DE102016226309A1

DE102016226309A1 - Vorrichtung und Verfahren zur Fahrzeugführung eines Kraftfahrzeugs

Info

Publication number: DE102016226309A1
Application number: DE102016226309.9A
Authority: DE
Inventors: Andreas Heyl
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2016-12-29
Filing date: 2016-12-29
Publication date: 2018-07-05

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Fahrzeugführung eines Kraftfahrzeugs, wobei das Fahrzeug eine erste Fahrzeugfunktion (1) aufweist, die das Fahrzeug bei Aktivierung selbständig durch den Verkehr führt und das Fahrzeug eine Überprüfungsfunktion (9) aufweist, die bei aktivierter erster Fahrzeugfunktion (1) fortwährend prüft, ob die selbständige Fahrzeugführung weiterhin ausgeführt werden kann oder bei Erkennung einer Störung beendet werden muss. Wird die erste Fahrzeugfunktion (1) aufgrund einer erkannten Störung beendet, so wird eine zweite Fahrzeugfunktion (10) aktiviert, die eine Funktion zum automatischen Einparken des Fahrzeugs bei niedrigen Fahrgeschwindigkeiten ist und der eine Fahrtrajektorie zugeführt wird, die außerhalb des Fahrzeugs ermittelt wurde.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Fahrzeugführung eines Kraftfahrzeugs, wobei das Fahrzeug eine erste Fahrzeugfunktion aufweist, die das Fahrzeug bei Aktivierung selbständig durch den Verkehr führt und das Fahrzeug weiterhin eine Überprüfungsfunktion aufweist, die bei aktivierter erster Fahrzeugfunktion fortwährend prüft, ob die selbständige Fahrzeugführung weiterhin ausgeführt werden kann oder bei Erkennung einer Störung beendet werden muss. Wird die erste Fahrzeugfunktion aufgrund einer erkannten Störung beendet, so wird eine zweite Fahrzeugfunktion aktiviert, die eine Funktion zum automatischen Einparken des Fahrzeugs bei niedrigen Fahrgeschwindigkeiten ist und der eine Fahrtrajektorie zugeführt wird, die außerhalb des Fahrzeugs ermittelt wurde.
Stand der Technik
Aus der DE 10 2014 221 770 A1 ist ein Verfahren zum Betreiben eines Abschlepproboters bekannt, der bei Auftreten eines Fehlers während einer autonomen Fahrt eines Fahrzeugs innerhalb eines Parkplatzes aktiviert wird und beauftragt wird, das Fahrzeug zu einer vorbestimmten Position abzuschleppen, so dass der Abschlepproboter ansprechend auf die Beauftragung das Fahrzeug zu der vorbestimmten Position abschleppt.
Kern und Vorteile der Erfindung
Der Kern der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung anzugeben, die bei einem autonom geführten Fahrzeug oder einem hochautomatisiert geführten Fahrzeug im Fehlerfall sicherstellen, dass das Fahrzeug nicht an einer gefährlichen oder unübersichtlichen Stelle liegenbleibt, sondern mittels einer Abschleppfunktion aus dem Gefahrenbereich bewegt werden kann.
Erfindungsgemäß wird dieses durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Vorteilhafter Weise ist vorgesehen, dass die zweite Funktion bei Aktivierung aufgrund einer erkannten Störung der ersten Fahrzeugfunktion das Fahrzeug entlang der zugeführten Fahrtrajektorie führt und das Fahrzeug an einem geeigneten Anhalteort anhält. Es soll also die autonome Fahrzeugfunktion für den Abschleppvorgang mittels einer Fahrerassistenzfunktion bzw. einer modifizierten Fahrerassistenzfunktion ein Weiterfahren des autonom geführten bzw. hochautomatisiert geführten Fahrzeugs sichergestellt werden, um dieses an einem verkehrssicheren Anhalteort abstellen zu können. Dabei ist es besonders vorteilhaft, dass der geeignete Anhalteort ein Standstreifen, ein Fahrbahnbankett, ein Parkplatz oder ein Abstellplatz am Fahrbahnrand, eine Ein- oder Ausfahrt oder die rechte Fahrspur einer mehrspurigen Fahrbahn ist. Weitere geeignete verkehrssuchere Stellen zum Abstellen eines Fahrzeugs sind durch die nicht abschließende Aufzählung nicht ausgeschlossen, sondern gemäß der erfindungsgemäßen Idee überall dort möglich, wo ausreichend Abstellplatz für ein Fahrzeug vorhanden und die Abstellfläche für den restlichen Verkehr rechtzeitig erkennbar ist.
Weiterhin ist es vorteilhaft, dass bei Aktivieren der zweiten Fahrzeugfunktion aufgrund einer Störung der ersten Fahrzeugfunktion die außerhalb des Fahrzeugs ermittelte und der zweiten Fahrzeugfunktion zugeführte Fahrtrajektorie laufend neu ermittelt wird und die laufend neu ermittelte Fahrtrajektorie der zweiten Fahrzeugfunktion übermittelt wird. Durch die fortlaufend neue Ermittlung der Fahrtrajektorien und deren Übertragung an das Fahrzeug wird sichergestellt, dass Änderungen im Fahrzeugumfeld in der momentan aktuellsten Fahrtrajektorie berücksichtigt werden und das Fahrzeug ohne erhöhte Kollisionsgefahr und angepasst an die sich stetig verändernde, momentane Verkehrssituation entlang der Fahrtrajektorie gesteuert werden kann. Vorteilhafter Weise ist dabei vorgesehen, dass die Zuführung der Fahrtrajektorie zu der zweiten Fahrzeugfunktion über eine Funkverbindung, insbesondere unter Verwendung eines Mibilfunknetzes oder unter Verwendung lokaler Hotspotsentlang der Fahrstrasse, erfolgt.
