WO2018130488A1 - Kontrollsystem für ein kraftfahrzeug, kraftfahrzeug, verfahren zur kontrolle eines kraftfahrzeugs, computerprogrammprodukt und computerlesbares medium - Google Patents

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Ulrich KÖHLER
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Definitions

  • the present invention relates to a control system for a motor vehicle according to the preamble of claim 1, a motor vehicle according to the preamble of claim 5, a method for controlling a motor vehicle according to the preamble of claim 6, a computer program product and a computer readable medium.
  • a control system for a motor vehicle comprising a first designed as a brake control unit for controlling a brake function designed as a first function of the motor vehicle, a second steering unit designed as a control unit for controlling a steering function trained second function of the motor vehicle and designed as a central control unit reserve control unit, wherein the brake control unit and the steering control unit are each signal-transmitting connected to at least one sensor and / or at least one actuator and wherein the brake control unit is connected to the central control unit signal transmitting.
  • emergency braking is initiated and controlled by the central control unit.
  • the present invention has for its object to ensure the proper execution of controlled by ECUs functions of a motor vehicle even with a faulty controller with the least possible additional effort.
  • This object is achieved by a control system having the features of claim 1, a motor vehicle having the features of claim 5, a method having the features of claim 6, a computer program product having the features of claim 10 and a computer-readable medium having the features of claim 11 solved.
  • the subclaims relate to advantageous developments of the invention.
  • a significant advantage of the invention is in particular that different from one another and controlled by control units functions of a motor vehicle in case of failure of one of the control devices with the least possible additional effort safely continue to run.
  • modern motor vehicles with a high degree of electrically and electronically trained functionality so a variety of controlled by ECUs functions, this is very important.
  • an indirect signal-transmitting connection would also be understood as meaning that the first and / or second control device forwards an error message to a higher-level control device by means of a signal-transmitting connection and the higher-level control device then generates a corresponding output signal and transmits it to the reserve control device. Consequently the output signal of the higher-level control device leads to a configuration of the reserve control device such that the function of the motor vehicle corresponding to the faulty control device can be controlled by means of the reserve control device.
  • the higher-level control unit may be, for example, a central control unit.
  • control device is to be understood generally and refers to any type of electrical or electronic device for the automatic control of a function of a motor vehicle.
  • the reserve control device is held only for the fault of the first or the second controller.
  • a particularly advantageous embodiment of the control system according to the invention provides that the reserve control unit is simultaneously designed as a third control unit for controlling a third function of the motor vehicle and in dependence on the input of the error signal in addition to or instead of the third function of the motor vehicle to the faulty first or second control device corresponding first or second function of the motor vehicle by means of the reserve control unit is controllable. As a result, the required space and the weight and the associated manufacturing costs of the motor vehicle are further reduced.
  • the reserve control device is simultaneously formed as a third control device for controlling a third function of the motor vehicle and in response to the input of the error signal in addition to or instead of the third function of the motor vehicle controls the first or second function of the motor vehicle corresponding to the faulty first or second control device.
  • the first function controlled by a first control unit and the second by a second control unit of the motor vehicle are freely selectable within wide suitable limits.
  • a particularly advantageous development provides, however, that the first function of the motor vehicle is designed as a braking function of the motor vehicle and the second function of the motor vehicle as a steering function of the motor vehicle.
  • Autonomous motor vehicles are motor vehicles in which the driver, if any, only performs a certain control task. Autonomous motor vehicles are thus constructed and arranged to participate substantially independently of the intervention of a vehicle driver on the road. The vehicle driver is more a passenger than a decision maker who determines the functions of the motor vehicle.
  • autonomous is to be construed broadly so that various degrees of autonomous driving and autonomous motor vehicles are included, for example a situation-dependent autonomous driving and thus autonomously driving motor vehicles, depending on the traffic situation and / or driving maneuver to be performed autonomous driving takes place, or alternatively, alternatively, automated driving and automated motor vehicles can be used.
  • the control system has an operating interface and can be transferred from a deactivation state to an activation state depending on the concern of an activation signal at the operating interface, wherein the reserve control device in the deactivation state of the control system corresponding to the faulty control unit function the motor vehicle is not controlled independently of the input of the error signal and in the activation state of the control system controls the corresponding to the faulty control unit function of the motor vehicle in response to the input of the error signal.
  • the control system has an operating interface and is transferred in response to the concern of an activation signal at the operating interface of a deactivation state in an activation state, wherein the reserve control device in the deactivation state of the control system to the faulty Control unit corresponding function of the motor vehicle is not controlled independently of the input of the error signal and in the activation state of the control system to the faulty control unit corresponding function of the motor vehicle in response to the input of the error signal controlled.
  • Fig. 1 shows an embodiment of a control system according to the invention for a
  • the control system has a first control unit 2 for a first function and a second control unit 4 for a second function of a motor vehicle, not shown.
  • the motor vehicle is designed as an autonomous motor vehicle, in which the functions of the motor vehicle are selected and executed essentially automatically by the motor vehicle.
  • the first function is as a brake function and the second function is designed as a steering function of the motor vehicle. Accordingly, the first control unit 2 controls the braking function of the motor vehicle and the second control unit 4 controls the steering function of the motor vehicle.
