EP4211020A1 - Verfahren und system zum automatisierten einparken eines fahrzeugs - Google Patents

Verfahren und system zum automatisierten einparken eines fahrzeugs

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EP4211020A1
EP4211020A1 EP21763230.6A EP21763230A EP4211020A1 EP 4211020 A1 EP4211020 A1 EP 4211020A1 EP 21763230 A EP21763230 A EP 21763230A EP 4211020 A1 EP4211020 A1 EP 4211020A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
vehicle
control unit
parking
holding device
monitoring system
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP21763230.6A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Martin Brenn
Heinz-Anton Schneider
Carsten HANDEL
Frank Sader
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Aumovio Germany GmbH
Original Assignee
Continental Automotive Technologies GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Continental Automotive Technologies GmbH filed Critical Continental Automotive Technologies GmbH
Publication of EP4211020A1 publication Critical patent/EP4211020A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W30/00Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units
    • B60W30/06Automatic manoeuvring for parking
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60SSERVICING, CLEANING, REPAIRING, SUPPORTING, LIFTING, OR MANOEUVRING OF VEHICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60S3/00Vehicle cleaning apparatus not integral with vehicles
    • B60S3/04Vehicle cleaning apparatus not integral with vehicles for exteriors of land vehicles
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    • B60S3/047Other hand-held cleaning arrangements, e.g. with sponges, brushes, scrapers or the like using liquid or gas distributing means
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/18Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of braking systems
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
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    • B60W10/20Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of steering systems
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D15/00Steering not otherwise provided for
    • B62D15/02Steering position indicators ; Steering position determination; Steering aids
    • B62D15/027Parking aids, e.g. instruction means
    • B62D15/0285Parking performed automatically
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
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    • B60W2710/18Braking system
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2756/00Output or target parameters relating to data
    • B60W2756/10Involving external transmission of data to or from the vehicle

Definitions

  • the invention relates to a method for automated parking of a vehicle by a parking assistant, the parking assistant requesting that the vehicle be held by means of a holding device.
  • Parking assistants are gradually being offered in current vehicles, which are characterized by the fact that the parking process is controlled by a computer system, which detects the surroundings via sensors and uses the steering, braking and drive actuators to move the vehicle in such a way that it - and exiting a parking space successfully and at the end secures the vehicle with an electromechanical parking brake, for example.
  • Braking is usually carried out using the hydraulic service brake system and the vehicle is finally secured using the electric parking brake.
  • the actuators are controlled via an integrated brake control unit with parking brake control, or redundant parking brake architectures are used in which a right and a left parking brake actuator are controlled from different control units.
  • the software in the brake control unit or the corresponding HOST control unit controls the electromechanical parking brake and monitors the voltages and currents of the parking brake actuators to determine whether their clamping force is sufficient to hold the vehicle securely.
  • the challenge with this architecture is that the parking brake is controlled in a single channel on the safety side and the entire system is controlled on it is dependent on the software for parking brake control correctly determining whether the required slope holding force is set.
  • the current and voltage measurement is usually determined by a mechatronic circuit and undetected errors or faults (EMC, aging, systematic errors) lead to a falsification of the measured variables and can therefore lead to an unwanted display of a safely held vehicle, although the slope holding force is not sufficient.
  • EMC undetected errors or faults
  • a vehicle monitoring system monitors movement of the vehicle and, based on the detected movement, decides whether the vehicle has been successfully held by the holding device, with the vehicle being secured independently of the holding device in the event of unsuccessful holding and /or a warning signal is issued.
  • the holding device is an electromechanical parking brake.
  • Electromechanical parking brakes are replacing manual parking brakes to an increasing extent and can therefore be used particularly easily to keep the vehicle stationary after an automated parking maneuver and thereby secure it.
  • the parking assistance system can request the tensioning of the electromechanical parking brake with the aid of a tensioning request from a brake control unit, for example when the parking process is ended normally or when it is aborted by a dead man's switch.
  • a brake control unit monitors communication with the parking assistance system and if secure communication between the parking assistance system and brake control unit is lost, the parking brake is automatically applied and the vehicle monitoring system activated accordingly.
  • the parking assistance system can control a drive, a service brake and a steering system of the vehicle in order to automatically drive the vehicle into a parking space.
  • a service brake After braking to a standstill, usually by a hydraulic service brake, the vehicle is secured by applying the electromechanical parking brake, i.e. it is held at a standstill.
  • the parking assistance system can communicate with the brake control unit via a corresponding interface, for example a CAN bus, which has a control for the hydraulic service brake and for the electromechanical parking brake, which control the respective actuators via corresponding interfaces.
  • a corresponding interface for example a CAN bus, which has a control for the hydraulic service brake and for the electromechanical parking brake, which control the respective actuators via corresponding interfaces.
  • the vehicle monitoring system monitors the movement of the vehicle using at least one wheel speed sensor. Since the corresponding sensors are already present in all vehicles, the method according to the invention can thus be implemented particularly cost-effectively.
  • holding the vehicle by means of the holding device is assumed to be successful if the movement of the vehicle does not exceed a first threshold.
  • the first threshold can be a speed threshold.
  • the vehicle is assumed to be stationary at speeds below 1 km/h. If the first threshold is not exceeded for a predetermined time, for example 1 second, successful stopping of the vehicle is assumed.
  • the first threshold can be a distance threshold. It it is therefore checked whether the vehicle has traveled less than a maximum distance since the holding device was activated.
  • the vehicle monitoring system is activated with the request to activate the holding device.
