DE102018217403A1

DE102018217403A1 - Verfahren und Vorrichtung für ein zumindest teilweise autonom fahrendes Fahrzeug

Info

Publication number: DE102018217403A1
Application number: DE102018217403.2A
Authority: DE
Inventors: Günter Anton Fendt
Original assignee: Conti Temic Microelectronic GmbH
Current assignee: Conti Temic Microelectronic GmbH
Priority date: 2018-10-11
Filing date: 2018-10-11
Publication date: 2020-04-16

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung für ein zumindest teilweise autonom fahrendes Fahrzeug. Der Zustand des Fahrzeugs wird überprüft und ein zumindest teilweise autonomer Fahrbetrieb ist nur bei einem fehlerfreien Fahrzeugzustand möglich.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung für ein zumindest teilweise autonom fahrendes Fahrzeug und insbesondere einen sicheren Betrieb des Fahrzeugs.
Das autonome und teilautonome Fahren gewinnt zunehmend an Bedeutung und es wird eine hohe Akzeptanz und Marktdurchdringung von autonomen Fahrzeugen mit (zumindest teilweise) autonom ausgeführten Fahrmanövern, wie Einparken oder autonomes Fahren auf der Autobahn usw. erwartet.
An zumindest teilweise autonom fahrende Fahrzeuge müssen erhöhte Anforderungen an die Betriebssicherheit gestellt werden. Zum einen darf sich der Fahrer, je nach Automatisierungsgrad teilweise oder ganz, aus dem Fahrgeschehen zurückziehen, d.h. eine Fehlfunktion des Fahrzeugs könnte erst bemerkt werden, wenn der Fehlerfall schon eingetreten ist. Zum anderen liegt die Haftung in einem vollautonomen Fahrbetrieb nicht mehr beim Fahrer. Das Fahrzeug könnte also im autonomen Fahrbetrieb einen Regelverstoß, wie z.B. mangelnde Verkehrssicherheit oder falsches Fahrverhalten verursacht durch fehlerhafte Komponenten, begehen, für den eine Haftung vom Herstellers oder einer Versicherung übernommen werden muss.
Eine Lösung zu der oben genannten Problemstellung wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche angegeben. Die Unteransprüche beschreiben positive Ausgestaltungen der Erfindung.
Es wird ein Verfahren für ein zumindest teilweise autonom fahrendes Fahrzeug angegeben. Der Zustand des Fahrzeugs wird überprüft. Diese Überprüfung umfasst insbesondere die Funktionstüchtigkeit der einzelnen Fahrzeugkomponenten. Fahrzeugkomponenten sind z.B. Bremsen, Lenkeinrichtung, Getriebesteuerung, Sicherheitseinrichtungen wie z.B. ein Airbag oder Gurtstraffer, Fehlerfreie Kommunikation der Fahrzeugkomponenten untereinander oder mit einer Einheit außerhalb des Fahrzeugs, Umfelderfassungssensoren im Fahrzeug, Fahrzeug-zu-X Kommunikationseinrichtungen und vieles mehr. Ein zumindest teilweiser autonomer Fahrbetrieb wird bei einer fehlerhaften Fahrzeugkomponente nicht freigegeben oder unterbunden. Eine Alternative der Erfindung sieht also vor, dass der zumindest teilweise autonome Fahrbetrieb bei Erkennung eines Fehlerzustandes unterbrochen wird. Die zweite Alternative der Erfindung sieht vor, dass bei Erkennung eines Fehlerzustandes der zumindest teilweise autonome Fahrmodus nicht freigegeben wird.
In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird bei einer Anforderung des teilweise autonomen Fahrbetriebs der Fahrzeugzustand überprüft. Die Anforderung kann entweder vom Fahrer des Fahrzeugs ausgehen oder als Betriebsparameter voreingestellt sein. Der Betriebsparameter kann z.B. vorgeben, dass ein Wechsel zu einem zumindest teilweise autonomen Fahrmodus bei Start des Fahrzeugs oder Erreichen eines vorgegebenen Straßentyps oder Streckenabschnitts erfolgt. Der zumindest teilweise autonome Fahrbetrieb wird bei einer fehlerhaften Fahrzeugkomponente nicht freigegeben.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden bei einer Anforderung des teilweise autonomen Fahrbetriebs Fehlerspeichereinträge von zumindest einer Fahrzeugkomponente im Fahrzeug überprüft. Fahrzeugkomponenten sind z.B. Bremsen, Lenkeinrichtung, Getriebesteuerung, Sicherheitseinrichtungen wie z.B. ein Airbag oder Gurtstraffer, Fehlerfreie Kommunikation der Fahrzeugkomponenten untereinander oder mit einer Einheit außerhalb des Fahrzeugs, Umfelderfassungssensoren im Fahrzeug, Fahrzeug-zu-X Kommunikationseinrichtungen und vieles mehr. Der zumindest teilweise autonome Fahrbetrieb wird bei einem Vorliegen von zumindest einem Fehlerspeichereintrag nicht freigegeben.
