EP4599417A1 - Verfahren zum betreiben eines fahrzeugs mit x-by-wire-einrichtung unter verwendung eines flotten-watchdogs und fahrzeug - Google Patents

Verfahren zum betreiben eines fahrzeugs mit x-by-wire-einrichtung unter verwendung eines flotten-watchdogs und fahrzeug

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Publication number
EP4599417A1
EP4599417A1 EP23782839.7A EP23782839A EP4599417A1 EP 4599417 A1 EP4599417 A1 EP 4599417A1 EP 23782839 A EP23782839 A EP 23782839A EP 4599417 A1 EP4599417 A1 EP 4599417A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
vehicle
monitoring device
measure
actual
external monitoring
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
EP23782839.7A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Arne Bartels
Frank Bärecke
Kilian Förster
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.)
Audi AG
Volkswagen AG
Original Assignee
Audi AG
Volkswagen AG
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Audi AG, Volkswagen AG filed Critical Audi AG
Publication of EP4599417A1 publication Critical patent/EP4599417A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • G08G1/0104—Measuring and analyzing of parameters relative to traffic conditions
    • G08G1/0108—Measuring and analyzing of parameters relative to traffic conditions based on the source of data
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    • G08G1/00—Traffic control systems for road vehicles
    • G08G1/20—Monitoring the location of vehicles belonging to a group, e.g. fleet of vehicles, countable or determined number of vehicles
    • G08G1/205—Indicating the location of the monitored vehicles as destination, e.g. accidents, stolen, rental

Definitions

  • the invention relates to a method for operating a vehicle, in which at least one sensor signal is detected which indicates an actuation of an actuating element of an X-by-wire device of the vehicle by a user of the vehicle.
  • at least one target value assigned to the sensor signal is compared with at least one actual value.
  • the at least one actual value corresponds to an actual behavior of at least one component of the vehicle. If there is a predetermined deviation of the actual value from the target value, at least one measure is taken.
  • the invention further relates to a vehicle designed to carry out the method.
  • DE 11 2017 005 108 T5 describes a vehicle with a steer-by-wire system in which the wheels on the front axle and rear axle are steered by electric actuators.
  • a watchdog control unit is provided to detect error states on the actuators or on the steering control units. If the watchdog control unit detects an error state on the steering control unit, the steering control unit is deactivated or switched off. If the steering control unit is switched off, a warning message can be issued to the driver of the vehicle or the speed of the vehicle can be reduced.
  • DE 11 2017 004 195 T5 describes a watchdog control unit for an electric vehicle, which compares an observed dynamic vehicle reaction with an expected range of dynamic vehicle reactions. If the deviation exceeds a threshold value, the functionality of the electric vehicle is restricted.
  • Mechanical braking systems and mechanical steering systems are common in today's vehicles.
  • the mechanical braking system there is a purely mechanical coupling between a brake pedal and a mechanotronic brake pressure regulator in a fallback level. This means that if the mechanics or electronics of the brake pressure regulator fail, the driver can control the brake pressure without electronic reinforcement, i.e. purely mechanically through the force of his foot. This means that even if the brake pressure regulator fails, a high braking force can still be achieved.
  • Such mechanically decoupled systems or devices can therefore generally be referred to as X-by-wire devices or X-by-wire systems.
  • the X-by-wire device of the vehicle is to be understood in particular as a steer-by-wire device and/or a brake-by-wire device of the vehicle.
  • Such steer-by-wire devices and/or brake-by-wire devices can be used particularly in vehicles that are designed for fully automatic or autonomous driving.
  • improvements in terms of safety, comfort and personalization can be achieved by using the steer-by-wire device and/or the brake-by-wire device. Due to the elimination of a mechanical fallback level in by-wire steering systems and by-wire braking systems, challenges arise with regard to the reliability of such X-by-wire devices.
  • an interface between an electronic brake pedal and a brake pressure actuator of a brake-by-wire device can comprise a first data bus and a second, redundant data bus. This can be provided in an analogous manner for an interface between an electronic steering wheel and a steering actuator of a steer-by-wire device.
  • other concepts are also possible to provide a fallback level in the event of an error occurring in a by-wire steering system or by-wire braking system.
  • the additional fallback level may not be available. For example, it may happen that both a main path and a redundant path fail at the same time due to a common cause of failure or due to a coupling mechanism.
  • Reasons for the occurrence of common cause failures or cascading failures can be the installation of similar hardware components or software components in several control units of the X-by-Wire system. If a specific cause of failure of this hardware component or software component is present, a failure can occur simultaneously in all affected control units. Furthermore, error chains based on a single cause of failure can lead to several control units failing one after the other in quick succession.
  • the object of the present invention is to provide a method of the type mentioned at the outset, which brings with it increased operational reliability, and to create a vehicle designed to carry out the method.
  • At least one sensor signal is detected, the sensor signal indicating an actuation of an actuating element of an X-by-wire device of the vehicle by a user of the vehicle.
  • At least one target value assigned to the sensor signal is compared with at least one actual value.
  • the at least one actual value corresponds to an actual behavior of the vehicle or at least one component of the vehicle. If there is a predetermined deviation of the actual value from the target value, at least one measure is taken.
  • the at least one target value and the at least one actual value are transmitted to a monitoring device external to the vehicle, which compares the actual value with the target value. If the deviation is present, the monitoring device external to the vehicle causes at least one device internal to the vehicle to take the at least one measure.
  • the vehicle-external monitoring device provides an independent control instance which is not affected by the error even if the X-by-wire device in the vehicle is faulty. Consequently, the provision or introduction of the vehicle-external monitoring device results in increased operational reliability. This is because the presence of the predetermined deviation of the actual value from the target value can be determined by the vehicle-external monitoring device, which then causes the at least one vehicle-internal device to take the at least one measure.
  • the monitoring device which is external to the vehicle, i.e. separate from the vehicle and arranged outside the vehicle and is preferably designed for wireless communication with the vehicle, also makes it possible to monitor a plurality of vehicles or a fleet of vehicles with regard to any deviations of the respective actual value from the respective target value. This is advantageous in that clusters of undesirable deviations can be detected at an early stage. Accordingly, suitable measures can then be initiated at an early stage, for example measures that can be implemented directly in the vehicle using the vehicle-internal device and/or maintenance measures or repair measures. In such an application, in which a plurality of vehicles or the vehicle fleet is monitored with regard to deviations of the respective actual value from the respective target value, the vehicle-external monitoring device can be referred to as a fleet watchdog.
  • the corresponding advantages apply both when the at least one X-by-wire device of the vehicle is designed as a steer-by-wire device, for example, and when the X-by-wire device is designed as a brake-by-wire device, for example.
  • the vehicle can also have both the steer-by-wire device and the brake-by-wire device.
  • the actuating element that can be actuated by the user can be a steering handle, for example in the form of a steering wheel.
  • the at least one sensor signal can indicate, for example, an actuating force applied to the steering wheel and/or a rotation of the steering wheel by a respective angle of rotation.
  • a behavior of the entire vehicle corresponding to this actuation of the steering wheel and/or a behavior of at least the component of the vehicle corresponding to the actuation of the steering wheel can be assigned to such sensor signals as a target value.
  • the actual behavior of the entire vehicle can be described by driving dynamics data such as a yaw rate and/or a longitudinal acceleration and/or a lateral acceleration and/or a longitudinal speed and/or a lateral speed of the vehicle or the like, or can be recorded using such data.
  • the target values associated with the at least one sensor signal which relate to the actual behavior of the entire vehicle, can accordingly be values of the driving dynamics variables mentioned above as examples that can be expected depending on the sensor signal.
  • the actuating element that can be actuated by the user of the vehicle can be an electronic brake pedal, for example, wherein the at least one sensor signal can include an actuating force applied to the electronic brake pedal and/or a distance traveled by the brake pedal.
  • a first measure can be to simply inform the user of the vehicle that there is a problem with the X-by-Wire device.
  • a corresponding communication device in the vehicle can be used as an internal device, for example in the form of a display or a screen or the like.
  • the user of the vehicle can be warned that there is a problem with the X-by-Wire device.
  • the information can be accompanied by an additional warning notice, which informs the user of the vehicle of the problem of the Impairment of the X-by-Wire device's functionality is brought to the attention of the user more emphatically than mere information.
  • This emphatic warning or information can be implemented, for example, by flashing a corresponding warning message and/or by additionally emitting a warning tone or the like.
  • the user of the vehicle may be advised to visit a workshop, or the user may be informed that such a workshop visit is necessary, as otherwise the vehicle's ability to continue driving will be restricted, at least in the near future.
  • Such warnings or recommendations may be issued to the user by the in-vehicle device, for example in the form of the vehicle's communication device.
  • Another measure that can be considered is allowing the vehicle to continue driving at a speed limited to a certain maximum speed and/or for a certain limited time and/or for a certain limited distance.
  • the vehicle is automatically and forcibly brought to a standstill. This can be achieved by a corresponding device on the vehicle that limits the speed and/or a device on the vehicle that limits the remaining time and/or the remaining distance.
  • Another measure that may be taken is to bring the vehicle to a standstill immediately and automatically.
  • the forced standstill of the vehicle can be achieved, for example, by means of a braking device on the vehicle.
  • the measures of increasing severity of intervention mentioned above as examples can be taken in particular depending on the size of the deviations of the actual value from the target value.
  • the vehicle-external monitoring device When determining the at least one measure to be taken, the vehicle-external monitoring device preferably takes into account a size of the deviation of the at least one actual value from the at least one target value. For example, it can be provided that different measures are available with regard to influencing a driving state of the vehicle and/or that the at least one Measure includes informing and/or warning the user of the vehicle, in particular a driver of the vehicle. By taking into account the size of the deviation of the actual value from the target value when determining the measure to be taken, the severity of a fault in the X-by-wire device can be taken into account very well, in particular in a well-graded manner.
  • the vehicle-external monitoring device compares the respective target values and actual values of a plurality of vehicles with one another. This makes it very easy to determine whether errors are occurring in the respective X-by-wire devices of vehicles belonging to a vehicle fleet. This can be used to initiate at least one measure specifically for the vehicles affected. Additionally or alternatively, such information can be used, for example, as part of quality assurance, which can be located in particular at a manufacturer of the respective vehicle, to take measures that help prevent the identified errors from occurring in the future. This is also advantageous in terms of increasing the operational reliability of the vehicle affected.
  • the vehicle-external monitoring device When determining the at least one measure to be taken, the vehicle-external monitoring device preferably takes into account a result of the comparison of the respective target values and actual values of the vehicles. This enables the respective vehicle affected to react very well and adequately to the presence of deviations between the target values and the actual values.
  • the vehicle-external monitoring device carries out an evaluation based on the target values and actual values received from the vehicles, in which a number of deviations of the respective actual value from the respective target value are taken into account.
  • This is helpful in determining weak points in the respective X-by-wire devices of the vehicles in the vehicle fleet. For example, if a design range of the by-wire steering and/or the by-wire braking system is exceeded in a large number of vehicles in the vehicle fleet, this can be interpreted as an indication that improvements to the X-by-wire device are advisable.
  • the number of deviations is taken into account when determining the at least one measure to be taken. This makes it possible to react very effectively to any accumulation of errors, which would result in a correspondingly large number of deviations.
  • the deviations can be assigned to a particular error type during the evaluation carried out by the external monitoring device based on the target values and actual values received from the vehicles. In this way, certain types of errors can be easily and simply identified so that targeted remedial action can be taken.
  • the type of error is taken into account when determining the at least one measure to be taken.
  • the measure to be taken can be tailored very well to the respective type of error. This is beneficial for increasing the operational safety of the vehicle.
  • the vehicle-external monitoring device carries out an evaluation based on the target values and actual values received from the vehicles with regard to the occurrence of deviations in time and/or location and/or in connection with the operation of the respective vehicle.
  • the evaluation with regard to the occurrence of deviations in time is advantageous in order to be able to determine whether, for example, wear caused by time can be identified as the reason for malfunctions in the X-by-wire devices.
  • the evaluation of the local occurrence can provide information about whether local conditions, such as driving the vehicle in a warmer or cooler region and/or in a more humid or more dry region and/or in more flat or more mountainous terrain or the like, and/or other environmental conditions such as the condition of the respective roads, are possible reasons for the occurrence of the deviations.
  • the measure to be taken can include improving the vibration resistance.
  • the occurrence of the deviations in time and/or place and/or in connection with the operation of the vehicle can advantageously be taken into account when selecting the at least one measure which is carried out by the at least one in-vehicle device. This is advantageous.
  • the vehicle-external monitoring device can carry out an evaluation based on the target values and actual values received from the vehicles with regard to a temporal and/or spatial and/or vehicle operation-related accumulation of the deviations. By taking into account the frequency of occurrence of the deviations, it can be decided, for example, whether it is advisable to instruct the at least one vehicle-internal device to take the at least one measure.
  • the vehicle-external monitoring device sends a status request to at least one control unit of the X-by-wire device. If there is no response to the status request after a first period of time has elapsed, the vehicle-external monitoring device causes the at least one vehicle-internal device to take a first measure.
  • This makes it possible to react very quickly if the control unit of the X-by-wire device does not send a response to the status request, at least temporarily.
  • this can be used to prepare for a further or second measure to be taken. In particular, this can ensure that the second measure can take effect very quickly. This is advantageous.
  • the vehicle remains easily controllable by the user or driver while the first measure is being taken. This ensures that even in the event of a false activation, for example if taking the first measure would not have been necessary in the first place, taking the first measure does not lead to an impairment of the driving condition of the vehicle that is undesirable for the user or driver.
  • an in-vehicle monitoring device can send a status request to at least one control unit of the X-by-wire device, wherein the in-vehicle monitoring device causes the at least one in-vehicle device to take a first measure if there is no response to the status request after a first period of time has elapsed.
  • the in-vehicle monitoring device can also be referred to as the vehicle's watchdog.
  • Such an in-vehicle monitoring device can preferably be operated independently of the at least one control unit of the X-by-wire device, for example by providing a separate power supply.
  • the in-vehicle monitoring device independently of the at least one control unit of the X-by-wire device, it can be ensured that a problem occurring in the at least one control unit of the X-by-wire device does not simultaneously affect the in-vehicle monitoring device. This allows the in-vehicle monitoring device to very well fulfill its function of monitoring the X-by-wire device.
  • the vehicle-external monitoring device and/or the vehicle-internal monitoring device checks whether the at least one control device sends a status message to the monitoring device at predetermined time intervals, in particular periodically, without this sending of the status message being preceded by a status request. Accordingly, if the status message is not received after the expiry of the first time period, the at least one vehicle-internal device can be prompted by the vehicle-external monitoring device and/or by the vehicle-internal monitoring device to take the first measure This is also beneficial for monitoring the functionality of the X-by-Wire device.
