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Die Offenbarung betrifft ein Fahrassistenzsystem zum automatisierten Fahren eines Fahrzeugs, ein Fahrzeug mit demselben und ein Fahrassistenzverfahren zum automatisierten Fahren eines Fahrzeugs. Die vorliegende Offenbarung betrifft insbesondere einen risikominimierten Nothalt in einer kritischen Situation, wie bei einem Ausfall von Steuergeräten und/oder einer Umgebungssensorik, die zum automatisierten Fahren verwendet werden.
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Stand der Technik
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Fahrassistenzsysteme zum automatisierten Fahren gewinnen stetig an Bedeutung. Das automatisierte Fahren kann mit verschiedenen Automatisierungsgraden erfolgen. Beispielhafte Automatisierungsgrade sind ein assistiertes, teilautomatisiertes, hochautomatisiertes oder vollautomatisiertes Fahren. Diese Automatisierungsgrade wurden von der Bundesanstalt für Straßenwesen (BASt) definiert (siehe BASt-Publikation „Forschung kompakt“, Ausgabe 11/2012). Beispielsweise sind die Fahrzeuge mit Level 4 vollautonom im Stadtbetrieb unterwegs.
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In herkömmlichen Fahrassistenzsystemen zum automatisierten Fahren kann ein Mechanismus für eine Notbremsung vorgesehen sein, die durch ein Bremssteuergerät selbsttätig durchgeführt werden kann. Das Bremssteuergerät kann selbsttätig die Bremsung durchführen, wenn es vernünftigerweise annehmen muss, dass die redundanten Instanzen der Umwelterkennung und/oder Traj ektorienplanung nicht mehr funktionsfähig sind oder keine Kommunikation mehr durchgeführt werden kann. In diesem Fall bremst mindestens eines der redundant ausgeführten Bremssteuergeräte (z.B. IB oder HBM/VBM) autonom in den Stillstand.
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Hierbei wird jedoch nur die Bremse unabhängig von einer Umgebungssituation autonom mit einer vordefinierten Verzögerung bis in den Stillstand hinein betätigt. Dies kann jedoch aufgrund anderer Verkehrsteilnehmer, von Hindernissen und/oder Straßenverhältnissen risikobehaftet sein. Insbesondere besteht bei einem derartigen Nothalt das Risiko, dass es zu unkontrollierbaren Fahrsituationen, wie beispielsweise Kollisionen mit anderen Verkehrsteilnehmern und/oder Hindernissen kommt.
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Offenbarung der Erfindung
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Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung, ein Fahrassistenzsystem zum automatisierten Fahren eines Fahrzeugs, ein Fahrzeug mit demselben und ein Fahrassistenzverfahren zum automatisierten Fahren eines Fahrzeugs anzugeben, die einen Nothalt risikominimiert durchführen können. Insbesondere ist es eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung, bei einem Ausfall von Steuergeräten und/oder einer Umgebungssensorik ein Nothaltemanöver des Fahrzeugs mit minimalem Risiko durchzuführen.
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Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Gemäß einem unabhängigen Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist ein Fahrassistenzsystem zum automatisierten Fahren eines Fahrzeugs, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, angegeben. Das Fahrassistenzsystem umfasst ein (z.B. primäres) Trajektorienplanungs-Modul, das eingerichtet ist, um in einem Normalbetrieb des Fahrassistenzsystems eine erste Soll-Trajektorie für das automatisierte Fahren bereitzustellen, und um in einem Notbetrieb des Fahrassistenzsystems eine zweite Soll-Trajektorie („Notfall-Trajektorie“) für das automatisierte Fahren bereitzustellen, wobei die zweite Soll-Trajektorie zu jedem Zeitpunkt während des Normalbetriebs des Fahrassistenzsystems für einen vorbestimmten Zeitraum vorausgeplant wird bzw. ist.