Vorteilhafter Weise ist weiterhin vorgesehen, dass die außerhalb des Fahrzeugs ermittelte und der zweiten Fahrfunktion zugeführte Fahrtrajektorie in einem weiteren Fahrzeug mit Umfeldsensorik und einer Fahrzeugfunktion zur selbstständigen Führung durch den Verkehr ermittelt wird und über eine Funkschnittstelle, insbesondere einer Car-to-Car-(C2)-Kommunikation zwischen zwei Fahrzeugen, dem Fahrzeug zugeführt wird. Beim Ausfall der autonomen oder hochautomatisierten Fahrfunktion im eigenen Fahrzeug ist es möglich, dass dieser Ausfall an Fahrzeuge im Umfeld des eigenen Fahrzeugs weitergeleitet wird und folgende Fahrzeuge, die beispielsweise das eigene Fahrzeug mit ihrer Umfeldsensorik erfassen, in ihrer Verarbeitungsvorrichtung eine Fahrtrajektorie für das gestörte Fahrzeug berechnen, diese Trajektorie an das gestörte Fahrzeug übertragen und damit das Fahrzeug, dessen autonome bzw. hochautomatisierte Fahrfunktion gestört ist, dennoch an einen sicheren Abstellort gesteuert werden kann, ohne dass die eigene Sensorik bzw. Verarbeitungseinrichtung aufgrund der Störung benutzt werden muss.
Weiterhin ist es vorteilhaft, dass die außerhalb des Fahrzeugs ermittelte und der zweiten Fahrfunktion zugeführte Fahrtrajektorie von einem Bediener in einer Leitzentrale festgelegt wird und über eine Funkschnittstelle, insbesondere eine Fahrzeug-zu-Fahrzeug-(C2C)-Kommunikation, dem Fahrzeug zugeführt wird. Gemäß dieser Weiterbildung ist es möglich, dass Umfeldsensoriken von Fahrzeugen oder Sensoren in der Infrastruktur im Umfeld des Fahrzeugs mit der gestörten Fahrfunktion die Verkehrssituation erfassen und diese Umfeldinformation in eine Leitzentrale übertragen, wo ein Bediener unter Kenntnis der momentanen Fahrsituation eine Fahrtrajektorie festlegt oder einen Anhaltepunkt festlegt und die Fahrtrajektorie zu diesem Anhaltepunkt von der Leitzentrale in das Fahrzeug mit der gestörten Fahrfunktion übertragen wird, so dass das Fahrzeug mit der gestörten Fahrfunktion ohne Nutzung der eigenen Fahrzeugumfeldsensorik und ohne Nutzung der eigenen Verarbeitungseinrichtungen an einem verkehrssicheren Ort angehalten werden kann.
Weiterhin sieht es eine vorteilhafte Weiterbildung vor, dass die außerhalb des Fahrzeugs ermittelte und der zweiten Fahrfunktion zugeführte Fahrtrajektorie von einem Bediener in einer Leitzentrale erzeugt wird, indem der Bediener das Fahrzeug über eine Funkschnittstelle fernsteuert. Im Fall einer Störung der autonomen bzw. hochautomatisierten Fahrfunktion ist es möglich, dass der Bediener in der Leitzentrale durch die Umfeldsensorik von mindestens einem weiteren Fahrzeug im Umfeld des gestörten Fahrzeugs oder durch Sensoriken, die ortsfest an Infrastruktur angebracht ist, zur Verfügung gestellt bekommt und der Bediener in der Leitzentrale individuell die Fahrzeugsteuerung übernimmt und das Fahrzeug mit der gestörten Fahrfunktion manuell über eine Fernsteuerung an einen verkehrssicheren Abstellort steuert.
Weiterhin ist es vorteilhaft, dass die außerhalb des Fahrzeugs ermittelte und der zweiten Fahrfunktion zugeführten Fahrtrajektorie in einer stationären Infrastruktureinrichtung ermittelt wurde, in der aktuelle Karten und Objektpositionsdaten für das autonome bzw. hochautomatisierte Fahren verarbeitet und bereitgehalten werden. Es gibt heute bereits Fahrstraßen wie Autobahnen, die mittels Videokameras zur Verkehrsleitung und zur Freigabe von Bedarfsfahrspuren mit Videotechnik ausgestattet sind, so dass mittels ortsfesten Kameras am Fahrbahnrand, die beispielsweise an Masten oder an angrenzenden Gebäuden befestigt sind, das Fahrzeug mit der gestörten Fahrfunktion jederzeit erfasst werden kann und dessen Fahrtrajektorie in einem Rechengerät, das außerhalb des Fahrzeugs, beispielsweise ortsfest in einem Rechenzentrum untergebracht ist, eine Fahrtrajektorie berechnet wird und diese Fahrtrajektorie dem Fahrzeug mit der gestörten Fahrfunktion zugeführt wird, um das Fahrzeug mit der gestörten Fahrfunkton an einem verkehrssicheren Anhaltort abstellen zu können, ohne dabei eigene Sensorik oder eigene Verarbeitungseinrichtungen zu verwenden.
