalter und Sensoren GmbH
Priority date: 2017-04-28
Filing date: 2017-04-28
Publication date: 2018-10-31

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Steuereinrichtung (3) für ein Kraftfahrzeug (1), mit einer Hauptsteuereinheit (3a), die dazu ausgelegt ist, in einem aktiven Zustand der Hauptsteuereinheit (3a) zumindest eine vorbestimmte Fahrerassistenzfunktion des Kraftfahrzeugs (1) zu steuern, einen Fehler zu detektieren und im Falle einer Detektion des Fehlers vom aktiven Zustand in einen passiven Zustand überzugehen, in welchem keine Steuerung der Fahrerassistenzfunktion durch die Hauptsteuereinheit (3a) erfolgt. Die Steuereinrichtung (3) umfasst weiterhin eine Hilfssteuereinheit (3b), die dazu ausgelegt ist, zumindest unter der ersten Voraussetzung, dass sich die Hauptsteuereinheit (3a) im passiven Zustand befindet, die Ausführung zumindest einer vorbestimmten ersten Funktion des Kraftfahrzeugs (1) zu initiieren. Zudem ist die Hauptsteuereinheit (3a) dazu ausgelegt, zumindest während einer vorbestimmten Zeitdauer ab dem Übergang in den passiven Zustand zu überprüfen, ob ein fehlerfreier Zustand, in welchem kein Fehler vorliegt, detektiert wird, und falls die Überprüfung innerhalb der vorbestimmten Zeitdauer ergibt, dass ein fehlerfreier Zustand detektiert wurde, in den aktiven Zustand überzugehen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Steuereinrichtung für ein Kraftfahrzeug, die eine Hauptsteuereinheit aufweist, die dazu ausgelegt ist, in einem aktiven Zustand der Hauptsteuereinheit zumindest eine vorbestimmte Fahrerassistenzfunktion des Kraftfahrzeugs zu steuern, einen Fehler zu detektieren und im Falle einer Detektion des Fehlers vom aktiven Zustand in einen passiven Zustand überzugehen, in welchem keine Steuerung der Fahrerassistenzfunktion durch die Hauptsteuereinheit erfolgt. Des Weiteren umfasst die Steuereinrichtung eine Hilfssteuereinheit, die dazu ausgelegt ist, zumindest unter der ersten Voraussetzung, dass sich die Hauptsteuereinheit im passiven Zustand befindet, die Ausführung zumindest einer vorbestimmten ersten Funktion des Kraftfahrzeugs zu initiieren. Zur Erfindung gehören auch ein Fahrerassistenzsystem, ein Kraftfahrzeug sowie ein Verfahren zum Steuern einer Fahrerassistenzfunktion.
Aus dem Stand der Technik sind diverse Fahrerassistenzsysteme bekannt. Solche Fahrerassistenzsysteme werden dabei in verschiedene Autonomiestufen von der Teilautomatisierung (Stufe 2) über Hochautomatisierung (Stufe 3), Vollautomatisierung (Stufe 4) bis hin zum vollständig autonomen Fahren ohne Fahrer (Stufe 5) eingeteilt. Beispielsweise stellt der sogenannte Stau-Chauffeur ein Fahrerassistenzsystem der Stufe 3 dar, welches in einer Stausituation das Kraftfahrzeug bis zu einer Geschwindigkeit von 70 km/h autonom manövrieren kann. Hierzu nutzen Fahrerassistenzsysteme üblicherweise Umfeldinformationen, die durch diverse Umfeldsensoren, wie beispielsweise Kameras, Radare, Ultraschallsensoren, und so weiter, bereitgestellt werden können. Solche Systeme umfassen weiterhin eine Steuereinrichtung, die in Abhängigkeit von diesen Umfeldinformationen die Lenkung, Verzögerungen und Beschleunigung des Kraftfahrzeugs steuern kann. Gerade Fahrerassistenzsysteme höherer Autonomiestufe, bei welchen ein Fahrer sich nicht permanent zum Eingreifen bereit halten muss, sondern die einem Fahrer auch während der Fahrt andere Aktivitäten, wie das Schauen eines Films, erlauben, können sich für den Fall des Auftretens eines Fehlers nicht auf das sofortige manuelle Eingreifen des Fahrers verlassen. Daher müssen solche Fahrerassistenzsysteme fehlertolerant ausgelegt sein, das heißt dass auch im Falle eines solchen internen Fehlers das System immer noch in der Lage sein muss, einen bestimmten Grad an Funktionalität bereitzustellen, wie beispielsweise das Kraftfahrzeug auf der aktuell befahrenen Spur zum Stillstand zu bringen. Um dieses Mindestmaß an Funktionalität auch im Fehlerfall bereitstellen zu können, kann die Steuereinrichtung eine Hauptsteuereinheit, auch Haupt-ECU (Electronic Control Unit) genannt, sowie eine Hilfssteuereinheit, auch Hilfs-ECU genannt, umfassen. Im Normalfall ist die Haupt-ECU für die Steuerung zuständig, wobei für den Fall eines Fehlers diese Steuerfunktionalität an die Hilfs-ECU übergeben werden kann, die dann zum Beispiel das Fahrzeug zum Stillstand bringt, zumindest für den Fall, dass der Fahrer nicht aktiv übernimmt. Die volle Funktionalität der Fahrerassistenzfunktion steht in einem solchen Fehlerfall, sobald die Hilfs-ECU erst einmal die Steuerfunktion übernommen hat, nicht mehr zur Verfügung. Dies verringert nachteiligerweise die Verfügbarkeit des Fahrerassistenzsystems.
Die DE 199 44 939 C1 beschreibt ein Steuergerät für ein Kraftfahrzeug, welches sicher bei Vorliegen eines Fehlers abschaltbar ist. Hierzu umfasst das Steuergerät zwei Recheneinheiten, die untereinander Daten austauschen, wobei die erste Recheneinheit vorgegebene Betriebsabläufe des Kraftfahrzeugs steuert bzw. regelt, während die zweite Recheneinheit zur Überwachung der Arbeitsweise der ersten Recheneinheit ausgebildet ist. Weiterhin ist die zweite Recheneinheit mit der ersten Recheneinheit und einer ersten Abschalteinrichtung über eine Signalleitung verbunden, wobei die Abschalteinrichtung bei Anlegen eines Fehlersignals von der zweiten Recheneinheit und bei Anlegen eines Datensignals von der ersten Recheneinheit den Zugriff der ersten Recheneinheit auf den Datenbus unterbricht. Weiterhin kann die zweite Recheneinheit nicht nur zur Überwachung der Funktionsweise der ersten Recheneinheit ausgebildet sein, sondern kann selbst einzelne Funktionen des Kraftfahrzeugs durchführen.
Hierdurch wird zwar ein sicheres Abschalten der ersten Recheneinheit im Fehlerfall ermöglicht, jedoch kann eine sichere und vollständige Verfügbarkeit des Fahrerassistenzsystems im Fehlerfall nicht bewerkstelligt werden.
