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Die Erfindung betrifft ein computerimplementiertes Verfahren und eine Verarbeitungseinrichtung zum Steuern einer Fahrzeugfunktion. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein System für ein Fahrzeug mit einer solchen Verarbeitungseinrichtung, ein Computerprogramm zum Ausführen eines solchen Verfahrens, wenn das Computerprogramm auf einer Verarbeitungseinrichtung abläuft, sowie ein computerlesbares Speichermedium mit einem solchen Computerprogramm.
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Die Fahrzeugfunktion kann insbesondere eine Fahrassistenzfunktion, wie z.B. eine automatisierte Fahrfunktion, umfassen. Dementsprechend kann die Erfindung z.B. im Rahmen eines Fahrassistenzsystems (FAS) eingesetzt werden, bei welchem die Längs- und/oder Querführung des Fahrzeugs in der Weise geregelt wird, dass eine durch das FAS vorgegebene Fahraufgabe erfüllt wird. Dabei kann das FAS ein wenigstens teilweise automatisiertes Fahren, ggf. bis hin zum vollautomatisierten Fahren, ermöglichen.
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Unter dem Begriff „automatisiertes Fahren“ wird im Rahmen des Dokuments ein Fahren mit automatisierter Längs- und/oder Querführung verstanden. Beim automatisierten Fahren kann es sich beispielsweise um ein zeitlich längeres Fahren auf der Autobahn oder um ein zeitlich begrenztes Fahren im Rahmen des Einparkens handeln. Der Begriff „automatisiertes Fahren“ umfasst automatisiertes Fahren mit einem beliebigen Automatisierungsgrad. Beispielhafte Automatisierungsgrade sind assistiertes, teilautomatisiertes, hochautomatisiertes, vollautomatisiertes und autonomes Fahren (mit jeweils zunehmendem Automatisierungsgrad). Die vorstehend genannten fünf Automatisierungsgrade entsprechen den SAE-Leveln 1 bis 5 der Norm SAE J3016 (SAE - Society of Automotive Engineering). Beim assistierten Fahren (SAE-Level 1) führt das System die Längs- oder Querführung in bestimmten Fahrsituationen durch. Beim teilautomatisierten Fahren (SAE-Level 2) übernimmt das System die Längs- und Querführung in bestimmten Fahrsituationen, wobei der Fahrer das System wie beim assistierten Fahren dauerhaft überwachen muss. Beim hochautomatisierten Fahren (SAE-Level 3) übernimmt das System die Längs- und Querführung in bestimmten Fahrsituationen, ohne dass der Fahrer das System dauerhaft überwachen muss; der Fahrer muss aber innerhalb einer gewissen Zeit in der Lage sein, die Fahrzeugführung auf Anforderung durch das System zu übernehmen. Beim vollautomatisierten Fahren (SAE-Level 4) übernimmt das System die Fahrzeugführung in bestimmten Fahrsituationen, selbst wenn der Fahrer auf eine Anforderung zum Eingreifen nicht reagiert, so dass der Fahrer als Rückfallebene entfällt. Beim autonomen Fahren (SAE-Level 5) können vom System alle Aspekte der dynamischen Fahraufgabe unter jeder Fahrbahn- und Umgebungsbedingung durchgeführt werden, welche auch von einem menschlichen Fahrer beherrscht werden. Der SAE-Level 5 entspricht somit einem fahrerlosen Fahren, bei dem das System während der ganzen Fahrt alle Situationen wie ein menschlicher Fahrer automatisch bewältigen kann; ein Fahrer ist generell nicht mehr erforderlich.
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FAS greifen häufig auf eine Fahrzeug-Odometrie zurück, um automatisierte Fahrfunktionen in Abhängigkeit von erfassten odometrischen Größen zu steuern. Allgemein bildet die Odometrie ab, wie sich das Fahrzeug innerhalb eines gewissen Zeitintervalls bewegt hat. Üblicherweise stellt die Odometrie Schätzungen von Positionsänderungen in Längs- und Querrichtung sowie Orientierungsänderungen, insbesondere in Form einer innerhalb des Zeitintervalls erfolgten Gierwinkeländerung, bereit.
