DE102018212174A1 - Retrofit kit for a vehicle and vehicle system - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft einen Nachrüstsatz (10) für ein Fahrzeug (1), insbesondere für einen Personenkraftwagen, welcher im und/oder am Fahrzeug (1) montierbar ist und welcher eingerichtet ist, in einem montierten Zustand als Fahrassistenzsystem des Fahrzeugs (1) zu fungieren und insbesondere einen steuerbaren Vorgang autonomen Fahrens in Bezug auf das Fahrzeug (1) zu initiieren, auszuführen und/oder zu steuern. Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Fahrzeugsystem (100) mit einem Fahrzeug (1) und mit einem am oder im Fahrzeug (1) montierbar ausgebildeten erfindungsgemäßen Nachrüstsatz (10).The invention relates to a retrofit kit (10) for a vehicle (1), in particular for a motor vehicle, which can be mounted in and / or on the vehicle (1) and which is designed to act as a driver assistance system of the vehicle (1) in an assembled state and in particular to initiate, execute and / or control a controllable process of autonomous driving in relation to the vehicle (1). The invention further relates to a vehicle system (100) with a vehicle (1) and with a retrofit kit (10) according to the invention designed to be mountable on or in the vehicle (1).
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Nachrüstsatz für ein Fahrzeug und ein Fahrzeugsystem.The present invention relates to a retrofit kit for a vehicle and a vehicle system.
Bei Fahrzeugen im Allgemeinen und insbesondere in der Automobilbranche wird vermehrt auf Fahrassistenzsysteme im Hinblick auf ein hochautomatisiertes oder autonomes Fahren gesetzt. Problematisch bei herkömmlichen Konzepten ist, dass bisherige Systeme zur Realisierung derartiger Fahrkonzepte in einem gegebenen Fahrzeug fest integriert ausgebildet sind. Bereits bestehende und von einem Kunden erworbene Fahrzeuge können an der rapiden Entwicklung auf dem Gebiet des autonomen Fahrens ohne weiteres nicht teilhaben.In vehicles in general and in particular in the automotive industry, driver assistance systems are increasingly being used with a view to highly automated or autonomous driving. The problem with conventional concepts is that previous systems for implementing such driving concepts are designed to be firmly integrated in a given vehicle. Existing vehicles purchased by a customer cannot readily participate in the rapid development in the field of autonomous driving.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, Mittel bereitzustellen, welche eine Anpassung herkömmlicher Fahrzeuge im Hinblick auf Aspekte einer Fahrassistenz und eines autonomen Fahrens erlauben.The invention is based on the object of providing means which allow an adaptation of conventional vehicles with regard to aspects of driver assistance and autonomous driving.
Die der Erfindung zu Grunde liegende Aufgabe wird durch einen Nachrüstsatz für ein Fahrzeug mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie durch ein Fahrzeugsystem mit den Merkmalen des Patentanspruchs 11 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der jeweiligen abhängigen Ansprüche.The object on which the invention is based is achieved by a retrofit kit for a vehicle having the features of patent claim 1 and by a vehicle system having the features of
Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Nachrüstsatz für ein Fahrzeug und insbesondere für einen Personenkraftwagen geschaffen, welcher im und/oder am Fahrzeug montierbar ist und welcher eingerichtet ist, in einem montierten Zustand als Fahrassistenzsystem des Fahrzeugs zu fungieren und insbesondere einen steuerbaren Vorgang autonomen Fahrens in Bezug auf das Fahrzeug zu initiieren, auszuführen und/oder zu steuern. Durch die erfindungsgemäß vorgeschlagenen Maßnahmen wird es möglich, auch Fahrzeuge, die von Haus aus ein Fahrassistenzsystem oder ein System zum autonomen Fahren bisher nicht oder nicht in ausreichendem Umfang aufweisen, nachzurüsten, um die entsprechenden Funktionalitäten in zuverlässiger Weise zu realisieren. Dabei ist es auch möglich, ein Nachrüsten wiederholt auszuführen, zum Beispiel im Sinne eines Upgrades, d.h. mit verbesserten und erweiterten Funktionalitäten, welche insbesondere über ein reines Aktualisieren der Steuersoftware hinausgehen.According to a first aspect of the present invention, a retrofit kit for a vehicle and in particular for a passenger car is created which can be mounted in and / or on the vehicle and which is designed to act as a driver assistance system of the vehicle in an assembled state and in particular a controllable process autonomously Initiate, execute and / or control driving in relation to the vehicle. The measures proposed according to the invention make it possible to retrofit even vehicles that have not previously had a driver assistance system or a system for autonomous driving, or to do so to a sufficient extent, in order to reliably implement the corresponding functionalities. It is also possible to carry out retrofitting repeatedly, for example in the sense of an upgrade, i.e. with improved and expanded functionalities that go beyond simply updating the control software.
