DE102021132613A1 - System und Verfahren zum Realisieren von automatisierten Fahrzeugassistenzfunktionen - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein System (1) zum Realisieren von automatisierten Fahrzeugassistenzfunktionen, aufweisend wenigstens ein Fahrzeug (2) mit Funktionseinheiten, mit denen die Fahrzeugassistenzfunktionen ausführbar sind, und wenigstens ein über eine Kommunikationsverbindung (3) mit dem Fahrzeug (2) verbindbares Cloud-System (4). Um eine automatisierte Erzeugung und Variierung von fahrzeugspezifischen Automatisierungssequenzen, die durch eine Abfolge von Fahrzeugassistenzfunktionen gebildet sind, zu ermöglichen, ist das Cloud-System (4) eingerichtet, den Fahrzeugassistenzfunktionen zugeordnete, vorgegebene Regelspezifikationen (5) zu empfangen, zu prüfen, ob die Regelspezifikationen (5) vorgegebenen Erstausrüster-Regularien und/oder Kundenanforderungen und/oder regionalen gesetzlichen Anforderungen genügen oder nicht, diejenigen Regelspezifikationen (5), die den vorgegebenen Erstausrüster-Regularien und/oder Kundenanforderungen und/oder regionalen gesetzlichen Anforderungen genügen, zu speichern, für das Fahrzeug (2) spezifischen Daten einen bestimmten Regelsatz (10) von gespeicherten Regelspezifikationen (5) zuzuordnen und diesen bestimmten Regelsatz (10) für das Fahrzeug (2) über die Kommunikationsverbindung (3) herunterladbar zu speichern.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein System zum Realisieren von automatisierten Fahrzeugassistenzfunktionen, aufweisend wenigstens ein Fahrzeug mit Funktionseinheiten, mit denen die Fahrzeugassistenzfunktionen ausführbar sind, und wenigstens ein über eine Kommunikationsverbindung mit dem Fahrzeug verbindbares Cloud-System. Zudem betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Realisieren von automatisierten Fahrzeugassistenzfunktionen.
  • Lieferfahrer legen pro Arbeitstag hundert oder mehr Lieferstopps ein, wobei sie in der Regel bei jedem Stopp wiederkehrende Handlungen zur Sicherung des Lieferfahrzeugs durchführen. Ein Lieferstopp kann hauptsächlich in zwei Phasen unterteilt werden, nämlich das Ankommen am Zielort und das Verlassen des Zielorts. Typische sich wiederholende Handlungen zum Ankommen am Zielort sind zum Beispiel das Abstellen des Motors, das Ausschalten der Zündung, das Schließen der Fenster, das Einschalten der Warnblinkanlage, das Verriegeln des Lieferfahrzeugs usw. Typische sich wiederholende Handlungen zum Verlassen des Zielorts sind zum Beispiel das Entriegeln des Lieferfahrzeugs, das Einschalten der Zündung, das Anlassen des Motors, das Ausschalten der Warnblinkanlage, das Öffnen der Fenster usw. Ein Lieferassistenzsystem automatisiert die genannten sich wiederholenden Handlungen, so dass die Anzahl manueller Handlungen reduziert, die zeitliche Effizienz verbessert und der Stress sowie eine kognitive Überlastung des Lieferfahrers verringert werden können.
  • Herkömmlich automatisiert ein Lieferassistenzsystem die oben genannten Handlungen entweder auf statische Weise, d. h. eine vordefinierte Reihe von Handlungen wird automatisiert und bei jedem Lieferstopp als nicht veränderbare Gesamtfolge von Handlungen ausgeführt, oder auf eine vom Lieferfahrer konfigurierbare Weise, bei der der Lieferfahrer die vordefinierte Reihe von Handlungen, die bei jedem Lieferstopp automatisiert werden sollen, einschränken kann. So kann der Lieferfahrer beispielsweise das Ein- oder Ausschalten der Warnblinkanlage innerhalb der Automatisierungssequenz deaktivieren, falls ein Aktivieren der Warnblinkanlage an bestimmten Lieferstopps unzulässig ist.
  • Nachteilig bei der herkömmlichen Automatisierung von Handlungen ist, dass ein herkömmliches Lieferassistenzsystem eines Fahrzeugs seine Automatisierungssequenz nicht selbst dynamisch ändern kann. Wenn es zum Beispiel nach dem Ankommen am Zielort und vor dem Verlassen des Zielorts zu regnen beginnt, kann es dennoch vorkommen, dass die Fenster beim Verlassen des Zielorts von dem Auslieferungsassistenzsystem geöffnet werden, wenn es die Automatisierungssequenz so vorsieht. Ein weiteres Beispiel für den nachteiligen Einsatz einer statischen Automatisierungssequenz ist, dass das herkömmliche Lieferassistenzsystem die Türen des Fahrzeugs verriegelt, wenn der Lieferfahrer das Lieferfahrzeug verlassen hat, auch wenn ein Beifahrer noch im Lieferfahrzeug ist. Auch das Einschalten einer Warnblinkanlage kann an manchen Orten unzulässig sein, was eine statische Automatisierungssequenz jedoch nicht berücksichtigen kann.
