WO2015155133A1 - System for autonomous vehicle guidance and motor vehicle - Google Patents

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Publication number
WO2015155133A1
WO2015155133A1 PCT/EP2015/057383 EP2015057383W WO2015155133A1 WO 2015155133 A1 WO2015155133 A1 WO 2015155133A1 EP 2015057383 W EP2015057383 W EP 2015057383W WO 2015155133 A1 WO2015155133 A1 WO 2015155133A1
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WO
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vehicle
components
data
sensors
information
Prior art date
Application number
PCT/EP2015/057383
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German (de)
French (fr)
Inventor
Klaus Rink
Bernhard Schmid
Ulrich STÄHLIN
Holger Faisst
Original Assignee
Continental Teves Ag & Co. Ohg
Continental Automotive Gmbh
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 Continental Teves Ag & Co. Ohg, Continental Automotive Gmbh filed Critical Continental Teves Ag & Co. Ohg
Publication of WO2015155133A1 publication Critical patent/WO2015155133A1/en

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Classifications

    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00Control of position, course or altitude of land, water, air, or space vehicles, e.g. automatic pilot
    • G05D1/0055Control of position, course or altitude of land, water, air, or space vehicles, e.g. automatic pilot with safety arrangements
    • G05D1/0077Control of position, course or altitude of land, water, air, or space vehicles, e.g. automatic pilot with safety arrangements using redundant signals or controls
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W50/00Details of control systems for road vehicle drive control not related to the control of a particular sub-unit, e.g. process diagnostic or vehicle driver interfaces
    • B60W50/02Ensuring safety in case of control system failures, e.g. by diagnosing, circumventing or fixing failures
    • B60W50/023Avoiding failures by using redundant parts
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01CMEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C21/00Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00
    • G01C21/10Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00 by using measurements of speed or acceleration
    • G01C21/12Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00 by using measurements of speed or acceleration executed aboard the object being navigated; Dead reckoning
    • G01C21/16Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00 by using measurements of speed or acceleration executed aboard the object being navigated; Dead reckoning by integrating acceleration or speed, i.e. inertial navigation
    • G01C21/165Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00 by using measurements of speed or acceleration executed aboard the object being navigated; Dead reckoning by integrating acceleration or speed, i.e. inertial navigation combined with non-inertial navigation instruments
    • G01C21/1652Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00 by using measurements of speed or acceleration executed aboard the object being navigated; Dead reckoning by integrating acceleration or speed, i.e. inertial navigation combined with non-inertial navigation instruments with ranging devices, e.g. LIDAR or RADAR
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01CMEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C21/00Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00
    • G01C21/10Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00 by using measurements of speed or acceleration
    • G01C21/12Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00 by using measurements of speed or acceleration executed aboard the object being navigated; Dead reckoning
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    • G01C21/165Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00 by using measurements of speed or acceleration executed aboard the object being navigated; Dead reckoning by integrating acceleration or speed, i.e. inertial navigation combined with non-inertial navigation instruments
    • G01C21/1656Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00 by using measurements of speed or acceleration executed aboard the object being navigated; Dead reckoning by integrating acceleration or speed, i.e. inertial navigation combined with non-inertial navigation instruments with passive imaging devices, e.g. cameras
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/88Radar or analogous systems specially adapted for specific applications
    • G01S13/89Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for mapping or imaging

Definitions

  • the invention relates to a system for autonomous vehicle guidance, which has a plurality of electrical and / or electronic components, wherein the components are adapted to cooperatively perform an autonomous vehicle guidance fürzu ⁇ .
  • the invention further relates to a motor vehicle with such a system.
  • an electronic vehicle management system can rely on special means of communication to obtain information from other vehicles or even from infrastructure about road conditions and possible hazards.
  • electronic systems have a faster responsiveness than a human driver and are free of emotion.
  • the invention relates to a system for autonomous vehicle guidance, which has a plurality of electrical and / or electronic components, wherein the components are designed for this purpose are, cooperatively an autonomous vehicle leadership lead Weg ⁇ .
  • Each of the components is assigned to a first set of components or a second set of components, wherein the components of the first set are adapted to perform an at least limited and / or temporary autonomous vehicle guidance even in case of failure of the components of the second set, and
  • components of the second set are adapted to perform an at least limited and / or temporary autonomous vehicle guidance even in case of failure of the components of the first set.
  • the system according to the invention is not only designed to autonomously control a vehicle when all components are functioning. Rather, it is additionally designed to control the vehicle autonomously, at least to a limited extent and / or for a limited time, when some of the components fail. A failure of a component, for example, by a defective
  • a restricted vehicle guidance can be understood for example, that the vehicle can only be driven with a lower speed, with poor directional stability, less accurate posi tion ⁇ specifications or greater distance from the preceding vehicle.
  • the allotted time can, in which the vehicle will continue to operate autonomously, play, be sufficient in ⁇ that a driver's
  • Vehicle guidance takes over or the vehicle is placed in a safe state, such as a ride cu ⁇ rigerer speed or the achievement of a parking position, for example on a hard shoulder.
  • Autonomous vehicle guidance can mean complete or partially autonomous vehicle guidance. Under a completely autonomous vehicle guidance can be understood, for example, that the vehicle travels routes without intervention of the driver, the vehicle ideally takes independently on parameters such as route, road condition and other vehicles consideration. Under a partially autonomous vehicle guidance can be understood, for example, that the vehicle performs individual driving tasks such as holding the speed, keeping the distance to the vehicle in front or keeping the lane itself, but other driving tasks
  • Autonomous vehicle assistance can also be understood as autonomous assistance functions, such as construction site assistant, highway driving or traffic jam assistant.
  • the components are communicatively connected to each other for data exchange.
  • This allows the exchange of data such as measured values, sensor data, calculation results or driving commands.
  • the components may be the ⁇ particular a CAN fieldbus, via a fieldbus.
  • the use of wireless communication such as Bluetooth or WLAN is conceivable.
  • the components may also be communicatively connected to one another by a plurality of systems for data exchange.
  • the system has a first vehicle electrical system and a second vehicle electrical system,
  • first set of components is connected to the first electrical system and the second set of
  • Components is connected to the second electrical system.
  • the electrical systems are used in particular for powering the components. They may be at least partially or entirely implemented as components of a wiring harness. By be ⁇ prescribed distribution is ensured that even with complete loss of a vehicle electrical system and a possible in this case, complete failure of all the components of the two quantities a safe onward travel of the vehicle while continuing the autonomous control system, although they may be limited and / or limited in time , is possible.
  • the first set of components comprises one or more of the following elements:
  • Device for coarse localization in particular by means of satellite navigation and / or dead reckoning, device for determining input parameters for actuators (motion control),
  • Actuators in particular steering, engine control, and / or brake,
  • Environment sensors in particular cameras, radars, Lidarella, ultrasonic sensors, temperature sensors, rain sensors and / or road condition sensors.
  • the first set is also referred to as the "seeing path" because of the possible uptake of visual function components. .
  • the device for trajectory planning may, for example, be an electronic arithmetic unit which may be designed independently or as part of another arithmetic and logic unit executing further functions.
  • the performed Traj ektorien proposals is used in particular the Vo ⁇ out calculation of a desired and / or suitable driving route, which can also be referred to as a trajectory.
  • the system specifies along which route the vehicle should move.
  • the Traj ektorien endorsement can preferably plan ahead continuously for a certain period of, for example, 5 s or 10 s.
  • GPS Global System for Mobile Communications
  • GLONASS Global System for Mobile Communications
  • Position determination with high accuracy allows.
  • dead reckoning for example, data from various sensors such as speed sensors or steering angle sensors can be used. From the data of such sensors, the distance traveled can be calculated and thus the position can be calculated relative to a reference point.
  • the device for calculating input parameters for actuators which can also be referred to as motion control, it may be a computing unit, which may be executed ei ⁇ genstieri or as part of another, other functions executing arithmetic unit.
  • control commands for actuators such as steering, brake and / or engine control are calculated, by means of which the calculated trajectory is driven by the vehicle.
  • the first set of components preferably has a camera for determining input data for a localization function.
  • a camera for determining input data for a localization function.
  • lanes and / or landmarks as guardrails, guide posts or traffic signs are detected, which enables a particularly accurate position determination ⁇ light, especially if the system, the exact locations of the landmarks are known.
  • a suitable card or database can be present, wherein such cards or databases can also be provided, for example, by a central server system to which the vehicle has access via wireless data transmission.
  • Traffic signs can also be evaluated to obtain information about applicable traffic rules, which can be used, for example, in the context of autonomous vehicle navigation.
  • the localization function input data is one or more of the following information:
  • This input data can be generated for example by the camera itself or by another component, preferably from image and / or video data obtained from the camera.
  • the camera or another component can also be designed to determine dynamic data from the image and / or video data.
  • a component is designed to determine an absolute position based on visual landmarks by means of images or data supplied by the camera and preferably also by means of map data.
  • landmarks may be, for example, the guardrails, delineators or traffic signs already mentioned above.
  • Positions such Landmarks may be included, for example, in map data stored in the vehicle or retrievable from a server via wireless data transmission. It should be understood that the vehicle may, for example, also update a central database of landmarks, particularly if it finds a new landmark, has removed a landmark, or has changed the position of a landmark.
  • Data provided by the camera can also be fused with data from environmental sensors such as radar sensors or lidar sensors.
  • the fused data thus obtained can be used, for example, for position determination or else made available to other components.
  • the load on communication centers, such as a field bus can be reduced, in particular if less original data is thereby transmitted.
  • a fusion can basically be designed as a tightly coupling or as a loose coupling.
  • the camera may, for example, be a monocamera, a stereo camera or a topview camera. It can also be provided several cameras of the same or different types.
  • the second quantity of components comprises one or more of the following elements:
  • Antenna interface in particular for vehicle-to-X communication (C2X communication),
  • An apparatus for on-track positioning and / or localization in particular by means Satellitenna ⁇ vigation, odometry, and / or landmark-based positioning, Vehicle-to-X communication means
  • the second set is also referred to as the "listening path" due to the possible inclusion of radio systems.
  • Vehicle-to-X communication also referred to as C2X communication in short, is understood in particular to be a vehicle-to-vehicle communication and a vehicle-to-infrastructure communication.
  • the former refers to a communication between vehicles, wherein, for example, data on speed, course, lane changeover views , breakdowns or special mission rights can be exchanged.
  • a communication between a vehicle and infrastructure can be sent by the vehicle information about breakdowns and the infrastructure information about traffic rules, speed limits, traffic conditions or diversions can be received.
  • the antenna interface can be dedicated to the
  • C2X communication be provided or have multiple functions, so that, for example, other communication means such as a car phone can use the antenna interface.
  • the device for accurate positioning of the track can be implemented, for example, by means of satellite navigation and / or by means of odometry, the latter case being used in the latter case.
  • data from driving dynamics sensors can be received and used.
  • the device for accurate positioning of the second set may also be present in addition to the device for coarse positioning of the first set, in which case typically the device for accurate positioning of the track enables a more accurate position determination than the device for coarse positioning.
  • the latter can be designed, for example, to determine the road on which the vehicle travels, while the former is designed to also determine the lane, which is particularly advantageous on motorways and other multi-lane roads.
  • a track-accurate positioning can be done in particular in a digital map or used for a digital map.
  • the C2X communication means may, for example, be in the form of a radio and / or data processing module for the
  • C2X communication be formed. They can also be designed as part of such a module, which has more functions.
  • the backup motion control and the backup actuators can be configured to assume the corresponding tasks in the event of a failure of the motivation control or one or more actuators from the first set.
  • the second set of components can basically be put into the position to take over the vehicle guidance even if the corresponding components of the first set fail.
  • the second amount a number of environment sensors, in particular cameras, radar devices, lidar, ultrasonic ⁇ sensors, temperature sensors, rain sensors and / or road .
  • environment sensors may in particular be present in addition to environmental sensors which are assigned to the first quantity. This increases the safety of the system, especially in the event of failure of components of the first set, since the second set in this case has some ability to perceive the environment, although this capability will typically lag behind that of the first set.
  • the second amount to a number of Fahrdyna ⁇ miksensoren, in particular speed sensors, speed sensors, steering angle sensors, steering wheel angle sensors, acceleration sensors and / or rotational speed sensors. This makes it possible to acquire driving dynamics data, for example for use in a position determination or in a position-accurate positioning.
  • the system is adapted to transfer a vehicle in the event of failure of a vehicle electrical system or in the event of failure of at least one component in a safe state.
  • the safe state can, for example, be a transfer of the vehicle guidance to a driver, a reduction in the speed and / or a parking of the vehicle in a space provided for this purpose, for example a side strip.
  • the failure can be accommodated in a suitable manner to prevent an accident as effectively as possible.
  • a driver can be warned in case of failure of a vehicle electrical system or failure of at least one component, for example, by optical, acoustic and / or haptic signals to take over the leadership of the vehicle.
  • the driver can be quickly made aware that his intervention to avoid a dangerous situation is required.
  • the components may be configured to collect data and exchange captured data between components of both sets.
  • the system may be designed to autonomously continue the vehicle in the event of failure of a vehicle electrical system or of components for a short period of time, in particular a period of 5 seconds to 10 seconds, by means of the information previously exchanged between the components of both quantities.
  • At least one component of the second quantity is preferably designed to transmit data to at least one component of the first quantity when operating both vehicle systems and / or when operating all the components.
  • the data communicated by components of the second set of components of the first set may be one or more of the following:
  • dynamically changing objects which may be on a trajectory, such as left-over vehicles, construction sites, special-purpose vehicles and / or tailings,
  • Vehicle dynamics data of other vehicles in particular of preceding, approaching or moving vehicles, with which stable convoy travel can be made possible, Information about lane change intentions of others
  • Vehicles in particular of preceding, approaching or moving vehicles, which relate to their own lane,
  • Vehicle dynamics data for example
  • this information may become autonomous
  • Vehicle guidance of components of the first quantity can be used.
  • data from the vehicle-to-X communication which relate to a trajectory that the vehicle is expected to drive, are relevant in this case.
  • some or all of the information transmitted by components of the second set of components of the first set has a respective time stamp indicating the time of information capture. This enhances possibilities for evaluating or fusing the information, since it is known exactly when the particular information was recorded.
  • the time stamp is generated using global time information, in particular a time information obtained from satellite navigation. This also allows the comparison of time stamps, which were assigned in the own vehicle, with time stamps from other vehicles or infrastructure.
  • a timestamp may, for example, have a data record which has a time in a specific format and possibly also a date.
  • the data transmitted by components of the second set of components of the first set include global time information, in particular a time information obtained from satellite navigation.
  • a time information obtained from satellite navigation.
  • At least one component of the first quantity is designed to be used in the event of a failure of the second on-board network or at least one component of the second quantity, a traj ektorien doctrine means of the components of the second Amount of components of the first amount transmitted information for a certain period, preferably between 5 s and 10 s to perform.
  • This can be a time sufficient to perform a handoff of the vehicle control to a driver to be carried, in which to handover the vehicle is controlled to sufficiently ⁇ reliably to avoid an accident.
  • At least one component of the first quantity is designed to operate when operating both vehicle systems
  • Traj ektorien declaration continuously passed to at least one component of the second set, wherein at least one component of the second set is adapted to operate in case of failure of the first electrical system or components of the first set using this Traj ektorien doctrine autonomous driving for a certain period of time.
  • a backup motion control or backup actuators from the second set can be used.
  • a Traj is preferred in case of failure of components of the first set ektorienkontrolle performed by a positioning module of the second set and back ⁇ reported to the backup motion control, so that it can optimize its control.
  • the Traj ektorien doctrine obtained from a component of the first set using data from a vehicle -to-X communication updated. This allows a longer safe driving time under autonomous vehicle guidance.
  • At least one component or a device not connected to the first on-board network or the second on-board network is designed to provide one or more vehicle-to-X communication means if the first on-board network and / or the second on-board network fails and / or individual components fail send multiple messages to other vehicles and / or infrastructure, the messages including the information that the vehicle is in emergency mode.
  • the messages including the information that the vehicle is in emergency mode.
  • other vehicles can be warned that the vehicle may not behave as in fully operable autonomous vehicle guidance. You can then, for example, maintain a greater distance or refrain from changing lanes.
  • some or all of the data and / or information exchanged between the components has an integrity measure which indicates the quality of the data and / or information. This allows a better evaluation of the data, for example, in fusion or other calculations or evaluations. For example, the data with the best integrity measure can be used for certain calculations.
  • redundant location information of a component or multiple components and / or the system has a central component which executes a centrally monitoring algorithm and to which redundant location information is supplied, the algorithm being adapted to execute an autonomous vehicle control or individual functions of an autonomous vehicle control even if one of the
  • Such an algorithm may preferably operate based on the integrity measures.
  • the components that execute the centrally monitoring algorithm may be associated with both sets of components.
  • the system includes one or more components to calculate a vehicle position in two ways, one being based at least on vehicle dynamics data and Sa ⁇ tellitennavigations stylist, and on the other based at least on the camera data, and particularly preferably on map data.
  • a tolerance against common cause errors is achieved, ie it is very unlikely that the same error interferes with both types of computation in the same way.
  • Particularly preferred is a component for calculating the vehicle position based on camera data and possibly also map data for the first set of components. More preferably, a component for calculating the vehicle position based on vehicle dynamics data and satellite navigation belongs to the second set of components.
  • the system has one or more components to vehicle dynamics data, satellite navigation data and camera data, and preferably also map data to merge and provide as fused information to other components.
  • vehicle dynamics data satellite navigation data and camera data
  • map data to merge and provide as fused information to other components.
  • a load on an in-vehicle communication system such as a fieldbus can be reduced.
  • Such components may belong to the first and / or second quantity.
  • the first vehicle electrical system has a first power supply unit and the second vehicle electrical system has a second power supply unit, wherein the first power supply unit serves to supply the components connected to the first vehicle electrical system and the second power supply unit serves to supply the components connected to the second vehicle electrical system ,
  • the first vehicle electrical system preferably has a first battery, which, if the first power supply unit fails, takes over the power supply of the first vehicle electrical system.
  • the second electrical system preferably has a second battery, which takes over the power supply of the second electrical system in case of failure of the second power ⁇ supply unit.
  • the system further comprises at least one battery management system, which is designed so that in case of failure of the first power supply unit and the first battery, the second battery takes over the power supply of the first electrical system, and / or that in case of failure of the second power supply unit and the second battery first battery takes over the power supply of the second electrical system.
  • the system further comprises at least one battery management system, which is designed so that in case of failure of the first power supply unit and the first battery, the second battery takes over the power supply of the first electrical system, and / or that in case of failure of the second power supply unit and the second battery first battery takes over the power supply of the second electrical system.
  • the invention further relates to a motor vehicle having a system according to the invention for autonomous vehicle guidance.
  • a motor vehicle having a system according to the invention for autonomous vehicle guidance.
  • a steering angle sensor can be used both for autonomous vehicle guidance as well as for the control of a power steering.
  • computing units or other electrical or electronic components or elements of the system described can be, for example, by means of a microprocessor, a MicroControllers, an application specific integrated circuit (ASIC), a programmable logic controller (SPSS) or by other hard-wired or freely programmable components.
  • ASIC application specific integrated circuit
  • SPSS programmable logic controller
  • computing units or other electronic components or elements of the system described can be, for example, by means of a microprocessor, a MicroControllers, an application specific integrated circuit (ASIC), a programmable logic controller (SPSS) or by other hard-wired or freely programmable components.
  • ASIC application specific integrated circuit
  • SPSS programmable logic controller
  • FIG. 1 shows an embodiment of a system for autonomous
  • Figure 2 An embodiment of a vehicle with such a system.
  • Figure 1 shows schematically an embodiment of a system 10 for autonomous vehicle guidance.
  • the system 10 includes a first set 100 of components and a second set 200 of components. These components will be described in detail below.
  • the first set 100 includes a device 110
  • Traj ektorien resignation a device 120 for coarse local tion, a device 130 for determining input parameters for actuators, a number of actuators 140, a camera 150 and a number of further environment sensors 160. Due to the inclusion of a camera and other environment sensors, the components of the first set 100 are also referred to as a "seeing path".
  • the second set 200 has a vehicle-to-X antenna interface 210, a track-accurate positioning device 220, a further device 230 for determining input parameters for actuators, a number of further actuators 240, a vehicle-to-X Communication module 250, a number of environmental sensors 260, a number of driving dynamics sensors 270 and a computing unit 280 on. Due to the integration of external communication, the components of the first set are also referred to as the "listening path".
  • the system 10 is designed to autonomously control a vehicle in defined situations. It should be mentioned in particular that the system 10 can realize a stable Ko ⁇ Lonnenfahrt on a highway, so that the vehicle joins the flow of traffic and normally no intervention by the driver are necessary. In particular, steering angle, engine power and braking effect are controlled autonomously by the system 10 so that the direction of travel, curve radii, VELOCITY ⁇ ness, acceleration and deceleration are set automatically. If all of the components of the system 10 listed above are normally functional, ie in operation, the system 10 achieves its maximum functionality.
  • the system 10 is also designed to lead the vehicle even at least limited and limited in time autonomously, if one or more of the components fail.
  • the system 10 is designed to restrict the vehicle in the event of failure of the components of the first set 100 or in the event of failure of the components of the second set 200 and for a limited time until a driver has taken over the vehicle control.
  • the driver is advised that the autonomous vehicle guidance system 10 is no longer fully functional and that he must take over the vehicle control himself.
  • the system 10 continues to operate the vehicle in a restricted manner, thereby preventing the vehicle from continuing without guidance and causing an accident.
  • the system 10 has a first vehicle electrical system 102 and a second vehicle electrical system 202.
  • the components of the first set 100 are connected to the first on-board network 102 and the components of the second set 200 are connected to the two on-board network 202.
  • the vehicle electrical systems 102, 202 serve to supply power to the components of the quantities 100, 200. 2
  • the first vehicle electrical system 102 has a first power supply unit 104, which supplies the components of the first set 100 with electricity.
  • the first vehicle electrical system 102 also has a first battery 106.
  • the first battery 106 is adapted to the
  • Components of the first set 100 to supply power should the first power supply unit 106 should fail.
  • the second electrical system has a second power supply unit 204, which supplies the components of the second set 200 with electricity.
  • the second vehicle electrical system 202 also has a second battery 206.
  • the second battery 206 is configured to supply power to the components of the second set 200 should the second power supply unit 206 fail.
  • the reliability of the system 10 is already substantially increased, because even upon failure of a respective power supply ⁇ unit 104, 204, for example due to an internal De ⁇ effets, the respective battery 106, 206 can take over the power supply for at least a limited time.