Bei einer vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Nachrüstsatzes und insbesondere zur Realisierung von Fahrassistenzfunktionen und/oder von Funktionen des autonomen Fahrens ist ein jeweiliger Nachrüstsatz ausgebildet
- - mit Mitteln einer Sensorik und/oder Mitteln einer Anbindung an eine Sensorik des zu Grunde liegenden Fahrzeugs,
- - mit Mitteln einer Aktorik und/oder Mitteln einer Anbindung an eine Aktorik des zu Grunde liegenden Fahrzeugs,
- - mit Kommunikationsmitteln zur Kommunikation mit Komponenten des Fahrzeugs, insbesondere mit einer fahrzeugseitigen Steuereinheit, einer Motorsteuerung, einer Schnittstelle des Fahrzeugs und/oder
- - mit einer Steuereinheit zur Steuerung des Betriebs der Sensorik, Aktorik, jeweiliger Mittel zur Anbindung und/oder der Kommunikationsmittel.
- by means of a sensor system and / or by means of a connection to a sensor system of the underlying vehicle,
- with means of an actuator system and / or with a connection to an actuator system of the underlying vehicle,
- with communication means for communication with components of the vehicle, in particular with a vehicle-side control unit, an engine control, an interface of the vehicle and / or
- - With a control unit for controlling the operation of the sensors, actuators, respective means for connection and / or the communication means.
Das bedeutet, dass der erfindungsgemäße Nachrüstsatz eingerichtet sein kann, mit Komponenten des zu Grunde liegenden Fahrzeugs zu interagieren und deren Funktionalität zu verwenden, zum Beispiel im Hinblick auf von im Fahrzeug erfassten Messdaten zum Betriebszustand des Fahrzeugs, zur Umgebung und dergleichen. Andererseits kann der erfindungsgemäße Nachrüstsatz eigene Komponenten aufweisen, gegebenenfalls in Ergänzung zur Funktionalität des Fahrzeugs, zum Beispiel im Hinblick auf erweiternde Sensoren und dergleichen.This means that the retrofit kit according to the invention can be set up to interact with components of the underlying vehicle and to use their functionality, for example with regard to measurement data recorded in the vehicle about the operating state of the vehicle, the environment and the like. On the other hand, the retrofit kit according to the invention can have its own components, possibly in addition to the functionality of the vehicle, for example with regard to expanding sensors and the like.
Bei einem anderen Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Nachrüstsatzes ist dieser teilweise oder vollständig am oder im zu Grunde liegenden Fahrzeug reversibel oder demontierbar montierbar ausgebildet. Das bedeutet zum Beispiel, dass Teile des Nachrüstsatzes oder der gesamte Nachrüstsatz nach Installationen am Fahrzeug auch wieder entfernt werden können, zum Beispiel in einem Fall, bei welchem die Unterstützung durch den Nachrüstsatz und seine Funktion nur zeitweilig benötigt wird.In another exemplary embodiment of the retrofit kit according to the invention, it is designed to be partially or completely reversibly or detachably mountable on or in the underlying vehicle. This means, for example, that parts of the retrofit kit or the entire retrofit kit can also be removed after installation on the vehicle, for example in a case in which the support from the retrofit kit and its function is only required temporarily.
Besonders vorteilhaft ist eine Konfiguration des erfindungsgemäßen Nachrüstsatzes, welche teilweise oder vollständig an einem Fahrzeugsitz des zu Grunde liegenden Fahrzeugs montierbar ausgebildet ist, insbesondere an einem Fahrersitz.A configuration of the retrofit kit according to the invention, which is partially or completely mountable on a vehicle seat of the underlying vehicle, in particular on a driver's seat, is particularly advantageous.
Insbesondere kann daran gedacht werden, den erfindungsgemäßen Nachrüstsatz teilweise oder vollständig als Fahrzeugsitz oder als Teil eines Fahrzeugsitzes und vorzugsweise für einen Austausch eines im zu Grunde liegenden Fahrzeug vorhandenen Fahrzeugsitzes, insbesondere Fahrersitzes, bzw. eines Teils davon, auszubilden.In particular, it can be considered to design the retrofit kit according to the invention partially or completely as a vehicle seat or as part of a vehicle seat and preferably for an exchange of a vehicle seat, in particular the driver's seat, or a part thereof, which is present in the underlying vehicle.
Bei einer alternativen oder zusätzlichen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Nachrüstsatzes ist dieser teilweise oder vollständig als Roboter ausgebildet.In an alternative or additional embodiment of the retrofit kit according to the invention, this is partially or completely designed as a robot.
Dabei kann zum Beispiel eine humanoide Form oder Gestalt gewählt werden, insbesondere mit Beingliedmaßen und/oder Fußgliedmaßen zur gesteuerten Bedienung einer Fahrzeugpedalerie, mit Armgliedmaßen und/oder Handgliedmaßen zur gesteuerten Bedienung einer Lenkung, einer Gangwahl und/oder von Armaturenbrettkomponenten und/oder mit einem Kopfelement, an und/oder in welchem Mittel der Sensorik ausgebildet sind. For example, a humanoid shape or shape can be selected, in particular with leg limbs and / or foot limbs for the controlled operation of a vehicle pedal, with arm limbs and / or hand limbs for the controlled operation of steering, gear selection and / or dashboard components and / or with a head element , on and / or in which means the sensor system is formed.