Vorzugsweise wird vorab definiert, bei welchen vorbestimmten Fehlerspeichereinträgen der zumindest teilweise autonome Fahrbetrieb nicht freigegeben wird. Alternativ kann natürlich auch vorgegeben sein, welche Fehlerspeichereinträge nicht für den Freigabeprozess berücksichtigt werden. So kann beispielsweise zwischen einem Fehlerspeichereintrag für eine sicherheitsrelevante Fahrzeugkomponente, insbesondere der Brems- und/oder Lenkeinrichtungen, und einem Fehlerspeichereintrag für eine nicht sicherheitsrelevante Fahrzeugkomponente, z.B. einer Sitzheizung, unterschieden werden. Erstere sind sicherlich elementar für die Fahrfunktion eines zumindest teilweise autonom fahrenden Fahrzeugs, und müssen für den Freigabeprozess berücksichtigt werden. Letzteres wird sich mit großer Wahrscheinlichkeit nicht auf die Sicherheit der Fahrfunktion auswirken und kann deshalb für die Freigabe außer Acht gelassen werden.
Eine weitere positive Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass bei einer Anforderung des zumindest teilweise autonomen Fahrbetriebs die Fahrzeugkomponenten im Fahrzeug überprüft werden und der zumindest teilweise autonome Fahrbetrieb bei einem Vorliegen von einem Unfalleintrag nicht freigegeben wird. Dieser Unfalleintrag (auch „crash flag“) deutet darauf hin, dass das Fahrzeug in einem Unfall verwickelt war bzw. mit einem anderen Fahrzeug oder sonstigen Objekt kollidiert ist. Typischerweise wird eine Kollision von Sensoren im Fahrzeug detektiert und von einem Steuergerät für Insassenschutzmittel (Airbag, Gurtstraffer) wird ein Signal ausgelöst und eine „Crash Flag“ gesetzt bzw. ein Unfalleintrag vorgenommen. Dieser Unfalleintrag des Steuergeräts für Insassenschutz oder anderer Steuergeräte kann gezielt vor der Freigabe des zumindest teilweise autonomen Fahrmodus abgefragt werden. War das Fahrzeug zuvor in eine Kollision verwickelt und ist der Unfalleintrag aktiv, wird der zumindest teilweise autonome Fahrmodus unterbunden, da ein fehlerhafter Fahrzeugzustand vorliegen könnte.
Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass eine Warnung an den Fahrer ausgegeben wird, wenn der der zumindest teilweise autonome Fahrbetrieb nicht möglich ist. Die Warnung kann optisch, haptisch oder akustisch ausgegeben werden.
In einer positiven Ausgestaltung der Erfindung wird eine Information über den Grund, warum der der zumindest teilweise autonome Fahrbetrieb nicht möglich ist, an den Fahrer ausgegeben. Auch diese Warnung kann optisch, haptisch oder akustisch erfolgen.
Vorzugsweise wird eine Aufforderung an den Fahrer ausgegeben, eine Werkstatt aufzusuchen. Diese Aufforderung kann allein oder in Kombination mit einer oder beiden zuvor genannten Ausgaben an den Fahrer erfolgen.