  • the at least one control unit sends a status message to the vehicle-external monitoring device and/or to the vehicle-internal monitoring device every 50 milliseconds, the vehicle-internal device can be prompted to take the first measure after 60 milliseconds have elapsed, for example.
  • Such a vehicle-internal monitoring device can also be used in a method in which no transmission of the at least one target value and the at least one actual value to the vehicle-external monitoring device is provided.
  • the vehicle-internal monitoring device can therefore carry out the comparison of the at least one actual value with the at least one target value instead of the vehicle-external monitoring device and, if the predetermined deviation is present, cause the at least one vehicle-internal device to take the at least one measure.
  • vehicle-external monitoring device The advantages and preferred embodiments described for the vehicle-external monitoring device therefore apply analogously to the vehicle-internal monitoring device, in particular in a method in which no vehicle-external monitoring device is used at all, but instead the vehicle-internal monitoring device.
  • vehicle-internal monitoring device can also be present in addition to the vehicle-external monitoring device.
  • the monitoring of the vehicle's X-by-wire device can be carried out during at least partially automated and/or autonomous driving of the vehicle.
  • the use of the X-by-wire device is advantageous.
  • This also applies to highly automated, in particular autonomous driving. Accordingly, it is advantageous here if the functionality of the X-by-wire device is monitored by means of the vehicle-internal monitoring device and/or the vehicle-external monitoring device.
  • a signal is detected that indicates, for example, a steering request and/or a braking request that is to be implemented by the X-by-wire device. Accordingly, in this method, a target value assigned to this signal is compared with the actual value and, if the actual value deviates from the target value, at least one measure is taken.
  • the comparison of the target value with the actual value can be carried out by the vehicle-external monitoring device and/or by the vehicle-internal monitoring device, which, if the deviation occurs, causes the at least one vehicle-internal device to take the at least one measure.
  • a failure or malfunction of at least one component of the X-by-wire device can be detected or identified.
  • the vehicle-external monitoring device and/or the vehicle-internal monitoring device causes the at least one vehicle-internal device to take a second measure.
  • the vehicle-external monitoring device and/or the vehicle-internal monitoring device can cause the at least one vehicle-internal device to take the second measure.
  • the second measure can be prepared by taking the first measure, and the second measure is then taken. If the status message of the at least one control unit to the vehicle-external monitoring device and/or to the vehicle-internal monitoring device is expected every 50 milliseconds, a preparatory first measure can be taken, for example, after 60 milliseconds have elapsed and the second measure after 70 milliseconds have elapsed.
  • the first measure can include preparing for or initiating braking. For example, braking can be initiated after a period of 60 milliseconds and braking can be carried out after a period of 70 milliseconds if the status message expected every 50 milliseconds is not received.
  • Preparing for deceleration or braking of the vehicle or initiating partial braking can consist in particular in reducing an existing clearance between brake pads and a brake disc of at least one brakeable wheel of the vehicle without there being any braking effect at all or at most a very low braking effect.
  • the subsequent braking can be carried out very quickly because the brake pads are already very close to the brake disc due to the preparation for braking. This is advantageous.
  • an internal vehicle monitoring device compares the actual value with the target value.
  • the vehicle-internal monitoring device causes the at least one vehicle-internal device to take the at least one measure.
  • the vehicle-internal monitoring device can therefore be used in particular as a fallback level if communication with the vehicle-external monitoring device fails.
  • Such a situation can occur, for example, if communication with the external or vehicle-external monitoring device is not possible due to a missing or insufficiently stable communication connection. Furthermore, communication with the vehicle-external monitoring device may not take place if if the external monitoring device on the vehicle has failed or is impaired in its function for another reason. In such situations in particular, it is advantageous to be able to use the internal monitoring device on the vehicle, i.e. the vehicle's watchdog.
  • the invention therefore also includes further developments of the vehicle according to the invention which have features as have already been described in connection with the further developments of the method according to the invention. For this reason, the corresponding further developments of the vehicle according to the invention are not described again here.
  • an error message and/or a request to enter user feedback is issued and/or a default setting and/or a predetermined initial state is set.
  • the invention also includes combinations of the features of the described embodiments.
  • Fig. 1 shows a highly schematic view of a vehicle which is designed to communicate with an external monitoring device or a fleet watchdog, the vehicle having a steer-by-wire device and a brake-by-wire device;
  • Fig. 3 shows a schematic of a process sequence in which an internal vehicle monitoring device or a watchdog of the vehicle is used to monitor the X-by-wire devices of the vehicle;
  • Fig. 4 schematically shows a process flow in which the vehicle-external monitoring device monitors the X-by-wire devices of a plurality of vehicles.
  • the exemplary embodiments explained below are preferred exemplary embodiments of the invention.
  • the components described each represent individual features of the invention that are to be considered independently of one another, which also develop the invention independently of one another and are therefore to be viewed as part of the invention individually or in a combination other than that shown.
  • the exemplary embodiments described can also be supplemented by other features of the invention already described.
  • the steer-by-wire device 12 there is no mechanical connection from the steering wheel 16 to a steering actuator 20 of the vehicle 10.
  • a steering angle of steerable wheels 22 of the vehicle 10 can be adjusted.
  • braking device 24 is designed in the present case to brake the wheels 22 of the vehicle 10, wherein for reasons of clarity the braking device 24 is only shown in the area of the front wheels of the vehicle 10.
  • a control unit 26 is provided in the respective X-by-wire device, which electronically transmits the driver's request to the steering actuator 20 or to the braking device 24 when the driver actuates the steering wheel 16 or the brake pedal 18.
  • a single such control unit 26 is shown in Fig. 1, although not only the respective X-by-wire device can have a plurality of such control units 26. Rather, the respective X-by-wire device can have or include a respective control unit 26, so for example the steer-by-wire device 12 at least a first such control unit 26 and the brake-by-wire device 14 at least a second such control unit 26.
  • the target values 30 correspond to sensor signals of the (in this case electronic) steering wheel 16 and to sensor signals of the (in this case electronic) brake pedal 18.
  • a sensor of the steering wheel 16 can detect an actuating force 34 (see Fig. 3) which the driver of the vehicle 10 applies to the steering wheel 16.
  • the sensor of the steering wheel 16 can detect an angle 36 (see Fig. 3) by which the steering wheel 16 is turned by the driver from an initial position of the steering wheel 16.
  • At least one sensor of the brake pedal 18 can detect an actuation force 38 (see Fig. 3) that is applied to the brake pedal 18 by the driver of the vehicle 10. Additionally or alternatively, the at least one sensor can detect a path 40 (see Fig. 3) that the brake pedal 18 travels or by which the brake pedal 18 is pivoted when the driver of the vehicle 10 actuates the brake pedal 18 as a sensor signal.
  • sensor-detectable data from actuators 54 of the steer-by-wire device 12 or the brake-by-wire device 14 can be used as actual values 32.
  • these sensor-detectable actual values 32 can be a brake pressure 56 which is applied by the braking device 24 or an axle steering angle 58 which is set by means of the steering actuator 20.
  • the vehicle watchdog or the vehicle-internal monitoring device 28 can determine a deviation of the at least one actual value 32 from the at least one target value 30 by forming a difference 60 (see Fig. 3). This deviation can be compared with a threshold value 62 in order to determine whether a predetermined deviation is present or whether the existing deviation is greater than the predetermined threshold value 62.
  • At least one measure to be taken can be selected from a block of measures 64.
  • the at least one measure can include informing 66 the driver of the vehicle 10 or warning 68 the driver of the vehicle 10.
  • an internal vehicle device 70 can be used, which can be designed, for example, as a display device or display of the vehicle 10.
  • a further measure can be designed as a limitation 72 (see Fig. 3) of the onward travel of the vehicle 10.
  • the limitation 72 of the onward travel of the vehicle 10 can consist in only allowing the vehicle 10 to continue to travel at a reduced speed, for example when the vehicle 10 is traveling on a highway at a speed of no more than 130 km/h.
  • the limitation 72 can consist in the vehicle only being able to be driven for a certain limited time of, for example, 40 minutes and/or only on a limited route, for example on a route of 25 kilometers. In this case, after this time limit and/or route limit has expired, the vehicle 10 can be automatically and forcibly brought to a standstill.
  • a further measure to be taken may include an immediate stopping 74 (see Fig. 3) of the vehicle 10. Accordingly, the vehicle 10 is immediately brought to a standstill automatically and forcibly.
  • the stopping measure 74 can also be brought about by the vehicle-internal device 70, for example by the device 70 ensuring that the braking device 24 is actuated.
  • the driver of the vehicle 10 may be recommended to visit a workshop or may be required to visit a workshop.
  • a vehicle-external monitoring device 76 is present, which is an external control entity located outside the vehicle 10.
  • This vehicle-external monitoring device 76 can, for example, be located on a server 78, which is shown highly schematically in Fig. 1. is shown.
  • the vehicle 10 is designed for communication with the vehicle-external monitoring device 76.
  • the vehicle 10 has a transmission device 80, by means of which the target values 30 and the actual values 32 can be transmitted to the vehicle-external monitoring device 76.
  • such a transmission to the vehicle-external monitoring device 76 can also be carried out by a plurality of vehicles 10, 82, wherein in addition to the vehicle 10 according to Fig. 1, only one further vehicle 82 is shown in Fig. 2.
  • the at least one further vehicle 82 can be constructed in the same or similar way as the vehicle 10 described with reference to Fig. 1 in terms of functionality.
  • the further vehicle 82 shown as an example in Fig. 2 also has the transmission device 80 and the at least one X-by-wire device.
  • the (electronic) steering wheel 16 and the (electronic) brake pedal 18 of the associated X-by-wire device are therefore shown schematically in the further vehicle 82 in Fig. 2.
  • the target values 30 and the actual values 32 can be determined in the same way as was explained with reference to Fig. 1 and Fig. 3 for the vehicle watchdog or the vehicle-internal monitoring device 28.
  • These target values 30 and actual values 32 can be referred to as vehicle fleet data 84 when the fleet watchdog is used (see Fig. 4).
  • the vehicle-external monitoring device 76 can monitor the at least one (not shown in Fig. 2) in-vehicle device 70 of the respective vehicle 10, 82 to take at least one measure if there is a deviation of the actual value 32 from the target value 30.
  • the difference formation 60 can be carried out, whereby according to Fig. 4 this difference formation 60 is carried out by the vehicle-external monitoring device 76.
  • the action block 64 preferably includes the measures of informing 66, warning 68, limiting 72 and stopping 74, as already explained with reference to Fig. 3. At least one of these measures can be taken in particular if a design range of the respective steer-by-wire device 12 and/or brake-by-wire device 14 is left for a corresponding number of vehicles 10, 82 or fleet vehicles. Additionally or alternatively, at least one of these measures can be taken if certain errors in the steer-by-wire device 12 and/or the brake-by-wire device 14 of the respective vehicle 10, 82 accumulate.
  • the taking of the respective measure can not only be determined for each individual vehicle 10, 82 by carrying out a threshold value comparison 86 (see Fig. 4). Rather, an evaluation of the vehicle fleet data 84 advantageously offers the additional possibility of determining error patterns in the entire vehicle fleet.
  • Such error patterns can, for example, include a clustering or frequency 88 of certain errors or abnormalities in the X-by-wire devices of the vehicles 10, 82.
  • a severity 90 of the respective error can be determined by evaluating the vehicle fleet data 84 using the vehicle-external monitoring device 76. The severity 90 of the respective error can, for example, be recorded by determining a size of the deviation of the respective actual value 32 from the respective target value 30.
  • an evaluation of the temporal occurrence and/or temporal accumulation of deviations is also advantageous in order to be able to take appropriate measures.
  • an evaluation with regard to a location 94 of occurrence and/or the location 94 of the accumulation of certain errors can be carried out by the vehicle-external monitoring device 76. This is because an evaluation of the vehicle fleet data 84 with regard to the local occurrence and/or the local accumulation is very informative for taking possible measures, in particular in the form of maintenance and/or repair of the respective X-by-wire device of the respective vehicle 10, 82.
  • the evaluation can be carried out with regard to an occurrence and/or an accumulation of deviations associated with vehicle operation 96 (see Fig. 4) of the respective vehicle 10, 82.
  • Such an analysis of the operational occurrence and/or the operational accumulation of certain errors is also beneficial in order to initiate corresponding measures or countermeasures.
  • Such measures can include, for example, a more robust design of the respective X-by-wire device.
  • a quality assurance department of a respective manufacturer of the respective vehicle 10, 82 can be informed so that suitable measures can be initiated in this way.
  • the procedure described with reference to Fig. 4 can also provide for a cascading of measures, for example in the form of informing 66, warning 68, limiting 72 and stopping 74. Which of these measures is taken can depend on the specific fault pattern that was identified in the vehicle fleet by the vehicle-external monitoring device 76.
  • the fault pattern can be determined, as explained above, by the frequency 88 and/or the severity 90 and/or the time 92 and/or the location 94 of the occurrence or frequent occurrence.
  • the at least one vehicle 10, 82 has a respective receiving device 98, which is designed to receive an instruction from the vehicle-external monitoring device 76. Based on this instruction, the at least one in-vehicle device 70 of the respective vehicle 10, 82 which takes at least one measure.
  • the watchdog or the vehicle-internal monitoring device 28 and/or the fleet watchdog or the vehicle-external monitoring device 76 monitor the functionality of the at least one X-by-wire device of the vehicle 10, 82.
  • the monitoring device 28, 76 can send a status request to the at least one control unit 26 of the X-by-wire device. If the X-by-wire device does not send a response after a first period of time has elapsed, the monitoring device 28, 76 can take a first measure.
  • braking of the vehicle 10, 82 can be prepared or initiated. Additionally or alternatively, it is possible to inform or warn the driver of the vehicle 10, 82 as a first measure. If there is no response to the status request after the first time period has elapsed, there are two possibilities.
  • the first measure with regard to the severity of the intervention or an influence on the driving state of the vehicle 10, 82, is such that neither the measure or action itself nor the termination of the measure or action makes it difficult for the driver to control the vehicle 10, 82. This ensures that even if the first measure is triggered incorrectly and is not actually necessary, the driving situation of the vehicle 10, 82 will not be difficult for the driver to control.
  • the complete stop 74 can be designed as an intensification of a braking effect of the braking device 24. This applies in particular if the preparation of the deceleration of the vehicle 10, 82 only leads to an extremely weak slowing of the travel of the vehicle 10, 82, which is not noticeable to the driver of the vehicle 10, 82.