Die DE 10 2008 004 206 A1 beschreibt eine Anordnung zur Fehlererkennung und - behandlung in einem Steuergerät in einem Kraftfahrzeug. Die Anordnung umfasst dabei ein Prozessorsystem mit zumindest zwei redundant arbeitenden, eigenfehlerdiagnosefähigen Recheneinheiten, deren Ausgangssignale von einer Vergleichseinheit überwacht werden. Ist eine dieser beiden Recheneinheiten defekt, so wird diese abgeschaltet, und die andere der beiden arbeitet alleine weiter.
Hierbei ergeben sich doch gleich mehrere Nachteile. Zum einen müssen beide Recheneinheiten den gleichen Funktionsumfang besitzen, da sie beide die gleichen Funktionen ausführen können müssen. Gerade im Hinblick auf fortgeschrittene Fahrerassistenzsysteme, wie beispielsweise beim voll- oder hochautomatisierten Fahren, führt dies zu einer sehr aufwendigen und teuren Ausbildung beider Recheneinheiten. Weiterhin besteht zwar durch das Vorsehen von zwei gleichzeitig arbeitenden Recheneinheiten eine Absicherung im Fehlerfall, arbeitet jedoch eine dieser beiden Recheneinheiten bei Ausfall der anderen alleine weiter, so besteht für diese keine weitere Sicherheitsmaßnahme.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Steuereinrichtung für ein Kraftfahrzeug, ein Fahrerassistenzsystem, ein Kraftfahrzeug und ein Verfahren zum Steuern einer Fahrerassistenzfunktion bereitzustellen, die eine Verbesserung der Verfügbarkeit des Fahrerassistenzsystems auch im Fehlerfall ermöglichen.
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Steuereinrichtung, ein Fahrerassistenzsystem, ein Kraftfahrzeug und ein Verfahren zum Steuern einer Fahrerassistenzfunktion mit den Merkmalen gemäß den jeweiligen unabhängigen Ansprüchen. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche, der Beschreibung und der Figuren.
Eine erfindungsgemäße Steuereinrichtung für ein Kraftfahrzeug weist eine Hauptsteuereinheit auf, die dazu ausgelegt ist, in einem aktiven Zustand der Hauptsteuereinheit zumindest eine vorbestimmte Fahrerassistenzfunktion des Kraftfahrzeugs zu steuern, einen Fehler zu detektieren und im Falle einer Detektion des Fehlers vom aktiven Zustand in einen passiven Zustand überzugehen, in welchem keine Steuerung der Fahrerassistenzfunktion durch die Hauptsteuereinheit erfolgt. Weiterhin weist die Steuereinrichtung eine Hilfssteuereinheit auf, die dazu ausgelegt ist, zumindest unter der ersten Voraussetzung, dass sich die Hauptsteuereinheit im passiven Zustand befindet, die Ausführung zumindest einer vorbestimmten ersten Funktion des Kraftfahrzeugs zu initiieren. Des Weiteren ist die Hauptsteuereinheit dazu ausgelegt, zumindest während einer vorbestimmten Zeitdauer ab dem Übergang in den passiven Zustand zu überprüfen, ob ein fehlerfreier Zustand, in welchem kein Fehler vorliegt, detektiert wird, und falls die Überprüfung innerhalb der vorbestimmten Zeitdauer ergibt, dass ein fehlerfreier Zustand detektiert wurde, in den aktiven Zustand überzugehen.
Die Erfindung beruht dabei auf der Erkenntnis, dass es vielzählige verschiedene Fehler gibt, die dazu führen, dass die Hauptsteuereinheit in den passiven Zustand übergeht, jedoch nicht alle diese Fehler permanente Fehler darstellen. Vielmehr stellen transiente Fehler, die nur temporär auftreten, die am häufigsten auftretenden Fehler dar. Fehler können dabei sowohl Hardwarefehler sowie auch Softwarefehler darstellen. Weitere häufig auftretende aber nur zeitlich begrenzt auftretende Fehler stellen die Detektion unbekannter Situationen dar. Wird beispielsweise durch Auswertung der Umgebungsinformationen, die durch Sensoren erfasst werden können, eine Situation durch die Hauptsteuereinheit erfasst, die nicht näher spezifiziert wurde oder die keiner vordefinierten Situation zugeordnet werden kann und für die keine Steuervorgaben existieren, so führt dies ebenfalls zur Detektion eines Fehlers. Die Erfindung nutzt nun diese Erkenntnis, dass die meisten Fehler lediglich zeitlich begrenzt sind, dahingehend, dass nicht unmittelbar nach der Detektion eines solchen Fehlers und dem Übergang der Hauptsteuereinheit in den passiven Zustand die erste Funktion, wie beispielsweise das Ausgeben einer Warnmeldung und das Einleiten eines Bremsvorgangs oder eines anderen vordefinierten Fahrmanövers ausgelöst wird, sondern zunächst innerhalb einer vorbestimmten Zeitdauer überprüft wird, ob dieser detektierte Fehler oder gegebenenfalls auch irgendein anderer Fehler weiterhin vorliegt. Sollte dies nicht der Fall sein, so geht die Hauptsteuereinheit vorteilhafterweise wieder in den aktiven Zustand über und übernimmt damit wiederum die Steuerfunktionen der Fahrerassistenzfunktion, sodass die Fahrerassistenzfunktion auch weiterhin zur Verfügung steht und ein unnötiges Ausführen der ersten Funktion vermieden wird.
Für den Fall eines auftretenden transienten Fehlers muss die Hilfssteuereinheit also nur für die vorbestimmte Zeitdauer, zum Beispiel einige Minuten oder auch nur wenige Sekunden, die Steuerung übernehmen. Sobald der fehlerfreie Zustand erkannt wurde, wird die Steuerung wird wieder an die Hauptsteuereinheit übergeben, sodass die Fahrerassistenzfunktion weiterhin vollumfänglich zur Verfügung steht, während gemäß dem Stand der Technik im Fehlerfall die Steueraufgabe der Hilfssteuereinheit übertragen wird und die Hauptsteuereinheit ab diesem Zeitpunkt keine Steueraufgaben mehr übernehmen kann, unabhängig davon ob es sich um temporäre Fehler handelt oder nicht und die Hauptsteuereinheit sogar noch weiterhin voll funktionsfähig wäre. Die Übergabe der Steuerfunktion erfolgt gemäß dem Stand der Technik also lediglich unidirektional von der Hauptsteuereinheit zur Hilfssteuereinheit, während erfindungsgemäß vorteilhafterweise eine bidirektionale Übergabe der Steuerfunktion von der Hauptsteuereinheit zur Hilfssteuereinheit und wieder zurück zur Hauptsteuereinheit für den Fall zeitlich begrenzt auftretender Fehler ermöglicht wird. Die Anforderungen, die an die Hilfssteuereinheit gestellt werden, können damit deutlich geringer in Bezug auf deren Funktionsumfang ausfallen, denn diese muss die Steuerfunktionen nur kurzeitig übernehmen. Zudem kann in einem Fall, in welchem die Hauptsteuereinheit dennoch nicht in den aktiven Zustand übergehen kann, durch die Hilfssteuereinheit die erste Funktion ausgeführt werden, welche zum Beispiel in einem keinen hohen Funktionsumfang fordernden, einfachen und sicheren Sicherheitsfahrmanöver, ein sogenanntes Minimum-Risk-Manöver bestehen kann, wie zum Beispiel das Fahrzeug auf der gleichen Spur zum Stillstand zu bringen.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Hauptsteuereinheit dazu ausgelegt, falls die Überprüfung ergibt, dass kein fehlerfreier Zustand detektiert wurde, die Überprüfung wiederholt durchzuführen, entweder bis der fehlerfreie Zustand detektiert wurde oder die vorbestimmte Zeitdauer abgelaufen ist.