Damit kann ein hochautomatisiert fahrendes Fahrzeug oder vollautomatisiert fahrendes Fahrzeug auch im Fall, dass Teile der für das automatisierte Fahren notwendige Systeme ausfallen, noch in einen sicheren Zustand überführt werden. Ein möglicher sicherer Zustand eines derartigen Systems wäre der Stopp des Fahrzeugs in der aktuell befahrenen Fahrspur. Dabei wird jedoch zuvor noch eine vorher berechnete Notfalltrajektorie abgefahren, um das Fahrzeug in einen sicheren Bereich, z. B. auf einen Autobahnseitenstreifen, eine Rastanlage oder einen Parkplatz am Fahrbahnrand abzustellen. Dies kann jedoch nicht in allen Fehlerfällen gewährleistet werden. Derartige hochautomatisierte oder vollautomatisierte Fahrzeuge verfügen in den meisten Fällen über eine Parkfunktion, mittels der ein Remote Parking oder Automated Valet Parking durchgeführt werden kann, bei dem das Fahrzeug durch den Fahrer verlassen wird und auf einem Parkplatz automatisch und ohne direkte Steuerung des Fahrers abgestellt wird. Im Fall, dass ein hochautomatisiertes oder vollautomatisiertes Fahrzeug an gefährlichen Positionen aufgrund einer Störung liegenbleibt und damit auch andere Verkehrsteilnehmer gefährdet werden, da die Gefahr besteht, dass diese auf das stehende Fahrzeug auffahren, kann je nach Fehlerfall das Fahrzeug mittels der automatischen Parkfunktion bewegt werden, um dieses an einem sicheren Ort abzustellen. Falls beispielsweise nur die Sensorik und die Logik für das hochautomatisierte oder vollautomatisierte Fahren ausgefallen sind, die Aktuatoren und die Aktuatorlogik noch verfügbar sind und, falls das Fahrzeug ein System enthält, mittels dem ein vollautomatisches Einparken möglich ist, kann diese automatische Einpark-Schnittstelle genutzt werden, um das Fahrzeug von einem externen System in einen sicheren Zustand bzw. an einen verkehrssicheren Ort zu führen.
Das Fahrzeug ist dabei nicht auf ein anderes, abschleppendes Fahrzeug angewiesen, das beispielsweise mittels einer virtuellen Kopplung einen Abschleppvorgang realisiert, sondern kann eigenständig weiterfahren und es müssen keine Personen ausstiegen, um das Fahrzeug beim Abschleppen mittels eines Abschleppseils mechanisch zu koppeln. Dabei kann vorgesehen sein, dass das Fahrzeug von einem stationären Leitsystem ferngesteuert wird, sofern dieses Leitsystem das liegengebliebene Fahrzeug und den Bereich vor dem Fahrzeug wahrnehmen kann und/oder eine in jedem Fall abfahrbare Notfalltrajektorie durch das System überwachbar ist. So kann beispielsweise automatisch oder auf Fahreranforderung eine Verbindung zu einem Leitsystem in der Nähe hergestellt werden, das das Weiterfahren zu einer gesicherten Abstellstelle ermöglicht oder assistiert.
Dabei kann auch eine „differenzielle“ Abschleppfunktion realisiert werden, indem nicht ein vorausfahrendes Fahrzeug oder ein Leitsystem behilflich ist, sondern mehrere vorbeifahrende Fahrzeuge, die sich in der Nähe des liegengebliebenen Fahrzeugs bewegen. Diese vorbeifahrenden Fahrzeuge können mit ihren individuellen Informationen zur Detektion der Umgebung des liegengebliebenen Fahrzeugs beitragen und bestimmen, welche notwendigen Steuerungsbefehle das liegengebliebene Fahrzeug umsetzen muss.
Insbesondere durch die Realisierung von Cloudfunktionen für die Verkehrssteuerung und die Bereitstellung von Daten für das vollautomatisierte bzw. teilautomatisierte Fahren kann hier zur Ermittlung einer geeigneten Fahrtrajektorie herangezogen werden.
Von besonderer Bedeutung ist die Realisierung des erfindungsgemäßen Verfahrens in der Form eines Steuerelements, das für ein Steuerelement einer vollautomatischen oder teilautomatischen Fahrzeugführung oder einer automatischen Einparkfunktion eines Kraftfahrzeugs vorgesehen ist. Dabei ist auf dem Steuerelement ein Programm gespeichert, das auf einem Rechengerät, insbesondere auf einem Mikroprozessor oder Signalprozessor ablauffähig und zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignet ist. In diesem Fall wird also die Erfindung durch ein auf dem Steuerelement abgespeichertes Programm realisiert, so dass dieses mit dem Programm versehene Steuerelement in gleicher Weise die Erfindung darstellt wie das Verfahren, zu dessen Ausführung das Programm geeignet ist.
