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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung eines Fahrzeugs, wobei eine aktuelle Leistungsfähigkeit eines Steuergeräts des Fahrzeugs ermittelt wird. Die Erfindung betrifft auch ein Computerprogramm, welches dazu eingerichtet ist, das Verfahren durchzuführen, und ein maschinenlesbares Speichermedium mit diesem Computerprogramm. Die Erfindung betrifft ferner ein Steuergerät, welches dazu eingerichtet ist, das Verfahren durchzuführen, und ein Fahrzeug mit diesem Steuergerät.
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Stand der Technik
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Autonome und teilautonome Fahrzeuge werden in Abhängigkeit mindestens eines Sensorsystems, welches die Umgebung des Fahrzeugs erfasst, gesteuert. Anschließend werden in Abhängigkeit von Sensordaten des Sensorsystems beispielsweise eine Parklücke, ein Straßenverlauf, andere Verkehrsteilnehmer oder Hindernisse erkannt und/oder eine oder mehrere Fahrttrajektorien bestimmt und in Abhängigkeit dieser Bestimmung Steuerbefehle berechnet, wobei die Steuerbefehle an Aktuatoren im Fahrzeug weitergeleitet werden. Dadurch wird ein Fahrverlauf des Fahrzeugs beeinflusst beziehungsweise das Fahrzeug gesteuert. Vorteilhafterweise werden mehr als eine Sensortechnologie in mehr als einem Sensorsystem zur Erfassung der Umgebung des Fahrzeugs in einem Fahrzeug eingesetzt, beispielsweise um redundante Abstandsdaten zwischen dem Fahrzeug und Objekten in einer Umgebung des Fahrzeugs zu erfassen und somit die Sicherheit bei einem Ausfall oder bei einer Fehlfunktion eines Sensorsystems zu erhöhen. Sensorsysteme im Sinne dieser Anmeldung umfassen jeweils mindestens einen Sensor wenigstens einer Sensortechnologie, beispielsweise einen Ultraschallsensor, einen Radarsensor, einen Lidarsensor und/oder eine Kamera und/oder einen Sensor zur satellitengestützten Positionsbestimmung. Vorteilhafterweise weist ein Sensorsystem im Sinne dieser Anmeldung einen oder mehrere Sensoren einer Sensortechnologie auf. Ein Sensorsystem im Sinne dieser Anmeldung kann auch mehrere Sensoren unterschiedlicher Sensortechnologien aufweisen.
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Steuerung eines Fahrzeugs mit mindestens zwei voneinander unterschiedlichen Sensorsystemen zur Erfassung der Umgebung des Fahrzeugs zu verbessern.
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Offenbarung der Erfindung
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Die vorstehende Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die unabhängigen Ansprüche 1, 7, 8, 9 und 10 gelöst.