  • the vehicle monitoring system can be activated explicitly by a corresponding command from the parking assistance system, or the vehicle monitoring system also receives the command to tighten the holding device and activates itself automatically.
  • a parking brake control unit monitors the currents and voltages when the electromechanical parking brake is applied, in order to set a secure holding force. Predetermined values can be used to determine whether a secure holding force has been generated.
  • the parking brake control unit monitors a vehicle movement and when a vehicle movement is detected that is greater than a second threshold, the electromechanical parking brake is applied again. This reactive tightening is also triggered by the detected vehicle movement.
  • the same sensors and logic are used to tighten the parking brake actuator that were also used when the parking brake was previously tightened. If there is a systematic error in the sensors or logic, the re-tensioning process will also report successful re-tensioning, although the slope holding power is not sufficient.
  • the post-tensioning logic alone cannot therefore ensure that the vehicle is held securely, but only in combination with the described securing independently of the electromechanical parking brake or corresponding warning signals.
  • the second threshold of the parking brake control unit for renewed application of the electromechanical parking brake is more sensitive than the first threshold Vehicle Monitoring System.
  • a more sensitive threshold means that the second threshold is exceeded before the first threshold.
  • the second threshold can be a lower speed threshold, for example. The re-tightening is therefore triggered very early on and only when the vehicle moves more strongly is the safety device used independently of the holding device. This avoids simultaneous and therefore unnecessary activation.
  • the parking brake control unit notifies the vehicle monitoring system when it applies the electromechanical parking brake again, with the vehicle monitoring system then not intervening. While a corresponding signal is set and possibly for an additional period of time, for example one second, the vehicle monitoring system suppresses its activity. This also avoids simultaneous and unnecessary activation.
  • a service brake is controlled independently of the holding device.
  • This can be a hydraulic service brake or an electromechanical service brake.
  • hydraulic service brake By activating the hydraulic service brake, hydraulic pressure is built up in the braking system in order to hold the vehicle securely. Although this process cannot be carried out permanently due to the continuous energy consumption, it can keep the vehicle at a standstill very quickly and reliably.
  • the hydraulic service brake is operated in such a way that a hydraulic pressure is maintained by means of hydraulic valves independently of the energy supply to a pressurization unit.
  • the pressure is therefore not maintained via hydraulic pumps and/or a linear actuator, but locked in by means of hydraulic valves once the pressure has been built up by the pressurization unit.
  • the energy consumption is thus reduced to holding the electromechanically controlled valves.
  • the hydraulic service brake is operated in such a way that a linear actuator maintains the pressure, which is operated in a mode in which pressure readjustment is only carried out when there is an increased deviation from a setpoint value compared to normal operation. In such an energy-efficient mode, any pressure changes are not corrected immediately as long as they do not leave an expanded pressure adjustment corridor.
  • the vehicle when a vehicle movement is detected by the vehicle monitoring system to secure the vehicle, the vehicle is automatically driven into a position with a lower roadway gradient, independently of the holding device. In such a position, a lower holding force is sufficient to prevent the vehicle from rolling away.
  • the vehicle when vehicle movement is detected by the vehicle monitoring system to secure the vehicle, the vehicle is automatically set a maximum steering angle and/or opposing steering angles on a left and right wheel, independently of the holding device. This leads to an increased rolling resistance and can therefore prevent the vehicle from rolling away, in particular in combination with at least a reduced holding force of the holding device.
  • the vehicle monitoring system when a vehicle movement is detected by the vehicle monitoring system to secure the vehicle, the vehicle will automatically engage a parking lock of the drive train, for example a gear pawl, independently of the holding device.
  • a parking lock of the drive train for example a gear pawl
  • a request for the output of the warning signal is sent to a higher-level vehicle control unit via an interface of the parking assistance system and/or a vehicle network transmitted. The vehicle is thus informed that it is no longer possible to permanently and safely hold the vehicle with the parking brake.
  • ECE R79 the driver is obliged to monitor the vehicle during the parking process in today's approved parking assistance systems. In this case, he has to react to the unsuccessful parking process and has the opportunity to take over the vehicle safely by briefly holding the vehicle hydraulically.
  • the parking assistance system must independently transfer the vehicle to a safely parked state.
  • the warning signal can be output via an ignition key, a smartphone, a horn and/or a hazard warning light. In this way, not only the driver of the vehicle but also bystanders can be informed about the unsuccessful securing of the vehicle in order to leave the danger area if necessary.
  • the information from the higher-level vehicle system, the output of warning signals, the actuation of the steering and/or a gear pawl can also be carried out in the event of a total failure of the braking system without the involvement of the braking system.
  • the parking assistance system control unit can continuously monitor the brake system control unit via the communication channel (e.g. CAN) and if it logs off or there is no communication, it can trigger one or more of the above actions.
  • the object is also achieved by a corresponding system for automated parking of a vehicle having a parking assistance system and a braking system, set up to control a holding device at the request of the parking assistance system, the system a Has vehicle monitoring system and is set up to carry out an above method.
  • the vehicle monitoring system is implemented in a control unit of the braking system. It can thus initiate the securing of the vehicle without accessing another control unit.
  • the braking system has a first control unit for controlling a hydraulic service brake and a second control unit for controlling the electromechanical parking brake, with the vehicle monitoring system being implemented in the second control unit.
  • the two-part control unit further increases the reliability of the system.
  • the vehicle monitoring system is implemented in an additional control device.
  • a one-channel system is thus transformed by measures into a two-channel system in which a safe parking of the vehicle can be secured via two separate different paths, observer path and actuator path.