  • Die DE 10 2020 109 360 A1 betrifft ein System zur Automatisierung von Fahrzeugfunktionen eines Fahrzeugs. Das System weist eine Empfangseinheit mit Mitteln zum Empfangen von Fahrzeugfunktionsablaufschemata, welche einen Ablauf von Fahrzeugfunktionen bei Vorliegen eines mit dem jeweiligen Fahrzeugfunktionsablaufschema verknüpften Auslöseereignisses vorgeben, eine Prüfeinheit mit Mitteln zum Prüfen der empfangenen Fahrzeugfunktionsablaufschemata, eine Speichereinheit mit Mitteln zum Speichern der geprüften Fahrzeugfunktionsablaufschemata und eine Steuereinheit mit Mitteln zum Prüfen des Vorliegens eines Auslöseereignisses, Auswählen eines mit dem vorliegenden Auslöseereignis verknüpften gespeicherten Fahrzeugfunktionsablaufschemas, Generieren von Steuersignalen zum Steuern von Fahrzeugfunktionseinrichtungen entsprechend dem ausgewählten Fahrzeugfunktionsablaufschema und Ausgeben der generierten Steuersignale an die Fahrzeugfunktionseinrichtungen auf.
  • Die DE 10 2020 109 379 A1 betrifft ein Verfahren zum automatisierten Ausführen von Fahrzeugfunktionen. Das Verfahren umfasst ein Prüfen des Vorliegens eines Auslöseereignisses, bei Vorliegen eines Auslöseereignisses ein Auswählen eines mit dem vorliegenden Auslöseereignis verknüpften Fahrzeugfunktionsablaufschemas, ein Generieren und Ausgeben eines das verknüpfte Fahrzeugfunktionsablaufschema repräsentierenden Signals an einen Dienst, ein Generieren und Ausgeben von Dienstsignalen basierend auf dem das verknüpfte Fahrzeugfunktionsablaufschema repräsentierenden Signal an zur Steuerung von Fahrzeugfunktionseinrichtungen ausgebildete Steuergeräte, ein Generieren und Ausgeben von Steuersignalen basierend auf den Dienstsignalen an die Fahrzeugfunktionseinrichtungen und ein Ausführen von Fahrzeugfunktionen basierend auf den Steuersignalen.
  • Die noch unveröffentlichte deutsche Patentanmeldung DE 10 2020 210 734 betrifft ein System zum Validieren einer Befehlsfolge zum Steuern eines Fahrzeugs. Das System weist das Fahrzeug, eine benutzerseitige Recheneinrichtung und Cloud-basierte Strukturen zum Durchführen eines virtuellen Testlaufs der Befehlsfolge auf, wobei die Recheneinrichtung in Datenaustausch mit der Cloud und die Cloud in Datenaustausch mit dem Fahrzeug steht.
  • Die US 2009 / 093 925 A1 offenbart ein elektrisches Steuersystem für ein Fahrzeug, mit dem ausgewählte Betriebsgrößen oder vorbestimmte Bedieneraktionen zum Identifizieren eines Lieferstopps überwachbar sind und beim Anhalten des Fahrzeugs verschiedene Fahrzeugfunktionen aufrufbar sind, um andere zu warnen, dass das Fahrzeug für eine Lieferung angehalten wird, um den Fahrer bei der Lieferung zu unterstützen und möglicherweise das Fahrzeug zu sichern, während sich der Fahrer außerhalb des Fahrzeugs aufhält.
  • Die US 2014 / 316 609 A1 offenbart ein Anpassungs-Steuersystem für ein Fahrzeug mit einer Fahrgastzelle. Das System weist eine Fahrzeugstandortdatenquelle, eine Tür, die mit der Fahrgastzelle gekoppelt ist und ein Fenster enthält, das relativ zu der Tür zwischen einer ersten geschlossenen Stellung und einer zweiten geöffneten Stellung beweglich ist, und ein Anpassungsmodul, das basierend auf den Fahrzeugstandortdaten Einstellungsdaten für das Fahrzeug ausgibt, die eine Bewegung für das Fenster relativ zu der Tür enthalten, auf.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine automatisierte Erzeugung und Variierung von fahrzeugspezifischen Automatisierungssequenzen, die durch eine Abfolge von Fahrzeugassistenzfunktionen gebildet sind, zu ermöglichen.
  • Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch ein System mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst, dessen Cloud-System eingerichtet ist, den Fahrzeugassistenzfunktionen zugeordnete, vorgegebene Regelspezifikationen zu empfangen, zu prüfen, ob die Regelspezifikationen vorgegebenen Erstausrüster-Regularien und/oder Kundenanforderungen und/oder regionalen gesetzlichen Anforderungen genügen oder nicht, diejenigen Regelspezifikationen, die den vorgegebenen Erstausrüster-Regularien und/oder Kundenanforderungen und/oder regionalen gesetzlichen Anforderungen genügen, zu speichern, für das Fahrzeug spezifischen Daten einen bestimmten Satz von gespeicherten Regelspezifikationen zuzuordnen und diesen bestimmten Satz für das Fahrzeug über die Kommunikationsverbindung herunterladbar zu speichern.
  • Es ist darauf hinzuweisen, dass die in der nachfolgenden Beschreibung einzeln aufgeführten Merkmale sowie Maßnahmen in beliebiger technisch sinnvoller Weise miteinander kombiniert werden können und weitere Ausgestaltungen der Erfindung aufzeigen. Die Beschreibung charakterisiert und spezifiziert die Erfindung insbesondere im Zusammenhang mit den Figuren zusätzlich.
