CN111683854B - 用于机动车的至少部分自主的运行的具有双冗余的*** - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种***(100)，通过所述***控制机动车的至少部分自主的运行，所述***至少包含：至少一个传感器装置(2)，利用所述传感器装置能产生表征机动车周围环境的周围环境数据，电子主控制单元(HAD‑ECU,主)，其从所述传感器装置(2)接收周围环境数据，并且与所述周围环境数据有关地将调节指令输入到在机动车的至少部分自主的运行中使用的至少一个装置或至少一个促动器中，第一电子备用控制单元(HAD‑ECU后备1)，所述第一电子备用控制单元在所述电子主控制单元(HAD‑ECU主)有故障或失效的情况下从所述传感器装置(2)接收周围环境数据，并且与所述周围环境数据有关地将调节指令输入到在机动车的至少部分自主的运行中使用的至少一个装置或至少一个促动器中。根据本发明，设置第二电子备用控制单元(HAD‑ECU后备2)，所述第二电子备用控制单元在所述电子主控制单元(HAD‑ECU主)和所述第一电子备用控制单元(HAD‑ECU后备1)有故障或失效的情况下从所述传感装置(2)接收周围环境数据并且与所述周围环境数据有关地将调节指令输入到在机动车的至少部分自主的运行中使用的至少一个装置或至少一个促动器中。

Description

用于机动车的至少部分自主的运行的具有双冗余的***
技术领域
本发明涉及一种控制机动车的至少部分自主的运行的***，通过该***控制机动车的至少部分自主的运行，该***包含：至少一个传感器装置，利用该传感器装置能产生表征机动车周围环境的周围环境数据；电子主控制单元，该电子主控制单元从传感器装置接收周围环境数据并且与该周围环境数据有关地将调节指令输入到在机动车的至少部分自主的运行中使用的至少一个装置或至少一个促动器中；第一电子备用控制单元，该第一电子备用控制单元在电子主控制单元有故障或失效的情况下从传感器装置接收周围环境数据并且与该周围环境数据有关地将调节指令输入到在机动车的至少部分自主的运行中使用的至少一个装置或至少一个促动器中，以及一种具有这种***的车辆。
背景技术
在“手动行驶”中，驾驶员关于机动车的纵向向和横向导向地操纵机动车。即使由于可以辅助甚至部分接管纵向导向和横向导向的驾驶员辅助***，驾驶员仍对机动车有责任并且驾驶员负责监控旧的基本运行功能。
在运行模式“部分自动化行驶”的范畴中，已知例如警告驾驶员碰撞并且在必要情况下也试图通过干预避免碰撞的驾驶员辅助***。这种驾驶员辅助***的示例是紧急制动辅助、车道保持辅助、盲区辅助、泊车辅助和尤其用于高速公路行驶的所谓的自动巡航控制(ACC)。
相反，在“高度自动化行驶”中，至少暂时将责任过渡给调节技术。则用于车辆导向的***设计为，使得该***至少在一定时间内并且例如在限定的周围环境中(例如在高速公路上)可以完全接管车辆的导向。然后，驾驶员不再有义务监控调节功能。但由于仍始终可能产生紧急状况(例如传感器装置失效、能见度差的交通状况等)，所以该***也可以将导向责任交还给驾驶员。为了可以实现这一点，必须确保驾驶员可以在几秒的时间空挡内再次接管机动车的导向。因此，运行模式“高度自动化行驶”的特征在于，驾驶员至少在限定的时间段和确定的状况中不必连续监控机动车的导向。然而，驾驶员必须保持可以在适当时间内再次接管机动车导向的能力。也可以如下将运行模式“高度自动化行驶”从运行模式“手动行驶”和“部分自动化行驶”区分出：车辆在运行模式“高度自动化行驶”中完全自动地驶过由导航***输入的行驶路程，其中，车辆通过电子***被自动加速、制动和转向。
因此，高度自动化行驶(HAD，Highly Autonomous Driving)以对车辆环境的认识为前提。为此，利用一个或多个传感器，例如雷达、激光雷达、摄像机、超声传感器或由现有技术中已知的类似传感器来扫描或接收环境。借助传感器测量、也借助在现有技术中已知的信号处理方法来识别对象对环境的占用。这种占用表明：环境在确定的区段内不能被车辆驶过并从而说明对象的位置。附加地，识别对象的种类或类型，即该对象是否是行人、车辆、车道边界、交通信号灯等。借助于所识别的占用和对象的种类创建环境模型，该环境模型提供关于由对象占用环境、即尤其是环境的被对象占用的区段和对象种类的信息或数据。
根据SAE(汽车工程师协会)J3016的定义，将行驶时的自动化程度总结为5级。在此，名称“***”或者代表驾驶员辅助***、单独的驾驶员辅助***的组合，或者代表完全自主的驱动***、制动***和转向***。自动化程度越来越广泛，它以告知或警告驾驶员的***(0级)开始，到仅接管车辆的纵向导向或横向导向的***，其中，驾驶员始终具有观察周围环境的责任，或作为备用解决方案(1级)。更广泛的自动化由2级***提供，这种2级***已经接管了车辆的纵向导向和横向导向，对周围环境的观察和备用级仍保留给驾驶员(2级)。3级***自动化地导向车辆，而驾驶员不观察周围环境，但驾驶员仍必须作为备用级起作用。在4级中，该***已经完全对车辆导向负责任，并且在失效时必须提供由***决定的相应备用解决方案。5级与4级的区别仅在于，自动化车辆导向必须在所有条件下均能起作用，而在4级中这限于所选出的状况。
