WO2017067687A1 - Substitution von sensormessdaten - Google Patents

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WO2017067687A1
WO2017067687A1 PCT/EP2016/069486 EP2016069486W WO2017067687A1 WO 2017067687 A1 WO2017067687 A1 WO 2017067687A1 EP 2016069486 W EP2016069486 W EP 2016069486W WO 2017067687 A1 WO2017067687 A1 WO 2017067687A1
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sensors
vehicle
measurement data
driving
sensor
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PCT/EP2016/069486
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Inventor
Richard BOZSIK
Original Assignee
Robert Bosch Gmbh
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Publication date
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Priority to US15/766,867 priority patent/US10940867B2/en
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    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00—Control of position, course or altitude of land, water, air, or space vehicles, e.g. automatic pilot
    • G05D1/0055—Control of position, course or altitude of land, water, air, or space vehicles, e.g. automatic pilot with safety arrangements
    • G05D1/0077—Control of position, course or altitude of land, water, air, or space vehicles, e.g. automatic pilot with safety arrangements using redundant signals or controls
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    • B60W50/029—Adapting to failures or work around with other constraints, e.g. circumvention by avoiding use of failed parts
    • B60W2050/0292—Fail-safe or redundant systems, e.g. limp-home or backup systems

Definitions

  • the invention relates to a method, a device and a computer program for operating a highly or fully automated vehicle.
  • DE 10 2011 015 130 A1 discloses a method for ensuring operation of a vehicle capable of autonomous driving with limited capabilities, comprising the steps of: monitoring a plurality of specific conditions necessary for a preferred and reliable use of autonomous driving with limited capabilities and initiating an error handling and reduction strategy configured to maneuver the vehicle to a preferred state if the driver is unable to manually control the vehicle if at least one of the specific conditions is either injured or injured becomes.
  • DE 10 2012 008 090 A1 discloses a method or an emergency stop assistant for carrying out a secured emergency stop maneuver of a moving motor vehicle.
  • the driver is monitored and driver status data is generated, from which the degree of driving ability is determined.
  • a transfer of the vehicle takes place in an automatic driving mode if the driver's degree of driving ability falls below a predetermined threshold and running a safe emergency stop maneuver.
  • a risk minimum stop position is determined from predictive distance data of the future route of the vehicle for the emergency stop of the vehicle and this stop position is approached with the automatic drive mode, wherein the secured emergency stop maneuver is performed. Disclosure of the invention
  • a method for operating a highly or fully automated vehicle equipped with a plurality of drive functions and at least two at least partially redundant sensors that record measurement data.
  • the sensors are checked for their functionality.
  • the essence of the invention lies in the fact that the measurement data of the at least two at least partially redundant sensors are based on different measurement principles and that at least one driving function is modified and / or deactivated depending on the functionality of the sensors.
  • a measuring principle is the scientific / physical basis of a measuring method. For example, image, radar, lidar or ultrasonic sensors can be used to generate measurement data representing a distance or from which a distance can be derived. The measurement of the data is based on different measuring principles with the sensors used.
  • a further advantage of the invention is that the sensors used can each have separate main tasks, for which the underlying measuring principle is best suited. For example, it is easier to detect pedestrians with a camera than with a radar sensor, whereas distances to vehicles in front can be measured more effectively with a radar sensor. Since the sensors are not exclusively used for redundancy, costs and
  • Driving functions can be understood as all driving actions and / or control maneuvers that can be carried out in the vehicle by a driver or a modern vehicle.
  • a driving function can consist of different subfunctions. For example, an overtaking function capable of evaluating and judging the surrounding traffic and the current traffic situation and executing a corresponding driving maneuver based on the judgment may have a plurality of sub-functions.
  • the corresponding monitoring of the traffic can also be a partial function.
  • These sub-functions are in themselves driving functions.
  • a comparable division is conceivable for all other known driving functions, such as an automatic distance function, lane keeping function, emergency brake function, pedestrian recognition function, cyclist recognition function, a crossing assistance, a traffic sign recognition or a Baustellenadem- tenzfunktion, this list is not exhaustive.
  • the measurement data of a limited or non-functional sensor is substituted by the measurement data of an at least partially redundant sensor.
  • This embodiment offers the advantage that in the case of a sensor that is not functional or only partially functional, the measurement data of an at least partially redundant sensor can be used. Since the measurements of the sensors are based on different measuring principles, the likelihood of a systematic and / or measuring principle-related error is reduced.
  • the substituted measured data are used to modify the at least one driving function.
  • the vehicle has a route-based navigation.
  • a calculation of a route to a predefinable destination is performed on the basis of the functionality of the sensors and / or the at least one modified and / or deactivated driving function.
  • This embodiment of the method offers the advantage that, depending on the functionality of the sensors and / or the at least one modified and / or deactivated driving function, the route can be adapted to a predefinable destination. If a driving function has been modified, for example due to a sensor defect, and therefore no longer has the full range of functions, this can be taken into account accordingly in the route planning, and a recalculation of the route takes place based on this restriction. If individual driving functions have to be completely deactivated due to a sensor failure, a recalculation of the route can react accordingly to this situation. Overall, this increases the safety of the vehicle occupants and it can be a better flow of traffic guaranteed. If individual driving functions have already been modified and / or deactivated before the entry of a destination, a route adapted to the new functional scope can be calculated directly in the case of a destination input.