  • the first control unit 2 for controlling the brake function of the motor vehicle is in signal transmission connection with first actuators 6 of the motor vehicle designed as brakes, and the second control unit 4 is in signal transmission connection with a second actuator 8 of the motor vehicle designed as a steering.
  • the braking function and / or the steering function could be a different number of actuators.
  • the person skilled in the art will select and set the appropriate selection and number of actuators for the respective function of the motor vehicle.
  • the respective signal transmission connection between the first control unit 2 and the brakes 6 and the second control unit 4 and the steering 8 is symbolized in FIG. 1 by means of solid arrows 2.1 and 4.1.
  • the brakes 6 and the steering 8 of the motor vehicle are safety-relevant and thus very important functions of the motor vehicle. This applies to a greater extent for the selected embodiment, which is indeed an autonomous motor vehicle.
  • the control system for the motor vehicle in addition to the two controllers 2 and 4 in addition to a reserve control unit 10.
  • the reserve control unit 10 is firstly in signal transmission connection with the first and the second control unit 2 and 4, which is symbolized in FIG. 1 by the solid double arrows 10.1 and 10.2.
  • the reserve control unit 10 is also in signal transmission connection with the brakes 6 and the steering 8. This is symbolized by the dashed arrows 10.3 and 10.4.
  • the brakes 6 are controlled by means of the first control device 2 for the braking function of the motor vehicle and the steering 8 by means of the second control device 4 for the steering function of the motor vehicle.
  • the necessity of a braking intervention by the first control unit 2 or a steering intervention by the second control unit 4 is in the first control unit 2 or in the second control unit 4 or in a control unit to the respective control unit 2, 4 in the manner known in the art on the basis of corresponding control unit applied input signals from sensors of the motor vehicle decided. Both a possible higher-level control unit as well as the sensors of the motor vehicle are not shown in FIG.
  • the reserve control unit 10 does not intervene in the above-described normal operation of the control system according to the invention according to the present embodiment in the braking function and not in the steering function of the motor vehicle.
  • the reserve control unit 10 monitors the proper functioning of the first control unit 2 and the second control unit 4. In the event of an error, one of the two control units 2 and 4 is at the reserve control unit 10, a corresponding error signal from the faulty controller 2 or 4 as an input signal.
  • the reserve control unit 10 If, for example, the first control unit 2 malfunctions, so that the brakes 6 controlled therewith are no longer properly controlled and thus the braking function of the motor vehicle is no longer reliably executed, then this fault is reported to the reserve control unit 10 by means of the signal transmission connection 10.1, whereupon the reserve control unit 10 is configured to control the braking function of the motor vehicle; Thus, the corresponding to the faulty first control unit 2 function of the motor vehicle controlled.
  • the reserve control unit 10 by means of the signal transmission connection 10.3 with the brakes 6 of the motor vehicle in signal exchange. The brakes 6 are thus no longer controlled by the first control unit 2, but by the reserve control unit 10 in the event of a fault of the first control unit 2.
  • the reserve control unit 10 receives by means of the signal transmission connection 10.2 a corresponding error message regarding the second control unit 4, whereupon the reserve control unit 10 is configured such that it controls the steering function of the motor vehicle.
  • the steering 8 is thus no longer controlled by the faulty second control unit 4, but by the reserve control unit 10, by means of the signal transmission connection 10.4.
  • the invention is not limited to the present embodiment.
  • the control system according to the invention for a motor vehicle in a motor vehicle is present and deactivated and can be activated for future use by means of an operating intervention of a vehicle driver, workshop personnel or the like. The same applies to the inventive method for controlling a motor vehicle.
  • motor vehicle can be converted with little effort to autonomous driving and thus to the use of a control system according to the invention and to the use of a method for controlling the motor vehicle in its activation state.
  • the reserve control unit in contrast to the exemplary embodiment in normal operation of the control system according to the invention, to be designed as a third control unit for controlling a third function of the motor vehicle and depending on the input of the error signal in addition to or instead of the third function of the motor vehicle the first or second function of the motor vehicle corresponding to the faulty first or second control unit is checked by means of the reserve control device.
  • the reserve control unit as the third control unit controls a rather subordinate function of the motor vehicle during normal operation of the motor vehicle.
  • the reserve control unit could be configured in such a way that, instead of the subordinate function in the event of a fault, it has a function which is higher than that of the first or the second control unit. trolled functions of the motor vehicle, controlled. It could be, as in the embodiment, the braking function or the steering function of the motor vehicle.
  • the reserve control device controls the function corresponding to the faulty control device in addition to the function corresponding to the reserve control device in its normal operation.