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Derartige Odometriesignale werden in nahezu allen für die Fahrzeugregelung wesentlichen funktionalen Bestandteilen genutzt. Ein Beispiel hierfür ist das Objekttracking, bei welchem auf der Grundlage von Odometriedaten die Eigenbewegung des Fahrzeugs herausgerechnet wird, um absolute Positionen und Geschwindigkeiten von Objekten schätzen zu können. Ein weiteres Anwendungsbeispiel ist die Trajektorienplanung, bei der es die Odometrie ermöglicht, trotz Updates aus der Lokalisierung sprungfrei planen zu können.
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Fehler bzw. große Ungenauigkeiten in einer Odometrie-Schätzung können sich daher auf viele Bestandteile eines FAS auswirken und haben somit einen großen Einfluss auf dessen Gesamtperformance.
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Besonders sensibel auf Fehler der Odometrie reagiert beispielsweise ein Verfahren zur Schätzung von Hindernissen, das in der Literatur als Gridfusion bezeichnet wird. Bei diesem Verfahren sind sogenannte Assoziationsschwellen, die über die Assoziation von Sensordaten mit einzelnen Zellen eines Gitters entscheiden, besonders klein (sie entsprechen in der Regel der Größe der Zellen). Wenn ein Odometrie-Drift zu groß ist, kann es somit passieren, dass obwohl die Sensoren ein Hindernis erfassen, nicht genügend Messungen in der gleichen Zelle aufakkumuliert werden können, um für diese Zelle den vorgegebenen Schwellenwert zu überschreiten. Die Messungen werden dann unter Umständen fälschlicherweise wie Rauschen behandelt.
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Die Gridfusion ist insbesondere auf Gierratenfehler sensibel. Üblicherweise wird die Gierrate mittels Gierratensensoren geschätzt, aus deren Messdaten die Änderung des Gierwinkels, der auch als Heading-Winkel bezeichnet werden kann, innerhalb eines Zeitintervalls bestimmt wird. Ein Gierraten- bzw. Gierwinkelfehler kann sich insbesondere auf die Schätzung von Hindernissen in großer Entfernung stark auswirken. Um ein Hindernis rechtzeitig sicher erkennen und darauf reagieren zu können, benötigen FAS allerdings eine zuverlässige Schätzung von Hindernissen auch auf größere Entfernung.
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Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Konzept zur Erkennung und Berücksichtigung von Gierratenfehlern im Rahmen der Steuerung einer Fahrzeugfunktion anzugeben.
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Die Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
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Es wird darauf hingewiesen, dass zusätzliche Merkmale eines von einem unabhängigen Patentanspruch abhängigen Patentanspruchs ohne die Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs oder nur in Kombination mit einer Teilmenge der Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs eine eigene und von der Kombination sämtlicher Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs unabhängige Erfindung bilden können, die zum Gegenstand eines unabhängigen Patentanspruchs, einer Teilungsanmeldung oder einer Nachanmeldung gemacht werden kann. Dies gilt in gleicher Weise für in der Beschreibung erläuterte technische Lehren, die eine von den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche unabhängige Erfindung bilden können.
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Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft ein computerimplementiertes Verfahren zum Steuern einer Fahrzeugfunktion.
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Dabei kann die Fahrzeugfunktion eine Fahrassistenzfunktion, d.h. eine Funktion eines Fahrassistenzsystem (FAS) eines Fahrzeugs, umfassen oder sein. Bei dem Fahrzeug kann es sich insbesondere um ein Kraftfahrzeug handeln. Unter dem Begriff Kraftfahrzeug soll dabei insbesondere ein Landfahrzeug, das durch Maschinenkraft bewegt wird, ohne an Bahngleise gebunden zu sein, verstanden werden. Ein Kraftfahrzeug in diesem Sinne kann z.B. als Kraftwagen, Kraftrad oder Zugmaschine ausgebildet sein.
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Eine solche Fahrassistenzfunktion kann insbesondere im Rahmen eines wenigstens teilweise automatisierten Fahrens des Fahrzeugs ausgeführt werden. Beispielsweise kann es sich um eine ACC-Funktion (d.h. eine kombinierte Geschwindigkeits- und Abstandsregelung), einen Lenk- und Spurführungsassistenten (LSA), einen Ausweichassistenten (AWA), eine Spurwechselassistenzfunktion (SWA), eine Parkassistenzfunktion oder dergleichen handeln.