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung eines Fahrzeugs. Das Verfahren beginnt mit einer ersten Erfassung eines Bereichs einer Umgebung des Fahrzeugs mittels eines ersten Sensorsystems des Fahrzeugs, wobei erste Sensordaten erzeugt werden. Diese ersten Sensordaten repräsentieren den erfassten Bereich der Umgebung, beispielsweise sind die ersten Sensordaten Abstandsdaten zwischen dem Fahrzeug und Objekten in der Umgebung des Fahrzeugs oder Kamerabilder der Umgebung des Fahrzeugs. Die erste Erfassung wird vorteilhafterweise mit einer ersten Abtastrate des ersten Sensorsystems durchgeführt. Im Wesentlichen gleichzeitig zur ersten Erfassung wird eine zweite Erfassung durchgeführt. Während der zweiten Erfassung wird zumindest ein Teil desselben Bereichs der Umgebung mittels eines zweiten Sensorsystems des Fahrzeugs erfasst. Das zweite Sensorsystem erzeugt dabei zweite Sensordaten. Die zweiten Sensordaten repräsentieren somit zumindest einen Teil des bereits in der ersten Erfassung erfassten Bereiches, beispielsweise sind die zweiten Sensordaten Abstandsdaten zwischen dem Fahrzeug und Objekten in der Umgebung des Fahrzeugs oder Kamerabilder der Umgebung. Mit anderen Worten sind die erste Erfassung und die zweite Erfassung zumindest teilweise redundant. Die zweite Erfassung wird vorteilhafterweise mit einer zweiten Abtastrate des zweiten Sensorsystems durchgeführt. In einem weiteren Verfahrensschritt wird eine aktuelle Leistungsfähigkeit eines Steuergeräts des Fahrzeugs ermittelt. Anschließend erfolgt eine Auswahl zwischen den ersten Sensordaten und den zweiten Sensordaten in Abhängigkeit der ermittelten aktuellen Leistungsfähigkeit des Steuergeräts. Beispielsweise wird ein Update auf dem Steuergerät durchgeführt, wodurch die Leistungsfähigkeit des Steuergerätes nicht zur Verarbeitung der ersten und zweiten Sensordaten beziehungsweise redundanter Sensordaten ausreicht, oder eine Umgebungstemperatur oder eine Temperatur des Steuergerätes ist hoch, beispielsweise größer als 60 °C, wodurch die Leistungsfähigkeit des Steuergerätes eingeschränkt ist, da ansonsten Komponenten des Steuergerätes überhitzen. Folglich werden mit anderen Worten entweder die ersten Sensordaten oder die zweiten Sensordaten in Abhängigkeit der erfassten aktuellen Leistungsfähigkeit ausgewählt. Danach erfolgt eine Ansteuerung des Fahrzeugs in Abhängigkeit der ausgewählten ersten oder zweiten Sensordaten. Somit kann vorteilhafterweise die Steuerung des Fahrzeugs trotz einer reduzierten Leistungsfähigkeit des Steuergerätes durchgeführt werden, wobei insbesondere kurzfristig auf eine Überprüfung der Ansteuerung in Abhängigkeit der nicht ausgewählten beziehungsweise redundanten Sensordaten verzichtet wird. Durch die Erfindung resultiert der Vorteil, dass beispielsweise Software-Updates des Steuergeräts im laufenden Betrieb durchgeführt werden können.
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In einer Ausführung der Erfindung wird als ein zusätzlicher Verfahrensschritt eine Erfassung einer aktuellen Temperatur des Steuergeräts und/oder der Umgebung des Fahrzeugs durchgeführt. In dieser Ausgestaltung erfolgt die Ermittlung der aktuellen Leistungsfähigkeit des Steuergeräts in Abhängigkeit der erfassten Temperatur. Durch diese Ausgestaltung resultiert der Vorteil, dass eine Überhitzung des Steuergerätes bei hohen Temperaturen des Steuergeräts oder hohen Umgebungstemperaturen frühzeitig erkannt und durch das Verfahren vermieden wird. Somit resultiert vorteilhafterweise auch bei extremen Temperaturen der Umgebung des Fahrzeugs oder extremen Betriebszuständen des Steuergeräts ein sicherer Betrieb des Steuergeräts.
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In einer Weiterführung der Ausführung erfolgt in einem weiteren Verfahrensschritt eine Anpassung einer Kühlung des Steuergeräts in Abhängigkeit der erfassten Temperatur. Vorteilhafterweise wird die Kühlung des Steuergeräts erhöht, so dass beispielsweise sobald die Temperatur des Steuergeräts unterhalb eines Schwellenwertes abgesenkt ist, vorteilhafterweise das Verfahren abgebrochen werden kann beziehungsweise die Ansteuerung oder eine Überprüfung der Ansteuerung zusätzlich in Abhängigkeit der nicht ausgewählten Sensordaten durchgeführt wird. Mit anderen Worten wird in dieser Weiterführung eine Rückführung des Fahrzeugs in einen normalen, sichereren Betriebsmodus forciert.