  • this further comprises a battery management system 90. This is connected to both on-board networks 102, 202 and to both batteries 106, 206. In case of failure both the first
  • the battery management system 90 ensures that the power supply of the first electrical system 102 is performed by the second battery 206. In case of failure both the second
  • the battery management system 90 ensures that the power Supply of the second electrical system 202 by the first battery 106 is carried out.
  • the device 110 for traj ektorien enthusiasm and the device 130 for determining input parameters for actuators are designed in a conventional manner as electronic computing units.
  • the device 130 for determining input parameters for actuators can also be referred to as motion control.
  • the coarse localization device 120 is implemented in a manner known per se as an electronic processing unit and in particular has a satellite navigation module which can calculate the position of the vehicle using satellite signals. Furthermore, it also receives information from the driving dynamics sensors 270 described below, by means of which the position calculation can be further refined.
  • the actuators 140 in the present case are steering,
  • Engine control and brake This makes it possible to control all important driving parameters such as course and speed of the vehicle.
  • the actuators 140 receive their instructions from the input parameter determination device 130 for actuators, which constantly calculates these instructions.
  • the camera 150 looks in the direction of travel on the lane and detects landmarks such as traffic signs, lane boundaries and other helpful to determine the position of the vehicle Objects.
  • the camera 150 is in particular designed to determine input data for a localization function from recorded images.
  • the camera is designed to perform a visual odometry, ie to close the movement of the vehicle on the basis of the pictures taken. Dynamic data can also be determined.
  • the information obtained from this is provided to the rough localization device 120, which can use the localization improvement information.
  • the rough location device 120 may also calculate the position of the vehicle based solely on the information received from the camera 150.
  • map data can be consulted.
  • the other environment sensors 160 in the present case are radars, ultrasound sensors, temperature sensors and rain sensors. These provide information about the distance of other vehicles, the weather and the road conditions to the CAN fieldbus system and thus to the other components.
  • the antenna interface 210 is configured to receive and transmit radio signals to the communication module 250 and to amplify and transmit radio signals generated by the communication module 250.
  • the antenna interface 210 has a transmitting and receiving amplifier , which is connected to a vehicle outer antenna.
  • the device 220 for accurate tracking positioning is designed in a manner known per se as an electronic processing unit and has a further satellite navigation module to independently _,
  • the track-accurate positioning device 220 further receives images from the camera 150 and then evaluates them to include landmarks such as traffic signs or road boundaries. When such landmarks are detected, the track-accurate positioning device 220 uses them to improve the accuracy of position determination. For this purpose, the device also has a database of landmarks. In addition, the track-accurate positioning device 220 also receives data from the vehicle dynamics sensors 270 described in greater detail below to further improve positioning by odometry.
  • the further device 230 for determining input parameters for actuators and the further actuators 240 are units which are designed to be equivalent to the device 130 for determining input parameters for actuators and to the actuators 140.
  • the further device 230 for determining input parameters for actuators and the further actuators 240 are provided in particular for assuming the functions of the device 130 for determining input parameters for actuators or the actuators 140 if these should fail.
  • the further device 230 for determining input parameters for actuators can thus also be referred to as backup motion control.
  • the further actuators 240 may be referred to as backup actuators.
  • the vehicle-to-X communication module 250 is configured to communicate with other vehicles and with infrastructures via the antenna interface 210 and the external vehicle antenna connected thereto.
  • the communication module 250 continuously sends out signals which contain information such as the current position of the vehicle, its speed and any lane change intentions.
  • the communication module 250 continuously receives signals from other vehicles and from infrastructures, for example about positions, speeds and events of other vehicles, about the traffic situation or about traffic regulations such as speed limits. This information is made available to the other components of the system 10.
  • the environment sensors 260 of the second set 200 in the present case have a camera and a radar device. These are in addition to the camera 150 and the environmental sensors 160 of the first set 100 and serve to give the second set 200 of components at least some ability to sense the environment so that in case of failure of the components of the first set 100 positioning and vehicle guidance can be improved.
  • the driving dynamics sensors 270 have a number of rotational speed sensors, a steering angle sensor, a steering wheel angle sensor and an acceleration sensor.
  • the driving state of the vehicle can be detected and displayed in comprising Fahrdyna ⁇ mik stylist, said vehicle dynamics data is supplied to the particular device 220 for accurately positioning track.
  • the components of the respective quantity 100, 200 which are connected to the vehicle electrical system also fall out.
  • the components of the other of the two sets 100, 200 may take over the control of the vehicle with limited functionality, as already described above. However, the accuracy of this control is sufficient only for a period of a few
  • components of the second quantity 200 continuously transmit data to components of the first quantity 100, namely to the device 110 to Traj ektorien enthusiasm and the device 120 for coarse localization.
  • the transmitted data is a vehicle position in the global reference system WGS 84 determined by the track accurate positioning device 220 and information from vehicle-to-X communication about other vehicles and traffic rules. Furthermore, the driving dynamics data already described above are also transmitted.
  • All data transmitted within the system 10 between the components of the two sets 100, 200 carry a respective time stamp. This is based on a global time reference obtained from the satellite navigation satellite navigation module included in the track accurate positioning apparatus 220.
  • This time ⁇ reference 10 is provided to all components of the system are available. In particular, all measured values of the sensors contained in the system are each provided with a time stamp. This ensures, on the one hand, that all information can be assigned exactly to a particular time, which makes it possible to recognize temporal progressions and, in general, one Time blur reduced. On the other hand therefore also si ⁇ cherhim is that derived from the system 10 data can be compared with obtained from outside the vehicle data, particularly from the vehicle-to-X-communication, in terms of time.
  • these data were also time-stamped by the respective transmitting vehicles or infrastructures using the time reference obtained from satellite navigation. Should the second on-board network 202 fail, or should components of the second set 200 otherwise fail so that the data described above can no longer be sent to the trajectory planning device 120 and coarse location device 120, then the device 110 is to Traj at least for one
  • the trajectory planning continuously performed by the device 110 for trajectory planning is continuously transmitted to the arithmetic unit 280.
  • the arithmetic unit 280 is thus able, in case of failure of the first electrical system 102 or components of the first set 100 to an already done
  • Traj ektorien declaration can be continued in the computing unit 280, in particular using data from the vehicle-to-X communication, the functionality of which does not depend on the first on-board network 102. Events such as the collapse of another vehicle in the calculated trajectory can be taken into account in this way. If at least one component of the system 10 fails and the functionality of the autonomous vehicle management system 10 is thus limited, the communication module 250 sends out a message via the antenna interface 210, which alerts other vehicles that the vehicle is in a state of repair Emergency operation is located. This will allow them to prepare for the vehicle not behaving as expected and to take appropriate precautionary measures to avoid an accident. For example, other vehicles can reduce their speed and maintain a greater distance.
  • Some data exchanged between the components of the system 10 have an integrity measure. This indicates the quality of the data.
  • a sensor which generates data based on measured values can determine the degree of integrity on the basis of its measuring accuracy. Other components can then estimate how accurate the data provided by this sensor is.
  • the computing unit 280 is further configured to fuse the vehicle dynamics data, satellite navigation data, camera data and map data already mentioned above, and to make the fused information thus obtained available to the other components. This allows a reduction in the required computing capacity in other components.
  • FIG. 2 shows schematically a motor vehicle 5 with a system 10, which is formed as just described.
  • the vehicle 5 further comprises a power supply device 8 with an alternator and a vehicle battery, which supply the system 10 with electrical energy. This allows a autonomous control of the vehicle 5 in the manner just described.
  • Vehicle-to-X communication systems are already known in the art for both transport-related data transmission and various service data such as entertainment applications.
  • the vehicle-to-X communication is based both on the data exchange between vehicles (vehicle-to-vehicle communication) and on the data exchange between vehicles and infrastructure facilities (vehicle-to-infrastructure communication).
  • This data exchange can be based, for example, on the WLAN standard IEEE 802.11p, which is currently in pre-development.
  • various types of surrounding detection systems are known, which by means of different environment sensors, such as camera, radar, Lidar-, ultrasound and temperature sensors a Capture vehicle environment.
  • a first part of the systems necessary for autonomous driving is connected to a first vehicle electrical system and a second part of the systems necessary for autonomous driving is connected to a second vehicle electrical system.
  • the environment sensors, the Traj ektorien doctrine, simple localization, the motion control and the actuators are supplied by the first electrical system in normal operation. Due to the integration of environmental sensors, this part is called “see- the path” is preferred to the second electrical system antennas ⁇ interface, the on-track positioning and localize ⁇ insurance unit, the C2X system, the backup motion control and. Backup actuators (backup steering, brake) as well as the motor control connected. Thanks to the antenna connection this part is also called “listening path”.
  • the "seeing path” is preferably fed by data from the “listening path”, ie the data of the "seeing path” are supplemented by data of the "listening path".
  • this "listening path” data includes some, several, or all of the following information: the location in a global reference system (eg, WGS 84),
  • C2X system dynamically changing objects which can ektorie are on the substitutionraj these are, for. Example, broken down vehicles, provide construction ⁇ , SWAT vehicles, traffic congestion, United ⁇ traffic signs information, etc., but also driving dynamics data of vorrausfahrenden, approaching or traveling alongside Vehicles with which stable co-op could be made available, information on the lane change intent of other vehicles traveling in advance, approaching or moving in the direction of their own lane),
  • the vehicle dynamics data eg up to 3D yaw rate
  • All transferred information preferably includes a timestamp that contains the exact time when the information was captured.
  • the simple localization in the "seeing path" is preferably constantly calibrated, thus enabling a track-accurate positioning in the trajectory planning.
  • the driven actual trajectory is preferably determined by the self-localization, and optimization of the actuator control by the motion control is thereby preferably carried out. This creates a closed control loop of actuator control and the resulting change in position.
  • the time stamp preferably serves for temporal allocation of the data and thereby for reducing the time blurring of the information generated in the fusion.
  • All data is designed to enable trajectory planning in the event of a failure of the "listening path” until the driver is taken over (eg 5-10sec after failure).
  • the vehicle In the event of failure, the vehicle is preferably brought into a "safe state" as quickly as possible, ie the speed is reduced or a safe position on the roadside activated or the driver is warned by optical, acoustic or haptic signals, the leadership of the vehicle possibly without other road users running the risk of causing a collision with the vehicle or other road users.
  • the length of the Traj ektorien enthusiasm is preferably chosen so that it is sufficient to the driver again to the driver transferred, or to bring the vehicle to a safe state.
  • a back-up motion control module ektorie with the backup Traj ver ⁇ ensures that thus calculated the necessary actuator movements of the backup actuators .
  • the Traj ektorienkontrolle is now preferably carried out directly from the positioning module in the "listening path” and returned to the motion control, so that this can optimize its control.
  • the sufficiently forward looking trajectory planning (eg, 5-10sec) obtained from the "seeing path" is preferably continually updated with an update from the C2X system, so that events recorded by the C2X system prior to failure of the "seeing-path" were unknown, can be taken into account .
  • This allows eg quick and short-term events that could lead to a collision (such. As a one ⁇ shearing another vehicle in the trajectory of the vehicle) with the Traj be included ektorien declaration.
  • the "emergency operation" of the vehicle can preferably also be transmitted to other vehicles directly via C2X, so that they can, for example, maintain sufficient distance to the vehicle and avoid collapsing into the trajectory of the vehicle.
  • a further embodiment provides that part of the environmental sensors, in particular the extensions for autonomous driving, is integrated with the second electrical system, so that a.
  • the "listening path” also has a minimum of "vision” and can thus continue to back-up the trajectory planning in the event of sudden events, making it possible to make plausible the incidents recorded using the C2X system traffic ⁇ participants, or preferably not capable of C2X communication are detected.
  • a further embodiment provides that the first vehicle electrical system powered by a battery management system, the second electrical system with energy, if the energy source of the second vehicle electrical system fails. the same occurs preferably vice versa also, if the power supply of the first electrical system fails.
  • the security concept according to the invention is preferably used not only in autonomous driving but also in autonomous assistance functions (such as, for example, construction site assistant, convoy on motorways, etc.). ⁇
  • the invention thus has a way, in the event of failure of one of the two vehicle electrical systems, to rule out autonomous vehicle guidance, at least until safe acceptance of the vehicle guidance by the driver, endangering the surrounding traffic.
  • FIG. 6 shows an exemplary third construction of a hardware architecture of a system
  • FIG. 7 shows an exemplary fourth structure of a hardware architecture of a system.
  • IDC integrated drive control
  • the BDC can take over the function of the IDC if it should fail.
  • the "seeing path" is connected to the primary vehicle electrical system and comprises sensors for
  • sensors detected by the sensors dynamic objects that limit the trafficable space
  • the simple localization with the exact tracking localization from the backup system is continuously calibrated.
  • the “listening path” is connected to the backup electrical system and includes an antenna module, by means of which
  • the track-accurate position in the map is calculated, for example, by fusion
  • the "seeing path” assumes the following functions if the "listening path” fails:
  • the environment sensor system and the vehicle-to-X communication means are each adapted to detect information about a vehicle environment, wherein the system is configured to autonomously guide a vehicle based on the acquired information,
  • a Traj ektorien doctrine a simple localization, a motion control and actuators (steering, engine control and brake) are connected to a first electrical system.
  • the antenna interface preferably the antenna interface, a track-accurate positioning and localization unit, vehicle-to-X communication means, a backup motion control, a backup Aktorik (backup steering, brake) and a motor control connected to a second electrical system are.
  • the system is designed to exchange respectively acquired data between the on-board networks.
  • the system is designed to autonomously continue the vehicle in case of failure of a vehicle electrical system for a short period, in particular 5 to 10 s, by means of the previously exchanged information between the on-board networks.
  • the system is integrated in a motor vehicle.
  • Ultrasonic sensors and / or temperature sensors and / or rain sensors and / or road condition sensors include.
  • the safe state is a transfer of the vehicle guidance to a driver or a parking of the vehicle in a space provided for this purpose.

Abstract

The invention relates to a system for autonomous vehicle guidance, which is designed so that at least limited and/or temporally restricted vehicle guidance is still possible even in the event of failure of some of the system components. The invention also relates to a vehicle comprising such a system.

Description

System zur autonomen Fahrzeugführung und Kraftfahrzeug System for autonomous vehicle guidance and motor vehicle
Die Erfindung betrifft ein System zur autonomen Fahrzeugführung, welches eine Mehrzahl von elektrischen und/oder elektronischen Komponenten aufweist, wobei die Komponenten dazu ausgebildet sind, zusammenwirkend eine autonome Fahrzeugführung durchzu¬ führen. Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Kraftfahrzeug mit einem solchen System. The invention relates to a system for autonomous vehicle guidance, which has a plurality of electrical and / or electronic components, wherein the components are adapted to cooperatively perform an autonomous vehicle guidance durchzu ¬. The invention further relates to a motor vehicle with such a system.
Es ist bekannt, Kraftfahrzeuge wie Autos, Lastkraftwagen oder Busse so auszurüsten, dass sie ganz oder teilweise autonom fahren können. Serienreif sind derzeit beispielsweise Einparkassis¬ tenten zum selbständigen Manövrieren in eine Parklücke, Stauassistenten zum Halten von Fahrspur und Abstand bei niedrigen Geschwindigkeiten oder Abstandstempomate zum automatischen Halten eines geschwindigkeitsabhängigen Abstands zu einem vorausfahrenden Fahrzeug. Derartige Systeme können den Fahrer in bestimmten Situationen deutlich entlasten, indem sie ihm zumindest einen Teil der Fahrzeugführung abnehmen. Damit tragen sie zu einer erhöhten Sicherheit und auch zu erhöhtem Fahrkomfort bei. Für derartige Fahrassistenzsysteme werden beispielsweise Komponenten wie Kameras, Ultraschallsensoren oder Radargeräte verwendet . It is known to equip vehicles such as cars, trucks or buses so that they can drive completely or partially autonomous. Ready for production are currently Einparkassis ¬ tents for autonomous maneuvering in a parking space, traffic jam assistants to keep lane and distance at low speeds or Abstandstempomate for automatically holding a speed-dependent distance to a vehicle in front. Such systems can significantly relieve the driver in certain situations by taking him at least part of the vehicle guidance. Thus, they contribute to increased safety and also to increased ride comfort. For such driver assistance systems, for example, components such as cameras, ultrasonic sensors or radars are used.
Es kann als allgemeines Entwicklungsziel bezeichnet werden, Kraftfahrzeuge so auszurüsten, dass sie in möglichst vielen Situationen dem Fahrer möglichst viele Aufgaben abnehmen. Anzustreben wäre es beispielsweise dass ein Fahrzeug vollständig autonom auf Straßen fahren kann, welche eine Überwindung langer Distanzen unter weitgehend definierten Bedingungen ermöglichen, beispielsweise auf Autobahnen. Da zur Überwindung langer Distanzen häufig mit besonders hohen Geschwindigkeiten gefahren wird, kann eine autonome Fahrt bei entsprechender Auslegung einen deutlichen Sicherheitsgewinn darstellen. Beispielsweise kann ein elektronisches System zur Fahrzeugführung auf besondere Kommunikationsmittel zurückgreifen, um Informationen von anderen Fahrzeugen oder auch von Infrastruktureinrichtungen über den Fahrbahnzustand und mögliche Gefahren zu erhalten. Zudem haben elektronische Systeme eine schnellere Reaktionsfähigkeit als ein menschlicher Fahrer und sind frei von Emotionen. It may be referred to as a general development goal to equip motor vehicles so that they take as many tasks as possible from the driver in as many situations as possible. It would be desirable, for example, for a vehicle to be able to drive completely autonomously on roads which allow it to travel long distances under largely defined conditions, for example on motorways. As is often driven to overcome long distances with very high speeds, an autonomous ride with appropriate design a represent a clear safety benefit. For example, an electronic vehicle management system can rely on special means of communication to obtain information from other vehicles or even from infrastructure about road conditions and possible hazards. In addition, electronic systems have a faster responsiveness than a human driver and are free of emotion.
Es versteht sich jedoch, dass ein möglicher Sicherheitsgewinn nur dann erzielt werden kann, wenn das System zur autonomen Fahrzeugführung selbst ein hohes Maß an Sicherheit aufweist, beispielsweise gegen Ausfall von einzelnen Komponenten des Sicherheitssystems. Ansonsten bestünde beispielsweise die Gefahr, dass bei Ausfall betriebswichtiger Komponenten das Fahrzeug plötzlich nicht mehr korrekt gesteuert wird, also beispielsweise einer Fahrbahn nicht mehr folgt oder keine anderen Fahrzeuge mehr berücksichtigt. Dies hätte mit hoher Wahr¬ scheinlichkeit einen Unfall zur Folge. However, it is understood that a possible gain in security can only be achieved if the system for autonomous vehicle guidance itself has a high degree of security, for example against failure of individual components of the security system. Otherwise, for example, there would be a risk that in case of failure of essential components, the vehicle is suddenly no longer controlled correctly, so for example, no longer follows a roadway or no other vehicles considered. This would have a high probability of a true ¬ accident.
Es ist deshalb eine Aufgabe der Erfindung, ein System zur autonomen Fahrzeugführung vorzusehen, welches beispielsweise hinsichtlich der Sicherheit verbessert ist. Es ist des Weiteren eine Aufgabe der Erfindung, ein Kraftfahrzeug mit einem solchen System vorzusehen. It is therefore an object of the invention to provide a system for autonomous vehicle guidance, which is improved, for example, in terms of safety. It is a further object of the invention to provide a motor vehicle with such a system.
Dies wird erfindungsgemäß durch ein System gemäß Anspruch 1 sowie ein Kraftfahrzeug gemäß Anspruch 28 erreicht. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind beispielsweise in den jeweiligen Unteransprüchen enthalten. Der Inhalt der Ansprüche wird durch ausdrückliche Inbezugnahme zum Inhalt der Beschreibung gemacht. This is inventively achieved by a system according to claim 1 and a motor vehicle according to claim 28. Advantageous embodiments are included, for example, in the respective subclaims. The content of the claims is made by express reference to the content of the description.
Die Erfindung betrifft ein System zur autonomen Fahrzeugführung, welches eine Mehrzahl von elektrischen und/oder elektronischen Komponenten aufweist, wobei die Komponenten dazu ausgebildet sind, zusammenwirkend eine autonome Fahrzeugführung durchzu¬ führen . The invention relates to a system for autonomous vehicle guidance, which has a plurality of electrical and / or electronic components, wherein the components are designed for this purpose are, cooperatively an autonomous vehicle leadership lead durchzu ¬ .
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass According to the invention, it is provided that
- jede der Komponenten einer ersten Menge von Komponenten oder einer zweiten Menge von Komponenten zugeordnet ist, wobei die Komponenten der ersten Menge dazu ausgebildet sind, eine zumindest eingeschränkte und/oder zeitlich begrenzte autonome Fahrzeugführung auch bei Ausfall der Komponenten der zweiten Menge durchzuführen, und - Each of the components is assigned to a first set of components or a second set of components, wherein the components of the first set are adapted to perform an at least limited and / or temporary autonomous vehicle guidance even in case of failure of the components of the second set, and
wobei die Komponenten der zweiten Menge dazu ausgebildet sind, eine zumindest eingeschränkte und/oder zeitlich begrenzte autonome Fahrzeugführung auch bei Ausfall der Komponenten der ersten Menge durchzuführen.  wherein the components of the second set are adapted to perform an at least limited and / or temporary autonomous vehicle guidance even in case of failure of the components of the first set.
Das erfindungsgemäße System ist nicht nur dazu ausgelegt, ein Fahrzeug autonom zu steuern, wenn alle Komponenten funktionieren. Es ist vielmehr zusätzlich dazu ausgelegt, das Fahrzeug zumindest eingeschränkt und/oder zeitlich begrenzt autonom zu steuern, wenn ein Teil der Komponenten ausfällt. Ein Ausfall einer Komponente kann beispielsweise durch eine defekte The system according to the invention is not only designed to autonomously control a vehicle when all components are functioning. Rather, it is additionally designed to control the vehicle autonomously, at least to a limited extent and / or for a limited time, when some of the components fail. A failure of a component, for example, by a defective
Stromversorgung, einen Platinenbruch, einen Blitzeinschlag oder ein anderes seltenes aber mögliches Ereignis bedingt sein. Bei einem solchen Ausfall wird das Fahrzeug jedoch nicht steue- rungslos gelassen, was mit hoher Wahrscheinlichkeit zu einem Unfall führen würde, sondern wird weiter geführt, um einen Unfall zu vermeiden. Power supply, a board break, a lightning strike or another rare but possible event. In the event of such a failure, however, the vehicle is not left uncontrolled, which would most likely lead to an accident, but is continued in order to avoid an accident.