具有至少在有限的时间内为驾驶员减少导向任务和导向责任的高度自动化行驶功能的商用车，在出现任何故障时，必须继续进行车辆导向，直到驾驶员再次接管该责任。由此得出的***特性“失效安全性”要求，继续确保、在必要情况下以功能限制确保基本功能，如制动和转向。这意味着，例如在任何故障中，车辆必须至少在一定范畴内能够继续电子控制地制动和转向。
由DE 10 2013 020 177 A1已知此类方法和此类设备。在那里，为了机动车的至少部分自主的运行设置用于产生周围环境信息的传感器***、主控制单元和备用控制单元，其中，主控制单元在额定运行状态中并且备用控制单元在主控制单元失效时接管对传感器***的驱控。
在某些情况下，主控制单元失效并且备用控制单元必须至少部分自主地控制车辆的阶段可能会延续较长，由此，存在一定的可能性出现其他对安全性关键的故障。
发明内容
因此，本发明的任务在于，对开头提及类型的***进行扩展，使得该***具有更高的功能可靠性。因此，本发明的任务涉及至少部分自动化地导向机动车。
该任务由本发明所述的设备来解决。
由本发明的技术方案得出本发明的其他有利的构型和扩展方案。
本发明从一种***出发，通过该***来控制机动车的至少部分自主的运行，该***包含：至少一个传感器装置，利用该传感器装置能产生表征机动车周围环境的周围环境数据；电子主控制单元，该电子主控制单元从传感器装置接收周围环境数据并且与该周围环境数据有关地将(电)调节指令输入到在机动车的至少部分自主的运行中使用的至少一个装置或至少一个促动器中；第一电子备用控制单元，该第一电子备用控制单元在电子主控制单元有故障或失效的情况下从传感器装置接收周围环境数据并且与该周围环境数据有关地将(电)调节指令输入到在机动车的至少部分自主的运行中使用的至少一个装置或至少一个促动器中。
机动车的至少部分自主的运行在这里应按照开头所说明的SAE J3016理解为至少3级或与此相对更高的4级或5级的运行。
在实现机动车的至少部分自主的运行时，必须始终考虑到控制器、传感器装置和促动器装置的失效和退化。在这里提出的、用于防止***整体失效的措施是冗余控制单元，该冗余控制单元也可以通过(部分)冗余数据传输，(部分)冗余传感器装置和(部分)冗余促动器来补充。所谓的措施是“故障安全性”方法，这些方法应将机动车带入到安全状态中。因为在至少部分自主的行驶运行期间，驾驶员至少在一定时间内完全从导向机动车解脱出来，使得驾驶员不能有助于机动车可靠地转变到安全状态中。
因此，根据本发明，设置第二电子备用控制单元，该第二电子备用控制单元在电子主控制单元和第一电子备用控制单元有故障或失效的情况下从传感器装置接收周围环境数据并且与该周围环境数据有关地将(电)调节指令输入到在机动车的至少部分自主的运行中使用的至少一个装置或至少一个促动器中。
将(电)调节指令输入到在机动车的至少部分自主的运行中使用的至少一个装置或至少一个促动器中应理解为，调节指令或者直接输入到促动器中，这例如能在电转向促动器的情况下实现，或者调节指令首先输入到相应装置的电子控制器中，然后该电子控制器将调节指令转换为相应装置的促动器的相应控制指令。
这例如在电子行车制动装置中可以是以下情况：该电子行车制动装置例如具有电子行车制动控制器和气动行车制动促动器，这些气动行车制动促动器被电子行车制动控制器例如借助于至少一个电气动压力调节模块电控制。这种电气动压力调节模块例如包含本地电子控制器、输入/输出阀组合、后备阀和能由输入/输出阀组合和后备阀控制的中继阀，则该电气动压力调节模块的工作输出与至少一个气动行车制动器促动器以及集成的压力传感器连接，该集成的压力传感器将测量到的实际制动压力报告给本地控制器以便与额定制动压力进行校准，该额定制动压力由电子行车制动控制器的制动请求信号预给定。
电子主控制单元和/或第一电子备用控制单元的失效或故障例如能够基于以下情况：电子主控制单元和/或第一电子备用控制单元(分别)具有故障或失效，和/或电子主控制单元和第一电子备用控制单元的至少一个电流供给部具有故障或失效。
在第一后备阶段之一期间，在该第一后备阶段中第一电子备用控制单元代替失效的电子主控制单元接管机动车的(部分)自主导向，第一电子备用控制单元或者可以补偿或提供已经由电子主控制单元提供的例如所有制动功能和转向功能，或者也可以仅补偿或提供这些功能的一部分(退化)。
如果在第一后备阶段中第一电子备用控制单元也失效或有故障，在该第一后备阶段中第一电子备用控制单元已经代替失效的电子主控制单元接管了机动车的(部分)自主导向，则第二电子备用控制单元在第二后备阶段期间接管机动车的至少部分自主的导向。通过第二电子备用控制单元在第二后备阶段期间对机动车的这种至少部分自主的导向则也或者可以补偿或提供已经由第一电子替换单元提供的例如全部制动功能和转向功能，或者也可以仅补偿或提供这些功能的一部分(退化)。