Für temporäre Fehler, die für eine Zeitdauer kürzer als die vorbestimmte Zeitdauer auftreten, kann damit vorteilhafterweise sichergestellt werden, dass diese als solche transienten Fehler erkannt werden, indem der fehlerfreie Zustand innerhalb der vorbestimmten Zeitdauer erkannt wird. Die Hauptsteuereinheit ist also vorzugsweise dazu ausgelegt, nach einer Selbstverifikation einen Neustart durchzuführen und damit wieder in den aktiven Zustand überzugehen. Diese Selbstverifikation kann dabei vorteilhafterweise auch eine mehrmalige, wiederholte Überprüfung auf das Vorliegen von Fehlern beinhalten. Wird also bei dieser Selbstverifikation festgestellt, dass kein Fehler mehr vorliegt, so übernimmt die Hauptsteuereinheit wiederum die Steuerung.
Dabei kann es auch vorgesehen sein, dass die Hauptsteuereinheit einen Prozessor aufweist und dazu ausgelegt ist, im passiven Zustand einen Reset des Prozessors durchzuführen. Gerade bei Softwarefehlern lässt sich durch einen Reset des Prozessors sehr häufig wieder erfolgreich ein fehlerfreier Zustand herbeiführen.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Hilfssteuereinheit dazu ausgelegt, die erste Funktion erst bei Erfülltsein der zweiten Voraussetzung, dass sich die Hauptsteuereinheit nach Ablauf der vorbestimmten Zeitdauer im passiven Zustand befindet, zu initiieren. Für den Fall, dass also der Hauptsteuereinheit während der vorbestimmten Zeitdauer kein Neustart gelingt beziehungsweise wenn während der vorbestimmten Zeitdauer kein fehlerfreier Zustand detektiert werden kann, führt die Hilfssteuereinheit die vorbestimmte erste Funktion entsprechend erst nach Ablauf der vorbestimmten Zeitdauer aus.
Die Bemessung dieser vorbestimmten Zeitdauer hängt dabei vom Funktionsumfang der Hilfssteuereinheit ab. Zum einen kann es vorteilhaft sein, wenn die Hilfssteuereinheit einen geringeren Funktionsumfang als die Hauptsteuereinheit aufweist. Dadurch kann die Hilfssteuereinheit besonders kostengünstig ausgestaltet werden. Entsprechend ist es in diesem Fall vorteilhaft, wenn die vorbestimmte Zeitdauer nur wenige Sekunden, insbesondere im einstelligen Sekundenbereich, bemisst, so dass die Hilfssteuereinheit die Steuerung nur für eine kurze Zeit übernehmen muss, bis die Hauptsteuereinheit die Steuerung wieder vollständig übernimmt. Andererseits ist es auch vorteilhaft, wenn die Hilfssteuereinheit einen hohen Funktionsumfang, zum Beispiel wie die Hauptsteuereinheit, aufweist. Dann kann die Steuerung der Hilfssteuereinheit auch für eine deutlich längere vorbestimmte Zeitdauer, zum Beispiel für mehrere Minuten, zuverlässig und sicher übertragen werden.
Für den Fall, dass die Hauptsteuereinheit nicht mehr in den aktiven Zustand übergehen kann, führt die Hilfssteuereinheit zumindest die erste Funktion aus. Auch die Ausgestaltung dieser ersten Funktion kann dabei entsprechend dem Funktionsumfang der Hilfssteuereinheit angepasst sein.
Vorzugsweise stellt dabei die erste Funktion eine Fahrfunktion des Kraftfahrzeugs dar, und umfasst insbesondere eine Verzögerung des Kraftfahrzeugs bis zum Stillstand. Am Beispiel des Stau-Chauffeurs kann die Hilfssteuereinheit beispielsweise dazu ausgelegt sein, nach Ablauf der vorbestimmten Zeitdauer und für den Fall dass sich bis dahin die Hauptsteuereinheit weiterhin im passiven Zustand befindet, das Kraftfahrzeug auf der aktuell befahrenen Spur sicher bis zum Stillstand zu verzögern. Ein derartiges sogenanntes Minimum-Risk-Manöver, das heißt die Überführung des Kraftfahrzeugs in einen möglichst sichereren Zustand, hat den großen Vorteil, dass für eine derartige Fahrfunktion der Funktionsumfang der Hilfssteuereinheit sehr gering gehalten werden kann, was wiederum eine sehr kostengünstige Ausbildung der Hilfssteuereinheit ermöglicht, die dennoch ausreichend Sicherheit bietet, um im Fehlerfall einzugreifen.
Weiterhin ist es besonders vorteilhaft, wenn die erste Funktion das Ausgeben einer Warnmeldung umfasst. Insbesondere kann die Hilfssteuereinheit auch dazu ausgelegt sein nach Ablauf der vorbestimmten Zeitdauer sowohl eine solche Warnmeldung auszugeben, als auch die oben beschriebene Fahrfunktion als erste Funktion auszuführen. Die Warnmeldung kann beispielsweise so ausgestaltet sein, dass der Fahrer über den Fehlerfall informiert wird und beispielsweise aufgefordert wird, die Fahraufgabe aktiv zu übernehmen beziehungsweise einzugreifen. Ist dies nicht der Fall, so wird die automatische Fahrfunktion bis zum Stillstand des Kraftfahrzeugs durch die Hilfssteuereinheit ausgeführt.
Die Hilfssteuereinheit kann aber auch deutlich intelligenter ausgebildet sein und insbesondere auch den gleichen Funktionsumfang wie der Hauptsteuereinheit aufweisen. Hilfssteuereinheit stellt damit quasi eine zweite Hauptsteuereinheit mit der gleichen Funktionalität und Steuermöglichkeiten dar. Hierdurch lassen sich vorteilhafterweise als Fahrfunktion, die als erste Funktion durch die Hilfssteuereinheit ausgeführt wird, deutlich anspruchsvollere autonome Fahrmanöver durchführen. Beispielsweise kann die Hilfssteuereinheit auch dazu ausgelegt sein, das Kraftfahrzeug vollständig autonom bis zum nächsten freien Parkplatz zu manövrieren. Auch kann als erste Funktion eine vollständige Übernahme der Steuerung der Fahrerassistenzfunktion des Kraftfahrzeugs durch die Hilfssteuereinheit übernommen werden, die dann die vollständige Fahrfunktion des Kraftfahrzeugs bis zum ursprünglich geplanten Ende des Fahrmanövers, zum Beispiel bis zum geplanten Stillstand oder bis zum Abschalten des Kraftfahrzeugs übernimmt.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Hilfssteuereinheit weiterhin dazu ausgelegt, solange sich die Hauptsteuereinheit während der vorbestimmten Zeitdauer im passiven Zustand befindet, eine zweite Funktion des Kraftfahrzeugs zu steuern. Solange sich also die Hauptsteuereinheit im passiven Zustand befindet und versucht einen Neustart durchzuführen, übernimmt somit die Hilfssteuereinheit vorteilhafterweise die für diese vorbestimmte Zeitdauer notwendigen Steuerfunktionen des Kraftfahrzeugs als die zweite Funktion.
