WO2020043369A1 - Verfahren und vorrichtung zum automatisierten fahren eines fahrzeugs - Google Patents

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WO2020043369A1
WO2020043369A1 PCT/EP2019/067988 EP2019067988W WO2020043369A1 WO 2020043369 A1 WO2020043369 A1 WO 2020043369A1 EP 2019067988 W EP2019067988 W EP 2019067988W WO 2020043369 A1 WO2020043369 A1 WO 2020043369A1
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vehicle
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function modules
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Fabian HÜGER
Peter Schlicht
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Volkswagen Aktiengesellschaft
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    • B60W2556/55—External transmission of data to or from the vehicle using telemetry

Definitions

  • the invention relates to a method and a device for automated driving of a vehicle.
  • Modern vehicles especially motor vehicles, are available with a variety of
  • Assistance systems equipped to support the driver when driving the vehicle. Furthermore, there are already vehicles that can be driven automatically. For this purpose, a longitudinal and a transverse guidance are automatically controlled by a control.
  • automated driving Due to the diverse environmental situations in which the vehicle can move, automated driving is a highly complex problem. The complexity has meant that there is no general solution for automated driving, but a multitude of individual solutions, each of which addresses specific situations or situations Do justice to the surroundings of the vehicle. For example, the functions of automated driving can be limited to certain geographic regions, for example those with a high level
  • Parking assistants who can automatically park in a parking space
  • EP 2 888 142 B1 discloses a method for controlling a vehicle system designed for the autonomous operation of a motor vehicle, with location information describing a current position of the motor vehicle and at least location-related permission information relating to the permissibility of the use of the vehicle system
  • Setting information for the vehicle system is determined and at least one operating parameter of the vehicle system is selected as a function of the setting information.
  • the invention is based on the object of providing a method and device for automated driving of a vehicle, in which automated driving improves, can be carried out more flexibly, in particular in relation to different environmental situations.
  • a method for automated driving of a vehicle comprising the following steps in a control system: providing
  • Function modules each comprising at least one sub-function for automated driving, and wherein the function modules are each assigned at least one module validity attribute, which defines the context in which the respective function module is valid, providing at least one system configuration, the at least one system configuration, at least one of the Includes functional modules and wherein the at least one system configuration has at least one
  • configuration validity attribute which defines the environment context in which the at least one system configuration is valid, selection of one of the at least one system configurations, the selection taking place as a function of an environment context and the at least one assigned configuration validity attribute
  • a device for automated driving of a vehicle comprising a controller, the controller having a provision device and a selection device.
  • the provision device is designed such that
  • the functional modules each having at least one
  • the provision device is also designed to provide at least one system configuration, the at least one system configuration comprising at least one of the function modules and the at least one system configuration being assigned at least one configuration validity attribute which defines the environment context in which the at least one
  • the selection device is designed to select one of the at least one system configurations, the selection depending on an environment context and the at least one assigned Configuration validity attribute is done.
  • the control is designed to control the vehicle automatically, the control being based on the selected one
  • the individual system configurations are made up of individual function modules.
  • the function modules each include at least one subfunction for automated driving.
  • the function modules each form a step along a processing chain that is processed in automated driving.
  • This processing chain includes, for example, detecting an environment of the vehicle, recognizing objects in the detected environment, mapping the environment, a
  • Objects, a trajectory planning and a control or regulation of a longitudinal and transverse guidance of the vehicle Objects, a trajectory planning and a control or regulation of a longitudinal and transverse guidance of the vehicle.
  • the following function modules are mentioned here as examples of the detection of the surroundings: a function module for controlling a radar sensor and a function module for controlling a camera.
  • Objects in captured environment data can be, for example, object recognition based on graphic patterns contained in captured camera data.
  • a function module for mapping the environment can include, for example, the provision of a detailed environment map in global or relative coordinates.
  • At least one module validity attribute is assigned to each of these function modules, which defines the context in which the respective function module is valid.
  • an environment context means at least one property of an environment of the vehicle, for example location information, traffic law information and / or weather-dependent information etc., which must be observed in the environment.
  • the module validity attribute defines the area in which the associated
  • Function module is valid, that is the area or the environment in which it can be used or may be used. For example, it can be provided that a
  • Function module for driving a camera that is sensitive in the visual spectrum cannot be used in the dark, i.e. an associated module validity attribute defines that the function module is invalid when it is dark etc.
  • the at least one function module is associated with the associated at least one
  • Module validity attribute stored, for example, in a memory, for example in the provision device. This can be done in particular in the form of a database.
  • the function modules can be designed logically, ie in particular as a program code executed on a microcontroller or microprocessor to solve a step in the processing chain for automated driving. It can be provided here that the function modules access hardware, or control and configure it,
  • a sensor system for example a sensor system, an actuator system and / or a communication interface of the vehicle.
  • At least one system configuration is provided, the at least one system configuration comprising at least one of the function modules.
  • the at least one system configuration is assigned at least one configuration validity attribute, which defines in which environment context the at least one system configuration is valid.
  • the configuration validity attribute can in particular be derived from the module validity attributes of the function modules contained in the system configuration, in particular by forming an intersection of the individual validities expressed in the module validity attributes.
  • a system configuration represents a specific solution for automated driving of the vehicle in a specific environment or context.
  • the at least one system configuration is associated with the at least one
  • Configuration validity attribute for example, also stored in a memory, for example in the provision device.
  • a database can also be used here in particular.
  • a system configuration is made up of the at least one
  • the vehicle is controlled on the basis of the selected system configuration.
  • specific functional modules are thus selected from the provided functional modules and become one
  • the controller is configured according to the selected system configuration, ie the corresponding function modules are activated in particular.
  • This can be both include a purely software-side activation, for example by activating program code, and a hardware-side activation, for example by corresponding
  • the vehicle is controlled in particular by providing a corresponding control signal for transverse and longitudinal guidance of the vehicle.
  • the system configuration includes the processing chain that has to be run through in automated driving.
  • This processing chain includes, in particular, a detection of an environment of the vehicle, an object detection in detected environment data, an estimation of a collision probability of the vehicle with objects in the environment, planning of trajectories of the vehicle, and a regulation of a longitudinal and a lateral guidance of the vehicle.
  • the individual steps in this processing chain are processed or solved by the individual function modules.
  • An environment context can be derived, for example, from an environment detected by means of sensors.
  • the context of the environment can also be derived in another way, for example by simulating it or from provided ones
  • Environment data for example weather data, current traffic data etc., is derived or merged.
  • the advantage of the device and the method is that more flexible on properties of an environment, i.e. an environmental context that can be responded to.
  • the system configurations can be influenced or adapted via a corresponding selection of the individual function modules using the following means: specific program code, specific parameter sets, for example for resolving redundancy or for interpreting / evaluating uncertainties etc., and different models for data processing and data analysis .
  • the validity of the function modules or the system configurations are to be understood as areas or environmental contexts in which a respective function module or a respective system configuration can or may be used, i.e. in which these are valid. Such validity arises, for example, on the basis of specific locations, for example countries, cities or local areas in cities or regions, or on the basis of points of interest (POI) in an environment of the vehicle. Furthermore, it can also be valid depending on certain classes of environment contexts. Such contexts are, for example, motorways, parking garages, traffic jams, complex ones
  • Environmental conditions can also define the validity, e.g. the weather, visibility, traffic, geography, street type or time of day.
  • driving parameters come into question, e.g. a speed, vehicle type, travel parameters or driver preferences of the
  • a module validity attribute or a system validity attribute can be expressed in the form of a binary coding, that is to say the associated functional module or the associated system configuration is either valid or is not valid.
  • a function module associated with automated parking of the vehicle at a speed of 180 km / h on a highway is invalid.
  • Module validity attribute or a system validity attribute expressed validity in the form of a confidence value, which confidence value is a measure of how well the associated function module or the associated system configuration work in a particular environment. For example, the confidence value of a radar sensor at night can be higher than that of a camera. Furthermore, it can also be provided that the validity expressed in a module validity attribute or a system validity attribute is formulated as an exclusive validity, that is to say that the associated validity
  • Function module or the associated system configuration must be used, for example due to a legal or technical requirement.
  • System configuration selected at least one of the function modules provided and assigned to this system configuration, the selection depending on a Environment context and the assigned module validity attributes of the function modules. In this way, depending on an environment, a system configuration can be tailored by compiling the functional modules that are valid for the specific context of that environment. The selection and assignment can take place when planning an automated trip, ie on the basis of an expected one
  • a configuration validity attribute is then assigned to the system configuration. This can be done in particular by forming an intersection of the validities or validity ranges of the assigned function modules expressed in the individual module validity attributes.
  • control has a
  • Configuration device comprises, wherein the configuration device is designed such that the at least one system configuration by selecting at least one of the
  • At least one function module is queried from and / or received from a vehicle-external database in order to provide the function modules.