  • Erfindungsgemäß wird für das Fahrzeug, insbesondere Lieferfahrzeug, ein fahrzeugspezifischer bestimmter Satz von Fahrzeugassistenzfunktionen erzeugt und für das Fahrzeug aus dem Cloud-System herunterladbar gespeichert. Hierzu können den Fahrzeugassistenzfunktionen zugeordnete Regelspezifikationen von Erstausrüstern (OEM) oder von Flottenmanagern festgelegt und in das Cloud-System, beispielsweise ein OEM-Cloud-System, hochgeladen werden. Das Cloud-System kann dann prüfen, ob die hochgeladenen Regelspezifikationen vorgegebenen Erstausrüster-Regularien und/oder Kundenanforderungen und/oder regionalen gesetzlichen Anforderungen genügen oder nicht. Auf Basis dieser Prüfung kann das Cloud-System diejenigen Regelspezifikationen, die den vorgegebenen Erstausrüster-Regularien und/oder Kundenanforderungen und/oder regionalen gesetzlichen Anforderungen genügen, für eine weitere Verarbeitung speichern. Hierfür kann eine verteilte globale Datenbank verwendet werden, die sämtliche Regelspezifikationen verwaltet, die aus verschiedenen Quellen stammen und auf verschiedene Fahrzeuge abzielen können. Das Cloud-System kann in Abhängigkeit von für das Fahrzeug spezifischen Daten, beispielsweise einer Fahrzeug-Identifizierungsnummer, dem Fahrzeug einen bestimmten Satz von gespeicherten Regelspezifikationen zuordnen und diesen bestimmten Satz für das Fahrzeug über die Kommunikationsverbindung herunterladbar speichern. Nach dem Herunterladen kann der jeweilige Satz von gespeicherten Regelspezifikationen, der eine Automatisierungssequenz für verschiedene Fahrzeugassistenzfunktionen festlegen kann, innerhalb einer Fahrzeugstruktur des Fahrzeugs lokal ausgeführt werden, insbesondere beim Ankommen des Fahrzeugs an einem Zielort und beim Verlassen des Zielorts.
  • Erstausrüster bzw. Flottenmanager können über eine geeignete Kommunikationstechnologie mit dem Cloud-System interagieren, die auf einer drahtlosen Kommunikationstechnologie, beispielsweise dem Internet oder einer Mobilfunktechnologie, basieren kann, aber nicht darauf beschränkt sein soll. Auch das Fahrzeug kann über eine geeignete Kommunikationstechnologie mit dem Cloud-System interagieren, die ebenfalls auf einer drahtlosen Kommunikationstechnologie, beispielsweise dem Internet oder einer Mobilfunktechnologie, basieren kann, aber nicht darauf beschränkt sein soll.
  • Die jeweilige Funktionseinheit des Fahrzeugs kann beispielsweise eine elektromotorische Funktionseinheit, eine elektronische Funktionseinheit und/oder eine elektrische Funktionseinheit sein, mit der irgendeine Fahrzeugassistenzfunktion ausführbar ist. Eine Fahrzeugassistenzfunktion kann beispielsweise das Abstellen/Anlassen des Motors, das Ausschalten/Einschalten der Zündung, das Schließen/Öffnen der Fenster, das Einschalten/Ausschalten der Warnblinkanlage, das Verriegeln/Entriegeln des Lieferfahrzeugs oder dergleichen sein. Das System weist vorzugsweise mehrere, insbesondere eine Vielzahl von Fahrzeugen auf, die jeweils mit dem Cloud-System kommunizieren können.
  • Das Fahrzeug kann eine elektronische Fahrzeugstruktur mit wenigstens einer Kommunikationseinheit aufweisen, über die die Kommunikationsverbindung zu dem Cloud-System herstellbar ist, um Informationen zwischen dem Fahrzeug und dem Cloud-System austauschen und den jeweiligen bestimmten Satz von Regelspezifikationen von dem Cloud-System herunterladen zu können. Des Weiteren kann die Fahrzeugstruktur wenigstens eine Datenverarbeitungseinheit aufweisen, mit der die heruntergeladenen Regelspezifikationen verwaltet und der heruntergeladene Satz von Regelspezifikationen in Echtzeit ausgewertet werden kann. Zudem kann die Fahrzeugstruktur wenigstens eine lokale Regeldatenbank zum Speichern der heruntergeladenen Regelspezifikationen aufweisen. Diese Komponenten der Fahrzeugstruktur können über eine geeignete Kommunikationstechnologie miteinander agieren. Die Kommunikationstechnologie kann beispielsweise auf einem Controller Area Network (CAN), einem Local Interconnect Network (LIN), einer Ethernet-Technik oder dergleichen beruhen, soll aber nicht darauf beschränkt sein.
  • Das Cloud-System kann ein Rechnernetz sein, das über das Internet verfügbar ist und Speicherplatz, Rechenleistung und Anwendungssoftware bereitstellen kann, um die Erfindung zu realisieren.
  • Mit dem erfindungsgemäßen System können somit Automatisierungssequenzen von Fahrzeugfunktionen automatisiert und regelbasiert variiert bzw. aktualisiert werden, um verschiedene Abfolgen von automatisierten Fahrzeugassistenzfunktionen realisieren zu können.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung ist das Cloud-System eingerichtet, nach jedem Empfang neuer vorgegebener Regelspezifikationen eine Aktualisierungsanforderung zu erzeugen und über die Kommunikationsverbindung an das Fahrzeug zu senden, mit der das Fahrzeug aufgefordert wird, seine spezifischen Daten über die Kommunikationsverbindung an das Cloud-System zu senden, wobei das Cloud-System eingerichtet ist, nach Empfang der spezifischen Daten diesen einen neuen bestimmten Satz von geprüften und gespeicherten Regelspezifikationen zuzuordnen und diesen neuen bestimmten Satz für das Fahrzeug über die Kommunikationsverbindung herunterladbar zu speichern. Hierdurch wird der dem jeweiligen Fahrzeug zugeordnete bestimmte Satz von Regelspezifikationen immer auf einem aktuellen Stand gehalten, um das Fahrzeug stets mit einem optimalen Funktionsumfang betreiben zu können.
  • Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist das Fahrzeug eingerichtet, den bestimmten Satz von Regelspezifikationen über die Kommunikationsverbindung herunterzuladen und zu speichern und die gespeicherten Regelspezifikationen dahingehend unter Berücksichtigung von Sensordaten des Fahrzeugs zu prüfen, ob eine Anwendungsbedingung der jeweiligen Regelspezifikation erfüllt ist oder nicht, und die der jeweiligen erfüllten Regelspezifikation zugeordnete Fahrzeugassistenzfunktion auszuführen. Hierdurch kann das System eine Automatisierungssequenz von Fahrzeugassistenzfunktionen dynamisch auf der Grundlage von Sensordaten, beispielsweise zum Fahrzeugzustand und/oder zum Umgebungszustand, anpassen. Hierzu kann die oben genannte Fahrzeugstruktur wenigstens eine Lieferassistenzeinheit aufweisen, die die Automatisierung von Fahrzeugfunktionen und die Anpassung der Automatisierungssequenzen durchführen kann, beispielsweise durch eine Kommunikation mit der oben genannten Datenverarbeitungseinheit. Die Fahrzeugstruktur weist hierzu wenigstens ein Sensorsystem auf, das die Sensordaten erzeugt und hierdurch Informationen zum momentanen Fahrzeugzustand und/oder zum momentanen Umgebungszustand an die Datenverarbeitungseinheit und an die Lieferassistenzeinheit senden kann. Entsprechend der vorliegenden vorteilhaften Ausgestaltung kann das System als regelbasiertes dynamisches Lieferassistenzsystem bezeichnet werden. Dabei kann beispielsweise eine Regelspezifikation festlegen, dass bei Regen die Fenster des Fahrzeugs nicht wieder geöffnet werden, wenn der Lieferfahrer das Fahrzeug wieder betritt, auch wenn diese Fahrzeugassistenzfunktion in der jeweiligen Automatisierungssequenz enthalten ist.
  • Hierzu kann eine Regelsprache definiert werden. Jede Regel kann aus einer frei wählbaren linken Seite, gefolgt von einem Pfeilsymbol -> und einer rechten Seite gebildet sein. Die Syntax und Semantik der linken Seite kann auf der Linearen Temporalen Logik (LTL) basieren, die das Verhalten reaktiver Systeme durch die Einführung temporaler Modalitäten beschreibt. Die rechte Seite kann aus einer Anweisung zur Definition des Betriebszustands der jeweiligen Fahrzeugassistenzfunktion bestehen. In erster Linie handelt es sich dabei um Zuweisungen zum Aktivieren oder Deaktivieren der jeweiligen Fahrzeugassistenzfunktion. Diese Zuweisungen werden nur ausgeführt, wenn die linke Seite der Regel den Wert „wahr“ ergibt. Mit dieser Syntaxdefinition können nun Regeln für außergewöhnliche Anwendungsfälle definiert werden, um das Verhalten des Systems dynamisch anpassen zu können. Um beispielsweise die Fahrzeugassistenzfunktion zum Öffnen und Schließen der Fenster zu deaktivieren, wenn es zu regnen beginnt, kann die folgende Regel angegeben werden: eventuell REGEN → Fenster-Fahrzeugassistenzfunktion = deaktiviert. Um eine Fahrzeugassistenzfunktion zum Ver- und Entriegeln der Türen des Fahrzeugs zu deaktivieren, wenn sich ein Beifahrer im Fahrzeug befindet, kann folgende Regel angegeben werden: FahrerDrau-ßen und BeifahrerDrinnen → Ver- und Entriegelungsfahrzeugassistenzfunktion = deaktiviert. Dies macht insbesondere eine Anpassung des Systems in Echtzeit möglich.
  • Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist das Fahrzeug eingerichtet, jedes Mal ein Hinweissignal auszugeben, wenn eine Abfolge der von dem Fahrzeug auszuführenden Fahrzeugassistenzfunktionen in Abhängigkeit der Sensordaten variiert wird. Hierdurch kann dem Lieferfahrer die dynamischen Anpassung des Systems wahrnehmbar gemacht werden, beispielsweise über eine optische und/oder eine akustische Information. Das Hinweissignal kann beispielsweise mittels einer Mensch-Maschine-Schnittstelle ausgegeben werden.
  • Die obige Aufgabe wird zudem durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 5 gelöst, gemäß dem von einem Cloud-System den Fahrzeugassistenzfunktionen zugeordnete, vorgegebene Regelspezifikationen dahingehend geprüft werden, ob diese Regelspezifikationen vorgegebenen Erstausrüster-Regularien und/oder Kundenanforderungen und/oder regionalen gesetzlichen Anforderungen genügen oder nicht, diejenigen Regelspezifikationen, die den vorgegebenen Erstausrüster-Regularien und/oder Kundenanforderungen und/oder regionalen gesetzlichen Anforderungen genügen, gespeichert werden, für ein Fahrzeug spezifischen Daten ein bestimmter Satz von gespeicherten Regelspezifikationen zugeordnet wird und dieser bestimmte Satz für das Fahrzeug über eine Kommunikationsverbindung von dem Cloud-System herunterladbar gespeichert wird.