Diese zweite Funktion kann zum Beispiel die zumindest eine Fahrerassistenzfunktion darstellen. Hierdurch lässt sich die Steuerung der Fahrerassistenzfunktion zumindest kurzzeitig durch die Hilfssteuereinheit übernehmen.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung umfasst die Fahrerassistenzfunktion eine autonome Fahrfunktion, und stellt insbesondere eine Stauassistenzfunktion dar. Besonders bevorzugt stellt die Fahrerassistenzfunktion eine Fahrerassistenzfunktion der Autonomiestufe 3 oder höher dar. Da bei Autonomiestufen ab Level 3 keine permanente Überwachung durch den Fahrer gefordert wird, sind die Erfindung und ihre Ausgestaltungen gerade in Bezug auf solche Fahrerassistenzfunktionen besonders vorteilhaft. Bei einer Stauassistenzfunktion, insbesondere dem oben beschriebenen Stau-Chauffeur, wird beispielsweise das Kraftfahrzeug autonom in einer Stausituation bis zu 70 km/h gesteuert. Der Fahrer kann sich währenddessen mit anderen Dingen beschäftigen. Die Erfindungen ihre Ausgestaltungen können jedoch bei jeder beliebigen Fahrerassistenzfunktion in gleicher vorteilhafter Weise zum Einsatz kommen.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist die Hauptsteuereinheit mindestens zwei redundante Kanäle auf und ist dazu ausgelegt, den Fehler dadurch zu detektieren, dass eine vorbestimmte Abweichung zwischen den mindestens zwei redundanten Kanälen erfasst wird. Vorzugsweise weist die Hauptsteuereinheit mehrere Kanäle auf wobei ein jeweiliger dieser Kanäle redundant ausgelegt sein kann. Dies stellt eine besonders vorteilhafte und effiziente Maßnahme zur Fehlerdetektion dar.
Dabei ist es vorteilhaft, wenn die mindestens zwei redundanten Kanäle jeweils zumindest eine Information auf Basis von Sensorsignalen bereitstellen, und die Hauptsteuereinheit dazu ausgelegt ist, zum Detektieren des Fehlers zu überprüfen, ob die jeweiligen Informationen innerhalb der vorbestimmten Abweichung übereinstimmen. Im Allgemeinen bestimmt die Hauptsteuereinheit im aktiven Zustand in Abhängigkeit von zum Beispiel durch Umfeldsensoren des Kraftfahrzeugs bereitgestellte Sensorsignale Steuervorgaben für andere Kraftfahrzeugeinheiten, wie dem Lenksystem, dem Bremssystem und dem Antriebssystem. Die Hauptsteuereinheit kann zu diesem Zweck auf Basis der Sensorsignale bestimmte Objekte in der Umgebung des Kraftfahrzeugs klassifizieren, Situationen klassifizieren, und so weiter. Eine solche Auswertung erfolgt dabei nicht nur einfach, sondern entsprechend redundant. Die Ergebnisse dieser redundanten Auswertung können dann miteinander verglichen werden. Stimmen die Ergebnisse jedoch nicht hinreichend überein, so liefert dies einen Hinweis auf einen vorliegenden Fehler. Wird also eine Diskrepanz zwischen redundanten Kanälen der Hauptsteuereinheit festgestellt, wird entsprechend ein Fehler detektiert. Auch das Auftreten unbekannter Situationen kann zur Detektion eines Fehlers führen. Lässt sich beispielsweise die durch Sensoren erfasste Umgebungsinformation nicht einer von mehreren vorbestimmten definierten Situationen, insbesondere Fahrsituationen zuordnen, so kann dies als unbekannte Situation klassifiziert werden, was der Detektion eines Fehlers gleichkommt, da für eine unbekannte Situation auch keine Vorgaben bezüglich der Steuerung der oben genannten Fahrzeugeinheiten vorgegeben werden kann.
Die Hilfssteuereinheit kann dabei ebenfalls solche redundanten Kanäle aufweisen. Da die Hilfssteuereinheit jedoch vorzugsweise nur Hilfsfunktionen ausführt und nicht zum dauerhaften Betrieb und zur dauerhaften Steuerung des Fahrzeugs verwendet werden soll, ist es vorteilhaft, die Hilfssteuereinheit ohne redundante Kanäle auszubilden, da dies für die durch die Hilfssteuereinheit auszuführenden Hilfsfunktionen vollkommend ausreichend ist und eine besonders kostengünstige Ausgestaltung der Hilfssteuereinheit erlaubt.
Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Fahrerassistenzsystem für ein Kraftfahrzeug, wobei das Fahrerassistenzsystem eine erfindungsgemäße Steuereinrichtung oder eine ihrer Ausgestaltungen aufweist.
Des Weiteren betrifft die Erfindung auch ein Kraftfahrzeug mit einem erfindungsgemäßen Fahrerassistenzsystem.
Die in Bezug auf die erfindungsgemäße Steuereinrichtung und ihre Ausgestaltungen genannten Merkmale, Merkmalskombinationen und deren Vorteile gelten in gleicher Weise für das erfindungsgemäße Fahrerassistenzsystem und das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug.
Vorzugsweise weist das Kraftfahrzeug mindestens einen Umfeldsensor zum Erfassen eines Umfelds des Kraftfahrzeugs auf, wie beispielsweise eine oder mehrere Kameras, einen oder mehrere Radare, einen oder mehrere Ultraschallsensoren, einen oder mehrere Laserscanner. Dabei ist das Kraftfahrzeug derart eingerichtet, dass in Abhängigkeit von vom mindestens einen Umfeldsensor erfassten Sensordaten zumindest ein Sensorsignal an der Steuereinrichtung bereitgestellt wird, welche dazu ausgelegt ist, die Fahrerassistenzfunktion in Abhängigkeit von der mindestens einen Sensorsignal zu steuern. Zur Steuerung der Fahrerassistenzfunktion stellt die Steuereinrichtung in Abhängigkeit von dem mindestens einen Sensorsignal einen Steuerbefehl für mindestens eine Fahrzeugeinheit, zum Bespiel dem Lenksystem, dem Antriebssystem und/oder dem Bremssystem bereit.