因此，机动车在第一后备阶段和第二后备阶段期间的至少部分自主的导向例如可以限于由自主转向补充的自主制动。在第一后备阶段和第二后备阶段期间自主实施的功能可以具有不同的复杂性，并且从机动车借助驻车制动促动器仅自主制动到机动车沿着复杂的行驶轨迹通过例如对行车制动装置/转向装置/引擎控制的组合干预的自主导向。
尤其是，电子主控制单元、第一电子备用控制单元和第二电子备用控制单元是相互独立和分开的控制单元。
因此，在总体上，通过由第二电子替换单元提供的第二后备级或第二后备阶段提高所述***的功能可靠性。
通过在本发明的附加技术方案中列出的措施可以有利地扩展和改进在本发明技术方案中所说明的本发明。
在机动车的至少部分自主的运行中使用的至少一个装置或至少一个促动器尤其可以是以下促动器或装置中的至少一个：具有至少一个电子行车制动控制器并且具有至少一个可电操纵的行车制动促动器的电子行车制动装置；具有电子驻车制动控制器并且具有至少一个驻车制动促动器的电驻车制动装置；具有电转向促动器的电转向装置；以及控制机动车引擎的电子引擎控制器。机动车的引擎尤其可以是制动发动机和/或电动机。
因此，特别优选，用于控制机动车的至少部分自主的运行的***包括：至少一个电子行车制动装置，该电子行车制动装置具有至少一个电子行车制动控制器并且具有至少一个能电操纵的行车制动促动器；电驻车制动装置，其具有电子驻车制动控制器并且具有至少一个驻车制动促动器；具有电转向促动器的电转向装置，控制机动车引擎的电子引擎控制器；能用于产生表征机动车周围环境的周围环境数据的传感器装置；电子主控制单元，其从传感器装置接收周围环境数据并且与该周围环境数据有关地将调节指令输入到电子行车制动装置和/或电驻车制动装置和/或电转向装置和/或电子引擎控制器中；第一电子备用控制单元，其在电子主控制单元有故障或失效时从传感器装置接收周围环境数据并且与该周围环境数据有关地将电调节指令输入到电子行车制动装置和/或电驻车制动装置和/或电转向装置和/或电子引擎控制器中；以及第二电子备用控制单元，其在电子主控制单元并且同时第一电子备用控制单元有故障或失效时从传感器装置接收周围环境数据并且与该周围环境数据有关地将调节指令受控地至少输入到电子行车制动装置和/或电驻车制动装置和/或电转向装置和/或电子引擎控制器中。
将调节指令至少输入到电子行车制动装置和/或电驻车制动装置和/或电转向装置和/或电子引擎控制器中应理解为，调节指令或者直接输入到各可电操纵的促动器中，这例如能在电转向促动器的情况下实现，或者调节指令首先输入到各装置的电子控制器中，该电子控制器将调节指令变换为各装置的促动器的相应控制指令或者将该调节指令转发。
根据特别优选的措施，第二电子备用控制单元包括电子驻车制动控制器或由该电子驻车制动控制器构成，其中，电子驻车制动控制器在电子主控制单元和第一电子备用控制单元有故障或失效的情况下，从传感器装置接收周围环境数据并且与该周围环境数据有关地至少操纵电动驻车制动装置的驻车制动促动器。尤其，通过电子驻车制动控制器在第二后备阶段期间仅操纵或至少部分拉紧或完全拉紧电子驻车制动装置的驻车制动促动器，而不驱控电子行车制动装置和电转向装置和电子引擎控制器。由此，至少在第二后备阶段期间进行前面已经说明的功能退化，其方式是，机动车在没有其他转向干预的情况下借助驻车制动装置静止并且然后保持在静止状态。由此实现机动车的安全状态。
因此，在这里通常本来存在于机动车中的电驻车制动装置或其电子驻车制动控制器实现有利的双功能，其方式是电驻车制动装置(其电子驻车制动控制器)一方面通过驾驶员意愿例如至今手动地或与驾驶员无关地在驾驶员辅助***如坡道保持或起步辅助的范畴中被自动化地操纵，并且另一方面，也作为至少部分自主的***的控制单元、与环境数据有关地至少控制驻车制动促动器。
电子驻车制动控制器尤其可以直接与传感器装置通信，其方式是，信号线直接从传感器装布线到电子驻车制动控制器。替代地，也能设想到经由数据总线的间接数据连接，数据总线衔接有电子驻车制动控制器、传感器装置、在某些情况下还有其他总线参与者。
电子驻车制动控制器尤其构造为，根据调节指令与机动车是处于行驶状态还是处于静止状态无关地操纵驻车制动促动器。因此，在第二后备阶段期间例如仍处于行驶中的机动车通过驻车制动装置或通过其驻车制动促动器被制动至静止状态，并且然后借助被拉紧的驻车制动促动器保持在那里。但是，如果机动车在第二后备阶段开始时已经直接达到静止状态，则电子驻车制动控制器拉紧驻车制动促动器，以确保机动车的静止状态。
电转向装置尤其可以实施为具有或不具有在方向盘和转向传动机构之间的连续机械连接。电转向装置可以包含电子转向控制器，调节指令输入到该电子转向控制器中并且该电转向装置将调节指令在电子转向促动器中转换为转向调节符。替代地，调节指令也可以直接输入到电转向促动器中。
至少电子主控制单元和/或第一电子备用控制单元优选构造为，基于周围环境数据检测位于机动车周围环境中的对象的至少一个位置和/或速度和/或类型并且作为对检测至少一个对象的位置和/或速度和/或类型的反应来求取用于机动车进一步运动的运动通道，其中，与所求取的运动通道有关地产生电调节指令。求取至少一个检测到的对象的类型例如包括辨识至少一个对象或给至少一个对象分类。
