DE102023200196A1

DE102023200196A1 - Verfahren zum Betreiben eines Assistenzsystems eines zumindest teilweise assistiert betriebenen Kraftfahrzeugs, Computerprogrammprodukt, computerlesbares Speichermedium sowie Assistenzsystem

Info

Publication number: DE102023200196A1
Application number: DE102023200196.9A
Authority: DE
Inventors: Stefan Bischof; Timo Dobberphul
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2023-01-12
Filing date: 2023-01-12
Publication date: 2024-07-18

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Assistenzsystems (15) eines zumindest teilweise assistiert betriebene Kraftfahrzeugs (1), mit den Schritten Bestimmen einer Fahrtrajektorie (13) für das Kraftfahrzeug (1) mittels einer ersten elektronischen Recheneinrichtung (2) des Assistenzsystem (15), wobei die erste elektronische Recheneinrichtung (2) für eine Manöverplanung des Kraftfahrzeugs (1) ausgebildet ist, Bestimmen einer Notfalltrajektorie (14) für das Kraftfahrzeug (1) mittels der ersten elektronischen Recheneinrichtung (2) und Einkanaliges Übertragen der Fahrtrajektorie (13) und der Notfalltrajektorie (14) an eine zweite elektronische Recheneinrichtung (3) des Assistenzsystems (15), wobei die zweite elektronische Recheneinrichtung (3) zum Erzeugen von Steuerbefehlen für zumindest eine fahrdynamische Einrichtung (4, 5, 6, 7, 8) des Kraftfahrzeugs (1) ausgebildet ist. Ferner betrifft die Erfindung ein Computerprogrammprodukt, ein computerlesbares Speichermedium sowie ein Assistenzsystem (15).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Assistenzsystems eines zumindest teilweise assistiert betriebenen Kraftfahrzeugs gemäß dem geltenden Patentanspruch 1. Ferner betrifft die Erfindung ein Computerprogrammprodukt, computerlesbares Speichermedium sowie Assistenzsystem.
Üblicherweise weist ein autonomes Fahrzeug-System ein SDS (Self-Driving System) als Kommandogeber und ein Trägerfahrzeug (AVP - Automated Vehicle Platform) als Kommandoumsetzer auf, in welches dieses SDS integriert wird. Damit primäre Fahraufgaben auch im Falle von Fehlern zumindest eingeschränkt weiterhin ausgeführt werden können, sind die relevanten Wirkketten redundant ausgelegt. Konkret bedeutet dies, dass auf Seiten des Kommandoumsetzers mindestens zwei voneinander unabhängige Bremspfade und mindestens zwei voneinander unabhängige Lenkungspfade geben muss. Auch die Kommandogeberseite besteht im Normalfall aus zwei voneinander unabhängigen Pfaden, wobei der zweite Pfad lediglich die Aufgabe des Kommandogebers übernimmt, wenn der erste Pfad Probleme hat und seiner Aufgabe nicht mehr nachkommen kann. Diese zweite Seite bildet dann kein komplettes Leistungsspektrum des ersten Pfads ab, sondern dient zur Überführung des Fahrzeugs in einen risikominimierten Zustand innerhalb einer festgelegten Zeit. Da die Trägerfahrzeuge meist aus manuell gefahrenen Projekten übernommen werden, sind diese nicht auf eine redundante Ansteuerung ausgelegt, sodass Aufwand für solche Architekturdefinitionen entsteht, um bisherige Systeme für den Einsatz im autonomen Fahrzeug zu ertüchtigen.
Die DE 10 2015 003 124 A1 betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugs in einem automatisierten Fahrbetrieb. Es wird während einer Normalfunktion des automatisierten Fahrbetriebs fortlaufend eine Notfallsolltrajektorie ermittelt und gespeichert, die nach Eintritt zumindest eines vorgegebenen Fehlerereignisses einer automatisierten Trajektorienregelung des Fahrzeugs zugrunde gelegt werden soll, und bei einer erfolgten Detektion des Eintritts des zumindest einen vorgegebenen Fehlerereignisses wird ein Notfallbetriebsmodus aktiviert, in dem die automatisierte Trajektorienregelung des Fahrzeugs eingeleitet und gemäß der vor dem Eintritt des zumindest einen vorgegebenen Fehlerereignisses gespeicherten Notfallsolltrajektorie für eine vorgegebene Zeitdauer und/oder bis zum Stillstand des Fahrzeugs durchgeführt wird, falls und solange keine Fahrzeugführungsübernahme durch einen Fahrzeugführer des Fahrzeugs erfolgt.
