DE102021002160A1 - Verfahren zur Bildung eines Fahrzeugverbundes - Google Patents

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Andreas Petrovic
Cedric Perauer
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bildung eines automatisiert und/oder fahrerlos fahrenden, aus mehreren Fahrzeugen (1, 2) bestehenden Fahrzeugverbundes, wobei ein Automatisierungsgrad der einzelnen Fahrzeuge (1, 2) für den automatisierten und/oder fahrerlosen Fahrbetrieb unzureichend ist. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass- in einer zentralen Rechnereinheit fahrzeugverbundfähige Fahrzeuge (1, 2) registriert und verfolgt werden und in dieser Menge registrierter Fahrzeuge (1, 2) eine Anzahl von Fahrzeugverbundkandidaten identifiziert werden, die sich zur Bildung eines Fahrzeugverbundes eignen,- Fahrzeugnutzern der identifizierten Fahrzeugverbundkandidaten die Bildung eines Fahrzeugverbundes angeboten wird und- der Fahrzeugverbund nach erfolgter Bestätigung durch die Fahrzeugnutzer gebildet wird.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bildung eines automatisiert und/oder fahrerlos fahrenden, aus mehreren Fahrzeugen bestehenden Fahrzeugverbundes, wobei ein Automatisierungsgrad der einzelnen Fahrzeuge für den automatisierten und/oder fahrerlosen Fahrbetrieb unzureichend ist.
  • Aus der DE 10 2019 004 817 A1 ist ein Verfahren zur Koordinierung einer Fahrweise eines aus mehreren hintereinanderfahrenden autonom fahrenden Fahrzeugen bestehenden Konvois bekannt, wobei bei dem Verfahren die Fahrweise der Fahrzeuge zentral gesteuert wird. Ein die zentrale Steuerung des Konvois umfassendes Begleitfahrzeug führt den Konvoi an und gibt bei einer erkannten Gefahrensituation eine Information über die Gefahrensituation und/oder mindestens einen Konvoi-relevanten Befehl drahtlos an alle autonom fahrenden Fahrzeug des Konvois gleichzeitig aus.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Bildung eines Fahrzeugverbundes anzugeben.
  • Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die in Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.
  • Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
  • Ein Verfahren zur Bildung eines automatisiert und/oder fahrerlos fahrenden, aus mehreren Fahrzeugen bestehenden Fahrzeugverbundes, wobei ein Automatisierungsgrad der einzelnen Fahrzeuge für den automatisierten und/oder fahrerlosen Fahrbetrieb unzureichend ist, sieht erfindungsgemäß vor, dass in einer zentralen Rechnereinheit fahrzeugverbundfähige Fahrzeuge registriert und verfolgt werden und in dieser Menge registrierter Fahrzeuge eine Anzahl von Fahrzeugverbundkandidaten identifiziert werden, die sich zur Bildung eines Fahrzeugverbundes eignen. Fahrzeugnutzern der identifizierten Fahrzeugverbundkandidaten wird die Bildung eines Fahrzeugverbundes angeboten und der Fahrzeugverbund wird nach erfolgter Bestätigung durch die Fahrzeugnutzer gebildet.
  • Durch Anwendung des Verfahrens ist es möglich, einen potentiellen Betreiber für einen solchen Fahrzeugverbund, einen sogenannten Platoon-Betreiber, und/oder einen Fahrzeughersteller eine Anzahl an Fahrzeugen, welche ein solches Platooning nutzen können bzw. automatisiert fahren können, zu erhöhen.
  • Mittels des Verfahrens können Plattformbetreiber zur Bildung solcher Fahrzeugverbunde eine höhere Anzahl an Fahrten im Fahrzeugverbund anbieten und damit Umsatzpotentiale erschließen, ohne zusätzliche Investitionen für ein Robocar, welches üblicherweise einen solchen Fahrzeugverbund anführt, tätigen zu müssen. Dadurch ist eine vergleichsweise schnelle Skalierung einer Fahrt im Fahrzeugverbund anbietenden Plattform realisierbar.
  • Auch Nutzer für Fahrten im automatisierten Fahrzeugverbund können durch eine höhere Erschließung persönlich gefahrener Strecken profitieren.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand von Zeichnungen näher erläutert.