  • a two-stage implementation of the measures has been described as an example, i.e. the implementation of the first measure after the expiration of the first time period and the absence of a response to the status request, and the implementation of the second measure after the expiration of the second time period and a continued absence of a response to the status request.
  • the component of the braking device 24 to be supplied with brake fluid can be prefilled.
  • the pressure of the brake fluid or similar hydraulic fluid can be increased. Furthermore, after a third time period has elapsed, the pressure can be increased even further. Finally, after a fourth time period has elapsed and there is still no response to the status request from the braking device 24, complete braking or slowing of the vehicle 10 can be effected.
  • the monitoring device 28, 76 can ensure all of these cascading interventions in the form of pre-filling, increasing the pressure and finally braking by issuing a corresponding instruction to the at least one vehicle-internal device 70.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugs (10), bei welchem wenigstens ein Sensorsignal erfasst wird, welches eine von einem Nutzer des Fahrzeugs (10) vorgenommene Betätigung eines Betätigungselements (16, 18) einer X-by-Wire-Einrichtung (12, 14) des Fahrzeugs (10) angibt. Wenigstens ein dem Sensorsignal zugeordneter Sollwert wird mit wenigstens einem Istwert verglichen, welcher mit einem tatsächlichen Verhalten zumindest einer Komponente des Fahrzeugs (10) korrespondiert. Bei Vorliegen einer vorbestimmten Abweichung des Istwerts von dem Sollwert wird wenigstens eine Maßnahme ergriffen. Der wenigstens eine Sollwert und der wenigstens eine Istwert werden einer fahrzeugexternen Überwachungseinrichtung (76) übermittelt, welche den Vergleich des Istwerts mit dem Sollwert durchführt, und welche bei Vorliegen der Abweichung wenigstens eine fahrzeuginterne Einrichtung (70) dazu veranlasst, die wenigstens eine Maßnahme zu ergreifen. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Fahrzeug (10).

Description

Beschreibung
Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugs mit X-by-Wire-Einrichtung unter Verwendung eines Flotten-Watchdogs und Fahrzeug
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugs, bei welchem wenigstens ein Sensorsignal erfasst wird, welches eine von einem Nutzer des Fahrzeugs vorgenommene Betätigung eines Betätigungselements einer X-by-Wire-Einrichtung des Fahrzeugs angibt. Hierbei wird wenigstens ein dem Sensorsignal zugeordneter Sollwert mit wenigstens einem Istwert verglichen. Der wenigstens eine Istwert korrespondiert mit einem tatsächlichen Verhalten zumindest einer Komponente des Fahrzeugs. Bei Vorliegen einer vorbestimmten Abweichung des Istwerts von dem Sollwert wird wenigstens eine Maßnahme ergriffen. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein zur Durchführung des Verfahrens ausgebildetes Fahrzeug.
Die DE 11 2017 005 108 T5 beschreibt ein Fahrzeug mit einem Steer-by-Wire-System, bei welchem die Räder an der Vorderachse und an der Hinterachse von elektrischen Aktoren gelenkt werden. Hierbei ist ein Watchdog-Steuergerät bereitgestellt, um Fehlerzustände an den Aktoren oder an den Lenksteuergeräten zu erfassen. Wenn das Watchdog-Steuergerät einen Fehlerzustand an dem Lenksteuergerät erfasst, wird das Lenksteuergerät deaktiviert beziehungsweise abgeschaltet. Bei abgeschaltetem Lenksteuergerät kann eine Warnmeldung an den Fahrer des Fahrzeugs ausgegeben oder eine Geschwindigkeit des Fahrzeugs verlangsamt werden.
Des Weiteren beschreibt die DE 11 2017 004 195 T5 ein Watchdog-Steuergerät für ein Elektrofahrzeug, welches eine beobachtete dynamische Fahrzeugreaktion mit einem erwarteten Bereich von dynamischen Fahrzeugreaktionen vergleicht. Bei einer einen Schwellenwert überschreitenden Abweichung wird eine Funktionalität des Elektrofahrzeugs eingeschränkt.
Bei heutigen Fahrzeugen sind mechanische Bremssysteme und mechanische Lenksysteme üblich. Bei dem mechanischen Bremssystem besteht in einer Rückfallebene eine rein mechanische Kopplung zwischen einem Bremspedal und einem mechanotronischen Bremsdrucksteller. Dies bedeutet, dass bei einem Ausfall oder Versagen der Mechanik oder Elektronik des Bremsdruckstellers der Fahrer den Bremsdruck ohne elektronische Verstärkung aufzubringen hat, also rein mechanisch durch seine Fußkraft. Dadurch kann selbst bei einem Ausfall des Bremsdruckstellers noch eine hohe Bremskraft erreicht werden.
Analoges gilt für das mechanische Lenksystem. Auch bei einem solchen mechanischen Lenksystem besteht in einer Rückfallebene eine rein mechanische Kopplung zwischen der Lenkhandhabe etwa in Form eines Lenkrads und einem mechanotronischen Lenkaktuator, welcher üblicherweise an einer Vorderachse des Fahrzeugs angeordnet ist. Dies bedeutet, dass bei einem Ausfall oder einem Versagen der Mechanik oder Elektronik des Lenkaktuators der Fahrer die erforderlichen Lenkkräfte alleine mit der Kraft seiner Arme aufzubringen hat.
Im Rahmen der Entwicklung von Fahrzeugen gibt es Ansätze, diese mechanischen Rückfallebenen im Lenksystem oder im Bremssystem entfallen zu lassen. Wenn bei einem Bremssystem keine mechanische Verbindung mehr zwischen einem Betätigungselement wie etwa einem Bremspedal und der Bremse des Fahrzeugs besteht, wird eine solche mechanisch entkoppelte Bremseinrichtung als Brake-by-Wire-Bremseinrichtung oder Brake- by-Wire-Bremssystem bezeichnet (Brake-by-Wire = Bremsen per Kabel).
In analoger Weise wird ein Lenksystem, bei welchem keine mechanische Verbindung mehr zwischen einer Lenkhandhabe wie etwa einem Lenkrad und dem Lenkaktuator besteht, welcher den Lenkbefehl ausführt, als Steer-by-Wire-Einrichtung oder Steer-by-Wire-System bezeichnet (Steer- by- Wire = Lenken per Kabel).
Derartige mechanisch entkoppelte Systeme oder Einrichtungen können daher allgemein als X-by-Wire-Einrichtungen oder X-by-Wire-Systeme bezeichnet werden. Vorliegend soll unter der X-by-Wire-Einrichtung des Fahrzeugs insbesondere eine Steer-by-Wire-Einrichtung und/oder eine Brake-by-Wire-Einrichtung des Fahrzeugs verstanden werden.
Insbesondere bei Fahrzeugen, bei welchen eine vollautomatische oder autonome Fahrfunktion vorgesehen ist, können solche Steer-by-Wire-Einrichtungen und/oder Brake-by- Wire-Einrichtungen zum Einsatz kommen. Jedoch auch bei konventionellen Fahrzeugen, welche nicht für einen autonomen Fährbetrieb ausgelegt sind, können durch die Nutzung der Steer-by-Wire-Einrichtung und/oder der Brake-by-Wire-Einrichtung Verbesserungen im Hinblick auf die Sicherheit, den Komfort und eine Personalisierung erreicht werden. Aufgrund des Entfalls einer mechanischen Rückfallebene in By-Wire-Lenksystemen und By- Wire-Bremssystemen ergeben sich Herausforderung im Hinblick auf die Ausfallsicherheit solcher X-by-Wire-Einrichtungen.
Zum Zwecke einer höheren Ausfallsicherheit kann etwa eine Schnittstelle zwischen einem elektronischen Bremspedal und einem Bremsdrucksteller einer Brake-by-Wire-Einrichtung einen ersten Datenbus und einen zweiten, redundant ausgeführten Datenbus umfassen. In analoger Weise kann dies bei einer Schnittstelle zwischen einem elektronischen Lenkrad und einem Lenkaktuator einer Steer-by-Wire-Einrichtung vorgesehen sein. Es sind jedoch auch andere Konzepte möglich, um eine Rückfallebene für den Fall des Auftretens eines Fehlers in einem By-Wire-Lenksystem oder By-Wire-Bremssystem bereitzustellen.
Insbesondere beim Auftreten von so genannten Common Cause Failures (also auf eine gemeinsame Ursache zurückzuführenden Fehlern oder Ausfällen) oder Cascading Failures (also kaskadierenden Fehlern oder Ausfällen) kann es vorkommen, dass die zusätzliche Rückfallebene nicht zur Verfügung steht. Beispielsweise kann der Fall auftreten, dass aufgrund einer gemeinsamen Fehlerursache oder aufgrund eines Koppelmechanismus sowohl ein Hauptpfad als auch ein Redundanzpfad gleichzeitig ausfallen.
Gründe für ein Auftreten von Common Cause Failures oder Cascading Failures können in einem Verbau von gleichartigen Hardware-Komponenten oder Software-Komponenten in mehreren Steuergeräten der X-by-Wi re- Einrichtung liegen. Bei Vorliegen einer bestimmten Fehlerursache dieser Hardware-Komponente oder Software-Komponente kann dann in allen betroffenen Steuergeräten zeitgleich ein Ausfall auftreten. Des Weiteren können Fehlerketten auf Basis einer einzigen Fehlerursache dazu führen, dass mehrere Steuergeräte in zeitlich kurzer Reihenfolge nacheinander ausfallen.
Demgemäß ist es wünschenswert, wenn Fehler einer X-by-Wire-Einrichtung eines Fahrzeugs frühzeitig festgestellt werden, so dass gegebenenfalls vorzusehende Maßnahmen oder Gegenmaßnahmen rechtzeitig eingeleitet werden können.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren der eingangs genannten Art anzugeben, welches eine erhöhte Betriebssicherheit mit sich bringt, und ein zur Durchführung des Verfahrens ausgebildetes Fahrzeug zu schaffen.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und durch ein Fahrzeug mit den Merkmalen des Patentanspruchs 10 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen
Patentansprüchen und in der nachfolgenden Beschreibung angegeben.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugs wird wenigstens ein Sensorsignal erfasst, wobei das Sensorsignal eine von einem Nutzer des Fahrzeugs vorgenommene Betätigung eines Betätigungselements einer X-by-Wire-Einrichtung des Fahrzeugs angibt. Wenigstens ein dem Sensorsignal zugeordneter Sollwert wird mit wenigstens einem Istwert verglichen. Der wenigstens eine Istwert korrespondiert mit einem tatsächlichen Verhalten des Fahrzeugs oder zumindest einer Komponente des Fahrzeugs. Bei Vorliegen einer vorbestimmten Abweichung des Istwerts von dem Sollwert wird wenigstens eine Maßnahme ergriffen. Bei dem Verfahren werden der wenigstens eine Sollwert und der wenigstens eine Istwert einer fahrzeugexternen Überwachungseinrichtung übermittelt, welche den Vergleich des Istwerts mit dem Sollwert durchführt. Die fahrzeugexterne Überwachungseinrichtung veranlasst bei Vorliegen der Abweichung wenigstens eine fahrzeuginterne Einrichtung dazu, die wenigstens eine Maßnahme zu ergreifen.
In vorteilhafter Weise ist durch die fahrzeugexterne Überwachungseinrichtung eine unabhängige Kontrollinstanz bereitgestellt, welche selbst bei Vorliegen eines Fehlers der X- by-Wire-Einrichtung in dem Fahrzeug nicht von dem Fehler mitbetroffen ist. Folglich bringt das Vorsehen oder Einführen der fahrzeugexternen Überwachungseinrichtung eine erhöhte Betriebssicherheit mit sich. Denn das Vorliegen der vorbestimmten Abweichung des Istwerts von dem Sollwert kann durch die fahrzeugexternen Überwachungseinrichtung festgestellt werden, welche daraufhin die wenigstens eine fahrzeuginterne Einrichtung dazu veranlasst, die wenigstens eine Maßnahme zu ergreifen.
Die fahrzeugexterne, also von dem Fahrzeug separate und außerhalb des Fahrzeugs angeordnete Überwachungseinrichtung, welche vorzugsweise zur drahtlosen Kommunikation mit dem Fahrzeug ausgebildet ist, ermöglicht es außerdem, eine Mehrzahl von Fahrzeugen beziehungsweise eine Fahrzeugflotte im Hinblick auf etwaige Abweichungen des jeweiligen Istwerts von dem jeweiligen Sollwert zu überwachen. Dies ist im Hinblick darauf vorteilhaft, dass so Häufungen von unerwünschten Abweichungen frühzeitig erkannt werden können. Dementsprechend können daraufhin geeignete Maßnahmen frühzeitig eingeleitet werden, beispielsweise unmittelbar in dem Fahrzeug durch die fahrzeuginterne Einrichtung umsetzbare Maßnahmen und/oder Wartungsmaßnahmen beziehungsweise I nstandsetzungsmaßnahmen. Die fahrzeugexterne Überwachungseinrichtung kann bei einer solchen Anwendung, bei welcher eine Mehrzahl von Fahrzeugen beziehungsweise die Fahrzeugflotte im Hinblick auf Abweichungen des jeweiligen Istwerts von dem jeweiligen Sollwert überwacht wird, als Flotten-Watchdog bezeichnet werden.
Die entsprechenden Vorteile gelten sowohl, wenn die wenigstens eine X-by-Wire-Einrichtung des Fahrzeugs beispielsweise als Steer-by-Wire-Einrichtung ausgebildet ist, als auch dann, wenn die X-by-Wire-Einrichtung beispielsweise als Brake-by-Wire-Einrichtung ausgebildet ist. Das Fahrzeug kann darüber hinaus sowohl die Steer-by-Wire-Einrichtung als auch die Brake-by-Wire-Einrichtung aufweisen.
Bei Ausbildung der X-by-Wire-Einrichtung des Fahrzeugs als By-Wire-Lenksystem oder Steer-by-Wire-Einrichtung kann es sich bei dem von dem Nutzer betätigbaren Betätigungselement um eine Lenkhandhabe etwa in Form eines Lenkrads handeln. Dementsprechend kann das wenigstens eine Sensorsignal beispielsweise eine auf das Lenkrad aufgebrachte Betätigungskraft und/oder eine an dem Lenkrad vorgenommene Drehung um einen jeweiligen Drehwinkel angeben. Derartigen Sensorsignalen kann ein mit dieser Betätigung des Lenkrads korrespondierendes Verhalten des gesamten Fahrzeugs und/oder ein mit der Betätigung des Lenkrads korrespondierendes Verhalten zumindest der Komponente des Fahrzeugs als Sollwert zugeordnet sein.