根据一个扩展方案，电子行车制动装置的至少一个电子行车制动控制器从电子主控制单元或从第一电子备用控制单元接收调节指令，并且设置有控制或调节程序，通过该控制或调节程序，能与调节指令有关地控制或调节至少一个能电操纵的行车制动促动器和/或电转向装置和/或电子引擎控制器。因此，优选在电子主控制单元和第一电子备用控制单元和可电操纵的行车制动促动器和/或电转向装置和/或电子引擎控制器之间电连接电子行车制动装置的至少一个电子行车制动控制器。则电子行车制动装置的电子行车制动控制器借助信号线与至少一个可电操纵的行车制动促动器和/或与电转向装置和/或与电子引擎控制器连接。
例如，在电子行车制动装置的至少一个电子行车制动控制器中集成有至少一个行驶动态***，例如ESP、ABS、ASR等的程序，其中，输入到至少一个电子行车制动控制器中的调节指令可以在那里与至少一个行驶动态调节***的程序有关地适配。
由于通常在电子行车制动控制器中反正要执行行驶动态调节的程序，所以基本上不需要修改电子行车制动控制器，或者例如在电子主控制单元或第一电子备用控制单元中额外地进行行驶动态调节。在这方面，优选将在电子主控制单元以内和第一电子备用控制单元中为了机动车的至少部分自主的运行而产生(原始)调节指令与在某些情况下在至少一个电子行车制动控制器中对这些调节指令进行适配或修改和接下来分配给前面提及的装置分开。
根据一个扩展方案，在电子行车制动装置内部设置至少一个第一行车制动控制器和第二行车制动控制器，其中，第一行车制动控制器和第二行车制动控制器是分开的控制器，并且第一行车制动控制器接收来自电子主控制单元的调节指令并且第二行车制动控制器接收来自第一电子备用控制单元的调节指令。
在功能范围方面，例如第一行车制动器控制器和第二行车制动控制器按车轮或按车桥驱控电子行车制动装置的行车制动促动器。
尤其，第一行车制动控制器按车轮控制电子行车制动装置的行车制动促动器，而第二行车制动控制器按车桥控制电子行车制动装置的行车制动促动器。
最后提到的通过第二行车制动控制器按车桥控制电子行车制动装置的行车制动促动器的情况例如可以如下实现，如本专利申请的申请人在WO 2016/045652A1中所说明的那样，电子行车制动装置(制动压力调节的电子制动***EBS)是一种电气动行车制动阀装置BBV，其包含第一行车制动控制器(在那里被称为EBS-ECU)、电气动压力调节模块以及气动车轮制动促动器，其中，电气动行车制动阀装置BBV具有：行车制动操纵机构并且在至少一个电行车制动回路中具有至少一个电通道，该电通道具有至少一个能由行车制动操纵机构操纵的电制动值指示器，用于与操纵行车制动操纵机构有关地受控地输出操纵信号；以及接收该操纵信号的第二行车制动控制器，(在那里被称为：FBM-ECU)，该第二行车制动控制器与操纵信号有关地将制动请求信号输入到第一行车制动控制器中(在那里被称为EBS-ECU)；以及在至少一个气动行车制动回路以内的两个气动通道，即前桥通道和后桥通道，在这些通道中分别通过基于驾驶员制动请求来操纵行车制动操纵机构而使行车制动阀装置的控制活塞被加载第一操纵力，并且控制活塞直接或间接地控制行车制动阀装置BBV的包含至少一个入口座和出口座的双座阀，以产生用于气动车轮制动促动器的气动制动压力或制动控制压力，其中，设置有包含电气动运行制动阀装置的第二电子行车制动控制器(在那里被称为FBM-ECU)的、用于产生与驾驶员制动请求无关的第二操纵力的器件，该第二操纵力在存在与驾驶员希望无关的制动请求时关于第一操纵力以相同方向或相反方向作用到至少一个控制活塞上。
因此，优选将始终存在于电气动和电子的行车制动装置中的气动或电气动的行车制动阀装置修改为，使得该气动或电气动的行车制动阀装置一方面能够电感测制动踏板位置，并且另一方面，由行车制动阀装置的两个气动通道受控地输出的制动压力能够与操纵制动踏板无关地产生或修改，即在这里通过第二行车制动控制器并且例如通过由该第二行车制动控制器控制的电气动阀装置来产生第二操纵力。
则这种“主动”的电气动行车制动阀装置BBV的气动部分起到和气动行车制动装置的传统行车制动阀一样的作用，并且由通过借助第二行车制动控制器的控制决定地在电气动制动装置的两个气动行车制动回路中产生双回路的气动制动压力或制动控制压力。“主动”电气动行车制动阀装置BBV还包含用于以电制动值指示器的形式感测驾驶员制动请求的传感器装置。该传感器装置是“主动”电气动行车制动阀装置BBV的电通道的组成部分，或者是电气动行车制动装置BBV的电行车制动回路的组成部分，并且将驾驶员的行车制动请求传输给该电气动行车制动装置，该行车制动请求由驾驶员通过行车制动踏板输入。
因此，为了即使在电子行车制动装置的包括第一行车制动控制器的电子行车制动回路有故障或失效的情况下也可以在第一后备阶段内转换第二电子行车制动控制器的调节指令，优选在第一后备阶段内通过第二行车制动控制器输入到两个气动行车制动回路(前桥制动回路、后桥制动回路)中的制动压力或制动控制压力用于按车桥控制在机动车前桥和后桥上的气动行车制动促动器。