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Ein Schritt des Verfahrens ist das Empfangen von Gierratenwerten, die einen zeitlichen Verlauf einer sensorisch erfassten Gierrate des Fahrzeugs über ein Zeitintervall wiedergeben. Dabei können die Gierratenwerte z.B. von einer Odometrievorrichtung, insbesondere von einem Gierratensensor, des Fahrzeugs bereitgestellt werden.
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Ein weiterer Schritt des Verfahrens ist das Bestimmen eines über das Zeitintervall akkumulierten ersten Gierwinkelunterschieds zwischen einem Anfangs-Gierwinkel, den das Fahrzeug zu Beginn des Zeitintervalls aufweist, und einem End-Gierwinkel, den das Fahrzeug am Ende des Zeitintervalls aufweist, durch Integrieren der Gierratenwerte über das Zeitintervall.
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Der Begriff Integrieren soll in diesem Zusammenhang breit verstanden werden und z.B. auch eine diskrete Integration, etwa in Form einer Summation von Produkten aus einem jeweiligen Gierratenwert und einem zugeordneten (vorzugsweise vergleichsweise kurzen) Teil-Zeitintervall umfassen. Entscheidend ist bei diesem Schritt, dass die Gierratenwerte in geeigneter Weise akkumuliert werden, um daraus eine in dem Zeitintervall erfolgte Gierwinkeländerung zu bestimmen.
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Ein weiterer Schritt des Verfahrens ist das Bestimmen eines zweiten Gierwinkelunterschieds zwischen dem Anfangs-Gierwinkel und dem End-Gierwinkel anhand einer digitalen Karte. Insbesondere kann dabei der zweite Gierwinkelunterschied unter der Annahme, dass das Fahrzeug wenigstens zu Beginn und am Ende des Zeitintervalls in der Karte korrekt lokalisiert ist, und unter der weiteren Annahme, dass das Fahrzeug in dem Zeitintervall einem durch die Karte beschriebenen Fahrspurverlauf folgt, aus einem Winkelunterschied zwischen der Fahrspurausrichtung zu Beginn des Zeitintervalls und der Fahrspurausrichtung am Ende des Zeitintervalls bestimmt werden.
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In einem weiteren Schritt des Verfahrens wird sodann der erste Gierwinkelunterschied mit dem zweiten Gierwinkelunterschied verglichen.
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In noch einem weiteren Schritt des Verfahrens wird in Abhängigkeit von einem Ergebnis des Vergleichs des ersten Gierwinkelunterschieds mit dem zweiten Gierwinkelunterschied ein Steuersignal für die Fahrzeugfunktion erzeugt.
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Ein zweiter Erfindungsaspekt ist eine (Daten-)Verarbeitungseinrichtung, die zum Durchführen eines computerimplementierten Verfahrens gemäß dem ersten Erfindungsaspekt eingerichtet ist. Dementsprechend können Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens den in diesem Dokument beschriebenen Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Verarbeitungseinrichtung entsprechen und umgekehrt.
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Die Verarbeitungseinrichtung kann einen oder mehrere Prozessoren oder Mikrocontroller umfassen, die mittels eines geeigneten Computerprogramms zum Durchführen des computerimplementierten Verfahrens eingerichtet sind. Es kann sich dabei gemäß einigen Ausführungsformen auch um eine räumlich (z.B. über mehrere beabstandete Prozessoren oder Mikrocontroller) verteilte Verarbeitungseinrichtung handeln.
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Beispielsweise kann die Verarbeitungseinrichtung ein Steuergerät oder ein Teil eines Steuergeräts des Fahrzeugs sein, insbesondere ein Steuergerät zum Steuern einer Fahrassistenzfunktion. Demensprechend kann die Verarbeitungseinrichtung z.B. Teil eines FAS sein.
