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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung, ein Verfahren und ein computerlesbares Speichermedium mit Instruktionen zur Erfassung von Betriebsdaten für ein Kraftfahrzeug.
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Die Entwicklung autonomer Fahrzeuge wird im Moment mit Nachdruck vorangetrieben. Bereits in wenigen Jahren werden erste Fahrzeuge auf dem Markt sein, die zumindest in ausgewählten Verkehrssituationen autonom fahren können.
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Bei der Beschreibung autonomer Fahrzeuge werden sehr unterschiedliche Begriffe verwendet. In Sinne der Erfindung werden die Begriffe autonomes Fahrzeug, automatisches Fahrzeug, automatisiertes Fahrzeug und SDS - Self Driving System synonym verwendet.
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Mit der Entwicklung autonomer Fahrzeuge entstehen zahlreiche neue Geschäftsmodelle. So ist es vorhersehbar, dass mit autonomen Fahrzeugen umfassende Fahrzeugflotten betrieben werden, die insbesondere im urbanen Umfeld den Personennahverkehr ausführen.
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Unabhängig von deren Ausgestaltung spielt die Sicherheit im Fahrbetrieb eine zentrale Rolle.
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Im Zuge der Entwicklung ist es notwendig, alle denkbaren Fahrszenarien zu erkennen und im Vorfelde zu testen. Damit sollen die bisher auch bei der Entwicklung nicht-autonomer Fahrzeuge erzielten Sicherheitsstandards auch für autonome Fahrzeuge erreicht werden.
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Im kommerziellen Betrieb kommen weitere Aspekte zum Tragen. Hier sind Haftungsfragen sowie die Klärung der Schuldfrage im Falle eines Unfalls zu nennen.
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Während der Testphase aber auch zu Beginn der ersten kommerziellen Anwendungen ist es zwingend erforderlich sicherzustellen, dass auch in höchst komplexen Fahrsituationen von dem autonomen Fahrzeug keine Gefahr ausgeht. Dieses gilt sowohl für die Fahrzeuginsassen als auch für die übrigen Verkehrsteilnehmer.
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Um eine solche Gefährdung grundsätzlich und nachhaltig auszuschließen, ist der Einsatz eines sogenannten Sicherheitsfahrers vorgesehen. Ein solcher Sicherheitsfahrer soll während des normalen Fahr- bzw. Testbetriebs nicht in das Fahrgeschehen eingreifen. Erst wenn eine Fahrsituation durch das automatische System nicht oder nicht befriedigend bewältigt werden kann, muss der Sicherheitsfahrer eingreifen.
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Um bei einem solchen Eingreifen im Nachhinein die notwendigen Erkenntnisse zur Systemoptimierung ziehen zu können, muß der Systemzustand des autonomen Fahrzeuges reproduzierbar dokumentiert werden. Ebenso ist es notwendig, die aus dem Verkehrsgeschehen bzw. der Fahrzeugumgebung resultierenden Rahmenbedingungen zu erfassen und zu beschreiben. Hierzu sind umfangreiche Datenmengen aus sehr unterschiedlichen Datenquellen zu empfangen und einer Auswertung zuzuführen.
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Eine wichtige technische Einrichtung hierfür stellen sogenannte Datenlogger dar. Mit ihnen können während der Fahrt Betriebsdaten eines Kraftfahrzeuges erhoben werden. Diese Daten werden anschließend ausgewertet, wobei vielfach eine dezentrale Auswertung vorgenommen wird. Hierzu werden die Daten entweder funkbasiert übertragen oder nach Entnahme des Aufzeichnungsmediums in einer zentralen Auswertestation analysiert.
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In der
EP 3 208 775 wird ein Verfahren und ein System zur Aufzeichnung von Betriebsdaten in einem im Betrieb befindlichen Kraftfahrzeug beschrieben, mit deren Hilfe bezogen auf einen Fixpunkt sowohl die zeitlich vor dem Fixpunkt aufgezeichneten Daten als auch die zeitlich nach dem Fixpunkt aufgezeichneten Daten miteinander gekoppelt werden können. Als Speichertechnik kommt hierbei ein Ringspeicher zum Einsatz.
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In der
EP 3 057 839 wird ein Verfahren zum Entwickeln und Validieren von Fahrzeugsicherheitsfunktionen eines Fahrzeugsicherheitssystems beschrieben, das mindestens eine computerimplementierte Sicherheitsfunktion, eine Fahrzeugsteuereinheit und einen oder mehrere Fahrzeugaktuatoren aufweist. Bei dem Verfahren kommen Datenlogger zum Einsatz, um relevante Fahrzeugdaten zu erfassen und die Sicherheitsfunktion in dem Fahrzeug zu testen.
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In der
DE 10 2015 003 211 wird eine Anordnung zur Diagnose eines Kraftfahrzeuges insbesondere während des Produktionsprozesses beschrieben. Die Anordnung weist mehrere Diagnoseschnittstellen auf, die untereinander kommunizieren.
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In der
DE 10 2013 203 501 wird eine Messwerterfassungseinrichtung zur Aufzeichnung von erfassten Messwerten in einem Fahrzeug beschrieben. Diese Erfassungseinrichtung weist mehrere Datenlogger auf, die miteinander kommunizieren können.
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In der
DE 10 2010 053 955 beschreibt eine Datenlogger-Vorrichtung, die mit Filtern ausgerüstet ist. Mit Hilfe der Filter können die erfassten Informationen analysiert und verdichtet werden.
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In der
DE 103 60 125 wird ein Verfahren zum Mitprotokollieren von Nachrichten auf einem Datenbus und Zwischenspeichern der versendeten Nachrichten in einem zyklisch überschreibbaren, flüchtigen Speichermittel beschrieben. Dabei wird, ausgelöst durch ein definiertes Triggersignal, der Dateninhalt des flüchtigen Speichermediums in die Speicherzellen des nicht flüchtigen Speichermediums übertragen.