Die DE 10 2020 112 822 A1 betrifft ein Fahrassistenzsystem zum automatisierten Fahren eines Fahrzeugs. Das Fahrassistenzsystem umfasst ein primäres Trajektorienplanungs-Modul, das eingerichtet ist, um in einem Normalbetrieb des Fahrassistenzsystems eine erste Soll-Trajektorie für das automatisierte Fahren bereitzustellen, und um in einem Notbetrieb des Fahrassistenzsystems eine zweite Soll-Trajektorie für das automatisierte Fahren bereitzustellen, wobei die zweite Soll-Trajektorie für einen vorbestimmten Zeitraum vorausgeplant ist.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, ein Verfahren, ein Computerprogrammprodukt, ein computerlesbares Speichermedium sowie ein Assistenzsystem zu schaffen, mittels welchen ein verbesserter Betrieb des Assistenzsystems realisiert werden kann.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren, ein Computerprogrammprodukt, ein computerlesbares Speichermedium sowie ein Assistenzsystem gemäß den unabhängigen Patentansprüchen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungsformen sind in den Unteransprüchen angegeben.
Ein Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Assistenzsystems eines zumindest teilweise assistiert betriebene Kraftfahrzeugs. Es erfolgt das Bestimmen einer Fahrtrajektorie für das Kraftfahrzeug mittels einer ersten elektronischen Recheneinrichtung des Assistenzsystem, wobei die erste elektronische Recheneinrichtung für eine Manöverplanung des Kraftfahrzeugs ausgebildet ist. Es erfolgt ein Bestimmen einer Notfalltrajektorie für das Kraftfahrzeug mittels der ersten elektronischen Recheneinrichtung. Die Fahrtrajektorie und die Notfalltrajektorie werden einkanalig an eine zweite elektronische Recheneinrichtung des Assistenzsystems übertragen, wobei die zweite elektronische Recheneinrichtung zum Erzeugen von Steuerbefehlen, und insbesondere auch der Umsetzung dieser in der zugehörigen Aktorik, für zumindest eine fahrdynamische Einrichtung des Kraftfahrzeugs ausgebildet ist.
Insbesondere ist somit die Möglichkeit gegeben, die aktuellen Strukturen eines Trägerfahrzeugs größtenteils unberührt zu lassen und die Übertragungsstrecke zwischen der ersten elektronischen Recheneinrichtung und der zweiten elektronischen Recheneinrichtung einkanalig auszulegen, sodass der zweite Kanal zu Übertragung der Notfalltrajektorie überflüssig ist.
Dies hat insbesondere den Vorteil, dass eine Redundanz für die Notfalltrajektorie vorliegt, trotz einer einkanaligen Anbindung zwischen dem Kommandogeber, also der ersten elektronischen Recheneinrichtung, und der dem Kommandoumsetzer, also der zweiten elektronischen Recheneinrichtung durch regelmäßige und stets aktuelle Ablage einer Notfalltrajektorie zum Beispiel der Lenkung und der Bremse. Die Architektur des Kraftfahrzeugs im Vergleich zu manuell gefahrenen Kraftfahrzeugen wird nur minimal geändert, insbesondere durch die Notwendigkeit der Entwicklung sicherheitsrelevanter Gateways, welche entfällt, die weitere Nutzung der vorhandenen Technik sowie der Notbremsassistenten mit Sensoren und Bremssteuergeräten mit Sensorik. Des Weiteren entfällt ein separater sekundärer Kommandogeber mit eigener Sensorik und Anbindung zum Kraftfahrzeug durch die Implementierung der Funktionalität und der vorhandenen Technik. Ferner erfolgt eine Berechnung einer Notfalltrajektorie zu jedem Zeitpunkt während der automatisierten Fahrt durch die erste elektronische Recheneinrichtung, die nur durch Brems- und Lenkaktionen des Kraftfahrzeugs einen sicheren Halt an einen sicheren Ort bringen kann. Ferner erfolgt eine regelmäßig und stets aktuelle Übermittlung der Notfalltrajektorie von der ersten elektronischen Recheneinrichtung an die fahrdynamische Einrichtung, beispielsweise an eine Bremseinrichtung und/oder an eine Lenkeinrichtung des Kraftfahrzeugs. Sollte die erste elektronische Recheneinrichtung oder die Kommunikation zwischen der ersten elektronischen Recheneinrichtung und der zweiten elektronischen Recheneinrichtung nicht mehr vorhanden sein, so erfolgt das Abfahren der Notfalltrajektorie als Steuerung oder Regelung durch die fahrdynamische Einrichtung. Ferner ist ein Schutz vor Kollisionen beim Abfahren der Notfalltrajektorie weiterhin durch den Notbremsassistenten gegeben.