Vorzugsweise werden die von den Umfeldsensoren erfassten Sensordaten, beispielsweise als Rohdaten oder als bereits vorab ausgewertete oder aufbereitete Daten, an die Hauptsteuereinheit weitergeleitet. Die Hilfssteuereinheit muss dagegen nicht notwendigerweise mit allen Umfeldsensoren gekoppelt sein, sondern kann zum Beispiel lediglich eine Steuerung in Abhängigkeit von einer ausgewählten Untergruppe der am Kraftfahrzeug bereitgestellten Sensoren ausführen. Die Auswertung der Sensordaten durch die Hilfssteuereinheit kann dadurch ebenfalls vorteilhafterweise deutlich vereinfacht werden, was die Auslegung der Hilfssteuereinheit wiederum kostengünstiger und einfacher gestaltet.
Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Steuern einer vorbestimmten Fahrerassistenzfunktion durch eine Steuereinrichtung für ein Kraftfahrzeug, wobei die Steuereinrichtung eine Hauptsteuereinheit aufweist, die in einem aktiven Zustand die vorbestimmte Fahrerassistenzfunktion steuert, und die im Falle einer Detektion eines Fehlers vom aktiven Zustand in einen passiven Zustand übergeht, in welchem keine Steuerung der Fahrerassistenzfunktion durch die Hauptsteuereinheit erfolgt. Dabei weist die Steuereinrichtung weiterhin eine Hilfssteuereinheit auf, die zumindest unter der ersten Voraussetzung, dass sich die Hauptsteuereinheit im passiven Zustand befindet, die Ausführung zumindest einer vorbestimmten ersten Funktion des Kraftfahrzeugs initiiert. Weiterhin wird zumindest während einer vorbestimmten Zeitdauer ab dem Übergang in den passiven Zustand der Hauptsteuereinheit überprüft, ob ein fehlerfreier Zustand, in welchem kein Fehler vorliegt, detektiert wird, und falls die Überprüfung innerhalb der vorbestimmten Zeitdauer ergibt, dass ein fehlerfreier Zustand detektiert wurde, geht die Hauptsteuereinheit in den aktiven Zustand über.
Die mit Bezug auf die erfindungsgemäße Steuereinrichtung und ihre Ausgestaltungen genannten Merkmale, Merkmalskombinationen und deren Vorteile gelten in gleicher Weise für das erfindungsgemäße Verfahren. Darüber hinaus ermöglichen die im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Steuereinrichtung und ihren Ausgestaltungen genannten gegenständlichen Merkmale die Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens durch weitere Verfahrensschritte.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, den Figuren und der Figurenbeschreibung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Es sind somit auch Ausführungen von der Erfindung als umfasst und offenbart anzusehen, die in den Figuren nicht explizit gezeigt und erläutert sind, jedoch durch separierte Merkmalskombinationen aus den erläuterten Ausführungen hervorgehen und erzeugbar sind. Es sind auch Ausführungen und Merkmalskombinationen als offenbart anzusehen, die somit nicht alle Merkmale eines ursprünglich formulierten unabhängigen Anspruchs aufweisen. Es sind darüber hinaus Ausführungen und Merkmalskombinationen, insbesondere durch die oben dargelegten Ausführungen, als offenbart anzusehen, die über die in den Rückbezügen der Ansprüche dargelegten Merkmalskombinationen hinausgehen oder abweichen.
Dabei zeigen:

1 eine schematische Darstellung eines Kraftfahrzeugs mit einem Fahrerassistenzsystem mit einer Steuereinrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
2 eine schematische Darstellung des Fahrerassistenzsystems und der Steuereinrichtung mit der Hauptsteuereinheit und der Hilfssteuereinheit gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung; und
3 ein Ablaufdiagramm zur Veranschaulichung eines Verfahrens zum Steuern einer Fahrerassistenzfunktion gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.

1 zeigt eine schematische Darstellung eines Kraftfahrzeugs 1 mit einem Fahrerassistenzsystem 2 mit einer Steuereinrichtung 3 gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Das Kraftfahrzeug 1 umfasst dabei als Teil des Fahrerassistenzsystems 2 mindestens einen Umfeldsensor. In diesem Beispiel sind exemplarisch acht Sensoren 4a, 4b, 4c, 4d dargestellt, die beispielsweise als Laserscanner 4a, Kameras 4b, Ultraschallsensoren 4c und/oder Radare 4d ausgebildet sein können. Diese Sensoren 4a, 4b, 4c, 4d sind zur Erfassung des Umfelds 5 des Kraftfahrzeugs 1 ausgebildet und hierzu an exemplarischen Positionen des Kraftfahrzeugs 1 um dieses herum angeordnet. Diese Sensoren 4a, 4b, 4c, 4d sind mit der Steuereinrichtung 3 gekoppelt, die in Abhängigkeit von den Sensorsignalen Steuerbefehle zur Steuerung und/oder Regelung für die eine Bewegung des Kraftfahrzeugs 1 beeinflussenden Komponenten 6a, 6b, 6c des Kraftfahrzeugs 1 bereitstellt. Insbesondere steuert die Steuereinrichtung 3 dabei ein Lenksystem 6a und/oder ein Bremssystem 6b und/oder ein Antriebssystem 6c beziehungsweise liefert die Steuerbefehle an die Motorsteuerung oder Motorsteuergeräte des Kraftfahrzeugs.
Das Fahrerassistenzsystem2 kann dabei beispielsweise einen Stauassistenten, Stauchauffeur, Spurhalteassistenten, ACC (Adaptive Cruise Control), Bergabfahrassistenten, Parkassistenten, und dergleichen darstellen. Fahrerassistenzsysteme können dabei generell in verschiedene Autonomiestufen von der Teilautomatisierung über Hochautomatisierung, Vollautomatisierung bis hin zum vollständig autonomen Fahren ohne Fahrer eingeteilt werden. Da bei Autonomiestufen ab Stufe 3 dem Fahrer erlaubt ist, auch Nebentätigkeiten durchzuführen, und der Fahrer das Fahrverhalten des Kraftfahrzeugs nicht permanent überwachen muss, muss eine Absicherung bereitgestellt werden, da im Fehlerfall nicht unmittelbar mit dem Eingreifen des Fahrers zu rechnen ist.
Dies wird vorteilhafterweise dadurch bewerkstelligt, dass im Normalfall, d.h. im fehlerfreien Zustand, diese auf der Umfelderfassung basierende Steuerung des Fahrerassistenzsystems 2 durch eine Hauptsteuereinheit 3a, wie beispielsweise eine elektronische Steuereinheit, durchgeführt wird. Sollte jedoch ein Fehler vorliegen, der einen Ausfall der Hauptsteuereinheit 3a bewirkt, so ist für diesen Fall weiterhin eine Hilfssteuereinheit 3b als Teil der Steuereinrichtung 3 vorgesehen, die dann in einem solchen Fehlerfall die Steuerung übernimmt, und dabei ebenfalls als elektronische Steuereinheit ausgebildet sein kann.