  • a new destination is determined on the basis of the functionality of the sensors and / or the at least one modified and / or deactivated driving function.
  • this function can be used to increase safety if, in the event of a fault or a limitation, a new, faster and / or better-to-reach target is selected for safety's sake.
  • determining the destination it should be taken into account that the destination can be reached with the unmodified and / or non-deactivated and the modified driving functions.
  • measurement data recorded by the sensors and stored in the vehicle are used to determine the new destination.
  • This embodiment offers the advantage that, in addition to and / or as an alternative to conventional destination determination methods, the measurement data recorded by the sensors and stored in the vehicle can also be used to determine the new destination. Parking spaces or vacant areas that have already passed the vehicle and which have been recorded by means of the sensors come in this way as additional possible targets in question. If, for example, sensors fail, without which safe forward driving can no longer be guaranteed, the vehicle may be able to reverse into a parking space previously detected by the sensors or into another safe area detected by the sensors drive.
  • an automatic parking maneuver is performed on the newly determined destination. This advantageously ensures that the vehicle is safely parked at the newly determined destination.
  • a warning signal for an occupant of the vehicle is generated when at least one sensor is tested as restricted and / or non-functional and / or at least one driving function is modified or deactivated.
  • This embodiment offers the advantage that a driver of the vehicle is made directly aware of an error situation and / or a malfunction / restriction of the system. The driver thus has the opportunity to react accordingly to this situation by, for example, taking over the driving control himself or giving instructions to the vehicle. By the warning signal to the driver, the safety can be further increased.
  • a probability value which is calculated from a probability of a collision with other road users and / or a hindrance of other road users at the new destination is used for the determination of the new destination.
  • This embodiment advantageously contributes to driving a new destination that is as secure as possible and reducing the likelihood of disabilities of other road users or accidents.
  • data from accident research can be used with which statistics about accident probabilities at different stop positions / destinations can be created.
  • a device for operating a highly or fully automated vehicle equipped with sensors that record a plurality of driving functions and at least two sensors that record at least partially redundant data is also disclosed.
  • the measurement data of the at least two at least partially redundant sensors are based on different measurement principles.
  • the device is set up to carry out the method according to the invention.
  • An advantageous embodiment of the device additionally has a route-based navigation, so that all method steps of the method according to the invention can be performed.
  • a computer program is also disclosed, which is set up to carry out all steps of the method according to the invention.
  • FIG. 1 shows a schematic flowchart of an exemplary method.
  • FIG. 2 shows a further schematic flow diagram of an exemplary method.
  • the vehicle is in this case equipped with a corresponding device on which a computer program is set up to execute the method. to lead.
  • the vehicle is also equipped with two at least partially redundant, measuring data recording sensors, the generation of the measured data by means of the sensors is based on different measurement principles.
  • the distance to objects in front of the vehicle is determined by a radar sensor.
  • a monocamera is mounted, which covers an overlapping with the radar sensor bombard- / or measuring range. Both with the radar sensor and with the monocamera distances can be determined by means of different measuring principles.
  • the vehicle is also equipped with driving functions that use data of the radar sensor and / or data of the monocamera.
  • step 101 at least one defined group of sensors with which the vehicle is equipped is checked for its functionality.
  • step 102 error messages from individual sensors or subsystems, which receive data from the sensors, can be detected as an input signal and the functionality of the sensors can be derived from these signals.
  • Logical links are also conceivable in which, for example, the combination of signals from specific sensors or subsystems indicates errors from other sensors.
  • sensors used by the vehicle are used, which are used at least in a vehicle-implemented driving function. Specifically, the mono camera and the radar sensor are tested.
  • a driving function for which the restricted or non-functioning sensor should supply measured data is modified.
  • a function for determining the distance to a preceding vehicle is designed to primarily use the data of the radar sensor for distance detection. If the test reveals that this radar sensor is no longer functional, the measurement data of the monocamera can be used instead of the radar sensor measurement data. Since determining the distance using the measurement data of the monocamera may be more time consuming than one
  • the function for determining the distance to a preceding vehicle loses its efficiency. Consequently, this function can be modified, for example, such that due to the non-functioning radar sensor automatically a greater safety distance is maintained.
  • the driving function the Vehicle will continue to be automated, without forcibly initiate an emergency maneuver or give the control to a driver.
  • step 104 ends in step 104.
  • FIG. 2 shows a further exemplary flowchart of the method.
  • the vehicle is again equipped with a device and a computer program set up on the device for carrying out the method and with route-based navigation.
  • a camera is mounted whose measurement data is used for a turn-off and an overhaul function and allows the determination of distances to vehicles and other objects.
  • the vehicle on the left side of the vehicle with an ultrasonic array, consisting of several ultrasonic sensors equipped, with which also distances can be measured. Due to the different measuring principles of the sensors, they cover different distances to the vehicle, but share a certain monitoring area.
  • step 201 existing sensors in the vehicle are checked for their functionality, especially the camera and the ultrasonic sensors.
  • step 203 a driving function for which the sensor should supply measured data is modified or possibly deactivated. If, for example, it is determined that the camera is no longer functional, a modification of the overtaking and turning function takes place. In order to avoid completely deactivating the functions, the measurement data of the camera is replaced by the measurement data of the functional ultrasonic array. The reduced range of the ultrasonic sensors limits the corresponding driving functions, so that controlled or monitored driving maneuvers can only be carried out at low speeds, for example. If, for example, both the camera and the ultrasound array fail and no further measurement data are available which at least make it possible to maintain a function to a limited extent, corresponding driving functions are completely deactivated.