Weitere Merkmale, Anwendungsmöglichkeiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung, die in den Figuren der Zeichnung dargestellt sind. Dabei bilden alle beschriebenen oder dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination den Gegenstand der Erfindung, unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Patentansprüchen oder deren Rückbeziehung sowie unabhängig von ihrer Formulierung bzw. Darstellung in der Beschreibung bzw. in den Zeichnungen.
Figurenliste
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand von Zeichnungen erläutert. Es zeigen

1 ein schematisches Blockschaltbild der erfindungsgemäßen Vorrichtung bzw. des erfindungsgemäßen Verfahrens,
2 eine Verkehrsszene zur Verdeutlichung einer Ausführungsform der Erfindung,
3 eine weitere schematische Verkehrsszene zur Verdeutlichung einer weiteren Ausführungsform der Erfindung,
4 eine schematische Verkehrsszene zur Erläuterung einer dritten Ausführungsform der Erfindung und
5 ein schematisches Ablaufdiagramm zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens.

Beschreibung von Ausführungsbeispielen
1 zeigt ein Blockschaltbild, bei dem eine erste Fahrzeugfunktion 1 bzw. eine erste Steuereinrichtung 1 dargestellt sind. In dieser ersten Fahrzeugfunktion 1 bzw. ersten Steuereinrichtung 1 werden aus zugeführten Eingangssignalen Ausgangssignale ermittelt, mittels denen das ausgerüstete Fahrzeug 17 vollautomatisch oder teilautomatisch durch den Verkehr gesteuert wird. Hierzu werden der ersten Fahrzeugfunktion 1 bzw. ersten Steuereinrichtung 1 Ausgangssignale einer Umfeldsensorik 2 zugeführt. Diese Umfeldsensorik 2 kann mehrere Sensoren, auch unterschiedlicher Technologien umfassen, die den Umfeldbereich des Fahrzeugs bezüglich stehender oder bewegter Objekte erfassen und die Relativpositionen dieser Objekte an die Fahrfunktion 1 bzw. Steuereinrichtung 1 weiterleiten. Als Sensoriken 2, 20 sind beispielsweise Radarsensoren, Videosensoren, Liedersensoren und/oder Ultraschallsensoren denkbar, wobei von jeder Art Sensoren 2, 20 ein oder mehrere Sensoren verbaut sein können. Weiterhin werden der Funktion 1 bzw. der Einrichtung 1 als Eingangsdaten Navigationsdaten 3 zugeführt, die beispielsweise als Datenbank im Fahrzeug gespeichert sein können oder aber über eine Funkschnittstelle in das Fahrzeug geladen werden. Diese Navigationsdaten 3 können dabei Daten statischer Karten und/oder dynamischer Karten sein, so dass das Fahrzeug seine Fahrtroute in Richtung eines eingegebenen Ziels berechnen kann und auch temporäre Objekte, die von vorherfahrenden Verkehrsteilnehmern erkannt wurden und in einer dynamischen Karte gespeichert wurden, zur Verfügung gestellt werden. Ebenso ist es möglich, dass der Funktion 1 bzw. der Einrichtung 1 als Eingangsdaten Informationen über eine Fahrzeug-zu-(C2C)-Fahrzeug-Schnittstelle oder eine Infrastruktur-Zu-Fahrzeug (12C)-Schnittstelle zugeführt werden. Dies können beispielsweise fahrdynamische Daten von Fahrzeugen im Fahrzeugumfeld sein, so dass frühzeitig hinterherfahrende Fahrzeuge über ein Bremsmanöver informiert werden oder dass ein am Fahrbahnrand abgestelltes Fahrzeug durch ein erstes Fahrzeug einer Kolonne an die nachfolgenden Fahrzeuge weitergemeldet wird und das Fahrzeug 17 somit auf erkannte stehende und bewegte Objekte reagieren kann. Die in 1 dargestellten Eingangsdaten der ersten Fahrzeugfunktion 1 bzw. ersten Steuereinrichtung 1 sind dabei nicht abschließend aufgeführt, so dass auch jederzeit weitere Informationen zur vollautomatischen bzw. teilautomatischen Fahrzeugführung verwendet werden können. Aus den zugeführten Daten werden in der ersten Fahrzeugfunktion 1 bzw. ersten Steuereinrichtung 1 Ausgangssignale 5 ermittelt, die einer Lenkeinrichtung 6 zur Umsetzung von Lenkmanövern und der Querregelung des Fahrzeugs zugeführt werden, sowie einer Fahrzeugbeschleunigungssteuerung 7 zugeführt werden, die das Fahrzeug auf Anforderung beschleunigen kann, indem beispielsweise eine Brennkraftmaschine oder ein Elektromotor entsprechend das Fahrzeug beschleunigt. Die Ausgangssignale 5 der ersten Fahrzeugfunktion 1 bzw. ersten Steuereinrichtung 1 werden weiterhin einer Verzögerungseinrichtung 8 zugeführt, die das Fahrzeug abbremsen kann, beispielsweise durch Ansteuerung von Radbremsen oder durch eine Ansteuerung eines Elektromotors im Bremsbetrieb. Während dem Betrieb dieser ersten Fahrzeugfunktion 1 wird durch die Überprüfungsfunktion 9 bzw. die Überprüfungseinrichtung 9 fortwährend geprüft, ob die erste Fahrzeugfunktion 1 bzw. die erste Steuereinrichtung 1 fehlerfrei arbeiten. Diese Überprüfung wird fortwährend durchgeführt oder aber periodisch innerhalb kurzer Zeitdauern geprüft, so dass bei Erkennen einer Störung in der ersten Fahrzeugfunktion 1 bzw. der ersten Steuereinrichtung 1 die Überprüfungseinrichtung 9 bzw. Überprüfungsfunktion 9 die erste Fahrzeugfunktion 1 bzw. erste Steuereinrichtung 1 deaktiviert.