  • FIG. 1 shows an architecture, known from the prior art, of a system for automatically parking a vehicle
  • Figure 2 shows an architecture of a first embodiment of the invention
  • Figure 3 shows an architecture of a second embodiment of the invention
  • Figure 4 shows an architecture of a third embodiment of the invention
  • Figure 1 shows a schematic of a system 1 for automatically parking a vehicle with a parking assistance system, which is based on an EPA (Electronic Park Assistant) control unit 2 is implemented. This can communicate with a brake control unit 3 via a CAN bus in order to brake the vehicle using a brake 4 and apply a parking brake 8 .
  • EPA Electronic Park Assistant
  • Brake control unit 3 is designed as an ESC control unit d. That is, it is set up to generate driver-independent braking forces at individual wheels to control the stability of the vehicle.
  • the brake system 3 has a hydraulic control 5 which is set up to control corresponding actuators of a hydraulic service brake 6 .
  • the braking system 3 also has a parking brake control 7 which is set up to control and monitor one or more corresponding electromechanical actuators of the parking brake 8 .
  • FIG. 2 now shows an extension according to the invention of the system from FIG.
  • the EPA control unit 2 sends a command to the EPA logic 9 implemented in the brake system in order to secure the vehicle using the electromechanical parking brake 8 .
  • the EPA logic 9 forwards this command to the EPB control 7 on the one hand and also activates the vehicle monitoring system 11 .
  • the EPB control 7 correspondingly activates the parking brake actuators 8 in order to apply the parking brake.
  • the EPB control 7 also receives data from a wheel speed sensor 10 with which the vehicle speed can be determined. If the vehicle moves despite the applied electromechanical parking brake 8, the EPB control 7 carries out a re-tensioning in which the electromechanical parking brake 8 is applied again.
  • the data from the wheel speed sensor 10 is also used by the vehicle monitoring system 11 to also monitor the movement of the vehicle. If the vehicle continues to move despite a possible attempt at retensioning by the EPB control 7 , the vehicle monitoring system 11 issues a corresponding command to the hydraulic control 5 of the brake system. The hydraulic controller 5 then correspondingly controls the hydraulic service brake 6 in order to generate braking pressure and thus secure the vehicle.
  • the Vehicle monitoring system 11 can also pass on the information about the vehicle's movement to the EPA control unit 3, which can inform a higher-level vehicle controller in order to issue appropriate warning signals.
  • the EPA logic 9 is also set up to automatically request braking of the vehicle if communication with the EPA control unit 3 is interrupted.
  • FIG. 3 shows an alternative embodiment of the invention, in which the brake control unit 3 is constructed in two parts and thus has a hydraulic control unit 12 and a separate parking brake control unit 13 .
  • the EPA logic 9 is arranged on the control unit 13 of the parking brake and the EPA control unit 2 therefore communicates with the control unit 13 of the parking brake.
  • the vehicle monitoring system 11 is also implemented on the parking brake control unit 13 and, when activated, communicates with the hydraulic control unit 12 via a corresponding interface. The vehicle monitoring system 11 can thus activate the hydraulic service brake 6 via the hydraulic controller 5 .
  • FIG. 4 shows a further alternative embodiment of the invention, in which the vehicle monitoring system 11 is embodied on a separate control unit 14. This then communicates with the brake control unit 3 via appropriate interfaces in order to activate the hydraulic service brake if necessary.
  • the brake control device 3 can be constructed in two parts, as in FIG.
  • the vehicle monitoring system 11 also communicates with the EPA control unit 2 to receive commands to request the application of the parking brake 8 so that the vehicle monitoring system 11 can be activated. If the vehicle monitoring system 11 determines that the vehicle is still moving in a stationary situation, it can transmit this information to the EPA control unit 2 .
  • the vehicle monitoring system 11 also receives the information from the wheel speed sensor 10 in order to be able to detect movement of the vehicle. reference list

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum automatisierten Einparken eines Fahrzeugs mittels eines Parkassistenzsystems (2), wobei das Parkassistenzsystem (2) ein Aktivieren einer Halteeinrichtung (8) zum Halten des Fahrzeugs im Stillstand anfordert. Aus Sicherheitsgründen überwacht ein Fahrzeugbeobachtungssystem (11) eine Bewegung des Fahrzeugs, und entscheidet basierend auf der festgestellten Bewegung, ob das Halten des Fahrzeugs mittels der Halteeinrichtung (8) erfolgreich ist, wobei im Falle eines nicht erfolgreichen Haltens eine Sicherung des Fahrzeugs unabhängig von der Halteeinrichtung (8) durchgeführt wird und/oder ein Warnsignal ausgegeben wird.

Description

Verfahren und System zum automatisierten Einparken eines Fahrzeugs
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum automatisierten Einparken eines Fahrzeugs durch einen Parkassistenten, wobei durch den Parkassistenten ein Halten des Fahrzeugs mittels einer Halteeinrichtung angefordert wird.
In aktuellen Fahrzeugen werden nach und nach Parkassistenten angeboten, die sich dadurch auszeichnen, dass der Einparkvorgang durch ein Computersystem gesteuert wird, welches die Umgebung über Sensoren erfasst und mit Hilfe der Lenk-, Brems- und Antriebsaktoren das Fahrzeug so bewegt, dass es den Ein- und Ausparkvorgang erfolgreich durchführt und am Ende das Fahrzeug beispielsweise mit einer elektromechanischen Parkbremse sichert.