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Optional kann das Fahrassistenzsystem ein sekundäres Trajektorienplanungs-Modul zum Bereitstellen einer Redundanz für das primäre Trajektorienplanungs-Modul umfassen. Das sekundäre Trajektorienplanungs-Modul kann ähnlich oder identisch zum primären Trajektorienplanungs-Modul konfiguriert sein. Insbesondere kann das sekundäre Trajektorienplanungs-Modul eingerichtet sein, um in einem Normalbetrieb des Fahrassistenzsystems eine erste Soll-Trajektorie für das automatisierte Fahren bereitzustellen, und optional um in einem Notbetrieb des Fahrassistenzsystems eine zweite Soll-Trajektorie („Notfall-Trajektorie“) für das automatisierte Fahren bereitzustellen, wobei die zweite Soll-Trajektorie zu jedem Zeitpunkt während des Normalbetriebs des Fahrassistenzsystems für einen vorbestimmten Zeitraum vorausgeplant wird bzw. ist. Beispielsweise können sowohl das primäre Trajektorienplanungs-Modul als auch das sekundäre Trajektorienplanungs-Modul eine Notfall-Trajektorie vorhalten.
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Erfindungsgemäß ist zum Beispiel nach einem Ausfall der Steuergeräte für eine Umfelderkennung und/oder eine Trajektorienplanung eine weitere Instanz vorhanden, um eine Trajektorienführung inklusive einer Beeinflussung von Längs- und Querführung durchzuführen. Insbesondere ist im Rahmen der Trajektorienplanung nicht nur eine Soll-Trajektorie für den Normalbetrieb vorhanden, sondern zu jedem Zeitpunkt auch eine Notfall-Trajektorie mit einer Vorausschau zum Beispiel in einer Größenordnung von bis zu 10 Sekunden.
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Tritt ein Notbetrieb ein, bei dem das Fahrassistenzsystem (z.B. die FD/A Domäne) davon ausgehen muss, dass keine gültigen Trajektorienvorgaben vorliegen, das Fahrzeug also steuerlos ist, wird ein Nothalt eingeleitet. Durch die Notfall-Trajektorie kann das Fahrassistenzsystem im Kurzzeitbereich die vorgegebene Notfall-Trajektorie zumindest angenähert einhalten. Somit kann das Nothaltemanöver des Fahrzeugs mit minimalem Risiko durchgeführt werden.
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Vorzugsweise ist der vorbestimmte Zeitraum 5s oder mehr, 10s oder mehr, oder 15s oder mehr. Insbesondere kann der vorbestimmte Zeitraum etwa 5s bis etwa 10s sein, und vorzugsweise etwa 5s bis etwa 15s.
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Vorzugsweise ist das Trajektorienplanungs-Modul eingerichtet, um die erste Soll-Trajektorie basierend auf Umfelddaten einer Umgebungssensorik des Fahrzeugs bereitzustellen. Insbesondere ist die Umgebungssensorik eingerichtet, um die Umfelddaten zu erfassen. Vorzugsweise umfasst die Umgebungssensorik wenigstens ein LiDAR-System und/oder wenigstens ein Radar-System und/oder wenigstens eine Kamera und/oder wenigstens ein Ultraschall-System. Die Umgebungssensorik kann die Umfelddaten (auch als „Umgebungsdaten“ bezeichnet) bereitstellen, die einen Umgebungsbereich des Fahrzeugs abbilden. Mittels der Umfelddaten kann das Fahrassistenzsystem ein automatisiertes Fahren ausführen.
