DE102021201129A1

DE102021201129A1 - Vorrichtung zum infrastrukturgestützten Assistieren eines Kraftfahrzeugs

Info

Publication number: DE102021201129A1
Application number: DE102021201129.2A
Authority: DE
Inventors: Michael Gabb; Stefan Nordbruch
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2021-02-08
Filing date: 2021-02-08
Publication date: 2022-08-11
Also published as: US20240010243A1; WO2022167232A1; EP4288953A1; CN116964652A

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung, insbesondere RSU, zum infrastrukturgestützten Assistieren eines Kraftfahrzeugs, umfassend:eine Kommunikationseinrichtung, welche eingerichtet ist, Umfeldsignale zu empfangen, welche ein Umfeld des Kraftfahrzeugs repräsentieren,eine Prozessoreinrichtung, welche eingerichtet ist, basierend auf den Umfeldsignalen Infrastrukturassistenzdaten zum infrastrukturgestützten Assistieren des Kraftfahrzeugs zu ermitteln,wobei die Kommunikationseinrichtung eingerichtet ist, Infrastrukturassistenzdatensignale zu senden, welche die ermittelten Infrastrukturassistenzdaten repräsentieren,wobei die Kommunikationseinrichtung und die Prozessoreinrichtung jeweils eingerichtet sind, in einem Fehlerfall weiterzuarbeiten derart, dass die Kommunikationseinrichtung weiter Umfeldsignale empfängt, die Prozessoreinrichtung weiter basierend auf den Umfeldsignalen Infrastrukturassistenzdaten zum Assistieren des Kraftfahrzeugs ermittelt und die Kommunikationseinrichtung weiter die Infrastrukturassistenzdatensignale sendet.Die Erfindung betrifft ein Verfahren, ein Computerprogramm und ein maschinenlesbares Speichermedium.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum infrastrukturgestützten Assistieren eines Kraftfahrzeugs, ein Verfahren zum infrastrukturgestützten Assistieren eines Kraftfahrzeugs, ein Computerprogramm und ein maschinenlesbares Speichermedium.
Stand der Technik
Die Offenlegungsschrift JP 2020 037 400 A offenbart eine Unterstützung von Fahrzeugen durch eine RSU („Road-Side-Unit“).
Die Patentschrift DE 10 2017 220 420 B3 offenbart ein Verfahren zum Erzeugen einer Verkehrsinformationssammlung.
Die Offenlegungsschrift DE 10 2019 206 847 A1 offenbart ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Betreiben eines automatisierten Fahrzeugs.
Offenbarung der Erfindung
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe ist darin zu sehen, ein Konzept zum effizienten infrastrukturgestützten Assistieren eines Kraftfahrzeugs bereitzustellen.
Diese Aufgabe wird mittels des jeweiligen Gegenstands der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand von jeweils abhängigen Unteransprüchen.
Nach einem ersten Aspekt wird eine Vorrichtung, insbesondere RSU, zum infrastrukturgestützten Assistieren eines Kraftfahrzeugs bereitgestellt, umfassend:

eine Kommunikationseinrichtung, welche eingerichtet ist, Umfeldsignale zu empfangen, welche ein Umfeld des Kraftfahrzeugs repräsentieren,
eine Prozessoreinrichtung, welche eingerichtet ist, basierend auf den Umfeldsignalen Infrastrukturassistenzdaten zum infrastrukturgestützen Assistieren des Kraftfahrzeugs zu ermitteln,
wobei die Kommunikationseinrichtung eingerichtet ist, Infrastrukturassistenzdatensignale zu senden, welche die ermittelten Infrastrukturassistenzdaten repräsentieren,
wobei die Kommunikationseinrichtung und die Prozessoreinrichtung jeweils eingerichtet sind, in einem Fehlerfall weiterzuarbeiten derart, dass die Kommunikationseinrichtung weiter Umfeldsignale empfängt, die Prozessoreinrichtung weiter basierend auf den Umfeldsignalen Infrastrukturassistenzdaten zum Assistieren des Kraftfahrzeugs ermittelt und die Kommunikationseinrichtung weiter die Infrastrukturassistenzdatensignale sendet.

Nach einem zweiten Aspekt wird ein Verfahren zum infrastrukturgestützten Assistieren eines Kraftfahrzeugs unter Verwendung der Vorrichtung nach dem ersten Aspekt bereitgestellt, umfassend die folgenden Schritte:

Empfangen von Umfeldsignalen, welche ein Umfeld des Kraftfahrzeugs repräsentieren, mittels der Kommunikationseinrichtung,
Ermitteln basierend auf den Umfeldsignalen von Infrastrukturassistenzdaten zum infrastrukturgestützten Assistieren des Kraftfahrzeugs mittels der Prozessoreinrichtung,
Senden von Infrastrukturassistenzdatensignalen, welche die ermittelten Infrastrukturassistenzdaten repräsentieren, mittels der Kommunikationseinrichtung,
wobei die Kommunikationseinrichtung und die Prozessoreinrichtung jeweils in einem Fehlerfall weiterarbeiten derart, dass die Kommunikationseinrichtung weiter Umfeldsignale empfängt, die Prozessoreinrichtung weiter basierend auf den Umfeldsignalen Infrastrukturassistenzdaten zum infrastrukturgestützten Assistieren des Kraftfahrzeugs ermittelt und die Kommunikationseinrichtung weiter die Infrastrukturassistenzdatensignale sendet.