Bei einer besonders flexiblen Konfiguration der vorliegenden Erfindung ist der Nachrüstsatz teilweise oder vollständig als Haushaltsroboter ausgebildet. Ein derartiger Haushaltsroboter weist dann als Zusatzfunktion noch die Möglichkeiten einer Fahrassistenz oder eines autonomen Fahrens auf und kann somit als Chauffeur fungieren.In a particularly flexible configuration of the present invention, the retrofit kit is designed partially or completely as a household robot. Such a household robot then also has the options of driver assistance or autonomous driving as an additional function and can thus act as a chauffeur.
Eine besonders kompakte Bauform des erfindungsgemäßen Nachrüstsatzes stellt sich ein, wenn dieser teilweise oder vollständig als Faltroboter ausgebildet ist.A particularly compact design of the retrofit kit according to the invention is achieved if it is designed partially or completely as a folding robot.
Ein besonders hohes Maß an Flexibilität bei der Anwendung ergibt sich, wenn der erfindungsgemäße Nachrüstsatz in einem nicht montierten oder demontierten Zustand teilweise oder vollständig in einem Kofferraum des zu Grunde liegenden Fahrzeugs verstaubar ausgebildet ist. Dies erfolgt durch entsprechende Anpassung der Bauform, gegebenenfalls mit einer Zerlegbarkeit in einzelne Bestandteile.There is a particularly high degree of flexibility in use if the retrofit kit according to the invention is partially or completely stowable in a trunk of the underlying vehicle in an unassembled or disassembled state. This is done by adapting the design accordingly, possibly with the ability to be broken down into individual components.
Die Flexibilität des erfindungsgemäßen Nachrüstsatzes lässt sich weiter steigern, wenn der Nachrüstsatz - insbesondere über seine Steuereinheit - ausgebildet ist,
- - sich in Bezug auf das zu Grunde liegende Fahrzeug und dessen Eigenschaften selbständig einzurichten und/oder
- - in einer Lernphase über ein Zusammenwirken von eigener und/oder fahrzeugseitiger Sensorik, Aktorik und/oder Steuerung Daten im Zusammenhang mit einem Fahrverhalten, Lenkverhalten, Bremsverhalten, Beschleunigungsverhalten, Lenkspiel und/oder Bremsspiel des zu Grunde liegenden Fahrzeugs zu erfassen und/oder zu lernen.
- - Set up independently in relation to the underlying vehicle and its properties and / or
- - to acquire and / or learn data in connection with driving behavior, steering behavior, braking behavior, acceleration behavior, steering play and / or brake play of the underlying vehicle in a learning phase via the interaction of own and / or vehicle-side sensors, actuators and / or controls ,
Der erfindungsgemäße Nachrüstsatz kann auch mehrteilig oder mehrstückig ausgebildet sein. Beispielsweise kann die Aktorik an einem Fahrersitz angebracht sein, wogegen zumindest ein Teil der Sensorik zum Beispiel im Zusammenhang mit einem Aufsatz am Dach des Fahrzeugs ausgebildet ist, insbesondere um einen 360°-Blick zu ermöglichen.The retrofit kit according to the invention can also be constructed in several parts or in several parts. For example, the actuator system can be attached to a driver's seat, whereas at least part of the sensor system is designed, for example, in connection with an attachment on the roof of the vehicle, in particular in order to enable a 360 ° view.
Auch ist zusätzlich oder alternativ eine Kombination aus externer Sensorik und einer Sensorik denkbar, welche mit zumindest einem Teil der Aktorik in einer Einheit ausgebildet ist.Additionally or alternatively, a combination of an external sensor system and a sensor system is also conceivable, which is formed in at least one part of the actuator system in one unit.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird auch ein Fahrzeugsystem geschaffen. Das Fahrzeugsystem ist ausgebildet mit einem Fahrzeug sowie mit einem erfindungsgemäß ausgestalteten und am oder im Fahrzeug montierbar ausgebildeten oder montierten Nachrüstsatz.According to a further aspect of the present invention, a vehicle system is also created. The vehicle system is designed with a vehicle and with a retrofit kit designed in accordance with the invention and designed or mounted on or in the vehicle.
Denkbar ist eine Anwendung bei beliebigen Fahrzeugen, bevorzugt jedoch bei Kraftfahrzeugen und dort weiter bevorzugt bei Personenkraftwagen.An application is conceivable in any vehicles, but preferably in motor vehicles and more preferably there in passenger cars.
Figurenlistelist of figures
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und den Figuren.