Insbesondere ist es somit vorgeschlagen, dass die Funktionen eines sekundären Manöverplaners innerhalb der ersten elektronischen Recheneinrichtung durch das Kraftfahrzeug selbst und darin bereits für das manuelle Fahren vorhandene Technik bereitgestellt wird. Dazu ist es notwendig, dass die Kommandogeberseite immer dann, wenn das Kraftfahrzeug durch die autonome Fahrfunktion in Bewegung gesetzt wird, fortlaufend zusätzlich zu den Kommandos für die primären Fahrtrajektorien, also für die Fahrtrajektorien, die Notfalltrajektorie über einen entsprechenden Kommunikationsweg zur zweiten elektronischen Recheneinrichtung sendet. Die Notfalltrajektorie führt das Kraftfahrzeug entlang der Straßengegebenheiten, beispielsweise entlang einer Kurve, welche sich vor dem Fahrzeug befindet und beinhaltet die Lenk- und Bremskommandos mit einer der Situation angemessenen Verzögerungsleistung bis in den Stillstand, zum Beispiel für die nächsten 10 Sekunden.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltungsform wird zumindest die Notfalltrajektorie in einer Speichereinrichtung der zweiten elektronischen Recheneinrichtung und/oder in einer Speichereinrichtung der fahrdynamischen Einrichtung abgespeichert. Somit ist es ermöglicht, dass auch bei einer Kommunikationsunterbrechung beziehungsweise bei einem Fehler innerhalb des Assistenzsystems die abgespeicherte Notfalltrajektorie genutzt werden kann. Somit kann ein sicherer Notbetrieb des Kraftfahrzeugs realisiert werden.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltungsform sieht vor, dass Steuerbefehle für eine Bremseinrichtung des Kraftfahrzeugs und/oder für eine Lenkeinrichtung des Kraftfahrzeugs als fahrdynamische Einrichtung erzeugt werden. Insbesondere kann somit eine Notfalltrajektorie derart durchgeführt werden, dass Lenkmanöver sowie Bremsmanöver durchgeführt werden können.
Ebenfalls vorteilhaft ist, wenn das Notmanöver mit der Notfalltrajektorie bei einem vordefinierten Fehler des Assistenzsystems durchgeführt wird. Als vordefinierter Fehler kann beispielsweise auch eine Kommunikationsunterbrechung zwischen der ersten elektronischen Recheneinrichtung und der zweiten elektronischen Recheneinrichtung angesehen werden. Somit ist es ermöglicht, dass auch bei Fehlern ein entsprechender Notbetrieb des Kraftfahrzeugs durchgeführt werden kann.
Ferner ist vorteilhaft, wenn die Fahrtrajektorie und die Notfalltrajektorie über eine CAN-Verbindung an die zweite elektronische Recheneinrichtung übertragen werden. Insbesondere handelt es sich bei der CAN-Verbindung um einen CAN-Bus, welcher insbesondere bereits im Kraftfahrzeug verbaut ist. Somit können bereits bestehende Strukturen im Kraftfahrzeug genutzt werden, um das Verfahren dennoch zuverlässig durchführen zu können.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltungsform sieht vor, dass die Notfalltrajektorie für eine zukünftig vorgegebene Streckenlänge und/oder für eine zukünftige vorgegebene Zeit bestimmt wird. Beispielsweise kann für die vorgegebene Zeit ein Zeitrahmen von 10 Sekunden bestimmt werden. Als vorgegebene Streckenlänge kann beispielsweise eine Strecke von 50 Metern oder 100 Metern vorgegeben werden. Diese Beispiele sind rein beispielhaft zu verstehen und keinesfalls abschließend. Es können auch weitere Streckenlängen sowie vorgegebene Zeiten verwendet werden.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltungsform wird zumindest die Notfalltrajektorie als direkte Steuerbefehle für die zumindest eine fahrdynamische Einrichtung bestimmt. Beispielsweise können somit direkte Steuerungen der entsprechenden Aktuatoren als Steuerbefehle vorgegeben werden. Insbesondere erfolgt somit die Ablage der Notfalltrajektorie als Steuerung, also nur durch die Ablage der Aktorkommandos, wobei dann eine Nachjustierung bei Abweichung nicht mehr möglich ist.
