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Stand der Technik
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Steuerung einer Sensorvorrichtung eines Kraftfahrzeugs gemäß dem Oberbegriff der unabhängig formulierten Ansprüche.
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Aus der
DE 101 382 64 A1 ist ein Verfahren zur Erfassung von Beschädigungen eines Kraftfahrzeuges bekannt. Hierbei erfasst wenigstens ein in oder am Kraftfahrzeug vorgesehener bild-und/oder profilgebender Sensor Bilddaten seiner Umgebung. Die Bild-und/oder Profildaten des bild-und/oder profilgebenden Sensors werden einer Datenverarbeitungseinrichtung zugeführt, die Daten verarbeitet und Meldedaten erzeugt. Ein Datenspeicher speichert die in der Datenverarbeitungseinrichtung verarbeiteten und/oder erzeugten Daten in einem ersten, überschreibbaren und/oder zweiten nicht überschreibbaren Speicherbereich. Wenigstens eine Informationsausgabeeinrichtung gibt die verarbeiteten und/oder erzeugten Daten wenigstens teilweise aus.
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Aus der
DE 102 00 945 A1 ist ein Verfahren zum automatischen Korrigieren von Ausgangswerten eines Abstandssensors bei einem Fahrzeug, das sich auf einer Bahn fortbewegt, bekannt.
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Aus der
DE 10 2005 057 973 A1 ist ein Verfahren zur Funktionsprüfung eines Ultraschallsensors an einem Kraftfahrzeug bekannt, bei dem in einem Prüfungsbetrieb ein so großes Ultraschallsignal ausgestrahlt wird, dass unter herkömmlichen Bedingungen dieses Ultraschallsignals von einem Boden vor dem Fahrzeug reflektiert und wieder empfangen wird. Damit kann auf einfache Weise ein ordnungsgemäßes Funktionieren des Ultraschallsensors festgestellt werden.
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Aus der
DE 10 2013 208 735 A1 ist ein Verfahren zum Ermitteln und Kompensieren eines Dejustagewinkels eines Radarsensors eines Fahrzeugs bekannt mit den Schritten: Erzeugen von ersten Daten, welche Informationen über eine gemessene Ausrichtung des Radarsensors bezüglich einer aktuellen Bewegung des Fahrzeugs enthalten; Erzeugen von zweiten Daten, welche Informationen über eine gemessene Ausrichtung von am Fahrzeug definierten Referenzachsen bezüglich der aktuellen Bewegung des Fahrzeugs enthalten; Ermitteln eines Dejustagewinkels durch Vergleichen der erzeugten ersten Daten mit den erzeugten zweiten Daten; Kompensieren des ermittelten Dejustagewinkels durch Einstellen einer Antennencharakteristik des Radarsensors, wobei eine Emissionsrichtung der Hauptkeule der Antennencharakteristik abhängig von dem ermittelten Dejustagewinkel geändert wird.
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Aus der
DE 10 2013 209 530 A1 ist Verfahren zur Bestimmung eines Elevations-Dejustagewinkels eines Radarsensors eines Fahrzeugs bekannt, mit den Schritten: Bestimmung von Elevationswinkeln von Radarobjektortungen in Bezug auf ein Koordinatensystem des Radarsensors, wobei jeweils basierend auf Radarechos, die mit wenigstens zwei in Elevationsrichtung sich unterscheidenden Antennenrichtcharakteristiken erhalten werden, ein Elevationswinkel einer Radarobjektortung bestimmt wird; und Bestimmung eines Elevations-Dejustagewinkels auf Basis einer Häufigkeitsverteilung der Elevationswinkel von zumindest einigen der Radarobjektortungen; sowie Radarsensor für Fahrzeuge mit einer zur Ausführung des Verfahrens ausgebildeten Auswerteeinrichtung.