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Vorzugsweise ist das Trajektorienplanungs-Modul eingerichtet, um die zweite Soll-Trajektorie basierend auf Betriebsdaten wenigstens eines Betriebssensors des Fahrzeugs, der in einigen Ausführungsformen von der Umgebungssensorik verschieden ist bzw. keinen Teil der Umgebungssensorik bildet, bereitzustellen. Dies kann zum Beispiel dann erfolgen, wenn die Umgebungssensorik zumindest teilweise ausfällt und das primäre Trajektorienplanungs-Modul die erste Soll-Trajektorie nicht mehr zur Steuerung des Fahrzeugs zur Verfügung stellen kann. Dann kann das Fahrassistenzsystem vom Normalbetrieb in den Notbetrieb umschalten und die zweite Soll-Trajektorie unter Verwendung des wenigstens einen Betriebssensors bestimmen und für die Steuerung des Fahrbetriebs ausgeben.
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Der wenigstens eine Betriebssensor kann aus der Gruppe ausgewählt sein, die das Folgende umfasst oder die aus dem Folgenden besteht: wenigstens einem Raddrehzahlsensor; wenigstens einem Lenkwinkelsensor; und wenigstens einem Beschleunigungssensor, insbesondere einem Längsbeschleunigungssensor und/oder einem Querbeschleunigungssensor.
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Durch die Verwendung von Raddrehzahlsensoren, Lenkwinkelinformationen und/oder Gierraten/Längs- und Querbeschleunigungsdaten (Egomotion) kann das Fahrassistenzsystem im Kurzzeitbereich die vorgegebene Notfalltrajektorie zumindest grob angenähert einhalten. Falls auch Anteile dieser Sensoriken ausgefallen sind, so kann zumindest eine situativ optimale, vorgesteuerte Trajektorie ohne Regelung auf Bewegungsebene (aber Regelung auf Kraftebene über Druck- bzw. Storm-Regelung) ausgeführt werden.
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Vorzugsweise ist das Fahrassistenzsystem eingerichtet, um vom Normalbetrieb in den Notbetrieb umzuschalten, wenn eine Fehlfunktion vorliegt, die ein Bereitstellen einer (zuverlässigen) ersten Soll-Traj ektorie unmöglich macht. Dies kann zum Beispiel dann der Fall sein, wenn eine Umgebungssensorik oder ein Steuergerät zur Bestimmung der ersten Soll-Trajektorie zumindest teilweise ausfällt und das Trajektorienplanungs-Modul die erste Soll-Trajektorie nicht mehr zur Steuerung des Fahrzeugs zur Verfügung stellen kann.
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Beispielsweise kann das Fahrassistenzsystem eingerichtet sein, um vom Normalbetrieb in den Notbetrieb zu schalten, wenn ein Ausfall in primären und redundanten Instanzen zur Bereitstellung der ersten Soll-Trajektorie vorhanden ist. Dann kann das Fahrassistenzsystem die zweite Soll-Trajektorie, die jederzeit auch im Normalbetrieb zur Verfügung steht bzw. bestimmt wird, zur Steuerung des Fahrzeugs verwenden.
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Vorzugsweise ist das Fahrassistenzsystem eingerichtet, um unter Verwendung der zweiten Soll-Trajektorie einen Nothalt durchzuführen. Beispielsweise kann das Fahrassistenzsystem mittels der zweiten Soll-Trajektorie während des Nothalts bzw. des Not-Bremsvorgangs beispielsweise einer Kurve folgen oder einen Spurwechsel abbrechen, um in der Spur, oder parallel dazu, zum Stehen zu kommen.
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Vorzugsweise ist das Fahrassistenzsystem eingerichtet, um den Nothalt basierend auf wenigstens einem Situationsparameter auszuführen. Insbesondere kann die zweite Soll-Trajektorie unter Berücksichtigung des wenigstens einen Situationsparameters, der eine Umgebungssituation und/oder Fahrsituation des Fahrzeugs angibt oder abbildet, bestimmt werden.
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Der wenigstens eine Situationsparameter kann zum Beispiel eine Straßenführung und/oder eine Verkehrsdichte und/oder eine Witterungsbedingung und/oder andere Verkehrsteilnehmer betreffen, ist jedoch nicht hierauf beschränkt.