-
1 zeigt eine schematische und teilweise geschnittene Frontansicht eines erfindungsgemäßen Fahrzeugsystems mit einem Fahrzeug und einem installierten Nachrüstsatz. -
2 zeigt eine schematische Teilansicht eines erfindungsgemäßen Fahrzeugsystems mit einem in einem Fahrzeug installierten Nachrüstsatz, insbesondere im Zusammenhang mit einer Lenkung und weiteren Bedienelementen des zu Grunde liegenden Fahrzeugs.
-
1 shows a schematic and partially sectioned front view of a vehicle system according to the invention with a vehicle and an installed retrofit kit. -
2 shows a schematic partial view of a vehicle system according to the invention with a retrofit kit installed in a vehicle, in particular in connection with a steering and further controls of the underlying vehicle.
Nachfolgend werden unter Bezugnahme auf die
Die dargestellten Merkmale und weiteren Eigenschaften können in beliebiger Form voneinander isoliert und beliebig miteinander kombiniert werden, ohne den Kern der Erfindung zu verlassen.The illustrated features and further properties can be isolated from one another in any form and can be combined with one another as desired without leaving the essence of the invention.
Der Nachrüstsatz
Dazu weist der Roboter zusätzlich im Bereich des Kopfes
Der Nachrüstsatz
Im unteren Bereich der
Diese und weitere Merkmale und Eigenschaften der vorliegenden Erfindung werden an Hand der folgenden Darlegungen weiter erläutert:
- Im Bereich der Automobilindustrie wird an technischen Gesamtkonzepten gearbeitet, die als Sonderausstattung bestellt, ein hochautomatisiertes Fahren gemäß den im VDA definierten Stufen oder Level ermöglicht. Wenige Jahre später wird auf Basis der gleichen Technologie unter Verwendung von Sensoren, Umfeldmodellen und entsprechender Berechnungen weltweit die im Fahrzeug fest integrierte Lösung zum vollautomatisierten Fahren verfügbar sein.
- In the automotive industry, work is being carried out on overall technical concepts, which are ordered as optional equipment and enable highly automated driving according to the levels or levels defined in the VDA. A few years later, based on the same technology using sensors, environment models and corresponding calculations, the fully integrated solution for fully automated driving will be available worldwide.
Hierbei sind allerhöchste Verfügbarkeits- und Sicherheitsanforderungen durch alle involvierten Komponenten, Funktionen und Systeme zu erfüllen. Eine Lösung zum vollautomatisierten Fahren wird in Privatfahrzeugen zunächst wahrscheinlich nur zu einem sehr hohen Preis beziehungsweise in teuren Premiumfahrzeugen verfügbar sein.The highest availability and security requirements must be met by all components, functions and systems involved. A solution for fully automated driving will probably initially only be available in private vehicles at a very high price or in expensive premium vehicles.
Da zum gegebenen Zeitpunkt nicht gleich der Großteil der Fahrer von z.T. recht neuen und teuren Fahrzeugen umsteigen möchte, wird es eine gewisse Zeit dauern, bis eine spürbare Marktdurchdringung dieser Technologie verzeichnet werden kann.Since the majority of drivers of some quite new and expensive vehicles, it will take some time before this technology is noticeably penetrated.
Durch die erfindungsgemäße Nachrüstlösung mit Nachrüstsatz
Der erfindungsgemäße Nachrüstsatz
Beispiele dafür sind unter anderemExamples include
-
1. der einmalig fest installierte Fahrroboter
10' auf dem Fahrersitz5 ,1. the one-time permanently installed driving robot10 ' in the driver'sseat 5 . -
2. der bei Bedarf sich selbst einrichtende Faltroboter
10' , der auch wieder im Kofferraum verstaut werden kann,2. the folding robot that sets itself up if necessary10 ' , which can also be stowed in the trunk again, -
3. der Nachrüstfahrersitz, der automatisiertes Fahren ermöglicht und Sensorik
20 wie Aktorik30 integriert aufweist, und3. the retrofit driver's seat, which enables automated driving andsensors 20 likeactuators 30 has integrated, and -
4. der technologisch erheblich ertüchtigte Haushalts-Humanoid-Roboter
10' , der bei Bedarf auch fahren kann.4. the technologically considerably upgraded household humanoid robot10 ' who can also drive if necessary.
Die jeweils zu lösenden technischen Probleme differieren geringfügig, lassen sich jedoch in grobe Cluster einteilen:The technical problems to be solved differ slightly, but can be divided into rough clusters:
Installation und Setup:Installation and setup:
- - Sicherstellen hinreichender und redundant ausgelegter elektrischer Energieversorgung- Ensure adequate and redundant electrical power supply
- - Erkennen des Fahrzeugtyps- Detect the vehicle type
- - Erlernen der Grundbedienelemente des Fahrzeugs aus der Roboter-Fahrzeugzulassungs-DB- Learning the basic operating elements of the vehicle from the robot vehicle registration DB
-
- Sichere Verankerung im Fahrzeug
1 - Secure anchoring in the vehicle1 -
- Verbindung mit Fahrzeugfunktionen (Lenkung
3 , Bremse, Gaspedal,...)- Connection with vehicle functions (steering3 , Brake, accelerator pedal, ...) - - Adaption an Lenkspiel, Lenkwirkung, Pedalwirkung- Adaptation to steering play, steering effect, pedal effect
- - Anpassung aller Sensoren, speziell der Kameras, an Spiegel, Kombi-Instrument etc.- Adaptation of all sensors, especially the cameras, to mirrors, instrument cluster etc.