Um das Fahrzeug nicht an Ort und Stelle steuerlos stehen zu lassen, wird durch die Überprüfungsfunktion 9 bzw. die Überprüfungseinrichtung 9 eine zweite Fahrzeugfunktion 10 bzw. zweite Steuereinrichtung 10 aktiviert, die das Fahrzeug an einen sicheren Ort steuern kann und dort sicher abstellen kann. Hierzu werden der zweiten Fahrzeugfunktion 10 bzw. der zweiten Steuereinrichtung 10 Eingangssignale zugeführt, beispielsweise von einer Umfeldsensorik 11, die aus einem oder mehreren unterschiedlichen Sensorarten bestehen kann, wobei von jeder Sensorart wiederum ein oder mehrere Sensoren verbaut sein können. Diese Umfeldsensorik 11 kann mit der Umfeldsensorik 2 identisch sein, jedoch ist es auch denkbar, dass die Umfeldsensorik 11 eine von der Umfeldsensorik 2 unabhängige Umfeldsensorik ist. Weiterhin werden der zweiten Fahrzeugfunktion 10 bzw. der zweiten Steuereinrichtung 10 Navigationsdaten 12 zugeführt, die identisch mit den Navigationsdaten 3 sein können, jedoch auch von diesen Navigationsdaten 3 unabhängig sein können. Der zweiten Fahrzeugfunktion 10 bzw. zweiten Steuereinrichtung 10 werden auch Daten einer Fahrzeug-zu-Fahrzeug-(C2C)-Schnittstelle oder einer Infrastruktur-zu-Fahrzeug-(I2C)-Schnittstelle zugeführt, die mit den Daten der Schnittstelle 4 wiederum identisch sein können oder aber von diesen auch unabhängig ausgestaltet sein können.
Optional kann auch vorgesehen sein, dass der zweiten Fahrzeugfunktion 10 bzw. der zweiten Steuereinrichtung 10 Daten einer Empfangseinrichtung 15, die Funksignale empfängt und dem Fahrzeug zuführt, vorgesehen sein. Mittels dieses Empfängers können Informationen eines Bedieners in einer Leitwarte oder Sensorinformationen von weiteren Fahrzeugen im Fahrzeugumfeld empfangen werden oder Fahrtrajektoriendaten empfangen werden, die das Fahrzeug zur Steuerung verwendet. Aus diesen Eingangsdaten werden in der zweiten Fahrzeugfunktion 10 bzw. der zweiten Steuereinrichtung 10 Ausgangssignale 14 bestimmt, die wiederum an nachgelagerte Stelleinrichtungen zur vollautomatisierten bzw. teilautomatisierten Fahrzeugführung ausgegeben werden, und zur Ansteuerung der Lenkeinrichtung 6 des Fahrzeugs, der leistungsbestimmenden Stelleinrichtung 7 des Fahrzeugs sowie der Verzögerungseinrichtung 8 des Fahrzeugs verwendet werden. Dabei ist auch möglich, dass die zweite Fahrzeugfunktion 10 eine Teilfunktion der ersten Fahrzeugfunktion 1 ist bzw. die zweite Steuereinrichtung 10 ein Teil der ersten Steuereinrichtung 1 ist.
In 2 ist eine Straße 16 dargestellt, auf der das Fahrzeug 17 mit dem erfindungsgemäßen System fährt. Dieses Fahrzeug 17 wird vollautomatisiert oder teilautomatisiert durch den Straßenverkehr bewegt, indem dieses über eine Umfeldsensorik 2 verfügt, die Objekte im Fahrzeugumfeld detektiert sowie Daten über eine Infrastruktureinrichtung empfangen kann. Weiterhin ist das Fahrzeug 17 mit einer Fahrzeug-zu-Fahrzeug-(C2C)-Schnittstelle 4 ausgerüstet, über die eine Datenübermittlung 22 zu anderen Fahrzeugen erfolgen kann. Ist die vollautomatische bzw. teilautomatische Fahrzeugführung gestört, so kann das Fahrzeug 17 nicht weiter automatisiert durch den Verkehr bewegt werden. In diesem Fall kann ein Fahrzeug 18 im Umfeld des erfindungsgemäßen Fahrzeugs 17, das beispielsweise vorausfährt oder nachfolgend fährt, unterstützen, indem dieses weitere Fahrzeug 18 mittels seiner eigenen Umfeldsensorik 20 das Fahrzeug 17 mit dem gestörten System detektiert, neben seiner eigenen Fahrtrajektorie zur vollautomatischen bzw. teilautomatischen Fahrzeugführung auch eine Fahrtrajektorie für das Fahrzeug mit der gestörten Fahrfunktion berechnet und diese Trajektorieninformation über seine eigene Fahrzeug-zu-Fahrzeug-(C2C)-Schnittstelle 21 und die Datenverbindung 22 an die Fahrzeug-zu-Fahrzeug-(C2C)-Schnittstelle 4 des Fahrzeugs mit der gestörten Fahrzeugfunktion übermittelt und damit dieses Fahrzeug 17 an einen verkehrssicheren Abstellort vollautomatisch oder teilautomatisch gesteuert werden und abgestellt werden kann.