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Die zweite Soll-Trajektorie kann zum Beispiel aufgrund des rückwärtigen Verkehrs eine angepasste zeitliche Verzögerung vorgeben (keine maximale Verzögerung bei dichtem Verkehr) oder weitere Umweltrandbedingungen berücksichtigen, wie das Vermeiden eines Stillstands im Tunnel oder auf einem Bahnübergang. Ferner kann auf GuR-Anforderungen situativ eingegangen werden (Stadt: schnell in den Stillstand; Autobahn: Erhalt der manuellen Querführung bei vorgesehener möglicher Übernahme).
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Zudem kann abhängig von der Genauigkeit der Umsetzung einer Trajektorie ohne Unterstützung zum Beispiel von GPS, Kamera, Lidar und Radar beispielsweise eine länger andauernde Schleichfahrt mit beispielsweise weniger als 10 km/h aus einem Gefahrenbereich (aufgrund einer Gefährdung der Passagiere beim Aussteigen oder durch rückwärtigen Verkehr) erfolgen. Sind zusätzlich die vorderen Ultraschallsensoren an die FD/A-Domäne angebunden, könnten Kollisionen auch bei längerer Schleichfahrt mit nicht vorhergesehenen Hindernissen vermieden werden.
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Gemäß einem weiteren unabhängigen Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist ein Fahrzeug, insbesondere Kraftfahrzeug, abgegeben. Das Fahrzeug umfasst das Fahrassistenzsystem gemäß den Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung.
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Der Begriff Fahrzeug umfasst PKW, LKW, Busse, Wohnmobile, Krafträder, etc., die der Beförderung von Personen, Gütern, etc. dienen. Insbesondere umfasst der Begriff Kraftfahrzeuge zur Personenbeförderung.
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Das Fahrassistenzsystem ist zum automatisierten Fahren eingerichtet. Unter dem Begriff „automatisiertes Fahren“ kann im Rahmen des Dokuments ein Fahren mit automatisierter Längs- oder Querführung oder ein autonomes Fahren mit automatisierter Längs- und Querführung verstanden werden. Bei dem automatisierten Fahren kann es sich beispielsweise um ein zeitlich längeres Fahren auf der Autobahn oder um ein zeitlich begrenztes Fahren im Rahmen des Einparkens oder Rangierens handeln. Der Begriff „automatisiertes Fahren“ umfasst ein automatisiertes Fahren mit einem beliebigen Automatisierungsgrad. Beispielhafte Automatisierungsgrade sind ein assistiertes, teilautomatisiertes, hochautomatisiertes oder vollautomatisiertes Fahren. Diese Automatisierungsgrade wurden von der Bundesanstalt für Straßenwesen (BASt) definiert (siehe BASt-Publikation „Forschung kompakt“, Ausgabe 11/2012).
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Beim assistierten Fahren führt der Fahrer dauerhaft die Längs- oder Querführung aus, während das System die jeweils andere Funktion in gewissen Grenzen übernimmt. Beim teilautomatisierten Fahren (TAF) übernimmt das System die Längs- und Querführung für einen gewissen Zeitraum und/oder in spezifischen Situationen, wobei der Fahrer das System wie beim assistierten Fahren dauerhaft überwachen muss. Beim hochautomatisierten Fahren (HAF) übernimmt das System die Längs- und Querführung für einen gewissen Zeitraum, ohne dass der Fahrer das System dauerhaft überwachen muss; der Fahrer muss aber in einer gewissen Zeit in der Lage sein, die Fahrzeugführung zu übernehmen. Beim vollautomatisierten Fahren (VAF) kann das System für einen spezifischen Anwendungsfall das Fahren in allen Situationen automatisch bewältigen; für diesen Anwendungsfall ist kein Fahrer mehr erforderlich.