- - Verbau von Sensoren an exponierten Plätzen (Dachträger, I-Tafel, ...) und deren Verbindung an den Roboter- Installation of sensors in exposed places (roof rack, I-panel, ...) and their connection to the robot
- - Durchlauf von Initial-Setup- und Funktionsbestätigungsroutine Sensorik 20:- Execution of initial setup and function confirmation routine sensor technology 20:
- - Eine Optimierung der Sensorplatzierung ist notwendig, damit sich das Umfeldmodell der Roboterlösung in Vollständigkeit und Genauigkeit nur minimal von dem der im Fahrzeug integrierten Lösung unterscheidet.- An optimization of the sensor placement is necessary so that the environment model of the robot solution differs in its completeness and accuracy only minimally from that of the solution integrated in the vehicle.
- - Nicht vorhandene fahrzeugexterne Sensoren müssen ggf. durch zusätzliche interne ausgeglichen werden.- Non-existent sensors external to the vehicle may have to be compensated for by additional internal sensors.
- - Ohne eine Optimierung / Paketierung wären zu viele Sensoren zusätzlich im Fahrzeug verteilt mit Risiken der Dejustage etc.- Without optimization / packaging, too many sensors would also be distributed in the vehicle with risks of misalignment, etc.
- - Sensorreinheit und -position sind regelmäßig zu prüfen.- Sensor cleanliness and position must be checked regularly.
Regelung / Fahren:Regulation / driving:
-
- Eine Nachrüstlösung muss alle Eingangssignale oder Eingaben wie Tachosignale und über eine Sensorik
20 ,120 erfasste Beschleunigung / Bewegung miteinander verarbeiten.- A retrofit solution must include all input signals or inputs such as speedometer signals and via asensor system 20 .120 Process recorded acceleration / movement with each other. -
- Über diverse Sensoren
20 ,21 müssen sowohl die genaue Fahrzeugbewegung als auch die ggf. stattfindende Bewegung des Fahrroboters10' relativ im oder zum Fahrzeug1 erfasst werden.- Viavarious sensors 20 .21 both the exact vehicle movement and the movement of the driving robot that may be taking place10 ' relative in or to the vehicle1 be recorded. -
- Der Fahrroboter
10' muss aus aller Sensorik20 ,120 und Aktorik30 ,130 das Verhalten des Fahrzeuges1 berechnen können.- The driving robot10 ' must be from allsensors 20 .120 andactuators 30 .130 the behavior of the vehicle1 can calculate. -
- Der Fahrroboter
10' muss nicht nur die eigentlich notwendigen Aktoreingaben oder -inputs (z.B. Lenkradbewegung) berechnen, sondern über intelligente kurze Regelschleifen auch erfassen, ob das gewünschte Ergebnis erzielt wurde und dann ggf. nachjustieren. Ein weiteres Problem besteht darin, dass sich hierbei jedes Fahrzeug1 individuell anders verhält.- The driving robot10 ' not only has to calculate the actually necessary actuator inputs or inputs (e.g. steering wheel movement), but also has to record via intelligent short control loops whether the desired result has been achieved and then readjust if necessary. Another problem is that every vehicle1 behaves individually differently. - - Auch über Mikrophone müssen Situationen erfasst werden können, z.B. Hören einer Sirene mit nachfolgendem Check per Kameras, ob und von wo aus sich ein Fahrzeug mit Sirene nähert.- Situations must also be recorded using microphones, e.g. Listen to a siren with a subsequent check by cameras to see whether and from where a vehicle with a siren is approaching.
-
- Aktives Fahren über Lenkrad
3 , Pedalerie und weitere Bedienelemente6 stellt allerhöchste Ansprüche an die Regelungsgüte und -geschwindigkeit. Auch ändern sich die Regelungsanforderungen im gleichen Fahrzeug über einen längeren Zeitraum.- Active driving viasteering wheel 3 , Pedals andother controls 6 places the highest demands on the quality and speed of regulation. The control requirements in the same vehicle also change over a longer period of time.
ABK-Adaption:ABK adaptation:
-
- Alle Anzeige- und Bedienfelder der für den Fahrroboter
10' freigegebenen Fahrzeuge1 müssen bekannt sein und erkannt werden.- All display and control panels for the driving robot10 ' released vehicles1 must be known and recognized. - - Anzeigen müssen auch bei schwierigen Lichtverhältnissen, Luftfeuchtigkeit, verkratzten Displays etc. erkannt werden können.- Ads must be recognizable even in difficult lighting conditions, air humidity, scratched displays etc.