  • a recalculation of the route by means of the route-based navigation takes place in step 204. Since the functionality of the turn function is limited, a route is selected in which as few turn or lane change maneuvers on the left side or left lane are necessary. Already entered before entering a destination
  • Sensors or modified or deactivated driving functions can not reach a destination or only with an increased accident risk, which can be calculated on the basis of the route and the modified or deactivated driving function (s), instead of recalculating the route in step 204, a new destination can also be selected and a corresponding route to this new destination.
  • step 204 After both the destination and the route have been determined in step 204, the vehicle is automatically guided to this destination in step 205 and an automatic parking maneuver is carried out at the destination.
  • step 206 ends in step 206.
  • sensors fail that provide essential measurement data for driving functions that allow the vehicle to move forward.
  • the corresponding driving functions must be deactivated, whereby a continuation of the forward drive is no longer possible.
  • a new destination is determined, which can be reached with the remaining driving functions.
  • measurement data recorded by sensors and stored in the vehicle are also used. If, for example, the vehicle has passed a parking space or a suitable location for parking the vehicle shortly before the failure, which can no longer be detected by the sensors at the time of the failure, for example because of obstruction, the recorded measurement data can be used to determine a new destination - the. Since the driving functions for a reverse drive do not depend on the failure of the sensors. A destination can be accessed by means of reverse travel and a parking maneuver can be carried out thereon.
  • an immediate emergency stop maneuver can be performed. If the traffic situation permits it, alternatively, with the aid of the measurement data recorded before the failure of the sensors, a new destination can be determined, for example a hard shoulder, which can be approached based on the recorded measurement data. The execution of this maneuver should take place in a time window in which it can be ensured that the situation has not changed so much that such a maneuver is no longer executable. For example, it should be ruled out that pedestrians could be present at the newly determined destination before a parking maneuver / emergency stop can be carried out by the vehicle at this position.
  • a warning signal is output to a driver, for example with a corresponding indication as to which sensor is concerned and which driving function is affected or could be affected. Warnings can only be issued if driving functions are modified. Alternatively, warnings can only be issued if functions are restricted by the modification or have to be completely deactivated.
  • sensors which can detect distances and objects, such as ultrasound, lidar, radar, mono camera and stereo camera sensors.
  • the invention is not limited to such visual sensors or the measurement of distances. All common sensor concepts that are used for driver assistance functions are included in this application, including any types of acceleration, speed, pitch, roll and yaw rate sensors.

Abstract

Erfindungsgemäß wird ein Verfahren zum Betreiben eines mit mehreren Fahrfunktionen und wenigstens zwei zumindest teilweise redundanten, Messdaten aufzeichnenden Sensoren ausgestatteten, hoch- oder vollautomatisierten Fahrzeugs offenbart. In diesem Verfahren werden die Sensoren auf ihre Funktionsfähigkeit überprüft (102). Der Kern der Erfindung liegt darin, dass die Messdaten der wenigstens zwei zumindest teilweise redundanten Sensoren auf unterschiedlichen Messprinzipien basieren und dass wenigstens eine Fahrfunktion in Abhängigkeit der Funktionsfähigkeit der Sensoren modifiziert (103) und/oder deaktiviert wird.

Description

Beschreibung
Titel
Substitution von Sensormessdaten
Stand der Technik
Die Erfindung betrifft ein Verfahren, eine Vorrichtung und ein Computerprogramm zum Betreiben eines hoch- oder vollautomatisierten Fahrzeugs.
Die DE 10 2011 015 130 AI offenbart ein Verfahren zum Sicherstellen eines Betriebes eines zum autonomen Fahren mit beschränkten Fähigkeiten befähigten Fahrzeugs, welches folgende Schritte beinhaltet: Ein Überwachen mehrerer spezifischer Bedingungen, die für eine bevorzugte und zuverlässige Nutzung eines autonomen Fahrens mit beschränkten Fähigkeiten notwendig sind, und ein Einleiten einer Strategie zur Fehlerbehandlung und Herabsetzung, die dafür eingerichtet ist, das Fahrzeug in einen bevorzugten Zustand zu manövrieren, falls der Fahrer nicht imstande ist, das Fahrzeug manuell zu steuern, wenn zumindest eine der spezifischen Bedingungen entweder verletzt ist oder verletzt werden wird.
Die DE 10 2012 008 090 AI offenbart ein Verfahren bzw. einen Nothalteassistent zum Durchführen eines abgesicherten Nothaltemanövers eines fahrenden Kraftfahrzeugs. Bei diesem wird der Fahrer überwacht und es werden Fahrerzustandsdaten erzeugt, aus welchen der Grad der Fahrtüchtigkeit bestimmt wird. Anschließend erfolgt ein Überführen des Fahrzeugs in einen automatischen Fahrmodus falls der Grad der Fahrtüchtigkeit des Fahrers eine vorgegebene Schwelle unterschreitet sowie ein Ausführen eines abgesicherten Nothaltemanövers. Hierbei wird eine risikominimalistische Anhalteposition aus prädiktiven Streckendaten des zukünftigen Streckenverlaufs des Fahrzeugs für den Nothalt des Fahrzeugs bestimmt und diese Anhalteposition mit dem automatischen Fahrmodus angefahren, wobei das abgesicherte Nothaltemanöver durchgeführt wird. Offenbarung der Erfindung
Erfindungsgemäß wird ein Verfahren zum Betreiben eines mit mehreren Fahrfunktionen und wenigstens zwei zumindest teilweise redundanten, Messdaten aufzeichnen- den Sensoren ausgestatteten, hoch- oder vollautomatisierten Fahrzeugs offenbart. In diesem Verfahren werden die Sensoren auf ihre Funktionsfähigkeit überprüft. Der Kern der Erfindung liegt darin, dass die Messdaten der wenigstens zwei zumindest teilweise redundanten Sensoren auf unterschiedlichen Messprinzipien basieren und dass wenigstens eine Fahrfunktion in Abhängigkeit der Funktionsfähigkeit der Sensoren modifi- ziert und/oder deaktiviert wird.