Um die Hilfssteuereinheit 3b möglichst kostengünstig ausbilden zu können, da diese nur selten, und zwar im Notfall und im Fehlerfall eingreifen muss, kann diese einen geringeren Funktionsumfang als die Hauptsteuereinheit 3a aufweisen. Die Übergabe der Steuerung an die Hilfssteuereinheit 3b im Fehlerfall schränkt damit die Verfügbarkeit des Fahrerassistenzsystems gemäß den bisher bekannten Steuergeräten daher stark ein. Die Erfindung macht sich jedoch die Erkenntnis zunutze, dass die häufigsten internen Fehler keine permanenten Fehler darstellen, sondern transiente Fehler. Diese treten nur kurzzeitig auf, sodass nach einer gewissen Zeit die Hauptsteuereinheit 3a durchaus wieder voll funktionsfähig sein kann. Dies wird gemäß diesem Ausführungsbeispiel der Erfindung nun vorteilhafterweise dadurch genutzt, dass bei einer Detektion eines Fehlers die Hauptsteuereinheit 3a in den passiven Zustand übergeht, jedoch währenddessen für eine vorbestimmte Zeitdauer weiterhin überprüft, ob der detektierte Fehler oder ein anderer Fehler weiterhin vorliegt oder nicht. Hierzu kann die Hauptsteuereinheit 3a also eine Selbstverifikation durchführen mit einem anschließenden Neustart und einem gegebenenfalls vorgesehenen Reset der zentralen Prozessoreinheit der Hauptsteuereinheit 3a. Ist dieser Neustart innerhalb der vorbestimmten Zeitdauer erfolgreich, so wird die Steueraufgabe von der Hilfssteuereinheit 3b zur Hauptsteuereinheit 3a zurück übergeben und die volle Funktionalität des Fahrerassistenzsystems 2 steht weiterhin uneingeschränkt zur Verfügung. Dies wird nun im Detail anhand von 2 näher erläutert.
2 zeigt dabei wiederum eine schematische Darstellung des Fahrerassistenzsystems 2 aus 1. Das Fahrerassistenzsystem 2 umfasst dabei wiederum als Teil der Steuereinrichtung 3 die Hauptsteuereinheit 3a sowie die Hilfssteuereinheit 3b. Im fehlerfreien Zustand steuert die Hauptsteuereinheit 3a die beschriebenen Kraftfahrzeugkomponenten, nämlich das Lenksystem 6a, das Bremssystem 6b sowie das Antriebssystem 6c in Abhängigkeit von Sensorsignalen, die durch die Umfeldsensorik 4 bereitgestellt werden, und welche diverse insbesondere auch verschiedenartige Sensoren 4i umfassen kann. Diese Sensoren 4i können beispielsweise die zu 1 beschriebenen Umfeldsensoren 4a, 4b, 4c, 4d umfassen.
Wird nun ein Fehler durch die Hauptsteuereinheit 3a detektiert, so übergibt die Hauptsteuereinheit 3a die Steuerfunktionen an die Hilfssteuereinheit 3b. Hierzu können bestimmte Fehler vordefiniert sein, die durch die Hauptsteuereinheit 3a detektierbar sind. Ein solcher Fehler kann beispielsweise auftreten, wenn die Hauptsteuereinheit 3a auf Basis der Sensorsignale eine unbekannte, nicht klassifizierbare Situation erkennt, für die keine Steuervorgaben der Kraftfahrzeugkomponenten 6a, 6b, 6c gemacht werden können. Zudem weist die Hauptsteuereinheit 3a vorzugsweise redundante Kanäle, insbesondere Softwarekanäle, auf, die zur Fehlerdetektion dienen. Insbesondere lässt sich durch diese redundanten internen Kanäle ein hoher Grad der Fehlerdetektion bereitstellen. Die Hauptsteuereinheit 3a verwendet die Sensorsignale als Eingangsgrößen, um als Ausgangsgrößen die Steuervorgaben für die Kraftfahrzeugkomponenten 6a, 6b, 6c bereitzustellen. Wird auf diesem Weg zwischen Eingang und Ausgang zwischen redundanten Kanälen eine Diskrepanz festgestellt, d.h. eine Abweichung größer als zum Beispiel ein vorbestimmter Wert, so wird infolgedessen ein Fehler detektiert. Wird entsprechend nun ein solcher Fehler durch die Hauptsteuereinheit 3a erkannt, so übergibt diese ihre Steueraufgaben an die Hilfssteuereinheit 3b.
Die Hilfssteuereinheit 3b kann dabei in gleicher Weise wie die Hauptsteuereinheit 3a ausgebildet sein, oder aber auch mit reduziertem Funktionsumfang. Weiterhin kann die Hilfssteuereinheit 3b dazu ausgelegt sein, in einer solchen Fehlerfall eine Warnmeldung an den Fahrer ausgeben zu lassen, oder auch ein bestimmtes Fahrmanöver einzuleiten und zu steuern, wie beispielsweise ein sogenanntes Minimum-Risk-Manöver, bei welchem das Kraftfahrzeug in einen für Insassen und andere Verkehrsteilnehmer möglichst sichereren Zustand, insbesondere den Stillstand, überführt wird. Je nach Auslegung der Hilfssteuereinheit 3b kann das Herbeiführen des Stillstand des Kraftfahrzeugs 1 bei geringem Funktionsumfang der Hilfssteuereinheit 3b möglichst schnell, zum Beispiel auf der aktuell befahrenen Fahrspur, erfolgen oder auch bei höherem Funktionsumfang auf einem freien Parkplatz, zu dem das Kraftfahrzeug 1 zunächst autonom durch Steuerung durch die Hilfssteuereinheit 3b manövriert wurde, oder auch erst nach vollständiger Beendigung des ursprünglich geplanten Fahrmanövers, beispielsweise am Zielort und/oder nach Abschalten des Kraftfahrzeugs. Dies ist insbesondere dann bevorzugt, wenn es sich bei der Assistenzfunktion um eine der Autonomiestufe 5 handelt, wobei in diesem Fall die Hilfssteuereinheit 3b auch zur Hauptsteuereinheit 3a identisch oder zumindest mit gleichem Funktionsumfang ausgebildet sein kann.