Nach einem dritten Aspekt wird ein Computerprogramm bereitgestellt, welches Befehle umfasst, die bei Ausführung des Computerprogramms durch einen Computer, beispielsweise durch die Vorrichtung nach dem ersten Aspekt, diesen veranlassen, ein Verfahren gemäß dem zweiten Aspekt auszuführen.
Nach einem vierten Aspekt wird ein maschinenlesbares Speichermedium bereitgestellt, auf dem das Computerprogramm nach dem dritten Aspekt gespeichert ist.
Die Erfindung basiert auf der Erkenntnis und schließt diese mit ein, dass die obige Aufgabe dadurch gelöst wird, dass die Vorrichtung, welche dem Kraftfahrzeug infrastrukturgestützt assistiert, auch im Fehlerfall weiterarbeitet und so das Kraftfahrzeug auch im Fehlerfall weiter infrastrukturgestützt unterstützt bzw. dem Kraftfahrzeug infrastrukturgestützt assistiert. Die Vorrichtung ist also eingerichtet, im Fehlerfall weiterzuarbeiten.
Dies wird dadurch umgesetzt, dass die Kommunikationseinrichtung und die Prozessoreinrichtung jeweils eingerichtet sind, im Fehlerfall weiterzuarbeiten.
So ist es also auch im Fehlerfall möglich, dass die Kommunikationseinrichtung weiter Umfeldsignale empfängt, die Prozessoreinrichtung weiter basierend auf den Umfeldsignalen Infrastrukturassistenzdaten zum Assistieren des Kraftfahrzeugs ermittelt und die Kommunikationseinrichtung weiter die Infrastrukturassistenzdatensignale sendet.
Dadurch ist die Assistenz durch die Vorrichtung gemäß dem ersten Aspekt eine sichere Assistenz. Somit wird also der technische Vorteil bewirkt, dass das Kraftfahrzeug effizient durch die Infrastruktur unterstützt bzw. dass dem Kraftfahrzeug effizient infrastrukturgestützt assistiert werden kann.
Ein infrastrukturgestütztes Assistieren des Kraftfahrzeugs bedeutet insbesondere, dass dem Kraftfahrzeug Infrastrukturassistenzdaten zur Verfügung gestellt werden. Das Kraftfahrzeug kann basierend auf den Infrastrukturassistenzdaten zum Beispiel Handlungsanweisungen ableiten. Das Kraftfahrzeug kann zum Beispiel basierend auf den Infrastrukturassistenzdaten selbst entscheiden, was zu tun ist.
Die in dieser Beschreibung verwendete Formulierung „in einer Ausführungsform der Vorrichtung nach dem ersten Aspekt“ umfasst die Formulierung „in einer Ausführungsform der Vorrichtung nach dem ersten Aspekt, wobei die Ausführungsform die jeweiligen Merkmale von zumindest einer der in der Beschreibung beschriebenen Ausführungsformen umfasst“. Das heißt also, dass die jeweiligen Merkmale der in der Beschreibung beschriebenen Ausführungsformen auch in beliebiger Kombination stehen können.
Die Abkürzung „RSU“ steht für „Road-Side-Unit“. Der Begriff „Road-Side-Unit“ kann ins Deutsche mit „straßenseitige Einheit“ oder mit „straßenseitige Infrastruktureinheit“ übersetzt werden. Anstelle des Begriffs „RSU“ können auch folgende Begriffe synonym verwendet werden: straßenseitige Einheit, straßenseitige Infrastruktureinheit, Kommunikationsmodul, straßenseitiges Kommunikationsmodul, straßenseitige Funkeinheit, straßenseitige Sendestation.
In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Vorrichtung eine Energieeinheit umfasst, welche eingerichtet ist, Elemente der Vorrichtung, insbesondere die Kommunikationseinrichtung und/oder die Prozessoreinrichtung, mit elektrischer Energie zu versorgen. Die Energieeinheit umfasst zum Beispiel einen elektrischen Energiespeicher. Die Energieeinheit ist zum Beispiel eingerichtet, im Fehlerfall weiterzuarbeiten.
In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Kommunikationseinrichtung und/oder die Prozessoreinrichtung redundant und/oder diversitär ausgelegt sind.
Dadurch wird zum Beispiel der technische Vorteil bewirkt, dass die Kommunikationseinrichtung und die Prozessoreinrichtung im Fehlerfall effizient weiterarbeiten können.
Zum Beispiel umfasst die Prozessoreinrichtung mindestens zwei Prozessoren, welche jeweils unabhängig voneinander die Infrastrukturassistenzdaten basierend auf den Umfeldsignalen ermitteln (können). Zum Beispiel umfasst die Kommunikationseinrichtung mindestens zwei Kommunikationsschnittstellen, welche jeweils unabhängig voneinander die Umfeldsignale empfangen und/oder die Infrastrukturassistenzdatensignale senden (können).
Gemäß einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Kommunikationseinrichtung und die Prozessoreinrichtung jeweils eingerichtet sind, in einem Fehlerfall das Weiterarbeiten nach Ablauf einer vorbestimmten Zeit zu beenden.
Dadurch wird zum Beispiel der technische Vorteil bewirkt, dass die Assistenz durch die Infrastruktur für die vorbestimmte Zeit zur Verfügung steht, wobei weiter insbesondere der technische Vorteil bewirkt wird, dass die Vorrichtung kontrolliert in einen sicheren Zustand fahren kann, beispielsweise einen Standby-Zustand.
Zum Beispiel ist also vorgesehen, dass die Kommunikationseinrichtung und die Prozessoreinrichtung jeweils eingerichtet sind, nach Ablauf der vorbestimmten Zeit in einen sicheren Zustand zu fahren, beispielsweise in einen Standby-Zustand.
In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Kommunikationseinrichtung und die Prozessoreinrichtung jeweils eingerichtet sind, in einem Fehlerfall das Weiterarbeiten solange fortzusetzen, bis das Kraftfahrzeug eine Verkehrssituation ohne Infrastrukturassistenzdaten bewältigen kann.
Dadurch wird zum Beispiel der technische Vorteil bewirkt, dass effizient sichergestellt werden kann, dass das Kraftfahrzeug weiter eine Unterstützung durch die Infrastruktur erhält, bis es die konkret vorliegende Verkehrssituation auch ohne die Unterstützung durch die Infrastruktur selbst bewältigen kann.
Zum Beispiel ist die Prozessoreinrichtung eingerichtet, basierend auf den Umfeldsignalen zu ermitteln, wann das Kraftfahrzeug die konkret vorliegende Verkehrssituation auch ohne die Unterstützung durch die Infrastruktur selbst bewältigen kann. Eine Bedingung hierfür ist zum Beispiel eine Anzahl an weiteren Kraftfahrzeugen im Umfeld des Kraftfahrzeugs. Das Ermitteln, wann das Kraftfahrzeug die konkret vorliegende Verkehrssituation auch ohne die Unterstützung durch die Infrastruktur selbst bewältigen kann, wird zum Beispiel basierend auf dieser Anzahl durchgeführt. Wenn zum Beispiel diese Anzahl kleiner oder kleiner-gleich einem vorbestimmten Anzahlschwellenwert ist, wird zum Beispiel mittels der Prozessoreinrichtung festgelegt, dass das Kraftfahrzeug die konkret vorliegende Verkehrssituation auch ohne die Unterstützung durch die Infrastruktur selbst bewältigen kann. Es wird darauf hingewiesen, dass die vorstehende und/oder nachstehenden Bedingungen zum Beispiel jeweils eine hinreichende oder eine notwendige Bedingung sein kann.
Zusätzlich oder anstelle zur Anzahl der Kraftfahrzeuge kann in einer Ausführungsform vorgesehen sein, dass ein jeweiliger Abstand der Kraftfahrzeuge untereinander und/oder eine jeweilige Geschwindigkeit der Kraftfahrzeuge und/oder eine vorliegende Topographie, welche zum Beispiel einen Tunneleingang umfassen kann, als ein jeweiliger Parameter bzw. eine jeweilige Bedingung verwendet werden, um zu ermitteln, ob das Kraftfahrzeug die konkret vorliegende Verkehrssituation auch ohne die Unterstützung durch die Infrastruktur selbst bewältigen kann. Das heißt also, dass die Prozessoreinrichtung zum Beispiel eingerichtet ist, basierend auf einem oder mehreren der vorstehend genannten Parameter zu ermitteln, wann bzw. ob das Kraftfahrzeug die konkret vorliegende Verkehrssituation auch ohne die Unterstützung durch die Infrastruktur selbst bewältigen kann.
Wenn zum Beispiel der jeweilige Abstand größer oder größer-gleich einem vorbestimmten Abstandsschwellwert ist, wird zum Beispiel mittels der Prozessoreinrichtung festgelegt, dass das Kraftfahrzeug die konkret vorliegende Verkehrssituation auch ohne die Unterstützung durch die Infrastruktur selbst bewältigen kann.
Wenn zum Beispiel die jeweilige Geschwindigkeit kleiner oder kleiner-gleich einem vorbestimmten Geschwindigkeitsschwellwert ist, wird zum Beispiel mittels der Prozessoreinrichtung festgelegt, dass das Kraftfahrzeug die konkret vorliegende Verkehrssituation auch ohne die Unterstützung durch die Infrastruktur selbst bewältigen kann.
Zum Beispiel hängt der vorbestimmte Abstandsschwellwert von der jeweiligen Geschwindigkeit der Kraftfahrzeuge ab.
Zum Beispiel wird zum Beispiel mittels der Prozessoreinrichtung festgelegt, dass das Kraftfahrzeug die konkret vorliegende Verkehrssituation noch nicht ohne die Unterstützung durch die Infrastruktur selbst bewältigen kann, wenn die Topographie eine kritische Verkehrsanlage, zum Beispiel eine Tunneleinfahrt, aufweist.
Eine kritische Verkehrsanlage ist zum Beispiel einer der folgenden Verkehrsanlagen: Tunneleinfahrt, Tunnelausfahrt, Tunnel, Knotenpunkt, Kreisverkehr, Autobahnauffahrt, Autobahnabfahrt, Kreuzung, Einmündung.
Zum Beispiel ist die Kommunikationseinrichtung eingerichtet, eine vom Kraftfahrzeug gesendete Kommunikationsnachricht zu empfangen, welche angibt, dass das Kraftfahrzeug die konkret vorliegende Verkehrssituation auch ohne die Unterstützung durch die Infrastruktur selbst bewältigen kann. Zum Beispiel ist die Prozessoreinrichtung eingerichtet, basierend auf der Kommunikationsnachricht zu ermitteln, dass das Kraftfahrzeug die konkret vorliegende Verkehrssituation auch ohne die Unterstützung durch die Infrastruktur selbst bewältigen kann. Zum Beispiel wird mittels der Prozessoreinrichtung festgelegt, dass das Kraftfahrzeug die konkret vorliegende Verkehrssituation auch ohne die Unterstützung durch die Infrastruktur selbst bewältigen kann, wenn eine entsprechende Kommunikationsnachricht empfangen wurde.
Zum Beispiel muss sowohl eine entsprechende Kommunikationsnachricht empfangen worden sein als auch die vorstehende Anzahl muss kleiner oder kleiner-gleich dem vorbestimmten Anzahlschwellenwert sein, damit die Prozessoreinrichtung bestimmt, dass das Kraftfahrzeug die konkret vorliegende Verkehrssituation auch ohne die Unterstützung durch die Infrastruktur selbst bewältigen kann.
In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Kommunikationseinrichtung und die Prozessoreinrichtung jeweils eingerichtet sind, in einem Fehlerfall das Weiterarbeiten für eine vorbestimmte Zeit fortzusetzen und nach Ablauf der vorbestimmten Zeit das Weiterarbeiten zu beenden. Es gilt zum Beispiel: $8 s \leq v o r b e s t i m m t e Z e i t \leq 10 s .$
Gemäß einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Infrastrukturassistenzdaten einen Steuerbefehl zum Steuern einer Infrastrukturkomponente umfasst, welche sich im Umfeld des Kraftfahrzeugs befindet, wobei die Kommunikationseinrichtung eingerichtet ist, den Steuerbefehl an die Infrastrukturkomponente zu senden.
Dadurch wird zum Beispiel der technische Vorteil bewirkt, dass die Infrastrukturkomponente effizient gesteuert werden kann. Eine solche Infrastrukturkomponente kann je nach Typ der Infrastrukturkomponente das Kraftfahrzeug auf unterschiedliche Arten unterstützen, sodass hierüber eine effiziente Unterstützung des Kraftfahrzeugs durch die Infrastruktur bewirkt werden kann. Zum Beispiel ist die Infrastrukturkomponente eine Leuchteinrichtung, welche eine aktuelle Verkehrssituation ausleuchtet, sodass zum Beispiel Umfeldsensoren des Kraftfahrzeugs die aktuelle Verkehrssituation effizient erfassen können. Zum Beispiel ist die Infrastrukturkomponente eine elektronische Anzeige, welche einen Hinweis entsprechend dem Steuerbefehl anzeigen kann, sodass zum Beispiel ein Fahrer des Kraftfahrzeugs basierend auf dem Hinweis das Kraftfahrzeug effizient führen kann.
Wenn der Singular für die Infrastrukturkomponente verwendet ist, soll stets der Plural und umgekehrt mitgelesen werden. Gleiches gilt für den Steuerbefehl.
Gemäß einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Infrastrukturkomponente eine Leuchteinrichtung ist, wobei der Steuerbefehl derart ermittelt ist, dass bei einem Steuern der Infrastrukturkomponente basierend auf dem Steuerbefehl die Leuchteinrichtung dem Kraftfahrzeug und/oder einem Infrastrukturumfeldsensor, welcher sich im Umfeld des Kraftfahrzeugs befindet, leuchtet.
Dadurch wird zum Beispiel der technische Vorteil bewirkt, dass dem Kraftfahrzeug und/oder dem Infrastrukturumfeldsensor effizient geleuchtet werden kann. So kann zum Beispiel ein Infrastrukturumfeldsensor, welcher sich im Umfeld des Kraftfahrzeugs befindet, das Kraftfahrzeug selbst und/oder ein Umfeld des Kraftfahrzeugs effizient erfassen, sodass zum Beispiel die Verkehrssituation mit mehr Details erfasst werden kann als ohne die entsprechende Beleuchtung durch die Leuchteinrichtung.
Gemäß einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Infrastrukturassistenzdaten Fernsteuerbefehle zum Fernsteuern einer Quer- und/oder Längsführung des Kraftfahrzeugs umfassen, wobei die Kommunikationseinrichtung eingerichtet ist, die Fernsteuerbefehle an das Kraftfahrzeug zu senden.
Dadurch wird zum Beispiel der technische Vorteil bewirkt, dass das Kraftfahrzeug effizient ferngesteuert werden kann. Gemäß dieser Ausführungsform ist also vorgesehen, dass über die Fernsteuerung direkt in einen Betrieb des Kraftfahrzeugs bzw. in eine Führung des Kraftfahrzeugs von extern, also von entfernt, eingegriffen wird. So kann zum Beispiel in effizienter Weise eine mögliche Kollision des Kraftfahrzeugs mit einem potenziellen Kollisionsobjekt im Umfeld des Kraftfahrzeugs effizient vermieden werden bzw. kann eine Unfallschwere verringert werden. Weiter ist es somit in vorteilhafter Weise ermöglicht, dass das Kraftfahrzeug effizient durch eine kritische Situation ferngesteuert werden kann, wobei in einer solch kritischen Situation das Kraftfahrzeug selbst nicht in der Lage ist, diese zu bewältigen. Solche kritischen Situationen können zum Beispiel Fahrten durch folgende Infrastrukturabschnitte umfassen: Tunnel, Autobahnauffahrt, Autobahnabfahrt, Autobahnkreuz, Brücke, Kreuzung, insbesondere Kreuzung im urbanen Bereich, Kreisverkehr, Parkplatz.