Diese Erfindung bietet den Vorteil, dass das Fahrzeug zumindest teilweise redundante Sensoren aufweist, die auf unterschiedlichen Messprinzipien beruhen. Hierdurch kann die Sicherheit erhöht werden, da messprinzipbedingte Fehlinformationen oder Mess- fehler erkannt werden können. Unter einem Messprinzip wird die wissenschaftliche/ physikalische Grundlage eines Messverfahrens verstanden. Beispielsweise können zur Erzeugung von Messdaten, welche einen Abstand repräsentieren oder aus welchen ein Abstand abgeleitet werden kann, Bild-, Radar-, Lidar- oder Ultraschallsensoren verwendet werden. Die Messung der Daten basiert mit den verwendeten Sensoren je- weils auf unterschiedlichen Messprinzipien.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, dass die verwendeten Sensoren jeweils gesonderte Aufgabenschwerpunkte haben können, für die das zugrunde liegende Messprinzip am besten geeignet ist. So lassen sich beispielweise mit einer Kamera besser Fußgänger erkennen als mit einem Radarsensor, wohingegen Abstände zu vorausfahrenden Fahrzeugen effektiver mit einem Radarsensor messbar sind. Da die Sensoren nicht ausschließlich der Redundanz dienen, lassen sich Kosten und
Bauraum einsparen. Durch die Überprüfung der Sensoren auf ihre Funktionsfähigkeit können Systemfehler oder -einschränkungen schnell erkannt und in Abhängigkeit der Funktionsfähigkeit einzelne Fahrfunktionen modifiziert und/oder deaktiviert werden. Hierdurch wird zum einen die Sicherheit erhöht, zum anderen kann der Verkehrsfluss verbessert werden, da anstelle einer Deaktivierung auch eine Modifikation von Fahrerassistenzfunktionen er- folgen kann und dadurch ein Liegenbleiben von Fahrzeugen verhindert werden kann. Unter Fahrfunktionen können alle im Fahrzeug von einem Fahrer oder einem modernen Fahrzeug durchführbaren Fahrhandlungen und/oder Steuermanöver verstanden werden. Eine Fahrfunktion kann hierbei aus unterschiedlichen Teilfunktionen bestehen. So kann beispielsweise eine Überholfunktion, welche in der Lage ist, den Umgebungsverkehr und die aktuelle Verkehrssituation auszuwerten, zu beurteilen und basierend auf der Beurteilung ein entsprechendes Fahrmanöver auszuführen, mehrere Teilfunktionen haben. Beispielsweise eine Teilfunktion für die Steuerung nach links oder nach rechts oder eine Teilfunktion für die Beschleunigung des Fahrzeugs oder ein vergleichbares Manöver. Auch die entsprechende Überwachung des Verkehrs kann eine Teilfunktion bilden. Diese Teilfunktionen sind für sich genommen auch wieder Fahrfunktionen. Eine vergleichbare Aufteilung ist für alle weiteren bekannten Fahrfunktionen denkbar, wie beispielsweise eine automatische Abstandsfunktion, Spurhaltefunktion, Notbremsfunktion, Fußgängererkennungsfunktion, Radfahrererkennungsfunktion, einen Kreuzungsassistenz, eine Verkehrszeichenerkennung oder eine Baustellenassis- tenzfunktion, wobei diese Liste nicht abschließend ist.
In einer vorteilhaften Ausführung der Erfindung werden die Messdaten eines eingeschränkt oder nicht funktionsfähigen Sensors durch die Messdaten eines zumindest teilweise redundanten Sensors substituiert.
Diese Ausführungsform bietet den Vorteil, dass im Falle eines nicht oder nur teilweise funktionsfähigen Sensors die Messdaten eines zumindest teilweise redundanten Sensors verwendet werden können. Da die Messungen der Sensoren auf unterschiedlichen Messprinzipien beruhen, verringert sich die Wahrscheinlichkeit eines systematischen und/oder Messprinzip-bedingten Fehlers.
In einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens werden zur Modifikation der wenigstens einen Fahrfunktion die substituierten Messdaten verwendet.
Diese Ausführungsform bietet den Vorteil, dass anstelle einer Deaktivierung einer Fahrfunktion eine Modifikation durchgeführt werden kann. Auch bei nur teilweise oder nicht funktionsfähigen Sensoren können Fahrfunktionen mit Hilfe der substituierten Messdaten weiterhin aufrecht erhalten werden. In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung weist das Fahrzeug eine routenbasierte Navigation auf. In diesem Verfahren wird eine Berechnung einer Route zu einem vorgebbaren Ziel auf Basis der Funktionsfähigkeit der Sensoren und/oder der wenigstens einen modifizierten und/oder deaktivierten Fahrfunktion durchgeführt. Hierbei ist insbesondere vorgesehen, dass in Reaktion auf eine durch die Prüfung festgestellte Veränderung der Funktionsfähigkeit wenigstens eines Sensors eine Neuberechnung der Route stattfindet.