Unter einer eingeschränkten Fahrzeugführung kann beispielsweise verstanden werden, dass das Fahrzeug nur mit geringerer Geschwindigkeit, mit schlechterer Spurtreue, ungenauerer Posi¬ tionsbestimmung oder größerem Abstand zum vorausfahrenden Fahrzeug geführt werden kann. Sofern die autonome Fahrzeug¬ führung zeitlich begrenzt möglich ist, kann die vorgesehene Zeit, in welcher das Fahrzeug weiterhin autonom geführt wird, bei¬ spielsweise ausreichend dafür sein, dass ein Fahrer die Under a restricted vehicle guidance can be understood for example, that the vehicle can only be driven with a lower speed, with poor directional stability, less accurate posi tion ¬ specifications or greater distance from the preceding vehicle. Unless the autonomous vehicle ¬ conduct is limited possible, the allotted time can, in which the vehicle will continue to operate autonomously, play, be sufficient in ¬ that a driver's
Fahrzeugführung übernimmt oder das Fahrzeug in einen sicheren Zustand verbracht wird, beispielsweise eine Fahrt mit nied¬ rigerer Geschwindigkeit oder das Erreichen einer Parkposition, beispielsweise auf einem Standstreifen. Vehicle guidance takes over or the vehicle is placed in a safe state, such as a ride cu ¬ rigerer speed or the achievement of a parking position, for example on a hard shoulder.
Eine autonome Fahrzeugführung kann eine vollständige oder teilweise autonome Fahrzeugführung bedeuten. Unter einer vollständig autonomen Fahrzeugführung kann beispielsweise verstanden werden, dass das Fahrzeug Strecken ohne Eingriff des Fahrers fährt, wobei das Fahrzeug idealerweise selbständig auf Parameter wie Streckenverlauf, Straßenbeschaffenheit und andere Fahrzeuge Rücksicht nimmt. Unter einer teilweise autonomen Fahrzeugführung kann beispielsweise verstanden werden, dass das Fahrzeug einzelne Fahraufgaben wie Halten der Geschwindigkeit, Halten des Abstands zum vorausfahrenden Fahrzeug oder Halten der Fahrspur selbst übernimmt, andere Fahraufgaben jedoch Autonomous vehicle guidance can mean complete or partially autonomous vehicle guidance. Under a completely autonomous vehicle guidance can be understood, for example, that the vehicle travels routes without intervention of the driver, the vehicle ideally takes independently on parameters such as route, road condition and other vehicles consideration. Under a partially autonomous vehicle guidance can be understood, for example, that the vehicle performs individual driving tasks such as holding the speed, keeping the distance to the vehicle in front or keeping the lane itself, but other driving tasks
gleichzeitig vom Fahrer übernommen werden. Unter autonomer Fahrzeugführung können auch autonome Assistenzfunktionen wie Baustellenassistent, Kolonnenfahrt auf Autobahnen oder Stau¬ assistent verstanden werden. be taken over by the driver at the same time. Autonomous vehicle assistance can also be understood as autonomous assistance functions, such as construction site assistant, highway driving or traffic jam assistant.
Bevorzugt sind einige oder alle der Komponenten zum Datenaustausch miteinander kommunizierend verbunden . Dies ermöglicht den Austausch von Daten wie beispielsweise Messwerten, Sensordaten, Berechnungsergebnissen oder Fahrbefehlen. Beispielsweise können die Komponenten über einen Feldbus, ins¬ besondere einen CAN-Feldbus, verbunden sein. Auch die Verwendung drahtloser Kommunikation wie Bluetooth oder WLAN ist denkbar. Es sei verstanden, dass die Komponenten auch durch mehrere Systeme zum Datenaustausch miteinander kommunizierend verbunden sein können . Gemäß einer bevorzugten Ausführung ist vorgesehen, dass das System ein erstes Bordnetz und ein zweites Bordnetz aufweist, Preferably, some or all of the components are communicatively connected to each other for data exchange. This allows the exchange of data such as measured values, sensor data, calculation results or driving commands. For example, the components may be the ¬ particular a CAN fieldbus, via a fieldbus. The use of wireless communication such as Bluetooth or WLAN is conceivable. It should be understood that the components may also be communicatively connected to one another by a plurality of systems for data exchange. According to a preferred embodiment, it is provided that the system has a first vehicle electrical system and a second vehicle electrical system,
wobei die erste Menge von Komponenten an dem ersten Bordnetz angeschlossen ist und die zweite Menge von wherein the first set of components is connected to the first electrical system and the second set of
Komponenten an dem zweiten Bordnetz angeschlossen ist. Components is connected to the second electrical system.
Die Bordnetze dienen insbesondere zur Stromversorgung der Komponenten. Sie können zumindest teilweise oder auch ganz als Bestandteile eines Kabelbaums ausgeführt sein. Durch die be¬ schriebene Aufteilung ist sichergestellt, dass selbst bei komplettem Ausfall eines Bordnetzes und einem in diesem Fall möglichen kompletten Ausfall aller Komponenten einer der beiden Mengen eine sichere Weiterfahrt des Fahrzeugs unter Fortführung der autonomen Steuerung, wenn auch gegebenenfalls eingeschränkt und/oder zeitlich beschränkt, möglich ist. The electrical systems are used in particular for powering the components. They may be at least partially or entirely implemented as components of a wiring harness. By be ¬ prescribed distribution is ensured that even with complete loss of a vehicle electrical system and a possible in this case, complete failure of all the components of the two quantities a safe onward travel of the vehicle while continuing the autonomous control system, although they may be limited and / or limited in time , is possible.
Gemäß jeweiliger bevorzugter Ausführungen ist vorgesehen, dass die erste Menge von Komponenten eines oder mehrere der folgenden Elemente aufweist: According to respective preferred embodiments, it is provided that the first set of components comprises one or more of the following elements:
Vorrichtung zur Traj ektorienplanung,  Device for trajectory planning,
Vorrichtung zur groben Lokalisierung, insbesondere mittels Satellitennavigation und/oder dead reckoning, Vorrichtung zur Ermittlung von Eingangsparametern für Aktoren (Motion-Control ) ,  Device for coarse localization, in particular by means of satellite navigation and / or dead reckoning, device for determining input parameters for actuators (motion control),
Aktoren, insbesondere Lenkung, Motorsteuerung, und/oder Bremse,  Actuators, in particular steering, engine control, and / or brake,
Umfeldsensoren, insbesondere Kameras, Radargeräte, Lidargeräte, Ultraschallsensoren, Temperatursenso- ren, Regensensoren und/oder Straßenzustandssensoren.  Environment sensors, in particular cameras, radars, Lidargeräte, ultrasonic sensors, temperature sensors, rain sensors and / or road condition sensors.
Die erste Menge wird aufgrund der möglichen Aufnahme von Komponenten mit Sehfunktion auch als „sehender Pfad" bezeichnet. , The first set is also referred to as the "seeing path" because of the possible uptake of visual function components. .
b  b
Bei der Vorrichtung zur Traj ektorienplanung kann es sich beispielsweise um eine elektronische Recheneinheit handeln, welche eigenständig oder auch als Teil einer anderen, weitere Funktionen ausführenden Recheneinheit ausgeführt sein kann. Die durchgeführte Traj ektorienplanung dient insbesondere der Vo¬ rausberechnung einer gewünschten und/oder geeigneten Fahrroute, welche auch als Trajektorie bezeichnet werden kann. Mittels der Traj ektorienplanung gibt das System also anders ausgedrückt vor, entlang welcher Route sich das Fahrzeug bewegen soll. Die Traj ektorienplanung kann dabei vorzugsweise kontinuierlich einen bestimmten Zeitraum von beispielsweise 5 s oder 10 s vorausplanen . The device for trajectory planning may, for example, be an electronic arithmetic unit which may be designed independently or as part of another arithmetic and logic unit executing further functions. The performed Traj ektorienplanung is used in particular the Vo ¬ out calculation of a desired and / or suitable driving route, which can also be referred to as a trajectory. In other words, with the help of trajectory planning, the system specifies along which route the vehicle should move. The Traj ektorienplanung can preferably plan ahead continuously for a certain period of, for example, 5 s or 10 s.
Für die Satellitennavigation kann auf bekannte Systeme wie GPS oder GLONASS zurückgegriffen werden, was üblicherweise eineFor satellite navigation can be used on known systems such as GPS or GLONASS, which is usually a
Positionsbestimmung mit hoher Genauigkeit ermöglicht. Für dead reckoning kann beispielsweise auf Daten von diversen Sensoren wie Drehzahlsensoren oder Lenkwinkelsensoren zurückgegriffen werden. Aus den Daten solcher Sensoren kann die gefahrene Fahrtstrecke berechnet werden und damit kann die Position relativ zu einem Referenzpunkt berechnet werden. Position determination with high accuracy allows. For dead reckoning, for example, data from various sensors such as speed sensors or steering angle sensors can be used. From the data of such sensors, the distance traveled can be calculated and thus the position can be calculated relative to a reference point.
Auch bei der Vorrichtung zur Berechnung von Eingangsparametern für Aktoren, welche auch als Motion-Control bezeichnet werden kann, kann es sich um eine Recheneinheit handeln, welche ei¬ genständig oder auch als Teil einer anderen, weitere Funktionen ausführenden Recheneinheit ausgeführt sein kann. Damit werden beispielsweise Steuerbefehle für Aktoren wie Lenkung, Bremse und/oder Motorsteuerung berechnet, mittels welchen die be- rechnete Trajektorie vom Fahrzeug gefahren wird. Also in the device for calculating input parameters for actuators, which can also be referred to as motion control, it may be a computing unit, which may be executed ei ¬ genständig or as part of another, other functions executing arithmetic unit. Thus, for example, control commands for actuators such as steering, brake and / or engine control are calculated, by means of which the calculated trajectory is driven by the vehicle.
Bevorzugt weist die erste Menge von Komponenten eine Kamera zur Ermittlung von Eingangsdaten für eine Lokalisierungsfunktion auf. Damit können beispielsweise Fahrspuren und/oder Landmarken wie Leitplanken, Leitpfosten oder Verkehrszeichen erkannt werden, was eine besonders genaue Positionsbestimmung ermög¬ licht, und zwar insbesondere dann, wenn dem System die genauen Standorte der Landmarken bekannt sind. Hierfür kann eine ge- eignete Karte oder Datenbank vorhanden sein, wobei derartige Karten oder Datenbanken beispielsweise auch von einem zentralen Serversystem bereitgestellt werden können, auf welches das Fahrzeug über drahtlose Datenübertragung Zugriff hat. Verkehrszeichen können auch ausgewertet werden, um Informationen über geltende Verkehrsregeln zu erlangen, welche beispielsweise im Rahmen der autonomen Fahrzeugführung verwendet werden können. The first set of components preferably has a camera for determining input data for a localization function. Thus, for example, lanes and / or landmarks as guardrails, guide posts or traffic signs are detected, which enables a particularly accurate position determination ¬ light, especially if the system, the exact locations of the landmarks are known. For this purpose, a suitable card or database can be present, wherein such cards or databases can also be provided, for example, by a central server system to which the vehicle has access via wireless data transmission. Traffic signs can also be evaluated to obtain information about applicable traffic rules, which can be used, for example, in the context of autonomous vehicle navigation.
Gemäß jeweiliger Ausführungen handelt es sich bei den Eingangsdaten für die Lokalisierungsfunktion um eine oder mehrere der folgenden Informationen: As indicated, the localization function input data is one or more of the following information:
Visuelle Odometrie (Bewegungsschätzung) , Lokalisierung mittels gleichzeitiger Lokalisierung und Abbildung (SLAM, Simultaneous Localization and Mapping) ,  Visual odometry (motion estimation), localization by simultaneous localization and mapping (SLAM, Simultaneous Localization and Mapping),
- Schätzung von Nick-, Wank- und/oder Rollrate.  - Estimation of pitch, roll and / or roll rate.
Diese Eingangsdaten können beispielsweise von der Kamera selbst oder von einer anderen Komponente erzeugt werden, und zwar vorzugsweise aus von der Kamera gewonnenen Bild- und/oder Videodaten. Die Kamera oder eine andere Komponente kann auch dazu ausgebildet sein, Dynamikdaten aus den Bild- und/oder Videodaten zu ermitteln. This input data can be generated for example by the camera itself or by another component, preferably from image and / or video data obtained from the camera. The camera or another component can also be designed to determine dynamic data from the image and / or video data.
Bevorzugt ist eine Komponente dazu ausgebildet, mittels von der Kamera gelieferter Bilder oder Daten und bevorzugt auch mittels Kartendaten eine absolute Position basierend auf visuellen Landmarken zu ermitteln. Bei solchen Landmarken kann es sich beispielsweise um die bereits weiter oben erwähnten Leitplanken, Leitpfosten oder Verkehrszeichen handeln. Positionen solcher Landmarken können beispielsweise in Kartendaten enthalten sein, welche im Fahrzeug gespeichert oder von einem Server mittels drahtloser Datenübertragung abrufbar sind. Es sei verstanden, dass das Fahrzeug beispielsweise auch eine zentrale Datenbank von Landmarken aktualisieren kann, insbesondere wenn es eine neue Landmarke findet, eine Landmarke entfernt wurde oder die Position einer Landmarke verändert wurde. Preferably, a component is designed to determine an absolute position based on visual landmarks by means of images or data supplied by the camera and preferably also by means of map data. Such landmarks may be, for example, the guardrails, delineators or traffic signs already mentioned above. Positions such Landmarks may be included, for example, in map data stored in the vehicle or retrievable from a server via wireless data transmission. It should be understood that the vehicle may, for example, also update a central database of landmarks, particularly if it finds a new landmark, has removed a landmark, or has changed the position of a landmark.
Daten, welche von der Kamera geliefert werden, können auch mit Daten von Umfeldsensoren wie Radarsensoren oder Lidarsensoren fusioniert werden. Die derart gewonnenen fusionierten Daten können beispielsweise zur Positionsbestimmung verwendet werden oder auch anderen Komponenten zur Verfügung gestellt werden. Damit kann beispielsweise die Belastung von Kommunikations- mittein wie eines Feldbusses verringert werden, insbesondere wenn dadurch weniger Originaldaten übertragen werden. Data provided by the camera can also be fused with data from environmental sensors such as radar sensors or lidar sensors. The fused data thus obtained can be used, for example, for position determination or else made available to other components. Thus, for example, the load on communication centers, such as a field bus, can be reduced, in particular if less original data is thereby transmitted.
Es sei verstanden, dass eine Fusion grundsätzlich als tightly coupling oder als loosely coupling ausgeführt sein kann. It should be understood that a fusion can basically be designed as a tightly coupling or as a loose coupling.
Bei der Kamera kann es sich beispielsweise um eine Monokamera, eine Stereokamera oder eine Topviewkamera handeln. Es können auch mehrere Kameras gleicher oder unterschiedlicher Typen vorgesehen sein . The camera may, for example, be a monocamera, a stereo camera or a topview camera. It can also be provided several cameras of the same or different types.
Gemäß jeweiliger bevorzugter Ausführungen ist vorgesehen, dass die zweite Menge von Komponenten eines oder mehrere der folgenden Elemente aufweist: According to respective preferred embodiments, it is provided that the second quantity of components comprises one or more of the following elements:
Antennenschnittstelle, insbesondere für Fahr- zeug-zu-X-Kommunikation (C2X-Kommunikation) ,  Antenna interface, in particular for vehicle-to-X communication (C2X communication),
Vorrichtung zur spurgenauen Positionierung und/oder Lokalisierung, insbesondere mittels Satellitenna¬ vigation, Odometrie und/oder landmarkenbasierter Positionierung, Fahrzeug- zu-X-Kommunikationsmittel An apparatus for on-track positioning and / or localization, in particular by means Satellitenna ¬ vigation, odometry, and / or landmark-based positioning, Vehicle-to-X communication means
(C2X-Kommunikationsmittel ) ,  (C2X communication means),
weitere Vorrichtung zur Ermittlung von Eingangsparametern für Aktoren (Backup-Motion-Control ) ,  further device for determining input parameters for actuators (backup motion control),
- weitere Aktoren (Backup-Aktoren) , insbesondere  - Other actuators (backup actuators), in particular
weitere Lenkung (Backup-Lenkung) , weitere Motorsteuerung (Backup-Motorsteuerung) und/oder weitere Bremse (Backup-Bremse) . Die zweite Menge wird aufgrund der möglichen Aufnahme von Funksystemen auch als „hörender Pfad" bezeichnet.  further steering (backup steering), further engine control (backup engine control) and / or additional brake (backup brake). The second set is also referred to as the "listening path" due to the possible inclusion of radio systems.
Unter einer Fahrzeug-zu-X-Kommunikation, abgekürzt auch als C2X-Kommunikation bezeichnet, werden insbesondere eine Fahr- zeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation und eine Fahr- zeug-zu-Infrastruktur-Kommunikation verstanden. Ersteres bezeichnet eine Kommunikation zwischen Fahrzeugen, wobei beispielsweise Daten über Geschwindigkeit, Kurs, Spurwechselab¬ sichten, Pannen oder Sondereinsatzrechte ausgetauscht werden können. Zweiteres bezeichnet eine Kommunikation zwischen einem Fahrzeug und Infrastruktur, wobei beispielsweise vom Fahrzeug Informationen über Pannen gesendet werden können und von der Infrastruktur Informationen über Verkehrsregeln, Geschwindigkeitsbeschränkungen, Verkehrslage oder Umleitungen empfangen werden können. Vehicle-to-X communication, also referred to as C2X communication in short, is understood in particular to be a vehicle-to-vehicle communication and a vehicle-to-infrastructure communication. The former refers to a communication between vehicles, wherein, for example, data on speed, course, lane changeover views , breakdowns or special mission rights can be exchanged. Secondly, a communication between a vehicle and infrastructure, for example, can be sent by the vehicle information about breakdowns and the infrastructure information about traffic rules, speed limits, traffic conditions or diversions can be received.
Die Antennenschnittstelle kann dediziert für die The antenna interface can be dedicated to the
C2X-Kommunikation vorgesehen sein oder auch mehrere Funktionen haben, so dass beispielsweise auch andere Kommunikationsmittel wie ein Autotelefon die Antennenschnittstelle nutzen können. C2X communication be provided or have multiple functions, so that, for example, other communication means such as a car phone can use the antenna interface.
Die Vorrichtung zur spurgenauen Positionierung kann beispielsweise mittels Satellitennavigation und/oder mittels Odometrie ausgeführt sein, wobei im letzteren Fall bei- spielsweise Daten von Fahrdynamiksensoren empfangen und verwendet werden können. Die Vorrichtung zur spurgenauen Positionierung aus der zweiten Menge kann insbesondere auch zusätzlich zur Vorrichtung zur groben Positionierung der ersten Menge vorhanden sein, wobei in diesem Fall typischerweise die Vorrichtung zur spurgenauen Positionierung eine genauere Positionsbestimmung ermöglicht als die Vorrichtung zur groben Positionierung. Letztere kann beispielsweise dazu ausgebildet sein, die Straße zu bestimmen, auf welcher das Fahrzeug fährt, während erstere dazu ausgebildet ist, auch die Fahrspur zu bestimmen, was insbesondere auf Autobahnen und anderen mehrspurigen Straßen von Vorteil ist. The device for accurate positioning of the track can be implemented, for example, by means of satellite navigation and / or by means of odometry, the latter case being used in the latter case. For example, data from driving dynamics sensors can be received and used. In particular, the device for accurate positioning of the second set may also be present in addition to the device for coarse positioning of the first set, in which case typically the device for accurate positioning of the track enables a more accurate position determination than the device for coarse positioning. The latter can be designed, for example, to determine the road on which the vehicle travels, while the former is designed to also determine the lane, which is particularly advantageous on motorways and other multi-lane roads.
Eine spurgenaue Positionierung kann insbesondere in einer digitalen Karte erfolgen bzw. für eine digitale Karte verwendet werden . A track-accurate positioning can be done in particular in a digital map or used for a digital map.
Die C2X-Kommunikationsmittel können beispielsweise in Form eines Funk- und/oder Datenverarbeitungsmoduls für die The C2X communication means may, for example, be in the form of a radio and / or data processing module for the
C2X-Kommunikation ausgebildet sein. Sie können auch als Bestandteil eines solchen Moduls ausgebildet sein, welches mehr Funktionen hat. C2X communication be formed. They can also be designed as part of such a module, which has more functions.
Die Backup-Motion-Control und die Backup-Aktoren können ins- besondere dazu ausgebildet sein, bei einem Ausfall der Moti- on-Control bzw. eines oder mehrerer Aktoren aus der ersten Menge die entsprechenden Aufgaben zu übernehmen. Damit kann die zweite Menge von Komponenten grundsätzlich in die Lage versetzt werden, die Fahrzeugführung auch bei Ausfall der entsprechenden Kom- ponenten der ersten Menge zu übernehmen. In particular, the backup motion control and the backup actuators can be configured to assume the corresponding tasks in the event of a failure of the motivation control or one or more actuators from the first set. Thus, the second set of components can basically be put into the position to take over the vehicle guidance even if the corresponding components of the first set fail.
Bevorzugt weist die zweite Menge eine Anzahl von Umfeldsensoren, insbesondere Kameras, Radargeräte, Lidargeräte, Ultraschall¬ sensoren, Temperatursensoren, Regensensoren und/oder Stra- ßenzustandssensoren auf. Diese Umfeldsensoren können insbesondere zusätzlich zu Umfeldsensoren vorhanden sein, welche der ersten Menge zugeordnet sind. Dies erhöht die Sicherheit des Systems insbesondere im Fall eines Ausfalls von Komponenten der ersten Menge, da die zweite Menge in diesem Fall über eine gewisse Fähigkeit verfügt, das Umfeld wahrzunehmen, wenn auch diese Fähigkeit typischerweise hinter derjenigen der ersten Menge zurückbleiben wird. Bevorzugt weist die zweite Menge eine Anzahl von Fahrdyna¬ miksensoren, insbesondere Drehzahlsensoren, Geschwindigkeitssensoren, Lenkwinkelsensoren, Lenkradwinkelsensoren, Beschleunigungssensoren und/oder Drehratensensoren auf. Dies ermöglicht die Erfassung von Fahrdynamikdaten, beispielsweise zur Verwendung in einer Positionsbestimmung oder in einer spurgenauen Positionierung. Preferably, the second amount, a number of environment sensors, in particular cameras, radar devices, lidar, ultrasonic ¬ sensors, temperature sensors, rain sensors and / or road ßenzustandssensoren. These environment sensors may in particular be present in addition to environmental sensors which are assigned to the first quantity. This increases the safety of the system, especially in the event of failure of components of the first set, since the second set in this case has some ability to perceive the environment, although this capability will typically lag behind that of the first set. Preferably, the second amount to a number of Fahrdyna ¬ miksensoren, in particular speed sensors, speed sensors, steering angle sensors, steering wheel angle sensors, acceleration sensors and / or rotational speed sensors. This makes it possible to acquire driving dynamics data, for example for use in a position determination or in a position-accurate positioning.