  • the improved function module can then be queried and received by the camera manufacturer's database outside the vehicle. The same is possible for other function modules in the processing chain of automated driving. Other suppliers of functional modules can
  • a city can provide certain functional modules for the city or are valid for areas in the city and take into account special circumstances of the city, for example a special road layout, a right of way for cyclists on bicycle roads or special traffic zones, for example traffic-calmed zones in which a particularly large number of old people or children travel.
  • special traffic zones for example traffic-calmed zones in which a particularly large number of old people or children travel.
  • a function module for object detection of crutches, walkers or running wheels can be provided in order to improve automated driving.
  • the provision device is further configured to query and / or receive at least one function module from a vehicle-external database in order to provide the function modules.
  • the provision device can have a correspondingly designed communication interface, which can communicate with the database external to the vehicle.
  • At least one system configuration for an external to the vehicle to provide the at least one system configuration
  • the provision device is further configured to query and / or receive at least one system configuration from a vehicle-external database in order to provide the at least one system configuration.
  • the provision device can have a correspondingly designed communication interface, which can communicate with the database external to the vehicle.
  • a configuration plan for this journey is put together in order to carry out an automated journey of the vehicle, the configuration plan being selected by selecting provided system configurations in
  • System configurations each assigned configuration validity attributes, and wherein the control of the vehicle takes place on the basis of the compiled configuration plan.
  • a complete automated journey can be planned and carried out. If, for example, a long-distance journey is to be carried out, such a configuration plan can be used for system configurations
  • the following environments or contexts include: Parking out of the garage at the starting point, driving onto the public side street, driving in city traffic, driving onto the freeway, driving on the freeway, leaving the freeway, driving on the country road, leaving the country road, driving in the village , Driving in a play street, parking at the destination.
  • the appropriate system configuration is selected for each environment context and assigned to the configuration plan at the appropriate point.
  • the assignment can take place in particular in a chronological sequence, a location-dependent sequence and / or a sequence dependent on the environment.
  • the respective system configuration in the configuration plan is then activated or deactivated in particular in a time-dependent, location-dependent and / or context-sensitive manner.
  • control comprises a planning device, the planning device being designed to carry out an automated journey of the vehicle, a configuration plan for this journey
  • Configuration validity attributes takes place, and wherein the controller is further configured to control the vehicle based on the compiled configuration plan.
  • Fig. 1 is a schematic representation of an embodiment of the device for
  • FIG. 3 shows a schematic illustration of a further embodiment of the device for automated driving of a vehicle
  • Fig. 4 is a schematic flow diagram of an embodiment of the method for
  • the device 1 shows a schematic illustration of an embodiment of the device 1 for automated driving of a vehicle 50.
  • the device 1 comprises one Controller 2.
  • Controller 2 has a provision device 3, a
  • Selection device 4 and a control device 5 are identical to Selection device 4 and a control device 5.
  • the provision device 3 provides function modules 20, the
  • Function modules 20 each comprise at least one subfunction for automated driving.
  • the function modules 20 are each assigned at least one module validity attribute 21.
  • the module validity attribute 21 defines in which environment context the respective function module 20 is valid, i.e. especially in which environment or in which
  • the respective function module 20 can be used or may be used.
  • the function modules 20 are stored in a memory 6, for example in the form of a database.
  • the provision device 3 furthermore provides system configurations 22, the system configurations 22 each comprising at least one of the function modules 20.
  • the system configurations 22 are each assigned at least one configuration validity attribute 23.
  • the at least one configuration validity attribute 23 defines the environment context in which the respective system configuration 22 is valid.
  • the system configurations 22 are also stored in the memory 6 in the form of a database, for example.
  • the selection device 4 selects one of the at least one system configurations 22, the selection taking place as a function of an environment context 30 and the at least one assigned configuration validity attribute 23.
  • the selection device 4 can, for example, with the context 30
  • a system configuration 22 that is valid for the environment or environment context 30 is then selected. If the configuration validity attributes 23 express, for example, that the associated system configuration 22 is valid when driving on a freeway and the vehicle 50 is on a freeway, then this system configuration 22 is selected and the vehicle 50 is controlled or based on this selected system configuration 22.
  • the selection device 4 transfers the selected system configuration 22 to the control device 5, which can access environment detection, object detection and a transverse and longitudinal guide actuator 52 of the vehicle 50.
  • the Control device 5 is then configured in accordance with the transferred system configuration 22, that is to say those contained in the selected system configuration 22
  • Function modules 20 are used or generated logically.
  • a selected system configuration 22 can use its associated function modules 20 to provide that a camera and a radar are used for environment detection, one
  • System configuration 22 which is to be used for parking, sees e.g. the use of an ultrasonic sensor for environmental detection and no traffic jam monitoring before etc.
  • controller 2 can additionally comprise a configuration device 12, the configuration device 12 being designed in the manner of a
  • System configuration 22 by selecting at least one of the
  • Provision device 3 to put together the functional modules 20 provided. The selection is made depending on an environment context 30 and the respectively assigned module validity attributes 21 of the function modules 20.
  • Environment context 30 can be a current environment context, i.e. a current environment, or also a future environment context 30, which is only considered for planning a system configuration 22 for a future point in time.
  • the configuration device 12 can have system configurations 22 for everyone encountered on an automated journey
  • Compile environment contexts 30 The configuration device 12
  • Compiled system configurations 22 are stored in the memory 6 and, for this purpose, are transferred to the provision device 3, for example.
  • the provision device 3 is further configured to query and / or receive at least one function module 20 from a vehicle-external database 60 in order to provide the function modules 20.
  • the provision device 3 can have a communication interface 7 in order to be able to communicate with the database 60 external to the vehicle.
  • provision device 3 is further configured to query and / or receive at least one system configuration 22 from a vehicle-external database 60 in order to provide the at least one system configuration 22. This can also be done via the communication interface 7.
  • the vehicle-external database 60 can be made available, for example, by a manufacturer of the vehicle 50, a country, a city, a municipality, a startup or another company.
  • the controller 2 comprises a planning device 8.
  • the planning device 8 compiles a configuration plan 24 (cf. FIG. 2) for this journey in order to carry out an automated journey of the vehicle 50. This is done by selecting provided system configurations 22 depending on
  • Environment contexts 30 of the automated journey and the configuration validity attributes 23 respectively assigned to the system configurations 22 are also selected for points in time or time ranges, for example in order to possibly change environment contexts in the future, i.e. Environmental conditions to take into account. So can be otherwise the same
  • System configuration 22 different object modules 20 can be provided for object detection, depending on whether it is raining or dry.
  • the configuration plan 24 comprises two system configurations 22, one each for an environment context with rain and without rain.
  • the control device 5 of the controller 2 then controls the vehicle 50 on the basis of the configuration plan 24.
  • the system configurations 22 contained in the configuration plan 24 are activated or deactivated, so that for each environment 30 during the automated journey, ie the corresponding system configuration 22 is activated for each environment and the controller 2 or the regulating device 5 can optimally control the vehicle 50 or regulate a longitudinal and transverse guidance.
  • An exemplary configuration plan 24 is shown, for example, in FIG. 2 over a time axis 25.
  • the corresponding system configurations 22 are activated in succession and in particular the control or regulating devices 5 (cf. FIG. 1) are configured accordingly.
  • FIG. 3 shows a schematic representation of a further embodiment of the device 1 for the automated driving of a vehicle 50, wherein in particular an information flow is schematically illustrated in this representation.
  • the device 1 comprises a controller 2.
  • the controller 2 comprises a controller
  • the provision device 3 comprises a surroundings detection device 9 and a selection device 4.
  • the environment detection device 9 uses a vehicle sensor system 51 to detect an environment 53 of the vehicle 50.
  • the environment detection device 9 derives an environment context 30 from the acquired environment data and transmits this to the selection device 4.
  • the latter queries a database in the memory 6 for a system configuration 22 that matches the transmitted environment context 30 or the current environment 53. This is done in particular by searching or filtering for those belonging to the system configurations 22
  • the controller 2 is configured by using those function modules which are assigned to the selected system configuration 22.
  • the control devices 5 are configured.
  • the corresponding parameters 11 from the database are transmitted to the control devices 5.
  • control devices 5 are configured in accordance with the selected system configuration 22, the vehicle 50 is controlled by them, i.e. one longitudinal and one
  • the controller 2 continuously checks whether the selected system configuration 22 still corresponds to the current context 30, i.e. corresponds to the current environment 53. If there is a change, a different system configuration 22 is selected and the control devices 5
  • the vehicle sensor system 51 is also configured, for example by a sensor selected, a detection area defined and / or to be used for detection
  • Parameters can be set.
  • FIG. 4 shows a schematic flow diagram of the method for automated driving of a vehicle.
  • a method step 100 an environment of the vehicle is recorded and an environment context is derived from this.