Bei diesem Vorgang ist es aus Gründen der Sicherheit wichtig, dass das in Bewegung befindliche Fahrzeug zu jeder Zeit gestoppt und anschließend gesichert werden kann, ohne dass eine Anwesenheit des Fahrers im Fahrzeug oder auch außerhalb notwendig ist.
Üblicherweise wird die Bremsung über das hydraulische Betriebsbremssystem und die finale Sicherung des Fahrzeugs über die elektrische Parkbremse durchgeführt. Die Aktoren werden über ein integriertes Bremsen-Steuergerät mit Parkbremsansteuerung gesteuert oder es kommen redundante Parkbremsarchitekturen zum Einsatz in denen ein rechter und ein linker Parkbremsaktor aus unterschiedlichen Steuergeräten angesteuert werden.
Die im Bremsen-Steuergerät bzw. dem entsprechenden HOST-Steuergerät befindliche Software kontrolliert hierbei die elektromechanische Parkbremse und überwacht die Spannungen und Ströme der Parkbremsaktoren, um zu ermitteln, ob deren Klemmkraft ausreichend ist, sodass das Fahrzeug sicher gehalten wird.
Die Herausforderung bei dieser Architektur ist, dass die Parkbremse sicherheitsseitig einkanalig angesteuert wird und das Gesamtsystem darauf angewiesen ist, dass die Software zur Parkbrems-Ansteuerung korrekt ermittelt, ob die benötigte Hanghaltekraft eingestellt wird.
Üblicherweise wird die Strom- und Spannungsmessung durch eine mechatronische Schaltung ermittelt und nichtentdeckte Fehler oder Störungen (EMV, Alterung, systematische Fehler) führen zu einer Verfälschung der Messgrößen und können damit zu einem ungewollten Anzeigen eines sicher gehaltenen Fahrzeugs führen, obwohl die Hanghaltekraft nicht ausreicht.
Es ist somit Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Sicherung des Fahrzeugs bei einem automatisierten Einparkmanöver unabhängig vom Fahrer zu gewährleisten.
Die Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1 zum automatisierten Einparken eines Fahrzeugs mittels eines Parkassistenzsystems, wobei durch das Parkassistenzsystem ein Aktivieren einer Halteeinrichtung zum Halten des Fahrzeugs im Stillstand angefordert wird. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass ein Fahrzeugbeobachtungssystem eine Bewegung des Fahrzeugs überwacht, und basierend auf der festgestellten Bewegung entscheidet, ob das Halten des Fahrzeugs mittels der Halteeinrichtung erfolgreich ist, wobei im Falle eines nicht erfolgreichen Haltens eine Sicherung des Fahrzeugs unabhängig von der Halteeinrichtung durchgeführt wird und/oder ein Warnsignal ausgegeben wird.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung handelt es sich bei der Halteeinrichtung um eine elektromechanische Parkbremse. Elektromechanische Parkbremsen ersetzen in immer größerem Ausmaß manuelle Parkbremsen und können somit besonders einfach eingesetzt werden, um das Fahrzeug nach einem automatisierten Einparkmanöver im Stillstand zu halten und dadurch zu sichern.
Dabei kann das Parkassistenzsystem das Anspannen der elektromechanischen Parkbremse mit Hilfe einer Spannanforderung, bei einem Bremsensteuergerät anfordern, beispielsweis bei regulärer Beendigung des Parkvorgangs oder bei Abbruch durch einen Totmannschalter. Außerdem wird bei einem automatisierten Einparkmanöver durch das Bremsensteuergerät die Kommunikation mit dem Parkassistenzsystem überwacht und falls die sichere Kommunikation zwischen Parkassistenzsystem und Bremsensteuergerät verloren geht ein automatisches Anspannen der Parkbremse ausgelöst und entsprechend das Fahrzeugbeobachtungssystem aktiviert.
Das Parkassistenzsystem kann im Allgemeinen einen Antrieb, eine Betriebsbremse und eine Lenkung des Fahrzeugs ansteuern, um das Fahrzeug automatisiert in eine Parklücke zu fahren. Nach der Bremsung in den Stillstand, meist durch eine hydraulische Betriebsbremse, wird das Fahrzeug durch Anspannen der elektromechanischen Parkbremse gesichert, das heißt im Stillstand gehalten.