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Die vorstehend genannten vier Automatisierungsgrade entsprechen den SAE-Level 1 bis 4 der Norm SAE J3016 (SAE - Society of Automotive Engineering). Beispielsweise entspricht das hochautomatisierte Fahren (HAF) Level 3 der Norm SAE J3016. Ferner ist in der SAE J3016 noch der SAE-Level 5 als höchster Automatisierungsgrad vorgesehen, der in der Definition der BASt nicht enthalten ist. Der SAE-Level 5 entspricht einem fahrerlosen Fahren, bei dem das System während der ganzen Fahrt alle Situationen wie ein menschlicher Fahrer automatisch bewältigen kann; ein Fahrer ist generell nicht mehr erforderlich.
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Gemäß einem weiteren unabhängigen Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist ein Fahrassistenzverfahren zum automatisierten Fahren eines Fahrzeugs, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, angegeben. Das Fahrassistenzverfahren umfasst ein Durchführen des automatisierten Fahrens in einem Normalbetrieb des Fahrassistenzsystems basierend auf einer ersten Soll-Trajektorie; ein Umschalten vom Normalbetrieb in einen Notbetrieb; und ein Durchführen des automatisierten Fahrens im Notbetrieb des Fahrassistenzsystems basierend auf einer zweiten Soll-Trajektorie, wobei die zweite Soll-Trajektorie für einen vorbestimmten Zeitraum vorausgeplant ist.
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Das Fahrassistenzverfahren zum automatisierten Fahren eines Fahrzeugs kann die Aspekte des in diesem Dokument beschriebenen Fahrassistenzsystems zum automatisierten Fahren eines Fahrzeugs implementieren.
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Gemäß einem weiteren unabhängigen Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist ein Software (SW) Programm angegeben. Das SW Programm kann eingerichtet werden, um auf einem oder mehreren Prozessoren ausgeführt zu werden, und um dadurch das im vorliegenden Dokument beschriebene Fahrassistenzverfahren zum automatisierten Fahren eines Fahrzeugs auszuführen.
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Gemäß einem weiteren unabhängigen Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist ein Speichermedium angegeben. Das Speichermedium kann ein SW Programm umfassen, welches eingerichtet ist, um auf einem oder mehreren Prozessoren ausgeführt zu werden, und um dadurch das in diesem Dokument beschriebene Fahrassistenzverfahren zum automatisierten Fahren eines Fahrzeugs auszuführen.
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Figurenliste
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Ausführungsbeispiele der Offenbarung sind in den Figuren dargestellt und werden im Folgenden näher beschrieben. Es zeigen:
- 1 schematisch ein Fahrzeug mit einem Fahrassistenzsystem zum automatisierten Fahren gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung, und
- 2 ein Flussdiagram eines Fahrassistenzverfahrens zum automatisierten Fahren gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung.
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Ausführungsformen der Offenbarung
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Im Folgenden werden, sofern nicht anders vermerkt, für gleiche und gleichwirkende Elemente gleiche Bezugszeichen verwendet.
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1 zeigt schematisch ein Fahrzeug 10 mit einem Fahrassistenzsystem 100 zum automatisierten Fahren gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung.
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In der in 1 gezeigten beispielhaften Ausführungsform umfasst das Fahrassistenzsystem 100 eine erste Domäne 110 und eine zweite Domäne 120, die über eine Kommunikationsschnittstelle 130 verbunden sind. Die erste Domäne 110 ist für eine Umwelterkennung und Trajektorienplanung vorgesehen. Die zweite Domäne 120 ist für eine Fahrdynamik und einen Antrieb (FD/A) vorgesehen.
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Beim automatisierten Fahren erfolgt die Längs- und/oder Querführung des Fahrzeugs 10 automatisch. Das Fahrassistenzsystem 100 übernimmt also die Fahrzeugführung. Hierzu steuert das Fahrassistenzsystem 100 mittels der zweiten Domäne 120 den Antrieb 20, das Getriebe 22, die (z.B. hydraulische) Betriebsbremse 24 und die Lenkung 26 über nicht dargestellte Zwischeneinheiten.