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Offenbarung der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung geht aus von einem Verfahren bzw. einer Vorrichtung zur Steuerung einer Sensorvorrichtung eines Kraftfahrzeugs. Das Kraftfahrzeug weist wenigstens eine Erkennungseinheit mit wenigstens einem Sensor im oder am Kraftfahrzeug auf. Dabei werden Daten der Umgebung des Kraftfahrzeugs mittels des Sensors der Erkennungseinheit erfasst. Anhand dieser erfassten Daten wird geprüft, ob eine die Funktion der Sensorvorrichtung beeinflussende Kollision aufgetreten ist. Erfindungsgemäß wird die Sensorvorrichtung abhängig davon gesteuert, ob eine die Funktion der Sensorvorrichtung beeinflussende Kollision aufgetreten ist.
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Der Vorteil der Erfindung besteht darin, dass die Betriebssicherheit von Kraftfahrzeugen erhöht werden kann. Auf die Funktionsfähigkeit von Sensorvorrichtungen, die hochgenau gefertigt und hochgenau an einem Kraftfahrzeug verbaut sein müssen, um fehlerfreie Messwerte zu liefern, muss besonders geachtet werden. So kann es zum Beispiel vorkommen, dass durch eine Kollision eine Verschiebung der Kraftfahrzeugstruktur auftritt. Unter einer Kollision wird zum Beispiel ein Parkrempler und/oder ein Auffahrunfall verstanden. Die Verschiebung der Kraftfahrzeugstruktur wiederum kann bewirken, dass die Sensorvorrichtung fehlerhafte Messwerte liefert. Werden nun fehlerhafte Messwerte der Sensorvorrichtung rechtzeitig erkannt, können Unfälle vermieden werden.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Steuerung der Sensorvorrichtung derart geschieht, dass die Sensorvorrichtung deaktiviert wird. Der Vorteil dieser Ausgestaltung besteht darin, dass Sensorvorrichtungen, die hochgenau gefertigt und hochgenau an einem Kraftfahrzeug verbaut sein müssen, tatsächlich nur dann betrieben werden, wenn sichergestellt ist, dass sie keine fehlerhaften Messwerte liefern.
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In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Sensorvorrichtung nur dann deaktiviert wird, wenn eine zeitlich zuvor durchgeführte Plausibilitätsprüfung zu dem Ergebnis führte, dass die Sensorvorrichtung fehlerhafte Messwerte liefert. Der Vorteil dieser Ausgestaltung besteht darin, dass vermieden werden kann, dass die Sensorvorrichtung unnötigerweise deaktiviert wird. So kann es sein, dass eine aufgetretene Kollision die Funktion der Sensorvorrichtung zwar beeinflusst, jedoch nicht in dem Maße, dass diese tatsächlich deaktiviert werden muss. Die Akzeptanz des Verfahrens bei einem Fahrer und/oder Insassen des Kraftfahrzeugs wird dadurch erhöht.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Kraftfahrzeug wenigstens zeitweise einen automatisierten Fahrbetrieb aufweist. Das Kraftfahrzeug wird wenigstens partiell selbsttätig ohne Einwirkung eines Insassen des Kraftfahrzeugs gesteuert. Hierbei ist vorgesehen, zu prüfen, ob die Steuerung der Sensorvorrichtung den wenigstens zeitweise automatisierten Fahrbetrieb beeinflusst. Ist dies der Fall, werden die für den wenigstens zeitweise automatisierten Fahrbetrieb notwendigen Funktionen des Kraftfahrzeugs entsprechend gesteuert.