Gemäß einer bevorzugten Ausführung ist das System dazu ausgebildet, ein Fahrzeug bei Ausfall eines Bordnetzes oder bei Ausfall zumindest einer Komponente in einen sicheren Zustand zu überführen. Der sichere Zustand kann beispielsweise eine Übergabe der Fahrzeugführung an einen Fahrer, eine Verringerung der Geschwindigkeit und/oder ein Abstellen des Fahrzeugs auf einem hierfür vorgesehenen Platz, beispielsweise einem Sei- tenstreifen, sein. Damit kann dem Ausfall in geeigneter Weise Rechnung getragen werden, um einen Unfall möglichst wirkungsvoll zu verhindern. According to a preferred embodiment, the system is adapted to transfer a vehicle in the event of failure of a vehicle electrical system or in the event of failure of at least one component in a safe state. The safe state can, for example, be a transfer of the vehicle guidance to a driver, a reduction in the speed and / or a parking of the vehicle in a space provided for this purpose, for example a side strip. Thus, the failure can be accommodated in a suitable manner to prevent an accident as effectively as possible.
Ein Fahrer kann bei Ausfall eines Bordnetzes oder bei Ausfall zumindest einer Komponente beispielsweise durch optische, akustische und/oder haptische Signale ermahnt werden, die Führung des Fahrzeuges zu übernehmen. Damit kann der Fahrer schnell darauf aufmerksam gemacht werden, dass sein Eingriff zur Vermeidung einer gefährlichen Situation erforderlich ist. , ^ A driver can be warned in case of failure of a vehicle electrical system or failure of at least one component, for example, by optical, acoustic and / or haptic signals to take over the leadership of the vehicle. Thus, the driver can be quickly made aware that his intervention to avoid a dangerous situation is required. , ^
Einige oder alle der Komponenten können dazu ausgebildet sein, Daten zu erfassen und erfasste Daten zwischen Komponenten beider Mengen auszutauschen. Das System kann dazu ausgebildet sein, das Fahrzeug bei Ausfall eines Bordnetzes oder von Komponenten für einen kurzen Zeitraum, insbesondere einen Zeitraum von 5 s bis 10 s, mittels der zuvor zwischen den Komponenten beider Mengen ausgetauschten Informationen autonom weiterzuführen. Bevorzugt ist zumindest eine Komponente der zweiten Menge dazu ausgebildet, bei Betrieb beider Bordnetze und/oder bei Betrieb aller Komponenten Daten an zumindest eine Komponente der ersten Menge zu übermitteln. Gemäß jeweiliger Ausführungen kann es sich bei den von Komponenten der zweiten Menge an Komponenten der ersten Menge übermittelten Daten um eine oder mehrere der folgenden Informationen handeln: Some or all of the components may be configured to collect data and exchange captured data between components of both sets. The system may be designed to autonomously continue the vehicle in the event of failure of a vehicle electrical system or of components for a short period of time, in particular a period of 5 seconds to 10 seconds, by means of the information previously exchanged between the components of both quantities. At least one component of the second quantity is preferably designed to transmit data to at least one component of the first quantity when operating both vehicle systems and / or when operating all the components. According to respective implementations, the data communicated by components of the second set of components of the first set may be one or more of the following:
Fahrzeugposition in einem globalen Referenzsystem, insbesondere WGS 84,  Vehicle position in a global reference system, in particular WGS 84,
spurgenaue Positionierung, beispielsweise zur Ver¬ wendung in einer digitalen Karte, -track positioning, for example, to United ¬ application in a digital map,
Informationen aus einer Fahrzeug-zu-X-Kommunikation, beispielsweise  Information from a vehicle-to-X communication, for example
- sich dynamisch verändernde Objekte, welche sich auf einer Trajektorie befinden können, wie liegen gebliebene Fahrzeuge, Baustellen, Sondereinsatzfahrzeuge und/oder Stauende,  dynamically changing objects which may be on a trajectory, such as left-over vehicles, construction sites, special-purpose vehicles and / or tailings,
Verkehrs Zeicheninformationen,  Traffic sign information,
- Fahrdynamikdaten anderer Fahrzeuge, insbesondere von vorrausfahrenden, herannahenden oder nebenher fahrenden Fahrzeugen, mit welchen stabile Kolonnenfahrt ermöglicht werden kann, Informationen über Spurwechselabsichten andererVehicle dynamics data of other vehicles, in particular of preceding, approaching or moving vehicles, with which stable convoy travel can be made possible, Information about lane change intentions of others
Fahrzeuge, insbesondere von vorrausfahrenden, herannahenden oder nebenher fahrenden Fahrzeugen, welche die eigene Fahrspur betreffen,Vehicles, in particular of preceding, approaching or moving vehicles, which relate to their own lane,
Fahrdynamikdaten, beispielsweise Vehicle dynamics data, for example
Drehrate und/oder 3D-Drehrate,  Yaw rate and / or 3D yaw rate,
Beschleunigung und/oder 3D-Beschleunigung, Acceleration and / or 3D acceleration,
Lenkwinkel , Steering angle,
Raddrehzahl ,  Wheel speed,
Geschwindigkeit über Grund,  Speed over ground,
Schwimmwinkel .  Swim angle.
Diese Informationen können beispielsweise zur autonomen For example, this information may become autonomous
Fahrzeugführung von Komponenten der ersten Menge verwendet werden. Insbesondere sind dabei Daten aus der Fahr- zeug-zu-X-Kommunikation relevant, welche eine Trajektorie betreffen, welche das Fahrzeug voraussichtlich fahren wird. Vehicle guidance of components of the first quantity can be used. In particular, data from the vehicle-to-X communication, which relate to a trajectory that the vehicle is expected to drive, are relevant in this case.
Bevorzugt weisen einige oder alle der von Komponenten der zweiten Menge an Komponenten der ersten Menge übermittelten Informationen einen jeweiligen Zeitstempel auf, welcher den Zeitpunkt der Informationserfassung angibt. Dies verbessert Möglichkeiten zum Auswerten oder Fusionieren der Informationen, da genau bekannt ist, wann die jeweilige Information aufgenommen wurde. Preferably, some or all of the information transmitted by components of the second set of components of the first set has a respective time stamp indicating the time of information capture. This enhances possibilities for evaluating or fusing the information, since it is known exactly when the particular information was recorded.
Besonders bevorzugt wird der Zeitstempel unter Verwendung einer globalen Zeitinformation, insbesondere eine aus Satellitennavigation erhaltene Zeitinformation, erzeugt. Dies erlaubt auch den Vergleich von Zeitstempeln, welche im eigenen Fahrzeug vergeben wurden, mit Zeitstempeln aus anderen Fahrzeugen oder Infrastruktur . Ein Zeitstempel kann beispielsweise einen Datensatz aufweisen, welche eine Uhrzeit in einem bestimmten Format und gegebenenfalls auch ein Datum aufweist. Mit einer von einer Komponente des zweiten Pfads, beispielsweise einer Vorrichtung zur spurgenauen Positionierung, übergebenen Position kann kontinuierlich eine einfache Lokalisierung in zumindest einer Komponente der ersten Menge kalibriert werden, was beispielsweise eine spurgenaue Positionierung bei der Traj ektorienplanung ermöglicht. Auch kann durch eine Ei- gen-Lokalisierung eine gefahrene Ist-Traj ektorie ermittelt und daraus eine Optimierung der Aktor-Ansteuerung durch den Mo- tion-Control durchgeführt werden. Somit kann eine geschlossene Regelschleife aus Aktoransteuerung und daraus resultierender Positionsveränderung gebildet werden, welche ein besonders präzises Fahren ermöglicht. Particularly preferably, the time stamp is generated using global time information, in particular a time information obtained from satellite navigation. This also allows the comparison of time stamps, which were assigned in the own vehicle, with time stamps from other vehicles or infrastructure. A timestamp may, for example, have a data record which has a time in a specific format and possibly also a date. With a position transferred from a component of the second path, for example a device for accurate tracking positioning, a simple localization in at least one component of the first set can be continuously calibrated, which enables, for example, a track-accurate positioning in the trajectory planning. It is also possible to determine a driven actual trajectory by means of an internal localization, and from this an optimization of the actuator control by the motion control can be carried out. Thus, a closed control loop of Aktoransteuerung and resulting position change can be formed, which allows a particularly precise driving.
Gemäß einer bevorzugten Ausführung beinhalten die von Komponenten der zweiten Menge an Komponenten der ersten Menge übermittelten Daten eine globale Zeitinformation, insbesondere eine aus Satellitennavigation erhaltene Zeitinformation. Dies ermöglicht es insbesondere in vorteilhafter Weise, dass die Zeitinformation an Umfeldsensoren übergeben wird und die Umfeldsensoren jeweilige Messwerte mit einem auf der Zeitin- formation basierenden Zeitstempel versehen. Bei einer Fusion der eingehenden Daten kann ein solcher Zeitstempel beispielsweise eine zeitliche Zuordnung der Daten verbessern und dadurch eine Zeitunschärfe der in der Fusion generierten Information verringern . According to a preferred embodiment, the data transmitted by components of the second set of components of the first set include global time information, in particular a time information obtained from satellite navigation. This makes it possible, in particular in an advantageous manner, for the time information to be transferred to environment sensors and for the environment sensors to provide respective measured values with a time stamp based on the time information. For example, in the case of a fusion of the incoming data, such a time stamp can improve a time allocation of the data and thereby reduce a time blurring of the information generated in the fusion.
Besonders bevorzugt ist zumindest eine Komponente der ersten Menge dazu ausgebildet ist, bei einem Ausfall des zweiten Bordnetzes oder zumindest einer Komponente der zweiten Menge eine Traj ektorienplanung mittels der von Komponenten der zweiten Menge an Komponenten der ersten Menge übermittelten Informationen für einen bestimmten Zeitraum, bevorzugt zwischen 5 s und 10 s, durchzuführen. Dies kann eine ausreichende Zeit sein, um eine Übergabe der Fahrzeugsteuerung an einen Fahrer durchzu- führen, wobei bis zur Übergabe das Fahrzeug ausreichend zu¬ verlässig gesteuert wird, um einen Unfall zu vermeiden. Al¬ ternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, das Fahrzeug in einen bestimmten Zustand wie beispielsweise ein Anhalten auf einem Standstreifen zu überführen. Particularly preferably, at least one component of the first quantity is designed to be used in the event of a failure of the second on-board network or at least one component of the second quantity, a traj ektorienplanung means of the components of the second Amount of components of the first amount transmitted information for a certain period, preferably between 5 s and 10 s to perform. This can be a time sufficient to perform a handoff of the vehicle control to a driver to be carried, in which to handover the vehicle is controlled to sufficiently ¬ reliably to avoid an accident. Al ¬ ternatively or additionally, it may be provided to convert the vehicle in a certain state such as a stop on a hard shoulder.
Bevorzugt ist zumindest eine Komponente der ersten Menge dazu ausgebildet, bei Betrieb beider Bordnetze eine Preferably, at least one component of the first quantity is designed to operate when operating both vehicle systems
Traj ektorienplanung kontinuierlich an zumindest eine Komponente der zweiten Menge zu übergeben, wobei zumindest eine Komponente der zweiten Menge dazu ausgebildet ist, bei Ausfall des ersten Bordnetzes oder von Komponenten der ersten Menge unter Verwendung dieser Traj ektorienplanung autonomes Fahren für einen bestimmten Zeitraum weiter zu betreiben. Somit kann auch im Fall eines Ausfalls auf Seiten der ersten Menge ein sicherer, wenn auch gegebenenfalls zeitlich begrenzter Weiterbetrieb des Fahrzeugs ermöglicht werden, bis ein Fahrer die Steuerung übernommen hat oder anderweitige Maßnahmen ergriffen sind.  Traj ektorienplanung continuously passed to at least one component of the second set, wherein at least one component of the second set is adapted to operate in case of failure of the first electrical system or components of the first set using this Traj ektorienplanung autonomous driving for a certain period of time. Thus, even in the case of a failure on the part of the first set a safe, albeit possibly limited time further operation of the vehicle can be made possible until a driver has taken control or other measures are taken.
Im Fall eines Ausfalls von Komponenten der ersten Menge, insbesondere bei Ausfall einer Motion-Control oder einer Anzahl von Aktoren, können bevorzugt eine Backup-Motion-Control bzw. Backup-Aktoren aus der zweiten Menge verwendet werden. In the case of a failure of components of the first set, in particular in case of failure of a motion control or a number of actuators, preferably a backup motion control or backup actuators from the second set can be used.
Bevorzugt wird bei Ausfall von Komponenten der ersten Menge eine Traj ektorienkontrolle von einem Positionier-Modul der zweiten Menge durchgeführt und an den Backup-Motion-Control zurück¬ gemeldet, damit dieser seine Ansteuerung optimieren kann. Bevorzugt wird bei Ausfall des ersten Bordnetzes, bei Ausfall zumindest einer Komponente der ersten Menge, oder auch bei Übernahme der Fahrzeugführung alleine durch Komponenten der zweiten Menge aus sonstigem Grund, die aus einer Komponente der ersten Menge erhaltene Traj ektorienplanung unter Verwendung von Daten aus einer Fahrzeug-zu-X-Kommunikation aktualisiert. Dies ermöglicht eine längere sichere Fahrzeit unter autonomer Fahrzeugführung . Gemäß einer bevorzugten Ausführung ist zumindest eine Komponente oder eine nicht an dem ersten Bordnetz oder dem zweiten Bordnetz angeschlossene Einrichtung dazu ausgebildet, bei Ausfall des ersten Bordnetzes und/oder des zweiten Bordnetzes und/oder einzelner Komponenten über Fahrzeug-zu-X-Kommunikationsmittel eine oder mehrere Nachrichten an andere Fahrzeuge und/oder an Infrastruktur abzusenden, wobei die Nachrichten die Information beinhalten, dass sich das Fahrzeug in einem Notbetrieb befindet. Damit können andere Fahrzeuge davor gewarnt werden, dass sich das Fahrzeug unter Umständen nicht wie bei vollständig funkti- onsfähiger autonomer Fahrzeugführung verhält. Sie können dann beispielsweise einen größeren Abstand halten oder Spurwechsel unterlassen . A Traj is preferred in case of failure of components of the first set ektorienkontrolle performed by a positioning module of the second set and back ¬ reported to the backup motion control, so that it can optimize its control. In case of failure of the first electrical system, in case of failure of at least one component of the first set, or even assuming the vehicle management alone by components of the second set for other reasons, the Traj ektorienplanung obtained from a component of the first set using data from a vehicle -to-X communication updated. This allows a longer safe driving time under autonomous vehicle guidance. According to a preferred embodiment, at least one component or a device not connected to the first on-board network or the second on-board network is designed to provide one or more vehicle-to-X communication means if the first on-board network and / or the second on-board network fails and / or individual components fail send multiple messages to other vehicles and / or infrastructure, the messages including the information that the vehicle is in emergency mode. Thus, other vehicles can be warned that the vehicle may not behave as in fully operable autonomous vehicle guidance. You can then, for example, maintain a greater distance or refrain from changing lanes.
Gemäß einer bevorzugten Ausführung weisen einige oder alle zwischen den Komponenten ausgetauschten Daten und/oder Informationen ein Integritätsmaß auf, welches die Güte der Daten und/oder Informationen anzeigt. Dies ermöglicht eine bessere Bewertung der Daten, beispielsweise bei Fusion oder anderen Berechnungen oder Auswertungen. Es können beispielsweise die Daten mit dem besten Integritätsmaß für bestimmte Berechnungen verwendet werden. According to a preferred embodiment, some or all of the data and / or information exchanged between the components has an integrity measure which indicates the quality of the data and / or information. This allows a better evaluation of the data, for example, in fusion or other calculations or evaluations. For example, the data with the best integrity measure can be used for certain calculations.
Gemäß jeweiliger Ausführungen werden redundante Lokalisierungsinformationen einer Komponente oder mehreren Komponenten zugeführt, und/oder das System weist eine zentrale Komponente auf, welche einen zentral überwachenden Algorithmus ausführt und welcher redundante Lokalisierungsinformationen zugeführt werden, wobei der Algorithmus dazu ausgelegt ist, eine autonome Fahrzeugsteuerung oder einzelne Funktionen einer autonomen Fahrzeugsteuerung auch dann auszuführen, wenn eines der According to respective implementations, redundant location information of a component or multiple components and / or the system has a central component which executes a centrally monitoring algorithm and to which redundant location information is supplied, the algorithm being adapted to execute an autonomous vehicle control or individual functions of an autonomous vehicle control even if one of the
Bordnetze oder zumindest eine Komponente ausfällt. Damit wird eine besonders hohe Sicherheit erreicht. Ein solcher Algorithmus kann bevorzugt auf Grundlage der Integritätsmaße arbeiten. Die Komponenten, welche den zentral überwachenden Algorithmus ausführen, können beiden Mengen von Komponenten zugeordnet sein. Bordnetze or at least one component fails. This achieves a particularly high degree of safety. Such an algorithm may preferably operate based on the integrity measures. The components that execute the centrally monitoring algorithm may be associated with both sets of components.
Bevorzugt weist das System eine oder mehrere Komponenten auf, um eine Fahrzeugposition auf zweierlei Arten zu berechnen, nämlich zum einen basierend zumindest auf Fahrdynamikdaten und Sa¬ tellitennavigationsdaten, und zum anderen basierend zumindest auf Kameradaten und besonders bevorzugt auch auf Kartendaten. Damit wird eine vorteilhafte Redundanz erreicht, wobei bei Ausfall eines gewissen Teils des Systems auf andere Teile zurückgegriffen werden kann, um die für ein sicheres oder zumindest eingeschränktes Fahren mit autonomer Fahrzeugführung nötige Funktionalität zu erhalten. Außerdem wird eine Toleranz gegen common cause - Fehler erreicht, d.h. es ist sehr unwahrscheinlich, dass der gleiche Fehler beide Arten der Berechnung in gleicher Weise stört. Besonders bevorzugt gehört eine Komponente zur Berechnung der Fahrzeugposition basierend auf Kameradaten und gegebenenfalls auch Kartendaten zur ersten Menge von Komponenten. Weiter bevorzugt gehört eine Komponente zur Berechnung der Fahrzeugposition basierend auf Fahrdynamikdaten und Satellitennavigation zur zweiten Menge von Komponenten. Preferably, the system includes one or more components to calculate a vehicle position in two ways, one being based at least on vehicle dynamics data and Sa ¬ tellitennavigationsdaten, and on the other based at least on the camera data, and particularly preferably on map data. For an advantageous redundancy is achieved, which can be used in case of failure of a certain part of the system to other parts in order to obtain the necessary for a safe or at least limited driving with autonomous vehicle management functionality. In addition, a tolerance against common cause errors is achieved, ie it is very unlikely that the same error interferes with both types of computation in the same way. Particularly preferred is a component for calculating the vehicle position based on camera data and possibly also map data for the first set of components. More preferably, a component for calculating the vehicle position based on vehicle dynamics data and satellite navigation belongs to the second set of components.
Gemäß einer bevorzugten Ausführung weist das System eine oder mehrere Komponenten auf, um Fahrdynamikdaten, Satellitenna- vigationsdaten und Kameradaten sowie bevorzugt auch Kartendaten zu fusionieren und als fusionierte Information anderen Komponenten zur Verfügung zu stellen. Damit kann beispielsweise eine Belastung eines fahrzeuginternen Kommunikationssystems wie eines Feldbusses verringert werden. Solche Komponenten können zur ersten und/oder zweiten Menge gehören. According to a preferred embodiment, the system has one or more components to vehicle dynamics data, satellite navigation data and camera data, and preferably also map data to merge and provide as fused information to other components. Thus, for example, a load on an in-vehicle communication system such as a fieldbus can be reduced. Such components may belong to the first and / or second quantity.
Gemäß einer bevorzugten Ausführung weist das erste Bordnetz eine erste Stromversorgungseinheit auf und das zweite Bordnetz weist eine zweite Stromversorgungseinheit auf, wobei die erste Stromversorgungseinheit zur Versorgung der an das erste Bordnetz angeschlossenen Komponenten dient und die zweite Stromversorgungseinheit zur Versorgung der an das zweite Bordnetz angeschlossenen Komponenten dient. Ferner weist bevorzugt das erste Bordnetz eine erste Batterie auf, welche bei Ausfall der ersten Stromversorgungseinheit die Stromversorgung des ersten Bordnetzes übernimmt. Das zweite Bordnetz weist bevorzugt eine zweite Batterie auf, welche bei Ausfall der zweiten Strom¬ versorgungseinheit die Stromversorgung des zweiten Bordnetzes übernimmt . According to a preferred embodiment, the first vehicle electrical system has a first power supply unit and the second vehicle electrical system has a second power supply unit, wherein the first power supply unit serves to supply the components connected to the first vehicle electrical system and the second power supply unit serves to supply the components connected to the second vehicle electrical system , Furthermore, the first vehicle electrical system preferably has a first battery, which, if the first power supply unit fails, takes over the power supply of the first vehicle electrical system. The second electrical system preferably has a second battery, which takes over the power supply of the second electrical system in case of failure of the second power ¬ supply unit.