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Gemäß einer Ausführungsform des ersten Erfindungsaspekts und/oder des zweiten Erfindungsaspekts umfasst das Vergleichen, dass festgestellt wird, ob eine Abweichung zwischen dem ersten Gierwinkelunterschied und dem zweiten Gierwinkelunterschied ein vorbestimmtes Maß übersteigt. Alternativ kann das Vergleichen umfassen, dass festgestellt wird, ob eine Abweichung zwischen dem ersten Gierwinkelunterschied und dem zweiten Gierwinkelunterschied ein vorbestimmtes Maß erreicht oder übersteigt.
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Die Abweichung zwischen dem ersten Gierwinkelunterschied und dem zweiten Gierwinkelunterschied kann dabei für die Zwecke des Vergleichens mit dem vorbestimmten Maß rein betragsmäßig betrachtet werden, d.h. ohne Beachtung eines etwaigen negativen Vorzeichens, das bei einer Differenzbildung zwischen dem ersten Gierwinkelunterschied und dem zweiten Gierwinkelunterschied (oder umgekehrt) resultiert. Konkret kann z.B. festgestellt werden, ob der Betrag einer Differenz zwischen dem ersten Gierwinkelunterschied und dem zweiten Gierwinkelunterschied größer als ein vorbestimmter Schwellenwert ist oder es kann festgestellt werden, ob jener Betrag größer oder gleich einem vorbestimmten Schwellenwert ist. Denkbar wäre beispielsweise, dass geprüft wird, ob bezogen auf ein Zeitintervall der Länge 5 Sekunden (oder 10 Sekunden) der Betrag der Abweichung zwischen dem ersten Gierwinkelunterschied und dem zweiten Gierwinkelunterschied 2° oder mehr beträgt.
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Das vorbestimmte Maß, hinsichtlich dessen die Abweichung zwischen dem ersten Gierwinkelunterschied und dem zweiten Gierwinkelunterschied ausgewertet wird, kann gemäß einigen Ausführungsformen aber auch in einer Weise definiert sein, die komplexer als ein einfacher Schwellenwertvergleich der vorstehend beschriebenen Art ist.
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Beispielsweise umfasst bei einer Ausführungsform das Feststellen, ob die Abweichung zwischen dem ersten Gierwinkelunterschied und dem zweiten Gierwinkelunterschied ein vorbestimmtes Maß übersteigt, ein Feststellen, wie häufig (in einem bestimmten Zeitraum) und/oder in welchen zeitlichen Abständen eine Abweichung zwischen dem ersten Gierwinkelunterschied und dem zweiten Gierwinkelunterschied größer als ein vorbestimmter Schwellenwert ist. Alternativ dazu kann das Feststellen, ob die Abweichung zwischen dem ersten Gierwinkelunterschied und dem zweiten Gierwinkelunterschied ein vorbestimmtes Maß übersteigt, umfassen, dass festgestellt wird, wie häufig und/oder in welchen zeitlichen Abständen eine Abweichung zwischen dem ersten Gierwinkelunterschied und dem zweiten Gierwinkelunterschied größer als oder gleich einem vorbestimmten Schwellenwert ist.
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Mit anderen Worten kann also beispielsweise vorgesehen sein, dass gezählt wird, wie oft in einem bestimmten Zeitraum (wie z.B. in dem erwähnten Zeitintervall) die Abweichung einen Schwellenwert erreicht oder überschreitet. Alternativ oder zusätzlich kann auch eine zeitliche Verteilung von Überschreitungen des Schwellenwerts berücksichtigt werden.
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Hinsichtlich der vorstehend erwähnten zeitlichen Abstände soll verstanden werden, dass es sich unter Umständen (etwa im Fall von nur zwei festgestellten Überschreitungen des Schwellenwertes bzw. nur zweimaligem Erreichen des Schwellenwertes in einem betrachteten Zeitraum) auch um nur einen einzigen zeitlichen Abstand handeln kann.
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Es liegt auch im Rahmen der Erfindung, dass das Feststellen, ob die Abweichung zwischen dem ersten Gierwinkelunterschied und dem zweiten Gierwinkelunterschied ein vorbestimmtes Maß übersteigt, in Abhängigkeit von einer aktuellen Geschwindigkeit des Fahrzeugs ausgeführt werden kann. Beispielsweise kann das vorbestimmte Maß geschwindigkeitsabhängig gewählt werden.