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Der Vorteil dieser Ausgestaltung besteht darin, dass die Betriebssicherheit von Kraftfahrzeugen, welche wenigstens zeitweise einen automatisierten Fahrbetrieb aufweisen, deutlich erhöht werden kann. Derartige Kraftfahrzeuge können autonom und/oder teilautonom gesteuert werden. Sie bedienen sich hierbei Fahrerassistenzsystemen. Dies sind elektronische Zusatzeinrichtungen im Kraftfahrzeug zur Unterstützung des Insassen bzw. des Fahrers in bestimmten Fahrsituationen. Die Fahrerassistenzsysteme greifen hierbei teilautonom oder autonom zum Beispiel in den Antrieb und/oder die Steuerung von Funktionen (zum Beispiel Gas geben, bremsen) oder Signalisierungseinrichtungen des Kraftfahrzeugs ein. Benötigen die Fahrerassistenzsysteme Informationen über das Umfeld bzw. die Umgebung des Kraftfahrzeugs, kommen Sensorvorrichtungen zum Einsatz. Entsprechend ist es bei Kraftfahrzeugen, die wenigstens zeitweise einen automatisierten Fahrbetrieb aufweisen, besonders wichtig, fehlerhafte Messwerte der Sensorvorrichtungen zu erkennen. Geschieht dies rechtzeitig, ist es möglich, Unfälle zu vermeiden.
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Der Vorteil dieser Ausgestaltung besteht weiterhin darin, dass die Betriebssicherheit des Kraftfahrzeugs deutlich erhöht werden kann, wenn zum Beispiel fehlerhafte Messwerte einer Sensorvorrichtung, deren fehlerfreie Funktionsfähigkeit essenziell für den zeitweise automatisierten Fahrbetrieb ist, erkannt werden. Wird eine derartige Sensorvorrichtung deaktiviert, kann es notwendig sein, die für den zeitweise automatisierten Fahrbetrieb des Kraftfahrzeugs notwendigen Funktionen in angepasster Weise anzusteuern. Ist beispielsweise keine redundante Sensorvorrichtung im Kraftfahrzeug verbaut, welche die Funktion der deaktivierten Sensorvorrichtung übernehmen kann, können die für den wenigstens zeitweise automatisierten Fahrbetrieb notwendigen Funktionen des Kraftfahrzeugs derart gesteuert werden, dass der wenigstens zeitweise automatisierte Fahrbetrieb nicht mehr möglich ist. Das Kraftfahrzeug kann nur noch manuell durch den Fahrer betrieben werden. Sind hingegen redundante Sensorvorrichtung im Kraftfahrzeug vorhanden, kann der wenigstens zeitweise automatisierte Fahrbetrieb weiterhin möglich sein. In diesem Fall kann es notwendig sein, die für den wenigstens zeitweise automatisierten Fahrbetrieb notwendigen Funktionen des Kraftfahrzeugs derart zu steuern, dass sie die Messwerte der redundante Sensorvorrichtung heranziehen.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Auftreten einer die Funktion der Sensorvorrichtung beeinflussenden Kollision dem Insassen des Kraftfahrzeugs akustisch und/oder visuell angezeigt wird. Der Vorteil dieser Ausgestaltung besteht darin, dass auch der Insasse darüber informiert ist, dass die Funktion der Sensoreinrichtung beeinflusst sein kann. Wird der Insasse darüber informiert, dass die Sensorvorrichtung deaktiviert werden musste, so kann er baldmöglichst in eine Werkstatt fahren. Sind redundante Sensorvorrichtungen vorhanden und ist der wenigstens zeitweise automatisierte Fahrbetrieb des Kraftfahrzeugs weiterhin möglich, so kann das Kraftfahrzeug baldmöglichst selbstständig in die Werkstatt fahren. Auch hierüber wird der Insasse informiert. Er hat somit die Möglichkeit zu entscheiden, ob er gegebenenfalls das Kraftfahrzeug selber in die Werkstatt fährt.