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In einer anderen Ausgestaltung erfolgt als zusätzlicher Verfahrensschritt eine Bestimmung einer aktuellen Rechenlast des Steuergeräts, insbesondere wird eine aktuelle Rechenlast zur Durchführung von Berechnungen bestimmt, wobei diese Berechnungen nicht die Ansteuerung des Fahrzeugs betreffen. Beispielsweise wird als aktuelle Rechenlast eine Software-Aktualisierung beziehungsweise ein Update des Steuergeräts erkannt beziehungsweise bestimmt. Anschließend erfolgt eine Ermittlung der aktuellen Leistungsfähigkeit des Steuergeräts in Abhängigkeit der erfassten aktuellen Rechenlast des Steuergeräts. Durch diese Ausgestaltung resultiert der Vorteil, dass eine Software-Aktualisierung während einer, insbesondere automatischen, Ansteuerung des Fahrzeugs zuverlässig erkannt und die Ansteuerung insbesondere für eine kurze Zeitdauer und/oder in bestimmten Fahrsituationen an diese Software-Aktualisierung beziehungsweise ein Software-Update angepasst wird.
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In einer weiteren Ausgestaltung kann es vorgesehen sein, dass nach der Ermittlung der aktuellen Leistungsfähigkeit des Steuergeräts eine Anpassung der aktuellen Leistungsfähigkeit des Steuergeräts erfolgt, wobei die Berechnungen, welche nicht die Ansteuerung des Fahrzeugs betreffen, pausiert werden. Mit anderen Worten wird die Anpassung der Leistungsfähigkeit des Steuergerätes in Abhängigkeit der bestimmten aktuellen Rechenlast des Steuergeräts durchgeführt. Dadurch entsteht der Vorteil, dass die Ansteuerung in Abhängigkeit sowohl der ersten als auch der zweiten Sensordaten oder eine Überprüfung der Ansteuerung in Abhängigkeit der ausgewählten Sensordaten in Abhängigkeit der nicht ausgewählten Sensordaten erfolgen kann, wobei die Anpassung der aktuellen Leistungsfähigkeit des Steuergeräts beispielsweise bis zu einer Änderung einer Fahrsituation des Fahrzeugs oder einer Änderung einer Position des Fahrzeugs erfolgt.
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In einer bevorzugten Ausführung wird eine Anpassung einer ersten Abtastrate des ersten Sensorsystems zur ersten Erfassung und/oder eine Anpassung einer zweiten Abtastrate des zweiten Sensorsystems zur zweiten Erfassung in Abhängigkeit der aktuellen Leistungsfähigkeit des Steuergeräts durchgeführt. In dieser Ausführung werden die Auswahl zwischen den ersten Sensordaten und den zweiten Sensordaten in Abhängigkeit der aktuellen Leistungsfähigkeit des Steuergeräts sowie die Ansteuerung des Fahrzeugs in Abhängigkeit der ausgewählten ersten oder zweiten Sensordaten nicht durchgeführt. Stattdessen erfolgt nach der Anpassung der ersten und/oder zweiten Abtastrate eine Ansteuerung des Fahrzeugs in Abhängigkeit der ersten Sensordaten, welche mit der ersten Abtastrate erfasst wurden, und der zweiten Sensordaten, welche mit der zweiten Abtastrate erfasst wurden. Durch die Anpassung der ersten und/oder zweiten Abtastrate entsteht der Vorteil, dass eine benötigte Rechenleistung des Steuergeräts reduziert wird, so dass die Ansteuerung des Fahrzeugs in Abhängigkeit redundanter erster und zweiter Sensordaten beziehungsweise im Normalbetrieb durchgeführt werden kann und dadurch sicherer ist.
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Die Erfindung betrifft auch ein Computerprogramm, welches eingerichtet ist, ein erfindungsgemäßes Verfahren auszuführen.