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Alternativ oder zusätzlich kann auch das betrachtete Zeitintervall (welches auch als Filterzeit bezeichnet werden kann) in Abhängigkeit von einer Geschwindigkeit des Fahrzeugs gewählt werden.
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Beispielsweise kann durch eine geeignete Anpassung des vorbestimmten Maßes und/oder des Zeitintervalls erreicht werden, dass die Funktion gegenüber Abweichungen zwischen der ersten Gierwinkeländerung und der zweiten Gierwinkeländerung bei geringeren Geschwindigkeiten toleranter ist als bei höheren Geschwindigkeiten. Insbesondere können für geringere Geschwindigkeiten eine längere Filterzeit und/oder ein höherer vorbestimmter Schwellenwert vorgesehen sein als für höhere Geschwindigkeiten. Beispielsweise kann in einem Bereich geringer Geschwindigkeiten das Zeitintervall, über das hinweg eine Abweichung zwischen der ersten Gierwinkeländerung und der zweiten Gierwinkeländerung von maximal 2° erlaubt ist (ohne dass von einer fehlerhaften Odometrie ausgegangen wird), 10 Sekunden betragen. In einem Bereich höherer Geschwindigkeiten kann das Zeitintervall hingegen kürzer, wie z.B. 5 Sekunden, sein. Es ist ferner denkbar, dass eine Filtereinstellung hinsichtlich einer Mindestanzahl von Überschreitungen eines Schwellenwerts in einem vorbestimmten Zeitraum, bei der von einer fehlerhaften Odometrie ausgegangen wird, für geringere Geschwindigkeiten höher eingestellt wird als für höhere Geschwindigkeiten.
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Hierbei liegt der Erfindung der Gedanke zu Grunde, dass eine fehlerhafte Odometrie, die beispielsweise im Rahmen eines FAS verwendet wird, im Allgemeinen insbesondere bei vergleichsweise hohen Geschwindigkeiten negative Folgen haben kann. Zugleich soll der Überwachungsmechanismus der Odometrie nicht unnötig häufig anschlagen, z.B. wenn es aus technischen Gründen oder aufgrund der Fahrweise bzw. ausgeführter Fahrmanöver des Fahrers (z.B. absichtliches Fahren von „Schlangenlinien“) zu häufigen Abweichungen von der Fahrspurmitte kommt, sodass sich eine große Abweichung zwischen der ersten Gierwinkeländerung und der zweiten Gierwinkeländerung akkumulieren kann, auch ohne dass tatsächlich ein Odometriefehler vorliegt. Derartige Falschpositiv-Ereignisse können vor allem im Niedergeschwindigkeitsbereich bei Abweichungen von der Spurmitte auftreten, sodass es sinnvoll sein kann, für geringe Geschwindigkeiten eine größere Toleranz des Überwachungsmechanismus vorzusehen als bei hohen Geschwindigkeiten.
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Bei einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass das erzeugte Steuersignal ein Steuersignal zum Degradieren oder Deaktivieren der Fahrzeugfunktion ist, falls festgestellt wird, dass die Abweichung zwischen dem ersten Gierwinkelunterschied und dem zweiten Gierwinkelunterschied das vorbestimmte Maß übersteigt. Beispielsweise kann in einem solchen Fall eine Level-3-Funktion deaktiviert oder zu einer Level-2-Funktion degradiert werden. Es kann dabei auch vorgesehen sein, dass zunächst eine Übernahmeaufforderung an den Fahrer ausgegeben wird. Ein weiteres Beispiel einer möglichen Degradation einer Fahrassistenzfunktion bzw. einer Funktion des automatisierten Fahrens, die eine mildere Folge im Vergleich zu einer kompletten Deaktivierung darstellt, ist eine Verringerung einer (maximal) zulässigen Geschwindigkeit, bis zu der die Funktion ausführbar ist. So kann z.B. bei einer Level-3-Funktion, die für eine Geschwindigkeit bis 130 km/h ausgelegt ist, das Steuersignal veranlassen, dass diese Geschwindigkeitsobergrenze temporär verringert wird.