- - Sicherheitsrelevante Meldungen, z.B. als CCM, müssen mit der korrekten Reaktion versehen werden.- Security-related messages, e.g. as CCM, must be provided with the correct response.
- - Der Anzeigebedienkonzept- oder ABK-Check muss Bestandteil einer Einrichtungsroutine sein.- The display operating concept or ABK check must be part of a set-up routine.
- - Anzeigeinhalte müssen zur sicheren und schnellen Handhabung kategorisiert und ausgewertet werden.- Display content must be categorized and evaluated for safe and quick handling.
-
- Alle Taster und Schalter sowie der Gangwahlschalter, Handbremshebel oder - schalter und/oder andere Bedienelemente
6 müssen immer sicher bedient werden können.- All buttons and switches as well as the gear selector switch, hand brake lever or switch and / orother operating elements 6 must always be able to be operated safely. - - Auf Widersprüche in den Anzeigebedienkonzept- oder ABK-Inputs muss qualifiziert reagiert werden.- There must be a qualified response to contradictions in the display operating concept or ABK inputs.
Der erfindungsgemäße Nachrüstsatz
- 1. Fest installierter Roboter 10: Dieser wird vom Kunden erworben und in einem einzigen Fahrzeug
1 fest verbaut. Die Installation inklusive der Anbindung aller ggf. anderweitig neu positionierten Sensoren und Aktoren für Lenkrad3 , Pedalerie, Tasten und andere Bedienelemente6 kann zum Beispiel durch den TÜV durchgeführt, eingetragen und per Siegel an relevanten Punkten zertifiziert werden. Dieser Roboter10' kann schon ab Werk per Sonderkonfiguration auf das zu fahrende Fahrzeug hin optimiert werden. Bei einem Fahrzeugwechsel ist dann ggf. eine Adaption der Roboterhardware notwendig. - 2. Sich selbst einrichtender Faltroboter: Dieser kann zum Beispiel im Kofferraum zusammengefaltet und transportiert und bei Bedarf vor einer Fahrt auf
dem Fahrersitz 5 platziert und dort mit vorgegebenen Mechanismen fest fixiert werden. Nachdem er eine Anbindung an das Fahrzeugenergiebordnetz als Redundanz zur eigenen Energieversorgung erfahren hat, richtet er sich in dem Wissen, um welches Fahrzeug1 es sich handelt, selbst ein. Hierbei muss auch kontrolliert werden,ob alle Aktoren 30, 130 festen Halt und eine fixe Position haben. Auch muss getestet werden, ob hinreichend Lenk- und Pedalkräfte übertragen werden können. Erst nach erfolgreicher Einrichtung, Sensoriktest, Anzeigebedienkonzept- und Aktoriktest meldet der Fahrroboter10' Fahrbereitschaft. - 3. Fahrroboter im Fahrersitz: Bei dieser Variante kann ebenfalls einmalig
ein neuer Fahrersitz 5 eingebaut sein oder werden, in dem sich ein Fahrroboter10' befindet. Die redundante Energieversorgung ist somit kontinuierlich automatisch gesichert. Auch ist die feste Positionierung derAktorik 130 und fahrzeuginternen Sensorik120 in dieser Lösung systemimmanent. Sobald eine Person auf dem Sitz erkannt wird, lässt sich die Einrichtungsroutine des Roboters10' nicht starten.Bei dem Sitz 5 kann es sich um einen neutralen Standardsitz (Recaro) mit DIN-Schiene handeln. In einer weiteren Option kann die Anbindung andie Lenkung 3 auch über eine eigens bei Installation freigegebene elektronische Lenkwinkelschnittstelle erfolgen, so dass keine mechanische Verbindung zur Lenkung notwendig würde. - 4. Erweiterung eines Humanoidroboters: Diese Variante entspricht im Wesentlichen der
Variante 2 , nur dass hierbei auf einen bereits im Haushalt vorhandenen Humanoidroboter10' aufgebaut wird. Von diesem wird eine Variante „Fahrer“ angeboten, die alle notwendige Sensorik20 ,Aktorik 30 und HW/SW/Regelungstechnik, alsoeine Steuereinheit 50 , aufweist.