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Die Erfindung betrifft auch ein maschinenlesbares Speichermedium, auf dem dieses Computerprogramm gespeichert ist.
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Ferner betrifft die Erfindung ein Steuergerät, wobei das Steuergerät dazu eingerichtet ist, ein erfindungsgemäßes Verfahren durchzuführen.
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Darüber hinaus betrifft die Erfindung ein Fahrzeug mit diesem Steuergerät. Weitere Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen mit Bezug zu den Figuren.
- 1: Fahrzeug
- 2: Ablaufdiagramm des Verfahrens als Blockschaltbild
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Ausführungsbeispiele
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In 1 ist ein Fahrzeug 100 mit zwei Sensorsystemen 110 und 120 sowie einem Steuergerät 140 dargestellt. Das erste Sensorsystem 110 ist in diesem Beispiel ein Kamerasensor 111, welcher insbesondere eine Optik mit einer optischen Linse 112 aufweist. Das erste Sensorsystem 110 ist dazu eingerichtet, zumindest einen Teil einer Umgebung 101 des Fahrzeugs 100 zu erfassen, wobei insbesondere Abstände zwischen dem Fahrzeug 100 und Objekten 102 in der Umgebung 101 des Fahrzeugs 100 in einem Bereich 130, 131, 132 und/oder 133 der Umgebung 101 erfasst oder ermittelt werden. Es kann vorgesehen sein, dass das erste Sensorsystem 110 mehr als einen Kamerasensor umfasst, beispielsweise kann das erste Sensorsystem 110 als eine Stereokamera ausgeführt sein. Ferner kann das erste Sensorsystem 110 zusätzlich oder alternativ wenigstens einen Radarsensor, einen Lidarsensor oder einen Ultraschallsensor aufweisen. Das zweite Sensorsystem 120 ist beispielsweise ein Radarsensor. Das zweite Sensorsystem 120 ist dazu eingerichtet, zumindest einen Teil des Bereichs 130, 131, 132 und/oder 133 der Umgebung 101 des Fahrzeugs 100 zu erfassen, wobei insbesondere Abstände zwischen dem Fahrzeug 100 und Objekten 102 in der Umgebung 101 des Fahrzeugs 100 in dem Bereich 130, 131, 132 und/oder 133 erfasst werden. Es kann vorgesehen sein, dass das zweite Sensorsystem 120 mehr als einen Radarsensor umfasst. Ferner kann das zweite Sensorsystem 120 zusätzlich oder alternativ wenigstens einen Kamerasensor, einen Lidarsensor oder einen Ultraschallsensor aufweisen. Sowohl das erste Sensorsystem 110 als auch das zweite Sensorsystem 120 sind in diesem Beispiel an einer Frontseite des Fahrzeugs 100 angeordnet. Mit anderen Worten ist der Erfassungsbereich 115 des ersten Sensorsystems 110 sowie der Erfassungsbereich 125 des zweiten Sensorsystems 120 bezüglich des Fahrzeugs 100 in Fahrtrichtung nach vorne gerichtet. Das erste Sensorsystem 110 und das zweite Sensorsystem 120 sind jeweils dazu eingerichtet, im Wesentlichen gleichzeitig und zumindest zum Teil den im Wesentlichen gleichen beziehungsweise denselben vor dem Fahrzeug 100 liegenden Bereich 130 der Umgebung 101 des Fahrzeugs 100 beziehungsweise einen Frontbereich 130 zu erfassen. Mit anderen Worten erfasst das zweite Sensorsystem zumindest einen Teil des durch das erste Sensorsystem erfassten Frontbereichs 130 der Umgebung 101. Das erste Sensorsystem 110 und das zweite Sensorsystem erfassen diesen Frontbereich 130 der Umgebung 101 ferner unabhängig voneinander. Alternativ oder zusätzlich kann es vorgesehen sein, dass das erste Sensorsystem 110 und das zweite Sensorsystem 120 zumindest zum Teil im Wesentlichen gleichzeitig einen rückwärtig zum Fahrzeug 100 liegenden Heckbereich 