Besonders vorteilhaft ist es nun, dass ein solches Fahrmanöver durch die Hilfssteuereinheit 3b nicht unmittelbar nach Übernahme der Steuerfunktionalität von der Hauptsteuereinheit 3a durchgeführt wird, und insbesondere auch nicht notwendigerweise in jedem Fehlerfall. Hierbei wird die Erkenntnis genutzt, dass nicht jeder Fehler einen permanenten Fehler darstellt, sondern dass der Großteil auftretender Fehlerfälle auf transiente Fehler, die nur zeitlich begrenzt auftreten, zurückzuführen ist. Daher ist es vorgesehen, dass für den Fall, dass die Hauptsteuereinheit 3a einen Fehler detektiert, die Hauptsteuereinheit 3a in einen passiven Zustand übergeht und während einer vorbestimmten Zeitdauer, zum Beispiel einige Sekunden oder auch bis hin zu einigen Minuten, ab dem Übergang in den passiven Zustand überprüft, ob zwischenzeitlich ein fehlerfreier Zustand, in welchem kein Fehler mehr vorliegt, detektiert wird. Die Hauptsteuereinheit 3a führt also eine Selbstverifikation durch, wodurch ein Neustart der Hauptsteuereinheit 3a im Fall, dass es sich bei dem aufgetretenen Fehler um einen transienten Fehler handelt, ermöglicht wird. Ist also ein solcher Neustart der Hauptsteuereinheit 3a innerhalb der vorbestimmten Zeitdauer erfolgreich, so werden die Steueraufgaben, die zwischenzeitlich die Hilfssteuereinheit 3b übernommen hat, wieder zurück an die Hauptsteuereinheit 3a übergeben. Während sich die Hauptsteuereinheit 3a also im passiven Zustand während der vorbestimmten Zeitdauer befindet, wird für diese kurze Zeitspanne die Steuerung des Fahrerassistenzsystems 2 durch die Hilfssteuereinheit 3b übernommen. Erst wenn kein Neustart der Hauptsteuereinheit 3a nach Ablauf der vorbestimmten Zeitdauer möglich war, kann die Hilfssteuereinheit 3b weitere Maßnahmen, wie beschrieben, einleiten und beispielsweise das Fahrmanöver zu Ende führen, den Fahrer zur Übernahme auffordern und/oder auch unmittelbar das Fahrzeug 1 zum Stillstand bringen.
Um während dieser vorbestimmten Zeitdauer sowie auch im Fall eines fehlgeschlagenen Neustarts der Hauptsteuereinheit 3a die beschriebenen Steueraufgaben auszuführen, kann die Hilfssteuereinheit 3b genauso wie die Hauptsteuereinheit 3a dazu ausgelegt sein, in Abhängigkeit von den Sensorsignalen der Umfeldsensorik 4 die beschriebenen Kraftfahrzeugkomponenten 6a, 6b, 6c anzusteuern. Da es unter Umständen jedoch sehr vorteilhaft sein kann, die Hilfssteuereinheit 3b mit geringerem Funktionsumfang und damit deutlich kostengünstiger als die Hauptsteuereinheit 3a auszubilden, kann es auch vorgesehen sein, dass die Hilfssteuereinheit 3b nicht die Sensorsignale aller Sensoren 4i verwendet, sondern beispielsweise nur die einer ausgewählten Sensoruntergruppe, wie beispielsweise nur die Umfelddaten der Kameras 4b oder Radare 4d und der Ultraschallsensoren 4c, jedoch nicht die des Laserscanners 4a.
Dies hat den Vorteil, dass die Interpretation und Auswertung der erfassten Umfelddaten in ihrer Komplexität reduziert wird, was eine kostengünstigere Ausbildung der Hilfssteuereinheit 3b ermöglicht. Auch kann es vorgesehen sein, dass zum Bespiel ein einfaches Fahrmanöver im Falle eines fehlgeschlagenen Neustarts der Hauptsteuereinheit 3a, wie eine Verzögerung des Kraftfahrzeugs 1 in der gleichen Spur bis zum Stillstand, durchgeführt werden soll, so dass durch die Hilfssteuereinheit 3b lediglich das Lenksystem 6a und das Bremssystem 6b jedoch nicht das Antriebssystem 6c angesteuert wird. Im Fall, dass die Hilfssteuereinheit 3b ein höher entwickeltes Steuergerät darstellt, können jedoch analog zur Hauptsteuereinheit 3a auch alle Sensorsignale der Umfelderfassung zur Steuerung der Kraftfahrzeugkomponenten 6a, 6b und 6c herangezogen werden. Hierdurch sind vielzählige vorteilhafte Möglichkeiten für die Ausgestaltung der Hilfssteuereinheit 3b bereitgestellt.
Die große Besonderheit bei dieser Vorgehensweise dabei stellt die bidirektionale Übergabemöglichkeit der Steueraufgaben zwischen Hauptsteuereinheit 3a und Hilfssteuereinheit 3b dar, welche durch den Pfeil 7 in 2. veranschaulicht werden soll. Im Fehlerfall werden also die Steueraufgaben von der Hauptsteuereinheit 3a an die Hilfssteuereinheit 3b übergeben, welches so für die vorbestimmte Zeitdauer diese Steueraufgaben, insbesondere zur Steuerung des Fahrerassistenzsystems 2, übernimmt. Gelingt der Hauptsteuereinheit 3a zwischenzeitlich ein Neustart, so werden diese Steueraufgaben wieder von der Hilfssteuereinheit 3b an die Hauptsteuereinheit 3a zurück übergeben. Nur dann wenn dies nicht gelingt, ergreift die Hilfssteuereinheit 3b weitere Maßnahmen, wie beispielsweise das Ausgeben einer Warnung an den Fahrer und/oder das Einleiten eines vorbestimmten Fahrmanövers.
3 zeigt ein Ablaufdiagramm zur Veranschaulichung eines Verfahrens zum Steuern einer Fahrerassistenzfunktion, wie beispielsweise den Stau-Chauffeur, gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Im Allgemeinen lässt sich das Verfahren besonders vorteilhaft bei Fahrerassistenzsystemen der Stufe 3 und höher anwenden. Das Verfahren beginnt hierbei in Schritt S1, in welchem die Hauptsteuereinheit 3a die Fahrerassistenzfunktion, wie zu 2 beschrieben, steuert. Weiterhin wird in Schritt S2 überprüft, ob ein Fehler detektiert wurde. Ist dies nicht der Fall, so wird wieder zu Schritt S1 übergegangen. Wird jedoch ein Fehler in Schritt S2 detektiert, so übernimmt in Schritt S3 die Hilfssteuereinheit 3b die Steuerung des Fahrerassistenzsystems 2. Weiterhin wird in Schritt S4 überprüft, ob ein Neustart der Hauptsteuereinheit 3a erfolgt ist beziehungsweise ob durch die Hauptsteuereinheit 3a ein fehlerfreier Zustand detektiert wurde. Ist dies der Fall, so wird wieder zu Schritt S1 übergegangen und die Hauptsteuereinheit 3a übernimmt wieder Steuerung des Fahrerassistenzsystems 2. Andernfalls wird in Schritt S5 weiterhin überprüft, ob eine vorbestimmte Zeitdauer bereits abgelaufen ist. Ist dies nicht der Fall, so wird zu Schritt S3 übergegangen. Andernfalls, d.h. wird in Schritt S5 festgestellt, dass die vorbestimmte Zeitdauer bereits abgelaufen ist und zwischenzeitlich auch kein Neustart der Hauptsteuereinheit 3a geglückt ist, so wird in Schritt S6 durch die Hilfssteuereinheit 3b eine Warnmeldung durch die Hilfssteuereinheit 3b an den Fahrer ausgegeben, welche den Fahrer dazu auffordert, die Fahraufgabe zu übernehmen. Tut er dies nicht, so wird weiterhin ein vorbestimmtes Fahrmanöver, wie beispielsweise ein Minimum-Risk-Manöver, eingeleitet, bei welchem das Kraftfahrzeug durch die Hilfssteuereinheit 3b bis zum Stillstand gesteuert wird.