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Erfindungsgemäß wird außerdem eine Vorrichtung zur Steuerung einer Sensorvorrichtung eines Kraftfahrzeugs beansprucht. Das Kraftfahrzeug weist wenigstens eine Erkennungseinheit mit wenigstens einem Sensor im oder am Kraftfahrzeug auf. Es sind Mittel vorgesehen, mittels der Daten der Umgebung des Kraftfahrzeugs mittels des Sensors der Erkennungseinheit erfasst werden. Anhand der erfassten Daten wird geprüft, ob eine die Funktion der Sensorvorrichtung beeinflussende Kollision aufgetreten ist. Es sind weiterhin Mittel vorgesehen, mittels der die Sensorvorrichtung abhängig davon gesteuert wird, ob eine die Funktion der Sensorvorrichtung beeinflussende Kollision aufgetreten ist.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Sensor der Erkennungseinheit in räumlicher Nähe zur Sensorvorrichtung am Kraftfahrzeug angeordnet ist. Der Vorteil dieser Ausgestaltung besteht darin, dass vor allem Kollisionen des Kraftfahrzeugs in der näheren Umgebung der Sensorvorrichtung erkannt werden können. Derartige Kollisionen werden mit einer höheren Wahrscheinlichkeit zu einer Beeinflussung der Funktionen der Sensorvorrichtung führen als Kollisionen, die an einer von der Sensorvorrichtung weit entfernten Stelle des Kraftfahrzeugs aufgetreten sind. Beispielsweise kann eine Sensorvorrichtung in die Front des Kraftfahrzeuges verbaut sein. Kommt es nun zu einer Beschädigung des Stoßfänger des Kraftfahrzeuges, so kann es vorkommen, dass die Sensorvorrichtung in ihrer Lage relativ zu den Fahrzeugachsen verschoben wird. Dadurch kann es vorkommen, dass die Sensorvorrichtungen nur noch sehr ungenaue Messwerte liefern. Das Erkennen einer derartigen Beschädigung erfolgt am sinnvollsten mit Sensoren der Erkennungseinheiten, die sich in diesem Beispiel ebenfalls in der Front des Kraftfahrzeuges befinden.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Sensor der Erkennungseinheit ein Teil der zu steuernden Sensorvorrichtung ist. Der Vorteil dieser Ausgestaltung besteht darin, dass die Sensorvorrichtung selber Kollisionen erkennen kann, die ihre Funktionen beeinflussen. Selbst wenn keine weiteren Sensoren im Kraftfahrzeug verbaut sind, kann die Sensorvorrichtung selber erkennen, dass ihre Messwerte fehlerhaft sind. Hierdurch können wiederum Unfälle vermieden werden.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Sensorvorrichtung einen LIDAR-Sensor, einen Radar-Sensor, einen Ultraschallsensor oder eine Kamera enthält. Aus dem teilautonomen oder autonomen Fahren, also wenn das Kraftfahrzeug wenigstens zeitweise einen automatisierten Fahrbetrieb aufweist, sind diese Sensoren bekannt. LIDAR-Sensoren kommen beispielsweise zum Einsatz bei der Todwinkel-Überwachung, der Abstandsregelung, beim automatischen Abstandswarnen, beim Pre-Crash und/oder beim Notbremsassistent. Radar-Sensoren kommen zum Einsatz beim automatischen Abstandswarner oder beim Spurwechselassistent. Ultraschallsensoren sind beispielsweise aus der Einparkhilfe bekannt. Kameras kommen bei der Spurverlassenswarnung, der Verkehrszeichenerkennung, dem Spurwechselassistent, der Todwinkelüberwachung oder beim Notbremssystem zum Fußgängerschutz zum Einsatz.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Sensor der Erkennungseinheit ein LIDAR-Sensor, ein Radar-Sensor, ein Ultraschallsensor, eine Kamera und/oder ein Sensor eines Airbag-Systems ist. Der Vorteil dieser Ausgestaltung besteht darin, dass Sensoren genutzt werden, die sehr gut dazu geeignet sind, Kollisionen zu erkennen. So sind beispielsweise Airbag-Sensoren bekannt, die im Fahrzeugstoßfänger, in der Fahrzeugtür, entlang des Biegequerträgers des Kraftfahrzeugs oder in der B-, C- oder D-Säule des Kraftfahrzeugs verbaut sind.