Durch das Vorsehen von Batterien kann eine besonders hohe Sicherheit bereitgestellt werden, um zu vermeiden, dass einige oder alle der weiter oben erwähnten Notfallmaßnahmen bei einem Ausfall von Komponenten überhaupt angewendet werden müssen. Bei einem Ausfall einer Stromversorgungseinheit, welcher ansonsten zum Ausfall von Komponenten führen würde, kann durch eine Batterie der Betrieb der an dem Bordnetz angeschlossenen Komponenten in vorteilhafter Weise weiter sichergestellt werden. Die Zeit, innerhalb welcher ein solcher Batteriebetrieb möglich ist, kann insbesondere länger sein als die Zeit, innerhalb welcher ein sicherer Weiterbetrieb des Fahrzeugs unter autonomer Fahrzeugführung bei einem Ausfall möglich ist. Besonders bevorzugt weist das System ferner zumindest ein Batteriemanagementsystem auf, welches dazu ausgebildet ist, dass bei Ausfall der ersten Stromversorgungseinheit und der ersten Batterie die zweite Batterie die Stromversorgung des ersten Bordnetzes übernimmt, und/oder dass bei Ausfall der zweiten Stromversorgungseinheit und der zweiten Batterie die erste Batterie die Stromversorgung des zweiten Bordnetzes übernimmt. Damit kann sogar in dem Fall, in welchem eine Stromversorgungseinheit und die zugehörige Batterie gleichzeitig ausfallen, die Funktion beider Bordnetze und damit aller Komponenten des Systems weiter gewährleistet werden. Dies macht es nochmal unwahrscheinlicher, dass auf die weiter oben beschriebenen Notmaßnahmen zurückgegriffen werden muss. Diese wären vielmehr erst dann nötig, wenn beispielsweise auch noch die andere Batterie ausfällt oder ein anderer Defekt vorliegt, bei¬ spielsweise ein Platinenbruch in einer Komponente. By providing batteries, extra security can be provided to avoid the need for some or all of the emergency measures mentioned above to be applied in the event of component failure. In case of failure of a power supply unit, which would otherwise lead to the failure of components, the operation of the components connected to the electrical system components can be further ensured by a battery in an advantageous manner. The time within which such a battery operation is possible, in particular, may be longer than the time within which a safe continued operation of the vehicle under autonomous vehicle guidance in case of failure is possible. Particularly preferably, the system further comprises at least one battery management system, which is designed so that in case of failure of the first power supply unit and the first battery, the second battery takes over the power supply of the first electrical system, and / or that in case of failure of the second power supply unit and the second battery first battery takes over the power supply of the second electrical system. Thus, even in the case in which a power supply unit and the associated battery fail simultaneously, the function of both electrical systems and thus all components of the system can be further ensured. This makes it even more unlikely that the emergency measures described above need to be used. These would rather only necessary if, for example, also fails the other battery or some other defect in ¬ play, a platinum break in a component.
Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Kraftfahrzeug, welches ein erfindungsgemäßes System zur autonomen Fahrzeugführung aufweist. Damit können die weiter oben beschriebenen Vorteile für ein Kraftfahrzeug nutzbar gemacht werden. Hinsichtlich des Systems kann auf alle beschriebenen Ausführungen und Varianten zurückgegriffen werden. Erläuterte Vorteile gelten entsprechend . The invention further relates to a motor vehicle having a system according to the invention for autonomous vehicle guidance. Thus, the advantages described above for a motor vehicle can be utilized. Regarding the system can be used on all the described versions and variants. Illustrated benefits apply accordingly.
Es sei verstanden, dass Komponenten des Systems zur autonomen Fahrzeugführung auch für andere Aufgaben verwendet werden können. So kann beispielsweise ein Lenkwinkelsensor sowohl für die autonome Fahrzeugführung wie auch für die Steuerung einer Servolenkung verwendet werden. It should be understood that components of the autonomous vehicle management system may also be used for other purposes. For example, a steering angle sensor can be used both for autonomous vehicle guidance as well as for the control of a power steering.
Grundsätzlich können Recheneinheiten oder andere elektrische oder elektronische Komponenten oder Elemente des beschriebenen Systems beispielsweise mittels eines Mikroprozessors, eines MikroControllers, eines Anwendungsspezifischen Integrierten Schaltkreises (ASIC) , einer speicherprogrammierbaren Steuerung (SPSS) oder mittels anderer festverdrahteter oder frei programmierbarer Komponenten ausgeführt sein. Beispielsweise können solche Recheneinheiten oder andere elektronischenBasically, computing units or other electrical or electronic components or elements of the system described can be, for example, by means of a microprocessor, a MicroControllers, an application specific integrated circuit (ASIC), a programmable logic controller (SPSS) or by other hard-wired or freely programmable components. For example, such computing units or other electronic
Komponenten oder Elemente Prozessormittel und Speichermittel aufweisen, wobei in den Speichermitteln Programmcode gespeichert ist, bei deren Ausführung durch die Prozessormittel die Pro¬ zessormittel ein bestimmtes Verfahren und/oder eine bestimmte Folge von Anweisungen ausführen. Have components or elements processor means and memory means, wherein in the memory means program code is stored, executed in the execution by the processor means, the Pro ¬ zessormittel a particular method and / or a specific sequence of instructions.
Unter einer Anzahl von bestimmten Einheiten sei grundsätzlich entweder eine solche Einheit oder eine Mehrzahl solcher Einheiten verstanden . In principle, a number of specific units should be understood as meaning either such a unit or a plurality of such units.
Weitere Merkmale und Vorteile wird der Fachmann dem nachfolgend mit Bezug auf die beigefügte Zeichnung beschriebenen Ausführungsbeispiel entnehmen. Dabei zeigen: Figur 1: Ein Ausführungsbeispiel eines Systems zur autonomen Further features and advantages will be apparent to those skilled in the embodiment described below with reference to the accompanying drawings. 1 shows an embodiment of a system for autonomous
Fahrzeugführung,  Vehicle guidance,
Figur 2: Ein Ausführungsbeispiel eines Fahrzeugs mit einem solchen System. Figure 2: An embodiment of a vehicle with such a system.
Figur 1 zeigt schematisch ein Ausführungsbeispiel eines Systems 10 zur autonomen Fahrzeugführung. Figure 1 shows schematically an embodiment of a system 10 for autonomous vehicle guidance.
Das System 10 weist eine erste Menge 100 von Komponenten und eine zweite Menge 200 von Komponenten auf. Diese Komponenten werden nachfolgend im Einzelnen beschrieben. The system 10 includes a first set 100 of components and a second set 200 of components. These components will be described in detail below.
Die erste Menge 100 weist eine Vorrichtung 110 zur The first set 100 includes a device 110
Traj ektorienplanung, eine Vorrichtung 120 zur groben Lokali- sierung, eine Vorrichtung 130 zur Ermittlung von Eingangsparametern für Aktoren, eine Anzahl von Aktoren 140, eine Kamera 150 und eine Anzahl von weiteren Umfeldsensoren 160 auf. Aufgrund der Einbindung einer Kamera und weiterer Umfeldsensoren werden die Komponenten der ersten Menge 100 auch als „sehender Pfad" bezeichnet . Traj ektorienplanung, a device 120 for coarse local tion, a device 130 for determining input parameters for actuators, a number of actuators 140, a camera 150 and a number of further environment sensors 160. Due to the inclusion of a camera and other environment sensors, the components of the first set 100 are also referred to as a "seeing path".
Die zweite Menge 200 weist eine Fahrzeug-zu-X-Antennen- schnittstelle 210, eine Vorrichtung 220 zur spurgenauen Po- sitionierung, eine weitere Vorrichtung 230 zur Ermittlung von Eingangsparametern für Aktoren, eine Anzahl von weiteren Aktoren 240, ein Fahrzeug-zu-X-Kommunikationsmodul 250, eine Anzahl von Umfeldsensoren 260, eine Anzahl von Fahrdynamiksensoren 270 sowie eine Recheneinheit 280 auf. Aufgrund der Einbindung externer Kommunikation werden die Komponenten der ersten Menge auch als „hörender Pfad" bezeichnet. The second set 200 has a vehicle-to-X antenna interface 210, a track-accurate positioning device 220, a further device 230 for determining input parameters for actuators, a number of further actuators 240, a vehicle-to-X Communication module 250, a number of environmental sensors 260, a number of driving dynamics sensors 270 and a computing unit 280 on. Due to the integration of external communication, the components of the first set are also referred to as the "listening path".
Das System 10 ist insgesamt dazu ausgebildet, ein Fahrzeug in definierten Situationen autonom zu steuern. Hierbei ist ins- besondere zu erwähnen, dass das System 10 eine stabile Ko¬ lonnenfahrt auf einer Autobahn realisieren kann, so dass sich das Fahrzeug in den Verkehrsfluss einreiht und normalerweise keine Eingriffe des Fahrers nötig sind. Insbesondere Lenkwinkel, Motorleistung und Bremswirkung werden durch das System 10 autonom gesteuert, so dass Fahrtrichtung, Kurvenradien, Geschwindig¬ keit, Beschleunigung und Verzögerung automatisch eingestellt werden. Wenn alle oben aufgeführten Komponenten des Systems 10 normal funktionsfähig sind, sich also im Betrieb befinden, so erreicht das System 10 seine maximale Funktionalität. Overall, the system 10 is designed to autonomously control a vehicle in defined situations. It should be mentioned in particular that the system 10 can realize a stable Ko ¬ Lonnenfahrt on a highway, so that the vehicle joins the flow of traffic and normally no intervention by the driver are necessary. In particular, steering angle, engine power and braking effect are controlled autonomously by the system 10 so that the direction of travel, curve radii, VELOCITY ¬ ness, acceleration and deceleration are set automatically. If all of the components of the system 10 listed above are normally functional, ie in operation, the system 10 achieves its maximum functionality.
Das System 10 ist jedoch auch dafür ausgebildet, das Fahrzeug auch dann noch zumindest eingeschränkt und zeitlich begrenzt autonom zu führen, wenn eine oder mehrere der Komponenten ausfallen. Insbesondere ist das System 10 dazu ausgebildet, das Fahrzeug im Fall eines Ausfalls der Komponenten der ersten Menge 100 oder im Fall eines Ausfalls der Komponenten der zweiten Menge 200 eingeschränkt und zeitlich begrenzt so lange zu führen, bis ein Fahrer die Fahrzeugsteuerung übernommen hat. In einem solchen Fall wird der Fahrer darauf hingewiesen, dass das System 10 zur autonomen Fahrzeugführung nicht mehr vollständig funktionsfähig ist und dass er die Fahrzeugsteuerung selbst übernehmen muss. Da der Fahrer hierauf aber regelmäßig nicht vorbereitet sein wird, dauert es üblicherweise einige Sekunden, bis der Fahrer die Verkehrslage überprüft und die Fahrzeugführung übernimmt. In dieser Zeit führt das System 10 das Fahrzeug eingeschränkt weiter, wodurch vermieden wird, dass das Fahrzeug führungslos weiterfährt und einen Unfall verursacht. Dies geschieht ins- besondere mittels derjenigen Komponenten, welche nicht aus¬ gefallen sind. Wenn also beispielsweise die Komponenten der ersten Menge 100 ausfallen, übernehmen die Komponenten der zweiten Menge 200 die Fahrzeugsteuerung. Wenn hingegen die Komponenten der zweiten Menge 200 ausfallen, übernehmen die Komponenten der ersten Menge 100 die Fahrzeugsteuerung. Details hierzu werden nachfolgend beschrieben. However, the system 10 is also designed to lead the vehicle even at least limited and limited in time autonomously, if one or more of the components fail. In particular, the system 10 is designed to restrict the vehicle in the event of failure of the components of the first set 100 or in the event of failure of the components of the second set 200 and for a limited time until a driver has taken over the vehicle control. In such a case, the driver is advised that the autonomous vehicle guidance system 10 is no longer fully functional and that he must take over the vehicle control himself. However, since the driver will not be prepared for this regularly, it usually takes a few seconds for the driver to check the traffic situation and take over the vehicle. During this time, the system 10 continues to operate the vehicle in a restricted manner, thereby preventing the vehicle from continuing without guidance and causing an accident. This is done in particular by means of those components which have not fallen out ¬ . If, for example, the components of the first set 100 fail, the components of the second set 200 take over the vehicle control. In contrast, if the components of the second set 200 fail, the components of the first set 100 take over the vehicle control. Details will be described below.
Alle Komponenten beider Mengen 100, 200 sind über ein nicht gezeigtes CAN-Feldbussystem so miteinander verbunden, dass sie miteinander Daten austauschen können. Derartige Feldbussysteme sind an sich bekannt, weshalb hierauf nicht näher eingegangen wird . All components of both sets 100, 200 are interconnected via a CAN fieldbus system (not shown) in such a way that they can exchange data with one another. Such fieldbus systems are known per se, which is why will not be discussed in detail.
Das System 10 weist ein erstes Bordnetz 102 sowie ein zweites Bordnetz 202 auf. Die Komponenten der ersten Menge 100 sind an dem ersten Bordnetz 102 angeschlossen und die Komponenten der zweiten Menge 200 sind an dem zweien Bordnetz 202 angeschlossen. Die Bordnetze 102, 202 dienen der Stromversorgung der Komponenten der Mengen 100, 200. 2 The system 10 has a first vehicle electrical system 102 and a second vehicle electrical system 202. The components of the first set 100 are connected to the first on-board network 102 and the components of the second set 200 are connected to the two on-board network 202. The vehicle electrical systems 102, 202 serve to supply power to the components of the quantities 100, 200. 2
Das erste Bordnetz 102 weist eine erste Stromversorgungseinheit 104 auf, welche die Komponenten der ersten Menge 100 mit Strom versorgt. Das erste Bordnetz 102 weist ferner eine erste Batterie 106 auf. Die erste Batterie 106 ist dazu ausgebildet, dieThe first vehicle electrical system 102 has a first power supply unit 104, which supplies the components of the first set 100 with electricity. The first vehicle electrical system 102 also has a first battery 106. The first battery 106 is adapted to the
Komponenten der ersten Menge 100 mit Strom zu versorgen, falls die erste Stromversorgungseinheit 106 ausfallen sollte. Components of the first set 100 to supply power should the first power supply unit 106 should fail.
Das zweite Bordnetz weist eine zweite Stromversorgungseinheit 204 auf, welche die Komponenten der zweiten Menge 200 mit Strom versorgt. Das zweite Bordnetz 202 weist ferner eine zweite Batterie 206 auf. Die zweite Batterie 206 ist dazu ausgebildet, die Komponenten der zweiten Menge 200 mit Strom zu versorgen, falls die zweite Stromversorgungseinheit 206 ausfallen sollte. The second electrical system has a second power supply unit 204, which supplies the components of the second set 200 with electricity. The second vehicle electrical system 202 also has a second battery 206. The second battery 206 is configured to supply power to the components of the second set 200 should the second power supply unit 206 fail.
Durch die beschriebene Ausführung mit den beiden Stromversorgungseinheiten 104, 204 und den beiden Batterien 106, 206 wird die Ausfallsicherheit des Systems 10 schon deutlich erhöht, da selbst bei einem Ausfall einer jeweiligen Stromversorgungs¬ einheit 104, 204, beispielsweise aufgrund eines internen De¬ fekts, die jeweilige Batterie 106, 206 zumindest für eine begrenzte Zeit die Stromversorgung übernehmen kann. The described embodiment with the two power supply units 104, 204 and the two batteries 106, 206, the reliability of the system 10 is already substantially increased, because even upon failure of a respective power supply ¬ unit 104, 204, for example due to an internal De ¬ fekts, the respective battery 106, 206 can take over the power supply for at least a limited time.
Um die Ausfallsicherheit des Systems 10 noch weiter zu erhöhen, weist dieses ferner ein Batteriemanagementsystem 90 auf. Dieses ist mit beiden Bordnetzen 102, 202 und mit beiden Batterien 106, 206 verbunden. Im Fall eines Ausfalls sowohl der ersten To further increase the reliability of the system 10, this further comprises a battery management system 90. This is connected to both on-board networks 102, 202 and to both batteries 106, 206. In case of failure both the first
Stromversorgungseinheit 104 wie auch der ersten Batterie 106 sorgt das Batteriemanagementsystem 90 dafür, dass die Strom- Versorgung des ersten Bordnetzes 102 durch die zweite Batterie 206 erfolgt. Im Fall eines Ausfalls sowohl der zweiten Power supply unit 104 as well as the first battery 106, the battery management system 90 ensures that the power supply of the first electrical system 102 is performed by the second battery 206. In case of failure both the second
Stromversorgungseinheit 204 wie auch der zweiten Batterie 206 sorgt das Batteriemanagementsystem 90 dafür, dass die Strom- Versorgung des zweiten Bordnetzes 202 durch die erste Batterie 106 erfolgt. Power supply unit 204 as well as the second battery 206, the battery management system 90 ensures that the power Supply of the second electrical system 202 by the first battery 106 is carried out.
Für den Fall, dass auch die durch das Batteriemanagementsystem 90 bereitgestellte Sicherheitsfunktionalität versagen sollte, sind weitere Sicherheitsfunktionalitäten implementiert, auf welche weiter unten näher eingegangen wird. In the event that the security functionality provided by the battery management system 90 should also fail, further security functionalities are implemented, which will be discussed in more detail below.
Die Vorrichtung 110 zur Traj ektorienplanung und die Vorrichtung 130 zur Ermittlung von Eingangsparametern für Aktoren sind in an sich bekannter Weise als elektronische Recheneinheiten ausgeführt. Die Vorrichtung 130 zur Ermittlung von Eingangsparametern für Aktoren kann auch als Motion-Control bezeichnet werden . The device 110 for traj ektorienplanung and the device 130 for determining input parameters for actuators are designed in a conventional manner as electronic computing units. The device 130 for determining input parameters for actuators can also be referred to as motion control.
Die Vorrichtung 120 zur groben Lokalisierung ist in an sich bekannter Weise als elektronische Recheneinheit ausgebildet und weist insbesondere ein Satellitennavigationsmodul auf, welche unter Verwendung von Satellitensignalen die Position des Fahrzeugs berechnen kann. Des Weiteren erhält sie auch von den weiter unten beschriebenen Fahrdynamiksensoren 270 Informationen, mittels welchen die Positionsberechnung weiter verfeinert werden kann. Bei den Aktoren 140 handelt es sich vorliegend um Lenkung,The coarse localization device 120 is implemented in a manner known per se as an electronic processing unit and in particular has a satellite navigation module which can calculate the position of the vehicle using satellite signals. Furthermore, it also receives information from the driving dynamics sensors 270 described below, by means of which the position calculation can be further refined. The actuators 140 in the present case are steering,
Motorsteuerung und Bremse. Damit ist es möglich, alle wichtigen Fahrparameter wie Kurs und Geschwindigkeit des Fahrzeugs zu kontrollieren. Die Aktoren 140 erhalten ihre Anweisungen von der Vorrichtung 130 zur Ermittlung von Eingangsparametern für Aktoren, welche eben diese Anweisungen laufend berechnet. Engine control and brake. This makes it possible to control all important driving parameters such as course and speed of the vehicle. The actuators 140 receive their instructions from the input parameter determination device 130 for actuators, which constantly calculates these instructions.
Die Kamera 150 blickt in Fahrtrichtung auf die Fahrspur und erfasst Landmarken wie Verkehrszeichen, Fahrbahnbegrenzungen und andere zur Feststellung der Position des Fahrzeugs hilfreiche Objekte. Die Kamera 150 ist insbesondere dazu ausgebildet, Eingangsdaten für eine Lokalisierungsfunktion aus aufgenommenen Bildern zu ermitteln. Hierzu ist die Kamera dazu ausgebildet, eine visuelle Odometrie durchzuführen, also anhand der auf- genommenen Bilder auf die Bewegung des Fahrzeugs zu schließen. Dabei können auch Dynamikdaten ermittelt werden. Die daraus gewonnenen Informationen werden an die Vorrichtung 120 zur groben Lokalisierung geliefert, welche die Informationen zur Verbesserung der Lokalisierung verwenden kann. Im Fall eines Ausfalls des in der Vorrichtung 120 zur groben Lokalisierung enthaltenen Satellitennavigationsmoduls oder anderer für die Positionsbestimmung wichtiger Komponenten kann die Vorrichtung 120 zur groben Lokalisierung die Position des Fahrzeugs auch ausschließlich basierend auf den von der Kamera 150 erhaltenen Informationen berechnen. Ergänzend können Kartendaten hinzugezogen werden. The camera 150 looks in the direction of travel on the lane and detects landmarks such as traffic signs, lane boundaries and other helpful to determine the position of the vehicle Objects. The camera 150 is in particular designed to determine input data for a localization function from recorded images. For this purpose, the camera is designed to perform a visual odometry, ie to close the movement of the vehicle on the basis of the pictures taken. Dynamic data can also be determined. The information obtained from this is provided to the rough localization device 120, which can use the localization improvement information. In the event of a failure of the satellite navigation module or other components for determining the location of important components in the rough location device 120, the rough location device 120 may also calculate the position of the vehicle based solely on the information received from the camera 150. In addition, map data can be consulted.
Bei den weiteren Umfeldsensoren 160 handelt es sich vorliegend um Radargeräte, Ultraschallsensoren, Temperatursensoren und Regensensoren. Diese liefern Informationen über den Abstand anderer Fahrzeuge, über das Wetter und über der Straßenzustand an das CAN-Feldbussystem und damit an die anderen Komponenten. The other environment sensors 160 in the present case are radars, ultrasound sensors, temperature sensors and rain sensors. These provide information about the distance of other vehicles, the weather and the road conditions to the CAN fieldbus system and thus to the other components.
Die Antennenschnittstelle 210 ist dazu ausgebildet, Funksignale zu empfangen und an das Kommunikationsmodul 250 weiterzuleiten sowie Funksignale, welche von dem Kommunikationsmodul 250 erzeugt werden, zu verstärken und auszusenden. Die Antennenschnittstelle 210 weist hierzu einen Sende- und Empfangsver¬ stärker auf, welcher mit einer Fahrzeugaußenantenne verbunden ist. The antenna interface 210 is configured to receive and transmit radio signals to the communication module 250 and to amplify and transmit radio signals generated by the communication module 250. For this purpose, the antenna interface 210 has a transmitting and receiving amplifier , which is connected to a vehicle outer antenna.
Die Vorrichtung 220 zur spurgenauen Positionierung ist in an sich bekannter Weise als elektronische Recheneinheit ausgebildet und weist ein weiteres Satellitennavigationsmodul auf, um unabhängig _ , The device 220 for accurate tracking positioning is designed in a manner known per se as an electronic processing unit and has a further satellite navigation module to independently _,
2 b von der Vorrichtung 120 zur groben Lokalisierung die Position des Fahrzeugs zu ermitteln. Die Vorrichtung 220 zur spurgenauen Positionierung empfängt des Weiteren Bilder von der Kamera 150 und wertet diese daraufhin aus, ob sie Landmarken wie Ver- kehrszeichen oder Straßenbegrenzungen enthalten. Wenn derartige Landmarken erkannt werden, so benutzt die Vorrichtung 220 zur spurgenauen Positionierung diese zur Verbesserung der Genauigkeit der Positionsbestimmung. Hierzu weist die Vorrichtung auch eine Datenbank von Landmarken auf. Außerdem empfängt die Vorrichtung 220 zur spurgenauen Positionierung auch Daten der weiter unten näher beschriebenen Fahrdynamiksensoren 270, um mittels Odometrie die Positionierung weiter zu verbessern.  2 b from the rough location device 120 to determine the position of the vehicle. The track-accurate positioning device 220 further receives images from the camera 150 and then evaluates them to include landmarks such as traffic signs or road boundaries. When such landmarks are detected, the track-accurate positioning device 220 uses them to improve the accuracy of position determination. For this purpose, the device also has a database of landmarks. In addition, the track-accurate positioning device 220 also receives data from the vehicle dynamics sensors 270 described in greater detail below to further improve positioning by odometry.