Eine alternative Ausgestaltungsform sieht vor, dass zumindest die Notfalltrajektorie als Bewegungsinformation für die zumindest eine fahrdynamische Einrichtung bestimmt wird. Insbesondere kann somit die Bewegungsinformation des Kraftfahrzeugs vorgegeben werden und beispielsweise ein Bremssteuergerät (ESC) übernimmt eine Regelung für die entsprechende Bremseinrichtung, um die Fahrzeugbewegung entsprechend der Notfalltrajektorie einzuregeln. Diese Funktion ist dabei vergleichbar mit einer Stabilisierungsregelung aus dem manuellen Fahren und nutzt die dafür verbaute Sensorik, um den Fahrzeugbewegungszustand zu erfassen, beispielsweise die Gier- und Beschleunigungssensoren.
Dabei sieht eine weitere vorteilhafte Ausgestaltungsform vor, dass ein Bremsdruck und/oder ein Radventil der fahrdynamischen Einrichtung in Abhängigkeit von der Bewegungsinformation eingestellt werden. Somit kann zuverlässig auf Basis der Bewegungsinformation eine Regulierung der fahrdynamischen Einrichtung durchgeführt werden.
Ebenfalls vorteilhaft ist, wenn während einer Durchführung der Notfalltrajektorie eine Umgebungserfassung durchgeführt wird. Hierbei kann beispielsweise vorgesehen sein, dass in Abhängigkeit von der erfassten Umgebung eine dynamische Durchführung der Notfalltrajektorie mittels der zweiten elektronischen Recheneinrichtung angepasst wird. Beispielsweise kann bei der dynamischen Durchführung der Notfalltrajektorie ein Bremsdruck der fahrdynamischen Einrichtung erhöht werden. Insbesondere kann somit möglichen Ereignissen während der Ausführung der Notfalltrajektorie begegnet werden, beispielsweise sollte eine Person während der Notfalltrajektorie kreuzen, so wird eine sogenannte Front-Assist-Funktion erweitert. Diese wird, wenn die Lenkungs- und Bremssysteme der Notfalltrajektorie folgen, ein mögliches Hindernis erkennen und den umgesetzten Bremsdruck erhöhen, um vor der kreuzenden Person zum Stehen zu kommen. Dazu wird die Funktion sicherheitsrelevant an das Bremssteuergerät beziehungsweise die Bremssteuergeräte angeschlossen. Auch ein Anschluss an den privaten CAN zwischen primärer und sekundärer Bremseinrichtungen/Bremssysteme ist ebenfalls möglich.
Bei dem vorgestellten Verfahren handelt es sich insbesondere um ein computerimplementiertes Verfahren. Daher betrifft ein weiterer Aspekt der Erfindung ein Computerprogrammprodukt mit Programmcodemitteln, welche eine elektronische Recheneinrichtung dazu veranlassen, wenn die Programmcodemittel von der elektronischen Recheneinrichtung abgearbeitet werden, ein Verfahren nach dem vorhergehenden Aspekt durchzuführen.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft daher auch ein computerlesbares Speichermedium mit dem Computerprogrammprodukt.
Ebenfalls betrifft die Erfindung ein Assistenzsystem für ein zumindest teilweise assistiert betriebenes Kraftfahrzeug, mit zumindest einer ersten elektronischen Recheneinrichtung, wobei die erste elektronische Recheneinrichtung für eine Manöverplanung des Kraftfahrzeugs ausgebildet ist, und mit einer zweiten elektronischen Recheneinrichtung, wobei die zweite elektronische Recheneinrichtung zum Erzeugen von Steuerbefehlen für zumindest eine fahrdynamische Einrichtung des Kraftfahrzeugs ausgebildet ist, wobei das Assistenzsystem zum Durchführen eines Verfahrens nach dem vorhergehende Aspekt ausgebildet ist. Insbesondere wird das Verfahren mittels des Assistenzsystems durchgeführt.