Das Parkassistenzsystem kann über eine entsprechende Schnittstelle, beispielsweise eine CAN-Bus mit dem Bremsensteuergerät kommunizieren, welche eine Ansteuerung für die hydraulische Betriebsbremse und für die elektromechanische Parkbremse aufweist, welche über entsprechende Schnittstellen die jeweiligen Aktoren ansteuern.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung überwacht das Fahrzeugbeobachtungssystem die Bewegung des Fahrzeugs mittels zumindest eines Raddrehzahlsensors. Da die entsprechende Sensorik in allen Fahrzeugen bereits vorhanden ist, lässt sich das erfindungsgemäße Verfahren somit besonders kostengünstig realisieren.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird das Halten des Fahrzeugs mittels der Halteeinrichtung als erfolgreich angenommen, wenn die Bewegung des Fahrzeugs eine erste Schwelle nicht überschreitet. Bei der ersten Schwelle kann es sich um eine Geschwindigkeitsschwelle handeln. Beispielsweise wird der Stillstand des Fahrzeugs bei Geschwindigkeiten unter 1 km/h angenommen. Wird die erste Schwelle für eine vorgegebene Zeit, beispielsweise 1 Sekunde, nicht überschritten wird ein erfolgreiches Halten des Fahrzeugs angenommen. Alternativ kann die erste Schwelle eine Distanzschwelle sein. Es wird daher überprüft, ob das Fahrzeug weniger als eine maximale Distanz seit dem Aktivieren der Halteeinrichtung zurückgelegt hat.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird das Fahrzeugbeobachtungssystem mit der Anforderung des Aktivierens der Halteeinrichtung aktiviert. Das Fahrzeugbeobachtungssystem kann dabei explizit durch einen entsprechenden Befehl des Parkassistenzsystem aktiviert werden oder das Fahrzeugbeobachtungssystem empfängt ebenfalls den Befehl zum Anspannen der Halteeinrichtung und aktiviert sich selbsttätig.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung überwacht eine Parkbremsenansteuerungseinheit beim Anspannen der elektromechanischen Parkbremse die Ströme und Spannungen, um eine sichere Haltekraft einzustellen. Ob eine sichere Haltekraft erzeugt wurde, kann anhand vorgegebener Werte bestimmt werden.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung überwacht die Parkbremsansteuerungseinheit eine Fahrzeugbewegung und bei Feststellen einer Fahrzeugbewegung größer als eine zweite Schwelle wird die elektromechanische Parkbremse erneut angespannt. Dieses reaktive Nachspannen, wird ebenfalls durch die detektierte Fahrzeugbewegung ausgelöst. Beim Nachspannen wird allerdings die gleiche Sensorik und Logik zum Anspannen des Parkbremsaktuators verwandt, die auch schon beim vorherigen Anspannen der Parkbremse genutzt wurde. Liegt hier nun ein systematischer Fehler in der Sensorik oder Logik vor, so wird der Nachspann-Vorgang ebenfalls ein erfolgreiches Nachspannen melden obwohl die Hanghaltekraft nicht ausreicht. Die Nachspann -Logik alleine kann somit kein sicheres Halten des Fahrzeug gewährleisten sondern erst in Kombination mit der beschriebenen Sicherung unabhängig von der elektromechanischen Parkbremse beziehungsweise entsprechender Warnsignale.
In einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die zweite Schwelle der Parkbremsansteuerungseinheit zum erneuten Anspannen der elektromechanischen Parkbremse empfindlicher als die erste Schwelle des Fahrzeugbeobachtungssystems. Eine empfindlichere Schwelle bedeutet dabei, dass die zweite Schwelle vor der ersten Schwelle überschritten wird. Die zweite Schwelle kann beispielsweise eine kleinere Geschwindigkeitsschwelle sein. Das erneute Anspannen wird daher bereits sehr früh ausgelöst und erst bei einer stärkeren Bewegung des Fahrzeugs wird auf die Sicherung unabhängig von der Halteeinrichtung zurückgegriffen. Dadurch wird eine gleichzeitige und somit unnötige Aktivierung vermieden.
In einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung teilt die Parkbremsansteuerungseinheit dem Fahrzeugbeobachtungssystems mit, wenn dieses die elektromechanische Parkbremse erneut anspannt, wobei das Fahrzeugbeobachtungssystems dann nicht eingreift. Während ein entsprechendes Signal gesetzt ist und gegebenenfalls für eine zusätzliche Zeitspanne, beispielsweise eine Sekunde, unterdrückt das Fahrzeugbeobachtungssystem seine Aktivität. Auch dadurch wird eine gleichzeitige und unnötige Aktivierung vermieden.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird zur Sicherung des Fahrzeugs unabhängig von der Halteeinrichtung eine Betriebsbremse angesteuert. Dies kann eine hydraulische Betriebsbremse sein oder aber auch eine elektromechanische Betriebsbremse. Über die Ansteuerung der hydraulischen Betriebsbremse wird ein hydraulischer Druck im Bremssystem aufgebaut, um das Fahrzeug sicher zu halten. Dieser Vorgang kann zwar auf Grund des kontinuierlichen Energieverbrauchs nicht dauerhaft durchgeführt werden, kann das Fahrzeug jedoch sehr schnell und zuverlässig im Stillstand halten.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird die hydraulische Betriebsbremse derart betrieben, dass ein hydraulischer Druck unabhängig von der Energieversorgung einer Druckbeaufschlagungseinheit mittels hydraulischer Ventile gehalten wird. Der Druck wird also nicht über hydraulische Pumpen und/oder einen Linearaktuator aufrechterhalten, sondern mittels hydraulischer Ventile, nach einem einmal erfolgten Druckaufbau durch die Druckbeaufschlagungseinheit eingesperrt. Der Energieverbrauch reduziert sich somit auf das Halten der elektromechanisch angesteuerten Ventile. In einer alternativen Ausführungsform der Erfindung wird die hydraulische Betriebsbremse derart betrieben, dass ein Linearaktuator den Druck aufrechterhält, wobei dieser in einem Modus betrieben wird, indem eine Drucknachregelung erst durchgeführt wird, wenn eine im Vergleich zum Normalbetrieb vergrößerte Abweichung zu einem Sollwert besteht. In einem solchen energieeffizienten Modus werden jegliche Druckveränderungen nicht sofort ausgeregelt, solange sie einen aufgeweiteten Druckstell-Korridor nicht verlassen.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird beim Erkennen einer Fahrzeugbewegung durch das Fahrzeugbeobachtungssystem zur Sicherung des Fahrzeugs unabhängig von der Halteeinrichtung das Fahrzeug selbstständig in eine Position mit geringerer Fahrbahnneigung gefahren. An einer solchen Position genügt bereits eine geringere Haltekraft, um zu verhindern, dass das Fahrzeug wegrollen kann.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird beim Erkennen einer Fahrzeugbewegung durch das Fahrzeugbeobachtungssystem zur Sicherung des Fahrzeugs unabhängig von der Halteeinrichtung das Fahrzeug selbstständig einen maximalen Lenkwinkel und/oder gegensinnige Lenkwinkel an einem linken und einem rechten Rad eingestellt. Dies führt zu einem erhöhten Rollwiderstand und kann daher, insbesondere in Kombination mit zumindest verminderter Haltekraft der Halteeinrichtung, das Wegrollen des Fahrzeugs verhindern.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird beim Erkennen einer Fahrzeugbewegung durch das Fahrzeugbeobachtungssystem zur Sicherung des Fahrzeugs unabhängig von der Halteeinrichtung das Fahrzeug selbstständig eine Parksperre des Antriebsstrangs, beispielsweise eine Getriebeklinke, einlegen.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird eine Anforderung der Ausgabe des Warnsignals über eine Schnittstelle des Parkassistenzsystems und/oder ein Fahrzeugnetzwerk an eine übergeordnete Fahrzeugsteuereinheit übermittelt. Somit wird das Fahrzeug informiert, dass ein permanentes und sicheres Halten mit der Feststellbremse nicht mehr möglich ist.