Weiterhin wird eine Vorrichtung zur Ausführung des zuvor beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahrens beansprucht. Die Vorrichtung umfasst eine Kontroll- und Steuereinheit zur Ausführung eines zumindest teilweise autonomen Fahrbetriebs. Diese Einheit beinhaltet einen elektronischen Speicher auf dem das Verfahren hinterlegt ist und einen Prozessor zur Ausführung des Verfahrens. Die Kontroll- und Steuereinheit zur Ausführung eines zumindest teilweise autonomen Fahrbetriebs ist mit zumindest einer Kontroll- und Steuereinheit einer Fahrzeugkomponente verbindbar und derart konfiguriert, dass Fehlersignale und/oder ein Unfalleintrag an die Kontroll- und Steuereinheit zur Ausführung eines zumindest teilweise autonomen Fahrbetriebs übertragbar sind und verarbeitet werden können. In einer besonderen Ausgestaltung der Erfindung ist weiterhin eine Ausgabeeinheit an den Fahrer vorgesehen, die mit der Kontroll- und Steuereinheit zur Ausführung eines zumindest teilweise autonomen Fahrbetriebs verbindbar ist. Die Ausgabeeinheit ist derart konfiguriert, dass dem Fahrer eine Warnung oder Mitteilung in optischer, haptischer oder akustischer Form mitgeteilt werden kann. Dazu ist z.B. ein Display, eine Vibrationseinrichtung an Sitz oder Lenkrad oder Pedal oder ein Lautsprecher vorgesehen.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Figuren und Ausführungsbeispielen näher erläutert.
In 1 ist ein Ablaufdiagramm des erfindungsgemäßen Verfahrens dargestellt. Im Schritt 1 wird überprüft, ob das Fahrzeug in Betrieb gesetzt ist oder fährt. Im Schritt 2 wird überprüft ob der Soll Betriebsmodus zumindest teilweise autonom ist. Dieser Betriebsmodus kann entweder vom Fahrer über ein Eingabeelement ausgewählt werden oder es gibt eine Voreinstellung, die im Fahrzeug hinterlegt ist. Die hinterlegte Voreinstellung kann z.B. eine Vorschrift beinhalten, dass in Abhängigkeit von einer vorgegebenen Bedingung der zumindest teilweise autonome Fahrmodus als Soll Betriebsmodus gesetzt wird. Eine solche Bedingung kann z.B. ein unaufmerksamer Fahrer, das Erreichen eines vorgegebenen Streckenabschnitts oder eines vorgegeben Straßentyps, der für das zumindest teilweise autonome Fahren freigegeben ist, oder der Betriebsmodus wird generell beim Start des Fahrzeugs als Standardeinstellung ausgewählt. Danach wird in Schritt 3 der Zustand des Fahrzeugs überprüft. Diese Überprüfung umfasst insbesondere die Funktionstüchtigkeit der einzelnen Fahrzeugkomponenten.
In einer ersten Alternative dieses Ausführungsbeispiels umfasst die Überprüfung das Feststellen einer zurückliegenden Kollision. Es wird das Vorliegen eines Unfalleintrags überprüft. Dieser Unfalleintrag (auch „crash flag“) deutet darauf hin, dass das Fahrzeug in einem Unfall verwickelt war bzw. mit einem anderen Fahrzeug oder sonstigen Objekt kollidiert ist. Typischerweise wird eine Kollision von Sensoren im Fahrzeug detektiert und von einem Steuergerät für Insassenschutzmittel (Airbag, Gurtstraffer) wird ein Signal ausgelöst und es wird eine „Crash Flag“ gesetzt bzw. ein Unfalleintrag vorgenommen. Dieser Unfalleintrag des Steuergeräts für Insassenschutz oder anderer Steuergeräte wird entweder gezielt von der Kontroll- und Steuereinheit 9 abgefragt oder die Kontroll- und Steuereinheit 10a, 10b einer Fahrzeugkomponente übermittelt automatischen diesen Eintrag an die Kontroll- und Steuereinheit 9. Der zumindest teilweise autonome Fahrbetrieb wird bei einem Vorliegen eines Unfalleintrags nicht freigegeben.
In einer zweiten Alternative dieses Ausführungsbeispiels umfasst die Überprüfung das Feststellen eines Fehlerspeichereintrags einer Fahrzeugkomponente. Fahrzeugkomponenten sind z.B. Bremsen, Lenkeinrichtung, Getriebesteuerung, Sicherheitseinrichtungen wie z.B. ein Airbag oder Gurtstraffer, Fehlerfreie Kommunikation der Fahrzeugkomponenten untereinander oder mit einer Einheit außerhalb des Fahrzeugs via Funkverbindung, Umfelderfassungssensoren im Fahrzeug, Fahrzeug-zu-X Kommunikationseinrichtungen und vieles mehr. Der zumindest teilweise autonome Fahrbetrieb wird bei einem Vorliegen von zumindest einem Fehlerspeichereintrag nicht freigegeben. Der Fehlerspeichereintrag ist insbesondere in der Kontroll- und Steuereinheit der Fahrzeugkomponente hinterlegt.