Die erste elektronische Recheneinrichtung und die zweite elektronische Recheneinrichtung sind insbesondere separat zueinander ausgebildet. Insbesondere sind diese auch an unterschiedlichen Orten, insbesondere im Kraftfahrzeug, ausgebildet. Beispielsweise kann die erste elektronische Recheneinrichtung als zentrale elektronische Recheneinrichtung ausgebildet sein, während die zweite elektronische Recheneinrichtung sich insbesondere in der Nähe der fahrdynamischen Einrichtung, beispielsweise in der Nähe eines Bremssystems beziehungsweise eines Lenksystems befindet.
Die elektronischen Recheneinrichtungen weisen beispielsweise Prozessoren, Schaltkreise, insbesondere integrierte Schaltkreise, sowie weitere elektronische Bauteile auf, um entsprechende Verfahrensschritte durchführen zu können.
Ferner betrifft die Erfindung auch ein Kraftfahrzeug mit einem Assistenzsystem nach dem vorhergehenden Aspekt. Das Kraftfahrzeug kann dabei als zumindest teilweise assistiert betriebenes Kraftfahrzeug oder auch als vollassistiert betriebenes Kraftfahrzeug ausgebildet sein. In diesem Fall kann das Assistenzsystem auch als Fahrsystem bezeichnet werden.
Für Anwendungsfälle oder Anwendungssituationen, die sich bei dem Verfahren ergeben können und die hier nicht explizit beschrieben sind, kann vorgesehen sein, dass gemäß dem Verfahren eine Fehlermeldung und/oder eine Aufforderung zur Eingabe einer Nutzerrückmeldung ausgegeben und/oder eine Standardeinstellung und/oder ein vorbestimmter Initialzustand eingestellt wird.
Zu der Erfindung gehören auch Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Assistenzsystems sowie des Kraftfahrzeugs, die Merkmale aufweisen, wie sie bereits im Zusammenhang mit den Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens beschrieben worden sind. Aus diesem Grund sind die entsprechenden Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs und des erfindungsgemäßen Assistenzsystems hier nicht noch einmal beschrieben. Das Kraftfahrzeug und das Assistenzsystem weisen gegenständliche Merkmale auf, um entsprechende Verfahrensschritte durchführen zu können.
Die Erfindung umfasst auch die Kombinationen der Merkmale der beschriebenen Ausführungsformen.
Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben. Hierzu zeigt:

1 ein schematisches Blockschaltbild gemäß einer Ausführungsform eines Kraftfahrzeugs mit einer Ausführungsform des Assistenzsystems; und
2 ein weiteres schematisches Blockschaltbild gemäß einer Ausführungsform eines Kraftfahrzeugs mit einer weiteren Ausführungsform eines Assistenzsystems.

Bei den im Folgenden erläuterten Ausführungsbeispielen handelt es sich um bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung. Bei den Ausführungsbeispielen stellen die beschriebenen Komponenten jeweils einzelne, unabhängig voneinander zu betrachtende Merkmale der Erfindung dar, welche die Erfindung jeweils auch unabhängig voneinander weiterbilden und damit auch einzeln oder in einer anderen als der gezeigten Kombination als Bestandteil der Erfindung anzusehen sind. Des Weiteren sind die beschriebenen Ausführungsbeispiele auch durch weitere der bereits beschriebenen Merkmale der Erfindung ergänzbar.
In den Figuren sind funktionsgleiche Elemente jeweils mit denselben Bezugszeichen versehen.
1 zeigt ein schematisches Blockschaltbild gemäß einer Ausführungsform eines Kraftfahrzeugs 1. Das Kraftfahrzeug 1 ist insbesondere als zumindest teilweise assistiert betriebenes Kraftfahrzeug 1 beziehungsweise als vollassistiert betriebenes Kraftfahrzeug 1 ausgebildet. Das Kraftfahrzeug 1 weist hierzu insbesondere eine erste elektronische Recheneinrichtung 2 auf, welche insbesondere für eine Manöverplanung ausgebildet ist. Ferner weist das Kraftfahrzeug 1 zumindest eine zweite elektronische Recheneinrichtung 3 auf, welches insbesondere zum Erzeugen von Steuerbefehlen für eine fahrdynamische Einrichtung 4, 5, 6, 7, 8 ausgebildet ist. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist insbesondere eine Beschleunigungseinrichtung 4, ein erstes Bremssystem 5, ein zweites, redundantes Bremssystem 6, ein erstes Lenksystem 7 sowie ein zweites, redundantes Lenksystem 8 gezeigt. Die Bremssysteme 5, 6 und die Lenksysteme 7, 8 können auch als Bremseinrichtungen oder Lenkeinrichtungen bezeichnet werden. Ferner weist die zweite elektronische Recheneinrichtung 3 einen sogenannten Notbremsassistenten 9 auf, welcher zumindest an das erste Bremssystem 5 sowie das zweite, redundante Bremssystem 6 angebunden ist. Der Notbremsassistent 9 ist dabei dazu ausgebildet eine Notbremsung sowohl beim Verfolgen einer Fahrtrajektorie 13 und/oder einer Notfalltrajektorie 14 durchzuführen.