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Allgemein kann vorgesehen sein, dass das Steuersignal Parameter der Funktion ändert. Somit kann die Funktion in Abhängigkeit von einer Qualität der aktuell von der Odometrie bereitgestellten Gierratenwerte angepasst werden.
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Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass eine angenommene Unsicherheit von Odometriedaten (insbesondere von Gierratendaten, wie den Gierratenwerten) für Zwecke einer Weiterverarbeitung im Rahmen der Fahrzeugfunktion, etwa im Rahmen einer Sensorfusion, erhöht wird, falls festgestellt wird, dass die Abweichung zwischen dem ersten Gierwinkelunterschied und dem zweiten Gierwinkelunterschied das vorbestimmte Maß übersteigt. Mit anderen Worten kann also das Steuersignal z.B. bewirken, dass die Odometriedaten bei der Weiterverarbeitung im Rahmen der Fahrzeugfunktion als mit einer größeren Unsicherheit behaftet gelten.
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Beispielsweise kann dies ein Messmodell für ein Umfeldmodell betreffen, welches auf einer Grid-Darstellung und einer Gridfusion der eingangs erwähnten Art beruht. In diesem Fall können die Unsicherheiten der Gierratenwerte im Rahmen der Gridfusion abhängig von dem Steuersignal angepasst werden, also z.B. erhöht werden, wenn die Abweichung das vorbestimmte Maß erreicht oder übersteigt.
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Ein dritter Erfindungsaspekt ist ein System, welches eine Odometrievorrichtung und eine Verarbeitungseinrichtung nach dem zweiten Erfindungsaspekt umfasst. Dabei ist die Verarbeitungseinrichtung eingerichtet, Gierratenwerte, die auf Messdaten der Odometrievorrichtung beruhen, zu empfangen und daraus den ersten Gierwinkelunterschied zu bestimmen. Die Odometrievorrichtung kann insbesondere einen Gierratensensor umfassen.
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Gemäß einer Weiterbildung umfasst das System ferner eine Kamera, wobei die Verarbeitungseinrichtung eingerichtet ist, beim Bestimmen des zweiten Gierwinkelunterschieds eine oder mehrere mittels der Kamera erfasste Spurmarkierungen zu berücksichtigen. Beispielsweise können mittels der Kamera Relativwinkel zwischen der Fahrzeugausrichtung und einer Spurmarkierung messbar sein. Anhand solcher Informationen können bei dem Vergleich zwischen der ersten Gierwinkeländerung und der zweiten Gierwinkeländerung Abweichungen von einer strengen Spurfolgefahrt (mit einer Fahrzeugausrichtung entlang der Spur) berücksichtigt und bei der Berechnung der Abweichung kompensiert werden, um Falschpositiv-Ereignisse bei der Überwachung der Odometrie-Gierrate zu vermeiden.
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Es liegt ferner im Rahmen der Erfindung, dass Spurwechsel, die das Fahrzeug (z.B. im Rahmen einer Level-3-Funktion) ausführt, bei dem vorgeschlagenen Verfahren berücksichtigt werden. Kenntnis über den Spurwechsel kann dabei z.B. wiederum aus Kameradaten und/oder direkt aus einer Manöverplanung der Funktion gewonnen werden. Im Falle eines erkannten Spurwechsels kann die hier beschriebene Überwachung der Odometrie-Gierrate anhand der Kartendaten z.B. vorübergehend deaktiviert werden oder der Spurwechsel kann in anderer Weise berücksichtig werden, um ein Falschpositiv-Ereignis zu vermeiden.
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Ein vierter Erfindungsaspekt ist ein Computerprogramm, umfassend Befehle, die bei der Ausführung des Computerprogramms durch eine Verarbeitungseinrichtung diese veranlassen, ein Verfahren nach dem ersten Erfindungsaspekt auszuführen. Dabei kann das Computerprogramm auf mehrere separate Teilprogramme, aufgeteilt sein, die jeweils auf verschiedenen, ggf. räumlich voneinander entfernten Verarbeitungseinrichtungen (wie z.B. mehreren separaten Prozessoren) ausgeführt werden können.