In dieser zweiten Alternative des Ausführungsbeispiels wird zwischen den Fehlerspeichereinträgen differenziert. Der zumindest teilweise autonome Fahrbetrieb wird nur bei einem Vorliegen von zumindest einem vorgegebenen Fehlerspeichereintrag nicht freigegeben. Die vorgegebenen Fehlerspeichereinträge sind im Fahrzeug hinterlegt. Es wird zwischen einem Fehlerspeichereintrag für eine sicherheitsrelevante Fahrzeugkomponente, insbesondere der Brems- und/oder Lenkeinrichtungen, und einem Fehlerspeichereintrag für eine nicht sicherheitsrelevante Fahrzeugkomponente, z.B. einer Sitzheizung, unterschieden. Erstere sind elementar für die Sicherheit der Fahrfunktion eines zumindest teilweise autonom fahrenden Fahrzeugs, und werden für den Freigabeprozess berücksichtigt. Liegt ein Fehlereintrag von einer sicherheitsrelevanten Fahrzeugkomponente vor, wird der zumindest teilweise autonome Fahrmodus unterbunden, da ein fehlerhafter Fahrzeugzustand vorliegen könnte. Der Fehlereintrag wird entweder gezielt von der Kontroll- und Steuereinheit 9 abgefragt oder die Kontroll- und Steuereinheit 10a, 10b einer sicherheitsrelevanten Fahrzeugkomponente übermittelt automatischen diesen Eintrag an die Kontroll- und Steuereinheit 9. Ein nicht vorgegebener Fehlereintrag hingegen wird nicht berücksichtigt.
Nach der zuvor erläuterten Überprüfung des Fahrzeugzustands in Schritt 3 erfolgt, wenn keine (vorgegebene) Fehlermeldung bzw. ein Unfalleintrag vorliegt, eine Freigabe 4 und eine anschließende zumindest teilweise autonome Fahrzeugführung 7.
Wenn eine (vorgegebene) Fehlermeldung bzw. ein Unfalleintrag vorliegt, wird der zumindest teilweise autonomen Fahrmodus nicht frei gegeben. Es wird eine Warnung 6 an den Fahrer ausgegeben, dass ein zumindest teilweiser autonomer Fahrbetrieb nicht möglich ist. Weiterhin wird der Fahrer über eine Ausgabe 6 aufgefordert das Fahrzeug in einer Werkstatt überprüfen zu lassen. Wenn alle Fahrzeugkomponenten überprüft und ggf. erneuert/repariert wurden, werden Fehlerspeichereinträge und Unfalleinträge gelöscht und ein zumindest teilweiser autonomer Fahrbetrieb 7 kann wieder ausgeführt werden. Zuvor ist nur ein manueller Fahrbetrieb 8 möglich.
In 2 ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung dargestellt. Die Kontroll- und Steuereinheit 9 zur Ausführung eines zumindest teilweise autonomen Fahrbetriebs umfasst einen elektronischen Speicher auf dem das zuvor beschriebene Verfahren hinterlegt ist und einen Prozessor zur Ausführung des Verfahrens. Die Kontroll- und Steuereinheit 9 ist mit den Kontroll- und Steuereinheiten 10a, 10b, 10c von Fahrzeugkomponenten verbunden. Letztere umfassen zumindest einen elektronischen Speicher auf dem ein Fehlereintrag oder ein Unfalleintrag hinterlegt werden. Die Verbindung zwischen den Komponenten ist derart konfiguriert, dass Fehlersignale und/oder ein Unfalleintrag an die Kontroll- und Steuereinheit 9 übertragbar ist und von dieser verarbeitet werden kann. Weiterhin ist eine Ausgabeeinheit 11 an den Fahrer vorgesehen, die mit der Kontroll- und Steuereinheit 9 verbunden ist. Die Ausgabeeinheit 11 ist derart konfiguriert, dass sie ein Signal von der Kontroll- und Steuereinheit 9 empfangen kann und daraufhin dem Fahrer eine Warnung oder Mitteilung in optischer, haptischer oder akustischer Form mitgeteilt wird. Die Ausgabeeinheit ist als ein Display oder eine Vibrationseinrichtung an Sitz, Lenkrad oder Pedal oder als ein Lautsprecher ausgeführt.