In 3 ist wiederum die Straße 16 dargestellt, auf der sich das vollautomatisch bzw. teilautomatisch geführte Fahrzeug 17 bewegt, dessen Fahrzeugfunktion gestört ist. Es ist weiterhin ein weiteres Fahrzeug 18 dargestellt, das im Fahrzeugumfeld fährt und ebenfalls eine Umfeldsensorik 20 mit einem Detektionsbereich 19 aufweist. Weiterhin ist eine Infrastruktureinrichtung 23 dargestellt, die beispielsweise eine Basisstation eines Mobilfunknetzes sein kann und eine Funkschnittstelle 24 mit der Empfangseinrichtung 15 des Fahrzeugs 17 aufweist. Über diese Funkschnittstelle 24 kann die Infrastruktureinrichtung 23 dem Fahrzeug 17 Daten zuführen. Aufgrund der Funktionsstörung der vollautomatischen bzw. teilautomatischen Fahrzeugführung des Fahrzeugs 17 kann der Fahrer des Fahrzeugs 17 oder das Fahrzeug 17 selbst eine Unterstützung in einer Leitzentrale 26 anfordern, woraufhin die Schnittstelle 24 zur Infrastruktureinrichtung 23 aufgebaut wird. Die Infrastruktureinrichtung 23 ist wiederum über eine Datenverbindung 25 mit der Leitzentrale 26 verbunden. In der Leitzentrale 26 kann beispielsweise ein Bediener einen verkehrssicheren Abstellort für das Fahrzeug 17 festlegen, woraufhin das Fahrzeug 17 selbsttätig an diesen Abstellort gefahren wird oder der Bediener in der Leitzentrale 26 kann das Fahrzeug 17 über die Funkschnittstelle 24 und die Datenverbindung 25 das Fahrzeug 17 manuell fernsteuern und an einem verkehrssicheren Abstellort abstellen.
In 4 ist eine weitere Verkehrsszene dargestellt, bei der wiederum die Straße 16 zu erkennen ist, die beispielsweise eine doppelte Richtungsfahrbahn einer Autobahn oder Schnellstraße sein kann. Auf dieser Straße bewegt sich das vollautomatisch oder teilautomatisch gesteuerte Fahrzeug 17, das mittels seiner Umfeldsensorik 2 und seiner Navigationsdaten eine Fahrtroute bestimmt hat und das Fahrzeug selbsttätig entlang dieser Fahrtroute steuert. Wurde in dieser Fahrzeugsteuerung eine Störung festgestellt, so ist denkbar, dass das Fahrzeug 17 eine Funkverbindung 24 zu einer Infrastruktureinrichtung 23 aufbaut. Aufgrund der Störung im Fahrzeug 17 kann das Fahrzeug 17 eine Fahrtrajektorie, die außerhalb des Fahrzeugs berechnet wird, anfordern, so dass aus einer Verkehrsdatenbank 27, die beispielsweise in einem Rechenzentrum oder einer Cloud vorgehalten wird, aus sämtlichen Umfelddaten, die von weiteren Verkehrsteilnehmern 18 mit deren Umfeldsensoriken 20 ermittelt wurden, und über Funkschnittstellen 24 der Infrastruktureinrichtung 23 und somit der Datenbank 27 bereitgestellt wurden, eine Notfalltrajektorie ermittelt wird. Diese außerhalb des Fahrzeugs ermittelte Notfalltrajektorie wird über die Datenverbindung 25 und die Infrastruktureinrichtung 23 dem Fahrzeug 17 über die Funkschnittstelle 24 zugeführt, so dass diese mittels einer außerhalb des Fahrzeugs 17 berechneten Fahrtrajektorie an einen verkehrssicheren Ort geleitet werden kann, ohne dabei auf die eigene gestörte Umfeldsensorik 2 angewiesen zu sein. Da ein derartiges Verfahren die Übertragung großer Datenmengen erfordert und damit ein Echtzeitbetrieb dieser Idee für viele Verkehrsteilnehmer Schwierigkeiten bereiten würde, eignet sich dieses Fahren nur für wenige Verkehrsteilnehmer, beispielsweise solche, die ihre Fahrtrajektorie aufgrund einer Störung momentan nicht selbst berechnen können. Aufgrund der Übermittlungszeiten der notwendigen Daten und Fahrtrajektorien empfiehlt es sich weiterhin, derartige außerhalb des Fahrzeugs berechnete Fahrtrajektorien nur mit einer geringen Maximalgeschwindigkeit des Fahrzeugs 17 abzufahren, um Veränderungen im Verkehrsumfeld zu erfassen, bei der Neuberechnung der Notfalltrajektorie berücksichtigen zu können, die aktualisierte Trajektorie übertragen zu können, ohne dass dabei das Fahrzeug einen zu weiten Weg zurücklegt, da sonst die aktuelle Trajektorie wiederum zu schnell veraltet wäre.