In heute zugelassenen Parkassistenzsystemen ist der Fahrer nach ECE R79 verpflichtet, das Fahrzeug während des Einparkvorgangs zu beobachten. Er muss in diesem Fall auf den nicht erfolgreichen Park-Vorgang reagieren und hat über die kurzzeitige hydraulische Haltung des Fahrzeugs die Möglichkeit das Fahrzeug sicher zu übernehmen.
In zukünftigen Parkassistenzsystemen ist der Fahrer evtl, nicht mehr verpflichtet das Fahrzeug zu beobachten bzw. kann es nicht mehr beobachten. In diesem Fall muss das Parkassistenzsystem das Fahrzeug selbständig in einen sicher abgestellten Zustand überführen.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann das Warnsignal über einen Zündschlüssel, ein Smartphone, eine Hupe und/oder einen Warnblinker ausgegeben werden. Somit können neben dem Fahrer des Fahrzeugs auch umstehende Dritte über die nicht erfolgreiche Sicherung des Fahrzeugs informiert werden, um gegebenenfalls den Gefahrenbereich zu verlassen.
Die Information des übergeordneten Fahrzeugsystems, die Ausgabe von Warnsignalen, die Ansteuerung der Lenkung und/oder einer Getriebeklinke können auch bei Totalausfall des Bremssystems ohne Mitwirkung des Bremssystems durchgeführt werden. Hierzu kann das Parkassistenzsystem-Steuergerät über den Kommunikations-Kanal (z.B. CAN) das Bremssystem-Steuergerät dauerhaft überwachen und bei Abmeldung oder Nicht-Kommunikation kann dieses eine oder mehrere der obigen Aktionen auslösen.
Die Aufgabe wird außerdem gelöst durch ein entsprechendes System zum automatisierten Einparken eines Fahrzeugs aufweisend ein Parkassistenzsystem und ein Bremssystem, dazu eingerichtet auf Anforderung des Parkassistenzsystems eine Halteeinrichtung anzusteuern, wobei das System ein Fahrzeugbeobachtungssystem aufweist und zur Ausführung eines vorstehenden Verfahrens eingerichtet ist.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Fahrzeugbeobachtungssystem in einem Steuergerät des Bremssystems implementiert. Es kann damit ohne Zugriff auf ein anderes Steuergerät das Sichern des Fahrzeugs initiieren.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform weist das Bremssystem ein erstes Steuergerät zur Steuerung einer hydraulischen Betriebsbremse und ein zweites Steuergerät zur Steuerung der elektromechanischen Parkbremse auf, wobei das Fahrzeugbeobachtungssystem in dem zweiten Steuergerät implementiert ist. Durch das zweiteilige Steuergerät wird die Ausfallsicherheit des Systems weiter erhöht.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist das Fahrzeugbeobachtungssystem in einem zusätzlichen Steuergerät implementiert.
Es wird somit ein einkanaliges System durch Maßnahmen zu einem zweikanaligen System umgestaltet, bei dem über zwei getrennte unterschiedliche Pfade, Beobachterpfad und Aktorpfad, ein sicheres Abstellen des Fahrzeugs abgesichert werden kann.
Figur 1 zeigt eine aus dem Stand der Technik bekannte Architektur eines Systems zum automatischen Einparken eines Fahrzeugs,
Figur 2 zeigt eine Architektur einer ersten Ausführungsform der Erfindung,
Figur 3 zeigt eine Architektur einer zweiten Ausführungsform der Erfindung,
Figur 4 zeigt eine Architektur einer dritten Ausführungsform der Erfindung;
Figur 1 zeigt schematisch ein System 1 zum automatischen Einparken eines Fahrzeugs mit einem Parkassistenzsystem, welches auf einem EPA (Elektronischer Park Assistent)-Steuergerät 2 implementiert ist. Dieses kann über einen CAN Bus mit einem Bremsensteuergerät 3 kommunizieren, um das Fahrzeug mittels einer Bremse 4 abzubremsen und eine Parkbremse 8 anzuspannen.