131 der Umgebung 101 und/oder einen seitlich neben dem Fahrzeug 100 liegenden rechten Seitenbereich 132 und/oder einen linken Seitenbereich 133 der Umgebung 101 des Fahrzeugs 100 erfassen. Das erste Sensorsystem 110 erzeugt in Abhängigkeit einer ersten Erfassung 210 mittels des ersten Sensorsystems 110 erste Sensordaten und das zweite Sensorsystem 120 erzeugt in Abhängigkeit einer zweiten Erfassung 220 mittels des zweiten Sensorsystems 120 zweite Sensordaten. Die ersten Sensordaten und die zweiten Sensordaten repräsentieren in diesem Ausführungsbeispiel somit zumindest teilweise den Frontbereich 130 der Umgebung 101 des Fahrzeugs 100 zu mindestens einem im Wesentlichen gleichen Zeitpunkt. Vorteilhafterweise erfassen das erste und das zweite Sensorsystem 110, 120 laufend zumindest teilweise den Frontbereich 130 der Umgebung 101 des Fahrzeugs 100. Das erste Sensorsystem 110 erfasst den Bereich 130, 131, 132 und/oder 133 der Umgebung 101 mit einer ersten Abtastrate und das zweite Sensorsystem 110 erfasst zumindest einen Teil desselben Bereich 130, 131, 132 und/oder 133 der Umgebung 101 mit einer zweiten Abtastrate. Sowohl die ersten als auch die zweiten Sensordaten werden über wenigstens einen kabelbasierten oder kabellosen Datenbus 145 an ein Steuergerät 140 des Fahrzeugs 100 übertragen. Der Speicherplatzbedarf der ersten Sensordaten in einer Speichereinheit 141 und die benötigte Rechenleistung einer Recheneinheit des Steuergeräts 140 zur Verarbeitung der ersten Sensordaten werden in Abhängigkeit der ersten Abtastrate angepasst. Der Speicherplatzbedarf der zweiten Sensordaten in der Speichereinheit 141 und die benötigte Rechenleistung der Recheneinheit des Steuergeräts 140 zur Verarbeitung der zweiten Sensordaten werden in Abhängigkeit der zweiten Abtastrate angepasst. Beispielsweise liegt bei einer längeren ersten Abtastrate ein niedrigerer Speicherplatzbedarf in der Speichereinheit 141 und eine geringere benötigte Rechenleistung der Recheneinheit des Steuergeräts 140 für die ersten Sensordaten als bei einer kürzeren ersten Abtastrate und vice versa vor. Mit anderen Worten ist die benötigte aktuelle Leistungsfähigkeit des Steuergerätes 140 zur Verarbeitung der ersten und/oder zweiten Sensordaten bei einer jeweiligen kürzeren Abtastrate höher als bei einer jeweiligen niedrigeren Abtastrate. Das Steuergerät 140 weist vorteilhafterweise wenigstens die Speichereinheit 141 zur elektronischen Speicherung der ersten und zweiten Sensordaten auf. Alternativ ist die wenigstens eine elektronische Speichereinheit 141 als eine separate Komponente zu dem Steuergerät 140 im Fahrzeug 100 angeordnet, beispielsweise können die erzeugten ersten und/oder die zweiten Sensordaten mittels wenigstens einen Datenbusses 145 in der Speichereinheit 141 gespeichert werden, wobei das Steuergerät 140 mittels eines weiteren Datenbusses 145 dazu eingerichtet ist, die Speichereinheit 141 auszulesen. Es kann ferner vorgesehen sein, dass das Fahrzeug 100 keine elektronische Speichereinheit 141 zur Speicherung der ersten oder zweiten Sensordaten umfasst. Eine aktuelle Leistungsfähigkeit des Steuergerät 145 basiert auf einer freien Rechenleistung einer Recheneinheit des Steuergeräts 145 und/oder einer freien Speicherkapazität der Speichereinheit 141. Die aktuelle Leistungsfähigkeit des Steuergerät 145 kann folglich durch eine Ermittlung der aktuellen oder freien Rechenleistung und/oder durch eine Bestimmung der freien Speicherkapazität der Speichereinheit 141 ermittelt werden.