Das tatsächliche Verhalten des gesamten Fahrzeugs kann durch fahrdynamische Daten wie etwa eine Gierrate und/oder eine Längsbeschleunigung und/oder eine Querbeschleunigung und/oder eine Längsgeschwindigkeit und/oder eine Quergeschwindigkeit des Fahrzeugs oder dergleichen beschrieben beziehungsweise über solche Daten erfasst werden. Bei den dem wenigstens einen Sensorsignal zugeordneten Sollwerten, welche das tatsächliche Verhalten des gesamten Fahrzeugs betreffen, kann es sich dementsprechend um in Abhängigkeit von dem Sensorsignal zu erwartende Werte der oben beispielhaft genannten fahrdynamischen Größen handeln.
Bei dem tatsächlichen Verhalten zumindest der Komponente des Fahrzeugs kann es sich etwa um das Verhalten eines Lenkaktuators handeln, welcher dazu ausgebildet ist, das Lenken lenkbarer Räder des Fahrzeugs zu bewirken. Als dem Sensorsignal zugeordneter Sollwert kann demnach beispielsweise ein von dem Lenkaktuator einzustellender Lenkwinkel betrachtet werden. Denn die auf das Lenkrad aufgebrachte Betätigungskraft und/oder die an dem Lenkrad vorgenommene Drehung korrespondiert mit einem Sollwert des Lenkwinkels, um welchen die lenkbaren Räder mittels des Lenkaktuators verschwenkt werden sollen. In analoger Weise gelten diese Aussagen zu den Sollwerten und den Istwerten, wenn die X- by-Wire-Einrichtung des Fahrzeugs als Brake-by-Wire-Einrichtung ausgebildet ist. Dann kann es sich bei dem von dem Nutzer des Fahrzeugs betätigbaren Betätigungselement etwa um ein elektronisches Bremspedal handeln, wobei das wenigstens eine Sensorsignal eine auf das elektronische Bremspedal aufgebrachte Betätigungskraft und/oder einen von dem Bremspedal zurückgelegten Weg umfassen kann.
Auch derartigen, die Brake-by-Wire-Einrichtung betreffenden Sensorsignalen können Sollwerte des fahrdynamischen Verhaltens des gesamten Fahrzeugs zugeordnet sein und/oder Sollwerte eines das Bremsen des Fahrzeugs bewirkenden Bremsaktuators oder dergleichen Bremseinrichtung. Beispielsweise kann eine auf das elektronische Bremspedal aufgebrachte Betätigungskraft und/oder ein Pedalweg beim Verändern einer Stellung des Bremspedals mit einem zu erwartenden Bremsdruck an dem Bremsaktuator der Brake-by- Wire-Einrichtung als Sollwert korrespondieren. Bei dem Istwert zumindest der Komponente des Fahrzeugs kann es sich demnach etwa um das tatsächliche Verhalten des Bremsaktuators handeln, welcher dazu ausgebildet ist, das Abbremsen des Fahrzeugs zu bewirken.
Indem derartige Sollwerte mit derartigen Istwerten verglichen werden, wobei die Istwerte mit dem tatsächlichen Verhalten des Fahrzeugs oder zumindest der Komponente des Fahrzeugs korrespondieren, kann festgestellt werden, ob eine Abweichung des Istwerts von dem Sollwert vorliegt, und ob diese Abweichung eine vorbestimmte beziehungsweise zulässige Abweichung überschreitet. Ist Letzteres der Fall, so kann die fahrzeugexterne Überwachungseinrichtung die wenigstens eine fahrzeuginterne Einrichtung dazu veranlassen, die wenigstens eine Maßnahme zu ergreifen.
Es können unterschiedliche Maßnahmen ergriffen werden, um auf die Abweichung des Istwerts von dem Sollwert zu reagieren. Beispielsweise kann eine erste Maßnahme darin bestehen, den Nutzer des Fahrzeugs lediglich zu informieren, dass ein Problem mit der X- by-Wire-Einrichtung vorliegt. Hierfür kann als fahrzeuginterne Einrichtung eine entsprechende Kommunikationseinrichtung des Fahrzeugs genutzt werden, etwa in Form einer Anzeigeeinrichtung oder eines Displays oder dergleichen.
Des Weiteren kann der Nutzer des Fahrzeugs gewarnt werden, dass ein Problem mit der X- by-Wire-Einrichtung besteht. Dementsprechend kann die Information mit einem zusätzlichen Warnhinweis versehen sein, welcher dem Nutzer des Fahrzeugs die Problematik der Funktionsbeeinträchtigung der X-by-Wire-Einrichtung eindringlicher zur Kenntnis bringt als eine reine Information. Dieses Warnen oder Informieren mit Nachdruck kann beispielsweise durch ein Aufblinken einer entsprechenden Warnmeldung und/oder durch ein zusätzliches Ausgeben eines Warntons oder dergleichen umgesetzt werden.
Zusätzlich oder alternativ kann dem Nutzer des Fahrzeugs empfohlen werden, eine Werkstatt aufzusuchen, oder es kann der Nutzer darauf hingewiesen werden, dass ein solcher Werkstattbesuch erforderlich ist, da andernfalls eine Weiterfahrt des Fahrzeugs zumindest in naher Zukunft eingeschränkt werden wird. Derartige Warnmeldungen oder Empfehlungen können von der fahrzeuginternen Einrichtung etwa in Form der Kommunikationseinrichtung des Fahrzeugs an den Nutzer ausgegeben werden.
Als weitere Maßnahme kommt das Erlauben einer Weiterfahrt des Fahrzeugs bei auf eine bestimmte Höchstgeschwindigkeit begrenzter Fahrgeschwindigkeit in Betracht und/oder für eine bestimmte, begrenzte Zeit und/oder für eine bestimmte begrenzte Fahrstrecke. Hierbei kann vorgesehen sein, dass nach Ablauf des Zeitlimits und/oder nach Zurücklegen der Fahrstrecke das Fahrzeug automatisch und zwangsweise in den Stillstand verbracht wird. Derartiges kann durch eine entsprechende, die Geschwindigkeit limitierende Einrichtung des Fahrzeugs und/oder eine die verbleibende Zeit und/oder die verbleibende Fahrtstrecke begrenzende Einrichtung des Fahrzeugs bewirkt werden.
Als weitere zu ergreifende Maßnahme kommt ein sofortiges und automatisches Verbringen des Fahrzeugs in den Stillstand in Betracht. Das zwangsweise Verbringen des Fahrzeugs in den Stillstand kann beispielsweise mittels einer Bremseinrichtung des Fahrzeugs bewirkt werden.
Die vorstehend beispielhaft genannten Maßnahmen zunehmender Eingriffsschwere können insbesondere in Abhängigkeit von einer Größe der Abweichungen des Istwerts von dem Sollwert ergriffen werden. Zusätzlich oder alternativ ist es möglich, bei einem andauernden Fortbestehen eines Fehlers oder Problems der X-by-Wire-Einrichtung die Maßnahmen zunehmender Eingriffsschwere kaskadierend, also nacheinander zu ergreifen.
Vorzugsweise berücksichtigt die fahrzeugexterne Überwachungseinrichtung beim Festlegen der wenigstens einen zu ergreifenden Maßnahme eine Größe der Abweichung des wenigstens einen Istwerts von dem wenigstens einen Sollwert. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass im Hinblick auf eine Beeinflussung eines Fahrzustand des Fahrzeugs unterschiedliche Maßnahmen zur Verfügung stehen und/oder dass die wenigstens eine Maßnahme ein Informieren und/oder ein Warnen des Nutzers des Fahrzeugs, insbesondere eines Fahrers des Fahrzeugs, umfasst. Indem die Größe der Abweichung des Istwerts von dem Sollwert beim Festlegen der zu ergreifenden Maßnahme berücksichtigt wird, kann dementsprechend der Schwere eines Fehlers der X-by-Wire-Einrichtung sehr gut, insbesondere gut abgestuft, Rechnung getragen werden.
Vorzugsweise vergleicht die fahrzeugexterne Überwachungseinrichtung die jeweiligen Sollwerte und Istwerte einer Mehrzahl von Fahrzeugen miteinander. So kann sehr einfach festgestellt werden, ob bei zu einer Fahrzeugflotte gehörenden Fahrzeugen an den jeweiligen X-by-Wire-Einrichtungen der Fahrzeuge Fehler auftreten. Dies kann zum einen genutzt werden, um gezielt bei den betroffenen Fahrzeugen die wenigstens eine Maßnahme einzuleiten. Zusätzlich oder alternativ können derartige Informationen genutzt werden, um etwa im Rahmen einer Qualitätssicherung, welche insbesondere bei einem Hersteller des jeweiligen Fahrzeugs angesiedelt sein kann, Maßnahmen zu ergreifen, welche zukünftig ein Auftreten der identifizierten Fehler zu verhindern helfen. Auch dies ist hinsichtlich eines Erhöhens der Betriebssicherheit des betroffenen Fahrzeugs vorteilhaft.
Vorzugsweise berücksichtigt die fahrzeugexterne Überwachungseinrichtung beim Festlegen der wenigstens einen zu ergreifenden Maßnahme ein Ergebnis des Vergleichs der jeweiligen Sollwerte und Istwerte der Fahrzeuge miteinander. Dadurch kann von dem jeweils betroffenen Fahrzeug sehr gut und adäquat auf ein Vorliegen von Abweichungen der Sollwerte von den Istwerten reagiert werden.
Vorzugsweise nimmt die fahrzeugexterne Überwachungseinrichtung basierend auf den von den Fahrzeugen erhaltenen Sollwerten und Istwerten eine Auswertung vor, bei welcher eine Anzahl an Abweichungen des jeweiligen Istwerts von dem jeweiligen Sollwert berücksichtigt wird. Dies ist hilfreich, um Schwachstellen der jeweiligen X-by-Wire-Einrichtungen der Fahrzeuge der Fahrzeugflotte festzustellen. Denn wenn beispielsweise ein Auslegungsbereich der By-Wire-Lenkung und/oder des By-Wire-Bremssystems bei einer größeren Anzahl von Fahrzeugen der Fahrzeugflotte verlassen wird, kann dies als Hinweis darauf gewertet werden, dass Nachbesserungen an der X-by-Wire-Einrichtung ratsam sind.
Vorzugsweise wird die Anzahl der Abweichungen beim Festlegen der wenigstens einen zu ergreifenden Maßnahme berücksichtigt. So kann sehr gut auf eine etwaige Häufung von Fehlern reagiert werden, welche sich in einer entsprechend großen Anzahl von Abweichungen äußert. Zusätzlich oder alternativ können bei der Auswertung, welche die fahrzeugexterne Überwachungseinrichtung basierend auf den von den Fahrzeugen erhaltenen Sollwerten und Istwerten vornimmt, die Abweichungen einem jeweiligen Fehlertyp zugeordnet werden. Auf diese Weise können bestimmte Fehlertypen gut und einfach identifiziert werden, so dass zielgerichtet Abhilfe geschaffen werden kann.
Vorzugsweise wird der Fehlertyp beim Festlegen der wenigstens einen zu ergreifenden Maßnahme berücksichtigt. Denn dann so kann die zu ergreifende Maßnahme sehr gut auf den jeweiligen Fehlertyp abgestimmt werden. Dies ist dem Erhöhen der Betriebssicherheit des Fahrzeugs zuträglich.
Vorzugsweise nimmt die fahrzeugexterne Überwachungseinrichtung basierend auf den von den Fahrzeugen erhaltenen Sollwerten und Istwerten eine Auswertung hinsichtlich eines zeitlichen und/oder örtlichen und/oder mit einem Fahrzeugbetrieb des jeweiligen Fahrzeugs in Zusammenhang stehenden Auftretens an Abweichungen vor. Die Auswertung im Hinblick auf das zeitliche Auftreten von Abweichungen ist vorteilhaft, um feststellen zu können, ob beispielsweise ein durch die Zeit bedingter Verschleiß als Grund für Störungen der X-by- Wire-Einrichtungen identifiziert werden kann.
Die Auswertung hinsichtlich des örtlichen Auftretens kann darüber Aufschluss geben, ob lokale Gegebenheiten, etwa ein Fahren des Fahrzeugs in einer wärmeren oder kühleren Region und/oder in einer eher feuchten oder eher trockenen Region und/oder in eher ebenem oder eher bergigem Gelände oder dergleichen, und/oder weitere Umgebungsbedingungen wie etwa ein Zustand jeweiliger Straßen als Gründe für das Auftreten der Abweichungen in Frage kommen.
Wenn sich beispielsweise herausstellt, dass es bei ungünstigem Straßenzustand, etwa aufgrund eines Vorhandenseins von Schlaglöchern oder dergleichen, häufiger zu einem Auftreten von Abweichungen kommt als bei gutem Straßenzustand, kann dies als Hinweis genutzt werden, beispielsweise eine Vibrationsfestigkeit der X-by-Wire-Einrichtung zu verbessern. Dementsprechend kann die zu ergreifende Maßnahme das Verbessern der Vibrationsfestigkeit umfassen.
Durch die Auswertung hinsichtlich des mit dem Fährbetrieb des jeweiligen Fahrzeugs in Zusammenhang stehenden Auftretens der Abweichungen kann beispielsweise festgestellt werden, ob etwa die Fahrweise des Fahrers und/oder ein Betrieb der X-by-Wire-Einrichtung, etwa eine hohe und plötzliche Beaufschlagung von Komponenten der Einrichtung mit elektrischem Strom oder dergleichen, zu einer verstärkten Beanspruchung der X-by-Wire- Einrichtung führt. Solche verstärkten Beanspruchungen können daraufhin als Grund für das Auftreten der Abweichungen ausgemacht werden. Auch dies ist vorteilhaft, um gegebenenfalls eine robustere Auslegung der X-by-Wire-Einrichtung durchzuführen. Dementsprechend kann die zu ergreifende Maßnahme das robustere Auslegen umfassen.
Vorzugsweise wird ein Ergebnis der Auswertung beim Festlegen der wenigstens einen zu ergreifenden Maßnahme berücksichtigt. Die Maßnahme kann insbesondere in einer die Auswertung berücksichtigenden Auslegung der X-by-Wire-Einrichtung bestehen.
Des Weiteren kann das zeitliche und/oder örtliche und/oder mit dem Fahrzeugbetrieb in Zusammenhang stehende Auftreten der Abweichungen in vorteilhafter Weise bei der Auswahl der wenigstens einen Maßnahme berücksichtigt werden, welche von der wenigstens einen fahrzeuginternen Einrichtung durchgeführt wird. Dies ist vorteilhaft.