如果例如设置第一电能量供给部，该第一电能量供给部给至少一个传感器装置、电子主控制单元和第一行车制动控制器供给电能，并且如果设置独立于第一电能量供给部的第二电能量供给部，该第二电能量供给部至少给传感器装置、第一电子备用控制单元和第二行车制动控制器供给电能，并且如果设置独立于第一电能量供给部和第二电能量供给部的第三电能量供给部，该第三电能量供给部至少为第二电子备用控制单元供给电能，则该***的功能可靠性还进一步提高。
如上面已经提到的那样，电子行车制动装置尤其可以是具有电气动压力调节模块并且具有气动行车制动促动器的电气动行车制动装置，在该气动行车制动促动器中调节气动制动压力。
尤其，可以借助相应的自监控和/或借助通过第一电子备用控制单元的电子主控制单元的外部监控或借助通过第二电子备用控制单元对第一电子备用控制单元的外部监控来探测电子主控制单元和/或第一电子备用控制单元的故障或失效。
本发明还涉及一种具有在这里所说明的***的车辆，尤其是商用车。
附图说明
现在，参照附图根据优选实施方式示例性地阐明本发明。唯一的示图示出用于控制机动车的至少部分自主的运行的***的优选实施方式的示意性示图。
具体实施方式
该图强烈示意性地示出***100，通过所述***来控制或调节机动车的至少部分自主的运行。
机动车的至少部分自主的运行在这里应按照开头所述的SAE J3016例如至少理解为3级或与此相比更高的4级或5级的运行。
***100包括传感器装置2，利用该传感器装置能产生表征机动车周围环境的、例如关于位于机动车周围环境中的静止或运动对象的周围环境数据。为此，传感器装置2例如包括在该机动车前侧的前雷达4，在该机动车尾侧的后雷达6，在各侧面的侧雷达8和前摄像机10。但也能设想到其他传感器，例如红外传感器。
传感器装置2的显示周围环境数据的传感器数据例如经由信号线12输入到电子主控制单元HAD-ECU,主中并且在那被处理。
此外，传感器装置的传感器数据也经由另外的信号线14、16被输入到第一电子备用控制单元HAD-ECU,后备1以及第二电子备用控制单元HAD-ECU,后备2中并且在那里被处理。
此外，在机动车上还存在一求取机动车的当前位置数据的GPS 18。此外，接收器也在机动车上，该接收器从其他机动车和/或从在车对X通讯V2X 20的范畴内的固定发送器接收数据，该数据例如包含关于在前行驶的机动车和关于驶过的行驶路程的信息和数据。这些数据在这里例如仅输入到电子主控制单元HAD-ECU,主中。
在电子主控制单元HAD-ECU,主和第一电子备用控制单元HAD-ECU,后备1内执行一种算法，该算法基于周围环境数据或数据检测位于机动车周围环境中的至少一个对象的位置和/或速度和/或类型，并且作为对检测所述至少一个对象的位置和/或速度和/或类型的反应实施动作计划，例如“制动和避让检测到的对象”。此外，求取用于机动车的进一步运动的运动通道，其中，与所求取的运动通道有关地产生电子调节指令。
然后，该电子调节指令被电子主控制单元HAD-ECU,主输入到第一电子制动控制器EBS-ECU1中并且被电子备用控制单元HAD-ECU,后备输入到第二电子制动控制器EBS-ECU2中，其中，这仅在电子主控制单元HAD-ECU,主不能运行时起作用。
两个电子制动控制器EBS-ECU1和EBS-ECU2是电子行车制动装置的组成部分，该电子行车制动装置在这里例如实施为电子制动压力调节的行车制动***EBS。电子行车制动装置还包含在机动车的前桥和后桥上的气动制动压力促动器和例如在前桥上的两个单通道压力调节模块和在后桥上的双通道压力调节模块。气动制动压力促动器例如实施为气动行车制动缸并且按车轮布置。
这种气动压力调节模块例如包含本地电子控制器，针对每个通道包含输入/输出阀组合、后备阀以及能由输入/输出阀组合控制的中继阀，则该本地电子控制器的工作出口与至少一个气动行车制动促动器并且与集成的压力传感器连接，该压力传感器将所测量到的实际制动压力报告给本地控制器用于与额定制动压力进行校正，该额定制动压力通过从各电子行车制动控制器受控地输出的行车制动请求信号来预给定。
在该图中，电子行车制动装置的部件“压力调节模块”和“气动行车制动促动器”被简化地称为“制动器”，该压力调节模块和气动行车制动促动器可以被两个电子制动控制器EBS-ECU1和EBS-ECU2独立地控制。
例如，在电子行车制动装置EBS的两个电子行车制动控制器EBS-ECU1和EBS-ECU2中集成有至少一个行驶动态调节***、例如ESP、ABS、ASR等的程序，其中，输入到电子行车制动控制器EBS-ECU1和EBS-ECU2的调节指令可以在那里与至少一个行驶动态调节***的程序有关地进行适配，以便例如避免不稳定的行驶行为、过度的制动打滑和/或驱动打滑。
第一电子行车制动控制器EBS-ECU1例如可以按车轮驱控气动行车制动促动器，而第二电子行车制动控制器EBS-ECU2可以仅按车桥、即分别针对前桥和后桥驱控气动行车制动促动器。