Die erste elektronische Recheneinrichtung 2 ist insbesondere einkanalig mit der zweiten elektronischen Recheneinrichtung 3, insbesondere mit den jeweiligen fahrdynamischen Einrichtungen 4, 5, 6, 7, 8 über beispielsweise eine CAN-Verbindung 10 kommunikativ gekoppelt. Ferner zeigt die 1, das beispielsweise das erste Bremssystem 5 und das zweite Bremssystem 6 über einen privaten CAN-Bus 11 miteinander kommunizieren können, und das erste Lenksystem 7 und das zweite Lenksystem 8 können über einen weiteren privaten CAN-Bus 12 miteinander kommunizieren.
Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren ist vorgesehen, dass die Fahrtrajektorie 13 für das Kraftfahrzeug 1 mittels der ersten elektronischen Recheneinrichtung 2 bestimmt wird. Es erfolgt ferner das Bestimmen, insbesondere im Wesentlichen gleichzeitig, der Notfalltrajektorie 14 für das Kraftfahrzeug 1 mittels der ersten elektronischen Recheneinrichtung 2. Es erfolgt dann das einkanalige Übertragen der Fahrtrajektorie 13 und der Notfalltrajektorie 14 an die zweite elektronische Recheneinrichtung 3 des Assistenzsystems 2, wobei die zweite elektronische Recheneinrichtung 3 insbesondere zum Erzeugen von Steuerbefehlen für die zumindest eine fahrdynamische Einrichtung 4, 5, 6, 7, 8 ausgebildet ist.
Die 1 zeigt ferner, dass die Steuerbefehle beispielsweise für eine Bremseinrichtung, insbesondere die Bremssysteme 6, 7 des Kraftfahrzeugs 1 und/oder für eine Lenkeinrichtung, insbesondere die Lenksysteme 7, 8, des Kraftfahrzeugs 1 als fahrdynamische Einrichtung 4, 5, 6, 7, 8 erzeugt werden.
Das Notmanöver beziehungsweise die Notfalltrajektorie 13 wird insbesondere bei einem vordefinierten Fehler des Assistenzsystems 15 durchgeführt beziehungsweise ausgeführt.
Ferner ist insbesondere gezeigt, dass zumindest die Notfalltrajektorie 14 in einer Speichereinrichtung der zweiten elektronischen Recheneinrichtung 3 und/oder in einer Speichereinrichtung der fahrdynamischen Einrichtung 4, 5, 6, 7, 8 abgespeichert wird.
Insbesondere ist somit vorgeschlagen, dass die Kommandogeberseite, mit anderen Worten die erste elektronische Recheneinrichtung 2, immer dann, wenn das Kraftfahrzeug 1 durch die autonome Fahrfunktion in Bewegung gesetzt wird, fortlaufend zusätzlich zu den Kommandos für die Fahrtrajektorie 13 die Notfalltrajektorie 14 über den CAN-Bus 11 zur zweiten elektronischen Recheneinrichtung 3 sendet. Diese Notfalltrajektorie 14 führt das Kraftfahrzeug 1 entlang der Straßengegebenheiten, zum Beispiel entlang einer Kurve, die sich vor dem Kraftfahrzeug 1 befindet, und beinhaltet die Lenk- und Bremskommandos mit einer der Situation angemessenen Verzögerungsleistung bis in den Stillstand, zum Beispiel in den nächsten 10 Sekunden.