Bezugszeichenliste

1: Fahrzeug wird in Betrieb gesetzt bzw. fährt
2: Soll Betriebsmodus: zumindest teilweise autonom
3: Fehlerspeichereintrag bzw. Crah-Flag gesetzt?
4: Freigabe des zumindest teilweise autonomen Fahrbetriebs
5: keine Freigabe des zumindest teilweise autonomer Fahrbetriebs
6: Warnung und Aufforderung eine Werkstatt aufzusuchen
7: Fahrzeug wird zumindest teilweise autonom gesteuert
8: Fahrzeug wird manuell gesteuert
9: Kontroll- und Steuereinheit zur Ausführung eines zumindest teilweise autonomen Fahrbetriebs
10a, 10b: Kontroll- und Steuereinheit einer Fahrzeugkomponente
11: Ausgabeeinheit an einen Fahrer

Claims

Verfahren für ein zumindest teilweise autonom fahrendes Fahrzeug, dadurch gekennzeichnet, dass der Zustand des Fahrzeugs (3) überprüft wird ein zumindest teilweise autonomer Fahrbetrieb bei einem fehlerhaften Fahrzeugzustand unterbunden wird.
Verfahren für ein zumindest teilweise autonom fahrendes Fahrzeug gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Anforderung des teilweise autonomen Fahrbetriebs (2) der Fahrzeugzustand (3) überprüft wird und der zumindest teilweise autonomen Fahrbetrieb bei einer fehlerhaften Fahrzeugkomponente nicht freigegeben wird (5) .
Verfahren für ein zumindest teilweise autonom fahrendes Fahrzeug gemäß einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Anforderung des zumindest teilweise autonomen Fahrbetriebs (2) Fehlerspeichereinträge (3) von zumindest einer Fahrzeugkomponente im Fahrzeug überprüft werden und der zumindest teilweise autonome Fahrbetrieb bei einem Vorliegen zumindest eines Fehlerspeichereintrags nicht freigegeben wird (5).
Verfahren für ein zumindest teilweise autonom fahrendes Fahrzeug gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Anforderung des zumindest teilweisen autonomen Fahrbetriebs (2) Fehlerspeichereinträge (3) von zumindest einer Fahrzeugkomponente im Fahrzeug überprüft werden und der zumindest teilweise autonome Fahrbetrieb bei einem Vorliegen von vorgegebenen Fehlerspeichereinträgen nicht freigegeben wird (5).
Verfahren für ein zumindest teilweise autonom fahrendes Fahrzeug gemäß einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Anforderung des zumindest teilweise autonomen Fahrbetriebs (2) zumindest eine der Fahrzeugkomponenten im Fahrzeug überprüft werden und der teilweise autonomen Fahrbetrieb bei einem Vorliegen von einem Unfalleintrag (3) nicht freigegeben wird (5).
Verfahren für ein zumindest teilweise autonom fahrendes Fahrzeug gemäß einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Warnung (6) an den Fahrer ausgegeben wird, dass der zumindest teilweise autonome Fahrbetrieb nicht möglich ist.
Verfahren für ein zumindest teilweise autonom fahrendes Fahrzeug gemäß einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Information über den Grund, warum der der zumindest teilweise autonome Fahrbetrieb nicht möglich ist, an den Fahrer ausgegeben wird.
Verfahren für ein zumindest teilweise autonom fahrendes Fahrzeug gemäß einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Aufforderung (6) an den Fahrer ausgegeben wird, eine Werkstatt aufzusuchen.
Vorrichtung zur Ausführung eines Verfahrens gemäß der vorherigen Ansprüche, umfassend i) eine Kontroll- und Steuereinheit (9) zur Ausführung eines zumindest teilweise autonomen Fahrbetriebs ii) zumindest eine Kontroll- und Steuereinheiten (10) einer Fahrzeugkomponente, wobei die Kontroll- und Steuereinheit (9) mit der zumindest einen Kontroll- und Steuereinheiten (10) von Fahrzeugkomponenten verbindbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 9 und einem der Ansprüche 6-8, umfassend eine Ausgabeeinheit (11) an einen Fahrer, die mit der Kontroll- und Steuereinheit (9)zur Ausführung eines zumindest teilweise autonomen Fahrbetriebs verbindbar ist.