***100还包含电驻车制动装置EPB，其具有电子驻车制动控制器EPB-ECU并且具有例如两个驻车制动促动器，这两个驻车制动促动器在这里例如实施为后桥上的气动弹簧存储制动缸。电子驻车制动控制器EPB-ECU尤其包含电磁阀装置，弹簧存储制动缸可以通过该电磁阀装置通风和排气。例如，电驻车制动装置EPB的电子驻车制动控制器EPB-ECU在这里构成第二电子备用控制单元HAD-ECU,后备2。
电子驻车制动控制器EPB-ECU还经由信号线16与传感器装置2连接并且具有下述程序：所述程序可以与由传感器装置2提供的环境数据有关地部分或完全地拉紧或者部分或完全地松开气动驻车制动促动器。但电子驻车制动控制器EPB-ECU在这里不能接收侧雷达8、GPS 18和V2X 20的信号。
在该图中，电驻车制动装置的组件“驻车制动促动器”被简化地称为“制动器”，该组件可以被电子驻车制动控制器EPB控制。
此外，***100还包括电转向装置20，该电转向装置可以实施为具有或不具有方向盘和转向传动机构之间的连续机械连接。电转向装置包含电子转向控制器，两个电子制动控制器EBS-ECU1和EBS-ECU2的调节指令输入到该电子转向控制器中并且该电转向装置随后将所述调节指令在电转向促动器中转换为转向调节符。
在该图中，电转向装置的组件“电子转向控制器”和“电转向促动器”被称为“转向装置”。
此外，***100也包括电子引擎控制器，该电子引擎控制器控制机动车的引擎并且该电子引擎控制器在图示中以名称“引擎”表示。
为了提高***的功能可靠性，设置第一电能量供给部22，该第一电能量供给部例如为传感器装置2，电子主控制单元HAD-ECU,主和第一行车制动控制器EBS-ECU1供给电能，此外，独立于第一电能量供给部22的第二电能量供给部24例如为传感器装置2、第一电子备用控制单元HAD-ECU,后备1和第二行车制动控制器EBS-ECU2供给电能。此外，设置独立于第一电能量供给部22和第二电能量供给部24的第三电能量供给部26，该第三电能量供给部为第二电子备用控制单元HAD-ECU,后备2供给电能。
尤其，分别借助自监控来探测电子主控制单元HAD-ECU,主和第一电子备用控制单元HAD-ECU,后备1的故障或失效。替代地，当然也可以通过第一电子备用控制单元HAD-ECU,后备1进行对电子主控制单元HAD-ECU,主的外部监控，并且可以通过第二电子备用控制单元HAD-ECU,后备2进行对第一电子备用控制单元HAD-ECU,后备1的外部监控。
在正常运行中，电子主控制单元HAD-ECU,主接收来自传感器装置2的周围环境数据和来自GPS 18和V2X 20的数据，并且基于这些周围环境数据检测位于机动车周围环境中的对象的位置和/或速度和/或类型。此外，该电子主控制单元作为对检测对象的位置和/或速度和/或类型以及检测来自GPS 18和V2X 20的数据的反应，通过例如“制动并且避让检测到的对象”实施动作计划。此外，求取用于机动车的进一步运动的运动通道，其中，与所求取的运动通道有关地产生电子调节指令，该电子调节指令输入到第一制动控制器EBS-ECU1中。
在下面例如假设：所检测的对象是在机动车的行驶路线上位于前方的行人，并且机动车现在应通过自动干预避让该行人，这被称为避让机动动作。
第一电子行车制动控制器EBS-ECU1设置有控制或调节程序，通过该控制或调节程序与调节指令有关地这样控制或调节行车制动促动器、电转向装置和电子引擎控制器，使得机动车一方面例如通过引擎制动并且通过部分拉紧行车制动促动器进行制动并且另一方面自动地、也就是没有驾驶员辅助地转向经过该行人。由此，***控制避让机动动作作为机动车的自主运行。
在避让机动动作中，第一电子行车制动控制器EBS-ECU1优选按车轮、也就是说针对每个车轮单个地驱控气动行车制动促动器，并且由此例如可以在制动期间实施行驶动态调节(ESP)和按车轮的制动打滑调节(ABS)。
如果现在电子主控制单元HAD-ECU在避让机动动作期间失效，这是由于第一电能量供给部22中的故障或电子主控制单元HAD-ECU本身的故障，则这种故障在这里例如通过主控制单元HAD-ECU的自监控确定并且将其报告给第一电子备用控制单元HAD-ECU,后备1。接着，第一电子备用控制单元HAD-ECU,后备1例如关断主控制单元HAD-ECU，以此该故障不会导致消极和不希望的影响。
则第一电子备用控制单元HAD-ECU,后备1试图结束已经开始的避让机动动作，其方式是，该第一电子备用控制单元在其方面将基于检测到的周围环境数据产生的调节指令输入到第二电子行车制动控制器EBS-ECU2中。在此期间通过第一电子备用控制单元HAD-ECU,后备1控制避让机动动作的时间阶段被称为第一后备阶段。
代替第一电子行车制动控制器EBS-ECU1，现在不再被有缺陷的电子主控制单元HAD-ECU驱控的第二电子行车制动控制器EBS-ECU2可以与调节指令有关地驱控例如行车制动促动器、电转向装置和电子引擎控制器，以便继续进行已经开始的避让机动动作并且在可能时将其结束。