  • the invention is not limited to the braking function and steering function of a motor vehicle. Also in other functions of a motor vehicle, the invention is applicable.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kontrollsystem für ein Kraftfahrzeug, mit einem ersten Steuergerät (2) zur Kontrolle einer ersten Funktion des Kraftfahrzeugs, einem zweiten Steuergerät (4) zur Kontrolle einer zweiten Funktion des Kraftfahrzeugs und einem Reservesteuergerät (10), wobei mindestens das erste oder das zweite Steuergerät (2, 4) mit dem Reservesteuergerät (10) signalübertragend verbunden ist. Um die ordnungsgemäße Ausführung von mittels Steuergeräten (2, 4) kontrollierter Funktionen eines Kraftfahrzeugs auch bei einem fehlerhaften Steuergerät (2, 4) bei möglichst geringem Zusatzaufwand zu gewährleisten, wird vorgeschlagen, dass das Reservesteuergerät (10) in Abhängigkeit des Eingangs eines Fehlersignals des ersten oder des zweiten Steuergeräts (2, 4) derart konfigurierbar ist, dass mittels des Reservesteuergeräts (10) die zu dem fehlerhaften Steuergerät (2, 4) korrespondierende Funktion des Kraftfahrzeugs kontrollierbar ist, wobei das Reservesteuergerät (10) signalübertragend mit dem zu dem fehlerhaften Steuergerät (2, 4) korrespondierenden mindestens einen Sensor und/oder mindestens einen Aktor verbindbar ist. Ferner betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug, ein Verfahren zur Kontrolle eines Kraft- fahrzeugs, ein Computerprogrammprodukt und ein computerlesbares Medium.

Description

Kontrollsystem für ein Kraftfahrzeug, Kraftfahrzeug, Verfahren zur Kontrolle eines Kraftfahrzeugs, Computerprogrammprodukt und computerlesbares Medium
Beschreibung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Kontrollsystem für ein Kraftfahrzeug nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 , ein Kraftfahrzeug nach dem Oberbegriff des Anspruchs 5, ein Verfahren zur Kontrolle eines Kraftfahrzeugs nach dem Oberbegriff des Anspruchs 6, ein Computerprogrammprodukt und ein computerlesbares Medium.
Derartige Kontrollsysteme für Kraftfahrzeuge, Kraftfahrzeuge, Verfahren zur Kontrolle von Kraftfahrzeugen, Computerprogrammprodukte und computerlesbares Medien sind aus dem Stand der Technik in zahlreichen Ausführungsvarianten bereits bekannt.
Beispielsweise ist es aus der Maschinenübersetzung der FR 2 843 341 B1 ins Englische ein Kontrollsystem für ein Kraftfahrzeug bekannt, umfassend ein erstes als Bremssteuergerät ausgebildetes Steuergerät zur Kontrolle einer als Bremsfunktion ausgebildeten ersten Funktion des Kraftfahrzeugs, ein zweites als Lenksteuergerät ausgebildetes Steuergerät zur Kontrolle einer als Lenkfunktion ausgebildeten zweiten Funktion des Kraftfahrzeugs und ein als Zentralsteuergerät ausgebildetes Reservesteuergerät, wobei das Bremssteuergerät und das Lenksteuergerät jeweils mit mindestens einem Sensor und/oder mindestens einem Aktor signalübertragend verbunden sind und wobei das Bremssteuergerät mit dem Zentralsteuergerät signalübertragend verbunden ist. Im Fehlerfall des Bremssteuergeräts wird eine Notbremsung von dem Zentralsteuergerät eingeleitet und kontrolliert.
Hier setzt die vorliegende Erfindung an.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die ordnungsgemäße Ausführung von mittels Steuergeräten kontrollierter Funktionen eines Kraftfahrzeugs auch bei einem fehlerhaften Steuergerät bei möglichst geringem Zusatzaufwand zu gewährleisten. Diese Aufgabe wird durch ein Kontrollsystem mit den Merkmalen des Anspruchs 1 , ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 5, ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 6, ein Computerprogrammprodukt mit den Merkmalen des Anspruchs 10 und ein computerlesbares Medium mit den Merkmalen des Anspruchs 1 1 gelöst. Die Unteransprüche betreffen vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung.
Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung liegt insbesondere darin, dass voneinander verschiedene und mittels Steuergeräten kontrollierte Funktionen eines Kraftfahrzeugs auch im Fehlerfall eines der Steuergeräte mit einem möglichst geringen Mehraufwand sicher weiter ausgeführt werden. Dabei werden mindestens zwei voneinander verschiedene und jeweils durch ein Steuergerät kontrollierte Funktionen des Kraftfahrzeugs im Fehlerfall eines der beiden Steuergeräte weiter ausgeführt, ohne dass für beide Steuergeräte jeweils ein Reservesteuergerät vorgehalten werden müsste. Entsprechend ist es möglich, Bauraum und Gewicht einzusparen sowie die Kosten zu reduzieren. Gerade bei modernen Kraftfahrzeugen mit einem hohen Grad an elektrisch und elektronisch ausgebildeter Funktionalität, also einer Vielzahl von mittels Steuergeräten kontrollierten Funktionen, ist dies sehr wichtig.
Die Formulierung, wonach mindestens das erste oder das zweite Steuergerät mit dem Reservesteuergerät signalübertragend verbunden ist gemäß der Oberbegriffe des Anspruchs 1 und 6, sowie die Formulierung, wonach das Reservesteuergerät mit dem ersten und dem zweiten Steuergerät signalübertragend verbunden ist in den Kennzeichen der Ansprüche 1 und 6 sind allgemein auszulegen. Anstelle direkter signalübertragender Verbindungen sind auch indirekte signalübertragende Verbindungen denkbar.