Das Bremsensteuergerät 3 ist als ESC-Steuergerät ausgeführt d. h., es ist dazu eingerichtet zur Stabilitätskontrolle des Fahrzeugs fahrerunabhängige Bremskräfte an einzelnen Rädern zu erzeugen. Das Bremssystem 3 weist eine Hydraulikansteuerung 5 auf, welche dazu eingerichtet ist, entsprechende Aktoren einer hydraulischen Betriebsbremse 6 anzusteuern. Das Bremssystem 3 weist darüber hinaus eine Parkbremsansteuerung 7 auf, welche dazu eingerichtet ist einen oder mehrere entsprechende elektromechanische Aktoren der Parkbremse 8 anzusteuern und zu überwachen.
Figur 2 zeigt nun eine erfindungsgemäße Erweiterung des Systems aus Figur 1 , welches um das Fahrzeugbeobachtungssystem 11 erweitert ist. Beispielsweise am Ende eines Parkmanövers sendet das EPA-Steuergerät 2 einen Befehl an die im Bremssystem implementierte EPA-Logik 9, um das Fahrzeug mittels der elektromechanischen Parkbremse 8 zu sichern. Die EPA-Logik 9 gibt diesen Befehl einerseits an die EPB-Ansteuerung 7 weiter und aktiviert außerdem das Fahrzeugbeobachtungssystem 11 . Die EPB-Ansteuerung 7 aktiviert entsprechend die Parkbremsaktuatoren 8, um die Parkbremse anzuspannen. Die EPB-Ansteuerung 7 erhält darüber hinaus Daten eines Raddrehzahlsensors 10 mit dem die Fahrzeuggeschwindigkeit bestimmt werden kann. Sollte trotz angespannter elektromechanischer Parkbremse 8 das Fahrzeug eine Bewegung aufweisen, so führt die EPB-Ansteuerung 7 ein Nachspannen durch, bei dem die elektromechanische Parkbremse 8 erneut angespannt wird. Die Daten des Raddrehzahlsensors 10 werden außerdem vom Fahrzeugbeobachtungssystem 11 genutzt, um ebenfalls die Bewegung des Fahrzeugs zu überwachen. Tritt trotz eines eventuellen Versuchs des Nachspannens durch die EPB-Ansteuerung 7 weiterhin eine Bewegung des Fahrzeugs auf, gibt das Fahrzeugbeobachtungssystem 11 einen entsprechenden Befehl an die Hydrauliksteuerung 5 des Bremssystems. Die Hydrauliksteuerung 5 steuert dann entsprechend die hydraulische Betriebsbremse 6 an, um einen Bremsdruck zu erzeugen und so das Fahrzeug zu sichern. Das Fahrzeugbeobachtungssystem 11 kann darüber hinaus die Information der Fahrzeugbewegung an das EPA-Steuergerät 3 weitergeben, welches eine übergeordnete Fahrzeugsteuerung informieren kann, um entsprechende Warnsignale auszugeben. Die EPA-Logik 9 ist außerdem dazu eingerichtet, bei Abbruch der Kommunikation mit dem EPA-Steuergerät 3 automatisch eine Bremsung des Fahrzeugs anzufordern.
Figur 3 zeigt eine alternative Ausführungsform der Erfindung, in der das Bremsen-Steuergerät 3 zweiteilig aufgebaut ist und somit eine Hydraulik-Steuereinheit 12 und eine separate Parkbrems-Steuereinheit 13 aufweist. Die EPA-Logik 9 ist dabei auf der Steuereinheit 13 der Parkbremse angeordnet und das EPA-Steuergerät 2 kommuniziert daher mit der Steuereinheit 13 der Parkbremse. Auf der Parkbrems-Steuereinheit 13 ist außerdem das Fahrzeugbeobachtungssystem 11 implementiert, welches bei Aktivierung über eine entsprechende Schnittstelle mit der Hydraulik-Steuereinheit 12 kommuniziert. Damit kann das Fahrzeugbeobachtungssystem 11 über die Hydrauliksteuerung 5 die hydraulische Betriebsbremse 6 aktivieren.