- 1. Fixed robot 10: This is purchased by the customer and in a single vehicle
1 permanently installed. The installation including the connection of any other repositioned sensors and actuators for thesteering wheel 3 , Pedals, buttons andother controls 6 can be carried out, for example, by the TÜV, registered and certified at relevant points with a seal. That robot10 ' can be optimized for the vehicle to be driven from the factory using a special configuration. When changing the vehicle, it may then be necessary to adapt the robot hardware. - 2. Self-assembling folding robot : This can be folded and transported in the trunk, for example, and if necessary before driving in the driver's
seat 5 placed and fixed there with predetermined mechanisms. After experiencing a connection to the vehicle power supply network as redundancy to your own energy supply, he focuses on knowing which vehicle1 it is yourself a. Here it must also be checked whether all actuators30 130 have a firm hold and a fixed position. It must also be tested whether sufficient steering and pedal forces can be transmitted. Only after The driving robot reports successful setup, sensor test, display operating concept and actuator test10 ' Motor pool. - 3. Driving robot in the driver's seat : With this variant, a new driver's seat can also be used once
5 be or will be installed in which a driving robot10 ' located. The redundant energy supply is thus continuously and automatically secured. Also the fixed positioning of theactuators 130 and in-vehicle sensors 120 inherent in this solution. As soon as a person is recognized in the seat, the robot's setup routine can be started10 ' not start. At theseat 5 it can be a neutral standard seat (Recaro) with DIN rail. Another option is the connection to thesteering 3 also take place via an electronic steering angle interface specially approved during installation, so that no mechanical connection to the steering would be necessary. - 4. Extension of a humanoid robot : This variant essentially corresponds to the
variant 2 , only that here on a humanoid robot already in the household10 ' is built up. From this a variant "driver" is offered, all thenecessary sensors 20 ,Actuators 30 and HW / SW / control technology, i.e. acontrol unit 50 , having.
Aspekte zur Installation und zum Setup:Installation and setup aspects:
Bei portabel einsetzbaren Fahrrobotern
Im nächsten Installationsschritt gleicht der Roboter
Dann verbindet sich der Roboter
Im folgenden Schritt wird noch im Stillstand des Fahrzeugs
Danach richtet der Roboter
Der Roboter
Aspekte zur SensorikAspects of sensor technology
Für alle vier Varianten des Fahrroboters
Die heute verfügbaren Sensoren
Auch sorgen neuartige Belüftungsfunktionen für Beschlagfreiheit aller im Roboter verbauten Sensoren.Novel ventilation functions also ensure that all sensors installed in the robot are fog-free.
In den verschiedenen Varianten des Fahrroboters
Für die zusätzlich zur Rundumkamera stattfindende Erfassung des rückwärtigen Verkehrs über die Fahrzeugspiegel sind im Roboter drei weitere Kameras verbaut, die explizit vollflächig nur das Bild je eines Spiegels erfassen.In addition to the all-round camera, the rear-view traffic is recorded via the vehicle mirrors, three additional cameras are installed in the robot, which explicitly capture only the image of one mirror each over the entire surface.
Spezialmikrophone dienen der Erfassung akustischer Signale aus dem Verkehrsgeschehen wie
- - Sirenen von Einsatzfahrzeugen,
- - Warnsignalen wie Hupen,
- - Signale kreuzender Züge,
- - Geräusche anderer Fahrzeuge oder des Untergrunds
- - sirens of emergency vehicles,
- - warning signals such as horns,
- - signals of crossing trains,
- - Noises from other vehicles or the ground
Im Roboter
Die anderen für das vollautomatische Fahren benötigten Sensoren, mit denen auch die Verfügbarkeit des Roboters
Erfindungen zum Anzeiaebedienkonzept (ABK) und zur Adaption daranInventions for the display operating concept (ABK) and the adaptation to it
Für alle Fahrzeuge
Des Weiteren werden die Koordinaten und Betätigungsvektoren aller für eine Fahrt notwendigen Bedieneinheiten aus dieser Datenbank abgerufen und durch den Roboter bei der Initialisierungsroutine im Fahrzeug
Für alle Bedienelemente wird ein Actio-Reactio-Regelwerk hinterlegt. Das bedeutet, dass der Roboter weiß, wie er konkret testen kann, ob z.B. eine Tastenbetätigung zum erwarteten Ergebnis geführt hat. Im Falle des Blinkers ist dies die optische und akustische Überprüfung, ob dieser korrekt arbeitet.An Actio-Reactio set of rules is stored for all control elements. This means that the robot knows how to specifically test whether e.g. a key press has led to the expected result. In the case of the turn signal, this is the visual and acoustic check whether it is working correctly.
Vorteilebenefits
Die vorgestellten erfindungsgemäßen Lösungen der technischen Probleme bei der Adaption der Technologie des vollautomatisierten Fahrens in eine Nachrüstlösung mit Fahrroboter
So wird es erstmals möglich, die weltweit extrem große Anzahl existierender Fahrzeuge mit Automatikgetriebe (als einzige technische Prämisse) so nachzurüsten, dass man sich ohne Führerschein auch durch diese Fahrzeuge legal und sicher fahren lassen kann. Somit ergibt sich ein Vielfaches an Marktdurchdringung im Vergleich zu einer Sonderausstattung VAF, die nur in Premiumfahrzeugen und hier oft auch nur in der oberen Klasse angeboten werden wird. Durch das zu erwartende sehr hohe Marktvolumen werden auch die Einkaufskosten der benötigten Hardware stark sinken, womit sich ein positiver Business Case ergibt.This makes it possible for the first time to retrofit the extremely large number of existing vehicles with automatic transmissions worldwide (as the only technical premise) in such a way that these vehicles can be driven legally and safely without a license. This results in a multiple of market penetration compared to a special equipment VAF, which will only be offered in premium vehicles and here often only in the upper class. As a result of the very high market volume to be expected, the purchase costs of the required hardware will also drop sharply, which results in a positive business case.