Allgemein gilt, dass die Unterstützung durch die Infrastruktur zum Beispiel in den vorstehenden Situationen durchgeführt wird. Das heißt insbesondere, dass das Verfahren nach dem zweiten Aspekt zum Beispiel in einer solchen Situation durchgeführt wird.
In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Prozessoreinrichtung eingerichtet ist, basierend auf den Umfeldsignalen eine Prädiktion einer das Kraftfahrzeug umfassenden Verkehrssituation durchzuführen, um eine zukünftige Verkehrssituation zu ermitteln, wobei die Prozessoreinrichtung eingerichtet ist, die Infrastrukturassistenzdaten basierend auf der zukünftigen Verkehrssituation zu ermitteln.
Dadurch wird zum Beispiel der technische Vorteil bewirkt, dass die Infrastrukturassistenzdaten effizient ermittelt werden können. Gemäß dieser Ausführungsform ist also vorgesehen, dass für das Ermitteln der Infrastrukturassistenzdaten zusätzlich die zukünftige Verkehrssituation berücksichtigt wird. Diese wird basierend auf den Umfeldsignalen prädiziert, also vorhergesagt.
Gemäß einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Infrastrukturassistenzdaten Verkehrssituationsdaten umfassen, welche die ermittelte zukünftige Verkehrssituation repräsentieren.
Dadurch wird zum Beispiel der technische Vorteil bewirkt, dass die ermittelte zukünftige Verkehrssituation dem Kraftfahrzeug effizient zur Verfügung gestellt werden kann. Gemäß dieser Ausführungsform ist also vorgesehen, dass das Ergebnis der Prädiktion, also die zukünftige Verkehrssituation, dem Kraftfahrzeug zur Verfügung gestellt wird, sodass dieses in effizienter Weise basierend auf der zukünftigen Verkehrssituation selbst Handlungen planen und umsetzen kann.
Gemäß einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Infrastrukturassistenzdaten erste Trajektoriendaten, welche eine vom Kraftfahrzeug im Normalfall abzufahrende Komforttrajektorie repräsentieren, und zweite Trajektoriendaten umfassen, welche eine vom Kraftfahrzeug im Notfall abzufahrende Nottrajektorie repräsentieren.
Dadurch wird zum Beispiel der technische Vorteil bewirkt, dass dem Kraftfahrzeug effizient assistiert werden kann. Der Notfall ist zum Beispiel dann gegeben, wenn im Kraftfahrzeug ein Fehler festgestellt wird und/oder seitens der Vorrichtung ein Notfall festgestellt wird. Im letzteren Fall wird zum Beispiel dem Kraftfahrzeug der Notfall unter Verwendung der Kommunikationseinrichtung mitgeteilt, sodass dieses vom Abfahren der Komforttrajektorie auf ein Abfahren der Notfalltrajektorie umschalten kann. Im ersteren Fall kann schaltet das Kraftfahrzeug selbst von dem Abfahren der Komforttrajektorie auf ein Abfahren der Notfalltrajektorie um.
Eine Komforttrajektorie zeichnet sich zum Beispiel dadurch aus, dass es kein schnelles / abruptes Bremsen und/oder kein Ruckeln gibt.
Eine Nottrajektorie zeichnet sich zum Beispiel dadurch aus, dass Ruckeln und/oder schnelles / abruptes Bremsen und/oder eine Notbremsung zugelassen sind.
Gemäß einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Prozessoreinrichtung eingerichtet ist, einen Konfigurationsparameter und/oder ein Aktualisierungsprogramm für eine Infrastrukturkomponente zu ermitteln, beispielsweise aus einem Speicher auszulesen, wobei die Kommunikationseinrichtung eingerichtet ist, den Konfigurationsparameter und/oder das Aktualisierungsprogramm an die Infrastrukturkomponente zu senden.
Dadurch wird zum Beispiel der technische Vorteil bewirkt, dass die Infrastrukturkomponente effizient entfernt gewartet werden kann, sodass zum Beispiel in effizienter Weise sichergestellt werden kann, dass die Infrastrukturkomponente korrekt funktioniert bzw. eine Software und/oder Firmware auf dem neuesten Stand ist.
Gemäß einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Prozessoreinrichtung eingerichtet ist, eine Infrastrukturkomponente zu überwachen, insbesondere einen Betriebszustand der Infrastrukturkomponente zu überwachen. Wenn die Infrastrukturkomponente zum Beispiel ein Umfeldsensor ist, umfasst das Überwachen zum Beispiel ein Überwachen eines Analyseergebnisses einer Umfeldanalyse, welche basierend auf Umfeldsensorsignalen des Umfeldsensors durchgeführt wird, auf Plausibilität und/oder auf Korrektheit. Zum Beispiel umfasst das Überwachen des Analyseergebnisses das Vergleichen des Analyseergebnis mit mehreren weiteren Analyseergebnissen von mehreren weiteren Umfeldanalysen, welche basierend auf Umfeldsensorsignalen von mehreren weiteren Umfeldsensoren durchgeführt wird, wobei die mehreren weiteren Analyseergebnisse zumindest teilweise, beispielsweise vollständig, übereinstimmen, wobei bei einer Abweichung, welche größer oder größer-gleich einem vorbestimmten Abweichungsschwellenwert ist, von einem nicht-plausiblen und/oder nicht-korrekten Analyseergebnis ausgegangen wird, sodass bestimmt wird, dass der Umfeldsensor einen Fehler aufweist. Es wird also gemäß dieser Ausführungsform davon ausgegangen, dass, wenn die Mehrheit der Umfeldsensoren ein zumindest teilweise übereinstimmendes Analyseergebnis liefern, dass diese dann auch korrekt funktionieren. Wenn jetzt der überwachte Umfeldsensor ein davon abweichendes Analyseergebnis liefert, ist dies ein Hinweis auf nicht-korrektes Verhalten. Sofern der Umfeldsensor überhaupt keine Umfeldsensorsignale bereitstellt, also, wenn von diesem keine Umfeldsensorsignale empfangen werden, wird zum Beispiel bestimmt, dass der Umfeldsensor einen Fehler aufweist.
Das Überwachen der Infrastrukturkomponente umfasst zum Beispiel ein Initiieren eines Selbst-Diagnosetests der Infrastrukturkomponente.
Das Überwachen wird zum Beispiel regelmäßig, insbesondere anlasslos, durchgeführt. Das Überwachen wird zum Beispiel anlassbezogen durchgeführt, wenn es zum Beispiel zu Auffälligkeiten im Verhalten der Infrastrukturkomponente gekommen ist.
In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Prozessoreinrichtung eingerichtet ist, im Fehlerfall eine Kommunikationsnachricht zu ermitteln, welche angibt, wie lange eine Infrastrukturassistenz durch die Infrastrukturassistenzdaten noch zur Verfügung steht und/oder welches oder welche Kraftfahrzeuge noch eine Infrastrukturassistenz durch die Infrastrukturassistenzdaten erhalten, wobei die Kommunikationseinrichtung eingerichtet ist, die Kommunikationsnachricht an das oder die Kraftfahrzeuge zu senden.
Dadurch wird zum Beispiel der technische Vorteil bewirkt, dass dem Kraftfahrzeug effizient entfernt mitgeteilt werden kann, wie lange die Infrastrukturassistenz noch zur Verfügung steht bzw. ob das Kraftfahrzeug noch trotz Fehlerfall eine Infrastrukturassistenz erhält. Entsprechend wird dadurch in vorteilhafter Weise das Kraftfahrzeug oder werden die Kraftfahrzeuge selbst in die Lage versetzt, entsprechende Maßnahmen zu ergreifen, um sich auf ein Ende der Infrastrukturassistenz einzustellen.
In einer Ausführungsform des Verfahrens nach dem zweiten Aspekt ist vorgesehen, dass das Verfahren ein computerimplementiertes Verfahren ist.
Technische Funktionalitäten des Verfahrens nach dem zweiten Aspekt ergeben sich aus entsprechenden technischen Funktionalitäten der Vorrichtung nach dem ersten Aspekt und umgekehrt.
Das heißt also, dass sich Verfahrensmerkmale aus Vorrichtungsmerkmalen und umgekehrt ergeben.
Die Abkürzung „bzw.“ steht für „beziehungsweise“. Der Begriff „beziehungsweise“ umfasst den Begriff „respektive“. Der Begriff „respektive“ umfasst die Formulierung „und/oder“.
In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Kraftfahrzeug ein zumindest teilautomatisiert geführtes Kraftfahrzeug ist.
Die Formulierung „zumindest teilautomatisiertes Führen“ umfasst einen oder mehrere der folgenden Fälle: assistiertes Führen, teilautomatisiertes Führen, hochautomatisiertes Führen, vollautomatisiertes Führen.
Assistiertes Führen bedeutet, dass ein Fahrer des Kraftfahrzeugs dauerhaft entweder die Quer- oder die Längsführung des Kraftfahrzeugs ausführt. Die jeweils andere Fahraufgabe (also ein Steuern der Längs- oder der Querführung des Kraftfahrzeugs) wird automatisch durchgeführt. Das heißt also, dass bei einem assistierten Führen des Kraftfahrzeugs entweder die Quer- oder die Längsführung automatisch gesteuert wird.
Teilautomatisiertes Führen bedeutet, dass in einer spezifischen Situation (zum Beispiel: Fahren auf einer Autobahn, Fahren innerhalb eines Parkplatzes, Überholen eines Objekts, Fahren innerhalb einer Fahrspur, die durch Fahrspurmarkierungen festgelegt ist) und/oder für einen gewissen Zeitraum eine Längs- und eine Querführung des Kraftfahrzeugs automatisch gesteuert werden. Ein Fahrer des Kraftfahrzeugs muss selbst nicht manuell die Längs -und Querführung des Kraftfahrzeugs steuern. Der Fahrer muss aber das automatische Steuern der Längs- und Querführung dauerhaft überwachen, um bei Bedarf manuell eingreifen zu können. Der Fahrer muss jederzeit zur vollständigen Übernahme der Kraftfahrzeugführung bereit sein.
Hochautomatisiertes Führen bedeutet, dass für einen gewissen Zeitraum in einer spezifischen Situation (zum Beispiel: Fahren auf einer Autobahn, Fahren innerhalb eines Parkplatzes, Überholen eines Objekts, Fahren innerhalb einer Fahrspur, die durch Fahrspurmarkierungen festgelegt ist) eine Längs- und eine Querführung des Kraftfahrzeugs automatisch gesteuert werden. Ein Fahrer des Kraftfahrzeugs muss selbst nicht manuell die Längs -und Querführung des Kraftfahrzeugs steuern. Der Fahrer muss das automatische Steuern der Längs- und Querführung nicht dauerhaft überwachen, um bei Bedarf manuell eingreifen zu können. Bei Bedarf wird automatisch eine Übernahmeaufforderung an den Fahrer zur Übernahme des Steuerns der Längs- und Querführung ausgegeben, insbesondere mit einer ausreichenden Zeitreserve ausgegeben. Der Fahrer muss also potenziell in der Lage sein, das Steuern der Längs- und Querführung zu übernehmen. Grenzen des automatischen Steuerns der Quer- und Längsführung werden automatisch erkannt. Bei einem hochautomatisierten Führen ist es nicht möglich, in jeder Ausgangssituation automatisch einen risikominimalen Zustand herbeizuführen.
Vollautomatisiertes Führen bedeutet, dass in einer spezifischen Situation (zum Beispiel: Fahren auf einer Autobahn, Fahren innerhalb eines Parkplatzes, Überholen eines Objekts, Fahren innerhalb einer Fahrspur, die durch Fahrspurmarkierungen festgelegt ist) eine Längs- und eine Querführung des Kraftfahrzeugs automatisch gesteuert werden. Ein Fahrer des Kraftfahrzeugs muss selbst nicht manuell die Längs -und Querführung des Kraftfahrzeugs steuern. Der Fahrer muss das automatische Steuern der Längs- und Querführung nicht überwachen, um bei Bedarf manuell eingreifen zu können. Vor einem Beenden des automatischen Steuerns der Quer- und Längsführung erfolgt automatisch eine Aufforderung an den Fahrer zur Übernahme der Fahraufgabe (Steuern der Quer- und Längsführung des Kraftfahrzeugs), insbesondere mit einer ausreichenden Zeitreserve. Sofern der Fahrer nicht die Fahraufgabe übernimmt, wird automatisch in einen risikominimalen Zustand zurückgeführt. Grenzen des automatischen Steuerns der Quer- und Längsführung werden automatisch erkannt. In allen Situationen ist es möglich, automatisch in einen risikominimalen Systemzustand zurückzuführen.
In einer Ausführungsform des Verfahrens ist vorgesehen, dass das Kraftfahrzeug manuell durch einen Fahrer geführt wird.
Wenn für das Kraftfahrzeug der Singular verwendet ist, soll stets der Plural und umgekehrt mitgelesen werden. Das heißt also, dass das in der Beschreibung beschriebene Konzept auch auf mehrere Kraftfahrzeuge angewendet werden kann. Das heißt also, dass die Assistenz durch die Infrastruktur auch auf mehrere Kraftfahrzeuge angewendet werden kann. Das heißt also, dass auch mehrere Kraftfahrzeuge durch die Infrastruktur unterstützt bzw. dass mehrere Kraftfahrzeuge durch die Infrastruktur assistiert werden.
Die Begriffe „assistieren“ und „unterstützen“ können synonym verwendet werden.
In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Umfeldsignale Umfeldsensorsignale eines oder mehrerer Umfeldsensoren umfassen.
Ein Umfeldsensor im Sinne der Beschreibung ist zum Beispiel einer der folgenden Umfeldsensoren: Radarsensor, Lidarsensor, Ultraschallsensor, Videosensor, Magnetfeldsensor und Infrarotsensor. Der Umfeldsensor ist zum Beispiel ein Umfeldsensor des Kraftfahrzeugs, also ein kraftfahrzeugeigener Umfeldsensor. Der Umfeldsensor ist zum Beispiel ein Umfeldsensor der Infrastruktur, also ein Infrastrukturumfeldsensor. Bei mehreren Umfeldsensoren ist zum Beispiel zumindest ein Umfeldsensor ein kraftfahrzeugeigener Umfeldsensor und/oder ist zum Beispiel zumindest ein Umfeldsensor ein Infrastrukturumfeldsensor.
Infrastrukturumfeldsensoren sind zum Beispiel räumlich verteilt angeordnet.
Infrastrukturumfeldsensoren sind zum Beispiel diversitär und/oder redundant ausgelegt.
Kraftfahrzeugumfeldsensoren, also kraftfahrzeugeigene Umfeldsensoren, sind zum Beispiel diversitär und/oder redundant ausgelegt.