Insgesamt wird so eine Steuereinrichtung, ein Fahrerassistenzsystem, ein Kraftfahrzeug und ein Verfahren bereitgestellt, welche es durch die bidirektionale Übertragungsmöglichkeit der Steueraufgaben zwischen Hauptsteuereinheit und Hilfssteuereinheit ermöglichen, die Verfügbarkeit eines Fahrerassistenzsystems auch im Fehlerfall auf sichere und zuverlässige Weise deutlich zu erhöhen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 19944939 C1 [0003]
DE 102008004206 A1 [0005]

Claims

Steuereinrichtung (3) für ein Kraftfahrzeug (1), die Steuereinrichtung (3) aufweisend - eine Hauptsteuereinheit (3a), die dazu ausgelegt ist, - in einem aktiven Zustand der Hauptsteuereinheit (3a) zumindest eine vorbestimmte Fahrerassistenzfunktion des Kraftfahrzeugs (1) zu steuern; - einen Fehler zu detektieren; und - im Falle einer Detektion des Fehlers vom aktiven Zustand in einen passiven Zustand überzugehen, in welchem keine Steuerung der Fahrerassistenzfunktion durch die Hauptsteuereinheit (3a) erfolgt, - eine Hilfssteuereinheit (3b), die dazu ausgelegt ist, zumindest unter der ersten Voraussetzung, dass sich die Hauptsteuereinheit (3a) im passiven Zustand befindet, die Ausführung zumindest einer vorbestimmten ersten Funktion des Kraftfahrzeugs (1) zu initiieren, dadurch gekennzeichnet, dass die Hauptsteuereinheit (3a) dazu ausgelegt ist, zumindest während einer vorbestimmten Zeitdauer ab dem Übergang in den passiven Zustand zu überprüfen, ob ein fehlerfreier Zustand, in welchem kein Fehler vorliegt, detektiert wird, und falls die Überprüfung innerhalb der vorbestimmten Zeitdauer ergibt, dass ein fehlerfreier Zustand detektiert wurde, in den aktiven Zustand überzugehen.
Steuereinrichtung (3) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Hauptsteuereinheit (3a) dazu ausgelegt ist, falls die Überprüfung ergibt, dass kein fehlerfreier Zustand detektiert wurde, die Überprüfung wiederholt durchzuführen, entweder bis der fehlerfreie Zustand detektiert wurde oder die vorbestimmte Zeitdauer abgelaufen ist.
Steuereinrichtung (3) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hilfssteuereinheit (3b) dazu ausgelegt ist, die erste Funktion erst bei Erfüllt-Sein der zweiten Voraussetzung, dass sich die Hauptsteuereinheit (3a) nach Ablauf der vorbestimmten Zeitdauer im passiven Zustand befindet, zu initiieren.
Steuereinrichtung (3) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hauptsteuereinheit (3a) einen Prozessor aufweist, und dazu ausgelegt ist, im passiven Zustand einen Reset des Prozessors durchzuführen.
Steuereinrichtung (3) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hauptsteuereinheit (3a) mindestens zwei redundante Kanäle aufweist, und dazu ausgelegt ist, den Fehler dadurch zu detektieren, dass eine vorbestimmte Abweichung zwischen den mindestens zwei redundanten Kanälen erfasst wird.
Steuereinrichtung (3) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens zwei redundanten Kanäle jeweils zumindest eine Information auf Basis von Sensorsignalen bereitstellen, und die Hauptsteuereinheit (3a) dazu ausgelegt ist, zum Detektieren des Fehlers zu überprüfen, ob die jeweiligen Informationen innerhalb der vorbestimmten Abweichung übereinstimmen.
Steuereinrichtung (3) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Funktion eine Fahrfunktion der Kraftfahrzeugs (1) darstellt, und insbesondere eine Verzögerung des Kraftfahrzeugs (1) bis zum Stillstand umfasst.
Steuereinrichtung (3) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Funktion das Ausgeben einer Warnmeldung umfasst.
Steuereinrichtung (3) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hilfssteuereinheit (3b) dazu ausgelegt ist, solange sich die Hauptsteuereinheit (3a) während der vorbestimmten Zeitdauer im passiven Zustand befindet, eine zweite Funktion des Kraftfahrzeugs (1) zu steuern.
Steuereinrichtung (3) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Funktion die zumindest eine Fahrerassistenzfunktion darstellt.
Steuereinrichtung (3) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fahrerassistenzfunktion eine autonome Fahrfunktion umfasst, und insbesondere eine Stauassistenzfunktion darstellt.
Fahrerassistenzsystem (2) für ein Kraftfahrzeug (1), wobei das Fahrerassistenzsystem (2) eine Steuereinrichtung (3) nach einem der vorhergehenden Ansprüche aufweist.
Kraftfahrzeug mit einem Fahrerassistenzsystem nach Anspruch 12.
Kraftfahrzeug nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Kraftfahrzeug (1) mindestens einen Umfeldsensor (4a, 4b, 4c, 4d) zum Erfassen eines Umfelds des Kraftfahrzeugs (1) aufweist, wobei das Kraftfahrzeug (1) derart eingerichtet ist, dass in Abhängigkeit von vom mindestens einen Umfeldsensor (4a, 4b, 4c, 4d) erfassten Sensordaten zumindest ein Sensorsignal an der Steuereinrichtung (3) bereitgestellt wird, welche dazu ausgelegt ist, die Fahrerassistenzfunktion in Abhängigkeit von dem mindestens einen Sensorsignal zu steuern.
Verfahren zum Steuern einer vorbestimmten Fahrerassistenzfunktion durch eine Steuereinrichtung (3) für ein Kraftfahrzeug (1), wobei die Steuereinrichtung (3) eine Hauptsteuereinheit (3a) aufweist, die in einem aktiven Zustand die vorbestimmte Fahrerassistenzfunktion steuert, und die im Falle einer Detektion eines Fehlers vom aktiven Zustand in einen passiven Zustand übergeht, in welchem keine Steuerung der Fahrerassistenzfunktion durch die Hauptsteuereinheit (3a) erfolgt, wobei die Steuereinrichtung (3) weiterhin eine Hilfssteuereinheit (3b) aufweist, die zumindest unter der ersten Voraussetzung, dass sich die Hauptsteuereinheit (3a) im passiven Zustand befindet, die Ausführung zumindest einer vorbestimmten ersten Funktion des Kraftfahrzeugs (1) initiiert, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest während einer vorbestimmten Zeitdauer ab dem Übergang in den passiven Zustand der Hauptsteuereinheit (3a) überprüft wird, ob ein fehlerfreier Zustand, in welchem kein Fehler vorliegt, detektiert wird, und falls die Überprüfung innerhalb der vorbestimmten Zeitdauer ergibt, dass ein fehlerfreier Zustand detektiert wurde, die Hauptsteuereinheit (3a) in den aktiven Zustand übergeht.