Bei der weiteren Vorrichtung 230 zur Ermittlung von Eingangsparametern für Aktoren und den weiteren Aktoren 240 handelt es sich um Einheiten, welche äquivalent zu der Vorrichtung 130 zur Ermittlung von Eingangsparametern für Aktoren und zu den Aktoren 140 ausgeführt sind. Die weitere Vorrichtung 230 zur Ermittlung von Eingangsparametern für Aktoren und die weiteren Aktoren 240 sind insbesondere dafür vorgesehen, die Funktionen der Vorrichtung 130 zur Ermittlung von Eingangsparametern für Aktoren bzw. der Aktoren 140 zu übernehmen, wenn diese ausfallen sollten. Die weitere Vorrichtung 230 zur Ermittlung von Eingangsparametern für Aktoren kann somit auch als Ba- ckup-Motion-Control bezeichnet werden. Ebenso können die weiteren Aktoren 240 als Backup-Aktoren bezeichnet werden. The further device 230 for determining input parameters for actuators and the further actuators 240 are units which are designed to be equivalent to the device 130 for determining input parameters for actuators and to the actuators 140. The further device 230 for determining input parameters for actuators and the further actuators 240 are provided in particular for assuming the functions of the device 130 for determining input parameters for actuators or the actuators 140 if these should fail. The further device 230 for determining input parameters for actuators can thus also be referred to as backup motion control. Likewise, the further actuators 240 may be referred to as backup actuators.
Das Fahrzeug-zu-X-Kommunikationsmodul 250 ist dazu ausgebildet, über die Antennenschnittstelle 210 und die daran angeschlossene Fahrzeugaußenantenne eine Kommunikation mit anderen Fahrzeugen und mit Infrastruktureinrichtungen zu unterhalten. Das Kommunikationsmodul 250 sendet laufend Signale aus, welche In¬ formationen wie die aktuelle Position des Fahrzeugs, seine Geschwindigkeit und etwaige Spurwechselabsichten beinhalten. Ebenso empfängt das Kommunikationsmodul 250 laufend Signale von anderen Fahrzeugen und von Infrastruktureinrichtungen beispielsweise über Positionen, Geschwindigkeiten und Ereignisse anderer Fahrzeuge, über die Verkehrslage oder über Verkehrs- regeln wie Geschwindigkeitsbegrenzungen. Diese Informationen werden den anderen Komponenten des Systems 10 zugänglich gemacht. The vehicle-to-X communication module 250 is configured to communicate with other vehicles and with infrastructures via the antenna interface 210 and the external vehicle antenna connected thereto. The communication module 250 continuously sends out signals which contain information such as the current position of the vehicle, its speed and any lane change intentions. Likewise, the communication module 250 continuously receives signals from other vehicles and from infrastructures, for example about positions, speeds and events of other vehicles, about the traffic situation or about traffic regulations such as speed limits. This information is made available to the other components of the system 10.
Die Umfeldsensoren 260 der zweiten Menge 200 weisen vorliegend eine Kamera und ein Radargerät auf. Diese sind zusätzlich zu der Kamera 150 und den Umfeldsensoren 160 der ersten Menge 100 vorhanden und dienen dazu, der zweiten Menge 200 von Komponenten zumindest eine gewisse Fähigkeit zur Wahrnehmung der Umgebung zu geben, damit bei einem Ausfall der Komponenten der ersten Menge 100 Positionierung und Fahrzeugführung verbessert werden können. The environment sensors 260 of the second set 200 in the present case have a camera and a radar device. These are in addition to the camera 150 and the environmental sensors 160 of the first set 100 and serve to give the second set 200 of components at least some ability to sense the environment so that in case of failure of the components of the first set 100 positioning and vehicle guidance can be improved.
Die Fahrdynamiksensoren 270 weisen vorliegend eine Anzahl von Drehzahlsensoren, einen Lenkwinkelsensor, einen Lenkradwinkelsensor und einen Beschleunigungssensor auf. Damit kann der Fahrzustand des Fahrzeugs umfassend erfasst und in Fahrdyna¬ mikdaten abgebildet werden, wobei diese Fahrdynamikdaten insbesondere der Vorrichtung 220 zur spurgenauen Positionierung zugeführt werden. In the present case, the driving dynamics sensors 270 have a number of rotational speed sensors, a steering angle sensor, a steering wheel angle sensor and an acceleration sensor. Thus, the driving state of the vehicle can be detected and displayed in comprising Fahrdyna ¬ mikdaten, said vehicle dynamics data is supplied to the particular device 220 for accurately positioning track.
Wenn eines der beiden Bordnetze 102, 202 ausfällt, so fallen auch die Komponenten der jeweiligen Menge 100, 200, welche an dem Bordnetz angeschlossen sind, aus. In diesem Fall können die Komponenten der anderen der beiden Mengen 100, 200 die Steuerung des Fahrzeugs mit eingeschränkter Funktionalität übernehmen, wie bereits weiter oben beschrieben wurde. Die Genauigkeit dieser Steuerung genügt jedoch nur für einen Zeitraum von einigenIf one of the two vehicle electrical systems 102, 202 fails, the components of the respective quantity 100, 200 which are connected to the vehicle electrical system also fall out. In this case, the components of the other of the two sets 100, 200 may take over the control of the vehicle with limited functionality, as already described above. However, the accuracy of this control is sufficient only for a period of a few
Sekunden. Aus diesem Grund wird der Fahrer bei Ausfall eines Bordnetzes 102, 202 oder auch bei Ausfall einer für die Steuerung wesentlichen Komponente sofort akustisch und optisch dazu aufgefordert, die Steuerung des Fahrzeugs zu übernehmen. Wenn der ^ 0 Seconds. For this reason, the driver is promptly audible and visually prompted to take over the control of the vehicle in case of failure of a vehicle electrical system 102, 202 or even in case of failure of a component essential for the control. If the ^ 0
Fahrer reagiert und die Steuerung aktiv übernimmt, so wird die autonome Fahrzeugsteuerung abgeschaltet. Sollte der Fahrer jedoch nicht reagieren, so wird das Fahrzeug von den funkti¬ onierend bleibenden Komponenten in einen sicheren Zustand überführt. Dies bedeutet vorliegend, dass das Fahrzeug abge¬ bremst und auf einem Seitenstreifen zum Stehen gebracht wird. Driver reacts and the controller actively takes over, so the autonomous vehicle control is turned off. Should not react but the driver, the vehicle is transferred from the func ¬ onierend remaining components in a safe state. This means herein that the vehicle decelerates abge ¬ and is brought to a halt on a page strip.
Während des korrekten Betriebs, also wenn insbesondere beide Bordnetze 102, 202 funktionieren und auch die daran angeschlossenen Komponenten der ersten und zweiten Mengen 100, 200 funktionieren, übermitteln Komponenten der zweiten Menge 200 laufend Daten an Komponenten der ersten Menge 100, und zwar an die Vorrichtung 110 zur Traj ektorienplanung und an die Vorrichtung 120 zur groben Lokalisierung. During correct operation, in particular when both vehicle electrical systems 102, 202 are functioning and the components of the first and second quantities 100, 200 connected thereto also function, components of the second quantity 200 continuously transmit data to components of the first quantity 100, namely to the device 110 to Traj ektorienplanung and the device 120 for coarse localization.
Bei den übermittelten Daten handelt es sich insbesondere um eine von der Vorrichtung 220 zur spurgenauen Positionierung ermittelte Fahrzeugposition in dem globalen Referenzsystem WGS 84 sowie um Informationen aus der Fahrzeug-zu-X-Kommunikation über andere Fahrzeuge und Verkehrsregeln. Des Weiteren werden auch die weiter oben bereits beschriebenen Fahrdynamikdaten übermittelt. Specifically, the transmitted data is a vehicle position in the global reference system WGS 84 determined by the track accurate positioning device 220 and information from vehicle-to-X communication about other vehicles and traffic rules. Furthermore, the driving dynamics data already described above are also transmitted.
Alle Daten, welche innerhalb des Systems 10 zwischen den Komponenten der beiden Mengen 100 , 200 übermittelt werden, tragen einen jeweiligen Zeitstempel. Dieser basiert auf einer globalen Zeitreferenz, welche mittels des in der Vorrichtung 220 zur spurgenauen Positionierung enthaltenen Satellitennavigationsmoduls aus Satellitensignalen erhalten wird. Diese Zeit¬ referenz wird allen Komponenten des Systems 10 zur Verfügung gestellt. Insbesondere werden auch alle Messwerte der im System enthaltenen Sensoren jeweils mit einem Zeitstempel versehen. Damit wird zum einen sichergestellt, dass alle Informationen exakt einer jeweiligen Zeit zugeordnet werden können, was die Erkennung von zeitlichen Verläufen ermöglicht und allgemein eine Zeitunschärfe verringert. Zum anderen wird damit auch si¬ chergestellt, dass aus dem System 10 stammende Daten mit von außerhalb des Fahrzeugs erhaltenen Daten, insbesondere aus der Fahrzeug-zu-X-Kommunikation, in zeitlicher Hinsicht verglichen werden können. Diese Daten wurden nämlich von den jeweils sendenden Fahrzeugen oder Infrastruktureinrichtungen ebenfalls unter Verwendung der aus Satellitennavigation erhaltenen Zeitreferenz mit einem Zeitstempel versehen. Sollte das zweite Bordnetz 202 ausfallen oder sollten Komponenten der zweiten Menge 200 anderweitig ausfallen, so dass die oben beschriebenen Daten nicht mehr länger an die Vorrichtung 110 zur Traj ektorienplanung und die Vorrichtung 120 zur groben Lokalisierung gesendet werden können, so ist die Vorrichtung 110 zur Traj ektorienplanung dazu ausgebildet, zumindest für einenAll data transmitted within the system 10 between the components of the two sets 100, 200 carry a respective time stamp. This is based on a global time reference obtained from the satellite navigation satellite navigation module included in the track accurate positioning apparatus 220. This time ¬ reference 10 is provided to all components of the system are available. In particular, all measured values of the sensors contained in the system are each provided with a time stamp. This ensures, on the one hand, that all information can be assigned exactly to a particular time, which makes it possible to recognize temporal progressions and, in general, one Time blur reduced. On the other hand therefore also si ¬ chergestellt is that derived from the system 10 data can be compared with obtained from outside the vehicle data, particularly from the vehicle-to-X-communication, in terms of time. Namely, these data were also time-stamped by the respective transmitting vehicles or infrastructures using the time reference obtained from satellite navigation. Should the second on-board network 202 fail, or should components of the second set 200 otherwise fail so that the data described above can no longer be sent to the trajectory planning device 120 and coarse location device 120, then the device 110 is to Traj at least for one
Zeitraum von etwa 10 s die Traj ektorienplanung mit einer Genauigkeit fortzuführen, welche ausreicht, um eine sichere Weiterfahrt des Fahrzeugs zu gewährleisten. Innerhalb dieser Zeit sollte der Fahrer die Steuerung übernommen haben. Period of about 10 s to continue the Traj ektorienplanung with an accuracy sufficient to ensure a safe onward journey of the vehicle. Within this time, the driver should have taken control.
Die von der Vorrichtung 110 zur Traj ektorienplanung laufend durchgeführte Traj ektorienplanung wird kontinuierlich an die Recheneinheit 280 übergeben. Die Recheneinheit 280 ist somit dazu in der Lage, bei Ausfall des ersten Bordnetzes 102 oder von Komponenten der ersten Menge 100 auf eine bereits erfolgteThe trajectory planning continuously performed by the device 110 for trajectory planning is continuously transmitted to the arithmetic unit 280. The arithmetic unit 280 is thus able, in case of failure of the first electrical system 102 or components of the first set 100 to an already done
Traj ektorienplanung aus der ersten Menge 100 zurückzugreifen und damit die Fahrzeugsteuerung zu übernehmen. Die Traj ektorienplanung from the first set of 100 fall back and thus take over the vehicle control. The
Traj ektorienplanung kann in der Recheneinheit 280 fortgeführt werden, und zwar insbesondere unter Verwendung von Daten aus der Fahrzeug-zu-X-Kommunikation, deren Funktionalität nicht von dem ersten Bordnetz 102 abhängt. Ereignisse wie beispielsweise das Einscheren eines anderen Fahrzeugs in die berechnete Trajektorie können auf diese Weise berücksichtigt werden. Wenn zumindest eine Komponente des Systems 10 ausfällt und die Funktionalität des Systems 10 zum autonomen Führen des Fahrzeugs somit eingeschränkt ist, so sendet das Kommunikationsmodul 250 eine Nachricht über die Antennenschnittstelle 210 aus, mittels welcher andere Fahrzeuge darauf hingewiesen werden, dass sich das Fahrzeug in einem Notbetrieb befindet. Damit können sich diese darauf vorbereiten, dass sich das Fahrzeug eventuell nicht mehr wie erwartet verhalten wird und entsprechende Vorsorgemaßnahmen treffen, um einen Unfall zu vermeiden. Beispielsweise können andere Fahrzeuge ihre Geschwindigkeit verringern und einen größeren Abstand einhalten. Traj ektorienplanung can be continued in the computing unit 280, in particular using data from the vehicle-to-X communication, the functionality of which does not depend on the first on-board network 102. Events such as the collapse of another vehicle in the calculated trajectory can be taken into account in this way. If at least one component of the system 10 fails and the functionality of the autonomous vehicle management system 10 is thus limited, the communication module 250 sends out a message via the antenna interface 210, which alerts other vehicles that the vehicle is in a state of repair Emergency operation is located. This will allow them to prepare for the vehicle not behaving as expected and to take appropriate precautionary measures to avoid an accident. For example, other vehicles can reduce their speed and maintain a greater distance.
Manche Daten, welche zwischen den Komponenten des Systems 10 ausgetauscht werden, weisen ein Integritätsmaß auf. Dieses zeigt die Güte der Daten an. Beispielsweise kann ein Sensor, welcher anhand von Messwerten Daten erzeugt, das Integritätsmaß anhand seiner Messgenauigkeit ermitteln. Andere Komponenten können dann abschätzen, wie genau die von diesem Sensor gelieferten Daten sind . Some data exchanged between the components of the system 10 have an integrity measure. This indicates the quality of the data. By way of example, a sensor which generates data based on measured values can determine the degree of integrity on the basis of its measuring accuracy. Other components can then estimate how accurate the data provided by this sensor is.
Die Recheneinheit 280 ist ferner dazu ausgebildet, die weiter oben bereits erwähnten Fahrdynamikdaten, Daten aus Satellitennavigation, Kameradaten sowie Kartendaten zu fusionieren und die dadurch erhaltene fusionierte Information den anderen Komponenten zur Verfügung zu stellen. Dies ermöglicht eine Verringerung der benötigten Rechenkapazität in anderen Komponenten . The computing unit 280 is further configured to fuse the vehicle dynamics data, satellite navigation data, camera data and map data already mentioned above, and to make the fused information thus obtained available to the other components. This allows a reduction in the required computing capacity in other components.
Figur 2 zeigt schematisch ein Kraftfahrzeug 5 mit einem System 10, welches wie eben beschrieben ausgebildet ist. Das Fahrzeug 5 weist ferner eine Stromversorgungseinrichtung 8 mit einer Lichtmaschine und einer Fahrzeugbatterie auf, welche das System 10 mit elektrischer Energie versorgen. Dies ermöglicht eine autonome Steuerung des Fahrzeugs 5 in eben beschriebener Art und Weise . Figure 2 shows schematically a motor vehicle 5 with a system 10, which is formed as just described. The vehicle 5 further comprises a power supply device 8 with an alternator and a vehicle battery, which supply the system 10 with electrical energy. This allows a autonomous control of the vehicle 5 in the manner just described.
Nachfolgend erfolgt eine weitere Beschreibung von Merkmalen, welche für die Erfindung relevant sein können. Es sei verstanden, dass einzelne Merkmale in dieser Beschreibung Merkmalen der vorherigen Beschreibung anhand ihrer Funktionalität oder anhand anderer Kriterien zugeordnet werden können, aber nicht müssen. Alle nachfolgend beschriebenen Merkmale sind mit allen weiter oben beschriebenen Merkmalen in beliebigen Kombinationen und Unterkombinationen kombinierbar. Die Offenbarung dieser Anmeldung umfasst insbesondere auch jegliche Auswahl, Kombina¬ tionen oder Unterkombinationen von weiter oben beschriebenen Merkmalen, wobei eines oder mehrere der nachfolgend be- schriebenen Merkmale explizit vom Schutz ausgenommen werden. Die nachfolgenden Ausführungen können beispielsweise auch als eigenständige Beschreibung einer Erfindung oder als Spezifizierung der bereits weiter oben beschriebenen Erfindung verstanden werden. Below is a further description of features that may be relevant to the invention. It should be understood that individual features in this description may or may not be assigned features of the previous description by virtue of their functionality or other criteria. All features described below can be combined with all features described above in any combinations and sub-combinations. More particularly, the disclosure of this application also includes any selection, Kombina ¬ functions or sub-combinations of above-described features, wherein one or more of the features described below are explicitly excluded from protection. The following statements may, for example, be understood as an independent description of an invention or as a specification of the invention already described above.
Im Stand der Technik sind bereits Fahrzeug-zu-X-Kommuni- kationssysteme (C2X-Systeme) bekannt, die sowohl zur Übertragung verkehrsbezogener Daten als auch verschiedener Service-Daten, wie etwa Unterhaltungsanwendungen, ausgebildet sind. Die Fahrzeug-zu-X-Kommunikation basiert dabei sowohl auf dem Datenaustausch zwischen Fahrzeugen untereinander (Fahr- zeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation) als auch auf dem Datenaustausch zwischen Fahrzeugen und Infrastruktureinrichtungen (Fahr- zeug-zu-Infrastruktur-Kommunikation) . Dieser Datenaustausch kann dabei z.B. auf dem WLAN-Standard IEEE 802.11p basieren, welcher sich gegenwärtig in der Vorentwicklung befindet. Ebenso sind verschiedenartige Umfelderfassungssysteme bekannt, die mittels unterschiedlicher Umfeldsensorik, wie etwa Kamera-, Radar-, Lidar-, Ultraschall- und Temperatursensorik eine Fahrzeugumgebung erfassen. Weiterhin ist es bekannt, Fahr- zeug-zu-X-Kommunikationssysteme und Umfelderfassungssysteme zu kombinieren, um eine möglichst vollständige Modellierung der Fahrzeugumgebung zu erstellen und somit eine autonome Fahr- zeugführung zu ermöglichen. Vehicle-to-X communication systems (C2X systems) are already known in the art for both transport-related data transmission and various service data such as entertainment applications. The vehicle-to-X communication is based both on the data exchange between vehicles (vehicle-to-vehicle communication) and on the data exchange between vehicles and infrastructure facilities (vehicle-to-infrastructure communication). This data exchange can be based, for example, on the WLAN standard IEEE 802.11p, which is currently in pre-development. Likewise, various types of surrounding detection systems are known, which by means of different environment sensors, such as camera, radar, Lidar-, ultrasound and temperature sensors a Capture vehicle environment. Furthermore, it is known to combine vehicle-to-X communication systems and surroundings detection systems in order to create as complete a modeling of the vehicle environment as possible, thus enabling autonomous vehicle guidance.
Es besteht jedoch noch ein Bedarf nach Sicherheitskonzepten zur autonomen Fahrzeugführung, da bei einem teilweisen oder vollständigen Systemausfall das sichere autonome Führen eines Fahrzeugs in der Regel nicht mehr gewährleistet ist. However, there is still a need for safety concepts for autonomous vehicle guidance, since in a partial or complete system failure safe autonomous driving a vehicle is usually no longer guaranteed.
Daher wird vorgeschlagen, dass ein erster Teil der zum autonomen Fahren notwendigen Systeme an ein erstes Fahrzeugbordnetz angeschlossen ist und ein zweiter Teil der zum autonomen Fahren notwendigen Systeme an ein zweites Fahrzeugbordnetz angeschlossen ist. It is therefore proposed that a first part of the systems necessary for autonomous driving is connected to a first vehicle electrical system and a second part of the systems necessary for autonomous driving is connected to a second vehicle electrical system.
In einer bevorzugten Ausführungsform werden im Normalbetrieb die Umfeldsensoren, die Traj ektorienplanung, einfache Lokalisie- rung, die Motion-Control und die Aktoren (Lenkung, Motorsteuerung und Bremse) durch das erste Bordnetz versorgt . Aufgrund der Einbindung der Umfeldsensoren wird dieser Teil „Sehen- der-Pfad" genannt. An das zweite Bordnetzsystem wird bevorzugt die Antennen¬ schnittstelle, die spurgenaue Positionier- und Lokalisie¬ rungseinheit, das C2X-System, der Backup-Motion-Control und die Backup-Aktorik (Backup-Lenkung, -Bremse) wie auch die Motorsteuerung angeschlossen. Aufgrund der Antennenanbindung wird dieser Teil auch „Hörender-Pfad" genannt. In a preferred embodiment, the environment sensors, the Traj ektorienplanung, simple localization, the motion control and the actuators (steering, engine control and brake) are supplied by the first electrical system in normal operation. Due to the integration of environmental sensors, this part is called "see- the path" is preferred to the second electrical system antennas ¬ interface, the on-track positioning and localize ¬ insurance unit, the C2X system, the backup motion control and. Backup actuators (backup steering, brake) as well as the motor control connected.Thanks to the antenna connection this part is also called "listening path".
Im „Normalbetrieb" wird der „Sehende Pfad" vorzugsweise durch Daten aus dem „Hörenden Pfad" gespeist, d.h. die Daten des „sehenden Pfads" werden durch Daten des „hörenden Pfads" ergänzt. Diese Daten des „hörenden Pfads" beinhalten beispielsweise einige, mehrere oder alle der folgenden Informationen: die Position in einem globalen Referenzsystem (z. B. WGS 84) , In "normal mode", the "seeing path" is preferably fed by data from the "listening path", ie the data of the "seeing path" are supplemented by data of the "listening path". For example, this "listening path" data includes some, several, or all of the following information: the location in a global reference system (eg, WGS 84),
die spurgenaue Positionierung in einer digitalen Karte, welche auch mit Informationen aus dem  the accurate tracking positioning in a digital map, which also with information from the
C2X-System (dynamisch sich verändernde Objekte, welche sich auf der Fahrtraj ektorie befinden können, dies sind z. B. liegengebliebene Fahrzeuge, Bau¬ stellen, Sondereinsatzfahrzeuge, Stauende, Ver¬ kehrszeicheninformationen, etc. aber auch Fahrdynamikdaten der vorrausfahrenden, herannahenden oder nebenherfahrenden Fahrzeuge, mit denen stabile Ko- lonnenfahrt ermöglicht werden könnte, Informationen über Spurwechselabsicht anderer vorrausfahrenden, herannahenden oder nebenher fahrenden Fahrzeugen, welche die eigene Fahrspur betreffen) angereichert ist, C2X system (dynamically changing objects which can ektorie are on the Fahrtraj these are, for. Example, broken down vehicles, provide construction ¬, SWAT vehicles, traffic congestion, United ¬ traffic signs information, etc., but also driving dynamics data of vorrausfahrenden, approaching or traveling alongside Vehicles with which stable co-op could be made available, information on the lane change intent of other vehicles traveling in advance, approaching or moving in the direction of their own lane),
- die Fahrdynamikdaten (z. B. bis zu 3D-Drehrate,  - the vehicle dynamics data (eg up to 3D yaw rate,
3D-Beschleunigung, Lenkwinkel, Raddrehzahl, Speed-over-Ground, Schwimmwinkel, etc.) und eine globale Zeitinformation. Alle übergebenen Informationen beinhalten vorzugsweise einen Zeitstempel, welcher die genaue Zeitangabe enthält, wann die Information erfasst wurde.  3D acceleration, steering angle, wheel speed, speed-over-ground, slip angle, etc.) and global time information. All transferred information preferably includes a timestamp that contains the exact time when the information was captured.