  • Mit dem Verfahren sind die oben mit Bezug auf das System genannten Vorteile entsprechend verbunden. Insbesondere kann das System gemäß einer der oben genannten Ausgestaltungen oder einer Kombination von wenigstens zwei dieser Ausgestaltungen miteinander zur Durchführung des Verfahrens verwendet werden.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens wird von dem Cloud-System nach jedem Empfang neuer vorgegebener Regelspezifikationen eine Aktualisierungsanforderung erzeugt und über die Kommunikationsverbindung an das Fahrzeug gesendet, mit der das Fahrzeug aufgefordert wird, seine spezifischen Daten über die Kommunikationsverbindung an das Cloud-System zu senden, wobei von dem Cloud-System nach Empfang der spezifischen Daten diesen ein neuer bestimmter Satz von geprüften und gespeicherten Regelspezifikationen zugeordnet und dieser neue bestimmte Satz für das Fahrzeug über die Kommunikationsverbindung herunterladbar gespeichert wird.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens ist vorgesehen, dass von dem Fahrzeug der bestimmte Satz von Regelspezifikationen über die Kommunikationsverbindung heruntergeladen und gespeichert wird und die gespeicherten Regelspezifikationen dahingehend unter Berücksichtigung von Sensordaten des Fahrzeugs geprüft werden, ob eine Anwendungsbedingung der jeweiligen Regelspezifikation erfüllt ist oder nicht, und die der jeweiligen erfüllten Regelspezifikation zugeordnete Fahrzeugassistenz-funktion ausgeführt wird.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens wird von dem Fahrzeug jedes Mal ein Hinweissignal ausgegeben, wenn eine Abfolge der von dem Fahrzeug auszuführenden Fahrzeugassistenzfunktionen in Abhängigkeit der Sensordaten variiert wird.
  • In einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Computerprogramm aufgezeigt, das Befehle aufweist, die bewirken, dass ein System nach einer der oben genannten Ausgestaltungen oder einer Kombination von wenigstens zwei dieser Ausgestaltungen miteinander ein Verfahren nach einer der oben genannten Ausgestaltungen oder einer Kombination von wenigstens zwei dieser Ausgestaltungen miteinander ausführt.
  • In einem noch weiteren Aspekt der Erfindung wird computerlesbares Medium vorgestellt, auf dem das oben genannte Computerprogramm gespeichert ist.
  • Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen und der folgenden Figurenbeschreibung offenbart. Es zeigt
    • 1 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels für ein erfindungsgemäßes System,
    • 2 ein Ausführungsbeispiel für eine Zuordnung einer Regelprämisse zu spezifischen Fahrzeugdaten,
    • 3 ein Ausführungsbeispiel für ein Interaktionsprotokoll zur Aktualisierung von Regelspezifikationen innerhalb einer Fahrzeugstruktur,
    • 4 ein Ausführungsbeispiel für eine Regelauswertung und eine Ausführung von Implikationen aus der Perspektive eines funktionalen Datenflusses und
    • 5 ein Ausführungsbeispiel für eine Einstellung von Fahrzeugassistenzfunktionen aus der Perspektive eines Aktivitätssteuerflusses.
  • In den unterschiedlichen Figuren sind gleiche Teile stets mit denselben Bezugszeichen versehen, weswegen diese in der Regel auch nur einmal beschrieben werden.
  • 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels für ein erfindungsgemäßes System 1 zum Realisieren von automatisierten Fahrzeugassistenzfunktionen.
  • Das System 1 weist wenigstens ein Fahrzeug 2 mit nicht gezeigten, elektrisch ansteuerbaren Funktionseinheiten auf, mit denen die Fahrzeugassistenzfunktionen ausführbar sind. Das Fahrzeug 2 ist ein Transportfahrzeug, insbesondere ein Lieferfahrzeug.
  • Zudem weist das System 1 ein über eine Kommunikationsverbindung 3 mit dem Fahrzeug 2 verbindbares Cloud-System 4 auf. Das Cloud-System 4 ist eingerichtet, den Fahrzeugassistenzfunktionen zugeordnete, vorgegebene Regelspezifikationen 5 über eine Kommunikationsverbindung 6 zu empfangen, beispielsweise von Erstausrüstern (OEM) oder von Flottenmanagern.
  • Des Weiteren ist das Cloud-System 4 eingerichtet, zu prüfen, ob die Regelspezifikationen 5 vorgegebenen Erstausrüster-Regularien und/oder Kundenanforderungen und/oder regionalen gesetzlichen Anforderungen genügen oder nicht. Hierzu weist das Cloud-System 4 eine Datenverarbeitungseinheit 7 auf.
  • Zudem ist das Cloud-System 4 eingerichtet, diejenigen Regelspezifikationen 5, die den vorgegebenen Erstausrüster-Regularien und/oder Kundenanforderungen und/oder regionalen gesetzlichen Anforderungen genügen, zu speichern. Hierzu weist das Cloud-System 4 eine Speichereinheit 8 und eine globale Regeldatenbank 9 auf.
  • Darüber hinaus ist das Cloud-System 4 eingerichtet, für das Fahrzeug 2 spezifischen Daten einen bestimmten Satz 10 von gespeicherten Regelspezifikationen 5 zuzuordnen und diesen bestimmten Satz 10 für das Fahrzeug 2 über die Kommunikationsverbindung 3 herunterladbar in der globalen Regeldatenbank 9 zu speichern. Hierzu weist das Cloud-System 4 eine Zuordnungseinheit 20 auf.
  • Das Cloud-System 4 ist zudem eingerichtet, nach jedem Empfang neuer vorgegebener Regelspezifikationen 5 eine Aktualisierungsanforderung zu erzeugen und über die Kommunikationsverbindung 3 an das Fahrzeug 2 zu senden, mit der das Fahrzeug 2 aufgefordert wird, seine spezifischen Daten über die Kommunikationsverbindung 3 an das Cloud-System 4 zu senden. Dabei ist das Cloud-System 4 eingerichtet, nach Empfang der spezifischen Daten diesen einen neuen bestimmten Satz 10 von geprüften und gespeicherten Regelspezifikationen 5 zuzuordnen und diesen neuen bestimmten Satz 10 für das Fahrzeug 2 über die Kommunikationsverbindung 3 herunterladbar zu speichern.