Beispielsweise wäre unter einer indirekten signalübertragenden Verbindung auch zu verstehen, dass das erste und/oder zweite Steuergerät im jeweiligen Fehlerfall eine Fehlermeldung mittels einer signalübertragenden Verbindung an ein übergeordnetes Steuergerät weiterleitet und das übergeordnete Steuergerät dann ein entsprechendes Ausgangssignal erzeugt und dieses an das Reservesteuergerät übermittelt. Somit führt das Ausgangssignal des übergeordneten Steuergeräts zu einer Konfiguration des Reservesteuergeräts derart, dass mittels des Reservesteuergeräts die zu dem fehlerhaften Steuergerät korrespondierende Funktion des Kraftfahrzeugs kontrollierbar ist. Entsprechendes gilt für das erfindungsgemäße Verfahren, wonach das Reservesteuergerät in Abhängigkeit des Ausgangssignals des übergeordneten Steuergeräts die zu dem fehlerhaften Steuergerät korrespondierende Funktion des Kraftfahrzeugs kontrolliert. Bei dem übergeordneten Steuergerät kann es sich beispielsweise um ein Zentralsteuergerät handeln.
Grundsätzlich ist es erfindungsgemäß auch denkbar, dass ein einziges Reservesteuergerät auch für mehr als zwei voneinander verschiedene Funktionen des Kraftfahrzeugs kontrollierende Steuergeräte eingesetzt wird. Auf diese Weise lassen sich die oben genannten Vorteile noch steigern. Der Begriff „Steuergerät" ist erfindungsgemäß allgemein zu verstehen und bezeichnet jede Art eines elektrischen oder elektronischen Geräts zur automatischen Kontrolle einer Funktion eines Kraftfahrzeugs.
Zwar ist es möglich, dass das Reservesteuergerät lediglich für den Fehlerfall des ersten oder des zweiten Steuergeräts vorgehalten wird. Eine besonders vorteilhafte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Kontrollsystems sieht jedoch vor, dass das Reservesteuergerät gleichzeitig als ein drittes Steuergerät zur Kontrolle einer dritten Funktion des Kraftfahrzeugs ausgebildet ist und in Abhängigkeit des Eingangs des Fehlersignals zusätzlich zu der oder anstatt der dritten Funktion des Kraftfahrzeugs die zu dem fehlerhaften ersten oder zweiten Steuergerät korrespondierende erste oder zweite Funktion des Kraftfahrzeugs mittels des Reservesteuergeräts kontrollierbar ist. Hierdurch sind der erforderliche Bauraum und das Gewicht sowie die damit verbundenen Herstellkosten des Kraftfahrzeugs weiter reduziert.
Gleiches gilt für die Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens, wonach das Reservesteuergerät gleichzeitig als ein drittes Steuergerät zur Kontrolle einer dritten Funktion des Kraftfahrzeugs ausgebildet ist und in Abhängigkeit des Eingangs des Fehlersignals zusätzlich zu der oder anstatt der dritten Funktion des Kraftfahrzeugs die zu dem fehlerhaften ersten oder zweiten Steuergerät korrespondierende erste o- der zweite Funktion des Kraftfahrzeugs kontrolliert.
Grundsätzlich sind die erste durch ein erstes Steuergerät und die zweite durch ein zweites Steuergerät kontrollierte Funktion des Kraftfahrzeugs in weiten geeigneten Grenzen frei wählbar. Eine besonders vorteilhafte Weiterbildung sieht jedoch vor, dass die erste Funktion des Kraftfahrzeugs als Bremsfunktion des Kraftfahrzeugs und die zweite Funktion des Kraftfahrzeugs als Lenkfunktion des Kraftfahrzeugs ausgebildet ist. Hierbei handelt es sich um zentrale und sicherheitsrelevante Funktionen des Kraftfahrzeugs, deren ordnungsgemäße Ausführung besonders bei autonomen Kraftfahrzeugen von entscheidender Bedeutung ist.
Autonome Kraftfahrzeuge sind Kraftfahrzeuge, bei denen der Fahrzeugführer, wenn überhaupt, lediglich noch eine gewisse Kontrollaufgabe wahrnimmt. Autonome Kraftfahrzeuge sind also dazu konstruiert und eingerichtet, um im Wesentlichen unabhängig von dem Eingreifen eines Fahrzeugführers am Straßenverkehr teilzunehmen. Der Fahrzeugführer ist mehr ein Passagier als ein die Funktionen des Kraftfahrzeugs bestimmender Entscheider.
Jedoch ist der Begriff „autonom" weit auszulegen, so dass verschiedene Grade von autonomen Fahren und autonomen Kraftfahrzeugen davon umfasst sind. Beispielsweise sei hier ein situationsbedingtes autonomes Fahren und damit situationsbedingt autonom fahrende Kraftfahrzeuge genannt, bei denen je nach Verkehrssituation und/oder durchzuführendem Fahrmanöver ein autonomes Fahren erfolgt oder auch nicht. Entsprechend kann alternativ auch von automatisiertem Fahren und automatisierten Kraftfahrzeugen gesprochen werden.