Mit der übergebenden Position wird bevorzugt ständig die einfache Lokalisierung im „Sehenden-Pfad" kalibriert und somit eine spurgenaue Positionierung bei der Traj ektorienplanung ermöglicht . Auch wird bevorzugt durch die Eigen-Lokalisierung die gefahrene Ist-Traj ektorie ermittelt und daraus besonders bevorzugt eine Optimierung der Aktor-Ansteuerung durch den Motion-Control durchgeführt. Somit entsteht eine geschlossene Regelschleife aus Aktoransteuerung und daraus resultierender Positionsveränderung . With the transferring position, the simple localization in the "seeing path" is preferably constantly calibrated, thus enabling a track-accurate positioning in the trajectory planning. Also, the driven actual trajectory is preferably determined by the self-localization, and optimization of the actuator control by the motion control is thereby preferably carried out. This creates a closed control loop of actuator control and the resulting change in position.
Ebenso werden aus dem „Hörenden-Pfad" bevorzugt Zeitinforma¬ tionen an die Umfeldsensoren übergeben, so dass die Messungen ebenfalls so früh wie möglich mit einem Zeitstempel versehen werden . Similarly, from the "hearing-path" preferred time Informa ¬ tions passed to the environment sensors so that the measurements are also provided as early as possible with a time stamp.
Bei einer Fusion der eingehenden Daten dient der Zeitstempel bevorzugt einer zeitlichen Zuordnung der Daten und dadurch der Reduzierung der Zeitunschärfe der in der Fusion generierten Information . In the case of a fusion of the incoming data, the time stamp preferably serves for temporal allocation of the data and thereby for reducing the time blurring of the information generated in the fusion.
Alle Daten sind so ausgelegt, dass diese bei einem Ausfall des „Hörenden-Pfades" bis zur Übernahme des Fahrers (z. B. 5-10sec nach Ausfall) eine Traj ektorienplanung ermöglicht. All data is designed to enable trajectory planning in the event of a failure of the "listening path" until the driver is taken over (eg 5-10sec after failure).
Bei dem Ausfall wird das Fahrzeug bevorzugt schnellst möglich automatisch in einen „sicheren Zustand" gebracht, d.h. die Geschwindigkeit wird reduziert bzw. eine sichere Position am Straßenrand angesteuert bzw. der Fahrer wird durch optische, akustische bzw. haptische Signale ermahnt, die Führung des Fahrzeuges zu übernehmen, etc., möglichst ohne dass andere Verkehrsteilnehmer Gefahr laufen, eine Kollision mit dem Fahrzeug oder anderen Verkehrsteilnehmern zu verursachen. In the event of failure, the vehicle is preferably brought into a "safe state" as quickly as possible, ie the speed is reduced or a safe position on the roadside activated or the driver is warned by optical, acoustic or haptic signals, the leadership of the vehicle possibly without other road users running the risk of causing a collision with the vehicle or other road users.
Da in diesem Fall die Umfeldsensoren weiterhin funktionsfähig sind, ist der Ausfall des „Hörenden_Pfades" weniger gravierend, als der Ausfall des „Sehenden-Pfades" . Bei einem Ausfall des „Sehenden-Pfades" greift der„Hörende Pfad" bevorzugt auf eine ausreichend weit vorrausschauende Since in this case the environment sensors are still functional, the failure of the "Hearing_Path" is less serious than the failure of the "Seeing Path". In the event of a failure of the "seeing path", the "listening path" prefers a sufficiently far-sighted one
Traj ektorienplanung aus dem „Sehenden-Pfad" zurück, welche im „Normalbetrieb" zuvor ständig an den „Hörenden_Pfad" übergeben wurde. Die Länge der Traj ektorienplanung ist dabei bevorzugt derart gewählt, dass sie ausreichend ist, um die Fahrzeugführung wieder an den Fahrer zu übergeben oder das Fahrzeug in einen sicheren Zustand zu bringen. Bei einem Ausfall des „Sehenden-Pfades" wird bevorzugt ein Backup-Motion-Control-Modul mit der Backup-Traj ektorie ver¬ sorgt, welches damit die notwendigen Aktorbewegungen der Backup-Aktoren berechnet. Die Traj ektorienkontrolle wird nun bevorzugt direkt von dem Positionier-Modul im „Hörenden-Pfad" durchgeführt und an den Motion-Control zurückgemeldet, damit dieser seine Ansteuerung optimieren kann. Traj ektorienplanung from the "seeing path" back, which was previously in "normal operation" before constantly passed to the "Listening_Path." The length of the Traj ektorienplanung is preferably chosen so that it is sufficient to the driver again to the driver transferred, or to bring the vehicle to a safe state. in the case of a failure of the "seeing-path" is preferably a back-up motion control module ektorie with the backup Traj ver ¬ ensures that thus calculated the necessary actuator movements of the backup actuators , The Traj ektorienkontrolle is now preferably carried out directly from the positioning module in the "listening path" and returned to the motion control, so that this can optimize its control.
Ebenso wird die aus dem „Sehend-Pfad" erhaltene ausreichend vorrausschauende Traj ektorienplanung (z. B. 5-10sec) bevorzugt ständig mit einem Update aus dem C2X-System versorgt, so dass mittels des C2X-Systems erfasste Ereignisse, welche vor dem Ausfall des „Sehenden-Pfades" nicht bekannt waren, mit be¬ rücksichtigt werden können. Damit können z.B. schnelle und kurzfristige Ereignisse, welche zu einer Kollision führen könnten (wie z. B. ein in die Trajektorie des Fahrzeugs ein¬ scherendes anderes Fahrzeug) mit in die Traj ektorienplanung aufgenommen werden. Likewise, the sufficiently forward looking trajectory planning (eg, 5-10sec) obtained from the "seeing path" is preferably continually updated with an update from the C2X system, so that events recorded by the C2X system prior to failure of the "seeing-path" were unknown, can be taken into account . This allows eg quick and short-term events that could lead to a collision (such. As a one ¬ shearing another vehicle in the trajectory of the vehicle) with the Traj be included ektorienplanung.
Ebenso kann der„Notbetrieb" des Fahrzeugs bevorzugt auch anderen Fahrzeugen unmittelbar über C2X übermittelt werden, so dass diese z.B. ausreichend Abstand zu dem Fahrzeug einhalten und ein Einscheren in die Trajektorie des Fahrzeuges vermeiden können. Eine weitere Ausführungsform sieht vor, dass ein Teil der Umfeldsensoren, insbesondere die Erweiterungen für das autonome Fahren, mit in das zweite Bordnetz integriert wird, so dass a. Die Implementierung des erfindungsgemäßen Sicherheitskon- zepts beim automatisierten Fahren gleichzeitig die Konfiguration des Fahrzeuges skalierbar macht und Likewise, the "emergency operation" of the vehicle can preferably also be transmitted to other vehicles directly via C2X, so that they can, for example, maintain sufficient distance to the vehicle and avoid collapsing into the trajectory of the vehicle. A further embodiment provides that part of the environmental sensors, in particular the extensions for autonomous driving, is integrated with the second electrical system, so that a. The implementation of the security concept according to the invention in automated driving simultaneously makes the configuration of the vehicle scalable and
b. beim Ausfall des „Sehenden-Pfades" der „Hörende-Pfad" ebenso ein Minimum an „Sehfähigkeit" besitzt und damit die Back-Up Traj ektorienplanung weiter absichern kann, falls plötzliche Ereignisse eintreten. Damit können mittels des C2X-Systems erfasste Ereignisse bevorzugt plausibilisiert werden, oder bevorzugt nicht zur C2X-Kommunikation befähigte Verkehrs¬ teilnehmer erkannt werden. Eine weitere Ausführung sieht vor, dass das erste Bordnetz über ein Batteriemanagement-System das zweite Bordnetz mit Energie versorgt, falls die Energiequelle des zweiten Bordnetzes ausfällt . Das gleiche tritt bevorzugt umgekehrt auch ein, wenn die Energieversorgung des ersten Bordnetzes ausfällt. b. if the "seeing path" fails, the "listening path" also has a minimum of "vision" and can thus continue to back-up the trajectory planning in the event of sudden events, making it possible to make plausible the incidents recorded using the C2X system traffic ¬ participants, or preferably not capable of C2X communication are detected. a further embodiment provides that the first vehicle electrical system powered by a battery management system, the second electrical system with energy, if the energy source of the second vehicle electrical system fails. the same occurs preferably vice versa also, if the power supply of the first electrical system fails.
In allen Fällen funktioniert das Sicherheitskonzept auch dann, wenn nur einzelne Funktionen aus einem der Bordnetz-Systeme ausfallen. In diesem Fall übernimmt dann bevorzugt die ent¬ sprechende Haupt-Funktion oder aber die Backup-Funktion in dem nicht betroffenen Bordnetz die ausgefallene Funktion. In all cases, the safety concept works even if only individual functions fail from one of the wiring systems. In this case it is the ent ¬ speaking main feature or the backup feature in the unaffected board network takes over the failed preferred function.
Bevorzugt wird das erfindungsgemäße Sicherheitskonzept nicht nur beim autonomen Fahren angewandt sondern auch bei autonomen Assistenzfunktionen (wie z. B. Baustellenassistent, Kolonnenfahrt auf Autobahnen etc.) . η The security concept according to the invention is preferably used not only in autonomous driving but also in autonomous assistance functions (such as, for example, construction site assistant, convoy on motorways, etc.). η
Die Erfindung weist somit einen Weg auf, bei einem Ausfall eines der beiden Bordnetze die autonome Fahrzeugführung zumindest bis zur sicheren Übernahme der Fahrzeugführung durch den Fahrer eine Gefährdung des Umgebungsverkehrs auszuschließen. The invention thus has a way, in the event of failure of one of the two vehicle electrical systems, to rule out autonomous vehicle guidance, at least until safe acceptance of the vehicle guidance by the driver, endangering the surrounding traffic.
Weitere bevorzugte Ausführungsformen ergeben sich aus den nachfolgenden Ausführungen sowie den weiter angefügten Figuren. Further preferred embodiments will become apparent from the following explanations as well as the further attached figures.
Es zeigen Show it
Fig. 3 einen beispielhaften ersten Aufbau einer Funktionsarchitektur eines Systems, 3 shows an exemplary first construction of a functional architecture of a system,
Fig. 4 einen beispielhaften ersten Aufbau einer Hardwarearchitektur eines Systems, 4 shows an exemplary first construction of a hardware architecture of a system,
Fig. 5 einen beispielhaften zweiten Aufbau einer Hardwarearchitektur eines Systems, 5 shows an exemplary second construction of a hardware architecture of a system,
Fig. 6 einen beispielhaften dritten Aufbau einer Hardwarearchitektur eines Systems, und 6 shows an exemplary third construction of a hardware architecture of a system, and
Fig. 7 einen beispielhaften vierten Aufbau einer Hardwarearchitektur eines Systems. 7 shows an exemplary fourth structure of a hardware architecture of a system.
Zu den Figuren seinen folgende Erläuterungen gegeben: To the figures his following explanations given:
IDC = integrated drive control IDC = integrated drive control
SDC = safety domain control SDC = safety domain control
BDC = backup drive control BDC = backup drive control
Das BDC kann insbesondere die Funktion des IDC übernehmen, falls dieses ausfallen sollte. Gemäß einem weiteren, nicht zwangsläufig dargestellten Aus¬ führungsbeispiel ist der „sehende Pfad" an das primäre Bordnetz angeschlossen und umfasst Sensoren zum In particular, the BDC can take over the function of the IDC if it should fail. According to another exemplary embodiment, which is not necessarily illustrated, the "seeing path" is connected to the primary vehicle electrical system and comprises sensors for
generieren statischer Landmarken und dynamischer Objekte (Daraus wird der befahrbare Raum berechnet), identifizieren von Verkehrsregeln, Generate static landmarks and dynamic objects (from which the trafficable space is calculated), identify traffic rules,
versorgen des Backup-Systems mit Landmarken und Geschwindigkeit, um die Lokalisierung zu optimieren (z.B. offset drift von dead reckoning, spurgenaue Positionierung in die Karte anhand von Landmarken) .  provide the backup system with landmarks and speed to optimize localization (e.g., offset drift from dead reckoning, true-to-lane positioning into the map using landmarks).
Im IDC werden dabei beispielsgemäß die Bahntraj ektorien be¬ rechnet durch Fusion aus In the IDC while the Bahntraj for example according ektorien be ¬ counted by fusion of
einer vorrausschauenden Karte, welche spurgenaue Positionen und mittels des C2X-Systems erfasste a look-ahead map, which captured track-accurate positions and using the C2X system
Ereignisse enthält und min. für 5sec. Fahrt Kar¬ tendaten enthält, Contains events and min. for 5sec. Includes ride Kar ¬ tendaten,
von den Sensoren erfassten, dynamischen Objekten, die den befahrbaren Raum eingrenzen,  sensors detected by the sensors, dynamic objects that limit the trafficable space,
- der Verkehrsregelfusion.  - the traffic regulation merger.
Im IDC wird weiterhin die einfache Lokalisierung mit der spurgenauen Lokalisierung aus dem Backup-System laufend kalibriert . In the IDC, the simple localization with the exact tracking localization from the backup system is continuously calibrated.
Gemäß einem weiteren, nicht zwangsläufig dargestellten Ausführungsbeispiel ist der „hörende Pfad" an das Backup-Bordnetz angeschlossen und umfasst ein Antennen-Modul, mittels dessen According to a further, not necessarily illustrated embodiment of the "listening path" is connected to the backup electrical system and includes an antenna module, by means of which
Kartendaten empfangen werden und Kartenkorrekturen an das Backend gesendet werden,  Card data are received and map corrections sent to the backend,
mittels des C2X-Systems erfasste Ereignisse empfangen werden und sog. Ego-C2X-Informationen gesendet werden . Im SDC wird dabei beispielsgemäß die spurgenaue Position in der Karte berechnet, durch Fusion aus  events detected by the C2X system are received and so-called Ego C2X information is sent. In the SDC, the track-accurate position in the map is calculated, for example, by fusion
genauer Karte,  exact map,
GNSS-Lokalisierung mit dead reckoning, inkl. Geschwindigkeitsinformation aus den Sensoren, Landmarken aus den Sensoren und GNSS localization with dead reckoning, incl. Velocity information from the sensors, Landmarks from the sensors and
mittels des C2X-Systems erfassten Ereignissen im relevanten Umfeld.  events recorded in the relevant environment using the C2X system.
Gemäß einem weiteren, nicht zwangsläufig dargestellten Ausführungsbeispiel übernimmt der „sehende Pfad" bei Ausfall des „hörenden Pfads" die folgenden Funktionen: According to another embodiment, which is not necessarily illustrated, the "seeing path" assumes the following functions if the "listening path" fails:
Die Bahnführung über die Sensoren und mit den bereits ins IDC übergebenen Kartendaten, bis der Fahrer nach 5 sec. übernommen hat,  The web guide over the sensors and with the card data already handed over to the IDC until the driver has taken over after 5 seconds
Überwachung der Positionsveränderung mittels dif- ferenzieller Lokalisierung mit präzisem Startwert (aus Backupsystem) .  Monitoring of the position change by means of differential localization with precise start value (from backup system).
Nachfolgend soll noch eine systematische Aufzählung einiger Aspekte erfolgen. Es handelt sich dabei nicht um die Patent¬ ansprüche dieser Anmeldung, es sei jedoch verstanden, dass die nachfolgende Aufzählung als Patentansprüche verwendet werden können . Below is a systematic list of some aspects. It is not doing the patent ¬ claims of this application, but it should be understood that the following list can be used as claims.
1. System zu autonomen Fahrzeugführung, 1. system for autonomous vehicle guidance,
umfassend Umfeldsensorik und Fahrzeug- zu-X-Kommunikationsmittel ,  comprising environment sensors and vehicle-to-X communication means,
wobei die Umfeldsensorik und die Fahr- zeug-zu-X-Kommunikationsmittel jeweils dazu ausgebildet sind, Informationen über eine Fahrzeugumgebung zu erfassen, wobei das System dazu ausgebildet ist, anhand der erfassten Informationen ein Fahrzeug autonom zu führen,  wherein the environment sensor system and the vehicle-to-X communication means are each adapted to detect information about a vehicle environment, wherein the system is configured to autonomously guide a vehicle based on the acquired information,
dadurch gekennzeichnet,  characterized,
dass Bestandteile des Systems derart an zwei voneinander unabhängige Bordnetze angebunden sind, dass das Fahrzeug bei Ausfall eines Bordnetzes in einen sicheren Zustand überführbar ist. System nach 1, that components of the system are connected to two independent Bordnetze such that the vehicle is in case of failure of a vehicle electrical system in a safe state can be transferred. System according to FIG. 1,
dadurch gekennzeichnet, characterized,
dass eine Traj ektorienplanung, eine einfache Lokalisierung, eine Motion-Control und Aktoren (Lenkung, Motorsteuerung und Bremse) an ein erstes Bordnetz angebunden sind. that a Traj ektorienplanung, a simple localization, a motion control and actuators (steering, engine control and brake) are connected to a first electrical system.
System nach mindestens 1 oder 2, System after at least 1 or 2,
dadurch gekennzeichnet, characterized,
dass wird bevorzugt die Antennenschnittstelle, eine spurgenaue Positionier- und Lokalisierungseinheit, Fahr- zeug-zu-X-Kommunikationsmittel, ein Backup-Motion-Control, eine Backup-Aktorik (Backup-Lenkung, -Bremse) und eine Motorsteuerung an ein zweites Bordnetz angeschlossen sind. That is preferably the antenna interface, a track-accurate positioning and localization unit, vehicle-to-X communication means, a backup motion control, a backup Aktorik (backup steering, brake) and a motor control connected to a second electrical system are.
System nach mindestens einem von 1 bis 3, System according to at least one of 1 to 3,
dadurch gekennzeichnet, characterized,
dass die Umfeldsensorik ebenfalls an das erste Bordnetz angeschlossen ist. that the environment sensor system is also connected to the first electrical system.
System nach mindestens einem von 1 bis 4, System according to at least one of 1 to 4,
dadurch gekennzeichnet, characterized,
dass das System dazu ausgebildet ist, jeweils erfasste Daten zwischen den Bordnetzen auszutauschen. the system is designed to exchange respectively acquired data between the on-board networks.
System nach mindestens einem von 1 bis 5, System according to at least one of 1 to 5,
dadurch gekennzeichnet, characterized,
dass das System dazu ausgebildet ist, das Fahrzeug bei Ausfall eines Bordnetzes noch für einen kurzen Zeitraum, insbesondere 5 bis 10 s, mittels der zuvor zwischen den Bordnetzen ausgetauschten Informationen autonom weiterzuführen . that the system is designed to autonomously continue the vehicle in case of failure of a vehicle electrical system for a short period, in particular 5 to 10 s, by means of the previously exchanged information between the on-board networks.
System nach mindestens einem von 1 bis 6, System according to at least one of 1 to 6,
dadurch gekennzeichnet, dass das System in ein Kraftfahrzeug integriert ist. characterized, that the system is integrated in a motor vehicle.
System nach mindestens einem von 1 bis 7, System after at least one of 1 to 7,
dadurch gekennzeichnet,  characterized,
dass die Umfeldsensoren Kamerasensorik und/oder  that the environmental sensors camera sensors and / or
Radarsensorik und/oder Lidarsenorik und/oder  Radar sensors and / or Lidarsenorik and / or
Ultraschallsensorik und/oder Temperatursensorik und/oder Regensensorik und/oder Straßenzustandssensorik umfassen.  Ultrasonic sensors and / or temperature sensors and / or rain sensors and / or road condition sensors include.
System nach mindestens einem von 1 bis 8, System according to at least one of 1 to 8,
dadurch gekennzeichnet,  characterized,
dass der sichere Zustand eine Übergabe der Fahrzeugführung an einen Fahrer oder ein Abstellen des Fahrzeugs auf einem hierfür vorgesehenen Platz ist.  that the safe state is a transfer of the vehicle guidance to a driver or a parking of the vehicle in a space provided for this purpose.
Die zur Anmeldung gehörigen Ansprüche stellen keinen Verzicht auf die Erzielung weitergehenden Schutzes dar. The claims belonging to the application do not constitute a waiver of the achievement of further protection.
Sofern sich im Laufe der Verfahrens herausstellt, dass ein Merkmal oder eine Gruppe von Merkmalen nicht zwingend nötig ist, so wird anmelderseitig bereits jetzt eine Formulierung zumindest eines unabhängigen Anspruchs angestrebt, welcher das Merkmal oder die Gruppe von Merkmalen nicht mehr aufweist. Hierbei kann es sich beispielsweise um eine Unterkombination eines am Anmeldetag vorliegenden Anspruchs oder um eine durch weitere Merkmale eingeschränkte Unterkombination eines am Anmeldetag vorliegenden Anspruchs handeln. Derartige neu zu formulierende Ansprüche oder Merkmalskombinationen sind als von der Offenbarung dieser Anmeldung mit abgedeckt zu verstehen. If, in the course of the procedure, it turns out that a feature or a group of features is not absolutely necessary, the applicant is now already seeking to formulate at least one independent claim which no longer has the feature or the group of features. This may, for example, be a subcombination of a claim present at the filing date or a subcombination of a claim limited by further features of a claim present at the filing date. Such newly formulated claims or feature combinations are to be understood as covered by the disclosure of this application.