  • Das Fahrzeug 2 ist eingerichtet, den bestimmten Satz 10 von Regelspezifikationen 5 über die Kommunikationsverbindung 3 herunterzuladen und zu speichern und die gespeicherten Regelspezifikationen 5 dahingehend unter Berücksichtigung von Sensordaten des Fahrzeugs 2 zu prüfen, ob eine Anwendungsbedingung der jeweiligen Regelspezifikation 5 erfüllt ist oder nicht, und die der jeweiligen erfüllten Regelspezifikation 5 zugeordnete Fahrzeugassistenzfunktion auszuführen. Hierzu weist das Fahrzeug 2 eine Fahrzeugstruktur 11 auf.
  • Die Fahrzeugstruktur 11 weist eine Kommunikationseinheit 12 auf, über die die Kommunikationsverbindung 3 zu dem Cloud-System 4 herstellbar ist. Des Weiteren weist die Fahrzeugstruktur 11 eine Datenverarbeitungseinheit 13 auf, die eingerichtet ist, die Regelspezifikationen 5 zu verwalten und den jeweiligen Regelsatz 10 während in Echtzeit auszuwerten. Dadurch kann die Datenverarbeitungseinheit 13 das Verhalten des Fahrzeugs 2 bzw. dessen Fahrzeugassistenzfunktionen anpassen. Zudem weist die Fahrzeugstruktur 11 eine lokale Regeldatenbank 14 auf, die ein verwalteter Speicher für heruntergeladene Regelspezifikationen 5 ist. Darüber hinaus weist die Fahrzeugstruktur 11 eine Lieferassistenzeinheit 15 auf, die die eigentliche Automatisierung von Fahrzeugassistenzfunktionen durchführt. Durch eine Kommunikation mit der Datenverarbeitungseinheit 13 kann die Lieferassistenzeinheit 15 die jeweilige Automatisierungssequenz dynamisch anpassen. Zudem weist die Fahrzeugstruktur 11 ein Sensorsystem 16 auf, das Informationen zum Fahrzeugzustand und/oder Umgebungszustand an die Datenverarbeitungseinheit 13 und die Lieferassistenzeinheit 15 sendet. Ferner weist die Fahrzeugstruktur 11 eine Mensch-Maschine-Schnittstelle 17 auf, mit der dem Lieferfahrer eine dynamischen Veränderungen der Automatisierungssequenz mitgeteilt werden kann, um für den Lieferfahrer die Anpassung des Automatisierungsablaufs wahrnehmbar zu machen. Hierdurch ist das Fahrzeug 2 eingerichtet, jedes Mal ein Hinweissignal auszugeben, wenn eine Abfolge der von dem Fahrzeug 2 auszuführenden Fahrzeugassistenzfunktionen in Abhängigkeit der Sensordaten variiert wird. Das Hinweissignal kann akustisch und/oder visuell ausgegeben werden. Beispielsweise kann das Hinweissignal als Textnachricht auf einem Bildschirm ausgegeben werden, und zuvor mit einem akustischen Signal unterlegt werden. Die Komponenten 12 bis 17 der Fahrzeugstruktur 11 können über eine geeignete Kommunikationstechnologie kommunizieren, beispielsweise über ein Controller Area Network (CAN), ein Local Interconnect Network (LIN) oder über Ethernet.
  • 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel für eine Zuordnung einer Regelprämisse oder Bedingung „eventuell REGEN“ 21 zu spezifischen Fahrzeugdaten 22, 23 und 24 (XYZ, ABC und GHI). Im oberen Bereich ist eine Regel angegeben, die festlegt, dass die Fahrzeugassistenzfunktion 25 z.B. „Fenster öffnen, wenn der Fahrer das Fahrzeug betritt“ deaktiviert wird, wenn es regnet. Das Fahrzeug mit den spezifischen Fahrzeugdaten 22 z.B. der Fahrzeug-Identifizierungsnummer XYZ kann sein Signal 26 (b_is_raining) der Bedingung „eventuell REGEN“ zuordnen und so die Regel anwenden. Auch das Fahrzeug mit den spezifischen Fahrzeugdaten 23, z.B. der Fahrzeug-Identifizierungsnummer ABC kann sein Signal 27 (rain_state) der Bedingung „eventuell REGEN“ zuordnen und so die Regel anwenden. Das Fahrzeug mit den spezifischen fahrzeugdaten 24, z.B. der Fahrzeug-Identifizierungsnummer GHI hat kein Signal 28 (not applicable), das der Bedingung „eventuell REGEN“ zugeordnet werden könnte, so dass die Regel von diesem Fahrzeug nicht berücksichtigt werden kann.
  • 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel für ein Interaktionsprotokoll zur Aktualisierung von Regelspezifikationen innerhalb einer nicht gezeigten Fahrzeugstruktur, die entsprechend 1 ausgebildet sein kann.
  • Zunächst sendet das Cloud-System 4 eine Aktualisierungsanforderung AA an die Kommunikationseinheit 12 der Fahrzeugstruktur, nachdem neue Regelspezifikationen in das Cloud-System 4 hochgeladen worden sind. Daraufhin sendet die Kommunikationseinheit 12 die Fahrzeug-Identifizierungsnummer FIN an das Cloud-System 4. Hierdurch ist das Cloud-System 4 nun in der Lage, aus seiner globalen Regeldatenbank die richtige Zuordnung für jede Regelspezifikation abzuleiten. Die zugeordneten Regelspezifikationen werden dann als neuer Regelsatz NR an die Kommunikationseinheit 12 übertragen, die dem Cloud-System 4 das erfolgreiche Herunterladen über ein Erfolgssignal ES anzeigt.
  • Anschließend stellt die Kommunikationseinheit 12 der Datenverarbeitungseinheit 13 den heruntergeladenen neuen Regelsatz NR zur Verfügung, was die Datenverarbeitungseinheit 13 der Kommunikationseinheit 12 mit einem Bestätigungssignal BS bestätigt. Die Datenverarbeitungseinheit 13 veranlasst danach die Speicherung des neuen Regelsatzes NR in der lokalen Regeldatenbank 14.