  • function modules are provided, in particular by a provision device, the function modules each comprising at least one partial function for automated driving, and the function modules being assigned at least one module validity attribute, which defines the context in which the respective function module is valid.
  • At least one system configuration is provided in method step 102, the at least one system configuration comprising at least one of the function modules.
  • the at least one system configuration is assigned at least one configuration validity attribute, which defines the environment context in which the at least one
  • one of the system configurations provided is selected, in particular by means of a selection device, the selection of the system configuration depending on the derived environmental context and the at least one
  • step 104 the vehicle is controlled automatically, the control taking place on the basis of the selected system configuration.
  • a system configuration In particular, a
  • Control signal for driving a longitudinal and transverse guidance of the vehicle generated and provided.
  • At least one of the function modules provided is selected and assigned to this system configuration, the selection taking place as a function of an environment context and the respectively assigned module validity attributes of the function modules. It can further be provided that in order to provide the functional modules
  • Method step 101 at least one function module is queried from a vehicle-external database and / or is received from it or was received.
  • System configuration in method step 102 at least one system configuration was queried from and / or received from a vehicle-external database.
  • a configuration plan for this journey is compiled, the configuration plan being carried out by selecting system configurations provided as a function of the surrounding context of the automated journey and the configuration validity attributes respectively assigned to the system configurations.
  • This method step 105 is carried out before method step 103, so that the selection in method step 103 takes place in particular on the basis of the system configurations in the compiled configuration plan.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum automatisierten Fahren eines Fahrzeugs (50), umfassend die folgenden Schritte in einer Steuerung (2): Bereitstellen von Funktionsmodulen (20), wobei die Funktionsmodule (20) jeweils mindestens eine Teilfunktion zum automatisierten Fahren umfassen, und wobei den Funktionsmodulen (20) jeweils mindestens ein Modulgültigkeitsattribut (21) zugeordnet ist, welches definiert, in welchem Umfeldkontext das jeweilige Funktionsmodul (20) gültig ist, Bereitstellen mindestens einer Systemkonfiguration (22), wobei die mindestens eine Systemkonfiguration (22) mindestens eines der Funktionsmodule (20) umfasst und wobei der mindestens einen Systemkonfiguration (22) mindestens ein Konfigurationsgültigkeitsattribut (23) zugeordnet ist, welches definiert, in welchem Umfeldkontext die mindestens eine Systemkonfiguration (23) gültig ist, Auswahlen einer der mindestens einen Systemkonfigurationen (22), wobei das Auswahlen in Abhängigkeit eines Umfeld kontextes (30) und des mindestens einen zugeordneten Konfigurationsgültigkeitsattributes (23) erfolgt, Steuern des Fahrzeugs (50), wobei das Steuern auf Grundlage der ausgewählten Systemkonfiguration (22) erfolgt. Ferner betrifft die Erfindung eine zugehörige Vorrichtung (1).

Description

Beschreibung
Verfahren und Vorrichtung zum automatisierten Fahren eines Fahrzeugs
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum automatisierten Fahren eines Fahrzeugs.
Moderne Fahrzeuge, insbesondere Kraftfahrzeuge, sind mit einer Vielzahl von
Assistenzsystemen ausgestattet, welche den Fahrer beim Führen des Fahrzeugs unterstützen. Ferner gibt es bereits Fahrzeuge, welche automatisiert gefahren werden können. Hierzu wird eine Längs- und eine Querführung von einer Steuerung automatisiert angesteuert.
Aufgrund der vielfältigen Umfeldsituationen, in denen sich das Fahrzeug bewegen kann, stellt das automatisierte Fahren ein hochkomplexes Problem dar. Die Komplexität hat dazu geführt, dass es keine allgemeine Lösung für das automatisierte Fahren gibt, sondern eine Vielzahl an Einzellösungen, welche jeweils bestimmten Situationen bzw. Umfeldern des Fahrzeugs gerecht werden. Beispielsweise können die Funktionen des automatisierten Fahrens auf bestimmte geographische Regionen beschränkt sein, beispielsweise solche, die mit einer hohen
Detailauflösung kartographiert sind. Ferner ist es bekannt, für unterschiedliche Situationen verschieden ausgebildete Steuerungen zu verwenden, beispielsweise in Form von
Parkassistenten, welche automatisiert in eine Parklücke einparken können, oder
Folgeassistenten, welche auf Autobahnen einem Vordermann automatisiert folgen können. Ebenfalls ist bekannt, die Funktion des automatisierten Fahrens nur bereitzustellen, wenn bestimmte Bedingungen im Umfeld des Fahrzeugs erfüllt sind, beispielsweise nur, wenn eine ausreichende Sichtweite zur Verfügung steht.
Aus der EP 2 888 142 B1 ist ein Verfahren zur Steuerung eines zum autonomen Betrieb eines Kraftfahrzeugs ausgebildeten Fahrzeugsystems bekannt, wobei aus einer eine aktuelle Position des Kraftfahrzeugs beschreibenden Ortsinformation und wenigstens einer ortsbezogenen, die Zulässigkeit der Nutzung des Fahrzeugsystems betreffenden Erlaubnisinformation eine
Einstellinformation für das Fahrzeugsystem ermittelt wird und wenigstens ein Betriebsparameter des Fahrzeugsystems in Abhängigkeit von der Einstellinformation gewählt wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren und Vorrichtung zum automatisierten Fahren eines Fahrzeugs zu schaffen, bei denen das automatisierte Fahren verbessert, insbesondere in Bezug auf verschiedene Umfeldsituationen flexibler, durchgeführt werden kann.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den Merkmalen des
Patentanspruchs 1 und eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 6 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Insbesondere wird ein Verfahren zum automatisierten Fahren eines Fahrzeugs zur Verfügung gestellt, umfassend die folgenden Schritte in einer Steuerung: Bereitstellen von
Funktionsmodulen, wobei die Funktionsmodule jeweils mindestens eine Teilfunktion zum automatisierten Fahren umfassen, und wobei den Funktionsmodulen jeweils mindestens ein Modulgültigkeitsattribut zugeordnet ist, welches definiert, in welchem Umfeldkontext das jeweilige Funktionsmodul gültig ist, Bereitstellen mindestens einer Systemkonfiguration, wobei die mindestens eine Systemkonfiguration mindestens eines der Funktionsmodule umfasst und wobei der mindestens einen Systemkonfiguration mindestens ein
Konfigurationsgültigkeitsattribut zugeordnet ist, welches definiert, in welchem Umfeldkontext die mindestens eine Systemkonfiguration gültig ist, Auswahlen einer der mindestens einen Systemkonfigurationen, wobei das Auswahlen in Abhängigkeit eines Umfeldkontextes und des mindestens einen zugeordneten Konfigurationsgültigkeitsattributes erfolgt,
Steuern des Fahrzeugs, wobei das Steuern auf Grundlage der ausgewählten
Systemkonfiguration erfolgt.
Ferner wird eine Vorrichtung zum automatisierten Fahren eines Fahrzeugs geschaffen, umfassend eine Steuerung, wobei die Steuerung eine Bereitstellungseinrichtung und eine Auswahleinrichtung aufweist. Die Bereitstellungseinrichtung ist derart ausgebildet,
Funktionsmodule bereitzustellen, wobei die Funktionsmodule jeweils mindestens eine
Teilfunktion zum automatisierten Fahren umfassen, und wobei den Funktionsmodulen jeweils mindestens ein Modulgültigkeitsattribut zugeordnet ist, welches definiert, in welchem
Umfeldkontext das jeweilige Funktionsmodul gültig ist. Die Bereitstellungseinrichtung ist ferner derart ausgebildet, mindestens eine Systemkonfiguration bereitzustellen, wobei die mindestens eine Systemkonfiguration mindestens eines der Funktionsmodule umfasst und wobei der mindestens einen Systemkonfiguration mindestens ein Konfigurationsgültigkeitsattribut zugeordnet ist, welches definiert, in welchem Umfeldkontext die mindestens eine
Systemkonfiguration gültig ist. Die Auswahleinrichtung ist derart ausgebildet, eine der mindestens einen Systemkonfigurationen auszuwählen, wobei das Auswählen in Abhängigkeit eines Umfeld kontextes und des mindestens einen zugeordneten Konfigurationsgültigkeitsattributes erfolgt. Die Steuerung ist derart ausgebildet, das Fahrzeug automatisiert zu steuern, wobei das Steuern auf Grundlage der ausgewählten
Systemkonfiguration erfolgt.