  • Dabei zeigen:
    • 1 schematisch einen Fahrbahnabschnitt mit zwei hintereinanderfahrenden Fahrzeugen und eine Person auf einer Fahrbahn,
    • 2 schematisch ein Fahrzeug mit Erfassungseinheiten einer Umgebungssensorik und deren jeweiligen Erfassungsbereich,
    • 3 schematisch zwei Fahrzeuge jeweils mit Erfassungseinheiten der Umgebungssensorik, einer Recheneinheit, einem Telekommunikationsmodul und einer Aktorik,
    • 4 schematisch die beiden Fahrzeuge mit einem zusätzlichen Direktkommunikationsmodul und
    • 5 schematisch die beiden Fahrzeuge mit Funktions-Sicherheitspfaden zwischen Komponenten zum Betrieb des jeweiligen Fahrzeuges im Fahrzeugverbund.
  • Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
  • 1 zeigt einen Fahrbahnabschnitt F mit zwei Fahrspuren F1, F2. Auf einer rechten Fahrspur F1 fahren zwei Fahrzeuge 1, 2 hintereinander, wohingegen sich auf einer linken Fahrspur F2 kein weiteres Fahrzeug befindet.
  • Vor einem vorausfahrenden Fahrzeug 1 befindet sich eine Person 3 auf der rechten Fahrspur F1, wobei die Person 3 beabsichtigt, den Fahrbahnabschnitt F zu überqueren.
  • Im Allgemeinen ist bekannt, dass eine Anzahl von Fahrzeugen 1, 2 mit unterschiedlichen Assistenzsystemen, beispielsweise zum automatisierten Fahrbetrieb, im Verkehrsgeschehen zunimmt. Dies Fahrzeuge 1, 2 unterscheiden sich z. B. in Bezug auf eine Einbindung eines Fahrzeugnutzers hinsichtlich einer Fahraufgabe und in Bezug auf eine Komplexität beherrschbarer Fahrszenarien, insbesondere im automatisierten Fahrbetrieb des entsprechenden Fahrzeuges 1, 2.
  • Um es einem Fahrzeugnutzer eines Fahrzeuges 1, 2 mit einem vergleichsweise geringen Automatisierungsgrad zu ermöglichen, Fahrfunktionen eines höheren Automatisierungsgrades zu nutzen, besteht die Möglichkeit, diese Fahrzeuge 1, 2 in einen Fahrzeugverbund, in einen sogenannten Platooning-Konvoi, einzubinden.
  • Dieser Fahrzeugverbund wird von einem Führungsfahrzeug, welches einen entsprechenden Automatisierungsgrad aufweist und sämtliche Verkehrssituation beherrscht, angeführt.
  • Im Folgenden wird ein Verfahren beschrieben, welches eine Bildung eines automatisiert, d. h. eines autonom, fahrenden Fahrzeugverbundes auch ohne ein Führungsfahrzeug ermöglicht.
  • Insbesondere werden zur Durchführung des Verfahrens die Assistenzsysteme zum automatisierten Fahrbetrieb der entsprechenden Fahrzeuge 1, 2 miteinander gekoppelt, um ein für den automatisierten Fahrbetrieb erforderliches Sichtfeld zu erzeugen, eine erforderliche Leistungsfähigkeit von in den 3 bis 5 näher gezeigten Recheneinheiten R1, R2 der Fahrzeuge 1, 2 und eine Absicherung sicherzustellen.
  • Eine Anzahl der Fahrzeuge 1, 2 kann variieren, wobei zur Bildung eines solchen Fahrzeugverbundes mindestens zwei Fahrzeuge 1, 2 erforderlich sind. Diese beiden Fahrzeuge 1, 2 weisen jeweils ein Assistenzsystem mit geringerem Automatisierungsgrad auf, bilden einen Fahrzeugverbund und kommunizieren in Echtzeit.
  • 1 zeigt die beiden zu einem Fahrzeugverbund systemisch miteinander gekoppelten Fahrzeuge 1, 2. Jedes der Fahrzeuge 1, 2 umfasst eine Umgebungssensorik mit einer Anzahl von im und/oder am jeweiligen Fahrzeug 1, 2 angeordneten, in 2 näher dargestellten Erfassungseinheiten E1 bis En, welche in einem jeweiligen Erfassungsbereich E Signale erfassen. Anhand der erfassten Signale sind eine Umgebung des Fahrzeuges 1, 2 und sich in dieser befindende Objekte detektierbar. Die beiden Fahrzeuge 1, 2 kommunizieren über ein Telekommunikationsmodul T und/oder über ein in den 4 und 5 gezeigtes Direkt-Kommunikationsmodul D.