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Zur Planung und Durchführung des automatisierten Fahrens werden Umfeldinformationen einer Umfeldsensorik, die das Fahrzeugumfeld beobachtet, vom Fahrassistenzsystem 100, und insbesondere von der ersten Domäne 110, entgegengenommen. Insbesondere kann das Fahrzeug wenigstens einen Umgebungssensor 12 umfassen, der zur Aufnahme von Umgebungsdaten, die das Fahrzeugumfeld angeben, eingerichtet ist. Der wenigstens eine Umgebungssensor 12 kann beispielsweise ein LiDAR-System, ein oder mehrere Radar-Systeme und/oder eine oder mehrere Kameras umfassen.
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Wenn die zweite Domäne 120 davon ausgehen muss, dass die (redundante) Trajektorienplanung nicht mehr funktionsfähig ist, kann die zweite Domäne 120 autonom ein Nothaltemanöver fahren.
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Herkömmliche Fahrassistenzsysteme mit vordefinierten Haupt- und Rückfallebenen im Fehlerfall sind nicht oder nur bedingt in der Lage, bei Ausfall der Soll-Trajektorienvorgabe koordinierte Lenk- und Bremsmanöver durchzuführen. Eine Befähigung dazu würde die Komplexität der Steuerung im Notbetrieb (Arbitrierung der Wirkketten über verteilte Zustandsautomaten) stark erhöhen.
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Erfindungsgemäß wird dieses Problem gelöst, indem zu jedem Zeitpunkt eine Notfall-Trajektorie vorhanden ist, die für einen vorbestimmten Zeitraum von z.B. 10s vorausgeplant ist, und die im Notfall von der zweiten Domäne 120 zur Steuerung des automatisierten Fahrens verwendet werden kann.
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Im Detail umfasst das Fahrassistenzsystem 100 (bzw. die erste Domäne 110) ein Trajektorienplanungs-Modul 112, das eingerichtet ist, um in einem Normalbetrieb des Fahrassistenzsystems eine erste Soll-Trajektorie für das automatisierte Fahren bereitzustellen. Das Trajektorienplanungs-Modul 112 kann ein primäres Trajektorienplanungs-Modul der ersten Domäne 110 sein. Das Trajektorienplanungs-Modul 112 ist weiter eingerichtet, um in einem Notbetrieb des Fahrassistenzsystems 100 eine zweite Soll-Trajektorie („Notfall-Trajektorie“) für das automatisierte Fahren bereitzustellen, wobei die zweite Soll-Trajektorie für einen vorbestimmten Zeitraum (z.B. etwa 10s) vorausgeplant ist.
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In einigen Ausführungsformen umfasst das Fahrassistenzsystem 100 (bzw. die erste Domäne 110) eine Rückfallebene bzw. redundante Instanzen, die in 1 beispielhaft als ein sekundäres Trajektorienplanungs-Modul 114 dargestellt ist.
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Das primäre Trajektorienplanungs-Modul 112 und das sekundäre Trajektorienplanungs-Modul 114 können in einem gemeinsamen Software- und/oder Hardware-Modul realisiert sein. Alternativ dazu können primäre Trajektorienplanungs-Modul 112 und das sekundäre Trajektorienplanungs-Modul 114 jeweils in getrennten Software- und/oder Hardware-Modulen realisiert sein.
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Das sekundäre Trajektorienplanungs-Modul 114 kann ähnlich oder identisch zum primären Trajektorienplanungs-Modul 112 konfiguriert sein. Insbesondere kann das sekundäre Trajektorienplanungs-Modul 114 eingerichtet sein, um in einem Normalbetrieb des Fahrassistenzsystems 100 eine erste Soll-Trajektorie für das automatisierte Fahren bereitzustellen, und optional um in einem Notbetrieb des Fahrassistenzsystems 100 eine zweite Soll-Trajektorie („Notfall-Trajektorie“) für das automatisierte Fahren bereitzustellen, wobei die zweite Soll-Trajektorie zu jedem Zeitpunkt während des Normalbetriebs für einen vorbestimmten Zeitraum vorausgeplant ist.