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Hierbei handelt es sich um Druck- oder Beschleunigungssensoren, die bei einem Aufprall eines Objektes in Ihrer Nähe einen Signalanstieg messen können. Die Amplitude der detektierten Signale ist dabei unter anderem von der Masse und der Geschwindigkeit des auftreffenden Objekts abhängig. Die von der Sensorik ausgegebenen Signale können mittels Algorithmen innerhalb eines Steuergeräts des Airbags weiterbearbeitet werden. Hierdurch kann erkannt werden, dass ein Fußgängeraufprall, ein Seitenaufprall oder ein Frontalaufprall stattgefunden hat. Bei den Umfeldsensoren (LIDAR-Sensor, Radar-Sensor, Ultraschallsensor, Kamera) wird über Entfernungsmessungen erkannt, ob eine Kollision und/oder ein Parkrempler stattgefunden hat.
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Figurenliste
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Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigen:
- 1 Kommunikation der am Verfahren zur Steuerung einer Sensorvorrichtung beteiligten Einrichtungen;
- 2 Ablauf des Verfahrens zur Steuerung einer Sensorvorrichtung eines Kraftfahrzeugs.
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1 zeigt beispielhaft, wie die am Verfahren zur Steuerung der Sensorvorrichtung 102 des Kraftfahrzeugs 101 beteiligten Einrichtungen miteinander kommunizieren. Beispielsweise kann ein Sensor einer Erkennungseinheit 103 Daten erfassen. Hierbei kann es sich um einen, aber auch mehrere Erkennungseinheiten 103 und deren Sensoren handeln. In 1 sind vier Erkennungseinrichtungen 103 gezeigt. Jede andere ganze Zahl ist ebenfalls möglich. Die Daten der Erkennungseinheit 103 oder auf diesen Daten basierende Signale können an eine Datenverarbeitungseinrichtung 104 übermittelt werden. Bei der Datenverarbeitungseinrichtung 104 kann es sich um das Steuergerät der Erkennungseinheit 103 handeln. Die Datenerfassungseinrichtung 104 kann anschließend mit einer weiteren Datenverarbeitungseinrichtung 105 kommunizieren. Es können wiederum Daten oder auf bestimmten Daten basierende Signale weitergeleitet werden. Bei der Datenverarbeitungseinrichtung 105 kann es sich beispielsweise um das Steuergerät der Sensorvorrichtung 102 handeln. Die Datenverarbeitungseinrichtung 105 kann weitere Daten oder Signale von anderen Sensorvorrichtungen 107 (beispielsweise Geschwindigkeitssensoren) erhalten. Die Datenverarbeitungseinrichtung 105 kann mit einer Ausgabeeinheit 106 kommunizieren. Letztere kann dazu ausgerichtet sein, dass sie den Insassen des Kraftfahrzeuges 101 visuell und/oder akustisch warnen kann. Die Datenverarbeitungseinrichtung 105 kann die Sensorvorrichtung 102 steuern. Die Datenverarbeitungseinrichtung 105 kann jedoch auch Daten oder Signale von der Sensorvorrichtung 102 erhalten. Dies kann vor allem dann der Fall sein, wenn der Sensor der Erkennungseinheit 103 ein Teil der Sensorvorrichtung 102 ist. Alternativ zu dem in 1 gezeigten Beispiel ist es auch möglich, dass die Sensorvorrichtung 102 und die Erkennungseinheit 103 eine gemeinsame Datenverarbeitungseinrichtung/ein gemeinsames Steuergerät besitzen. Die Verarbeitung der aufgenommenen Messdaten und die Steuerung der Vorrichtungen kann außerdem auch in einem zentralen Steuergerät stattfinden.