由于第二电子行车制动控制器EBS-ECU2可以仅按车桥、也就是分别针对前桥和后桥驱控例如气动行车制动促动器，所以在将行车制动作为避让机动动作的一部分时省去行驶动态调节(ESP)和按车轮的制动打滑调节(ABS)，所以由第二电子行车制动控制器EBS-ECU2继续进行的行车制动相对于由第一电子行车制动控制器EBS-ECU1开始的行车制动体现为退化。然而，替代于此，第二电子行车制动控制器EBS-ECU2在其控制可能性方面如同第一电子行车制动控制器EBS-ECU1一样具有相同的功能范围，使得不存在退化。
如果现在在由第一电子备用控制单元HAD-ECU,后备1继续进行避让机动动作期间，第一电子备用控制单元HAD-ECU,后备1也失效，这是由于第二电能量供给部24中的故障或第一电子备用控制单元HAD-ECU,后备1自身的故障，因此这种故障在这里例如通过第一电子备用控制单元HAD-ECU,后备1的自监控来确定，并且报告给第二电子备用控制单元HAD-ECU,后备2。于是，第二电子备用控制单元HAD-ECU,后备2关断例如第一电子备用控制单元HAD-ECU,后备1，由此该故障不会导致负面和不希望的影响。
现在，在这里例如由电子驻车制动控制器EPB构成的第二电子备用控制单元HAD-ECU,后备2例如部分地被驻车制动促动器拉紧，使得由此假定处于第一后备阶段终点但仍处于行驶中的机动车被制动。
通过第二电子备用控制单元HAD-ECU,后备2继续进行避让机动动作的时间阶段在这里被称为第二后备阶段。
但是，例如电子驻车制动控制器EPB不能影响反正不再起作用的行车制动装置和转向装置和引擎控制装置，使得在这里例如仅在驻车制动促动器被拉紧时继续进行避让机动动作。因此，第二后备阶段相对于第一后备阶段的区别在于关于功能范围的进一步退化。替代地，在第二后备阶段期间，相对于第一后备阶段，也可以不设置功能范围中的退化。
当机动车进入到静止状态时，驻车制动促动器被完全拉紧，以便实现机动车的可靠状态，使得第二后备阶段随着驻车制动促动器的完全拉紧而结束，并且避让机动动作也因此结束，即使最初规划的避让机动动作具有以下内容：在经过行人之后继续行驶并且此后重新驶入最初规划的行驶路线。
附图标记列表
HAD ECU,主 电子主控制单元
HAD-ECU后备1 第一电子备用控制单元
HAD-ECU，后备2第二电子备用控制单元
EBS-ECU1 第二电子行车制动控制器
EBS-ECU2 第二电子行车制动控制器
EPB 电驻车制动装置
EPB-ECU 电子驻车制动控制器
100 ***
2 传感器装置
4 前雷达
6 后雷达
8 侧雷达
10 前摄像机
12 信号线
14 信号线
16 信号线
18 GPS
20 V2X
22 第一电能量供给部
24 第二电能量供给部
26 第三电能量供给部。

Claims (14)

1.一种***(100)，通过所述***控制机动车的至少部分自主的运行，所述***至少包含：
a)传感器装置(2)，利用该传感器装置能产生表征机动车周围环境的周围环境数据，
b)电子主控制单元(HAD-ECU主)，该电子主控制单元从所述传感器装置(2)接收周围环境数据，并且与所述周围环境数据有关地将调节指令输入到在机动车的至少部分自主的运行中使用的至少一个装置或至少一个促动器中，
c)第一电子备用控制单元(HAD-ECU后备1)，该第一电子备用控制单元在所述电子主控制单元(HAD-ECU主)有故障或失效的情况下从所述传感器装置(2)接收周围环境数据，并且与所述周围环境数据有关地将调节指令输入到在机动车的至少部分自主的运行中使用的所述至少一个装置或所述至少一个促动器中，
d)设置有第二电子备用控制单元(HAD-ECU后备2)，该第二电子备用控制单元在所述电子主控制单元(HAD-ECU主)和所述第一电子备用控制单元(HAD-ECU后备1)有故障或失效的情况下从所述传感器装置(2)接收周围环境数据，并且与所述周围环境数据有关地将调节指令输入到在机动车的至少部分自主的运行中使用的所述至少一个装置或所述至少一个促动器中，
e)电转向装置，该电转向装置具有电转向促动器，其特征在于，
所述***至少包含以下：
f)电子行车制动装置(EBS)，该电子行车制动装置具有至少一个电子行车制动控制器(EBS-ECU1，EBS-ECU2)并且具有至少一个行车制动促动器，
g)电驻车制动装置(EPB)，该电驻车制动装置具有电子驻车制动控制器(EPB-ECU)并且具有至少一个驻车制动促动器，
h)电子引擎控制器，该电子引擎控制器控制机动车的引擎，其中
i)所述电子主控制单元(HAD-ECU主)与所述周围环境数据有关地将调节指令输入到所述电子行车制动装置(EBS)和/或所述电驻车制动装置(EPB)和/或所述电转向装置和/或所述电子引擎控制器中，以及，其中
j)所述第一电子备用控制单元(HAD-ECU后备1)与所述周围环境数据有关地将调节指令输入到所述电子行车制动装置(EBS)和/或所述电驻车制动装置(EPB)和/或所述电转向装置和/或所述电子引擎控制器中，以及，其中
k)所述第二电子备用控制单元(HAD-ECU后备2)与所述周围环境数据有关地将调节指令至少输入到所述电子行车制动装置(EBS)和/或所述电驻车制动装置(EPB)和/或所述电转向装置和/或所述电子引擎控制器中,以及