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In alternativen Ausführungsformen kann das Fahrassistenzsystem 100 keine Rückfallebene, und insbesondere kein sekundäres Trajektorienplanungs-Modul 114 umfassen. Dies kann beispielweise bei Fahrassistenzsystemen für das Fahren auf Autobahnen der Fall sein.
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Das Trajektorienplanungs-Modul 112 bestimmt die erste Soll-Trajektorie basierend auf den Umfelddaten der Umgebungssensorik 12 des Fahrzeugs 10. Bei einem Ausfall der Umgebungssensorik 12 oder einem Steuergerät des Trajektorienplanungs-Moduls 112 kann das Fahrassistenzsystem 100 keine zuverlässige erste Soll-Trajektorie mehr bereitstellen, und das Fahrassistenzsystem 100 schaltet in den Notbetrieb. Im Notbetrieb wird die zweite Soll-Trajektorie an die zweite Domäne 120 ausgegeben oder wurde bereits ausgegeben (z.B. im Fall eines Kommunikationsabbruchs), wobei die zweite Domäne 120 die zweite Soll-Trajektorie für die Steuerung des Antriebs 20, des Getriebes 22, der (z.B. hydraulischen) Betriebsbremse 24 und der Lenkung 26 verwendet.
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In einigen Ausführungsformen ist das Trajektorienplanungs-Modul 112 eingerichtet, um die zweite Soll-Trajektorie basierend auf Betriebsdaten wenigstens eines Betriebssensors 28 des Fahrzeugs 10 bereitzustellen. Der wenigstens eine Betriebssensor 28 kann aus der Gruppe ausgewählt sein, die wenigstens einen Raddrehzahlsensor, wenigstens einen Lenkwinkelsensor und wenigstens eine Beschleunigungssensor, insbesondere einen Längsbeschleunigungssensor und/oder einen Querbeschleunigungssensor, umfasst.
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Der wenigstens eine Betriebssensor 28 kann mit der zweiten Domäne 120 bzw. dem Antrieb 20, dem Getriebe 22, der (z.B. hydraulischen) Betriebsbremse 24 und/oder der Lenkung 26 assoziiert sein. Beispielsweise kann der wenigstens eine Betriebssensor 28 im Falle eines Kommunikationsabbruchs im verbleibenden kommunikationsfähigen Teil des Systems vorhanden sein.
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Durch die Verwendung von Raddrehzahlsensoren, Lenkwinkelinformationen und/oder Gierraten/Längs- und Querbeschleunigungsdaten (Egomotion) kann das Fahrassistenzsystem 100 im Kurzzeitbereich die vorgegebene Notfalltrajektorie zumindest grob angenähert einhalten. Falls auch Anteile dieser Sensoriken ausgefallen sind, so kann zumindest eine situativ optimale, vorgesteuerte Trajektorie ohne Regelung auf Bewegungsebene (aber Regelung auf Kraftebene über Druck- bzw. Storm-Regelung) ausgeführt werden.
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Typischerweise ist das Fahrassistenzsystem 100 eingerichtet, um unter Verwendung der zweiten Soll-Trajektorie einen Nothalt durchzuführen. Beispielsweise kann das Fahrassistenzsystem 100 mittels der zweiten Soll-Trajektorie während des Nothalts bzw. des Not-Bremsvorgangs einer Kurve folgen oder einen Spurwechsel abbrechen, um in der Spur, oder parallel dazu, zum Stehen zu kommen.