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Beispielsweise kann ein System gemäß dem dritten Erfindungsaspekt eine oder mehrere Verarbeitungsvorrichtungen umfassen, auf denen ein Computerprogramm gemäß dem vierten Erfindungsaspekt ausführbar ist.
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Ein fünfter Erfindungsaspekt ist ein computerlesbares Speichermedium, umfassend Befehle, die bei der Ausführung durch eine (ggf. verteilte) Verarbeitungseinrichtung diese veranlassen, ein Verfahren gemäß dem ersten Erfindungsaspekt auszuführen. Mit anderen Worten kann also auf dem computerlesbaren Speichermedium ein Computerprogramm gemäß dem vierten Erfindungsaspekt gespeichert sein.
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Ein sechster Erfindungsaspekt ist ein Fahrzeug mit einem System gemäß dem dritten Erfindungsaspekt.
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Die Erfindung wird nun anhand von Ausführungsbeispielen sowie unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Dabei sind die vorstehend oder nachfolgend in der Beschreibung genannten und/oder in den Zeichnungen alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
- 1 veranschaulicht schematisch ein System gemäß einem Ausführungsbeispiel.
- 2 veranschaulicht beispielhaft und schematisch Schritte eines computerimplementierten Verfahrens zum Steuern einer Fahrzeugfunktion.
- 3 zeigt beispielhaft und schematisch einen Vergleich eines ersten akkumulierten Gierwinkelunterschieds, der auf Basis einer erfassten Gierrate bestimmt worden ist, mit einem zweiten Gierwinkelunterschied, der anhand einer digitalen Karte bestimmt worden ist.
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1 veranschaulicht beispielhaft und schematisch ein System 1 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Nachfolgend wird das in 1 gezeigte Ausführungsbeispiel erläutert, wobei sogleich auch ein Bezug zu den in 2 in Form eines Blockdiagramms veranschaulichten Schritten 21-25 eines erfindungsgemäßen Verfahrens 2 sowie zu einem in 3 veranschaulichten konkreten Beispielszenario hergestellt wird.
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Das System 1 ist für ein Fahrzeug vorgesehen und kann insbesondere an Bord eines Fahrzeugs angeordnet sein. Dabei umfasst das System 1 eine Odometrievorrichtung 11, die bevorzugt einen Gierratensensor aufweist, sowie eine Verarbeitungseinrichtung 10, die mit der Odometrievorrichtung 11 datentechnisch verbunden ist. Darüber hinaus umfasst das System 1 bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel einen mit der Verarbeitungseinrichtung 10 ebenfalls datentechnisch verbundenen Datenspeicher 13, in dem eine digitalen Karte gespeichert ist. Optional kann das System 1 ferner eine (in 1 gestrichelt dargestellte) Kamera 12 mit einer Spurmarkierungserkennungsfunktion umfassen.
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Die Verarbeitungseinrichtung 10 ist zum Durchführen des Verfahrens 2 zum Steuern einer Fahrzeugfunktion gemäß 2 eingerichtet.
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Die Verarbeitungseinrichtung 10 empfängt von der Odometrievorrichtung 11 Gierratenwerte, die einen zeitlichen Verlauf einer sensorisch erfassten Gierrate des Fahrzeugs über Zeitintervall von t0 bis tend wiedergeben (Schritt 21), s.a. 3.
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Durch Integrieren der Gierratenwerte bestimmt die Verarbeitungseinrichtung 10 einen über das Zeitintervall akkumulierten ersten Gierwinkelunterschied θakk,end zwischen einem Anfangs-Gierwinkel zu Beginn des Zeitintervalls und einem End-Gierwinkel am Ende des Zeitintervalls (Schritt 22).
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In 3 ist für ein Beispielszenario ein zeitlicher Verlauf des aus den Gierratenwerten akkumulierten ersten Gierwinkelunterschieds zwischen t0 und tend in Form eines gepunkteten Kurvenverlaufs dargestellt. An der gepunkteten Kurve angeordnete Pfeile mit gerundeten Pfeilspitzen veranschaulichen dabei jeweils einen Anfangs-, Zwischen- und Endwert des akkumulierten Gierwinkelunterschieds. Der Anfangswert ist 0 und der Endwert ist 6akk, end. Beispielsweise kann das Zeitintervall zwischen t0 und tend 10 Sekunden sein, und der über dieses Zeitintervall akkumulierte erste Gierwinkelunterschied 6akk, end kann z.B. 5 betragen.