Es sei ferner darauf hingewiesen, dass Ausgestaltungen, Merkmale und Varianten der Erfindung, welche in den verschiedenen Ausführungen oder Ausführungsbeispielen beschriebenen und/oder in den Figuren gezeigt sind, beliebig untereinander kombinierbar sind. Einzelne oder mehrere Merkmale sind beliebig gegeneinander austauschbar. Hieraus entstehende Merkmalskombinationen sind als von der Offenbarung dieser Anmeldung mit abgedeckt zu verstehen. It should also be noted that embodiments, features and variants of the invention, which are described in the various embodiments or exemplary embodiments and / or shown in the figures, can be combined with each other as desired. Single or multiple features are arbitrarily interchangeable. Resulting combinations of features are to be understood as covered by the disclosure of this application.
Rückbezüge in abhängigen Ansprüchen sind nicht als ein Verzicht auf die Erzielung eines selbständigen, gegenständlichen Schutzes für die Merkmale der rückbezogenen Unteransprüche zu verstehen. Diese Merkmale können auch beliebig mit anderen Merkmalen kombiniert werden . Recoveries in dependent claims are not to be understood as a waiver of obtaining independent, objective protection for the features of the dependent claims. These features can also be combined as desired with other features.
Merkmale, die lediglich in der Beschreibung offenbart sind oder Merkmale, welche in der Beschreibung oder in einem Anspruch nur in Verbindung mit anderen Merkmalen offenbart sind, können grundsätzlich von eigenständiger erfindungswesentlicher Bedeutung sein. Sie können deshalb auch einzeln zur Abgrenzung vom Stand der Technik in Ansprüche aufgenommen werden. Features that are disclosed only in the specification or features that are disclosed in the specification or in a claim only in conjunction with other features may, in principle, be of independent significance to the invention. They can therefore also be included individually in claims to distinguish them from the prior art.
Hinsichtlich der nachfolgenden Patentansprüche sei angemerkt, dass zum Zweck einer besseren Lesbarkeit auf die Aufzählung von Bezugszeichen insbesondere bei dem Begriff „Komponenten" zumindest teilweise verzichtet wurde. With regard to the following claims, it should be noted that, for the purpose of better readability, the enumeration of reference symbols was at least partially dispensed with, in particular in the term "components".

Claims

System (10) zur autonomen Fahrzeugführung, aufweisend eine Mehrzahl von elektrischen und/oder elektronischen Komponenten, A system (10) for autonomous vehicle guidance, comprising a plurality of electrical and / or electronic components,
wobei die Komponenten dazu ausgebildet sind, zusammen¬ wirkend eine autonome Fahrzeugführung durchzuführen, dadurch gekennzeichnet, dass wherein the components are designed to interactively perform an autonomous vehicle guidance, characterized in that
jede der Komponenten einer ersten Menge (100) von Komponenten oder einer zweiten Menge (200) von Komponenten zugeordnet ist, each of the components is associated with a first set (100) of components or a second set (200) of components,
wobei die Komponenten der ersten Menge (100) dazu aus¬ gebildet sind, eine zumindest eingeschränkte und/oder zeitlich begrenzte autonome Fahrzeugführung auch bei Ausfall der Komponenten der zweiten Menge (200) durchzuführen, und wherein the components of the first set (100) are formed from ¬ to perform an at least limited and / or temporary autonomous vehicle management even in case of failure of the components of the second set (200), and
wobei die Komponenten der zweiten Menge (200) dazu aus¬ gebildet sind, eine zumindest eingeschränkte und/oder zeitlich begrenzte autonome Fahrzeugführung auch bei Ausfall der Komponenten der ersten Menge (100) durchzu¬ führen . wherein the components of the second set (200) are formed from ¬ lead an at least limited and / or time-limited autonomous vehicle management durchzu ¬ even in case of failure of the components of the first set (100).
System (10) nach Anspruch 1, System (10) according to claim 1,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
das System (10) ein erstes Bordnetz (102) und ein zweites Bordnetz (202) aufweist, the system (10) has a first vehicle electrical system (102) and a second vehicle electrical system (202),
wobei die erste Menge (100) von Komponenten an dem ersten Bordnetz (102) angeschlossen ist und die zweite Menge (200) von Komponenten an dem zweiten Bordnetz (202) angeschlossen ist . System (10) nach Anspruch 1 oder 2, wherein the first set (100) of components is connected to the first on-board network (102) and the second set (200) of components is connected to the second on-board network (202). System (10) according to claim 1 or 2,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
die erste Menge (100) von Komponenten eines oder mehrere der folgenden Elemente aufweist:  the first set (100) of components comprises one or more of the following elements:
Vorrichtung (110) zur Traj ektorienplanung, Vorrichtung (120) zur groben Lokalisierung, insbesondere mittels Satellitennavigation und/oder dead reckoning,  Device (110) for trajectory planning, device (120) for coarse localization, in particular by means of satellite navigation and / or dead reckoning,
Vorrichtung (130) zur Ermittlung von Eingangsparametern für Aktoren (Motion-Control ) ,  Device (130) for determining input parameters for actuators (motion control),
Aktoren (140), insbesondere Lenkung, Motorsteuerung, und/oder Bremse,  Actuators (140), in particular steering, engine control, and / or brake,
Umfeldsensoren (150, 160), insbesondere Kameras, Radargeräte, Lidargeräte, Ultraschallsensoren, Temperatursensoren, Regensensoren und/oder Straßenzustandssensoren .  Environment sensors (150, 160), in particular cameras, radars, Lidargeräte, ultrasonic sensors, temperature sensors, rain sensors and / or road condition sensors.
System (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass System (10) according to one of the preceding claims, characterized in that
die erste Menge (100) von Komponenten eine Kamera (150) zur Ermittlung von Eingangsdaten für eine Lokalisierungsfunktion aufweist.  the first set (100) of components comprises a camera (150) for determining input data for a location function.
System (10) nach Anspruch 4, System (10) according to claim 4,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
es sich bei den Eingangsdaten für die Lokalisierungs¬ funktion um eine oder mehrere der folgenden Informationen handelt : it is in the input data for the localization ¬ function to one or more of the following information:
Visuelle Odometrie (Bewegungsschätzung) , Lokalisierung mittels gleichzeitiger Lokalisierung und Abbildung,  Visual odometry (motion estimation), localization through simultaneous localization and imaging,
Schätzung von Nick-, Wank- und/oder Rollrate.  Estimation of pitch, roll and / or roll rate.
6. System (10) nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass 6. System (10) according to claim 4 or 5, characterized in that
eine Komponente (120) dazu ausgebildet ist, mittels von der Kamera gelieferter Bilder oder Daten und bevorzugt auch mittels Kartendaten eine absolute Position basierend auf visuellen Landmarken zu ermitteln. a component (120) is designed to determine an absolute position based on visual landmarks by means of images or data supplied by the camera and preferably also by means of map data.
System (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass System (10) according to one of the preceding claims, characterized in that
die zweite Menge (200) von Komponenten eines oder mehrere der folgenden Elemente aufweist: the second set (200) of components comprises one or more of the following elements:
Antennenschnittstelle (210), insbesondere für  Antenna interface (210), in particular for
Fahrzeug-zu-X-Kommunikation (C2X-Kommunikation) , Vorrichtung (220) zur spurgenauen Positionierung und/oder Lokalisierung, insbesondere mittels Sa¬ tellitennavigation, Odometrie und/oder landmarken- basierter Positionierung, Vehicle-to-X communication (C2X communication), device (220) for on-track positioning and / or localization, in particular by means Sa ¬ tellitennavigation, odometry, and / or landmarken- based positioning,
Fahrzeug-zu-X-Kommunikationsmittel (250)  Vehicle-to-X communication (250)
(C2X-Kommunikationsmittel ) ,  (C2X communication means),
weitere Vorrichtung (230) zur Ermittlung von Eingangsparametern für Aktoren (Backup-Motion-Control ) , weitere Aktoren (240) (Backup-Aktoren), insbesondere weitere Lenkung (Backup-Lenkung) , weitere Motorsteuerung (Backup-Motorsteuerung) und/oder weitere Bremse (Backup-Bremse) .  further device (230) for determining input parameters for actuators (backup motion control), further actuators (240) (backup actuators), in particular further steering (backup steering), further engine control (backup engine control) and / or others Brake (backup brake).
System (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass System (10) according to one of the preceding claims, characterized in that
die zweite Menge (200) eine Anzahl von Umfeldsensoren (260), insbesondere Kameras, Radargeräte, Lidargeräte, Ultra¬ schallsensoren, Temperatursensoren, Regensensoren und/oder Straßenzustandssensoren aufweist. the second set (200) having a plurality of environment sensors (260), in particular cameras, radar devices, lidar, Ultra ¬ sound sensors, temperature sensors, rain sensors and / or road condition sensors.
System (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Menge (200) eine Anzahl von Fahrdynamiksensoren (270), insbesondere Drehzahlsensoren, Geschwindigkeits¬ sensoren, Lenkwinkelsensoren, Lenkradwinkelsensoren, Beschleunigungssensoren und/oder Drehratensensoren aufweist. System (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the second set (200) having a plurality of driving dynamics sensors (270), in particular speed sensors, speed sensors ¬, steering angle sensors, steering wheel angle sensors, acceleration sensors and / or rotational speed sensors.
System (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass System (10) according to one of the preceding claims, characterized in that
das System (10) dazu ausgebildet ist, ein Fahrzeug (5) bei Ausfall eines Bordnetzes (102, 202) oder bei Ausfall zumindest einer Komponente in einen sicheren Zustand zu überführen . the system (10) is configured to transfer a vehicle (5) to a safe state in the event of failure of an electrical system (102, 202) or in the event of failure of at least one component.
System (10) nach Anspruch 10, System (10) according to claim 10,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
der sichere Zustand eine Übergabe der Fahrzeugführung an einen Fahrer, eine Verringerung der Geschwindigkeit und/oder ein Abstellen des Fahrzeugs (5) auf einem hierfür vorgesehenen Platz, beispielsweise einem Seitenstreifen, ist . the safe state is a transfer of the vehicle guidance to a driver, a reduction of the speed and / or a parking of the vehicle (5) on a space provided for this purpose, for example a side strip.
System (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass System (10) according to one of the preceding claims, characterized in that
zumindest eine Komponente der zweiten Menge (200) dazu ausgebildet ist, bei Betrieb beider Bordnetze (102, 202) und/oder bei Betrieb aller Komponenten Daten an zumindest eine Komponente der ersten Menge (100) zu übermitteln. at least one component of the second set (200) is designed to transmit data to at least one component of the first set (100) when both vehicle electrical systems (102, 202) are in operation and / or all components are operated.
System (10) nach Anspruch 12, System (10) according to claim 12,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
es sich bei den von Komponenten der zweiten Menge (200) an Komponenten der ersten Menge (100) übermittelten Daten um eine oder mehrere der folgenden Informationen handelt: Fahrzeugposition in einem globalen Referenzsystem, insbesondere WGS 84, the data transmitted by components of the second set (200) to components of the first set (100) is one or more of the following: Vehicle position in a global reference system, in particular WGS 84,
spurgenaue Positionierung, beispielsweise zur Ver¬ wendung in einer digitaler Karte, -track positioning, for example, to United ¬ application in a digital map,
Informationen aus einer Fahrzeug-zu-X-Kommunikation, beispielsweise  Information from a vehicle-to-X communication, for example
sich dynamisch verändernde Objekte, welche sich auf einer Trajektorie befinden können, wie liegen gebliebene Fahrzeuge, Baustellen, Sondereinsatzfahrzeuge und/oder Stauende,  dynamically changing objects which may be on a trajectory, such as left-over vehicles, construction sites, special-purpose vehicles and / or tailings,
Verkehrs Zeicheninformationen,  Traffic sign information,
Fahrdynamikdaten anderer Fahrzeuge, insbesondere von vorrausfahrenden, herannahenden oder nebenher fahrenden Fahrzeugen, mit welchen stabile Kolonnenfahrt ermöglicht werden kann, Informationen über Spurwechselabsichten anderer Fahrzeuge, insbesondere von vorrausfahrenden, herannahenden oder nebenher fahrenden Fahrzeugen, welche die eigene Fahrspur betreffen, Fahrdynamikdaten, beispielsweise  Vehicle dynamics data of other vehicles, in particular of vorrausfahrenden, approaching or driving alongside vehicles with which stable convoy travel can be enabled, information about lane change intentions of other vehicles, in particular of vorrausfahrenden, approaching or driving alongside vehicles that affect their own lane, driving dynamics data, for example
Drehrate und/oder 3D-Drehrate,  Yaw rate and / or 3D yaw rate,
Beschleunigung und/oder 3D-Beschleunigung, Lenkwinkel,  Acceleration and / or 3D acceleration, steering angle,
Raddrehzahl,  wheel speed,
Geschwindigkeit über Grund,  Speed over ground,
Schwimmwinkel.  Slip angle.
System (10) nach Anspruch 12 oder 13, System (10) according to claim 12 or 13,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
einige oder alle der von Komponenten der zweiten Menge (200) an Komponenten der ersten Menge (100) übermittelten Informationen einen jeweiligen Zeitstempel aufweisen, welcher den Zeitpunkt der Informationserfassung angibt. some or all of the information transmitted by components of the second set (200) to components of the first set (100) has a respective time stamp indicating the time of information capture.
15. System (10) nach Anspruch 14, 15. System (10) according to claim 14,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
der Zeitstempel unter Verwendung einer globalen Zeitinformation, insbesondere eine aus Satellitennavigation erhaltene Zeitinformation, erzeugt wird.  the time stamp is generated using global time information, in particular time information obtained from satellite navigation.
16. System (10) nach einem der Ansprüche 12 bis 15, 16. System (10) according to one of claims 12 to 15,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
die von Komponenten der zweiten Menge (200) an Komponenten der ersten Menge (100) übermittelten Daten eine globale Zeitinformation, insbesondere eine aus Satellitennavigation erhaltene Zeitinformation, beinhalten.  the data transmitted by components of the second set (200) to components of the first set (100) include global time information, in particular time information obtained from satellite navigation.
17. System (10) nach Anspruch 16, 17. System (10) according to claim 16,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
die Zeitinformation an Umfeldsensoren (150, 160, 260) übergeben wird und die Umfeldsensoren (150, 160, 260) jeweilige Messwerte mit einem auf der Zeitinformation basierenden Zeitstempel versehen.  the time information is transmitted to environment sensors (150, 160, 260) and the environment sensors (150, 160, 260) provide respective measured values with a time stamp based on the time information.
18. System (10) nach einem der Ansprüche 12 bis 17, 18. System (10) according to any one of claims 12 to 17,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
zumindest eine Komponente der ersten Menge (100) dazu ausgebildet ist, bei einem Ausfall des zweiten Bordnetzes (202) oder zumindest einer Komponente der zweiten Menge (200) eine Traj ektorienplanung mittels der von Komponenten der zweiten Menge (200) an Komponenten der ersten Menge (100) übermittelten Informationen für einen bestimmten at least one component of the first set (100) is adapted, in the event of a failure of the second on-board network (202) or at least one component of the second set (200), to have a trap planning using components of the second set (200) of components of the first set (100) provided information for a given
Zeitraum, bevorzugt zwischen 5 s und 10 s, durchzuführen. Period, preferably between 5 s and 10 s, perform.
19. System (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 19. System (10) according to one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
zumindest eine Komponente (110) der ersten Menge (100) dazu ausgebildet ist, bei Betrieb beider Bordnetze (102, 202) eine Traj ektorienplanung kontinuierlich an zumindest eine Komponente der zweiten Menge (200) zu übergeben, at least one component (110) of the first set (100) is designed to operate when both vehicle electrical systems (102, 202) are in operation continuously transferring a trajectory planning to at least one component of the second set (200),
wobei zumindest eine Komponente (280) der zweiten Menge (200) dazu ausgebildet ist, bei Ausfall des ersten wherein at least one component (280) of the second set (200) is adapted to, in the event of failure of the first
Bordnetzes (102) oder von Komponenten der ersten Menge (100) unter Verwendung dieser Traj ektorienplanung autonomes Fahren für einen bestimmten Zeitraum weiter zu betreiben. On-board network (102) or components of the first set (100) using this Traj ektorienplanung autonomous driving for a certain period of time to operate.
System (10) nach Anspruch 19, System (10) according to claim 19,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
bei Ausfall des ersten Bordnetzes (102) die aus einer Komponente (110) der ersten Menge (100) erhaltene in case of failure of the first electrical system (102) from a component (110) of the first set (100) received
Traj ektorienplanung unter Verwendung von Daten aus einer Fahrzeug-zu-X-Kommunikation aktualisiert wird. Traj ektorienplanung is updated using data from a vehicle-to-X communication.
System (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass System (10) according to one of the preceding claims, characterized in that
zumindest eine Komponente (250) oder eine nicht an dem ersten Bordnetz (102) oder dem zweiten Bordnetz (202) angeschlossene Einrichtung dazu ausgebildet ist, bei Ausfall des ersten Bordnetzes (102) und/oder des zweiten Bordnetzes (202) und/oder einzelner Komponenten über Fahrzeug-zu-X-Kommunikationsmittel (210, 250) eine oder mehrere Nachrichten an andere Fahrzeuge und/oder an Infrastruktur abzusenden, wobei die Nachrichten die Information beinhalten, dass sich das Fahrzeug (5) in einem Notbetrieb befindet. at least one component (250) or a device not connected to the first on-board network (102) or the second on-board network (202) is designed to switch off in case of failure of the first on-board network (102) and / or the second on-board network (202) and / or individual Components via vehicle-to-X communication means (210, 250) to transmit one or more messages to other vehicles and / or infrastructure, the messages including the information that the vehicle (5) is in emergency mode.
System (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass System (10) according to one of the preceding claims, characterized in that
einige oder alle zwischen den Komponenten ausgetauschten Daten und/oder Informationen ein Integritätsmaß aufweisen, welches die Güte der Daten und/oder Informationen anzeigt. System (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass some or all of the data and / or information exchanged between the components has an integrity measure indicating the quality of the data and / or information. System (10) according to one of the preceding claims, characterized in that
redundante Lokalisierungsinformationen einer Komponente oder mehreren Komponenten zugeführt werden, supplying redundant location information to one or more components,
und/oder dass and / or that
das System (10) eine zentrale Komponente aufweist, welche einen zentral überwachenden Algorithmus ausführt und welcher redundante Lokalisierungsinformationen zugeführt werden, wobei der Algorithmus dazu ausgelegt ist, eine autonome Fahrzeugsteuerung oder einzelne Funktionen einer autonomen Fahrzeugsteuerung auch dann auszuführen, wenn eines der Bordnetze (102, 202) oder zumindest eine Kom¬ ponente ausfällt. the system (10) comprises a central component which executes a centrally monitoring algorithm and to which redundant localization information is supplied, the algorithm being adapted to execute an autonomous vehicle control or individual functions of an autonomous vehicle control even if one of the on-board systems (102, 202) or at least one Kom ¬ component fails.
System (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass System (10) according to one of the preceding claims, characterized in that
das System (10) eine oder mehrere Komponenten (120, 220) aufweist, um eine Fahrzeugposition auf zweierlei Arten zu berechnen, nämlich zum einen basierend zumindest auf Fahrdynamikdaten und Satellitennavigationsdaten, und zum anderen basierend zumindest auf Kameradaten und bevorzugt auch auf Kartendaten. the system (10) comprises one or more components (120, 220) for calculating a vehicle position in two ways, one based at least on vehicle dynamics data and satellite navigation data, and on the other based at least on camera data and preferably also on map data.
System (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass System (10) according to one of the preceding claims, characterized in that
das System (10) eine oder mehrere Komponenten (280) aufweist, um Fahrdynamikdaten, Satellitennavigationsdaten und Kameradaten sowie bevorzugt auch Kartendaten zu fusionieren und als fusionierte Information anderen Komponenten zur Verfügung zu stellen. the system (10) comprises one or more components (280) for merging vehicle dynamics data, satellite navigation data and camera data, as well as preferably also map data, and making available as fused information to other components.
System (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Bordnetz (102) eine erste Stromversorgungseinheit (104) aufweist und das zweite Bordnetz (202) eine zweite Stromversorgungseinheit (204) aufweist, System (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the first vehicle electrical system (102) has a first power supply unit (104) and the second vehicle electrical system (202) has a second power supply unit (204),
wobei die erste Stromversorgungseinheit (104) zur Ver¬ sorgung der an das erste Bordnetz (102) angeschlossenen Komponenten dient und die zweite Stromversorgungseinheit (204) zur Versorgung der an das zweite Bordnetz (202) angeschlossenen Komponenten dient, wherein the first power supply unit (104) is connected to the supply Ver ¬ to the first vehicle electrical system (102) components, and the second power supply unit (204) for supplying the second board to the network (202) connected components used,
wobei ferner das erste Bordnetz (102) eine erste Batterie (106) aufweist, welche bei Ausfall der ersten Stromver¬ sorgungseinheit (104) die Stromversorgung des ersten Bordnetzes (102) übernimmt, und/oder wobei das zweite Bordnetz (202) eine zweite Batterie (206) aufweist, welche bei Ausfall der zweiten Stromversorgungseinheit (204) die Stromversorgung des zweiten Bordnetzes (202) übernimmt. further wherein the first vehicle electrical system (102) comprises a first battery (106), which takes over the power supply of the first vehicle electrical system (102) upon failure of the first Stromver ¬ sorgungseinheit (104), and / or wherein the second vehicle electrical system (202) comprises a second battery (206), which in case of failure of the second power supply unit (204) takes over the power supply of the second electrical system (202).
System (10) nach Anspruch 26, System (10) according to claim 26,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
dieses ferner zumindest ein Batteriemanagementsystem (90) aufweist, welches dazu ausgebildet ist, dass bei Ausfall der ersten Stromversorgungseinheit (104) und der ersten Batterie (106) die zweite Batterie (206) die Stromver¬ sorgung des ersten Bordnetzes (102) übernimmt, und/oder dass bei Ausfall der zweiten Stromversorgungseinheit (204) und der zweiten Batterie (206) die erste Batterie (106) die Stromversorgung des zweiten Bordnetzes (202) übernimmt. this further comprises at least one battery management system (90), which is designed such that in the event of failure of the first power supply unit (104) and the first battery (106), the second battery (206) takes over the Stromver ¬ supply of the first electrical system (102), and / or that in case of failure of the second power supply unit (204) and the second battery (206), the first battery (106) takes over the power supply of the second electrical system (202).
28. Kraftfahrzeug (5), welches ein System (10) zur autonomen Fahrzeugführung nach einem der vorhergehenden Ansprüche aufweist . 28 motor vehicle (5) having a system (10) for autonomous vehicle guidance according to one of the preceding claims.
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