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In einigen Ausführungsformen kann der Nothalt basierend auf wenigstens einem Situationsparameter ausgeführt werden. Insbesondere kann die zweite Soll-Trajektorie unter Berücksichtigung des wenigstens einen Situationsparameters, der eine Umgebungssituation und/oder Fahrsituation des Fahrzeugs angibt, bestimmt werden.
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Der wenigstens eine Situationsparameter kann zum Beispiel eine Straßenführung und/oder eine Verkehrsdichte und/oder eine Witterungsbedingung und/oder andere Verkehrsteilnehmer betreffen, ist jedoch nicht hierauf beschränkt. Der wenigstens eine Situationsparameter kann zum Beispiel aus den Umfelddaten der Umgebungssensorik 12 abgeleitet werden.
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2 zeigt schematisch ein Flussdiagramm eines Fahrassistenzverfahrens 200 zum automatisierten Fahren eines Fahrzeugs gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung. Das Fahrassistenzverfahren 200 kann durch eine entsprechende Software implementiert werden, die durch einen oder mehrere Prozessoren (z.B. eine CPU) ausführbar ist.
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Das Fahrassistenzverfahren 200 umfasst im Block 210 ein Durchführen des automatisierten Fahrens in einem Normalbetrieb des Fahrassistenzsystems basierend auf einer ersten Soll-Trajektorie; im Block 220 ein Umschalten vom Normalbetrieb in einen Notbetrieb; und im Block 230 ein Durchführen des automatisierten Fahrens im Notbetrieb des Fahrassistenzsystems basierend auf einer zweiten Soll-Trajektorie, wobei die zweite Soll-Trajektorie für einen vorbestimmten Zeitraum vorausgeplant ist.
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Erfindungsgemäß ist zum Beispiel nach einem Ausfall der Steuergeräte für eine Umfelderkennung und/oder eine Trajektorienplanung eine weitere Instanz vorhanden, um eine Trajektorienführung inklusive einer Beeinflussung von Längs- und Querführung durchzuführen. Insbesondere ist im Rahmen der Trajektorienplanung nicht nur eine Soll-Trajektorie für den Normalbetrieb vorhanden, sondern zu jedem Zeitpunkt auch eine vorausschauende Notfall-Trajektorie. Tritt ein Notbetrieb ein, bei dem das Fahrassistenzsystem davon ausgehen muss, dass keine gültigen Trajektorienvorgaben vorliegen, das Fahrzeug also steuerlos ist, wird ein Nothalt eingeleitet. Durch die Notfall-Trajektorie kann das Fahrassistenzsystem im Kurzzeitbereich die vorgegebene Notfall-Trajektorie zumindest angenähert einhalten. Somit kann das Nothaltemanöver des Fahrzeugs mit minimalem Risiko durchgeführt werden.
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Obwohl die Erfindung im Detail durch bevorzugte Ausführungsbeispiele näher illustriert und erläutert wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen. Es ist daher klar, dass eine Vielzahl von Variationsmöglichkeiten existiert. Es ist ebenfalls klar, dass beispielhaft genannte Ausführungsformen wirklich nur Beispiele darstellen, die nicht in irgendeiner Weise als Begrenzung etwa des Schutzbereichs, der Anwendungsmöglichkeiten oder der Konfiguration der Erfindung aufzufassen sind. Vielmehr versetzen die vorhergehende Beschreibung und die Figurenbeschreibung den Fachmann in die Lage, die beispielhaften Ausführungsformen konkret umzusetzen, wobei der Fachmann in Kenntnis des offenbarten Erfindungsgedankens vielfältige Änderungen beispielsweise hinsichtlich der Funktion oder der Anordnung einzelner, in einer beispielhaften Ausführungsform genannter Elemente vornehmen kann, ohne den Schutzbereich zu verlassen, der durch die Ansprüche und deren rechtliche Entsprechungen, wie etwa weitergehenden Erläuterungen in der Beschreibung, definiert wird.