Diese Ausführungsform des Verfahrens bietet den Vorteil, dass in Abhängigkeit der Funktionsfähigkeit der Sensoren und/oder der wenigstens einen modifizierten und/oder deaktivierten Fahrfunktion die Route zu einem vorgebbaren Ziel angepasst werden kann. Ist eine Fahrfunktion, beispielsweise aufgrund eines Sensordefekts modifiziert worden und weist daher nicht mehr den vollen Funktionsumfang auf, so kann dies bei der Routenplanung entsprechend berücksichtigt werden und es erfolgt basierend auf dieser Einschränkung eine Neuberechnung der Route. Müssen einzelne Fahrfunktionen aufgrund eines Sensorausfalls komplett deaktiviert werden, so kann durch eine Neuberechnung der Route entsprechend auf diese Situation reagiert werden. Insgesamt erhöht sich dadurch die Sicherheit der Fahrzeuginsassen und es kann ein besserer Verkehrsfluss gewährleistet werden. Sind einzelne Fahrfunktionen bereits vor der Eingabe eines Ziels modifiziert und/oder deaktiviert worden, kann direkt bei einer Zieleingabe eine an den neuen Funktionsumfang angepasste Route berechnet werden.
In einer vorteilhaften Ausführungsform des Verfahrens wird auf Basis der Funktionsfähigkeit der Sensoren und/oder der wenigstens einen modifizierten und/oder deaktivierten Fahrfunktion ein neues Ziel ermittelt.
Müssen im Falle von teilweise oder nicht funktionsfähigen Sensoren Fahrfunktionen deaktiviert oder modifiziert werden und lässt sich dadurch ein ursprünglich geplantes Ziel nicht mehr erreichen, kann in dieser vorteilhaften Ausführungsform des Verfahrens eine Neuberechnung des Ziels durchgeführt werden. Zudem kann durch diese Funktion die Sicherheit erhöht werden, wenn im Falle eines Fehlers oder einer Einschränkung sicherheitshalber ein neues, schneller und/oder besser zu erreichendes Ziel gewählt wird. Bei der Ermittlung des Ziels sollte berücksichtigt werden, dass das Ziel mit den nicht modifizierten und/oder nicht deaktivierten und den modifizierten Fahrfunktionen erreichbar ist. In einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens werden für die Ermittlung des neuen Ziels von den Sensoren aufgezeichnete und im Fahrzeug gespeicherte Messdaten verwendet.
Diese Ausführungsform bietet den Vorteil, dass zusätzlich und/oder alternativ zu gängigen Zielermittlungsverfahren auch die von den Sensoren aufgezeichneten und im Fahrzeug abgespeicherten Messdaten zur Ermittlung des neuen Ziels verwendet werden können. Parklücken oder freie Flächen, die das Fahrzeug bereits passiert hat und welche mittels der Sensoren aufgezeichnet wurden, kommen auf diese Weise als zusätzliche mögliche Ziele in Frage. Fallen beispielsweise Sensoren aus, ohne die eine sichere Vorwärtsfahrt nicht mehr gewährleistet werden kann, so ist das Fahrzeug ggf. in der Lage, rückwärts in eine zuvor mittels der Sensoren erfasste Parklücke oder in einen anderen sicheren Bereich, welcher von den Sensoren erfasst wurde, zu fahren.
In einer vorteilhaften Ausführungsform des Verfahrens wird am neu ermittelten Ziel ein automatisches Parkmanöver durchgeführt. Hierdurch wird vorteilhafterweise sichergestellt, dass das Fahrzeug sicher am neu ermittelten Ziel abgestellt wird.
In einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens wird ein Warnsignal für einen Insassen des Fahrzeugs erzeugt, wenn wenigstens ein Sensor als eingeschränkt und/oder nicht funktionsfähig geprüft und/oder wenigstens eine Fahrfunktion modifiziert oder deaktiviert wird.
Diese Ausführungsform bietet den Vorteil, dass ein Fahrer des Fahrzeugs direkt auf einen Fehlerfall und/oder eine Funktionsstörung/-einschränkung des Systems hingewiesen wird. Der Fahrer hat somit die Möglichkeit, entsprechend auf diese Situation zu reagieren, indem er beispielsweise selber die Fahrkontrolle übernimmt oder dem Fahrzeug Anweisungen gibt. Durch das Warnsignal an den Fahrer kann die Sicherheit weiter erhöht werden.
In einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens wird für die Ermittlung des neuen Ziels ein Wahrscheinlichkeitswert verwendet, welcher aus einer Wahrscheinlichkeit einer Kollision mit anderen Verkehrsteilnehmern und/oder einer Behinderung anderer Verkehrsteilnehmer an dem neuen Ziel berechnet wird. Diese Ausführungsform trägt vorteilhaft dazu bei, dass ein möglichst sicheres neues Ziel angesteuert und die Wahrscheinlichkeit für Behinderungen anderer Verkehrsteilnehmer oder Unfälle verringert wird. Für die Berechnung des Wahrscheinlichkeitswerts können beispielsweise Daten aus der Unfallforschung verwendet werden mit welchen Statistiken über Unfallwahrscheinlichkeiten an unterschiedlichen Haltepositionen/Zielen erstellt werden können.