Es ist eine Grundidee der Erfindung, in verschiedenen Umfeldsituationen bzw. Umfeldkontexten jeweils voneinander verschiedene Systemkonfigurationen zum automatisierten Fahren zu verwenden. Die einzelnen Systemkonfigurationen setzen sich hierbei zusammen aus einzelnen Funktionsmodulen. Die Funktionsmodule umfassen jeweils zumindest eine Teilfunktion zum automatisierten Fahren. Anders ausgedrückt bilden die Funktionsmodule jeweils einen Schritt entlang einer Verarbeitungskette, die beim automatisierten Fahren abgearbeitet wird. Diese Verarbeitungskette umfasst beispielsweise ein Erfassen eines Umfeldes des Fahrzeugs, ein Erkennen von Objekten in dem erfassten Umfeld, eine Kartierung des Umfeldes, eine
Berechnung einer Kollisionswahrscheinlichkeit des Fahrzeugs mit im Umfeld erkannten
Objekten, eine Trajektorienplanung und ein Steuern bzw. Regeln einer Längs- und Querführung des Fahrzeugs. Beispielhaft für das Erfassen des Umfeldes sind hier jeweils die folgenden Funktionsmodule genannt: ein Funktionsmodul zum Ansteuern eines Radarsensors und ein Funktionsmodul zum Ansteuern einer Kamera. Ein Funktionsmodul zum Erkennen von
Objekten in erfassten Umfelddaten kann beispielsweise eine Objekterkennung auf Grundlage von in erfassten Kameradaten enthaltenen graphischen Mustern sein. Ein Funktionsmodul zur Kartierung des Umfeldes kann beispielsweise das Bereitstellen einer detaillierten Umfeldkarte in Global- oder Relativkoordinaten umfassen. Diesen Funktionsmodulen ist jeweils mindestens ein Modulgültigkeitsattribut zugeordnet, welches definiert, in welchem Umfeldkontext das jeweilige Funktionsmodul gültig ist. Mit Umfeldkontext ist hierbei mindestens eine Eigenschaft eines Umfelds des Fahrzeugs gemeint, beispielsweise eine Ortsinformation, eine verkehrsrechtliche Information und/oder eine witterungsabhängige Information etc., welche in dem Umfeld zu beachten ist. Das Modulgültigkeitsattribut definiert den Bereich, in dem das zugehörige
Funktionsmodul gültig ist, das heißt den Bereich bzw. das Umfeld, in dem es verwendet werden kann bzw. verwendet werden darf. So kann beispielsweise vorgesehen sein, dass ein
Funktionsmodul für ein Ansteuern einer im visuellen Spektrum empfindlichen Kamera bei Dunkelheit nicht verwendet werden kann, d.h. ein zugehöriges Modulgültigkeitsattribut definiert, dass das Funktionsmodul ungültig ist, wenn es dunkel ist etc.
Das mindestens eine Funktionsmodul ist mit dem zugehörigen mindestens einen
Modulgültigkeitsattribut beispielsweise in einem Speicher hinterlegt, beispielsweise in der Bereitstellungseinrichtung. Dies kann insbesondere in Form einer Datenbank erfolgen. Die Funktionsmodule können hierbei logisch ausgebildet sein, d.h. insbesondere als auf einem Mikrocontroller oder Mikroprozessor ausgeführter Programmcode zur Lösung eines Schrittes in der Verarbeitungskette zum automatisierten Fahren. Es kann hierbei vorgesehen sein, dass die Funktionsmodule auf Hardware zugreifen bzw. diese ansteuern und konfigurieren,
beispielsweise ein Sensorik, eine Aktorik und/oder eine Kommunikationsschnittstelle des Fahrzeugs.
Erfindungsgemäß ist ferner vorgesehen, dass mindestens eine Systemkonfiguration bereitgestellt wird, wobei die mindestens eine Systemkonfiguration mindestens eines der Funktionsmodule umfasst. Der mindestens einen Systemkonfiguration ist mindestens ein Konfigurationsgültigkeitsattribut zugeordnet, welches definiert, in welchem Umfeldkontext die mindestens eine Systemkonfiguration gültig ist. Das Konfigurationsgültigkeitsattribut kann insbesondere aus den Modulgültigkeitsattributen der in der Systemkonfiguration enthaltenen Funktionsmodule abgeleitet werden bzw. abgeleitet sein, insbesondere durch Bilden einer Schnittmenge der einzelnen in den Modulgültigkeitsattributen ausgedrückten Gültigkeiten. Eine Systemkonfiguration stellt eine spezifische Lösung zum automatisierten Fahren des Fahrzeugs in einem bestimmten Umfeld bzw. Umfeldkontext dar.
Die mindestens eine Systemkonfiguration ist mit dem zugehörigen mindestens einen
Konfigurationsgültigkeitsattribut beispielsweise ebenfalls in einem Speicher hinterlegt, beispielswiese in der Bereitstellungseinrichtung. Auch hier kann insbesondere eine Datenbank verwendet werden.
Erfindungsgemäß wird eine Systemkonfiguration aus der mindestens einen
Systemkonfiguration(en) ausgewählt, wobei das Auswählen in Abhängigkeit eines
Umfeld kontextes und des mindestens einen zugeordneten Konfigurationsgültigkeitsattributes erfolgt.
Das Fahrzeug wird erfindungsgemäß auf Grundlage der ausgewählten Systemkonfiguration gesteuert. Zum automatisierten Fahren in einem bestimmten Umfeld werden somit aus den bereitgestellten Funktionsmodulen gezielt Funktionsmodule ausgewählt und zu einer
Systemkonfiguration zusammengefasst. Für dieses spezifische Umfeld erfolgt das Ansteuern des Fahrzeugs dann auf Grundlage dieser Systemkonfiguration.
Hierzu wird die Steuerung entsprechend der ausgewählten Systemkonfiguration konfiguriert, d.h. es werden insbesondere die entsprechenden Funktionsmodule aktiviert. Dies kann sowohl eine rein softwareseitige Aktivierung, beispielsweise durch Aktivieren von Programmcode, als auch eine hardwareseitige Aktivierung umfassen, beispielsweise indem entsprechende
Hardwarekomponenten der Steuerung und gegebenenfalls weiterer Komponenten aktiviert bzw. entsprechend physisch geschaltet oder verschaltet werden.
Das Steuern des Fahrzeugs erfolgt insbesondere durch Bereitstellen eines entsprechenden Steuersignals für eine Quer- und eine Längsführung des Fahrzeugs.
Insbesondere ist vorgesehen, dass die Systemkonfiguration die Verarbeitungskette, welche beim automatisierten Fahren durchlaufen werden muss, umfasst. Diese Verarbeitungskette umfasst insbesondere ein Erfassen eines Umfeldes des Fahrzeugs, eine Objekterkennung in erfassten Umfelddaten, ein Schätzen einer Kollisionswahrscheinlichkeit des Fahrzeugs mit Objekten im Umfeld, ein Planen von Trajektorien des Fahrzeugs, sowie ein Regeln einer Längs- und einer Querführung des Fahrzeugs. Die einzelnen Schritte in dieser Verarbeitungskette werden jeweils durch die einzelnen Funktionsmodule abgearbeitet bzw. gelöst. Je nach
Umfeldkontext können hierbei weniger oder mehr Funktionsmodule eingesetzt werden.
Ein Umfeldkontext kann beispielsweise aus einem mittels einer Sensorik erfassten Umfeld abgeleitet werden. Alternativ oder zusätzlich kann der Umfeldkontext auch auf andere Weise abgeleitet werden, beispielsweise indem dieser simuliert wird oder aus bereitgestellten
Umfelddaten, beispielsweise Wetterdaten, aktuellen Staudaten etc., abgeleitet oder fusioniert wird.
Der Vorteil der Vorrichtung und des Verfahrens ist, dass flexibler auf Eigenschaften eines Umfelds, d.h. einen Umfeldkontext, reagiert werden kann. Durch Bereitstellen einzelner
Systemkonfigurationen kann für jedes Umfeld eine für dieses Umfeld maßgeschneiderte Lösung bereitgestellt werden. Ferner lassen sich auch die zum Bereitstellen der
Systemkonfiguration verwendbaren Funktionsmodule flexibel erweitern oder anpassen.