Zusätzlich oder alternativ kann die fahrzeugexterne Überwachungseinrichtung basierend auf den von den Fahrzeugen erhaltenen Sollwerten und Istwerten eine Auswertung hinsichtlich einer zeitlichen und/oder örtlichen und/oder mit einem Fahrzeugbetrieb des jeweiligen Fahrzeugs im Zusammenhang stehenden Häufungen der Abweichungen vornehmen. Indem die Häufigkeit des Auftretens der Abweichungen berücksichtigt wird, kann etwa entscheiden werden, ob es ratsam ist, die wenigstens eine fahrzeuginterne Einrichtung dazu zu veranlassen, die wenigstens eine Maßnahme zu ergreifen.
Auch diesbezüglich ist es vorteilhaft, ein Ergebnis der Auswertung beim Festlegen der wenigstens einen zu ergreifenden Maßnahme zu berücksichtigen. Denn wenn bei einer Mehrzahl von Fahrzeugen Abweichungen gehäuft auftreten, kann dies als Hinweis für eine vorzunehmende Wartung oder Instandsetzung der X-by-Wire-Einrichtung genutzt werden. Zusätzlich oder alternativ ist es möglich und vorteilhaft, die Art der zu ergreifenden Maßnahme davon abhängig zu machen, ob die Abweichungen häufig auftreten oder eher selten.
Vorzugsweise sendet die fahrzeugexterne Überwachungseinrichtung eine Statusanfrage an wenigstens ein Steuergerät der X-by-Wire-Einrichtung. Bei Ausbleiben einer Antwort auf die Statusanfrage nach Ablauf einer ersten Zeitspanne veranlasst die fahrzeugexterne Überwachungseinrichtung die wenigstens eine fahrzeuginterne Einrichtung dazu, eine erste Maßnahme zu ergreifen. So kann sehr zeitnah reagiert werden, wenn das Steuergerät der X- by-Wire-Einrichtung zumindest vorübergehend keine Antwort auf die Statusanfrage sendet. Des Weiteren kann auf diese Weise eine Vorbereitung getroffen werden, um für eine weitere oder zweite zu ergreifende Maßnahme besser gerüstet zu sein. So kann insbesondere erreicht werden, dass die zweite Maßnahme sehr rasch ihre Wirkung entfalten kann. Dies ist vorteilhaft.
Vorzugsweise bleibt während des Ergreifens der ersten Maßnahme das Fahrzeug für den Nutzer oder Fahrer desselben ohne Weiteres beherrschbar. So kann sichergestellt werden, dass selbst bei einer Fehlauslösung, also etwa dann, wenn das Ergreifen der ersten Maßnahme an sich gar nicht erforderlich gewesen wäre, das Ergreifen der ersten Maßnahme nicht zu einer für den Nutzer oder Fahrer unerwünschten Beeinträchtigung des Fahrzustands des Fahrzeugs führt.
Zusätzlich oder alternativ kann eine fahrzeuginterne Überwachungseinrichtung eine Statusanfrage an wenigstens ein Steuergerät der X-by-Wire-Einrichtung senden, wobei die fahrzeuginterne Überwachungseinrichtung bei Ausbleiben einer Antwort auf die Statusanfrage nach Ablauf einer ersten Zeitspanne die wenigstens eine fahrzeuginterne Einrichtung dazu veranlasst, eine erste Maßnahme zu ergreifen. Die fahrzeuginterne Überwachungseinrichtung kann auch als Watchdog des Fahrzeugs bezeichnet werden.
Eine solche fahrzeuginterne Überwachungseinrichtung ist vorzugsweise unabhängig von dem wenigstens einen Steuergerät der X-by-Wire-Einrichtung betreibbar, beispielsweise durch Vorsehen einer separaten Spannungsversorgung. Zudem kann durch von dem wenigstens einen Steuergerät der X-by-Wire-Einrichtung unabhängige Auslegung der fahrzeuginternen Überwachungseinrichtung sichergestellt werden, dass ein an dem wenigstens einen Steuergerät der X-by-Wire-Einrichtung auftretendes Problem nicht zugleich die fahrzeuginterne Überwachungseinrichtung betrifft. Dadurch kann die fahrzeuginterne Überwachungseinrichtung sehr gut ihrer Funktion nachkommen, die X-by-Wire-Einrichtung zu überwachen.
Zusätzlich oder alternativ kann vorgesehen sein, dass die fahrzeugexterne Überwachungseinrichtung und/oder die fahrzeuginterne Überwachungseinrichtung prüft, ob das wenigstens eine Steuergerät in vorbestimmten Zeitabständen, insbesondere periodisch, eine Statusmeldung an die Überwachungseinrichtung sendet, ohne dass diesem Senden der Statusmeldung eine Statusanfrage vorausgeht. Dementsprechend kann bei Ausbleiben der Statusmeldung nach Ablauf der ersten Zeitspanne die wenigstens eine fahrzeuginterne Einrichtung von der fahrzeugexternen Überwachungseinrichtung und/oder von der fahrzeuginternen Überwachungseinrichtung dazu veranlasst werden, die erste Maßnahme zu ergreifen. Auch dies ist vorteilhaft, um die Funktionstüchtigkeit der X-by-Wire-Einrichtung zu überwachen.
Wenn beispielsweise vorgesehen ist, dass das wenigstens eine Steuergerät alle 50 Millisekunden eine Statusmeldung an die fahrzeugexterne Überwachungseinrichtung und/oder an die fahrzeuginterne Überwachungseinrichtung sendet, so kann beispielsweise nach Ablauf von 60 Millisekunden die fahrzeuginterne Einrichtung dazu veranlasst werden, die erste Maßnahme zu ergreifen.
Eine solche fahrzeuginterne Überwachungseinrichtung kann auch in einem Verfahren zum Einsatz kommen, bei welchem keine Übermittlung des wenigstens einen Sollwerts und des wenigstens einen Istwerts an die fahrzeugexternen Überwachungseinrichtung vorgesehen ist. In einem derartigen Verfahren kann dementsprechend anstelle der fahrzeugexternen Überwachungseinrichtung die fahrzeuginterne Überwachungseinrichtung den Vergleich des wenigstens einen Istwerts mit dem wenigstens einen Sollwert durchführen und bei Vorliegen der vorbestimmten Abweichung die wenigstens eine fahrzeuginterne Einrichtung dazu veranlassen, die wenigstens eine Maßnahme zu ergreifen.
Die für die fahrzeugexternen Überwachungseinrichtung beschriebenen Vorteile und bevorzugten Ausgestaltungen gelten daher in analoger Weise für die fahrzeuginterne Überwachungseinrichtung, insbesondere in einem Verfahren, in welchem überhaupt keine fahrzeugexterne Überwachungseinrichtung zum Einsatz kommt, sondern stattdessen die fahrzeuginterne Überwachungseinrichtung. Die fahrzeuginterne Überwachungseinrichtung kann jedoch auch zusätzlich zu der fahrzeugexternen Überwachungseinrichtung vorhanden sein.
Das Überwachen der X-by-Wire-Einrichtung des Fahrzeugs kann in einer Variante des Verfahrens bei einer zumindest teilautomatisierten und/oder autonomen Fahrt des Fahrzeugs vorgenommen werden. Insbesondere beim zumindest teilweise automatisierten Fahren, bei welchem ein entsprechendes System des Fahrzeugs selbstständig Funktionen wie etwa ein Beschleunigen, ein Abbremsen, einen Spurwechsel oder dergleichen übernimmt, ist nämlich die Nutzung der X-by-Wire-Einrichtung vorteilhaft. Dies gilt auch für ein hochautomatisiertes, insbesondere autonomes Fahren. Entsprechend ist es hier von Vorteil, wenn mittels der fahrzeuginternen Überwachungseinrichtung und/oder mittels der fahrzeugexternen Überwachungseinrichtung die Funktionstüchtigkeit der X-by-Wire- Einrichtung überwacht wird. Bei einer solchen Variante des Verfahrens wird anstelle des wenigstens einen Sensorsignals, welches von der Betätigung des Betätigungselements der X-by-Wire- Einrichtung herrührt, ein Signal erfasst, welches beispielsweise eine Lenkanforderung und/oder eine Bremsanforderung angibt, welche von der X-by-Wire-Einrichtung umzusetzen ist. Dementsprechend wird bei diesem Verfahren ein diesem Signal zugeordneter Sollwert mit dem Istwert verglichen und bei Vorliegen der Abweichung des Istwerts von dem Sollwert die wenigstens eine Maßnahme ergriffen.
Der Vergleich des Sollwerts mit dem Istwert kann hierbei von der fahrzeugexternen Überwachungseinrichtung und/oder von der fahrzeuginternen Überwachungseinrichtung durchgeführt werden, welche bei Vorliegen der Abweichung die wenigstens eine fahrzeuginterne Einrichtung dazu veranlasst, die wenigstens eine Maßnahme zu ergreifen.
Auf diese Weise kann etwa in einem automatisierten Fährbetrieb des Fahrzeugs, insbesondere in einem hochautomatisierten Fährbetrieb, ein Ausfall oder eine Funktionsstörung wenigstens einer Komponente der X-by-Wire-Einrichtung festgestellt beziehungsweise identifiziert werden.
Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn Umgebungsbedingungen und/oder Betriebsbedingungen vorliegen, welche einen Ausfall oder eine Funktionsstörung der Komponente oder der X-by-Wire-Einrichtung wahrscheinlicher machen, oder wenn aufgrund der Umgebungsbedingungen, insbesondere aufgrund der Umgebungsbedingungen in Fahrtrichtung vor dem Fahrzeug, eine verringerte Leistungsfähigkeit der X-by-Wire- Einrichtung zu einer unerwünschten Fahrsituation führen könnte.
Vorzugsweise veranlasst die fahrzeugexterne Überwachungseinrichtung und/oder die fahrzeuginterne Überwachungseinrichtung bei Ausbleiben einer Antwort auf die Statusanfrage nach Ablauf einer auf die erste Zeitspanne folgenden zweiten Zeitspanne die wenigstens eine fahrzeuginterne Einrichtung dazu, eine zweite Maßnahme zu ergreifen.
Zusätzlich oder alternativ kann die fahrzeugexterne Überwachungseinrichtung und/oder die fahrzeuginterne Überwachungseinrichtung bei Ausbleiben einer Statusmeldung des wenigstens einen Steuergeräts nach Ablauf der auf die erste Zeitspanne folgenden zweiten Zeitspanne die wenigstens eine fahrzeuginterne Einrichtung dazu veranlassen, die zweite Maßnahme zu ergreifen. Beispielsweise kann durch Ergreifen der ersten Maßnahme die zweite Maßnahme vorbereitet werden, und anschließend wird die zweite Maßnahme ergriffen. Wenn die Statusmeldung des wenigstens einen Steuergeräts an die fahrzeugexterne Überwachungseinrichtung und/oder an die fahrzeuginterne Überwachungseinrichtung alle 50 Millisekunde erwartet wird, so kann beispielsweise nach Ablauf von 60 Millisekunden eine vorbereitende erste Maßnahme ergriffen werden und nach Ablauf von 70 Millisekunden die zweite Maßnahme.
Wenn die zweite Maßnahme ein Abbremsen beziehungsweise Verlangsamen einer Fahrt des Fahrzeugs ist, insbesondere im Rahmen einer Notbremsung, so kann die erste Maßnahme ein Vorbereiten oder Einleiten des Abbremsens umfassen. Beispielsweise kann nach Ablauf einer Zeitspanne von 60 Millisekunden die Bremsung eingeleitet werden und nach Ablauf einer Zeitspanne von 70 Millisekunden die Bremsung vorgenommen werden, wenn die alle 50 Millisekunden erwartete Statusmeldung ausbleibt.
Durch ein derartiges, gestuftes Ergreifen aufeinander folgender Maßnahmen kann sehr zuverlässig sichergestellt werden, dass rechtzeitig und adäquat auf ein Problem beziehungsweise eine Störung der X-by-Wire-Einrichtung des Fahrzeugs reagiert wird.
Dies gilt insbesondere, wenn die zweite Maßnahme einen Fahrzustand des Fahrzeugs stärker beeinflusst als die erste Maßnahme. Insbesondere kann nämlich die erste Maßnahme den Fahrzustand des Fahrzeugs noch nicht oder so gut wie nicht beeinflussen, beispielsweise weil als erste Maßnahme lediglich eine Information oder Warnung an den Nutzer oder Fahrer des Fahrzeugs ergeht beziehungsweise von der fahrzeuginternen Einrichtung an den Nutzer oder Fahrer ausgegeben wird.
Jedoch auch dann, wenn die erste Maßnahme beispielsweise in einem Einleiten einer Bremsung des Fahrzeugs besteht, ohne dass es tatsächlich bereits zu einer Verlangsamung des Fahrzeugs kommt, kann die zweite Maßnahme etwa in Form einer tatsächlichen Bremsung sehr rasch vorgenommen werden. Dies liegt daran, dass durch die Vorbereitung oder Einleitung des eigentlichen Bremsvorgangs als erste Maßnahme der anschließende Bremsvorgang als zweite Maßnahme zu einer sehr direkten und unmittelbaren Verzögerung des Fahrzeugs führt.
Wenn selbst nach Ablauf der zweiten Zeitspanne die Antwort des wenigstens einen Steuergeräts auf die Statusanfrage unterbleibt, so kann durch Ergreifen der zweiten Maßnahme beispielsweise ein Abbremsen des Fahrzeugs, insbesondere ein Abbremsen des Fahrzeugs bis zum Stillstand erreicht werden. Eine solche Notfallreaktion ist insbesondere vorteilhaft, um das Fahrzeug rasch in einen besonders sicheren Fahrzustand zu überführen, beispielsweise indem das Fahrzeug in den Stillstand verbracht wird.
Das Vorbereiten der Verzögerung oder Bremsung des Fahrzeugs beziehungsweise das Einleiten einer Teilbremsung kann insbesondere darin bestehen, dass ein vorhandenes Luftspiel zwischen Bremsbelägen und einer Bremsscheibe wenigstens eines bremsbaren Rads des Fahrzeugs verringert wird, ohne dass bereits überhaupt eine oder allenfalls eine sehr geringe Bremswirkung vorhanden ist. Jedoch kann durch eine solche Vorbereitung der Bremsung die anschließende Bremsung sehr rasch vorgenommen werden, weil die Bremsbeläge sich aufgrund des Vorbereitens der Bremsung bereits in sehr großer Nähe zu der Bremsscheibe befinden. Dies ist vorteilhaft.