Erfindungsgemäß wird außerdem eine Vorrichtung zum Betreiben eines mit mehreren Fahrfunktionen und wenigstens zwei zumindest teilweise redundanten Messdaten aufzeichnenden Sensoren ausgestatteten hoch- oder vollautomatisierten Fahrzeugs offenbart. Erfindungsgemäß basieren die Messdaten der wenigstens zwei zumindest teilweise redundanten Sensoren auf unterschiedlichen Messprinzipien. Darüber hinaus ist die Vorrichtung dazu eingerichtet, das erfindungsgemäße Verfahren durchzuführen.
Eine vorteilhafte Ausführungsform der Vorrichtung weist zusätzlich eine routenbasierte Navigation auf, so dass alle Verfahrensschritte des erfindungsgemäßen Verfahrens durchgeführt werden können.
Erfindungsgemäß wird außerdem ein Computerprogramm offenbart, welches eingerichtet ist, alle Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens auszuführen.
Weitere Einzelheiten, Merkmale, Merkmalskombinationen, Vorteile und Wirkungen auf Basis der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele der Erfindung und aus den Zeichnungen.
Fig. 1 zeigt ein schematisches Ablaufdiagramm eines beispielhaften Verfahrens.
Fig. 2 zeigt ein weiteres schematisches Ablaufdiagramm eines beispielhaften Verfahrens.
Ausführungsbeispiele
In Figur 1 ist eine beispielhafte Ausführung des offenbarten Verfahrens in einem Fahrzeug dargestellt. Das Fahrzeug ist hierbei mit einer entsprechenden Vorrichtung ausgestattet auf welcher ein Computerprogramm eingerichtet ist, um das Verfahren auszu- führen. Das Fahrzeug ist zudem mit zwei zumindest teilweise redundanten, Messdaten aufzeichnenden Sensoren ausgestattet, wobei die Erzeugung der Messdaten mittels der Sensoren auf jeweils unterschiedlichen Messprinzipien beruht. In diesem Beispiel wird der Abstand zu Objekten vor dem Fahrzeug mit einem Radarsensor bestimmt. Zusätzlich ist eine Monokamera angebracht, die einen mit dem Radarsensor überlappenden Sicht- / bzw. Messbereich abdeckt. Sowohl mit dem Radarsensor, als auch mit der Monokamera lassen sich mittels unterschiedlicher Messprinzipien Abstände bestimmen. Das Fahrzeug ist zudem mit Fahrfunktionen ausgestattet, welche Daten des Radarsensors und/oder Daten der Monokamera verwenden.
Das Verfahren startet in Schritt 101. In Schritt 102 wird zumindest eine definierte Gruppe von Sensoren, mit welchen das Fahrzeug ausgestattet ist, auf ihre Funktionsfähigkeit überprüft. Hierfür können beispielsweise Fehlermeldungen von einzelnen Sensoren oder Subsystemen, welche Daten der Sensoren empfangen, als Eingangssignal er- fasst und aus diesen Signalen die Funktionsfähigkeit der Sensoren abgeleitet werden.
Auch logische Verknüpfungen sind denkbar, bei denen beispielsweise die Kombination von Signalen bestimmter Sensoren oder Subsystemen auf Fehler von anderen Sensoren hinweisen. In diesem Ausführungsbeispiel werden vom Fahrzeug verwendete Sensoren überprüft, die wenigstens in einer im Fahrzeug implementierten Fahrfunktion verwendet werden. Speziell werden die Monokamera und der Radarsensor geprüft.
Wird bei der Prüfung der Sensoren festgestellt, dass ein Sensor nur eingeschränkt oder nicht funktionsfähig ist, so wird in Schritt 103 eine Fahrfunktion, für welche der eingeschränkt oder nicht funktionsfähige Sensor Messdaten liefern sollte, modifiziert. In diesem Ausführungsbeispiel ist eine Funktion zur Bestimmung des Abstands zu einem vorausfahrenden Fahrzeug derart ausgelegt, dass sie primär die Daten des Radarsensors zur Abstandserkennung verwendet. Ergibt die Prüfung, dass dieser Radarsensor nicht mehr funktionsfähig ist, so können anstelle der Messdaten des Radarsensors die Messdaten der Monokamera verwendet werden. Da eine Bestimmung des Abstands mittels der Messdaten der Monokamera möglicherweise zeitaufwändiger ist, als eine
Bestimmung des Abstands mittels der Messdaten des Radarsensors, verliert die Funktion zur Bestimmung des Abstands zu einem vorausfahrenden Fahrzeug an Leistungsfähigkeit. Folglich kann diese Funktion beispielsweise derart modifiziert werden, dass aufgrund des nicht funktionsfähigen Radarsensors automatisch ein größerer Sicher- heitsabstand eingehalten wird. Durch die Modifizierung der Fahrfunktion kann das Fahrzeug weiterhin automatisiert geführt werden, ohne zwangsweise ein Notmanöver einzuleiten oder die Kontrolle an einen Fahrer abzugeben.
Das Verfahren endet in Schritt 104.