  • Durch eine Kombination von Umgebungssensoriken und der Rechnereinheiten R1, R2 der Fahrzeuge 1, 2 können größere Erfassungsbereiche E gebildet und Signale in Echtzeit fusioniert werden, so dass die Bildung eines Fahrzeugverbundes möglich ist.
  • Insbesondere sieht das Verfahren vor, dass in einer nicht dargestellten zentralen Rechnereinheit fahrzeugverbundfähige Fahrzeuge 1, 2 registriert und verfolgt werden und in dieser Menge registrierter Fahrzeuge 1, 2 eine Anzahl von Fahrzeugverbundkandidaten identifiziert werden, die sich zur Bildung eines Fahrzeugverbundes eignen.
  • Dabei sind in der zentralen Rechnereinheit eine momentane Position, ein Fahrziel, eine Anzahl von Fahrzeugen 1, 2, ein Automatisierungsgrad eines den Fahrzeugverbund führenden Fahrzeuges 1, eine Fahrgeschwindigkeit, gewählte Fahrtrouten der einzelnen Fahrzeuge 1, 2 etc. hinterlegt.
  • In der zentralen Rechnereinheit werden mittels eines geeigneten Algorithmus potentielle Fahrzeugverbunde für alle fahrzeugverbundfähigen Fahrzeuge 1, 2 ermittelt und dem jeweiligen Fahrzeug 1, 2 über sein Infotainmentsystem zur Verfügung gestellt.
  • Eine Übereinstimmung von Parametern zur Bildung eines Fahrzeugverbundes erfolgt über eine Lokalisierung, insbesondere über eine satellitengestützte Positionsbestimmung, des jeweiligen Fahrzeuges 1, 2 und einer Zielabdeckung des mittels eines Führungsfahrzeuges und Folgefahrzeuges gebildeten Fahrzeugverbundes. Hierfür ist eine Voraussetzung, dass das Fahrziel durch Eingabe in ein Navigationssystem und/oder mittels maschinellen Lernens bekannt ist.
  • Zusätzlich kann die Bildung eines Fahrzeugverbundes über eine Kostenfunktion und zumindest eines passenden Optimierungsverfahrens, z. B. einer linearen Regression, erfolgen.
  • Wird ein potentieller Fahrzeugverbund ermittelt, wird dieses den Fahrzeugnutzern der Fahrzeuge 1, 2 angeboten, wobei der jeweilige Fahrzeugnutzer die Bildung des Fahrzeugverbundes bestätigen muss. Der Fahrzeugverbund wird in dem jeweiligen Fahrzeug 1, 2 mittels Augmented Reality angezeigt.
  • Hat der Fahrzeugnutzer seine Teilnahme zur Bildung eines Fahrzeugverbundes bestätigt, erfolgt eine Kopplung der Assistenzsysteme der beteiligten Fahrzeuge 1, 2 in Echtzeit, wobei alle erforderlichen Daten, z. B. Zertifikate, Zeitstempel etc., über das Direkt-Kommunikationsmodul D optisch, über das Telekommunikationsmodul T zur Fahrzeugzu-Fahrzeugkommunikation und über die zentrale Rechnereinheit zwischen den Fahrzeugen 1, 2 ausgetauscht werden.
  • Befinden sich die beiden Fahrzeuge 1, 2 in ausreichender Nähe zueinander übernehmen die Assistenzsysteme eine Fahraufgabe und das jeweilige Fahrzeug 1, 2 wird in den Fahrzeugverbund integriert.
  • Zusätzlich kann mittels des Verfahrens ein automatisierter Fahrzeugverbund mit Fahrzeugen 1, 2 gebildet werden, welche Folgefahrzeuge sind und einen geringen Automatisierungsgrad aufweisen. Hierzu werden die anhand der erfassten Signale der jeweiligen Umgebungssensorik der Fahrzeuge 1, 2 ermittelten Umgebungsmodelle an die zentrale Rechnereinheit gesendet und mit einer in der zentralen Rechnereinheit hinterlegten HD-Karte abgeglichen, um eine Sensorleistung der Umgebungssensoriken der Fahrzeuge 1, 2 abgleichen zu können.