Diese Notfalltrajektorie 14 wird in der zweiten elektronischen Recheneinrichtung 3 direkt in den jeweiligen Bremsen- und Lenkungssteuerungsgeräten abgelegt, sodass darauf jederzeit zugegriffen werden kann. Die Ablage der Notfalltrajektorie 14 kann entweder als Steuerung, also nur durch die Ablage der Aktorkommandos erfolgen, wobei eine Nachjustierung bei Abweichung nicht mehr möglich ist. Oder die Ablage erfolgt als Bewegungsinformation des Kraftfahrzeugs 1, und das Bremssteuergerät ESC übernimmt eine Regelung und steuert den Bremsdruck und die einzelnen Radventile so an, um die Fahrzeugbewegung entsprechend der Notfalltrajektorie einzuregeln. Diese Funktion ist vergleichbar mit der bekannten Stabilisierungsregelung aus dem manuellen Fahren und nutzt die dafür verbaute Sensorik, um den Fahrzeugbewegungszustand zu erfassen, beispielsweise die Gier- und Beschleunigungssensoren.
Insbesondere ist in der 1 gezeigt, dass der Notbremsassistent 9 lediglich zum Ansteuern des ersten Bremssystems 5 und des zweiten Bremssystems 6 ausgebildet ist. Insbesondere erfolgt somit das Abfahren der Notfalltrajektorie 14 in einer bevorzugten Ausführungsform lediglich durch Ansteuern der Bremssteuergeräte beziehungsweise der Bremssystem 5, 6, sodass lediglich ein Stillstand des Kraftfahrzeugs 1 durchgeführt wird.
2 zeigt eine weitere Ausgestaltungsform des Kraftfahrzeugs 1 mit einer Ausführungsform des Assistenzsystems 15.
Sollte es während des Nominalbetriebs beispielsweise zu einem Fehler innerhalb der ersten elektronischen Recheneinrichtung 2 oder aber an der Übertragung zwischen der zweiten elektronischen Recheneinrichtung 3 kommen, auch ein sogenannter Kommunikationsverbindungsverlust, so kann die zweite elektronische Recheneinrichtung 3 der vorgegebenen Notfalltrajektorie 14 auch ohne die erste elektronische Recheneinrichtung 2 folgen. Ebenso ist jeglicher Kommunikationsfehler innerhalb der Architektur der zweiten elektronischen Recheneinrichtung 3 abgedeckt, da die Notfalltrajektorien 14 direkt in den aktornahen Steuergeräten zwischengespeichert werden. Um möglichen Ereignissen während der Ausführung der Notfalltrajektorie 14 begegnen zu können, zum Beispiel Person kreuzt die Notfalltrajektorie 14, wird die sogenannte Front-Assist-Funktion erweitert. Diese muss, wenn das Lenkungs- und Bremssystem 5, 6, 7, 8 der Notfalltrajektorie 14 folgen, ein mögliches Hindernis weiterhin erkennen und den umgesetzten Bremsdruck erhöhen und vor der kreuzenden Person zum Stehen kommen. Dazu wird die Funktion bevorzugt sicherheitsrelevant an die Bremssteuergeräte angeschlossen. Dies ist insbesondere durch den Notbremsassistenten 9 gezeigt. Gemäß der Ausführungsform in der 4 kann der Anschluss auch über den privaten CAN Bus 12 zwischen dem ersten Bremssystem 5 und dem zweiten Bremssystem 6 erfolgen.
Insbesondere ist somit ferner vorgesehen, dass in Abhängigkeit von einer erfassten Umgebung während einer Durchführung der Notfalltrajektorie 14 eine Umgebungserfassung, beispielsweise mittels einer Umgebungserfassungseinrichtung 16, durchgeführt wird, wobei in Abhängigkeit von der erfassten Umgebung eine dynamische Durchführung der Notfalltrajektorie 14 mittels der zweiten elektronischen Recheneinrichtung 3 angepasst wird, wobei bei der Anpassung der Notfalltrajektorie 14 ein Bremsdruck der fahrdynamischen Einrichtung 4, 5, 6, 7, 8 erhöht wird.
Insgesamt zeigen die 1 und 2 eine sichere einkanalige Anbindung eines Self-Driving-Systems an ein Trägerfahrzeug zum automatischen Fahren.