In Figur 2 ist ein weiteres beispielhaftes Ablaufdiagramm des Verfahrens abgebildet. Das Fahrzeug ist wieder mit einer Vorrichtung und einem auf der Vorrichtung eingerichteten Computerprogramm zur Durchführung des Verfahrens und mit einer routenbasierten Navigation ausgestattet. Zur Überwachung der linken Fahrzeugseite ist eine Kamera angebracht, deren Messdaten für eine Abbiege- und eine Überholfunktion verwendet werden und die Bestimmung von Abständen zu Fahrzeugen und anderen Objekten ermöglichen. Zusätzlich ist das Fahrzeug auf der linken Fahrzeugseite mit einem Ultraschallarray, bestehend aus mehreren Ultraschallsensoren, ausgestattet, mit welchem ebenfalls Abstände gemessen werden können. Aufgrund der unterschiedlichen Messprinzipien der Sensoren, decken diese unterschiedliche Abstände zum Fahrzeug ab, teilen sich aber einen gewissen Überwachungsbereich.
Das Verfahren startet in Schritt 201. In Schritt 202 werden wieder im Fahrzeug vorhandene Sensoren auf ihre Funktionsfähigkeit überprüft, speziell die Kamera und die Ultraschallsensoren.
Wird in Schritt 202 festgestellt, dass ein Sensor nicht oder nur teilweise funktionsfähig ist, wird in Schritt 203 eine Fahrfunktion, für welche der Sensor Messdaten liefern sollte modifiziert oder ggf. deaktiviert. Wird beispielsweise festgestellt, dass die Kamera nicht mehr funktionsfähig ist, findet eine Modifikation der Überhol- und Abbiegefunktion statt. Um die Funktionen nicht vollständig deaktivieren zu müssen, werden die Messdaten der Kamera durch die Messdaten des funktionsfähigen Ultraschallarrays ersetzt. Durch die geringere Reichweite der Ultraschallsensoren werden die entsprechenden Fahrfunktionen eingeschränkt, sodass von Ihnen kontrollierte oder überwachte Fahrmanöver beispielsweise nur noch bei geringen Geschwindigkeiten durchgeführt werden können. Fallen beispielsweise sowohl die Kamera als auch das Ultraschallarray aus und sind keine weiteren Messdaten verfügbar, die zumindest eine Aufrechterhaltung einer Funktion in eingeschränktem Maße ermöglichen, werden entsprechende Fahrfunktionen vollständig deaktiviert. Aufgrund der in diesem Beispiel modifizierten und eingeschränkten Fahrfunktionen findet in Schritt 204 eine Neuberechnung der Route mittels der routenbasierten Navigation statt. Da die Funktionsfähigkeit der Abbiegefunktion eingeschränkt ist, wird eine Route gewählt, bei der möglichst wenige Abbiege- oder Spurwechselmanöver auf die linke Seite bzw. linke Spur notwendig sind. Wird bereits vor der Eingabe eines Ziels ein
Sensor als teilweise eingeschränkt oder nicht funktionsfähig geprüft oder wurde bereits eine Fahrfunktion eingeschränkt, so werden diese Informationen entsprechend bei der ersten Planung der Route mit einbezogen. Stellt sich heraus, dass aufgrund von Einschränkungen der Funktionsfähigkeit von
Sensoren oder modifizierten oder deaktivierten Fahrfunktionen ein Ziel nicht oder nur mit einem erhöhten Unfallrisiko, welches sich anhand der Route und der modifizierten oder deaktivierten Fahrfunktion/en berechnen lässt, zu erreichen ist, kann anstelle einer Neuberechnung der Route in Schritt 204 auch ein neues Ziel ausgewählt werden und eine entsprechende Route zu diesem neuen Ziel.
Nachdem in Schritt 204 sowohl das Ziel als auch die Route bestimmt wurden, wird das Fahrzeug in Schritt 205 automatisiert zu diesem Ziel geführt und ein automatisches Parkmanöver am Ziel durchgeführt.
Das Verfahren endet in Schritt 206.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel fallen Sensoren aus, die essentielle Messdaten für Fahrfunktionen liefern, die eine Vorwärtsbewegung des Fahrzeugs ermöglichen. In diesem Fall müssen die entsprechenden Fahrfunktionen deaktiviert werden, wodurch eine Fortsetzung der Vorwärtsfahrt nicht mehr möglich ist. In diesem Fall wird ein neues Ziel bestimmt, welches mit den verbleibenden Fahrfunktionen erreichbar ist. Hierfür werden zusätzlich zu gängigen Verfahren zur Ermittlung von Zielen, wie Navigationsdaten, Kartenmaterial und aktuellen Sensormessdaten auch von Sensoren aufge- zeichnete und im Fahrzeug abgespeicherte Messdaten verwendet. Hat das Fahrzeug beispielweise kurz vor dem Ausfall eine Parklücke oder eine geeignete Stelle zum Abstellen des Fahrzeugs passiert, welche zum Zeitpunkt des Ausfalls nicht mehr mit den Sensoren erfasst werden kann, beispielsweise aufgrund von Sichthindernissen, können die aufgezeichneten Messdaten zur Ermittlung eines neuen Ziels verwendet wer- den. Da die Fahrfunktionen für eine Rückwärtsfahrt vom Ausfall der Sensoren nicht be- troffen sind, kann ein Ziel mittels der Rückwärtsfahrt angesteuert werden und an diesem ein Parkmanöver durchgeführt werden.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel fallen alle für eine automatisierte Fahrt essentiellen Sensoren aus. In diesem Fall kann ein sofortiges Nothaltemanöver durchgeführt werden. Falls die Verkehrslage es zulässt, kann alternativ mit Hilfe der vor dem Ausfall der Sensoren aufgezeichneten Messdaten ein neues Ziel ermittelt werden, beispielsweise ein Standstreifen, welcher basierend auf den aufgezeichneten Messdaten angefahren werden kann. Die Ausführung dieses Manövers sollte in einem Zeitfenster stattfinden, in dem sichergestellt werden kann, dass sich die Situation nicht derart verändert hat, dass ein solches Manöver nicht mehr ausführbar ist. Beispielsweise sollte ausgeschlossen werden, dass sich Fußgänger an dem neu ermittelten Ziel aufhalten könnten, bevor vom Fahrzeug an dieser Position ein Parkmanöver / einen Notstop durchführbar ist.