  • Beispielsweise wird ein Fahrzeug 1, 2 mit einem vergleichsweise guten Sichtfeld nach vorn, d. h. mit einem verhältnismäßig großen vor das Fahrzeug 1, 2 gerichteten Erfassungsbereich E, mit einem Fahrzeug 1, 2, welches ein ausreichend großes Sichtfeld nach hinten aufweist, synchronisiert.
  • Des Weiteren sieht das Verfahren vor, dass für den automatisierten Fahrbetrieb erforderliche Rückfallebenen der Recheneinheiten R1, R2 über eine Distribution einer Rechenleistung zwischen den Fahrzeugen 1, 2 erzeugt werden. Somit können Steuergeräte der Fahrzeuge 1, 2 in einen voll-autonomen Modus schalten.
  • Durch eine Kombination von Vorrichtungen und sogenannten Software Stacks von zwei oder mehreren Fahrzeugen 1, 2 kann innerhalb eines synchronisierten Fahrzeugverbundes ein voll-autonomes System gebildet werden.
  • Zwei Hauptfaktoren bestimmen im Wesentlichen einen Automatisierungsgrad des jeweiligen Fahrzeuges 1, 2.
  • Ein Hauptfaktor bildet ein Grad einer Umgebungserfassung, welcher von der Sichtweite, d. h. der Größe des Erfassungsbereiches E, und einer Auflösung einer Umgebungserkennung der Erfassungseinheiten E1 bis En der Umgebungssensorik und deren Perzeptionssoftware abhängig ist. Mittels der Perzeptionssoftware können im Nachhinein noch Verbesserungen in einer Leistungsfähigkeit der Umgebungserfassung erzielt werden. In Abhängigkeit dieser Faktoren kann eine Erkennungssicherheit der Umgebung und sich in dieser befindenden Objekte gesteigert werden.
  • Einen weiteren Hauptfaktor bildet ein Grad einer funktionalen Absicherung eines Gesamtsystems, welches sowohl die Erfassungseinheiten E1 bis En der jeweiligen Umgebungssensorik als auch die jeweilige Recheneinheit R1, R2 betrifft. Eine Absicherung der Umgebungserfassung erfolgt üblicherweise über einen Einsatz einer redundanten Sensorik. Dagegen erfolgt eine Absicherung von Rechenoperationen beispielsweise mittels redundanter Rechenpfade und/oder weiterer Vorkehrungen, welche das jeweilige Fahrzeug 1, 2 jederzeit in einen sicheren Zustand, insbesondere Stillstand, versetzen können.
  • Die Kopplung mehrerer Systeme, d. h. Fahrzeuge 1, 2 kann unter Berücksichtigung einer entsprechenden Kombinatorik bei genannten Faktoren derart erfüllen, dass vordefinierte Bedingungen eines Führungsfahrzeuges, eines sogenannten Robocars, erfüllt werden und damit ein sogenanntes Distributed-Platoon, ein automatisiert fahrender Fahrzeugverbund bestehend aus Fahrzeugen 1, 2 mit geringerem Automatisierungsgrad, gebildet werden kann.
  • Bevor ein solches Distributed-Platoon gebildet werden kann, ist es erforderlich, zunächst eine benötigte Leistungsfähigkeit der Umgebungserfassung zu definieren. Dies umfasst primär eine Reichweite der jeweiligen Erfassungseinheit E1 bis En aber auch eine Auflösung sowie eine Redundanz der Umgebungssensorik. Z. B. ist es erforderlich, dass anhand erfasster Signale von zwei Sensortypen ein Vorhandensein eines Objektes plausibilisiert wird. Daraus resultiert ein Referenzumgebungsmodell, anhand dessen anschließend einzelne Systeme verglichen werden können.
  • 2 zeigt ein Fahrzeug 1, 2 mit einer aus einer Anzahl von Erfassungseinheiten E1 bis En gebildeten Umgebungssensorik und deren Erfassungsbereichen E. Insbesondere zeigt die 2 eine Visualisierung eines beispielhaften Referenzsichtfeldes für einen automatisierten Fahrbetrieb. Dieses Referenzsichtfeld dient als Vergleichsmodell bei der Kopplung von zwei oder mehreren Systemen zur Bildung eines automatisiert fahrenden Fahrzeugverbundes.
  • Als Erfassungseinheiten E1 bis En umfasst das Fahrzeug 1, 2 zwei long-range-radarbasierte Sensoren, sechs short-/mid-range-radarbasierte Sensoren, einen lidarbasierten Sensor und vier Kameras.