Bezugszeichenliste

1: Kraftfahrzeug
2: erste elektronische Recheneinrichtung
3: zweite elektronische Recheneinrichtung
4: Beschleunigungseinrichtung
5: erstes Bremssystem
6: zweites Bremssystem
7: erstes Lenksystem
8: zweites Lenksystem
9: Nothalteassistent
10: CAN-Verbindung
11: CAN-Bus
12: privater CAN-Bus
13: Fahrtrajektorie
14: Notfalltrajektorie
15: Assistenzsystem
16: Umgebungserfassungseinrichtung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102015003124 A1 [0003]
DE 102020112822 A1 [0004]

Claims

Verfahren zum Betreiben eines Assistenzsystems (15) eines zumindest teilweise assistiert betriebene Kraftfahrzeugs (1), mit den Schritten: - Bestimmen einer Fahrtrajektorie (13) für das Kraftfahrzeug (1) mittels einer ersten elektronischen Recheneinrichtung (2) des Assistenzsystem (15), wobei die erste elektronische Recheneinrichtung (2) für eine Manöverplanung des Kraftfahrzeugs (1) ausgebildet ist; - Bestimmen einer Notfalltrajektorie (14) für das Kraftfahrzeug (1) mittels der ersten elektronischen Recheneinrichtung (2); und - Einkanaliges Übertragen der Fahrtrajektorie (13) und der Notfalltrajektorie (14) an eine zweite elektronische Recheneinrichtung (3) des Assistenzsystems (15), wobei die zweite elektronische Recheneinrichtung (3) zum Erzeugen von Steuerbefehlen für zumindest eine fahrdynamische Einrichtung (4, 5, 6, 7, 8) des Kraftfahrzeugs (1) ausgebildet ist.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest die Notfalltrajektorie (14) in einer Speichereinrichtung der zweiten elektronischen Recheneinrichtung (3) und/oder in einer Speichereinrichtung der fahrdynamischen Einrichtung (4, 5, 6, 7, 8) abgespeichert wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass Steuerbefehle für eine Bremseinrichtung (5, 6) des Kraftfahrzeugs (1) und/oder für eine Lenkeinrichtung (7, 8) des Kraftfahrzeugs (1) als fahrdynamische Einrichtung (4, 5, 6, 7, 8) erzeugt werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Notmanöver mit der Notfalltrajektorie (14) bei einem vordefinierten Fehler des Assistenzsystems (15) durchgeführt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fahrtrajektorie (13) und die Notfalltrajektorie (14) über eine CAN-Verbindung (10) an die zweite elektronische Recheneinrichtung (3) übertragen werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Notfalltrajektorie (14) für eine zukünftige vorgegebene Streckenlänge und/oder für eine zukünftige vorgegeben Zeit bestimmt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest die Notfalltrajektorie (14) als direkte Steuerbefehle für die zumindest eine fahrdynamische Einrichtung (4, 5, 6, 7, 8) bestimmt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest die Notfalltrajektorie (14) als Bewegungsinformation für die zumindest eine fahrdynamische Einrichtung (4, 5, 6, 7, 8) bestimmt wird.
Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein Bremsdruck und/oder ein Radventil der fahrdynamischen Einrichtung (4, 5, 6, 7, 8) in Abhängigkeit von der Bewegungsinformation eingestellt werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass während einer Durchführung der Notfalltrajektorie (14) eine Umgebungserfassung durchgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass in Abhängigkeit von der erfassten Umgebung eine dynamische Durchführung der Notfalltrajektorie (14) mittels der zweiten elektronischen Recheneinrichtung (3) angepasst wird.
Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass bei der dynamischen Durchführung der Notfalltrajektorie (14) ein Bremsdruck der fahrdynamischen Einrichtung (4, 5, 6, 7, 8) erhöht wird.
Computerprogrammprodukt mit Programmcodemitteln, welche eine elektronische Recheneinrichtung (2, 3) dazu veranlassen, wenn die Programmcodemittel von der elektronischen Recheneinrichtung (2, 3) abgearbeitet werden, ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12 durchzuführen.
Computerlesbares Speichermedium mit zumindest einem Computerprogrammprodukt nach Anspruch 13.
Assistenzsystem (15) für ein zumindest teilweise assistiert betriebenes Kraftfahrzeug (1), mit zumindest einer ersten elektronischen Recheneinrichtung (2), wobei die erste elektronische Recheneinrichtung (2) für eine Manöverplanung des Kraftfahrzeugs (1) ausgebildet ist, und mit einer zweiten elektronischen Recheneinrichtung (3), wobei die zweite elektronische Recheneinrichtung (3) zum Erzeugen von Steuerbefehlen für zumindest eine fahrdynamische Einrichtung (4, 5, 6, 7, 8) des Kraftfahrzeugs (1) ausgebildet ist, wobei das Assistenzsystem (15) zum Durchführen eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 12 ausgebildet ist.