Insbesondere können die Systemkonfigurationen über eine entsprechende Auswahl der einzelnen Funktionsmodule mittels der folgenden Mittel beeinflusst bzw. angepasst werden: spezifischer Programmcode, spezifische Parametersätze, z.B. zum Auflösen von Redundanz oder zur Interpretation/Bewertung von Unsicherheiten etc., und unterschiedliche Modelle für eine Datenverarbeitung und Datenanalyse. Die in Form der Modulgültigkeitsattribute und der Konfigurationsgültigkeitsattribute ausgedrückte Gültigkeit der Funktionsmodule bzw. der Systemkonfigurationen sind als Bereiche oder Umfeldkontexte zu verstehen, in denen ein jeweiliges Funktionsmodul bzw. eine jeweilige Systemkonfiguration verwendet werden kann oder verwendet werden darf, d.h. in denen diese gültig sind. Eine solche Gültigkeit ergibt sich beispielsweise auf Grundlage spezifischer Orte, z.B. Länder, Städte oder lokaler Bereiche in Städten oder Regionen oder auf Grundlage von Orten von Interesse (engl. Points of Interest, POI) in einem Umfeld des Fahrzeugs. Weiterhin kann sich eine Gültigkeit auch in Abhängigkeit von bestimmten Klassen von Umfeldkontexten ergeben. Solche Umfeldkontexte sind z.B. Autobahnen, Parkhäuser, Staus, komplexe
Kreuzungen mit spezifisch vorhandener Ca r2X- Infrastruktur. Auch Umweltbedingungen können die Gültigkeit definieren, z.B. das Wetter, die Sichtverhältnisse, der Verkehr, die Geographie, der Straßentyp oder die Tageszeit. In Frage kommen darüber hinaus Fahrparameter, z.B. eine Geschwindigkeit, ein Fahrzeugtyp, Reiseparameter oder Vorlieben eines Fahrers des
Fahrzeugs. Zuletzt seien noch rechtliche Rahmenbedingungen genannt, die eine Gültigkeit beeinflussen können, z.B. ein Lärmschutz, Emissionsgrenzen oder vorgegebene
Verhaltensregeln.
Die in einem Modulgültigkeitsattribut bzw. einem Systemgültigkeitsattribut ausgedrückte Gültigkeit kann in Form einer binären Kodierung ausgedrückt werden, das heißt, das zugehörige Funktionsmodul bzw. die zugehörige Systemkonfiguration ist entweder gültig oder sie ist nicht gültig. Beispielsweise ist ein Funktionsmodul, das in Zusammenhang mit einem automatisierten Einparken des Fahrzeugs steht, bei einer Geschwindigkeit von 180 km/h auf einer Autobahn ungültig. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass die in einem
Modulgültigkeitsattribut bzw. einem Systemgültigkeitsattribut ausgedrückte Gültigkeit in Form eines Konfidenzwertes ausgedrückt werden, wobei dieser Konfidenzwert ein Maß dafür ist, wie gut das zugehörige Funktionsmodul bzw. die zugehörige Systemkonfiguration in einem bestimmten Umfeldkontext funktionieren. So kann beispielsweise der Konfidenzwert einer Radarsensors bei Nacht höher sein als der einer Kamera. Ferner kann auch vorgesehen sein, dass die in einem Modulgültigkeitsattribut bzw. einem Systemgültigkeitsattribut ausgedrückte Gültigkeit als ausschließliche Gültigkeit formuliert sind, das heißt dass das zugehörige
Funktionsmodul bzw. die zugehörige Systemkonfiguration zwingend verwendet werden müssen, beispielsweise aufgrund einer gesetzlichen oder einer technischen Vorgabe.
In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass zum Bereitstellen der mindestens einen
Systemkonfiguration mindestens eines der bereitgestellten Funktionsmodule ausgewählt und dieser Systemkonfiguration zugeordnet wird, wobei das Auswählen in Abhängigkeit eines Umfeldkontextes und den jeweils zugeordneten Modulgültigkeitsattributen der Funktionsmodule erfolgt. Auf diese Weise kann in Abhängigkeit eines Umfeldes eine Systemkonfiguration maßgeschneidert werden, indem die für den spezifischen Umfeldkontext dieses Umfeldes gültigen Funktionsmodule zusammengestellt werden. Das Auswahlen und Zuordnen kann bei einer Planung einer automatisierten Fahrt erfolgen, d.h. auf Grundlage eines erwarteten
Umfeldes bzw. Umfeldkontextes. Ist beispielsweise im Rahmen der automatisierten Fahrt eine Autobahnfahrt geplant, so kann für diese Autobahnfahrt eine entsprechende
Systemkonfiguration durch Auswahlen der geeigneten bzw. für das Umfeld bzw. den
Umfeldkontext„Autobahn“ gültigen Funktionsmodule zusammengestellt werden. Dieser
Systemkonfiguration wird dann ein Konfigurationsgültigkeitsattribut zugeordnet. Dies kann insbesondere durch Bilden einer Schnittmenge der in den einzelnen Modulgültigkeitsattributen ausgedrückten Gültigkeiten bzw. Gültigkeitsbereiche der zugeordneten Funktionsmodule erfolgen.
In der Vorrichtung ist entsprechend vorgesehen, dass die Steuerung eine
Konfigurationseinrichtung umfasst, wobei die Konfigurationseinrichtung derart ausgebildet ist, die mindestens eine Systemkonfiguration durch Auswahlen mindestens eines der
bereitgestellten Funktionsmodule zusammenzustellen, wobei das Auswahlen in Abhängigkeit eines Umfeldkontextes und den jeweils zugeordneten Modulgültigkeitsattributen der
Funktionsmodule erfolgt.
In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass zum Bereitstellen der Funktionsmodule mindestens ein Funktionsmodul bei einer fahrzeugexternen Datenbank abgefragt und/oder von dieser empfangen wird oder wurde. Dies hat den Vorteil, dass Funktionsmodule flexibel bereitgestellt werden können. Beispielsweise ermöglicht dies, Funktionsmodule fortlaufend an sich ändernde gesetzliche Vorgaben oder Umfeldbedingungen anzupassen. Auch das
Einführen bzw. Erweitern von Funktionsmodulen, beispielsweise durch Hersteller oder
Zulieferer einzelner Komponenten des Fahrzeugs, ist hierdurch möglich. So kann ein Hersteller einer in dem Fahrzeug zur Umfelderfassung verbauten Kamera das zugehörige Funktionsmodul zum Ansteuern der Kamera auch nach Auslieferung verbessern und das verbesserte
Funktionsmodul über die Datenbank bereitstellen. Das verbesserte Funktionsmodul kann dann bei der fahrzeugexternen Datenbank des Herstellers der Kamera abgefragt und von dieser empfangen werden. Das gleiche ist möglich für andere Funktionsmodule der Verarbeitungskette des automatisierten Fahrens. Weitere Lieferanten von Funktionsmodulen können
beispielsweise Startups, Kommunen oder sonstige staatliche Einrichtungen bzw. Datenbanken sein. Beispielsweise kann eine Stadt bestimmte Funktionsmodule bereitstellen, die für die Stadt oder für Bereiche in der Stadt gültig sind und besondere Gegebenheiten der Stadt berücksichtigen, beispielsweise eine besondere Straßenführung, eine Vorfahrt für Radfahrer auf Fahrradstraßen oder besondere Verkehrszonen, beispielsweise verkehrsberuhigte Zonen, in denen besonders viele alte Menschen oder Kinder verkehren. In solchen Zonen kann beispielweise ein Funktionsmodul zur Objekterkennung von Krückstöcken, Rollatoren oder Laufrädern bereitgestellt werden, um das automatisierte Fahren zu verbessern.
In der Vorrichtung ist entsprechend vorgesehen, dass die Bereitstellungseinrichtung ferner derart ausgebildet ist, zum Bereitstellen der Funktionsmodule mindestens ein Funktionsmodul bei einer fahrzeugexternen Datenbank abzufragen und/oder von dieser zu empfangen.
Beispielsweise kann die Bereitstellungeinrichtung eine entsprechend hierfür ausgebildet Kommunikationsschnittstelle aufweisen, welche mit der fahrzeugexternen Datenbank kommunizieren kann.
In einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass zum Bereitstellen der mindestens einen Systemkonfiguration mindestens eine Systemkonfiguration bei einer fahrzeugexternen
Datenbank abgefragt und/oder von dieser empfangen wird oder wurde. Dies hat den Vorteil, dass vollständige Systemkonfigurationen von einer Datenbank heruntergeladen werden können.
In der Vorrichtung ist entsprechend vorgesehen, dass die Bereitstellungseinrichtung ferner derart ausgebildet ist, zum Bereitstellen der mindestens einen Systemkonfiguration mindestens eine Systemkonfiguration bei einer fahrzeugexternen Datenbank abzufragen und/oder von dieser zu empfangen. Beispielsweise kann die Bereitstellungeinrichtung eine entsprechend hierfür ausgebildet Kommunikationsschnittstelle aufweisen, welche mit der fahrzeugexternen Datenbank kommunizieren kann.