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In 2 ist der Ablauf des Verfahrens zur Steuerung einer Sensorvorrichtung 102 eines Kraftfahrzeugs 101 dargestellt. Das Verfahren startet mit dem Schritt 201. Im Schritt 202 werden Daten mittels eines Sensors einer Erkennungseinheit 103 erfasst. Diese Daten werden im Schritt 203 an die Datenverarbeitungsvorrichtung 104 übermittelt. Im vorliegenden Beispiel handelt es sich bei der Datenverarbeitungseinrichtung 104 um das Steuergerät der Erkennungseinheit 103. Im Schritt 204 verarbeitet die Datenverarbeitungseinrichtung 104 die erhaltenen Daten und erkennt, ob eine Kollision aufgetreten ist. Im Schritt 205 wird geprüft, ob es notwendig ist, die Sensorvorrichtung 102 anzusteuern bzw. tatsächlich zu deaktivieren. Wurde die Kollision beispielsweise mittels eines Airbagsensors einer Erkennungseinheit 103 erkannt, so ist es entscheidend, wo am Kraftfahrzeug, sprich durch welchen der Sensoren, die Signalunterschiede detektiert worden sind und wie stark diese Signale waren. Die Signale können hierfür beispielsweise mit einem Schwellenwert verglichen werden. Die Sensorvorrichtung 102 wird beispielsweise nur dann deaktiviert, wenn ein bestimmter Schwellenwert überschritten wurde. Kamen in einer anderen Variante Umfeldsensoren in der Erkennungseinheit 103 zum Einsatz, mittels derer eine Kollision detektiert wurde, so können der detektierte Abstand und beispielsweise die Geschwindigkeit des Kraftfahrzeuges zum Zeitpunkt der Kollision entscheidend sein. Die Geschwindigkeit des Kraftfahrzeuges kann zum Beispiel mittels eines Geschwindigkeitssensors 107 erkannt worden sein. Ist eine Kollision zum Beispiel bei sehr geringen Geschwindigkeiten (zum Beispiel kleiner gleich 0,5 km/h) aufgetreten, so muss die Sensorvorrichtung 102 gegebenenfalls nicht gesteuert, sprich nicht deaktiviert werden. Bei höheren Geschwindigkeiten hingegen kann die Wahrscheinlichkeit gegeben sein, dass die Sensorvorrichtung 102 fehlerhafte Messwerte liefert. Wird im Schritt 205 festgestellt, dass ein ansteuern bzw. deaktivieren der Sensorvorrichtung 102 nicht notwendig ist, so wird das Verfahren wieder bei Schritt 202 fortgesetzt. Ist hingegen das Ansteuern bzw. Deaktivieren der Sensorvorrichtung 102 notwendig, so kann im Schritt 206 ein Warnsignal an den Insassen des Kraftfahrzeuges gerichtet werden. Dieser erhält hiermit einen Hinweis darauf, dass es notwendig ist, eine Werkstatt zur Reparatur der Sensorvorrichtung 102 aufzusuchen. Unabhängig von dem Warnsignal aus Schritt 206 wird im Schritt 207 die Sensorvorrichtung 102 angesteuert. Dies kann bedeuten, dass die Sensorvorrichtung 102 weiterhin aktiv ist, jedoch ihre Daten intensiv überprüft werden. In diesem Fall kann es sein, dass die Daten der Sensorvorrichtung 102 nicht weiter für die Funktionen des wenigstens zeitweise automatisierten Fahrbetriebs herangezogen werden. Abhängig von der Prüfung aus Schritt 205 kann im Schritt 207 die Sensorvorrichtung 102 aber auch tatsächlich deaktiviert werden. Im Schritt 208 wird geprüft, ob redundante Sensoren vorhanden sind. Ist dies der Fall endet das Verfahren in Schritt 210. Sind keine redundanten Sensoren vorhanden, so werden im Schritt 209 die Funktionen des wenigstens zeitweise automatisierten Fahrbetriebs deaktiviert, für welche die Sensorvorrichtung 102 benötigt wird. Falls der wenigstens zeitweise automatisierten Fahrbetrieb ohne die Sensorvorrichtung 102 gar nicht möglich ist, kann es sein, dass die Möglichkeit des autonomen bzw. teilautonomen Fahrbetriebs komplett deaktiviert wird. Auch hier endet das Verfahren in Schritt 210.