Analoges gilt für die vorteilhafte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens, wonach die erste Funktion des Kraftfahrzeugs als Bremsfunktion des Kraftfahrzeugs und die zweite Funktion des Kraftfahrzeugs als Lenkfunktion des Kraftfahrzeugs ausgebildet ist. Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Kontrollsystems sieht vor, dass das Kontrollsystem eine Bedienungsschnittstelle aufweist und in Abhängigkeit des Anliegens eines Aktivierungssignals an der Bedienungsschnittstelle von einem Deaktivierungszustand in einen Aktivierungszustand überführbar ist, wobei das Reservesteuergerät in dem Deaktivierungszustand des Kontrollsystems die zu dem fehlerhaften Steuergerät korrespondierende Funktion des Kraftfahrzeugs unabhängig von dem Eingang des Fehlersignals nicht kontrolliert und in dem Aktivierungszustand des Kontrollsystems die zu dem fehlerhaften Steuergerät korrespondierende Funktion des Kraftfahrzeugs in Abhängigkeit von dem Eingang des Fehlersignals kontrolliert. Hierdurch ist es möglich, Kraftfahrzeuge mit dem erfindungsgemäßen Kontrollsystem bereits zu einem Zeitpunkt auszustatten, zu dem beispielsweise autonome Kraftfahrzeuge und damit einhergehende Funktionalitäten gesetzlich noch nicht zulässig sind. Bei einer späteren Gesetzesänderung ist dann eine Umstellung auf einen autonomen Fahrbetrieb des Kraftfahrzeugs und damit auf ein erfindungsgemäßes Kontrollsystem in dessen Aktivierungszustand mit geringem Aufwand möglich.
Dies ist von Vorteil, wenn es in verschiedenen Staaten voneinander abweichende Gesetzeslagen gibt; beispielsweise in Hinblick auf die Zulässigkeit von autonomen Kraftfahrzeugen. Gemäß der vorgenannten Weiterbildung ist es möglich, trotz abweichender gesetzlicher Bestimmungen in einzelnen Staaten ein bezüglich der erfindungsrelevanten Komponenten einheitliches Kraftfahrzeugmodell zu entwickeln, herzustellen und zu vertreiben.
Gleiches gilt für die Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Kontrolle eine Kraftfahrzeugs, wonach das Kontrollsystem eine Bedienungsschnittstelle aufweist und in Abhängigkeit des Anliegens eines Aktivierungssignals an der Bedienungsschnittstelle von einem Deaktivierungszustand in einen Aktivierungszustand überführt wird, wobei das Reservesteuergerät in dem Deaktivierungszustand des Kontrollsystems die zu dem fehlerhaften Steuergerät korrespondierende Funktion des Kraftfahrzeugs unabhängig von dem Eingang des Fehlersignals nicht kontrolliert und in dem Aktivierungszustand des Kontrollsystems die zu dem fehlerhaften Steuergerät korrespondierende Funktion des Kraftfahrzeugs in Abhängigkeit von dem Eingang des Fehlersignals kontrolliert.
Anhand der beigefügten, grob schematischen Zeichnung wird die Erfindung nachfolgend näher erläutert. Dabei zeigt die einzige:
Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Kontrollsystems für ein
Kraftfahrzeug.
In der Fig. 1 ist ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Kontrollsystems für ein Kraftfahrzeug exemplarisch gezeigt. Das Kontrollsystem weist ein erstes Steuergerät 2 für eine erste Funktion und ein zweites Steuergerät 4 für eine zweite Funktion eines nicht näher dargestellten Kraftfahrzeugs auf. Das Kraftfahrzeug ist dabei als ein autonomes Kraftfahrzeug ausgebildet, bei dem die Funktionen des Kraftfahrzeugs im Wesentlichen selbsttätig von dem Kraftfahrzeug ausgewählt und ausgeführt werden.
Die erste Funktion ist als Bremsfunktion und die zweite Funktion ist als Lenkfunktion des Kraftfahrzeugs ausgebildet. Entsprechend kontrolliert das erste Steuergerät 2 die Bremsfunktion des Kraftfahrzeugs und das zweite Steuergerät 4 die Lenkfunktion des Kraftfahrzeugs. Das erste Steuergerät 2 zur Kontrolle der Bremsfunktion des Kraftfahrzeugs ist in Signalübertragungsverbindung mit als Bremsen ausgebildeten ersten Aktoren 6 des Kraftfahrzeugs und das zweite Steuergerät 4 ist in Signalübertragungsverbindung mit einem als eine Lenkung ausgebildeten zweiten Aktor 8 des Kraftfahrzeugs.
In anderen Anwendungsfällen könnte es sich bezüglich der Bremsfunktion und/oder der Lenkfunktion um eine andere Anzahl von Aktoren handeln. Der Fachmann wird je nach Einzelfall die entsprechende Auswahl und Anzahl an Aktoren für die jeweilige Funktion des Kraftfahrzeugs auswählen und festlegen. Die jeweilige Signalübertragungsverbindung zwischen dem ersten Steuergerät 2 und den Bremsen 6 sowie dem zweiten Steuergerät 4 und der Lenkung 8 ist in der Fig. 1 anhand von durchgezogenen Pfeilen 2.1 und 4.1 symbolisiert. Bei den Bremsen 6 und der Lenkung 8 des Kraftfahrzeugs handelt es sich um sicherheitsrelevante und damit sehr wichtige Funktionen des Kraftfahrzeugs. Dies gilt im verstärkten Maße für das gewählte Ausführungsbeispiel, bei dem es sich ja um ein autonomes Kraftfahrzeug handelt.