l)所述第二电子备用控制单元(HAD-ECU后备2)包括所述电子驻车制动控制器(EPB-ECU)或由该电子驻车制动控制器构成，其中，所述电子驻车制动控制器(EPB-ECU)在所述电子主控制单元(HAD-ECU主)和所述第一电子备用控制单元(HAD-ECU后备1)有故障或失效的情况下从所述传感器装置(2)接收周围环境数据并且与所述周围环境数据有关地至少操纵所述电驻车制动装置(EPB)的驻车制动促动器。
2.根据权利要求1所述的***，其特征在于，所述电子驻车制动控制器(EPB-ECU)构造为使得其根据所述调节指令与所述机动车是处于行驶状态还是处于静止状态无关地操纵所述驻车制动促动器。
3.根据权利要求1或2所述的***，其特征在于，所述电子驻车制动控制器(EPB-ECU)直接与所述传感器装置(2)通信。
4.根据权利要求1或2所述的***，其特征在于，所述电转向装置包含电子转向控制器，所述调节指令被输入到该电子转向控制器中并且该电转向装置然后在所述电转向促动器中转换所述调节指令。
5.根据权利要求1或2所述的***，其特征在于，所述电子行车制动装置(EBS)的所述至少一个电子行车制动控制器(EBS-ECU1，EBS-ECU2)接收所述电子主控制单元(HAD-ECU主)或所述第一电子备用控制单元(HAD-ECU后备1)的调节指令并且设有控制或调节程序，通过该控制或调节程序能与所述调节指令有关地控制或调节所述至少一个行车制动促动器和/或所述电驻车制动装置(EPB)和/或所述电转向装置和/或所述电子引擎控制器。
6.根据权利要求1或2所述的***，其特征在于，在所述电子行车制动装置(EBS)的所述至少一个电子行车制动控制器(EBS-ECU1，EBS-ECU2)中集成有至少一个行驶动态调节***(ESP，ABS，ASR)的程序，其中，输入到所述至少一个电子行车制动控制器(EBS-ECU1，EBS-ECU2)中的调节指令在那里与所述至少一个行驶动态调节***(ESP，ABS，ASR)的程序有关地适配。
7.根据权利要求1或2所述的***，其特征在于，在所述电子行车制动装置内部设置至少一个第一行车制动控制器(EBS-ECU1)和第二行车制动控制器(EBS-ECU2)，其中，所述第一行车制动控制器(EBS-ECU1)和所述第二行车制动控制器(EBS-ECU2)是分开的控制器，并且所述第一行车制动控制器(EBS-ECU1)从所述电子主控制单元(HAD-ECU主)接收调节指令并且所述第二行车制动控制器(EBS-ECU2)从所述第一电子备用控制单元(HAD-ECU后备1)接收调节指令。
8.根据权利要求7所述的***，其特征在于，
所述第一行车制动控制器(EBS-ECU1)和所述第二行车制动控制器(EBS-ECU2)按车轮或按车桥驱控所述电子行车制动装置的行车制动促动器。
9.根据权利要求1或2所述的***，其特征在于，所述电子行车制动装置(EBS)由具有电气动压力调节模块并且具有气动行车制动促动器的电气动行车制动装置构成，在该电气动行车制动装置中调节气动制动压力。
10.根据权利要求7所述的***，其特征在于，
a)设置第一电能量供给部(22)，该第一电能量供给部至少为所述传感器装置(2)、所述电子主控制单元(HAD-ECU主)和所述第一行车制动控制器(EBS-ECU1)供给电能，并且
b)设置独立于所述第一电能量供给部(22)的第二电能量供给部(24)，该第二电能量供给部至少为所述传感器装置、所述第一电子备用控制单元(HAD-ECU后备1)和所述第二行车制动控制器(EBS-ECU2)供给电能，并且
c)设置独立于所述第一电能量供给部(22)和所述第二电能量供给部(24)的第三电能量供给部(26)，该第三电能量供给部至少为所述第二电子备用控制单元(HAD-ECU后备2)供给电能。
11.根据权利要求1或2所述的***，其特征在于，至少所述电子主控制单元(HAD-ECU主)和/或所述第一电子备用控制单元(HAD-ECU后备1)构造为基于所述周围环境数据至少检测位于机动车周围环境中的至少一个对象的位置和/或速度和/或类型，并且作为对检测该至少一个对象的位置和/或速度和/或类型的反应求取用于机动车的进一步运动的运动通道，其中，然后与所求取的运动通道有关地产生调节指令。
12.根据权利要求1或2所述的***，其特征在于，所述电子主控制单元(HAD-ECU主)和/或所述第一电子备用控制单元(HAD-ECU后备1)的故障或失效的探测借助：
a)相应的自监控进行，和/或借助
b)通过所述第一电子备用控制单元(HAD-ECU后备1)对所述电子主控制单元(HAD-ECU后备)的外部监控进行，或者借助通过所述第二电子备用控制单元(HAD-ECU后备2)对所述第一电子备用控制单元(HAD-ECU后备1)的外部监控进行。
13.一种车辆，其具有根据前述权利要求中至少任一项所述的***(100)。
14.根据权利要求13所述的车辆，其特征在于，所述车辆是商用车。
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