In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass zum Durchführen einer automatisierten Fahrt des Fahrzeugs ein Konfigurationsplan für diese Fahrt zusammengestellt wird, wobei der Konfigurationsplan durch Auswählen von bereitgestellten Systemkonfigurationen in
Abhängigkeit von Umfeldkontexten der automatisierten Fahrt und den den
Systemkonfigurationen jeweils zugeordneten Konfigurationsgültigkeitsattributen erfolgt, und wobei das Steuern des Fahrzeugs auf Grundlage des zusammengestellten Konfigurationsplans erfolgt. Auf Grundlage des zusammengestellten Konfigurationsplans kann eine komplette automatisierte Fahrt geplant und durchgeführt werden. Soll beispielsweise eine Fernfahrt durchgeführt werden, so kann ein solcher Konfigurationsplan Systemkonfigurationen für folgende Umfelder bzw. Umfeldkontexte umfassen: Ausparken aus der Garage am Startort, Auffahren auf die öffentliche Nebenstraße, Fahren im Stadtverkehr, Auffahrt auf die Autobahn, Fahren auf der Autobahn, Verlassen der Autobahn, Fahren auf der Landstraße, Verlassen der Landstraße, Fahren im Dorf, Fahren in einer Spielstraße, Einparken am Zielort. Zu jedem Umfeldkontext wird die passende Systemkonfiguration ausgewählt und an der entsprechenden Stelle dem Konfigurationsplan zugeordnet. Die Zuordnung kann insbesondere in einer zeitlichen Abfolge, einer ortsabhängigen Abfolge und/oder einer umfeldkontextabhängigen Abfolge erfolgen. Die jeweilige Systemkonfiguration im Konfigurationsplan wird dann insbesondere zeitabhängig, ortsabhängig und/oder umfeldkontextabhängig aktiviert bzw. deaktiviert.
Entsprechend ist in der Vorrichtung vorgesehen, dass die Steuerung eine Planungseinrichtung umfasst, wobei die Planungseinrichtung derart ausgebildet ist, zum Durchführen einer automatisierten Fahrt des Fahrzeugs einen Konfigurationsplan für diese Fahrt
zusammenzustellen, wobei dies durch Auswählen von bereitgestellten Systemkonfigurationen in Abhängigkeit eines aktuellen und mindestens eines zukünftigen Umfeld kontextes der automatisierten Fahrt und den den Systemkonfigurationen jeweils zugeordneten
Konfigurationsgültigkeitsattributen erfolgt, und wobei die Steuerung ferner derart ausgebildet ist, das Fahrzeug auf Grundlage des zusammengestellten Konfigurationsplans zu steuern.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Figuren näher erläutert. Hierbei zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform der Vorrichtung zum
automatisierten Fahren eines Fahrzeugs;
Fig. 2 einen exemplarischen Konfigurationsplan;
Fig. 3 eine schematische Darstellung einer weiteren Ausführungsform der Vorrichtung zum automatisierten Fahren eines Fahrzeugs;
Fig. 4 ein schematisches Ablaufdiagramm einer Ausführungsform des Verfahrens zum
automatisierten Fahren eines Fahrzeugs.
In Fig. 1 ist eine schematische Darstellung einer Ausführungsform der Vorrichtung 1 zum automatisierten Fahren eines Fahrzeugs 50 gezeigt. Die Vorrichtung 1 umfasst eine Steuerung 2. Die Steuerung 2 weist eine Bereitstellungseinrichtung 3, eine
Auswahleinrichtung 4 und eine Regeleinrichtung 5 auf.
Die Bereitstellungseinrichtung 3 stellt Funktionsmodule 20 bereit, wobei die
Funktionsmodule 20 jeweils mindestens eine Teilfunktion zum automatisierten Fahren umfassen. Den Funktionsmodulen 20 ist jeweils mindestens ein Modulgültigkeitsattribut 21 zugeordnet. Das Modulgültigkeitsattribut 21 definiert, in welchem Umfeldkontext das jeweilige Funktionsmodul 20 gültig ist, d.h. insbesondere in welchem Umfeld bzw. in welchem
Umfeldkontext das jeweilige Funktionsmodul 20 verwendet werden kann oder verwendet werden darf. Die Funktionsmodule 20 sind beispielsweise in Form einer Datenbank in einem Speicher 6 hinterlegt.
Die Bereitstellungseinrichtung 3 stellt ferner Systemkonfigurationen 22 bereit, wobei die Systemkonfigurationen 22 jeweils mindestens eines der Funktionsmodule 20 umfassen. Den Systemkonfigurationen 22 sind jeweils mindestens ein Konfigurationsgültigkeitsattribut 23 zugeordnet. Das mindestens eine Konfigurationsgültigkeitsattribut 23 definiert, in welchem Umfeldkontext die jeweilige Systemkonfiguration 22 gültig ist. Die Systemkonfigurationen 22 sind beispielsweise ebenfalls in Form einer Datenbank in dem Speicher 6 hinterlegt.
Die Auswahleinrichtung 4 wählt eine der mindestens einen Systemkonfigurationen 22 aus, wobei das Auswahlen in Abhängigkeit eines Umfeldkontextes 30 und des mindestens einen zugeordneten Konfigurationsgültigkeitsattributes 23 erfolgt.
Hierzu kann die Auswahleinrichtung 4 beispielsweise mit dem Umfeldkontext 30
korrespondierende erfasste oder bereitgestellte Umfelddaten auswerten und mit den jeweiligen in den Konfigurationsgültigkeitsattributen 23 ausgedrückten Gültigkeiten vergleichen.
Ausgewählt wird dann eine Systemkonfiguration 22, die für das Umfeld bzw. den Umfeldkontext 30 gültig ist. Drücken die Konfigurationsgültigkeitsattribute 23 beispielsweise aus, dass die zugehörige Systemkonfiguration 22 bei einer Autobahnfahrt gültig ist, und befindet sich das Fahrzeug 50 auf einer Autobahn, so wird diese Systemkonfiguration 22 ausgewählt und das Fahrzeug 50 auf Grundlage dieser ausgewählten Systemkonfiguration 22 gesteuert bzw.
geregelt.
Insbesondere übergibt die Auswahleinrichtung 4 die ausgewählte Systemkonfiguration 22 an die Regelungseinrichtung 5, welche auf eine Umfelderfassung, eine Objekterkennung und eine Quer- und Längsführungsaktorik 52 des Fahrzeugs 50 zugreifen kann. Die Regelungseinrichtung 5 wird dann entsprechend der übergebenen Systemkonfiguration 22 konfiguriert, das heißt die in der ausgewählten Systemkonfiguration 22 enthaltenen
Funktionsmodule 20 werden verwendet bzw. logisch erzeugt. Beispielsweise kann eine ausgewählte Systemkonfiguration 22 mittels seiner zugehörigen Funktionsmodule 20 vorsehen, dass eine Kamera und ein Radar zur Umfelderfassung verwendet werden, eine
Objekterkennung von Schildern und Vorderfahrzeugen, eine Stauüberwachung durch Car2X- Kommunikation und eine Quer- und Längsführung erfolgen sollen. Eine andere
Systemkonfiguration 22, welche zum Einparken verwendet werden soll, sieht hingegen z.B. die Verwendung eines Ultraschallsensors zur Umfelderfassung und keine Stauüberwachung vor etc.
Es kann vorgesehen sein, dass die Steuerung 2 zusätzlich eine Konfigurationseinrichtung 12 umfasst, wobei die Konfigurationseinrichtung 12 derart ausgebildet ist, eine
Systemkonfiguration 22 durch Auswählen mindestens eines der von der
Bereitstellungseinrichtung 3 bereitgestellten Funktionsmodule 20 zusammenzustellen. Das Auswählen erfolgt hierbei in Abhängigkeit eines Umfeldkontextes 30 und den jeweils zugeordneten Modulgültigkeitsattributen 21 der Funktionsmodule 20. Der Umfeldkontext 30 kann hierbei ein aktueller Umfeldkontext, d.h. ein aktuelles Umfeld, oder auch ein zukünftiger Umfeldkontext 30 sein, der lediglich zur Planung einer Systemkonfiguration 22 für einen zukünftigen Zeitpunkt betrachtet wird. Insbesondere kann die Konfigurationseinrichtung 12 Systemkonfigurationen 22 für alle auf einer automatisierten Fahrt anzutreffenden
Umfeldkontexte 30 zusammenstellen. Die von der Konfigurationseinrichtung 12
zusammengestellten Systemkonfigurationen 22 werden in dem Speicher 6 abgelegt und hierfür beispielsweise der Bereitstellungseinrichtung 3 übergeben.
Es kann zusätzlich vorgesehen sein, dass die Bereitstellungseinrichtung 3 ferner derart ausgebildet ist, zum Bereitstellen der Funktionsmodule 20 mindestens ein Funktionsmodul 20 bei einer fahrzeugexternen Datenbank 60 abzufragen und/oder von dieser zu empfangen. Die Bereitstellungseinrichtung 3 kann hierzu eine Kommunikationsschnittstelle 7 aufweisen, um mit der fahrzeugexternen Datenbank 60 kommunizieren zu können.