  • In Abhängigkeit von Mindestanforderungen für einen automatisierten Fahrbetrieb muss eine Leistungsfähigkeit eines Systems zur Bildung eines Fahrzeugverbundes anhand oben genannter Kriterien gemessen werden. Hierzu wird auf Basis der in der zentralen Rechnereinheit und/oder im Fahrzeug 1, 2 hinterlegten HD-Karten ein Raster mit hinterlegten Objekten gebildet. Dieses Raster wird mit einer zum jeweiligen Zeitpunkt erkannten Umgebung und einer erstellten Objektliste verglichen, womit eine Erfassungsreichweite und -auflösung gemessen werden können.
  • Um eine Redundanz des Systems belegen zu können, wird bzw. werden den Objekten die Erfassungseinheit E1 bis En oder die Erfassungseinheiten E1 bis En zugeordnet, die das entsprechende Objekt erfasst hat bzw. haben.
  • Zur Erzeugung eines aussagekräftigen Umgebungsmodells nach den Kriterien Sichtweite, Auflösung und Redundanz fließen über einen vorgegebenen Zeitraum hinweg Sensordaten in das Umgebungsmodell ein. Ein Ergebnis einer Leistungsmessung wird anschließend für zukünftige Kopplungen in der zentralen Rechnereinheit eines Fahrzeugverbund-Betreibers hinterlegt und dem Fahrzeug 1, 2 und einem Ausstattungstyp zugeordnet. Eine Messung erfolgt nur, wenn das Fahrzeug 1, 2 eine definierte Streckenweite sowie Mindestanzahl erfasster Objekte erreicht hat.
  • Erfüllt ein anhand erfasster Signale der Erfassungseinheiten E1 bis En ermitteltes Umgebungsmodell die Kriterien eines definierten Referenzmodells für automatisiert fahrende Fahrzeuge 1, 2 kann dieses einen Fahrzeugverbund bilden und leiten, also als Führungsfahrzeug fungieren.
  • Können die Kriterien nicht erfüllt werden, werden in der zentralen Rechnereinheit weitere Systeme gesucht, welche das Umgebungsmodell derart ergänzen können, dass das Referenzmodell und dessen Bedingungen erfüllt sind.
  • Sind anhand der Registrierung auf der zentralen Rechnereinheit und anhand der oben genannten Parameter zwei oder mehrere Fahrzeuge 1, 2 ermittelt, welche ein autonomes Platoon oder ein Distributed-Platoon als Fahrzeugverbund bilden können, ist es erforderlich, die Fahrzeuge 1, 2 zur Kommunikation der Umgebungserfassung zu koppeln. Hierzu wird ein jeweiliges, in den 3 bis 5 gezeigtes Telekommunikationsmodul T genutzt, um über eine Funkverbindung die Systeme der Fahrzeuge 1, 2 zu synchronisieren.
  • Als Absicherung dieser Kommunikation wird das in 4 gezeigte Direkt-Kommunikationsmodul D genutzt. Mittels der Direkt-Kommunikationsmodule D erfolgt die Kommunikation zwischen den Fahrzeugen 1, 2 optisch, beispielsweise laserbasiert.
  • 3 zeigt stark vereinfacht zwei Fahrzeuge 1, 2, die jeweils ein System nach einem sogenannten Sense-Think-Act-Modell aufweisen. Das jeweilige System umfasst eine Anzahl von Erfassungseinheiten E1 bis En zur Umgebungserfassung, die Recheneinheit R1, R2, das Telekommunikationsmodul T und eine mit der jeweiligen Recheneinheit R1, R2 verbundene Aktuatorik A.
  • In einem als Distributed-Platoon gebildeten Fahrzeugverbund wird die Umgebungserfassung beider Fahrzeuge 1, 2 gebündelt/super-positioniert. Zur Bestimmung des Führungsfahrzeuges wird ein Übereinstimmungsgrad einer Frontal-Erfassung zwischen den an dem Fahrzeugverbund beteiligten Fahrzeugen 1, 2 ermittelt. Das Fahrzeug 1, 2, welches die Bedingungen für die Frontal-Erfassung erfüllt, beispielsweise aufgrund eines Vorhandenseins eines long-range-radarbasierten Sensors, und/oder den höchsten Übereinstimmungsgrad im Vergleich zu weiteren Fahrzeugen 1, 2 aufweist, wird als Führungsfahrzeug des Fahrzeugverbundes bestimmt.