Wenn die Bremseinrichtung als Parkbremse des Fahrzeugs, insbesondere als elektronische Parkbremse des Fahrzeugs, ausgebildet ist, welche einen Spindelantrieb aufweist, so können bei dem vorbereitenden Bremsen erste Drehungen der Spindel vorgenommen werden, ohne dass eine eigentliche Bremswirkung eintritt. Jedoch wird aufgrund dieser Drehungen das Luftspiel bereits verringert.
Bei einer zusätzlich oder alternativ möglichen Ausgestaltung der Bremseinrichtung des Fahrzeugs als hydraulische Bremse kann durch Einbringen von Bremsflüssigkeit in beispielsweise einen Bremssattel der Bremseinrichtung das Luftspiel verringert werden. Je nach Ausgestaltung der Bremseinrichtung des Fahrzeugs sind jedoch auch andere als die vorliegend beispielhaft genannten vorbereitende Maßnahmen zum Einleiten der Bremsung möglich.
Vorzugsweise führt bei Unterbleiben einer Kommunikation mit der fahrzeugexternen Überwachungseinrichtung eine fahrzeuginterne Überwachungseinrichtung den Vergleich des Istwerts mit dem Sollwert durch. Hierbei veranlasst die fahrzeuginterne Überwachungseinrichtung die wenigstens eine fahrzeuginterne Einrichtung dazu, die wenigstens eine Maßnahme zu ergreifen. Die fahrzeuginterne Überwachungseinrichtung kann dementsprechend insbesondere als Rückfallebene genutzt werden, wenn die Kommunikation mit der fahrzeugexternen Überwachungseinrichtung unterbleibt.
Eine derartige Situation kann beispielsweise dann eintreten, wenn aufgrund einer fehlenden oder nicht ausreichend stabilen Kommunikationsverbindung die Kommunikation mit der externen oder fahrzeugexternen Überwachungseinrichtung nicht möglich ist. Des Weiteren kann die Kommunikation mit der fahrzeugexternen Überwachungseinrichtung unterbleiben, wenn die fahrzeugexterne Überwachungseinrichtung ausgefallen oder aus einem anderen Grund in ihrer Funktion beeinträchtigt ist. Insbesondere in derartigen Situationen ist es vorteilhaft, wenn auf die fahrzeuginterne Überwachungseinrichtung, also den Watchdog des Fahrzeugs, zurückgegriffen werden kann.
Das erfindungsgemäße Fahrzeug ist zum Erfassen wenigstens eines Sensorsignals ausgebildet, wobei das Sensorsignal eine von einem Nutzer des Fahrzeugs vorgenommene Betätigung eines Betätigungselements einer X-by-Wire-Einrichtung des Fahrzeugs angibt. Das Fahrzeug ist dazu ausgebildet, dem Sensorsignal einen Sollwert zuzuordnen und wenigstens einen Istwert zu erfassen, welcher mit einem tatsächlichen Verhalten zumindest einer Komponente des Fahrzeugs korrespondiert. Das Fahrzeug weist eine Übermittlungseinrichtung auf, mittels welcher der wenigstens eine Sollwert und der wenigstens eine Istwert einer fahrzeugexternen Überwachungseinrichtung übermittelbar ist. Die fahrzeugexternen Überwachungseinrichtung ist dazu ausgebildet, einen Vergleich des Istwerts mit dem Sollwert durchzuführen und bei Vorliegen einer vorbestimmten Abweichung des Istwerts von dem Sollwert eine Anweisung an eine Empfangseinrichtung des Fahrzeugs auszugeben. Das Fahrzeug ist weiter dazu ausgebildet, basierend auf der Anweisung wenigstens eine fahrzeuginterne Einrichtung dazu zu veranlassen, wenigstens eine Maßnahme zu ergreifen.
Dementsprechend ist das Fahrzeug zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ausgebildet, wobei das Fahrzeug eine erhöhte Betriebssicherheit mit sich bringt.
Die für das erfindungsgemäße Verfahren beschriebenen Vorteile und bevorzugten Ausführungsformen gelten auch für das erfindungsgemäße Fahrzeug und umgekehrt.
Zu der Erfindung gehören demnach auch Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Fahrzeugs, 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 Fahrzeugs hier nicht noch einmal beschrieben.
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. Die Erfindung umfasst auch die Kombinationen der Merkmale der beschriebenen Ausführungsformen.
Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben. Hierzu zeigt:
Fig. 1 stark schematisiert ein Fahrzeug, welches zur Kommunikation mit einer fahrzeugexternen Überwachungseinrichtung beziehungsweise einem Flotten- Watchdog ausgebildet ist, wobei das Fahrzeug eine Steer-by-Wire-Einrichtung und eine Brake-by-Wire-Einrichtung aufweist;
Fig. 2 schematisch eine Mehrzahl von Fahrzeugen gemäß Fig. 1, welche mit der fahrzeugexternen Überwachungseinrichtung kommunizieren;
Fig. 3 schematisch einen Verfahrensablauf, bei welchem eine fahrzeuginterne Überwachungseinrichtung beziehungsweise ein Watchdog des Fahrzeugs zum Überwachen der X-by-Wire-Einrichtungen des Fahrzeugs zum Einsatz kommt; und
Fig. 4 schematisch einen Verfahrensablauf, bei welchem die fahrzeugexterne Überwachungseinrichtung die X-by-Wire-Einrichtungen einer Mehrzahl von Fahrzeugen überwacht.
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.
In Fig. 1 ist stark schematisiert ein beispielsweise als Kraftwagen ausgebildetes Fahrzeug 10 gezeigt, welches wenigstens eine X-by-Wire-Einrichtung aufweist. Beispielsweise kann das Fahrzeug als die wenigstens eine X-by-Wire-Einrichtung eine Steer-by-Wire-Einrichtung 12 und/oder eine Brake-by-Wire-Einrichtung 14 aufweisen. Die Steer-by-Wire-Einrichtung 12 kann als Betätigungselement, an welchem ein Nutzer des Fahrzeugs 10, insbesondere der Fahrer des Fahrzeugs 10, eine Betätigung vornehmen kann, ein Lenkrad 16 oder dergleichen Lenkhandhabe aufweisen. Bei der Brake-by-Wire-Einrichtung 14 kann das Betätigungselement, welches von dem Nutzer oder Fahrer des Fahrzeugs 10 betätigbar ist, beispielsweise als Bremspedal 18 ausgebildet sein.
Jedoch besteht bei der Steer-by-Wire-Einrichtung 12 keine mechanische Verbindung von dem Lenkrad 16 hin zu einem Lenkaktuator 20 des Fahrzeugs 10. Mittels des Lenkaktuators 20 kann ein Lenkwinkel lenkbarer Räder 22 des Fahrzeugs 10 eingestellt werden.
In analoger Weise besteht bei der Brake-by-Wire-Einrichtung 14 keine mechanische Verbindung von dem Bremspedal 18 zu einer Bremseinrichtung 24 oder dergleichen Bremsaktuator des Fahrzeugs 10. Die Bremseinrichtung 24 ist vorliegend zum Abbremsen der Räder 22 des Fahrzeugs 10 ausgebildet, wobei aus Gründen der Übersichtlichkeit die Bremseinrichtung 24 lediglich im Bereich der Vorderräder des Fahrzeugs 10 dargestellt ist.
Anstelle der mechanischen Kopplung des Lenkrads 16 mit dem Lenkaktuator 20 sowie der mechanischen Kopplung des Bremspedals 18 mit der Bremseinrichtung 24 ist bei der jeweiligen X-by-Wire-Einrichtung ein Steuergerät 26 vorgesehen, welches auf elektronischem Wege den Fahrerwunsch an den Lenkaktuator 20 beziehungsweise an die Bremseinrichtung 24 weitergibt, wenn der Fahrer das Lenkrad 16 beziehungsweise das Bremspedal 18 betätigt. Aus Gründen der Übersichtlichkeit ist in Fig. 1 lediglich ein einziges solches Steuergerät 26 dargestellt, obwohl nicht nur die jeweilige X-by-Wire-Einrichtung eine Mehrzahl derartiger Steuergeräte 26 aufweisen kann. Vielmehr kann die jeweilige X-by-Wire- Einrichtung ein jeweiliges Steuergerät 26 aufweisen beziehungsweise umfassen, also beispielsweise die Steer-by-Wire-Einrichtung 12 wenigstens ein erstes solches Steuergerät 26 und die Brake-by-Wire-Einrichtung 14 wenigstens ein zweites solches Steuergerät 26.
Das Fahrzeug 10 weist gemäß Fig. 1 eine bezogen auf die Steer-by-Wire-Einrichtung 12 und die Brake-by-Wire-Einrichtung 14 unabhängig ausgebildete Kontrollinstanz in Form einer fahrzeuginternen Überwachungseinrichtung 28 auf, welche auch als Fahrzeug-Watchdog bezeichnet werden kann. Diese fahrzeuginterne Überwachungseinrichtung 28 oder Kontrollinstanz ist innerhalb des Fahrzeugs 10 verbaut und überwacht eine Soll-Funktion und eine Ist-Funktion der Steer-by-Wire-Einrichtung 12 und der Brake-by-Wire-Einrichtung 14. Wenn ein Auslegungsbereich der Steer-by-Wire-Einrichtung 12 oder der Brake-by-Wire- Einrichtung 14 verlassen wird, dann kann eine Fahrfunktion des Fahrzeugs 10 auf
Veranlassung des Fahrzeug-Watchdogs hin degradiert oder unterbunden werden.
Dies kann beispielsweise vorgesehen sein, wenn das Fahrzeug 10 nicht mehr einem Fahrerlenkwunsch folgt, welchen der Fahrer durch Betätigen des Lenkrads 16 zum Ausdruck gibt. Analoges gilt, wenn das Fahrzeug 10 nicht mehr einem Fahrerbremswunsch folgt, welchen der Fahrer durch Betätigen des Bremspedals 18 zum Ausdruck bringt. Ein solches Verlassen des Auslegungsbereichs kann anhand eines Vergleichs von Sollwerten 30 oder Soll-Daten (vergleiche Fig. 3) mit Istwerten 32 oder Ist-Daten (vergleiche Fig. 3) ermittelt werden.
Die Sollwerte 30 korrespondieren mit Sensorsignalen des (vorliegend elektronischen) Lenkrads 16 und mit Sensorsignalen des (vorliegend elektronischen) Bremspedals 18. Beispielsweise kann ein Sensor des Lenkrads 16 eine Betätigungskraft 34 (vergleiche Fig. 3) erfassen, welche der Fahrer des Fahrzeugs 10 auf das Lenkrad 16 aufbringt. Zusätzlich oder alternativ kann der Sensor des Lenkrads 16 einen Winkel 36 (vergleiche Fig. 3) erfassen, um welchen das Lenkrad 16 von dem Fahrer aus einer Ausgangsstellung des Lenkrads 16 gedreht wird.
Entsprechendes gilt für die Sollwerte 30, welche in Bezug auf das Bremspedal 18 das Soll- Verhalten des Fahrzeugs 10 beschreiben. So kann wenigstens ein Sensor des Bremspedals 18 eine Betätigungskraft 38 (vergleiche Fig. 3) erfassen, welche von dem Fahrer des Fahrzeugs 10 auf das Bremspedal 18 aufgebracht wird. Zusätzlich oder alternativ kann der wenigstens eine Sensor als Sensorsignal einen Weg 40 (vergleiche Fig. 3) erfassen, welchen das Bremspedal 18 zurücklegt beziehungsweise um welchen das Bremspedal 18 verschwenkt wird, wenn der Fahrer des Fahrzeugs 10 das Bremspedal 18 betätigt.
Die mit derartigen Sensorsignalen korrespondierenden Sollwerte 30 (vergleiche Fig. 3) können von der fahrzeuginternen Überwachungseinrichtung 28 mit Istwerten 32 verglichen werden, welche mit dem tatsächlichen Verhalten des Fahrzeugs 10 und/oder mit dem Verhalten zumindest einer Komponente des Fahrzeugs 10 korrespondieren. Beispielsweise kommen als solche Istwerte 32 fahrdynamische Daten 42 (vergleiche Fig. 3) in Betracht, etwa in Form einer Gierrate 44 des Fahrzeugs 10 und/oder einer Längsbeschleunigung 46 des Fahrzeugs 10 und/oder einer Querbeschleunigung 48 des Fahrzeugs 10 und/oder einer Längsgeschwindigkeit 50 des Fahrzeugs 10 und/oder einer Quergeschwindigkeit 52 des Fahrzeugs 10. Es können auch weitere oder andere als die vorliegend beispielhaft genannten Istwerte 32 herangezogen werden, welche als fahrdynamische Daten 42 mit dem tatsächlichen Verhalten des Fahrzeugs 10 korrespondieren.
Des Weiteren können gemäß Fig. 3 sensorisch erfassbare Daten von Aktuatoren 54 der Steer-by-Wire-Einrichtung 12 beziehungsweise der Brake-by-Wire-Einrichtung 14 als Istwerte 32 herangezogen werden. Beispielsweise kann es sich bei diesen sensorisch erfassbaren Istwerten 32 um einen Bremsdruck 56 handeln, welcher von der Bremseinrichtung 24 aufgebracht wird, beziehungsweise um einen Achslenkwinkel 58, welcher mittels des Lenkaktuators 20 eingestellt wird.
Der Fahrzeug-Watchdog beziehungsweise die fahrzeuginterne Überwachungseinrichtung 28 kann durch Differenzbildung 60 (vergleiche Fig. 3) eine Abweichung des wenigstens einen Istwerts 32 von dem wenigstens einen Sollwert 30 ermitteln. Diese Abweichung kann mit einem Schwellenwert 62 verglichen werden, um festzustellen, ob eine vorbestimmte Abweichung vorliegt beziehungsweise ob die vorliegende Abweichung größer ist als der vorbestimmte Schwellenwert 62.
Ergibt das Vergleichen der Abweichung mit dem Schwellenwert 62, dass die vorbestimmte Abweichung des wenigstens einen Istwerts 32 von dem wenigstens einen Sollwert 30 vorliegt, so kann gemäß Fig. 3 aus einem Maßnahmenblock 64 wenigstens eine zu ergreifende Maßnahme ausgewählt werden. Beispielsweise kann die wenigstens eine Maßnahme ein Informieren 66 des Fahrers des Fahrzeugs 10 umfassen oder ein Warnen 68 des Fahrers des Fahrzeugs 10. Für das Informieren 66 und/oder Warnen 68 kann eine fahrzeuginterne Einrichtung 70 (vergleiche Fig. 1) genutzt werden, die beispielsweise als Anzeigeeinrichtung oder Display des Fahrzeugs 10 ausgebildet sein kann.