  • 4 zeigt ein Ausführungsbeispiel für eine Regelauswertung 18 und eine Ausführung 19 von Implikationen aus der Perspektive eines funktionalen Datenflusses mithilfe der nicht gezeigten Datenverarbeitungseinheit, die für jede Regel aus der lokalen Datenbank 14 prüft, ob die Regelspezifikation erfüllt ist oder nicht, wobei die jeweilige Regel der oben beschriebenen Regelsprache genügt. Dazu liefert das Sensorsystem 16 kontinuierlich Sensordaten von zugeordneten Signalen, die zur Auswertung der linken Seite der jeweiligen Regel benötigt werden. Das Ergebnis dieser Auswertung ist ein Erfüllbarkeitszustand EZ für jede Regel. Der jeweilige Erfüllbarkeitszustand EZ ist wiederum eine Eingabe, auf deren Basis die Ausführung 19 der rechten Seite der jeweiligen Regel überprüft wird. Die Lieferassistenzeinheit 15 wird in Abhängigkeit des Ergebnisses dieser Überprüfung angesteuert.
  • 5 zeigt ein Ausführungsbeispiel für eine Einstellung von Fahrzeugassistenzfunktionen aus der Perspektive eines Aktivitätssteuerflusses.
  • Zunächst fordert die Datenverarbeitungseinheit 13 über ein Anforderungssignal AS1 die Regeln R von der lokalen Regeldatenbank 14 und über ein Anforderungssignal AS2 die Sensordaten S von dem Sensorsystem 16 an, wodurch die lokale Regeldatenbank den Befehl B1 zum Bereitstellen von Regeln R und das Sensorsystem 16 den Befehl B2 zum Bereitstellen der Sensordaten S ausführt. Wenn beides zur Verfügung gestellt worden ist, bewertet die Datenverarbeitungseinheit 13 in Verfahrensschritt 100 die Regeln R und legt in Verfahrensschritt 101 den Erfüllbarkeitsstatus der jeweiligen Regel R fest. Wenn eine Regel R nicht erfüllt werden kann, was die Datenverarbeitungseinheit 13 in Verfahrensschritt 102 prüft, geht die Datenverarbeitungseinheit 13 wieder zu Verfahrensschritt 100 zurück und wertet so kontinuierlich neue Daten aus. Ist eine Regel R erfüllt, werden von der Datenverarbeitungseinheit 13 in Verfahrensschritt 103 die entsprechenden Betriebsarten der Fahrzeugassistenzfunktionen festgelegt, wobei von der Datenverarbeitungseinheit eine entsprechende Betriebsartenanforderung 104 erzeugt und an die Lieferassistenzeinheit 15 gesendet wird, so dass die Lieferassistenzeinheit 15 ihr Verhalten entsprechend anpassen kann. Die Lieferassistenzeinheit 15 legt in Verfahrensschritt 104 die Betriebsarten fest und bestätigt die Anforderung. In Verfahrensschritt 106 erzeugt die Lieferassistenzeinheit 15 eine Information zu den angepassten bzw. momentanen Betriebsarten, die sie in Verfahrensschritt 107 an die Datenverarbeitungseinheit 13 sendet, die in Verfahrensschritt 108 ihre Betriebsarten aktualisiert. Gleichzeitig wird die Information an die Mensch-Maschine-Schnittstelle 17, die in Verfahrensschritt 109 ein Hinweissignal erzeugt, mit dem der Lieferfahrer informiert wird, dass eine dynamische Änderung vorgenommen worden ist.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    System
    2
    Fahrzeug
    3
    Kommunikationsverbindung
    4
    Cloud-System
    5
    Regelspezifikation
    6
    Kommunikationsverbindung
    7
    Datenverarbeitungseinheit von 4
    8
    Speichereinheit von 4
    9
    globale Regeldatenbank
    10
    Regelsatz
    11
    Fahrzeugstruktur
    12
    Kommunikationseinheit
    13
    Datenverarbeitungseinheit von 11
    14
    lokale Regeldatenbank
    15
    Lieferassistenzeinheit
    16
    Sensorsystem
    17
    Mensch-Maschine-Schnittstelle
    18
    Regelauswertung
    19
    Implikationsausführung
    20
    Zuordnungseinheit
    21
    Regelprämisse / Bedingung
    22
    spezifische Fahrzeugdaten
    23
    spezifische Fahrzeugdaten
    24
    spezifische Fahrzeugdaten
    25
    Fahrzeugassistenzfunktion z.B. „Fenster öffnen, wenn der Fahrer das Fahrzeug betritt
    26
    Signal (b_is_raining)
    27
    Signal (rain_state)
    28
    Signal (not applicable)
    AA
    Aktualisierungsanforderung
    ABC
    Fahrzeug-Identifizierungsnummer
    AS1
    Anforderungssignal
    AS2
    Anforderungssignal
    BS
    Bestätigungssignal
    B1
    Befehl
    B2
    Befehl
    ES
    Erfolgssignal
    EZ
    Erfüllbarkeitszustand
    FIN
    Fahrzeug-Identifizierungsnummer
    GHI
    Fahrzeug-Identifizierungsnummer
    NR
    neuer Regelsatz
    R
    Regeln
    S
    Sensordaten
    XYZ
    Fahrzeug-Identifizierungsnummer
    100-109
    Verfahrensschritte
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102020109360 A1 [0005]
    • DE 102020109379 A1 [0006]
    • DE 102020210734 [0007]
    • US 2009/093925 A1 [0008]
    • US 2014/316609 A1 [0009]

Claims (8)

  1. System (1) zum Realisieren von automatisierten Fahrzeugassistenzfunktionen, aufweisend wenigstens ein Fahrzeug (2) mit Funktionseinheiten, mit denen die Fahrzeugassistenzfunktionen ausführbar sind, und wenigstens ein über eine Kommunikationsverbindung (3) mit dem Fahrzeug (2) verbindbares Cloud-System (4), dadurch gekennzeichnet, dass das Cloud-System (4) eingerichtet ist, den Fahrzeugassistenzfunktionen zugeordnete, vorgegebene Regelspezifikationen (5) zu empfangen, zu prüfen, ob die Regelspezifikationen (5) vorgegebenen Erstausrüster-Regularien und/oder Kundenanforderungen und/oder regionalen gesetzlichen Anforderungen genügen oder nicht, diejenigen Regelspezifikationen (5), die den vorgegebenen Erstausrüster-Regularien und/oder Kundenanforderungen und/oder regionalen gesetzlichen Anforderungen genügen, zu speichern, für das Fahrzeug (2) spezifischen Daten einen bestimmten Regelsatz (10) von gespeicherten Regelspezifikationen (5) zuzuordnen und diesen bestimmten Regelsatz (10) für das Fahrzeug (2) über die Kommunikationsverbindung (3) herunterladbar zu speichern.