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Weiter bestimmt die Verarbeitungseinrichtung 10 einen zweiten Gierwinkelunterschied anhand von digitalen Kartendaten, die sie aus dem Datenspeicher 13 abgerufen hat (Schritt 23). Dabei kann der zweite Gierwinkelunterschied dem Unterschied zwischen einem unter der Annahme einer Spurfolgefahrt aufgrund der Kartendaten erwarteten Anfangs-Gierwinkel zu Beginn des Zeitintervalls und einem aufgrund der Kartendaten erwarteten End-Gierwinkel am Ende des Zeitintervalls entsprechen.
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In 3 ist dies mit einer gestrichelten Kurve veranschaulicht. Bei dem zu Grunde liegenden Beispielszenario müsste das Fahrzeug unter der Annahme einer Spurfolgefahrt gemäß den Kartendaten zwischen t0 und tend einfach geradeaus fahren, sodass die aus der digitalen Karte bestimmte zweite Gierwinkeländerung 0° beträgt. Dementsprechend sind alle an der gestrichelten Linie angeordneten Pfeile, die aus dem (geraden) Fahrspurverlauf gemäß der Karte zu erwartende Gierwinkeländerung zu den jeweiligen Zeitpunkten veranschaulichen, horizontal ausgerichtet.
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Die Verarbeitungseinrichtung 10 vergleicht sodann den ersten Gierwinkelunterschied θakk,end mit dem zweiten Gierwinkelunterschied (Schritt 24). Dabei kann das Vergleichen 24 umfassen, dass festgestellt wird, ob eine Abweichung zwischen dem ersten Gierwinkelunterschied θakk,end und dem zweiten Gierwinkelunterschied (0°) ein vorbestimmtes Maß erreicht oder übersteigt. Beispielsweise kann festgestellt werden, ob eine Differenz zwischen dem ersten Gierwinkelunterschied und dem zweiten Gierwinkelunterschied betragsmäßig größer oder gleich einem bestimmten Schwellenwert (wie z.B. 10 Grad) ist. Ist dies der Fall, wird von einem Gierratenfehler ausgegangen und entsprechende Maßnahmen können eingeleitet werden (z.B. Deaktivieren einer Level-3-Funktion).
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Die Verarbeitungseinrichtung 10 erzeugt ein Steuersignal S für die Fahrzeugfunktion in Abhängigkeit von einem Ergebnis des Vergleichs zwischen dem ersten Gierwinkelunterschied und dem zweiten Gierwinkelunterschied (Schritt 25). Das Steuersignal S kann die Verarbeitungseinrichtung 10 selbst weiterverarbeiten oder an nachgeschaltete Funktionskomponenten des Fahrzeugs, wie z.B. eines FAS des Fahrzeugs, ausgeben. Beispielsweise kann das Steuersignal S die Deaktivierung oder Degradation einer Funktion auslösen.
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Weitere Beispiele möglicher Ausgestaltungen des Vergleichsschrittes 24 bzw. des vorbestimmten Maßes sowie für Konsequenzen des im Schritt 25 erzeugten Steuersignals S wurden weiter oben bereits beschrieben. Sie können auch bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel gemäß 1-3 vorgesehen sein.
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In dem Fall, dass das System eine Kamera 12 mit einer Spurbegrenzungserkennungsfunktion umfasst, kann ferner vorgesehen sein, dass die Verarbeitungseinrichtung 10 eingerichtet ist, beim Bestimmen des zweiten Gierwinkelunterschieds eine oder mehrere mittels der Kamera 12 erfasste Spurmarkierungen zu berücksichtigen. Beispielsweise sind mittels der Kamera 12 Relativwinkel zwischen der Fahrzeugausrichtung und einer Spurmarkierung messbar. Anhand solcher Informationen können bei dem Vergleich zwischen der ersten Gierwinkeländerung und der zweiten Gierwinkeländerung Abweichungen von einer Spurfolgefahrt berücksichtigt und bei der Berechnung der Abweichung kompensiert werden.