Damit auch im Fehlerfall eines der Steuergeräte 2 und 4 die Bremsfunktion und die Lenkfunktion des Kraftfahrzeugs ordnungsgemäß und damit sicher ausgeführt werden können, weist das Kontrollsystem für das Kraftfahrzeug neben den beiden Steuergeräten 2 und 4 zusätzlich ein Reservesteuergerät 10 auf. Das Reservesteuergerät 10 ist zum einen in Signalübertragungsverbindung mit dem ersten und dem zweiten Steuergerät 2 und 4, was in der Fig. 1 durch die durchgezogenen Doppelpfeile 10.1 und 10.2 symbolisiert ist. Gleichzeitig ist das Reservesteuergerät 10 auch in Signalübertragungsverbindung mit den Bremsen 6 und der Lenkung 8. Dies ist durch die gestrichelten Pfeile 10.3 und 10.4 symbolisiert.
Im Nachfolgenden wird das erfindungsgemäße Verfahren anhand der Fig. 1 näher erläutert.
Im Normalbetrieb des erfindungsgemäßen Kontrollsystems für das autonome Kraftfahrzeug werden die Bremsen 6 mittels des ersten Steuergeräts 2 für die Bremsfunktion des Kraftfahrzeugs und die Lenkung 8 mittels des zweiten Steuergeräts 4 für die Lenkfunktion des Kraftfahrzeugs kontrolliert. Die Notwendigkeit eines Bremseingriffes durch das erste Steuergerät 2 oder eines Lenkeingriffes durch das zweite Steuergerät 4 wird in dem ersten Steuergerät 2 oder in dem zweiten Steuergerät 4 oder in einem zu dem jeweiligen Steuergerät 2, 4 übergeordneten Steuergerät auf dem Fachmann bekannte Weise anhand von an dem entsprechenden Steuergerät anliegenden Eingangssignalen von Sensoren des Kraftfahrzeugs entschieden. Sowohl ein etwaiges übergeordnetes Steuergerät wie auch die Sensoren des Kraftfahrzeugs sind in der Fig. 1 nicht dargestellt. Das Reservesteuergerät 10 greift in dem oben beschriebenen Normalbetrieb des erfindungsgemäßen Kontrollsystems gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel nicht in die Bremsfunktion und nicht in die Lenkfunktion des Kraftfahrzeugs ein. Mittels der zwischen dem ersten Steuergerät 2 und dem Reservesteuergerät 10 sowie zwischen diesem und dem zweiten Steuergerät 4 existierenden Signalübertragungsverbindung 10.1 und 10.2 überwacht das Reservesteuergerät 10 die ordnungsgemäße Funktion des ersten Steuergeräts 2 und des zweiten Steuergeräts 4. Im Fehlerfall eines der beiden Steuergeräte 2 und 4 liegt an dem Reservesteuergerät 10 ein entsprechendes Fehlersignal von dem fehlerhaften Steuergerät 2 oder 4 als Eingangssignal an.
Sollte beispielsweise das erste Steuergerät 2 fehlerhaft arbeiten, so dass die damit kontrollierten Bremsen 6 nicht mehr ordnungsgemäß kontrolliert werden und somit die Bremsfunktion des Kraftfahrzeugs nicht mehr sicher ausgeführt wird, so wird dieser Fehler mittels der Signalübertragungsverbindung 10.1 an das Reservesteuergerät 10 gemeldet, woraufhin das Reservesteuergerät 10 derart konfiguriert wird, dass dieses die Bremsfunktion des Kraftfahrzeugs kontrolliert; also die zu dem fehlerhaften ersten Steuergerät 2 korrespondierende Funktion des Kraftfahrzeugs kontrolliert. Hierzu steht das Reservesteuergerät 10 mittels der Signalübertragungsverbindung 10.3 mit den Bremsen 6 des Kraftfahrzeugs in Signalaustausch. Die Bremsen 6 werden somit im Fehlerfall des ersten Steuergeräts 2 nicht mehr von dem ersten Steuergerät 2, sondern von dem Reservesteuergerät 10 kontrolliert.
Analoges gilt, falls das zweite Steuergerät 4 fehlerhaft arbeitet. In diesem Fall erhält das Reservesteuergerät 10 mittels der Signalübertragungsverbindung 10.2 eine entsprechende Fehlermeldung bezüglich des zweiten Steuergeräts 4, woraufhin das Reservesteuergerät 10 derart konfiguriert wird, dass dieses die Lenkfunktion des Kraftfahrzeugs kontrolliert. Die Lenkung 8 wird somit nicht mehr von dem fehlerhaften zweiten Steuergerät 4, sondern von dem Reservesteuergerät 10 kontrolliert, und zwar mittels der Signalübertragungsverbindung 10.4. Die Erfindung ist nicht auf das vorliegende Ausführungsbeispiel begrenzt. Beispielsweise ist es denkbar, dass das erfindungsgemäße Kontrollsystem für ein Kraftfahrzeug in einem Kraftfahrzeug vorhanden und deaktiviert ist und für eine zukünftige Verwendung mittels eines Bedieneingriffs eines Fahrzeugführers, von Werkstattpersonal oder dergleichen aktivierbar ist. Analoges gilt für das erfindungsgemäße Verfahren zur Kontrolle eines Kraftfahrzeugs.