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Es verbleibt die Aufgabe, eine leistungsfähigere Vorrichtung zur Erfassung von Betriebsdaten beim Einsatz eines autonomen Fahrzeuges zu beschreiben, bei dem ein Sicherheitsfahrer zur Fahrtüberwachung eingesetzt wird.
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Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen 1 bis 9, durch ein Verfahren gemäß Merkmal 10 sowie ein computerbasiertes Speichermedium mit Instruktionen gemäß Anspruch 11 gelöst. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
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Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung umfasst die Vorrichtung zur Erfassung von Betriebsdaten für ein autonomes Kraftfahrzeug eine Steuereinheit, die dazu eingerichtet ist, Sensordaten zu empfangen und an eine Speichereinheit zu übertragen. Hierbei greift die Steuereinheit auf mindestens einen Sensor zur Datenerhebung zurück, besitzt mindestens eine Datenschnittstelle zum Übertragen der erhobenen Sensordaten an die Steuereinheit und mindestens einen Speicher zur Speicherung der Sensordaten, wobei der Speicher als Ringspeicher ausgeführt ist. Der mindestens eine Sensor zur Datenerhebung ist insbesondere dazu eingerichtet, Art und Umfang der autonom ausgeführten Fahrfunktionen zu dokumentieren. Hierzu gehört insbesondere die Dokumentation von Lenkkräften, von Bremskräften und von Beschleunigungs- und Verzögerungswerten.
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Gemäß einem weiteren Aspekt ist der mindestens eine Sensor dazu eingerichtet, manuelle Tätigkeiten eines Sicherheitsfahrers zu dokumentieren. Dabei soll insbesondere Art und Umfang des manuellen Eingriffs dokumentiert werden. Hierzu gehören insbesondere Eingriffe des Sicherheitsfahrers wie Lenkvorgänge, Bremsvorgänge und Betätigungen von Notfalleinrichtungen. Diese Lösung besitzt den Vorteil, dass auch manuelle Vorgänge des Sicherheitsfahrers, die in Form eines Fahrzeugführereingriffs auftreten können, in auswertbarer Form abgespeichert werden können.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist der mindestens eine Sensor dazu geeignet, Verkehrssituationen zu dokumentieren. Dieses kann insbesondere durch Kameras und Radarsensoren geschehen, mit deren Hilfe das Umfeld um das autonome Fahrzeug überwacht wird. Dieses hat den Vorteil, dass auch Einflüsse ausserhalb des Fahrzeuges erfasst und einer Auswertung zugeführt werden können.
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In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung ist eine Datenschnittstelle vorhanden, die so ausgeführt ist, dass sie Daten und/oder Informationen von externen Datenquellen empfangen kann. Eine solche Datenquelle kann insbesondere eine Datenquelle innerhalb der umgebenden Infrastruktur sein. Beispielsweise können Informationen von Ampelanlagen auf diesem Weg an die Datenerfassungsvorrichtung übertragen werden.
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In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung kommen bildverarbeitende Sensoren zum Einsatz kommen. Hierbei kann es sich insbesondere um Kamerasysteme handeln. Diese können sowohl zur Überwachung des Innenraums des Fahrzeugs als auch zur Überwachung der Fahrzeugumgebung genutzt werden. Dieses hat den Vorteil, dass bei der Datenauswertung ein deutlich erweitertes Datenfundament zur Verfügung steht.
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In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung kommen radarbasierte Sensoren zum Einsatz. Dieses hat den Vorteil, dass bei der Datenauswertung ein deutlich erweitertes Datenfundament zur Verfügung steht.
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In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung kommen Sensoren zur Beschleunigungsmessung zum Einsatz. Dieses hat den Vorteil, dass Beschleunigungen des Fahrzeuges sehr genau erfasst werden können, so daß bei der Datenauswertung ein erweitertes Datenfundament zur Verfügung steht.
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In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung kommt eine Steuereinheit und/oder ein Datenspeicher zum Einsatz, die mechanisch aus dem Kraftfahrzeug entnehmbar sind und mittels einer Auswertevorrichtung außerhalb des Fahrzeuges auswertbar ist. Dieses hat den Vorteil, dass eine zeitunkritische Auswertung mit hoher Rechnerleistung möglich ist.
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In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung kommt eine Steuereinheit zum Einsatz, die eine Funkdatenschnittstelle zur drahtlosen Übertragung an eine Auswertevorrichtung außerhalb des Fahrzeuges aufweist. Dieses hat den Vorteil, dass eine zeitnahe Auswertung mit hoher Rechnerleistung möglich ist.
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Das erfindungsgemäße Verfahren zur Erfassung und Zurverfügungstellung von Betriebsdaten eines Kraftfahrzeuges weist folgende Schritte auf:
- - Erhebung und Übertragung von Sensordaten an eine Steuereinheit,
- - Speicherung der Sensordaten in einem Speicher, der als Ringspeicher ausgeführt ist,
- - Zurverfügungstellung der gespeicherten Sensordaten an eine Auswertevorrichtung
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Gemäß einem Aspekt der Erfindung ist das Verfahren auf einem computerlesbaren Speichermedium mit Instruktionen hinterlegt, mit dessen Hilfe unter Einsatz eines Computers die Schritte eines Verfahrens zur Erfassung und Zurverfügungstellung von Betriebsdaten eines Kraftfahrzeuges ausgeführt werden kann.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 3208775 [0012]
- EP 3057839 [0013]
- DE 102015003211 [0014]
- DE 102013203501 [0015]
- DE 102010053955 [0016]
- DE 10360125 [0017]