Figur 4 zeigt eine weitere alternative Ausführungsform der Erfindung, bei der das Fahrzeugbeobachtungssystem 11 auf einer separaten Steuereinheit 14 ausgebildet ist. Diese kommuniziert dann über entsprechende Schnittstellen mit dem Bremsen-Steuergerät 3, um bei Bedarf die hydraulische Betriebsbremse zu aktivieren. Auch in diesem Fall kann das Bremsen-Steuergerät 3 wie in Fig. 3 zweiteilig aufgebaut sein. Das Fahrzeugbeobachtungssystem 11 kommuniziert außerdem mit dem EPA-Steuergerät 2, um Befehle zum Anfordern des Anspannens der Parkbremse 8 zu erhalten, sodass das Fahrzeugbeobachtungssystem 11 aktiviert werden kann. Stellt das Fahrzeugbeobachtungssystem 11 fest, dass sich das Fahrzeug in einer Feststellsituation noch bewegt, so kann es diese Information an das EPA-Steuergerät 2 übersenden. Das Fahrzeugbeobachtungssystem 11 erhält darüber hinaus die Information des Raddrehzahlsensors 10, um eine Bewegung des Fahrzeugs feststellen zu können. Bezugszeichenliste
1 System zum automatisierten Einparken
2 EPA-Steuergerät 3 Bremsen-Steuergerät
4 Bremse
5 Hydrauliksteuerung
6 Hydraulische Bremse
7 Parkbremsansteuerung 8 Parkbremse
9 EPA-Logik
10 Raddrehzahlsensor
11 Fahrzeugbeobachtungssystem
12 Hydraulik-Steuereinheit 13 Parkbrems-Steuereinheit
14 Fahrzeugbeobachtungs-Steuereinheit

Claims

Patentansprüche / Patent claims
1. Verfahren zum automatisierten Einparken eines Fahrzeugs mittels eines Parkassistenzsystems (2), wobei das Parkassistenzsystem (2) ein Aktivieren einer Halteeinrichtung (8) zum Halten des Fahrzeugs im Stillstand anfordert, dadurch gekennzeichnet, dass ein Fahrzeugbeobachtungssystem (11 ) eine Bewegung des Fahrzeugs überwacht, und basierend auf der festgestellten Bewegung entscheidet, ob das Halten des Fahrzeugs mittels der Halteeinrichtung (8) erfolgreich ist, wobei im Falle eines nicht erfolgreichen Haltens eine Sicherung des Fahrzeugs unabhängig von der Halteeinrichtung (8) durchgeführt wird und/oder ein Warnsignal ausgegeben wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Halteeinrichtung (8) eine elektromechanische Parkbremse ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrzeugbeobachtungssystem (11 ) die Bewegung des Fahrzeugs mittels zumindest eines Raddrehzahlsensors (10) überwacht.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Halten des Fahrzeugs mittels der Halteeinrichtung (8) als erfolgreich angenommen wird, wenn die Bewegung des Fahrzeugs eine erste Schwelle nicht überschreitet.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrzeugbeobachtungssystem (11 ) mit der Anforderung des Aktivierens der Halteeinrichtung (8) durch das Parkassistenzsystem (2) aktiviert wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine Parkbremsenansteuerungseinheit (7) beim Anspannen der elektromechanischen Parkbremse (8) die Ströme und Spannungen überwacht, um eine vorbestimmte Haltekraft einzustellen.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Parkbremsansteuerungseinheit (7) eine Fahrzeugbewegung überwacht und bei Feststellen einer Fahrzeugbewegung größer als eine zweite Schwelle die elektromechanische Parkbremse (8) erneut anspannt.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Schwelle der Parkbremsansteuerungseinheit (7) zum erneuten Anspannen der elektromechanische Parkbremse (8) empfindlicher ist als die erste Schwelle des Fahrzeugbeobachtungssystems (11 ).
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Parkbremsansteuerungseinheit (7) dem Fahrzeugbeobachtungssystems (11 ) mitteilt, wenn dieses die elektromechanische Parkbremse (8) erneut anspannt, wobei das Fahrzeugbeobachtungssystems (11 ) dann nicht eingreift.
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Sicherung des Fahrzeugs unabhängig von der Halteeinrichtung (8) eine insbesondere hydraulische Betriebsbremse (6) angesteuert wird.
11 . Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die hydraulische Betriebsbremse (6) derart betrieben wird, dass ein hydraulischer Druck unabhängig von der Energieversorgung einer Druckbeaufschlagungseinheit mittels hydraulischer Ventile gehalten wird.
12. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die hydraulische Betriebsbremse (6) derart betrieben wird, dass ein Linearaktuator den Druck aufrechterhält, wobei dieser in einem Modus betrieben wird, indem eine Nachregelung des Drucks erst durchgeführt wird, wenn eine im Vergleich zum Normalbetrieb vergrößerte Abweichung zu einem Sollwert besteht. 14
13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Sicherung des Fahrzeugs unabhängig von der Halteeinrichtung (8) das Fahrzeug selbstständig eine Position mit geringerer Fahrbahnneigung anfährt.
14. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Sicherung des Fahrzeugs unabhängig von der Halteeinrichtung (8) das Fahrzeug selbstständig einen maximalen Lenkwinkel und/oder gegensinnige Lenkwinkel an einem linken und einem rechten Rad einstellt.
15. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Sicherung des Fahrzeugs unabhängig von der Halteeinrichtung (8) das Fahrzeug selbstständig eine Parksperre eines Antriebsstrangs, beispielsweise eine Getriebeklinke, einlegt.
16. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Anforderung der Ausgabe des Warnsignals über eine Schnittstelle des Parkassistenzsystems (2) und/oder ein Fahrzeugnetzwerk an eine übergeordnete Fahrzeugsteuereinheit übermittelt wird.
17. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Warnsignal über einen Zündschlüssel, Smartphone, Hupe und/oder Warnblinker ausgegeben wird.
18. System zum automatisierten Einparken eines Fahrzeugs aufweisend ein Parkassistenzsystems (2) und ein Bremssystem (3), dazu eingerichtet auf Anforderung des Parkassistenzsystems (2) eine Halteeinrichtung (8) anzusteuern, dadurch gekennzeichnet, dass das System (1 ) ein Fahrzeugbeobachtungssystem (11 ) aufweist und zur Ausführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 17 eingerichtet ist. 15
19. System nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrzeugbeobachtungssystem (11 ) in einem Steuergerät (3) des Bremssystems implementiert ist.
20. System nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass das
Bremssystem (3) ein erstes Steuergerät (12) zur Steuerung einer hydraulischen Betriebsbremse (6) und ein zweites Steuergerät (13) zur Steuerung der elektromechanischen Parkbremse (8) aufweist, wobei das Fahrzeugbeobachtungssystem (11 ) in dem zweiten Steuergerät (13) implementiert ist.
21 . System nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrzeugbeobachtungssystem (11 ) in einem zusätzlichen Steuergerät (14) implementiert ist.
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