In 5 ist ein schematisches Ablaufdiagramm dargestellt, das in Schritt S1 beginnt, beispielsweise mit Starten der Zündung des Fahrzeugs 17 oder mit Aktivierung einer vollautomatischen bzw. teilautomatischen Fahrzeugführungsfunktion 1. Im folgenden Schritt S2 wird geprüft, ob die vollautomatische oder teilautomatische Fahrzeugfunktion noch aktiv ist oder mittlerweile aufgrund äußerer Rahmenbedingungen wie fehlende Infrastrukturdaten oder Nichtverfügbarkeit von Sensoren beendet wurde. Ist diese Funktion in Schritt S2 nicht mehr aktiv, so verzweigt das Ablaufdiagramm nach Nein und verzweigt zurück in eine Warteschleife, bis die vollautomatische bzw. teilautomatische Fahrzeugführungsfunktion 1 aktiv ist. Wurde in Schritt S2 die aktive Fahrzeugführungsfunktion 1 erkannt, so verzweigt das Ablaufdiagramm nach Ja und wird in Schritt S2 fortgeführt, wo geprüft wird, ob eine Funktionsstörung durch die Überprüfungsfunktion 9 bzw. die Überprüfungseinrichtung 9 erkannt wurde. Wurde keine Funktionsstörung erkannt, so wird das Ablaufdiagramm in Nein fortgesetzt und verzweigt zu Schritt S2 zurück, indem eine Schleife mehrfach durchlaufen wird, bis die vollautomatische bzw. teilautomatische Fahrzeugführung 1 wieder aktiviert wird. Wurde in Schritt S3 eine Funktionsstörung erkannt, so verzweigt das Verfahren nach Ja und wird in Schritt S4 fortgeführt, in dem die Überprüfungsfunktion 9 bzw. die Überprüfungseinrichtung 9 überprüft, ob eine automatische Einparkfunktion 10 störungsfrei funktioniert oder ob diese aufgrund der in Schritt S3 erkannte Funktionsstörung ebenfalls beeinträchtigt ist. Wurde in Schritt S4 erkannt, dass die automatische Einparkfunktion 10 nicht störungsfrei zur Verfügung steht, so wird das Verfahren in Schritt S5 fortgeführt, indem das Fahrzeug 17 sofort angehalten wird, auch wenn der momentane Anhalteort eine Position mit hohem Unfallrisiko ist, da ein sicheres Abstellen des Fahrzeugs in dieser Situation nicht möglich ist. Wurde in der Prüfung des Schritts S4 erkannt, dass die automatische Einparkfunktion 10 störungsfrei funktioniert, so wird das Verfahren im folgenden Schritt S6 fortgeführt, indem die automatische Einparkfunktion 10 aktiviert wird, gefolgt vom nächsten Schritt S7, in dem eine Fahrtrajektorie angefordert wird. Diese Anforderung einer Fahrtrajektorie gemäß Schritt S7 kann beispielsweise über eine Funkschnittstelle 24 geschehen, indem ein Bediener in einem Leitzentrum 26 eine Fahrtrajektorie übermittelt oder aber eine Fahrtrajektorie, die außerhalb des Fahrzeugs berechnet wurde, basierend auf Umfelddaten, die durch ortsfeste Sensoren oder Umfeldsensoriken anderer Verkehrsteilnehmer erfasst wurden und dem Fahrzeug 17 zugeführt. Im darauffolgenden Schritt S8 werden die Fahrzeugsteuersysteme, insbesondere die Lenkeinrichtung 6, die Beschleunigungseinrichtung 7 und die Verzögerungseinrichtung 8 gemäß der vorgegebenen und übermittelten Fahrtrajektorie angesteuert und das Fahrzeug entsprechend geführt. Im folgenden Schritt S9 wird geprüft, ob das Fahrzeug aufgrund der durch die Fahrtrajektorie vorgegebenen Steuerbefehle bereits angehalten wurde. Wurde das Fahrzeug bislang noch nicht angehalten, so verzweigt Schritt S9 nach Nein und es wird zu Schritt S7 zurück verzweigt, indem eine neue, aktualisierte Fahrtrajektorie angefordert wird, die im dann im folgenden Schritt S8 durch die Fahrzeugsteuersysteme 6, 7, in Fahrzeugbewegung umgesetzt werden. Wird in Schritt S9 erkannt, dass das Fahrzeug 17 mittlerweile durch die mehrfach angeforderten Fahrtrajektorien, die außerhalb des Fahrzeugs ermittelt und berechnet wurden, angehalten wurde, da das Fahrzeug mittlerweile an einem verkehrssicheren Anhalteort angehalten wurde, so verzweigt Schritt S9 nach Ja und das Verfahren endet in Schritt S10, da das Fahrzeug 17 mittlerweile mittels der außerhalb des Fahrzeugs ermittelten Fahrtrajektorie angehalten wurde.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 102014221770 A1 [0002]

Claims