Ein Umfeldsensor ist zum Beispiel ein sicherer Umfeldsensor, ist also gemäß ASIL klassifiziert. Die Abkürzung „ASIL“ steht für „Automotive Safety Integrity Level“. Das bedeutet, dass ein Umfeldsensor nach einer ASIL-Stufe klassifiziert ist.
Ausführungen, welche im Zusammenhang mit einem Umfeldsensor gemacht sind, gelten analog für mehrere Umfeldsensoren und umgekehrt.
In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Kommunikationseinrichtung eingerichtet ist, Datensignale zu empfangen, welche Verkehr beeinflussende Daten repräsentieren. Die Prozessoreinrichtung ist zum Beispiel eingerichtet, basierend auf den Datensignalen die Infrastrukturassistenzdaten zu ermitteln. Solche Daten umfassen zum Beispiel Wetterdaten und/oder Daten aus einer Datenbank, beispielsweise Clouddatenbank. Daten umfassen beispielsweise historische Verkehrsdaten.
In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Vorrichtung ein Umfeld des Kraftfahrzeugs auf Basis von Sensorsignalen von Sensoren, insbesondere Umfeldsensoren, welche sich im Umfeld des Kraftfahrzeugs, also innerhalb einer Infrastruktur, befinden, analysiert, um einer aktuelle Verkehrssituation zu ermitteln.
Die Sensoren sind dabei zum Beispiel Infrastruktur(umfeld)sensoren. Zum Beispiel sind die Sensoren Kraftfahrzeugumfeldsensoren. Zum Beispiel werden für die Analyse des Umfelds optional zusätzlich einen Verkehr im Umfeld beeinflussende Daten verwendet. Solche Daten umfassen zum Beispiel Wetterdaten, vorzugsweise Wetterdaten eines Wettersensors und/oder Wetterdaten aus einer anderen Quelle, zum Beispiel aus einer Datenbank, insbesondere Clouddatenbank.
Dabei umfassen die Daten, also zum Beispiel die das Umfeld beschreibende Umfelddaten zum Beispiel Rohdaten und / oder vorverarbeitete Daten (z.B. Rohdaten zu Objektdaten). Quelle(n) für die Daten sind dabei insbesondere Infrastruktur(umfeld)sensoren und/oder Kraftfahrzeugumfeldsensoren und/oder eine Datenbank, insbesondere Clouddatenbank.
In einer Ausführungsform sind die Sensoren (allgemein Quellen) redundant und / oder diversitär ausgelegt. Zum Beispiel sind sowohl ein Radarsensor als auch ein Lidarsensor als auch ein Videosensor als Sensoren zum Erfassen des Umfelds des Kraftfahrzeugs vorgesehen.
In einer Ausführungsform sind die Sensoren (allgemein Quellen) gemäß einer ASIL-Stufe klassifiziert oder zertifiziert.
Zur Analyse der Verkehrssituation und/oder der Einflüsse auf die Verkehrssituation werden in einer Ausführungsform zusätzlich weitere Daten bei der Analyse verwendet, z.B. Wetterdaten, Umgebungsdaten (, welche z.B. eine Szene, welche von Lampen beleuchtet ist, repräsentieren).
In einer Ausführungsform ist eine Steuerung von Infrastrukturkomponenten in der Infrastruktur zur Optimierung der Analyse mittels der Vorrichtung vorgesehen. Zum Beispiel wird eine Leuchteinrichtung derart gesteuert, dass diese eine Szene in der Infrastruktur beleuchtet oder gezielt ausleuchtet.
Die ermittelten Daten und/oder Ergebnisse - also die Umgebungssituation, d.h. die aktuelle Verkehrssituation, wird ausgewählten oder allen Kraftfahrzeugen gemäß einer Ausführungsform mittels der Vorrichtung gesendet. Die Kraftfahrzeug verwenden diese Daten dabei zum Beispiel für Ihre Fahrfunktion.
Die Kommunikation zwischen Vorrichtung und Kraftfahrzeug ist dabei zum Beispiel sicher.
„Sicher“ bedeutet im Sinne der Beschreibung insbesondere „safe“ und „secure“. Diese beiden englischen Begriffe werden zwar ins Deutsche üblicherweise mit „sicher“ übersetzt. Dennoch haben diese im Englischen eine teilweise unterschiedliche Bedeutung.
Der Begriff „safe“ ist insbesondere auf das Thema Unfall und Unfallvermeidung gerichtet. Ein Fernsteuern, was „safe“ ist, bewirkt insbesondere, dass eine Wahrscheinlichkeit für einen Unfall bzw. eine Kollision kleiner oder kleiner-gleich einem vorbestimmten Wahrscheinlichkeitsschwellwert ist.
Der Begriff „secure“ ist insbesondere auf das Thema Computerschutz bzw. Hackerschutz gerichtet, also insbesondere wie sicher ist in eine (Computer)-Infrastruktur und/oder eine Kommunikationsinfrastruktur, insbesondere eine Kommunikationsverbindung zwischen Kraftfahrzeug und einer Fernsteuerungseinrichtung zum Fernsteuern eines Kraftfahrzeugs, vor unbefugten Zugriffen bzw. vor Datenmanipulationen durch Dritte („Hacker“) gesichert.
In einer Ausführungsform werden dabei sowohl vom Kraftfahrzeug als auch von der Vorrichtung überprüft, ob die Daten korrekt, in der richtigen Zeit (also noch verwendbar), vom richtigen Absender, usw. sind.
In einer Ausführungsform ist die Kommunikationseinrichtung eingerichtet, über redundante Kommunikationsverbindungen, zum Beispiel Mobilfunk und WLAN, zu senden und/oder zu empfangen.
In einer Ausführungsform wird neben der aktuellen Umgebungssituation die zukünftige vermutliche Verkehrssituation durch Prädiktionen ermittelt und gesendet. Das Prädizieren wird zum Beispiel basierend auf Infrastrukturdaten und zum Beispiel zusätzlich basierend auf Kraftfahrzeugdaten durchgeführt.
Kraftfahrzeugdaten umfassen zum Beispiel eine aktuelle und/oder eine zukünftige Trajektorie des Kraftfahrzeugs.
Weiterhin werden zum Beispiel auch Daten von anderen Quellen, die die Prädiktionen beeinflussen können, wie z.B. Wetter, - hinzufügt / verwendet.
Diese Prädiktionen (die zukünftige Verkehrssituation) werden in einer Ausführungsform an das oder an die Kraftfahrzeuge mittels der Kommunikationseinrichtung gesendet. Dadurch können diese die Prädiktion verwenden, um zum Beispiel eine Fahrfunktion zu planen und umzusetzen.
In einer Ausführungsform wird auch eine Kritikalität der aktuellen und/oder zukünftigen Verkehrssituation mittels der Prozessoreinrichtung ermittelt. Die Kritikalität gibt zum Beispiel eine potentielle Unfallposition an und/oder welches Kraftfahrzeug wann einen Unfall haben wird. Basierend auf der Kritikalität ermittelt die Prozessoreinrichtung zum Beispiel, ob es Unfallvermeidungsmaßnahmen geben könnte, und wenn ja, werden diese mittels der Prozessoreinrichtung entsprechend initiiert. Das bedeutet, dass die Prozessoreinrichtung entsprechende Infrastrukturassistenzdaten ermittelt, um eine Unfallvermeidungsmaßnahme zu initiieren. Zum Beispiel umfassen in einem solchen Fall die Infrastrukturassistenzdaten Fernsteuerbefehle zum Fernsteuern einer jeweiligen Quer- und/oder Längsführung des oder der Kraftfahrzeuge derart, dass bei einem entsprechenden Fernsteuern der Unfall vermieden werden kann oder eine Unfallschwere verringert werden kann.
In einer Ausführungsform werden neben den aktuellen Daten und Prädiktionen für einzelne / alle Kraftfahrzeuge Trajektorien mittels der Prozessoreinrichtung berechnet und mittels der Kommunikationseinrichtung versendet.
In einer Ausführungsform wird mittels der Prozessoreinrichtung für den Normalfall eine normale Fahrtrajektorie (Ziel Komfort / normale Fahrt) berechnet. In einer Ausführungsform wird mittels der Prozessoreinrichtung eine Nottrajektorie berechnet. Also wenn z.B. das Kraftfahrzeug einen Fehler in den eigenen Sensoren bemerkt und die zumindest teilautomatisierte Fahrt beenden muss, und/oder wenn zum Beispiel die Prozessoreinrichtung eine gefährliche Situation basierend auf den Analysen erkennt.
In einer weiteren Ausführungsform wird mittels der Fernsteuerbefehle direkt in einen Betrieb des Kraftfahrzeugs eingegriffen. Solch ein Eingriff umfasst zum Beispiel folgende Aktionen: Lenkaktion und/oder Bremsaktion und/oder Antriebsaktion.
In einer Ausführungsform fährt die Vorrichtung das Kraftfahrzeug unter Verwendung der Fernsteuerbefehle.
In einer Ausführungsform steuert die Vorrichtung eine oder mehrere Infrastrukturkomponenten, zum Beispiel Sensor(en), Lichtsignalanlage(n), Schranke(n) usw. Dies zum Beispiel basierend auf der ermittelten und/oder zukünftigen Verkehrssituation.
In einer Ausführungsform überprüft die Vorrichtung die Infrastrukturkomponenten auf fehlerfreie Funktion.
In einer Ausführungsform konfiguriert und/oder aktualisiert die RSU eine oder mehrere Infrastrukturkomponenten.
In einer Ausführungsform ist die RSU vor Ort, zum Beispiel vor dem Tunnel, angeordnet.
In einer Ausführungsform ist die RSU in der Nähe zum Beispiel in 500 m Entfernung in einer Basisstation angeordnet.
In einer Ausführungsform ist die RSU weit(er) weg angeordnet, zum Beispiel mehrere (hundert) Kilometer in einer Operationszentralle oder Serverstation.
In einer Ausführungsform ist die RSU aufgeteilt, zum Beispiel befindet sich die Kommunikationseinrichtung in der Nähe und befindet sich die Prozessoreinrichtung in eine Operationszentrale oder in einer Serverstation.
In einer Ausführungsform ist die Vorrichtung oder sind Teile (Hardware und / oder Software, insbesondere Algorithmen, usw.) diversitär und / oder redundant ausgelegt.
Dadurch wird zum Beispiel der technische Vorteil bewirkt, dass die Analysen / Ergebnisse mit sehr hoher Wahrscheinlichkeit korrekt sind und/oder dass bei einem Fehler / Ausfall der Vorrichtung, die Infrastrukturdaten mindestens für eine kurze Zeit noch berechnet und den Kraftfahrzeugen zur Verfügung gestellt werden können.
Nach einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass ein oder mehrere Verfahrensschritte dokumentiert, insbesondere in einer Blockchain dokumentiert, werden.
Dadurch wird zum Beispiel der technische Vorteil bewirkt, dass auch nach Durch- oder Ausführung des Verfahrens dieses nachträglich analysiert werden kann aufgrund der Dokumentation. Das Dokumentieren in einer Blockchain weist insbesondere den technischen Vorteil auf, dass die Dokumentation manipulations- und fälschungssicher ist.
Eine Blockchain (auch Block Chain, englisch für Blockkette) ist insbesondere eine kontinuierlich erweiterbare Liste von Datensätzen, „Blöcke“ genannt, die mittels eines oder mehrerer kryptographischer Verfahren miteinander verkettet sind. Jeder Block enthält dabei insbesondere einen kryptographisch sicheren Hash (Streuwert) des vorhergehenden Blocks, insbesondere einen Zeitstempel und insbesondere Transaktionsdaten.
Wenn der Begriff „Vorrichtung“ verwendet ist, soll stets der Begriff „RSU“ mitgelesen werden und umgekehrt.
Der Fehlerfall umfasst zum Beispiel eine fehlerhafte Funktion und/oder eine funktionale Einschränkung bei oder einen Ausfall zumindest einer Komponente, beispielsweise der Kommunikationseinrichtung, zum Beispiel der ersten Kommunikationsschnittstelle (siehe weiter unten) und/oder der Prozessoreinrichtung, zum Beispiel des ersten Prozessors (siehe weiter unten), und/oder der Energieeinheit, der Vorrichtung.
Die Abkürzung „zumindest ein(e)“ bedeutet „ein(e) oder mehrere“.
In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Prozessoreinrichtung einen ersten Prozessor und einen zweiten Prozessor aufweist. Der erste Prozessor ist zum Beispiel eingerichtet, die Infrastrukturassistenzdaten basierend auf den Umfeldsignalen zu ermitteln. Der zweite Prozessor dient zum Beispiel als Backupprozessor. Das heißt zum Beispiel, dass der zweite Prozessor eingerichtet ist, im Fehlerfall die Infrastrukturassistenzdaten basierend auf den Umfeldsignalen zu ermitteln. Zum Beispiel ist der zweite Prozessor eingerichtet, den ersten Prozessor zu überwachen, um einen Ausfall und/oder eine funktionale Einschränkung und/oder eine fehlerhafte Funktion des ersten Prozessors zu detektieren. Das Überwachen wird zum Beispiel regelmäßig, beispielsweise periodisch, durchgeführt.
Der zweite Prozessor ist nach einer Ausführungsform eingerichtet, in einem Fehlerfall das Weiterarbeiten für eine vorbestimmte Zeit fortzusetzen und nach Ablauf der vorbestimmten Zeit das Weiterarbeiten zu beenden. Es gilt zum Beispiel: $8 s \leq v o r b e s t i m m t e Z e i t \leq 10 s .$
Das Weiterarbeiten im Fehlerfall umfasst zum Beispiel, dass nur noch eine eingeschränkte Infrastrukturassistenz bereitgestellt wird. Zum Beispiel wird keine Komforttrajektorie mehr ermittelt, sondern hinsichtlich einer Trajektorie nur noch eine Nottrajektorie. Der Hintergrund liegt insbesondere darin, dass in diesem Fall der erste Prozessor bereits ausgefallen ist, sodass es keinen Backupprozessor für den zweiten Prozessor gibt, sollte dieser ausfallen oder eine funktionale Einschränkung aufweisen.
Analog gilt dies zum Beispiel für die Kommunikationseinrichtung, welche zum Beispiel eine erste Kommunikationsschnittstelle und eine zweite Kommunikationsschnittstelle umfasst. Die erste Kommunikationsschnittstelle ist zum Beispiel eingerichtet, die Umfeldsignale zu empfangen und die Infrastrukturassistenzdatensignale zu senden. Die zweite Kommunikationsschnittstelle dient zum Beispiel als Backupkommunikationsschnittstelle. Das heißt zum Beispiel, dass die zweite Kommunikationsschnittstelle eingerichtet ist, im Fehlerfall die Umfeldsignale zu empfangen und die Infrastrukturassistenzdatensignale zu senden.
Die zweite Kommunikationsschnittstelle ist nach einer Ausführungsform eingerichtet, in einem Fehlerfall das Weiterarbeiten für eine vorbestimmte Zeit fortzusetzen und nach Ablauf der vorbestimmten Zeit das Weiterarbeiten zu beenden. Es gilt zum Beispiel: $8 s \leq v o r b e s t i m m t e Z e i t \leq 10 s .$
Das Senden mittels der Kommunikationseinrichtung umfasst zum Beispiel ein Senden an das Kraftfahrzeug, insbesondere ein Senden über ein Kommunikationsnetzwerk, zum Beispiel ein drahtloses Kommunikationsnetzwerk, zum Beispiel über WLAN und/oder Mobilfunk, an das Kraftfahrzeug.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:

1 eine Vorrichtung zum infrastrukturgestützen Assistieren eines Kraftfahrzeugs,
2 ein Verfahren zum infrastrukturgestützen Assistieren eines Kraftfahrzeugs,
3 ein maschinenlesbares Speichermedium und
4 ein Kraftfahrzeug, welches innerhalb einer Infrastruktur fährt.

1 zeigt eine Vorrichtung 101 zum infrastrukturgestützen Assistieren eines Kraftfahrzeugs.
Die Vorrichtung 101 umfasst:

eine Kommunikationseinrichtung 103, welche eingerichtet ist, Umfeldsignale zu empfangen, welche ein Umfeld des Kraftfahrzeugs repräsentieren,
eine Prozessoreinrichtung 105, welche eingerichtet ist, basierend auf den Umfeldsignalen Infrastrukturassistenzdaten zum infrastrukturgestützen Assistieren des Kraftfahrzeugs zu ermitteln,
wobei die Kommunikationseinrichtung 103 eingerichtet ist, Infrastrukturassistenzdatensignale zu senden, welche die ermittelten Infrastrukturassistenzdaten repräsentieren,
wobei die Kommunikationseinrichtung 103 und die Prozessoreinrichtung 105 jeweils eingerichtet sind, in einem Fehlerfall weiterzuarbeiten derart, dass die Kommunikationseinrichtung 103 weiter Umfeldsignale empfängt, die Prozessoreinrichtung 105 weiter basierend auf den Umfeldsignalen Infrastrukturassistenzdaten zum Assistieren des Kraftfahrzeugs ermittelt und die Kommunikationseinrichtung 103 weiter die Infrastrukturassistenzdatensignale sendet.