Beispielsweise kann es möglich sein, dass autonome Kraftfahrzeuge in manchen Staaten rechtlich noch nicht zugelassen sind. Bei einer späteren Änderung der Gesetzeslage kann dann das gemäß der Erfindung vorbereitete Kraftfahrzeug mit geringem Aufwand auf einen autonomen Fahrbetrieb und damit auf die Verwendung eines erfindungsgemäßen Kontrollsystems sowie auf die Verwendung eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Kontrolle des Kraftfahrzeugs in deren Aktivierungszustand umgestellt werden.
Darüber hinaus wäre es möglich, dass das Reservesteuergerät im Unterschied zu dem Ausführungsbeispiel im Normalbetrieb des erfindungsgemäßen Kontrollsystems gleichzeitig als ein drittes Steuergerät zur Kontrolle einer dritten Funktion des Kraftfahrzeugs ausgebildet ist und in Abhängigkeit des Eingangs des Fehlersignals zusätzlich zu der oder anstatt der dritten Funktion des Kraftfahrzeugs die zu dem fehlerhaften ersten oder zweiten Steuergerät korrespondierende erste oder zweite Funktion des Kraftfahrzeugs mittels des Reservesteuergeräts kontrolliert.
Beispielsweise wäre es denkbar, dass das Reservesteuergerät als drittes Steuergerät im Normalbetrieb des Kraftfahrzeugs eine eher untergeordnete Funktion des Kraftfahrzeugs kontrolliert. Sollte es dann zu einem Fehlerfall des ersten oder des zweiten Steuergeräts kommen, so könnte das Reservesteuergerät derart konfiguriert werden, dass es anstelle der untergeordneten Funktion im Fehlerfall eine relativ dazu übergeordnete Funktion, nämlich einer der durch das erste oder das zweite Steuergerät kon- trollierten Funktionen des Kraftfahrzeugs, kontrolliert. Dabei könnte es sich, wie in dem Ausführungsbeispiel, um die Bremsfunktion oder die Lenkfunktion des Kraftfahrzeugs handeln. In anderen Ausgestaltungen der Erfindung, beispielsweise bei gleichrangigen Funktionen des Kraftfahrzeugs, wäre es jedoch auch denkbar, dass das Reservesteuergerät die zu dem fehlerhaften Steuergerät korrespondierende Funktion zusätzlich zu der zu dem Reservesteuergerät in dessen Normalbetrieb korrespondierenden Funktion kontrolliert.
Die Erfindung ist nicht auf die Bremsfunktion und Lenkfunktion eines Kraftfahrzeugs beschränkt. Auch bei anderen Funktionen eines Kraftfahrzeugs ist die Erfindung anwendbar.
Bezugszeichenliste
2 Erstes Steuergerät, zur Kontrolle der Bremsfunktion ausgebildet
2.1 Signalübertragungsverbindung zwischen dem ersten Steuergerät 2 und den Bremsen 6
4 Zweites Steuergerät, zur Kontrolle der Lenkfunktion ausgebildet
4.1 Signalübertragungsverbindung zwischen dem zweiten Steuergerät 4 und der Lenkung 8
6 Erste Aktoren, als Bremsen ausgebildet
8 Zweiter Aktor, als Lenkung ausgebildet
10 Reservesteuergerät
10.1 Signalübertragungsverbindung zwischen dem ersten Steuergerät 2 und dem Reservesteuergerät 10
10.2 Signalübertragungsverbindung zwischen dem zweiten Steuergerät 4 und dem Reservesteuergerät 10
10.3 Signalübertragungsverbindung zwischen dem Reservesteuergerät 10 und den Bremsen 6
10.4 Signalübertragungsverbindung zwischen dem Reservesteuergerät 10 und der Lenkung 8

Claims

Kontrollsystem für ein Kraftfahrzeug, Kraftfahrzeug, Verfahren zur Kontrolle eines Kraftfahrzeugs, Computerprogrammprodukt und computerlesbares Medium Patentansprüche
1 . Kontrollsystem für ein Kraftfahrzeug, mit einem ersten Steuergerät (2) zur Kontrolle einer ersten Funktion des Kraftfahrzeugs, einem zweiten Steuergerät (4) zur Kontrolle einer zweiten Funktion des Kraftfahrzeugs und einem Reservesteuergerät (10), wobei das erste und das zweite Steuergerät (2, 4) jeweils mit mindestens einem Sensor und/oder mindestens einem Aktor signalübertragend verbunden sind und wobei mindestens das erste oder das zweite Steuergerät (2, 4) mit dem Reservesteuergerät (10) signalübertragend verbunden ist,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Reservesteuergerät (10) mit dem ersten und dem zweiten Steuergerät (2, 4) signalübertragend verbunden ist und in Abhängigkeit des Eingangs eines Fehlersignals des ersten oder des zweiten Steuergeräts (2, 4) derart konfigurierbar ist, dass mittels des Reservesteuergeräts (10) die zu dem fehlerhaften Steuergerät korrespondierende Funktion des Kraftfahrzeugs kontrollierbar ist, wobei das Reservesteuergerät (10) signalübertragend mit dem zu dem fehlerhaften Steuergerät korrespondierenden mindestens einen Sensor und/oder mindestens einen Aktor verbindbar ist.