Darüber hinaus kann zusätzlich vorgesehen sein, dass die Bereitstellungseinrichtung 3 ferner derart ausgebildet ist, zum Bereitstellen der mindestens einen Systemkonfiguration 22 mindestens eine Systemkonfiguration 22 bei einer fahrzeugexternen Datenbank 60 abzufragen und/oder von dieser zu empfangen. Auch dies kann über die Kommunikationsschnittstelle 7 erfolgen. Die fahrzeugexterne Datenbank 60 kann beispielsweise von einem Hersteller des Fahrzeugs 50, einem Land, einer Stadt, einer Kommune, einem Startup oder einem sonstigen Unternehmen zur Verfügung gestellt werden.
Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Steuerung 2 eine Planungseinrichtung 8 umfasst. Die Planungseinrichtung 8 stellt zum Durchführen einer automatisierten Fahrt des Fahrzeugs 50 einen Konfigurationsplan 24 (vgl. Fig. 2) für diese Fahrt zusammen. Dies erfolgt durch Auswahlen von bereitgestellten Systemkonfigurationen 22 in Abhängigkeit von
Umfeldkontexten 30 der automatisierten Fahrt und den den Systemkonfigurationen 22 jeweils zugeordneten Konfigurationsgültigkeitsattributen 23. Es kann insbesondere vorgesehen sein, dass für Zeitpunkte bzw. Zeitbereiche auch mehrere Systemkonfigurationen 22 ausgewählt werden, beispielsweise um in Zukunft sich möglicherweise ändernden Umfeldkontexten, d.h. Umfeldbedingungen, Rechnung zu tragen. So können bei ansonsten gleicher
Systemkonfiguration 22 für eine Objekterkennung unterschiedliche Funktionsmodule 20 vorgesehen sein, je nachdem, ob es regnet oder trocken ist. Entsprechend kann vorgesehen sein, dass der Konfigurationsplan 24 zwei Systemkonfigurationen 22 umfasst, je eine für ein Umfeldkontext mit Regen und ohne Regen.
Die Regeleinrichtung 5 der Steuerung 2 steuert das Fahrzeug 50 dann auf Grundlage des zusammengestellten Konfigurationsplans 24. Hierzu werden nacheinander, je nach aktuellem Umfeldkontext 30, die im Konfigurationsplan 24 enthaltenen Systemkonfigurationen 22 aktiviert bzw. deaktiviert, sodass für jeden Umfeldkontext 30 während der automatisierten Fahrt, d.h. für jedes Umfeld die entsprechende Systemkonfiguration 22 aktiviert ist und die Steuerung 2 bzw. die Regeleinrichtung 5 das Fahrzeug 50 optimal steuern bzw. eine Längs- und Querführung regeln können.
Ein exemplarischer Konfigurationsplan 24 ist beispielsweise in der Fig. 2 im Zeitverlauf über einer Zeitachse 25 gezeigt. Im Verlauf der automatisierten Fahrt werden nacheinander die entsprechenden Systemkonfigurationen 22 aktiviert und insbesondere die Steuerung bzw. Regeleinrichtungen 5 (vgl. Fig. 1 ) entsprechend konfiguriert.
In Fig. 3 ist eine schematische Darstellung einer weiteren Ausführungsform der Vorrichtung 1 zum automatisierten Fahren eines Fahrzeugs 50 gezeigt, wobei in dieser Darstellung insbesondere ein Informationsfluss schematisch verdeutlicht ist. Die Vorrichtung 1 umfasst eine Steuerung 2. Die Steuerung 2 umfasst eine
Bereitstellungseinrichtung 3 und Regeleinrichtungen 5 zum Regeln einer Quer- und einer Längsführung des Fahrzeugs 50 sowie einen Speicher 6. Die Bereitstellungseinrichtung 3 umfasst eine Umfelderfassungseinrichtung 9 und eine Auswahleinrichtung 4.
Die Umfelderfassungseinrichtung 9 nutzt eine Fahrzeugsensorik 51 , um ein Umfeld 53 des Fahrzeugs 50 zu erfassen. Die Umfelderfassungseinrichtung 9 leitet aus den erfassten Umfelddaten einen Umfeldkontext 30 ab und übermittelt diesen an die Auswahleinrichtung 4. Diese fragt in der Datenbank im Speicher 6 eine Systemkonfiguration 22 ab, die zu dem übermittelten Umfeldkontext 30 bzw. dem aktuellen Umfeld 53 passt. Dies erfolgt insbesondere durch Suchen bzw. Filtern nach den zu den Systemkonfigurationen 22 gehörenden
Konfigurationsgültigkeitsattributen. Hierbei wird die in der Datenbank hinterlegte
Systemkonfiguration 22 ausgewählt, die für den aktuellen Umfeldkontext 30 gültig ist. Auf Grundlage der abgefragten Systemkonfiguration 22 wird die Steuerung 2 durch Verwenden derjenigen Funktionsmodule, welche der ausgewählten Systemkonfiguration 22 zugeordnet sind, konfiguriert. Insbesondere werden die Regeleinrichtungen 5 konfiguriert. Hierzu werden die entsprechenden Parameter 1 1 aus der Datenbank an die Regeleinrichtungen 5 übermittelt.
Es kann vorgesehen sein, dass eine Systemkonfiguration 22 auf Grundlage des aktuellen Umfeldkontextes 30 bei einer fahrzeugexternen Datenbank 60 abgefragt wird, beispielsweise eine von einem Hersteller, einem Zulieferer, einem sonstigen Unternehmen, einem Land, einer Stadt, einer Region, einer Kommune oder einer sonstigen Organisation bereitgestellten Datenbank. Es kann ferner vorgesehen sein, dass die im Speicher 6 abgelegte Datenbank und die fahrzeugexterne Datenbank 60 miteinander synchronisiert werden.
Sind die Regeleinrichtungen 5 entsprechend der ausgewählten Systemkonfiguration 22 konfiguriert, so wird das Fahrzeug 50 durch diese gesteuert, d.h. eine Längs- und eine
Querführung werden durch diese geregelt.
Die Steuerung 2 prüft fortlaufend, ob die ausgewählte Systemkonfiguration 22 noch dem aktuellen Umfeldkontext 30, d.h. dem aktuellen Umfeld 53, entspricht. Erfolgt eine Änderung, wird eine andere Systemkonfiguration 22 ausgewählt und die Regeleinrichtungen 5
entsprechend anders konfiguriert.
Beim Konfigurieren auf Grundlage der ausgewählten Systemkonfiguration 22 kann vorgesehen sein, dass auch die Fahrzeugsensorik 51 konfiguriert wird, beispielsweise indem ein Sensor ausgewählt, ein Erfassungsbereich definiert und/oder beim Erfassen zu verwendende
Parameter eingestellt werden.
In Fig. 4 ist ein schematisches Ablaufdiagramm des Verfahrens zum automatisierten Fahren eines Fahrzeugs gezeigt. In einem Verfahrensschritt 100 wird ein Umfeld des Fahrzeugs erfasst und hieraus ein Umfeldkontext abgeleitet.
In Verfahrensschritt 101 werden Funktionsmodule bereitgestellt, insbesondere von einer Bereitstellungeinrichtung, wobei die Funktionsmodule jeweils mindestens eine Teilfunktion zum automatisierten Fahren umfassen, und wobei den Funktionsmodulen jeweils mindestens ein Modulgültigkeitsattribut zugeordnet ist, welches definiert, in welchem Umfeldkontext das jeweilige Funktionsmodul gültig ist.
Im Verfahrensschritt 102 wird mindestens eine Systemkonfiguration bereitgestellt, wobei die mindestens eine Systemkonfiguration mindestens eines der Funktionsmodule umfasst. Der mindestens einen Systemkonfiguration ist mindestens ein Konfigurationsgültigkeitsattribut zugeordnet, welches definiert, in welchem Umfeldkontext die mindestens eine
Systemkonfiguration gültig ist.
Im Verfahrensschritt 103 wird eine der bereitgestellten Systemkonfigurationen, insbesondere mittels einer Auswahleinrichtung, ausgewählt, wobei die Auswahl der Systemkonfiguration hierbei in Abhängigkeit des abgeleiteten Umfeldkontextes und des mindestens einen
zugeordneten Konfigurationsgültigkeitsattributes erfolgt. Es wird insbesondere die
Systemkonfiguration ausgewählt, deren Konfigurationsgültigkeitsattribut auf den abgeleiteten Umfeldkontext passt.
Im Verfahrensschritt 104 wird das Fahrzeug automatisiert gesteuert, wobei das Steuern auf Grundlage der ausgewählten Systemkonfiguration erfolgt. Hierzu wird insbesondere ein
Steuersignal zum Ansteuern einer Längs- und einer Querführung des Fahrzeugs erzeugt und bereitgestellt.