Zusätzlich ist nach einer Ausführungsform vorgesehen, dass die Kommunikationseinrichtung 103 Kraftfahrzeugdatensignale empfängt, welche Kraftfahrzeugdaten repräsentieren. Die Prozessoreinrichtung 105 ermittelt die Infrastrukturassistenzdaten basierend auf den Kraftfahrzeugdaten.
Kraftfahrzeugdaten umfassen oder beschreiben zum Beispiel eine aktuelle und/oder eine zukünftige Trajektorie des Kraftfahrzeugs und/oder eine momentane Position des Kraftfahrzeugs und/oder eine momentane Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs.
In einer nicht gezeigten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Vorrichtung 101 zusätzlich eine Energieeinheit umfasst, welche eingerichtet ist, Elemente der Vorrichtung, insbesondere die Kommunikationseinrichtung und/oder die Prozessoreinrichtung, mit elektrischer Energie zu versorgen. Die Energieeinheit umfasst zum Beispiel einen elektrischen Energiespeicher. Die Energieeinheit ist zum Beispiel eingerichtet, im Fehlerfall weiterzuarbeiten.
In einer nicht gezeigten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Vorrichtung 101 zusätzlich weitere Komponenten aufweist, wie zum Beispiel: Klimaeinheit.
2 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum infrastrukturgestützen Assistieren eines Kraftfahrzeugs unter Verwendung der Vorrichtung 101 der 1.
Das Verfahren umfasst die folgenden Schritte:

Empfangen 201 von Umfeldsignalen, welche ein Umfeld des Kraftfahrzeugs repräsentieren, mittels der Kommunikationseinrichtung 103,
Ermitteln 203 basierend auf den Umfeldsignalen von Infrastrukturassistenzdaten zum infrastrukturgestützen Assistieren des Kraftfahrzeugs mittels der Prozessoreinrichtung 105,
Senden 205 von Infrastrukturassistenzdatensignalen, welche die ermittelten Infrastrukturassistenzdaten repräsentieren, mittels der Kommunikationseinrichtung 103,
wobei die Kommunikationseinrichtung 103 und die Prozessoreinrichtung 105 jeweils in einem Fehlerfall weiterarbeiten 207 derart, dass die Kommunikationseinrichtung weiter Umfeldsignale empfängt 201, die Prozessoreinrichtung weiter basierend auf den Umfeldsignalen Infrastrukturassistenzdaten zum infrastrukturgestützen Assistieren des Kraftfahrzeugs ermittelt 203 und die Kommunikationseinrichtung weiter die Infrastrukturassistenzdatensignale sendet 205.

Das Weiterarbeiten im Fehlerfall ist symbolisch in 2 durch einen Pfeil mit dem Bezugszeichen 207 gekennzeichnet.
Zum Beispiel wird das Weiterarbeiten 207 nach Ablauf einer vorbestimmten Zeit beendet. Zum Beispiel wird das Weiterarbeiten 207 solange fortgesetzt und erst dann beendet, wenn alle Kraftfahrzeuge, welche eine Infrastrukturassistenz durch die Infrastrukturassistenzdaten erhalten, diese Infrastrukturassistenz nicht mehr benötigen, um eine aktuelle und/oder zukünftige Verkehrssituation selbst zu bewältigen.
3 zeigt ein maschinenlesbares Speichermedium 301.
Auf dem maschinenlesbaren Speichermedium 301 ist ein Computerprogramm 303 gespeichert, welches Befehle umfasst, die bei Ausführung des Computerprogramms 303 durch einen Computer diesen veranlassen, ein Verfahren gemäß dem zweiten Aspekt auszuführen.
4 zeigt ein Kraftfahrzeug 401, welches innerhalb einer Infrastruktur 403 fährt.
Die Infrastruktur 403 umfasst eine Straße 405, auf welcher das Kraftfahrzeug 401 fährt.
Die Infrastruktur 403 umfasst weiter einen Videosensor 407, einen Radarsensor 409 und einen Lidarsensor 411, wobei diese drei Infrastrukturumfeldsensoren räumlich verteilt innerhalb der Infrastruktur 403 angeordnet sind und ein Umfeld des Kraftfahrzeugs 401 erfassen. Der jeweiligen Erfassung entsprechende Umfeldsignale, welche das jeweils erfasste Umfeld repräsentieren, werden einer RSU 413 bereitgestellt. Die RSU 413 ist gemäß einer Ausführungsform der Vorrichtung nach dem ersten Aspekt ausgebildet, sodass von weiteren Erläuterungen abgesehen wird. Auch sind der Übersicht halber die Kommunikationseinrichtung und die Prozessoreinrichtung nicht gezeigt.
Die RSU 413 empfängt die Umfeldsignale, ermittelt basierend auf den Umfeldsignalen Infrastrukturassistenzdaten und sendet die Infrastrukturassistenzdaten repräsentierende Infrastrukturassistenzdatensignale an das Kraftfahrzeug 401.
Die RSU 413 kann zum Beispiel eine Lichtsignalanlage 415 steuern. Zum Beispiel umfassen die Infrastrukturassistenzdaten Steuerbefehle zum Steuern der Lichtsignalanlage 415 derart, dass diese ein rotes Signal anzeigt, um dem Kraftfahrzeug 401 zu signalisieren, dass es halten soll. Dies ist zum Beispiel dann von Vorteil, wenn die RSU 413 basierend auf einer Analyse des Umfelds festgestellt hat, dass es eine kritische Situation in Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs gibt.
Weiter ist optional eine Clouddatenbank 417 vorgesehen, welche der RSU 413 zum Beispiel historische Verkehrsdaten zur Verfügung stellen kann, basierend auf welchen die RSU 413 die Infrastrukturassistenzdaten ermittelt.
Das Kraftfahrzeug 401 umfasst einen dachseitigen Videosensor 419, welche ein Umfeld des Kraftfahrzeugs 401 erfasst und der Erfassung entsprechende Umfeldsignale ausgibt. Diese Umfeldsignale werden zum Beispiel mittels des Kraftfahrzeugs 401 an die RSU 413 gesendet, sodass diese basierend auf diesen zusätzlichen Umfeldsignalen die Infrastrukturassistenzdaten ermittelt.
Weiter sind in 4 vier Doppelpfeile eingezeichnet: Ein erster Doppelpfeil 421, ein zweiter Doppelpfeil 423, ein dritter Doppelpfeil 425 und ein vierter Doppelpfeil 426 eingezeichnet. Diese symbolisieren eine jeweilige Kommunikationsverbindung zwischen einzelnen in 4 dargestellten Elementen.
So symbolisiert der erste Doppelpfeil 421 eine Kommunikationsverbindung zwischen dem Kraftfahrzeug 401 und der Clouddatenbank 417. Das Kraftfahrzeug 401 kann zum Beispiel die Umfeldsignale der Videokamera 419 in die Clouddatenbank 417 hochladen, wo diese weiterverarbeitet werden und zum Beispiel mit Umfeldsignalen von weiteren Umfeldsensoren weiterer Kraftfahrzeuge fusioniert werden, um ein fusioniertes Umfeldmodell zu ermitteln, welches an die RSU 413 gesendet wird.
Der zweite Doppelpfeil 423 symbolisiert eine Kommunikationsverbindung zwischen dem Kraftfahrzeug 401 und der Lichtsignalanlage 415. So kann zum Beispiel die Lichtsignalanlage 415 eine Restgrünzeit an das Kraftfahrzeug 401 senden, sodass basierend darauf das Kraftfahrzeug zumindest teilautomatisiert geführt wird, indem zum Beispiel eine Geschwindigkeit der Restgrünzeit angepasst wird.
Der dritte Doppelpfeil 425 symbolisiert eine Kommunikationsverbindung zwischen der RSU 413 und der Clouddatenbank 417.
Der vierte Doppelpfeil 426 symbolisiert eine Kommunikationsverbindung zwischen dem Kraftfahrzeug 401 und der RSU 413.
Weiter sind in 4 Schlosssymbole mit dem Bezugszeichen 427 eingezeichnet, um klarzustellen, dass die einzelnen Kommunikationsverbindungen respektive die übermittelten Informationen bzw. Daten zum Beispiel optionalerweise verschlüsselt sind. Das heißt also, dass zwischen den einzelnen Kommunikationsteilnehmern bzw. -partnern optionalerweise eine verschlüsselte Kommunikationsverbindung aufgebaut ist. Das heißt also, dass die einzelnen Informationen bzw. Daten optionalerweise verschlüsselt gespeichert werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2020037400 A [0002]
DE 102017220420 B3 [0003]
DE 102019206847 A1 [0004]