Durch das im Vergleich zur Fahrzeug-integrierten Lösung leicht reduzierte Umfeldmodell kann es sein, dass eine Zulassung des Roboters diesen auf Höchstgeschwindigkeiten wie z.B. 100km/h begrenzt, was aber sicher von jedem Kunden akzeptiert wird.Due to the slightly reduced environment model compared to the vehicle-integrated solution, it may be that the robot is approved for maximum speeds such as 100km / h limited, which is certainly accepted by every customer.
Durch die erfindungsgemäßen Aspekte, mit welchen der Fahrroboter
- 1. das Fahren älterer und gebrechlicher Leute, auch in abgelegenen Regionen,
- 2. das Transportieren von Kindern zur Schule oder zu den Hobbys, ohne dass ein Erwachsener im Fahrzeug
1 anwesend ist, - 3. eine Aufwertung konventioneller Fahrzeuge im Hinblick auf ihren Wert und Nutzen,
- 4. die Möglichkeit, im Fahrzeug
1 während der Fahrt zu schlafen oder zu arbeiten, - 5. der Transport des Eigentümers oder Besitzers des Fahrzeugs
1 , nachdem dieser Alkohol getrunken hat, wobei sich der Besitzer am nächsten Tag wieder selbst ans Steuer setzt, - 6. das Steuern von Lastkraftwagen, wodurch Auffahrunfälle durch übermüdete Fahrer vermieden werden,
- 7. das Vermieten des eigenen Fahrzeugs
1 mit dem Roboter10' oder auch nur des Roboter10' , - 8. der Betrieb und die Verwendung des Roboters
10' in einem Spezialmodus auf dem Beifahrersitz, nämlich als beratender Beifahrer für Fahranfänger, dienen, - 9. die Möglichkeit einer Aktualisierung des Roboters
10' , im Hinblick auf den neuesten Stand bezüglich Hardware und Software.
- 1. driving older and frail people, even in remote regions,
- 2. Transporting children to school or hobbies without an adult in the vehicle
1 is present - 3. an upgrading of conventional vehicles in terms of their value and benefits,
- 4. the possibility in the vehicle
1 to sleep or work while driving, - 5. the transportation of the owner or owner of the vehicle
1 after drinking alcohol, the owner driving himself again the next day, - 6. controlling trucks, thereby avoiding rear-end collisions caused by tired drivers,
- 7. renting your own vehicle
1 with the robot10 ' or just the robot10 ' . - 8. the operation and use of the robot
10 ' serve in a special mode on the front passenger seat, namely as an advising passenger for novice drivers, - 9. the possibility of updating the robot
10 ' , in terms of the latest hardware and software.
In der Variante des Humanoidroboters
Die Tatsache, dass viele Kunden, die wenige Jahre vor dem ersten Angebot einer VAF-Sonderausstattung ein hochpreisiges Fahrzeug
Der Roboter
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Fahrzeugvehicle
- 22
- Karosseriebody
- 33
- Lenkung, LenkradSteering, steering wheel
- 55
- Fahrzeugsitzvehicle seat
- 66
- Bedienelementoperating element
- 1010
- Nachrüstsatzretrofit kit
- 10'10 '
- Roboterrobot
- 1111
- ArmgliedmaßArmgliedmaß
- 1212
- HandgliedmaßHandgliedmaß
- 1515
- Kopfhead
- 2020
- Sensoriksensors
- 2525
-
Anbindung an Fahrzeugsensorik
120 Connection tovehicle sensors 120 - 3030
- Aktorikactuators
- 3535
-
Anbindung an Fahrzeugaktorik
130 Connection tovehicle actuators 130 - 4040
- Kommunikationsmittelmeans of communication
- 5050
- Steuereinheitcontrol unit
- 5555
-
Anbindung an Fahrzeugsteuerung
150 Connection tovehicle control 150 - 100100
- Fahrzeugsystemvehicle system
- 120120
- Fahrzeugsensorikvehicle sensor
- 130130
- FahrzeugaktorikFahrzeugaktorik
- 150150
- Fahrzeugsteuerungvehicle control
Claims (11)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102018212174.5A DE102018212174A1 (en) | 2018-07-23 | 2018-07-23 | Retrofit kit for a vehicle and vehicle system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102018212174.5A DE102018212174A1 (en) | 2018-07-23 | 2018-07-23 | Retrofit kit for a vehicle and vehicle system |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102018212174A1 true DE102018212174A1 (en) | 2020-01-23 |
Family
ID=69147863
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102018212174.5A Pending DE102018212174A1 (en) | 2018-07-23 | 2018-07-23 | Retrofit kit for a vehicle and vehicle system |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102018212174A1 (en) |
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-
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