  2. System (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Cloud-System (4) eingerichtet ist, nach jedem Empfang neuer vorgegebener Regelspezifikationen (5) ein Aktualisierungsanforderung (AA) zu erzeugen und über die Kommunikationsverbindung (3) an das Fahrzeug (2) zu senden, mit der das Fahrzeug (2) aufgefordert wird, seine spezifischen Daten (22,23,24) über die Kommunikationsverbindung (3) an das Cloud-System (4) zu senden, wobei das Cloud-System (4) eingerichtet ist, nach Empfang der spezifischen Fahrzeugdaten (22,23,24) diesen einen neuen bestimmten Regelsatz (10, NR) von geprüften und gespeicherten Regelspezifikationen (5) zuzuordnen und diesen neuen bestimmten Regelsatz (10, NR) für das Fahrzeug (2) über die Kommunikationsverbindung (3) herunterladbar zu speichern.
  3. System (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrzeug (2) eingerichtet ist, den bestimmten Regelsatz (10) von Regelspezifikationen (5) über die Kommunikationsverbindung (3) herunterzuladen und zu speichern und die gespeicherten Regelspezifikationen (5) dahingehend unter Berücksichtigung von Sensordaten (S) des Fahrzeugs (2) zu prüfen, ob eine Anwendungsbedingung der jeweiligen Regelspezifikation (5) erfüllt ist oder nicht, und die der jeweiligen erfüllten Regelspezifikation (5) zugeordnete Fahrzeugassistenzfunktion auszuführen.
  4. System (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrzeug (2) eingerichtet ist, jedes Mal ein Hinweissignal auszugeben, wenn eine Abfolge der von dem Fahrzeug (2) auszuführenden Fahrzeugassistenzfunktionen in Abhängigkeit der Sensordaten (S) variiert wird.
  5. Verfahren für ein System zum Realisieren von automatisierten Fahrzeugassistenzfunktionen insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass von einem Cloud-System (4) den Fahrzeugassistenzfunktionen zugeordnete, vorgegebene Regelspezifikationen (5) dahingehend geprüft werden, ob diese Regelspezifikationen (5) vorgegebenen Erstausrüster-Regularien und/oder Kundenanforderungen und/oder regionalen gesetzlichen Anforderungen genügen oder nicht, diejenigen Regelspezifikationen (5), die den vorgegebenen Erstausrüster-Regularien und/oder Kundenanforderungen und/oder regionalen gesetzlichen Anforderungen genügen, gespeichert werden, für ein Fahrzeug (2) mit spezifischen Fahrzeugdaten (22,23,24) ein bestimmter Regelsatz (10) von gespeicherten Regelspezifikationen (5) zugeordnet wird und dieser bestimmte Regelsatz (10) für das Fahrzeug (2) über eine Kommunikationsverbindung (3) von dem Cloud-System (4) herunterladbar gespeichert wird.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass von dem Cloud-System (4) nach jedem Empfang neuer vorgegebener Regelspezifikationen (5) eine Aktualisierungsanforderung (AA) erzeugt und über die Kommunikationsverbindung (3) an das Fahrzeug (2) gesendet wird, mit der das Fahrzeug (2) aufgefordert wird, seine spezifischen Fahrzeugdaten (22,23,24) über die Kommunikationsverbindung (3) an das Cloud-System (4) zu senden, wobei von dem Cloud-System (4) nach Empfang der spezifischen Daten diesen ein neuer bestimmter Regelsatz (10, NR) von geprüften und gespeicherten Regelspezifikationen (5) zugeordnet und dieser neue bestimmte Regelsatz (10, NR) für das Fahrzeug (2) über die Kommunikationsverbindung (3) herunterladbar gespeichert wird.
  7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass von dem Fahrzeug (2) der bestimmte Regelsatz (10) von Regelspezifikationen (5) über die Kommunikationsverbindung (3) heruntergeladen und gespeichert wird und die gespeicherten Regelspezifikationen (5) dahingehend unter Berücksichtigung von Sensordaten (S) des Fahrzeugs (2) geprüft werden, ob eine Anwendungsbedingung der jeweiligen Regelspezifikation (5) erfüllt ist oder nicht, und die der jeweiligen erfüllten Regelspezifikation (5) zugeordnete Fahrzeugassistenzfunktion ausgeführt wird.
  8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass von dem Fahrzeug (2) jedes Mal ein Hinweissignal ausgegeben wird, wenn eine Abfolge der von dem Fahrzeug (2) auszuführenden Fahrzeugassistenzfunktionen in Abhängigkeit der Sensordaten (S) variiert wird.
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