Claims

Vorrichtung (101), insbesondere RSU (413), zum infrastrukturgestützten Assistieren eines Kraftfahrzeugs, umfassend: eine Kommunikationseinrichtung (103), welche eingerichtet ist, Umfeldsignale zu empfangen, welche ein Umfeld des Kraftfahrzeugs repräsentieren, eine Prozessoreinrichtung (105), welche eingerichtet ist, basierend auf den Umfeldsignalen Infrastrukturassistenzdaten zum infrastrukturgestützten Assistieren des Kraftfahrzeugs zu ermitteln, wobei die Kommunikationseinrichtung (103) eingerichtet ist, Infrastrukturassistenzdatensignale zu senden, welche die ermittelten Infrastrukturassistenzdaten repräsentieren, wobei die Kommunikationseinrichtung (103) und die Prozessoreinrichtung (105) jeweils eingerichtet sind, in einem Fehlerfall weiterzuarbeiten derart, dass die Kommunikationseinrichtung (103) weiter Umfeldsignale empfängt, die Prozessoreinrichtung (105) weiter basierend auf den Umfeldsignalen Infrastrukturassistenzdaten zum Assistieren des Kraftfahrzeugs ermittelt und die Kommunikationseinrichtung (103) weiter die Infrastrukturassistenzdatensignale sendet.
Vorrichtung (101) nach Anspruch 1, wobei die Kommunikationseinrichtung (103) und/oder die Prozessoreinrichtung (105) redundant und/oder diversitär ausgelegt sind.
Vorrichtung (101) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Kommunikationseinrichtung (103) und die Prozessoreinrichtung (105) jeweils eingerichtet sind, in einem Fehlerfall das Weiterarbeiten nach Ablauf einer vorbestimmten Zeit zu beenden.
Vorrichtung (101) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Kommunikationseinrichtung und die Prozessoreinrichtung (105) jeweils eingerichtet sind, in einem Fehlerfall das Weiterarbeiten solange fortzusetzen, bis das Kraftfahrzeug eine Verkehrssituation ohne Infrastrukturassistenzdaten bewältigen kann.
Vorrichtung (101) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Infrastrukturassistenzdaten einen Steuerbefehl zum Steuern einer Infrastrukturkomponente umfasst, welche sich im Umfeld des Kraftfahrzeugs befindet, wobei die Kommunikationseinrichtung (103) eingerichtet ist, den Steuerbefehl an die Infrastrukturkomponente zu senden.
Vorrichtung (101) nach Anspruch 5, wobei die Infrastrukturkomponente eine Leuchteinrichtung ist, wobei der Steuerbefehl derart ermittelt ist, dass bei einem Steuern der Infrastrukturkomponente basierend auf dem Steuerbefehl die Leuchteinrichtung dem Kraftfahrzeug und/oder einem Infrastrukturumfeldsensor, welcher sich im Umfeld des Kraftfahrzeugs befindet, leuchtet.
Vorrichtung (101) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Infrastrukturassistenzdaten Fernsteuerbefehle zum Fernsteuern einer Quer- und/oder Längsführung des Kraftfahrzeugs umfassen, wobei die Kommunikationseinrichtung (103) eingerichtet ist, die Fernsteuerbefehle an das Kraftfahrzeug zu senden.
Vorrichtung (101) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Prozessoreinrichtung (105) eingerichtet ist, basierend auf den Umfeldsignalen eine Prädiktion einer das Kraftfahrzeug umfassenden Verkehrssituation durchzuführen, um eine zukünftige Verkehrssituation zu ermitteln, wobei die Prozessoreinrichtung (105) eingerichtet ist, die Infrastrukturassistenzdaten basierend auf der zukünftigen Verkehrssituation zu ermitteln.
Vorrichtung (101) nach Anspruch 8, wobei die Infrastrukturassistenzdaten Verkehrssituationsdaten umfassen, welche die ermittelte zukünftige Verkehrssituation repräsentieren.
Vorrichtung (101) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Infrastrukturassistenzdaten erste Trajektoriendaten, welche eine vom Kraftfahrzeug im Normalfall abzufahrende Komforttrajektorie repräsentieren, und zweite Trajektoriendaten umfassen, welche eine vom Kraftfahrzeug im Notfall abzufahrende Nottrajektorie repräsentieren.
Vorrichtung (101) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Prozessoreinrichtung (105) eingerichtet ist, einen Konfigurationsparameter und/oder ein Aktualisierungsprogramm für eine Infrastrukturkomponente zu ermitteln, beispielsweise aus einem Speicher auszulesen, wobei die Kommunikationseinrichtung (103) eingerichtet ist, den Konfigurationsparameter und/oder das Aktualisierungsprogramm an die Infrastrukturkomponente zu senden.
Vorrichtung (101) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Prozessoreinrichtung (105) eingerichtet ist, im Fehlerfall eine Kommunikationsnachricht zu ermitteln, welche angibt, wie lange eine Infrastrukturassistenz durch die Infrastrukturassistenzdaten noch zur Verfügung steht und/oder welches oder welche Kraftfahrzeuge noch eine Infrastrukturassistenz durch die Infrastrukturassistenzdaten erhalten, wobei die Kommunikationseinrichtung (103) eingerichtet ist, die Kommunikationsnachricht an das oder die Kraftfahrzeuge zu senden.
Verfahren zum infrastrukturgestützen Assistieren eines Kraftfahrzeugs unter Verwendung der Vorrichtung (101) nach einem der vorherigen Ansprüche, umfassend die folgenden Schritte: Empfangen (201) von Umfeldsignalen, welche ein Umfeld des Kraftfahrzeugs repräsentieren, mittels der Kommunikationseinrichtung (103), Ermitteln (203) basierend auf den Umfeldsignalen von Infrastrukturassistenzdaten zum infrastrukturgestützen Assistieren des Kraftfahrzeugs mittels der Prozessoreinrichtung (105), Senden (205) von Infrastrukturassistenzdatensignalen, welche die ermittelten Infrastrukturassistenzdaten repräsentieren, mittels der Kommunikationseinrichtung (103), wobei die Kommunikationseinrichtung (103) und die Prozessoreinrichtung (105) jeweils in einem Fehlerfall weiterarbeiten (207) derart, dass die Kommunikationseinrichtung (103) weiter Umfeldsignale empfängt (201), die Prozessoreinrichtung (105) weiter basierend auf den Umfeldsignalen Infrastrukturassistenzdaten zum infrastrukturgestützten Assistieren des Kraftfahrzeugs ermittelt (203) und die Kommunikationseinrichtung (103) weiter die Infrastrukturassistenzdatensignale sendet (205).
Computerprogramm (303), umfassend Befehle, die bei Ausführung des Computerprogramms (303) durch einen Computer, beispielsweise durch die Vorrichtung (101) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, diesen veranlassen, ein Verfahren gemäß Anspruch 13 auszuführen.
Maschinenlesbares Speichermedium (301), auf dem das Computerprogramm (303) nach Anspruch 14 gespeichert ist.