Verfahren zur Fahrzeugführung eines Kraftfahrzeugs (17), wobei - das Fahrzeug (17) eine erste Fahrzeugfunktion (1) aufweist, die das Fahrzeug (17) bei Aktivierung selbständig durch den Verkehr führt und - das Fahrzeug (17) eine Überprüfungsfunktion (9) aufweist, die bei aktivierter erster Fahrzeugfunktion (1) fortwährend prüft, ob die selbständige Fahrzeugführung weiterhin ausgeführt werden kann oder bei Erkennung einer Störung beendet werden muss, und - bei Beendingung der ersten Fahrzeugfunktion (1) aufgrund einer erkannten Störung eine zweite Fahrzeugfunktion (10) aktiviert wird, dadurch gekennzeichnet, dass - die zweite Fahrzeugfunktion (10) eine Funktion zum automatischen Einparken des Fahrzeugs (17) bei niedrigen Fahrgeschwindigkeiten ist und - dieser zweiten Fahrzeugfunktion (10) eine Fahrtrajektorie zugeführt wird, die außerhalb des Fahrzeugs (17) ermittelt wurde.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Funktion (10) bei Aktivierung aufgrund einer erkannten Störung der ersten Fahrzeugfunktion (1) das Fahrzeug (17) entlang der zugeführten Fahrtrajektorie führt und das Fahrzeug (17) an einem geeigneten Anhalteort anhält.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der geeignete Anhalte-ort - ein Standstreifen, - ein Fahrbahnbankett, - ein Parkplatz oder Abstellplatz am Fahrbahnrand - eine Ein- oder Ausfahrt oder - die rechte Fahrspur einer mehrspurigen Fahrbahn ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei Aktivierung der zweiten Fahrzeugfunktion (10) aufgrund einer Störung der ersten Fahrzeugfunktion (1) die außerhalb des Fahrzeugs (17) ermittelte und und der zweiten Fahrzeugfunktion (10) zugeführte Fahrtrajektorie laufend neu ermittelt wird und die laufend neu ermittelte Fahrtrajektorie der zweiten Fahrzeugfunktion (10) übermittelt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuführung der Fahrtrajektorie zu der zweiten Fahrzeugfunktion (10) über eine Funkverbindung (22, 24) erfolgt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die außerhalb des Fahrzeugs (17) ermittelte und der zweiten Fahrfunktion (10) zugeführte Fahrtrajektorie - in einem weiteren Fahrzeug (18) mit Umfeldsensorik (20) und einer Fahrzeugfunktion zur selbständigen Führung durch den Verkehr ermittelt wird und - über eine Funkschnittstelle (4, 21, 22) , insbesondere einer C2C-Kommunikation, dem Fahrzeug (17) zugeführt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die außerhalb des Fahrzeugs (17) ermittelte und der zweiten Fahrfunktion (10) zugeführte Fahrtrajektorie von einem Bediener in einer Leitzentrale (26) festgelegt wird und über eine Funkschnittstelle (24), insbesondere einer C2C-Kommunikation, dem Fahrzeug (17) zugeführt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die außerhalb des Fahrzeugs (17) ermittelte und der zweiten Fahrfunktion (10) zugeführte Fahrtrajektorie von einem Bediener in einer Leitzentrale (26) erzeugt wird, indem der Bediener das Fahrzeug (17) über eine Funkschnittstelle (24) fernsteuert.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die außerhalb des Fahrzeugs (17) ermittelte und der zweiten Fahrfunktion (10) zugeführte Fahrtrajektorie in einer stationären Infrastruktureinrichtung (23, 25, 27) ermittelt wird, in der aktuelle Karten- und Objektpositionsdaten (27) für das autonome bzw. hochautomatisierte Fahren verarbeitet und bereitgehalten werden.
Vorrichtung zur Fahrzeugführung eines Kraftfahrzeugs (17), wobei - das Fahrzeug (17) eine erste Steuereinrichtung (1) aufweist, die das Fahrzeug (17) bei Aktivierung selbständig durch den Verkehr führt und - das Fahrzeug (17) eine zweite Steuereinrichtung (10) aufweist, die das Fahrzeug (17) bei niedrigen Geschwindigkeiten automatisch einparken kann, und - das Fahrzeug (17) eine Überprüfungseinrichtung (9) aufweist, die bei aktivierter erster Steuereinrichtung (1) fortwährend prüft, ob die selbständige Fahrzeugführung weiterhin ausgeführt werden kann oder ob eine Störung der selbständigen Fahrzeugführung vorliegt und diese beendet werden muss, und - bei Beendingung der ersten Fahrzeugfunktion (1) aufgrund einer erkannten Störung die zweite Steuereinrichtung (10) aktiviert wird, dadurch gekennzeichnet, dass - das Fahrzeug (17) eine Funkschnittstelle (22, 24) aufweist, über die - dieser zweiten Fahrzeugfunktion (10) über die Funkschnittstelle (22, 24) eine Fahrtrajektorie zugeführt wird, - die außerhalb des Fahrzeugs (17) ermittelt wurde.