2. Kontrollsystem nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Reservesteuergerät (10) gleichzeitig als ein drittes Steuergerät zur Kontrolle einer dritten Funktion des Kraftfahrzeugs ausgebildet ist und in Abhängigkeit des Eingangs des Fehlersignals zusätzlich zu der oder anstatt der dritten Funktion des Kraftfahrzeugs die zu dem fehlerhaften ersten oder zweiten Steuergerät (2, 4) korrespondierende erste oder zweite Funktion des Kraftfahrzeugs mittels des Reservesteuergeräts (10) kontrollierbar ist.
Kontrollsystem nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass die erste Funktion des Kraftfahrzeugs als Bremsfunktion und die zweite Funktion des Kraftfahrzeugs als Lenkfunktion ausgebildet ist.
Kontrollsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Kontrollsystem eine Bedienungsschnittstelle aufweist und in Abhängigkeit des Anliegens eines Aktivierungssignals an der Bedienungsschnittstelle von einem Deaktivierungszustand in einen Aktivierungszustand überführbar ist, wobei das Reservesteuergerät (10) in dem Deaktivierungszustand des Kontrollsystems die zu dem fehlerhaften Steuergerät korrespondierende Funktion des Kraftfahrzeugs unabhängig von dem Eingang des Fehlersignals nicht kontrolliert und in dem Aktivierungszustand des Kontrollsystems die zu dem fehlerhaften Steuergerät korrespondierende Funktion des Kraftfahrzeugs in Abhängigkeit von dem Eingang des Fehlersignals kontrolliert.
Kraftfahrzeug, umfassend ein Kontrollsystem mit einem ersten Steuergerät (2) zur Kontrolle einer ersten Funktion des Kraftfahrzeugs, einem zweiten Steuergerät (4) zur Kontrolle einer zweiten Funktion des Kraftfahrzeugs und einem Reservesteuergerät (10), wobei das erste und das zweite Steuergerät (2, 4) jeweils mit mindestens einem Sensor und/oder mindestens einem Aktor verbunden sind und mindestens das erste oder das zweite Steuergerät (2, 4) mit dem Reservesteuergerät (10) signalübertragend verbunden ist, dadurch gekennzeichnet,
dass das Kontrollsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4 ausgebildet ist.
Verfahren zur Kontrolle eines Kraftfahrzeugs, wobei das Kraftfahrzeug ein erstes Steuergerät (2) zur Kontrolle einer ersten Funktion des Kraftfahrzeugs, ein zweites Steuergerät (4) zur Kontrolle einer zweiten Funktion des Kraftfahrzeugs und ein Reservesteuergerät (10) aufweist, wobei das erste und das zweite Steuergerät (2, 4) jeweils mit mindestens einem Sensor und/oder mindestens einem Aktor signalübertragend verbunden sind und mindestens das erste oder das zweite Steuergerät (2, 4) mit dem Reservesteuergerät (10) signalübertragend verbunden ist,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Reservesteuergerät (10) mit dem ersten und dem zweiten Steuergerät (2, 4) signalübertragend verbunden ist und in Abhängigkeit des Eingangs eines Fehlersignals des ersten oder des zweiten Steuergeräts (2, 4) derart konfiguriert wird, dass es die zu dem fehlerhaften Steuergerät korrespondierende Funktion des Kraftfahrzeugs kontrolliert, wobei das Reservesteuergerät (10) signalübertragend mit dem zu dem fehlerhaften Steuergerät (2, 4) korrespondierenden mindestens einen Sensor und/oder mindestens einen Aktor verbunden wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Reservesteuergerät (10) gleichzeitig als ein drittes Steuergerät zur Kontrolle einer dritten Funktion des Kraftfahrzeugs ausgebildet ist und in Abhängigkeit des Eingangs des Fehlersignals zusätzlich zu der oder anstatt der dritten Funktion des Kraftfahrzeugs die zu dem fehlerhaften ersten oder zweiten Steuergerät (2, 4) korrespondierende erste oder zweite Funktion des Kraftfahrzeugs kontrolliert.
8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass die erste Funktion des Kraftfahrzeugs als Bremsfunktion und die zweite Funktion des Kraftfahrzeugs als Lenkfunktion ausgebildet ist.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Kontrollsystem eine Bedienungsschnittstelle aufweist und in Abhängigkeit des Anliegens eines Aktivierungssignals an der Bedienungs- schnittsteile von einem Deaktivierungszustand in einen Aktivierungszustand überführt wird, wobei das Reservesteuergerät in dem Deaktivierungszustand des Kontrollsystems die zu dem fehlerhaften Steuergerät korrespondierende Funktion des Kraftfahrzeugs unabhängig von dem Eingang des Fehlersignals nicht kontrolliert und in dem Aktivierungszustand des Kontrollsystems die zu dem fehlerhaften Steuergerät korrespondierende Funktion des Kraftfahrzeugs in Abhängigkeit von dem Eingang des Fehlersignals kontrolliert.
10. Computerprogrammprodukt, umfassend Befehle, die bewirken, dass das Kontrollsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4 die Verfahrensschritte des Verfahrens nach einem der Ansprüche 6 bis 9 ausführt.
1 1 . Computerlesbares Medium, auf dem das Computerprogrammprodukt nach Anspruch 10 gespeichert ist.
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