In allen genannten Ausführungsbeispielen ist es möglich, dass im Falle eines als nicht oder nur teilweise funktionsfähig geprüften Sensors eine Warnsignal an einen Fahrer ausgegeben wird, beispielsweise mit einem entsprechend Hinweis, um welchen Sensor es sich handelt und welche Fahrfunktion davon betroffen ist oder sein könnte. Es können auch nur dann Warnungen ausgegeben werden, wenn Fahrfunktionen modifiziert werden. Alternativ können auch nur dann Warnungen ausgegeben werden, wenn Funktionen durch die Modifikation eigeschränkt sind oder ganz deaktiviert werden müssen.
In den Ausführungsbeispielen sind Hauptsächlich Sensoren genannt, die Abstände und Objekte erfassen können, wie Ultraschall-, Lidar-, Radar-, Mono-Kamera und Stereo- Kamerasensoren. Die Erfindung beschränkt sich jedoch nicht auf derartige visuelle Sensoren oder die Messung von Abständen. Alle gängigen Sensorkonzepte, die für Fahrerassistenzfunktionen zum Einsatz kommen, sind in dieser Anmeldung eingeschlossen, hierunter auch jegliche Arten von Beschleunigungs-, Drehzahl-, Nick-, Wank- und Gierratensensoren.

Claims

Ansprüche
1. Verfahren zum Betreiben eines mit mehreren Fahrfunktionen und wenigstens zwei zumindest teilweise redundanten, Messdaten aufzeichnenden Sensoren ausgestatten, hoch- oder vollautomatisierten Fahrzeugs, wobei im Verfahren die Sensoren auf ihre Funktionsfähigkeit überprüft werden (202),
dadurch gekennzeichnet, dass
die Messdaten der wenigstens zwei zumindest teilweise redundanten Sensoren auf unterschiedlichen Messprinzipien basieren, und
dass wenigstens eine Fahrfunktion in Abhängigkeit der Funktionsfähigkeit der Sensoren modifiziert und/oder deaktiviert wird (203).
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Messdaten eines eingeschränkt oder nicht funktionsfähigen Sensors durch die Messdaten eines zumindest teilweise redundanten Sensors substituiert werden.
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Modifikation der wenigstens einen Fahrfunktion die substituierten Messdaten verwendet werden.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrzeug eine routenbasierte Navigation aufweist und eine Berechnung einer Route zu einem vorgebbaren Ziel auf Basis der Funktionsfähigkeit der Sensoren und/oder der wenigstens einen modifizierten und/oder deaktivierten Fahrfunktion durchgeführt wird (204), wobei insbesondere vorgesehen ist, dass in Reaktion auf eine durch die Prüfung festgestellte Änderung der Funktionsfähigkeit wenigstens eines Sensors eine Neuberechnung der Route stattfindet.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass auf Basis der Funktionsfähigkeit der Sensoren und/oder der wenigstens einen modifizierten und/oder deaktivierten Fahrfunktion ein neues Ziel ermittelt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass für die Ermittlung des neuen Ziels von den Sensoren aufgezeichnete und im Fahrzeug gespeicherte Messdaten verwendet werden.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein automatisches Parkmanöver am neu ermittelten Ziel durchgeführt wird.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Warnsignal für einen Insassen des Fahrzeugs erzeugt wird, wenn wenigstens ein Sensor als eingeschränkt und/oder nicht funktionsfähig geprüft und/oder wenigstens eine Fahrfunktion modifiziert und/oder deaktiviert wird.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass für die Ermittlung des neuen Ziels ein Wahrscheinlichkeitswert verwendet wird, welcher aus einer Wahrscheinlichkeit einer Kollision mit anderen Verkehrsteilnehmern und/oder einer Behinderung anderer Verkehrsteilnehmer an dem neuen Ziel berechnet wird.
10. Vorrichtung zum Betreiben eines mit mehreren Fahrfunktionen und wenigstens zwei zumindest teilweise redundanten, Messdaten aufzeichnenden Sensoren ausgestatten, hoch- oder vollautomatisierten Fahrzeugs,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Messdaten der wenigstens zwei zumindest teilweise redundanten Sensoren auf unterschiedlichen Messprinzipien basieren und
dass die Vorrichtung dazu eingerichtet ist, ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1-3 durchzuführen.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, wobei das Fahrzeug eine routenbasierte Navigation aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung dazu eingerichtet ist, ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1-9 durchzuführen.
12. Computerprogramm, welches eingerichtet ist, alle Schritte des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1-9 auszuführen.
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