Eine weitere Maßnahme kann als ein Begrenzen 72 (vergleiche Fig. 3) einer Weiterfahrt des Fahrzeugs 10 ausgebildet sein. Beispielsweise kann das Begrenzen 72 der Weiterfahrt des Fahrzeugs 10 darin bestehen, dass lediglich eine Weiterfahrt des Fahrzeugs 10 mit reduzierter Geschwindigkeit zugelassen wird, beispielsweise bei einer Fahrt des Fahrzeugs 10 auf einer Autobahn mit einer Geschwindigkeit von nicht mehr als 130 km/h. Zusätzlich oder alternativ kann das Begrenzen 72 darin bestehen, dass das Fahrzeug lediglich für eine bestimmte begrenzte Zeit von beispielsweise 40 Minuten und/oder nur noch auf einer begrenzten Fahrstrecke, beispielsweise auf einer Fahrstrecke von 25 Kilometern, gefahren werden kann. Hierbei kann nach Ablauf dieses Zeitlimits und/oder Streckenlimits das Fahrzeug 10 automatisch und zwangsweise in den Stillstand verbracht werden. Auch dieses Begrenzen 72 der Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs 10 und/oder das Begrenzen 72 der Fahrzeit und/oder der Fahrstrecke kann von der wenigstens einen fahrzeuginternen Einrichtung 70 des Fahrzeugs 10 vorgenommen werden, welche aus diesem Grund in Fig. 1 lediglich stark schematisiert dargestellt ist.
Eine weitere zu ergreifende Maßnahme kann ein sofortiges Anhalten 74 (vergleiche Fig. 3) des Fahrzeugs 10 umfassen. Dementsprechend wird das Fahrzeug 10 sofort automatisch und zwangsweise in den Stillstand verbracht. Auch die Maßnahme des Anhaltens 74 kann von der fahrzeuginternen Einrichtung 70 bewirkt werden, etwa indem die Einrichtung 70 für ein Betätigen der Bremseinrichtung 24 sorgt.
Insbesondere beim Ergreifen der Maßnahmen in Form des Informierens 66, des Warnens 68 und des Begrenzens 72 kann dem Fahrer des Fahrzeugs 10 ein Werkstattbesuch empfohlen oder ein solcher Werkstattbesuch von ihm gefordert werden.
Ob als Maßnahme das Informieren 66, das Warnen 68, das Begrenzen 72 oder das Anhalten 74 ausgewählt wird, kann von dem konkreten Fehlerbild in dem Fahrzeug 10 abhängig gemacht werden. Dieses Fehlerbild kann zum Beispiel durch eine Größe der Abweichung der Sollwerte 30 und der Istwerte 32 voneinander beschrieben werden. Insbesondere kann bei einer größeren Abweichung des wenigstens einen Istwerts 32 von dem wenigstens einen Sollwert 30 eine den Fahrzustand des Fahrzeugs 10 stärker beeinflussenden Maßnahme ausgewählt werden, etwa das Begrenzen 72 oder gar das Anhalten 74. Demgegenüber kann bei einer geringeren Größe der Abweichung des wenigstens einen Istwerts 32 von dem wenigstens einen Sollwert 30 das Informieren 66 oder das Warnen 68 ausreichend sein.
Zusätzlich oder alternativ ist es möglich, die vorstehend beispielhaft genannten Maßnahmen kaskadierend zu ergreifen, also etwa zunächst das Informieren 66, dann das Warnen 68, dann das Begrenzen 72 und schließlich das Anhalten 74, wobei nicht alle diese beispielhaft genannten Maßnahmen tatsächlich vorgesehen zu sein brauchen. Um Maßnahmen kaskadierend zu ergreifen, ist es vielmehr prinzipiell ausreichend, zunächst eine erste Maßnahme durchzuführen und dann eine zweite Maßnahme.
In der in Fig. 1 gezeigten Situation ist eine fahrzeugexterne Überwachungseinrichtung 76 vorhanden, bei welcher es sich um eine externe Kontrollinstanz handelt, welche sich außerhalb des Fahrzeugs 10 befindet. Diese fahrzeugexterne Überwachungseinrichtung 76 kann beispielsweise auf einem Server 78 verortet sein, welcher in Fig. 1 stark schematisiert dargestellt ist. Das Fahrzeug 10 ist zur Kommunikation mit der fahrzeugexternen Überwachungseinrichtung 76 ausgebildet. Hierfür weist das Fahrzeug 10 eine Übermittlungseinrichtung 80 auf, mittels welcher sich die Sollwerte 30 und die Istwerte 32 an die fahrzeugexterne Überwachungseinrichtung 76 übermitteln lassen.
Gemäß Fig. 2 kann eine solche Übermittlung an die fahrzeugexterne Überwachungseinrichtung 76 auch von einer Mehrzahl von Fahrzeugen 10, 82 durchgeführt werden, wobei zusätzlich zu dem Fahrzeug 10 gemäß Fig. 1 in Fig. 2 lediglich ein weiteres Fahrzeug 82 dargestellt ist. Hierbei kann das wenigstens eine weitere Fahrzeug 82 im Hinblick auf die Funktionalitäten dem mit Bezug auf Fig. 1 beschriebenen Fahrzeug 10 entsprechend beziehungsweise gleichartig aufgebaut sein. Zumindest weist vorliegend auch das in Fig. 2 beispielhaft gezeigte weitere Fahrzeug 82 die Übermittlungseinrichtung 80 sowie die wenigstens eine X-by-Wire-Einrichtung auf. Beispielhaft sind daher in dem weiteren Fahrzeug 82 in Fig. 2 das (elektronische) Lenkrad 16 sowie das (elektronische) Bremspedal 18 der zugehörigen X-by-Wire-Einrichtung schematisch gezeigt.
Da der fahrzeugexternen Überwachungseinrichtung 76 die jeweiligen Sollwerte 30 und Istwerte 32 einer Mehrzahl von Fahrzeugen 10, 82 übermittelt werden können, kann die fahrzeugexterne Überwachungseinrichtung 76 auch als Flotten-Watchdog bezeichnet werden.
Gemäß Fig. 4 können bei Einsatz beziehungsweise Verwendung der fahrzeugexternen Überwachungseinrichtung 76 die Sollwerte 30 und die Istwerte 32 so ermittelt werden, wie dies mit Bezug auf Fig. 1 und Fig. 3 für den Fahrzeug-Watchdog beziehungsweise die fahrzeuginterne Überwachungseinrichtung 28 erläutert wurde. Diese Sollwerte 30 und Istwerte 32 können bei Nutzung des Flotten-Watchdogs als Fahrzeugflottendaten 84 bezeichnet werden (vergleiche Fig. 4).
Gemäß Fig. 2 können Fehler etwa der Steer-by-Wire-Einrichtung 12 des jeweiligen Fahrzeugs 10, 82 und/oder der Brake-by-Wire-Einrichtung 14 des jeweiligen Fahrzeugs 10, 82 an die fahrzeugexterne Überwachungseinrichtung 76 gemeldet werden.
So wie zu der Funktionsweise des Fahrzeug-Watchdogs beschrieben, können bei Nutzung der fahrzeugexternen Überwachungseinrichtung 76 die Maßnahmen aus einem entsprechenden, in Fig. 4 gezeigten Maßnahmenblock 64 zur Anwendung kommen, wie sie bereits mit Bezug auf Fig. 1 und Fig. 3 erläutert wurden. Dementsprechend kann die fahrzeugexterne Überwachungseinrichtung 76 die (in Fig. 2 nicht gezeigte) wenigstens eine fahrzeuginterne Einrichtung 70 des jeweiligen Fahrzeugs 10, 82 dazu veranlassen, wenigstens eine Maßnahme zu ergreifen, wenn eine Abweichung des Istwerts 32 von dem Sollwert 30 vorliegt. Auch hierbei kann die Differenzbildung 60 vorgenommen, wobei gemäß Fig. 4 diese Differenzbildung 60 von der fahrzeugexternen Überwachungseinrichtung 76 durchgeführt wird.
Der Maßnahmenblock 64 gemäß Fig. 4 umfasst vorzugsweise die Maßnahmen des Informierens 66, des Warnens 68, des Begrenzens 72 und des Anhaltens 74, wie sie bereits mit Bezug auf Fig. 3 erläutert worden sind. Wenigstens eine dieser Maßnahmen kann insbesondere ergriffen werden, wenn ein Auslegungsbereich der jeweiligen Steer- by- Wire- Einrichtung 12 und/oder Brake-by-Wire-Einrichtung 14 bei einer entsprechenden Anzahl an Fahrzeugen 10, 82 oder Flottenfahrzeugen verlassen wird. Zusätzlich oder alternativ kann wenigstens eine dieser Maßnahmen ergriffen werden, wenn sich bestimmte Fehler in der Steer-by-Wire-Einrichtung 12 und/oder der Brake-by-Wire-Einrichtung 14 des jeweiligen Fahrzeugs 10, 82 häufen.
Wenn die fahrzeugexterne Überwachungseinrichtung 76 beziehungsweise der Flotten- Watchdog zum Einsatz kommt, kann im Gegensatz zu den mit Bezug auf Fig. 1 und Fig. 3 gemachten Erläuterungen das Ergreifen der jeweiligen Maßnahme nicht nur für jedes einzelne Fahrzeug 10, 82 bestimmt werden, indem ein Schwellenwertvergleich 86 durchgeführt wird (vergleiche Fig. 4). Vielmehr bietet eine Auswertung der Fahrzeugflottendaten 84 in vorteilhafter weise die zusätzliche Möglichkeit, Fehlerbilder in der gesamten Fahrzeugflotte zu ermitteln.
Derartige Fehlerbilder können zum Beispiel eine Häufung oder Häufigkeit 88 von bestimmten Fehlern oder Auffälligkeiten der X-by-Wire-Einrichtungen der Fahrzeuge 10, 82 umfassen. Zusätzlich oder alternativ kann durch Auswertung der Fahrzeugflottendaten 84 mittels der fahrzeugexternen Überwachungseinrichtung 76 eine Schwere 90 des jeweiligen Fehlers ermittelt werden. Die Schwere 90 des jeweiligen Fehlers kann beispielsweise erfasst werden, indem eine Größe der Abweichung des jeweiligen Istwerts 32 von dem jeweiligen Sollwert 30 bestimmt wird.
Zusätzlich oder alternativ kann festgestellt werden, dass bestimmte Fehler hinsichtlich einer Zeit 92 gehäuft auftreten oder überhaupt auftreten. Auch eine Auswertung hinsichtlich des zeitlichen Auftretens und/oder der zeitlichen Häufung an Abweichungen ist vorteilhaft, um entsprechende Maßnahmen ergreifen zu können. Zusätzlich oder alternativ kann eine Auswertung hinsichtlich eines Orts 94 des Auftretens und/oder der Orts 94 der Häufung bestimmter Fehler von der fahrzeugexternen Überwachungseinrichtung 76 vorgenommen werden. Denn eine Auswertung der Fahrzeugflottendaten 84 im Hinblick auf das örtliche Auftreten und/oder die örtliche Häufung ist sehr aufschlussreich für ein Ergreifen möglicher Maßnahmen, insbesondere in Form einer Wartung und/oder Instandsetzung der jeweiligen X-by-Wire-Einrichtung des jeweiligen Fahrzeugs 10, 82.
Zusätzlich oder alternativ kann die Auswertung hinsichtlich eines mit einem Fahrzeugbetrieb 96 (vergleiche Fig. 4) des jeweiligen Fahrzeugs 10, 82 in Zusammenhang stehenden Auftretens und/oder einer Häufung an Abweichungen vorgenommen werden. Auch eine solche Analyse des betriebsbedingten Auftretens und/oder der betriebsbedingten Häufung bestimmter Fehler ist günstig, um entsprechende Maßnahmen beziehungsweise Gegenmaßnahmen einzuleiten.
Beispielsweise kann auf diesem Wege erkannt werden, ob bei bestimmten Umgebungsbedingungen und/oder Betriebsbedingungen des jeweiligen Fahrzeugs 10, 82 Fehler in der Steer-by-Wire-Einrichtung 12 und/oder der Brake-by-Wire-Einrichtung 14 auftreten beziehungsweise gehäuft auftreten. Dann können in Bezug auf derartige Umgebungsbedingungen und/oder Betriebsbedingungen entsprechende Vorkehrungen getroffen werden. Solche Maßnahmen können etwa eine robustere Auslegung der jeweiligen X-by-Wire-Einrichtung umfassen. Insbesondere kann eine Qualitätssicherung eines jeweiligen Herstellers des jeweiligen Fahrzeugs 10, 82 informiert werden, damit auf diesem Wege geeignete Maßnahmen eingeleitet werden können.
Auch bei der mit Bezug auf Fig. 4 beschriebenen Vorgehensweise kann eine Kaskadierung der Maßnahmen etwa in Form des Informierens 66, des Warnens 68, des Begrenzens 72 und des Anhaltens 74 vorgesehen sein. Welche dieser Maßnahmen ergriffen wird, kann von dem konkreten Fehlerbild abhängig gemacht werden, das in der Fahrzeugflotte von der fahrzeugexternen Überwachungseinrichtung 76 identifiziert wurde. Das Fehlerbild kann hierbei wie vorstehend erläutert durch die Häufigkeit 88 und/oder die Schwere 90 und/oder die Zeit 92 und/oder den Ort 94 des Auftretens oder gehäuften Auftretens bestimmt sein.
Das wenigstens eine Fahrzeug 10, 82 weist vorliegend eine jeweilige Empfangseinrichtung 98 auf, welche dazu ausgebildet ist, eine Anweisung von der fahrzeugexternen Überwachungseinrichtung 76 zu empfangen. Basierend auf dieser Anweisung kann dann die wenigstens eine fahrzeuginterne Einrichtung 70 des jeweiligen Fahrzeugs 10, 82 die wenigstens eine Maßnahme ergreifen.
Sowohl dann, wenn die fahrzeugexterne Überwachungseinrichtung 76 vorhanden ist, als auch dann, wenn stattdessen oder zusätzlich die fahrzeuginterne Überwachungseinrichtung 28 vorhanden ist, kann wie nachstehend exemplarisch erläutert vorgegangen werden.
Zunächst überwachen der Watchdog beziehungsweise die fahrzeuginterne Überwachungseinrichtung 28 und/oder der Flotten-Watchdog beziehungsweise die fahrzeugexterne Überwachungseinrichtung 76 die Funktionsfähigkeit der wenigstens einen X-by-Wire-Einrichtung des Fahrzeugs 10, 82.
Beispielsweise kann zu diesem Zweck die Überwachungseinrichtung 28, 76 eine Statusanfrage an das wenigstens eine Steuergerät 26 der X-by-Wire-Einrichtung senden. Wenn die X-by-Wire-Einrichtung nach Ablauf einer ersten Zeitspanne keine Antwort sendet, kann die Überwachungseinrichtung 28, 76 eine erste Maßnahme ergreifen.