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In 2 ist ein Ablaufdiagramm des Verfahrens als Blockschaltbild dargestellt. Das Verfahren beginnt mit einer ersten Erfassung 210 eines Bereichs einer Umgebung des Fahrzeugs mittels des ersten Sensorsystems des Fahrzeugs. Durch das erste Sensorsystem werden im Schritt 210 erste Sensordaten erzeugt. Im Wesentlichen gleichzeitig erfolgt eine zweite Erfassung 220 von zumindest einem Teil desselben Bereichs der Umgebung mittels eines zweiten Sensorsystems des Fahrzeugs, wobei zweite Sensordaten erzeugt werden. In einem optionalen Schritt 230 kann es vorgesehen sein, eine aktuelle Temperatur des Steuergeräts und/oder der Umgebung des Fahrzeugs zu erfassen. In einem weiteren optionalen Schritt wird eine Bestimmung 240 einer aktuellen Rechenlast des Steuergeräts durchgeführt. Anschließend erfolgt eine Ermittlung 250 der aktuellen Leistungsfähigkeit des Steuergeräts. Die aktuelle Leistungsfähigkeit wird im Schritt 250 optional in Abhängigkeit der erfassten Temperatur und/oder optional in Abhängigkeit der erfassten aktuellen Rechenlast des Steuergeräts ermittelt. Vorteilhafterweise erfolgt die Ermittlung 250 der aktuellen Leistungsfähigkeit des Steuergeräts basierend auf einer freien Rechenkapazität einer Recheneinheit des Steuergeräts und/oder einer freien Speicherkapazität einer Speichereinheit. In einem optionalen Schritt 260 kann es vorgesehen sein, die ermittelte aktuelle Leistungsfähigkeit des Steuergeräts anzupassen, wobei Berechnungen, welche nicht die Ansteuerung des Fahrzeugs betreffen, pausiert werden. Es kann ferner vorgesehen sein, dass eine optionale Anpassung 265 einer Kühlung des Steuergeräts in Abhängigkeit der erfassten Temperatur durchgeführt wird. In einem weiteren optionalen Schritt wird eine Anpassung 270 einer ersten Abtastrate des ersten Sensorsystems zur ersten Erfassung 210 und/oder einer zweiten Abtastrate des zweiten Sensorsystems zur zweiten Erfassung 220 in Abhängigkeit der aktuellen Leistungsfähigkeit des Steuergeräts durchgeführt. Das Verfahren wird nach dem optionalen Schritt 270 vorteilhafterweise zumindest einmalig neu gestartet. Im Schritt 280 erfolgt eine Auswahl zwischen den ersten Sensordaten und den zweiten Sensordaten in Abhängigkeit der ermittelten aktuellen Leistungsfähigkeit des Steuergeräts. Anschließend wird das Fahrzeug im Schritt 290 in Abhängigkeit der ausgewählten ersten oder zweiten Sensordaten angesteuert. In derjenigen Ausführung der Erfindung, in welcher die optionale Anpassung 270 der ersten Abtastrate und/oder der zweiten Abtastrate durchgeführt wird, entfällt der Schritt 280 beziehungsweise wird der Schritt 280 nicht durchgeführt. Falls die die Anpassung 270 einer ersten Abtastrate und/oder einer zweiten Abtastrate durchgeführt wird, erfolgt außerdem die Ansteuerung 290 in Abhängigkeit der ersten und zweiten Sensordaten.