Es kann vorgesehen sein, dass zum Bereitstellen der mindestens einen Systemkonfiguration im Verfahrensschritt 102 mindestens eines der bereitgestellten Funktionsmodule ausgewählt und dieser Systemkonfiguration zugeordnet wird, wobei das Auswählen in Abhängigkeit eines Umfeldkontextes und den jeweils zugeordneten Modulgültigkeitsattributen der Funktionsmodule erfolgt. Ferner kann vorgesehen sein, dass zum Bereitstellen der Funktionsmodule im
Verfahrensschritt 101 mindestens ein Funktionsmodul bei einer fahrzeugexternen Datenbank abgefragt und/oder von dieser empfangen wird oder wurde.
Ferner kann vorgesehen sein, dass zum Bereitstellen der mindestens einen
Systemkonfiguration im Verfahrensschritt 102 mindestens eine Systemkonfiguration bei einer fahrzeugexternen Datenbank abgefragt und/oder von dieser empfangen wird oder wurde.
Weiter kann vorgesehen sein, dass zum Durchführen einer automatisierten Fahrt des
Fahrzeugs in einem weiteren Verfahrensschritt 105 ein Konfigurationsplan für diese Fahrt zusammengestellt wird, wobei der Konfigurationsplan durch Auswahlen von bereitgestellten Systemkonfigurationen in Abhängigkeit von Umfeldkontexten der automatisierten Fahrt und den den Systemkonfigurationen jeweils zugeordneten Konfigurationsgültigkeitsattributen erfolgt. Dieser Verfahrensschritt 105 wird vor dem Verfahrensschritt 103 durchgeführt, sodass die Auswahl in Verfahrensschritt 103 insbesondere auf Grundlage der Systemkonfigurationen in dem zusammengestellten Konfigurationsplans erfolgt.
Bezugszeichenliste
Vorrichtung
Steuerung
Bereitstellungseinrichtung
Auswahleinrichtung
Regeleinrichtung
Speicher
Kommunikationsschnittstelle
Planungseinrichtung
Umfelderfassungseinrichtung
Parameter
Konfigurationseinrichtung
Funktionsmodul
Modulgültigkeitsattritbut
Systemkonfiguration
Konfigurationsgültigkeitsattribut
Konfigurationsplan
Zeitachse
Umfeldkontext
Fahrzeug
Fahrzeugsensorik
Quer- und Längsführungsaktorik
Umfeld
fahrzeugexterne Datenbank
-105 Verfahrensschritte

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum automatisierten Fahren eines Fahrzeugs (50), umfassend die folgenden Schritte in einer Steuerung (2):
Bereitstellen von Funktionsmodulen (20), wobei die Funktionsmodule (20) jeweils mindestens eine Teilfunktion zum automatisierten Fahren umfassen, und wobei den Funktionsmodulen (20) jeweils mindestens ein Modulgültigkeitsattribut (21 ) zugeordnet ist, welches definiert, in welchem Umfeldkontext das jeweilige Funktionsmodul (20) gültig ist, Bereitstellen mindestens einer Systemkonfiguration (22), wobei die mindestens eine Systemkonfiguration (22) mindestens eines der Funktionsmodule (20) umfasst und wobei der mindestens einen Systemkonfiguration (22) mindestens ein
Konfigurationsgültigkeitsattribut (23) zugeordnet ist, welches definiert, in welchem
Umfeldkontext die mindestens eine Systemkonfiguration (23) gültig ist,
Auswahlen einer der mindestens einen Systemkonfigurationen (22), wobei das
Auswahlen in Abhängigkeit eines Umfeldkontextes (30) und des mindestens einen zugeordneten Konfigurationsgültigkeitsattributes (23) erfolgt,
Steuern des Fahrzeugs (50), wobei das Steuern auf Grundlage der ausgewählten
Systemkonfiguration (22) erfolgt.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass zum Bereitstellen der
mindestens einen Systemkonfiguration (22) mindestens eines der bereitgestellten
Funktionsmodule (20) ausgewählt und dieser Systemkonfiguration (22) zugeordnet wird, wobei das Auswählen in Abhängigkeit eines Umfeld kontextes (30) und den jeweils zugeordneten Modulgültigkeitsattributen (21 ) der Funktionsmodule (20) erfolgt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zum Bereitstellen der Funktionsmodule (20) mindestens ein Funktionsmodul (20) bei einer fahrzeugexternen Datenbank (60) abgefragt und/oder von dieser empfangen wird oder wurde.
4. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zum Bereitstellen der mindestens einen Systemkonfiguration (22) mindestens eine Systemkonfiguration (22) bei einer fahrzeugexternen Datenbank (60) abgefragt und/oder von dieser empfangen wird oder wurde.
5. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zum Durchführen einer automatisierten Fahrt des Fahrzeugs (50) ein
Konfigurationsplan (24) für diese Fahrt zusammengestellt wird, wobei der
Konfigurationsplan (24) durch Auswahlen von bereitgestellten Systemkonfigurationen (22) in Abhängigkeit von Umfeld kontexten (30) der automatisierten Fahrt und den den
Systemkonfigurationen (22) jeweils zugeordneten Konfigurationsgültigkeitsattributen (23) erfolgt, und wobei das Steuern des Fahrzeugs auf Grundlage des zusammengestellten Konfigurationsplans (24) erfolgt.
6. Vorrichtung (1 ) zum automatisierten Fahren eines Fahrzeugs (50), umfassend:
eine Steuerung (2),
wobei die Steuerung (2) eine Bereitstellungseinrichtung (3) und eine
Auswahleinrichtung (4) aufweist,
wobei die Bereitstellungseinrichtung (3) derart ausgebildet ist, Funktionsmodule (20) bereitzustellen, wobei die Funktionsmodule (20) jeweils mindestens eine Teilfunktion zum automatisierten Fahren umfassen, und wobei den Funktionsmodulen (20) jeweils mindestens ein Modulgültigkeitsattribut (21 ) zugeordnet ist, welches definiert, in welchem Umfeldkontext (30) das jeweilige Funktionsmodul (20) gültig ist,
wobei die Bereitstellungseinrichtung (3) ferner derart ausgebildet ist, mindestens eine Systemkonfiguration (22) bereitzustellen, wobei die mindestens eine
Systemkonfiguration (22) mindestens eines der Funktionsmodule (20) umfasst und wobei der mindestens einen Systemkonfiguration (22) mindestens ein
Konfigurationsgültigkeitsattribut (23) zugeordnet ist, welches definiert, in welchem
Umfeldkontext (30) die mindestens eine Systemkonfiguration (22) gültig ist, und wobei die Auswahleinrichtung (4) derart ausgebildet ist, eine der mindestens einen Systemkonfigurationen (22) auszuwählen, wobei das Auswählen in Abhängigkeit eines Umfeld kontextes (30) und des mindestens einen zugeordneten
Konfigurationsgültigkeitsattributes (23) erfolgt,
und wobei die Steuerung (2) derart ausgebildet ist, das Fahrzeug (50) automatisiert zu steuern, wobei das Steuern auf Grundlage der ausgewählten Systemkonfiguration (22) erfolgt.
7. Vorrichtung (1 ) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung (2) eine Konfigurationseinrichtung (12) umfasst, wobei die Konfigurationseinrichtung (12) derart ausgebildet ist, die mindestens eine Systemkonfiguration (22) durch Auswählen mindestens eines der bereitgestellten Funktionsmodule (20) zusammenzustellen, wobei das Auswahlen in Abhängigkeit eines Umfeldkontextes (30) und den jeweils zugeordneten Modulgültigkeitsattributen (21 ) der Funktionsmodule (20) erfolgt.
8. Vorrichtung (1 ) nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Bereitstellungseinrichtung (3) ferner derart ausgebildet ist, zum Bereitstellen der
Funktionsmodule (20) mindestens ein Funktionsmodul (2) bei einer fahrzeugexternen Datenbank (60) abzufragen und/oder von dieser zu empfangen.
9. Vorrichtung (1 ) nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Bereitstellungseinrichtung (3) ferner derart ausgebildet ist, zum Bereitstellen der mindestens einen Systemkonfiguration (22) mindestens eine Systemkonfiguration (22) bei einer fahrzeugexternen Datenbank (60) abzufragen und/oder von dieser zu empfangen.
10. Vorrichtung (1 ) nach einem Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die
Steuerung (2) eine Planungseinrichtung (8) umfasst, wobei die Planungseinrichtung (8) derart ausgebildet ist, zum Durchführen einer automatisierten Fahrt des Fahrzeugs (50) einen Konfigurationsplan (24) für diese Fahrt zusammenzustellen, wobei dies durch Auswahlen von bereitgestellten Systemkonfigurationen (22) in Abhängigkeit von
Umfeld kontexten (30) der automatisierten Fahrt und den den Systemkonfigurationen (22) jeweils zugeordneten Konfigurationsgültigkeitsattributen (23) erfolgt, und wobei die Steuerung (2) ferner derart ausgebildet ist, das Fahrzeug (50) auf Grundlage des zusammengestellten Konfigurationsplans (24) zu steuern.
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