Beispielsweise kann eine Bremsung des Fahrzeugs 10, 82 vorbereitet oder eingeleitet werden. Zusätzlich oder alternativ ist es möglich, als erste Maßnahme den Fahrer des Fahrzeugs 10, 82 zu informieren oder zu warnen. Wenn nach Ablauf der ersten Zeitspanne die Antwort auf die Statusanfrage ausbleibt, bestehen zwei Möglichkeiten.
Wenn nämlich eine Antwort auf die Statusanfrage zwar nach Ablauf der ersten Zeitspanne bei der Überwachungseinrichtung 28, 76 eingeht, jedoch vor Ablauf einer zweiten Zeitspanne, welche auf die erste Zeitspanne folgt, so kann darauf geschlossen werden, dass kein Ausfall der X-by-Wire-Einrichtung vorliegt. Daraufhin kann die erste Aktion in Form der ersten Maßnahme abgebrochen werden.
Hierbei ist es vorteilhaft, wenn die erste Maßnahme im Hinblick auf die Eingriffsschwere beziehungsweise eine Beeinflussung des Fahrzustands des Fahrzeugs 10, 82 derart ist, dass weder die Maßnahme oder Aktion selber, noch das Abbrechen der Maßnahme oder Aktion eine Beherrschbarkeit des Fahrzeugs 10, 82 durch den Fahrer erschwert. So ist dafür gesorgt, dass es selbst bei einer Fehlauslösung in Form des an sich nicht erforderlichen Ergreifens der ersten Maßnahme zu keiner von dem Fahrer möglicherweise nur schwer beherrschbaren Fahrsituation des Fahrzeugs 10, 82 kommt. Wenn jedoch das wenigstens eine Steuergerät 26 der jeweiligen X-by-Wire-Einrichtung des Fahrzeugs 10, 82 auch nach Ablauf der zweiten Zeitspanne keine Antwort auf die Statusanfrage sendet, so kann dies von der Überwachungseinrichtung 28, 76 als Hinweis darauf gewertet werden, dass die X-by-Wire-Einrichtung des Fahrzeugs 10, 82 nicht funktionstüchtig oder fehlerhaft ist.
Daraufhin kann die fahrzeuginterne Einrichtung 70 des Fahrzeugs 10, 82 dazu veranlasst werden, eine zweite Maßnahme zu ergreifen. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn die zweite Maßnahme den Fahrzustand des Fahrzeugs 10, 82 stärker beeinflusst als die erste Maßnahme. Beispielsweise kann nach Ablauf der zweiten Zeitspanne als Notfallreaktion oder zweite Maßnahme das vollständige Anhalten 74 des Fahrzeugs 10, 82 bewirkt werden.
Wenn die erste Maßnahme darin besteht, eine Bremsung des Fahrzeugs 10, 82 einzuleiten oder vorzubereiten, so kann das vollständige Anhalten 74 als ein Verstärken einer Bremswirkung der Bremseinrichtung 24 ausgebildet sein. Dies gilt insbesondere dann, wenn das Vorbereiten der Verzögerung des Fahrzeugs 10, 82 lediglich zu einem äußerst schwachen, für den Fahrer des Fahrzeugs 10, 82 nicht merklichen Verlangsamung der Fahrt des Fahrzeugs 10, 82 führt.
Bei einer solchen Vorbereitung der Verzögerung des Fahrzeugs 10, 82 kann dafür gesorgt sein, dass Bremsbeläge der Bremseinrichtung 24 eine Bremsscheibe der Bremseinrichtung 24 gerade eben kontaktieren, ohne dass von den Bremsbelägen ein merklicher Druck auf die Bremsscheibe ausgeübt wird. Jedoch kann durch ein derartiges Verringern eines Luftspiels zwischen Bremsbelägen und Bremsscheibe erreicht werden, dass das anschließende Anhalten 74 besonders rasch vonstatten geht. Ein besonders sicherer Zustand des Fahrzeugs 10, 82 kann demnach insbesondere über eine solche Notfallreaktion in Form des raschen Anhaltens 74 des Fahrzeugs 10, 82 hergestellt werden.
Vorliegend ist beispielhaft ein zweistufiges Ergreifen der Maßnahmen beschrieben worden, also das Ergreifen der ersten Maßnahme nach Ablauf der ersten Zeitspanne und Ausbleiben der Antwort auf die Statusanfrage, und das Ergreifen der zweiten Maßnahme nach Ablauf der zweiten Zeitspanne und einem fortbestehenden Ausbleiben einer Antwort auf die Statusanfrage. Es ist jedoch ebenfalls möglich, mehr als zwei Stufen beim Ergreifen jeweiliger Maßnahmen vorzusehen, wobei entsprechend geprüft wird, ob nach Ablauf einer Mehrzahl von Zeitspannen immer noch keine Antwort auf die Statusanfrage bei der Überwachungseinrichtung 28, 76 eingegangen ist. Bezogen auf den beispielhaft genannten Fall des Einleitens einer Bremsung kann nach erfolglosem Verstreichen der ersten Zeitspanne beispielsweise die mit Bremsflüssigkeit zu beaufschlagende Komponente der Bremseinrichtung 24 vorbefüllt werden. Nach Ablauf der zweiten Zeitspanne kann ein Druck der Bremsflüssigkeit oder dergleichen Hydraulikflüssigkeit erhöht werden. Des Weiteren kann nach Ablauf einer dritten Zeitspanne der Druck noch weiter erhöht werden. Schließlich kann nach Ablauf einer vierten Zeitspanne und weiterhin bestehendem Ausbleiben einer Antwort auf die Statusanfrage durch die Bremseinrichtung 24 eine vollständige Bremsung beziehungsweise Verlangsamung des Fahrzeugs 10 bewirkt werden.
Für all diese kaskadierenden Eingriffe in Form des Vorbefüllens, des Erhöhens des Drucks und schließlich des Bremsens kann die Überwachungseinrichtung 28, 76 sorgen, indem an die wenigstens eine fahrzeuginterne Einrichtung 70 jeweils eine entsprechende Anweisung ausgegeben wird.
Das vorstehend genannte Ergreifen von aufeinander aufbauenden Maßnahmen nach Ablauf von insgesamt vier Zeitspannen ist im Hinblick auf die Anzahl der Zeitspannen und die Ausgestaltung der Maßnahmen lediglich beispielhaft zu verstehen. Es können demgemäß auch weniger Maßnahmen oder mehr Maßnahmen aufeinander aufbauend nach erfolglosem Ablauf einer jeweiligen Zeitspannen ergriffen werden.
Insgesamt zeigen die Beispiele, wie ein verbesserter Watchdog für By-Wire-Lenksysteme und/oder By-Wire-Bremssysteme bereitgestellt werden kann.
Bezugszeichenliste
10 Fahrzeug
12 Steer-by-Wire-Einrichtung
14 Brake-by-Wire-Einrichtung
16 Lenkrad
18 Bremspedal
20 Lenkaktuator
22 Rad
24 Bremseinrichtung
26 Steuergerät
28 Überwachungseinrichtung
30 Sollwert
32 Istwert
34 Betätigungskraft
36 Winkel
38 Betätigungskraft
40 Weg
42 Daten
44 Gierrate
46 Längsbeschleunigung
48 Querbeschleunigung
50 Längsgeschwindigkeit
52 Quergeschwindigkeit
54 Aktuator
56 Bremsdruck
58 Achslenkwinkel
60 Differenzbildung
62 Schwellenwert
64 Maßnahmenblock
66 Informieren
68 Warnen
70 Einrichtung
72 Begrenzen
74 Anhalten
76 Überwachungseinrichtung
78 Server Übermittlungseinrichtung Fahrzeug Fahrzeugflottendaten Schwellenwertvergleich
Häufigkeit
Schwere
Zeit
Ort
Fahrzeugbetrieb
Empfangseinrichtung

Claims

Patentansprüche Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugs (10), bei welchem wenigstens ein Sensorsignal erfasst wird, welches eine von einem Nutzer des Fahrzeugs (10) vorgenommene Betätigung eines Betätigungselements (16, 18) einer X-by-Wire- Einrichtung (12, 14) des Fahrzeugs (10) angibt, bei welchem wenigstens ein dem Sensorsignal zugeordneter Sollwert (30) mit wenigstens einem Istwert (32) verglichen wird, welcher mit einem tatsächlichen Verhalten zumindest einer Komponente des Fahrzeugs (10) korrespondiert, und bei welchem bei Vorliegen einer vorbestimmten Abweichung des Istwerts (32) von dem Sollwert (30) wenigstens eine Maßnahme (66, 68, 72, 74) ergriffen wird, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Sollwert (30) und der wenigstens eine Istwert (32) einer fahrzeugexternen Überwachungseinrichtung (76) übermittelt werden, welche den Vergleich des Istwerts (32) mit dem Sollwert (30) durchführt, und welche bei Vorliegen der Abweichung wenigstens eine fahrzeuginterne Einrichtung (70) dazu veranlasst, die wenigstens eine Maßnahme (66, 68, 72, 74) zu ergreifen. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die fahrzeugexterne Überwachungseinrichtung (76) beim Festlegen der wenigstens einen zu ergreifenden Maßnahme (66, 68, 72, 74) eine Größe der Abweichung des wenigstens einen Istwerts (32) von dem wenigstens einen Sollwert (30) berücksichtigt. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die fahrzeugexterne Überwachungseinrichtung (76) die jeweiligen Sollwerte (30) und Istwerte (32) einer Mehrzahl von Fahrzeugen (10, 82) miteinander vergleicht, wobei die fahrzeugexterne Überwachungseinrichtung (76) beim Festlegen der wenigstens einen zu ergreifenden Maßnahme (66, 68, 72, 74) ein Ergebnis des Vergleichs berücksichtigt. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die fahrzeugexterne Überwachungseinrichtung (76) basierend auf den von den Fahrzeugen (10, 82) erhaltenen Sollwerten (30) und Istwerten (32) eine Auswertung vornimmt, bei welcher eine Anzahl an Abweichungen des jeweiligen Istwerts (32) von dem jeweiligen Sollwert (30) berücksichtigt wird und/oder die Abweichungen einem jeweiligen Fehlertyp zugeordnet werden, wobei die Anzahl der Abweichungen und/oder der Fehlertyp beim Festlegen der wenigstens einen zu ergreifenden Maßnahme (66, 68, 72, 74) berücksichtigt wird. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die fahrzeugexterne Überwachungseinrichtung (76) basierend auf den von den Fahrzeugen (10, 82) erhaltenen Sollwerten (30) und Istwerten (32) eine Auswertung hinsichtlich eines zeitlichen und/oder örtlichen und/oder mit einem Fahrzeugbetrieb des jeweiligen Fahrzeugs (10, 82) in Zusammenhang stehenden Auftretens an Abweichungen vornimmt, wobei ein Ergebnis der Auswertung beim Festlegen der wenigstens einen zu ergreifenden Maßnahme (66, 68, 72, 74) berücksichtigt wird. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die fahrzeugexterne Überwachungseinrichtung (76) basierend auf den von den Fahrzeugen (10, 82) erhaltenen Sollwerten (30) und Istwerten (32) eine Auswertung hinsichtlich einer zeitlichen und/oder örtlichen und/oder mit einem Fahrzeugbetrieb des jeweiligen Fahrzeugs (10, 82) in Zusammenhang stehenden Häufung an Abweichungen vornimmt, wobei ein Ergebnis der Auswertung beim Festlegen der wenigstens einen zu ergreifenden Maßnahme (66, 68, 72, 74) berücksichtigt wird. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die fahrzeugexterne Überwachungseinrichtung (76) und/oder eine fahrzeuginterne Überwachungseinrichtung (28) eine Statusanfrage an wenigstens ein Steuergerät (26) der X-by-Wire-Einrichtung (12, 14) sendet und bei Ausbleiben einer Antwort auf die Statusanfrage nach Ablauf einer ersten Zeitspanne die wenigstens eine fahrzeuginterne Einrichtung (70) dazu veranlasst, eine erste Maßnahme (66, 68, 72, 74) zu ergreifen. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die fahrzeugexterne Überwachungseinrichtung (76) und/oder die fahrzeuginterne Überwachungseinrichtung (28) bei Ausbleiben einer Antwort auf die Statusanfrage nach Ablauf einer auf die erste Zeitspanne folgenden zweiten Zeitspanne die wenigstens eine fahrzeuginterne Einrichtung (70) dazu veranlasst, eine zweite, insbesondere einen Fahrzustand des Fahrzeugs (10) stärker als die erste Maßnahme (66, 68, 72, 74) beeinflussende, Maßnahme (66, 68, 72, 74) zu ergreifen. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei Unterbleiben einer Kommunikation mit der fahrzeugexternen Überwachungseinrichtung (76) eine fahrzeuginterne Überwachungseinrichtung (28) den Vergleich des Istwerts (32) mit dem Sollwert (30) durchführt und die wenigstens eine fahrzeuginterne Einrichtung (70) dazu veranlasst, die wenigstens eine Maßnahme (66, 68, 72, 74) zu ergreifen. Fahrzeug (10), welches zum Erfassen wenigstens eines Sensorsignals ausgebildet ist, welches eine von einem Nutzer des Fahrzeugs (10) vorgenommene Betätigung eines Betätigungselements (16, 18) einer X-by-Wire-Einrichtung (12, 14) des Fahrzeugs (10) angibt, wobei das Fahrzeug (10) dazu ausgebildet ist, dem Sensorsignal einen Sollwert (30) zuzuordnen und wenigstens einen Istwert (32) zu erfassen, welcher mit einem tatsächlichen Verhalten zumindest einer Komponente des Fahrzeugs (10) korrespondiert, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrzeug (10) eine Übermittlungseinrichtung (80) aufweist, mittels welcher der wenigstens eine Sollwert (30) und der wenigstens eine Istwert (32) einer fahrzeugexternen Überwachungseinrichtung (76) übermittelbar ist, welche dazu ausgebildet ist, einen Vergleich des Istwerts (32) mit dem Sollwert (30) durchzuführen und bei Vorliegen einer vorbestimmten Abweichung des Istwerts (32) von dem Sollwert (30) eine Anweisung an eine Empfangseinrichtung (98) des Fahrzeugs (10) auszugeben, und wobei das Fahrzeug (10) dazu ausgebildet ist, basierend auf der Anweisung wenigstens eine fahrzeuginterne Einrichtung (70) dazu zu veranlassen, wenigstens eine Maßnahme (66, 68, 72, 74) zu ergreifen.
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