  • Da eine Rechenleistung der Recheneinheit R1, R2 eines Fahrzeuges 1, 2 mit geringerem Automatisierungsgrad begrenzt ist, kommunizieren die Folgefahrzeuge nicht alle Informationen, sondern nur anhand der Objektliste in der Umgebung detektierte Objekte in Echtzeit an das Führungsfahrzeug, wodurch dessen Umgebungsmodell erweitert wird.
  • Um eine Latenz bei einer Übertragung erfasster Signale der Erfassungseinheiten E1 bis En und einer Kommunikation zwischen den Fahrzeugen 1, 2 zu verringern, ist eine Zeitsynchronisation der Umgebungssensorik und der Recheneinheiten R1, R2 vorgesehen.
  • Da die Recheneinheiten R1, R2 der beiden Fahrzeuge 1, 2 sowohl über die Telekommunikationsmodule T als auch über die Direkt-Kommunikationsmodule D miteinander verbunden sind, kann eine umfassende Absicherung der Kommunikation zwischen den beiden Fahrzeugen 1, 2 weitestgehend sichergestellt werden.
  • Insbesondere ist somit ein Ausfall eines der Telekommunikationsmodule T und der Direkt-Kommunikationsmodule D abgesichert. Zudem erfolgt eine Absicherung vor Rechenfehlern in den Telekommunikationsmodulen T und/oder den Direkt-Kommunikationsmodulen, in dem jeweils beide mit denen des jeweils anderen Fahrzeuges 1, 2 verbunden sind und sowohl Daten im eigenen Fahrzeug 1, 2 als auch die Daten im jeweils empfangenden Fahrzeug 1, 2 vergleichen, z. B. als Lockstep.
  • Weiterhin erfolgt eine Absicherung gegenüber Angriffen von Dritten, beispielsweise gegenüber in die auf einem Mobilfunknetz basierende Funkverbindung eingespeisten, korrupten Daten. In einem solchen Fall wird das jeweilige Telekommunikationsmodul T von der Recheneinheit R1, R2 entkoppelt.
  • Zwischen dem Telekommunikationsmodul T und dem Direkt-Kommunikationsmodul D des entsprechenden Fahrzeuges 1, 2 besteht eine Plausibilisierungsverbindung P.
  • Neben der oben beschriebenen erweiterten Umgebungserfassung aufgrund der Synchronisation der Systeme bildet eine Absicherung bei Fehlern und einer gleichzeitigen Beibehaltung einer Manövrierfähigkeit mittels der Aktuatorik A eine weitere Prämisse für den automatisierten Fahrbetrieb des jeweiligen Fahrzeuges 1, 2, insbesondere im Fahrzeugverbund.
  • Um dies weitestgehend sicherstellen zu können, sind die Erfassungseinheiten E1 bis En der jeweiligen Umgebungssensorik und die Aktuatorik A des jeweiligen Fahrzeuges 1, 2 in einem Distributed-Platoon als Fahrzeugverbund per Bypass B an das entsprechende Telekommunikationsmodul T und das Direkt-Kommunikationsmodul D angebunden, wie in 5 näher gezeigt ist. Dabei stellt der jeweilige Bypass B einen Funktionssicherheits-Pfad dar.
  • Im Fall eines Ausfalles der Recheneinheit R1, R2 in einem der Fahrzeuge 1, 2 werden erfasste Sensorsignale der Umgebungssensorik des Fahrzeuges 1, 2 mit der ausgefallenen Recheneinheit R1, R2 an die jeweils funktionsfähige Recheneinheit R1, R2 im gekoppelten Fahrzeug 1, 2 übertragen. Die funktionsfähige Recheneinheit R1, R2 sendet entsprechend Steuersignale an das Fahrzeug 1, 2 mit der ausgefallenen Recheneinheit R1, R2.
  • Fällt also eine Recheneinheit R1, R2 aus, wobei dieser Umstand in einem System gemäß 3 zu einer Manövrierunfähigkeit des entsprechenden Fahrzeuges 1, 2 und einer Übergabe der Fahraufgabe an den jeweiligen Fahrzeugnutzer führt, können relevante erfasste Signale der Erfassungseinheiten E1 bis En direkt an das jeweils andere Fahrzeug 1, 2 des Fahrzeugverbundes kommuniziert werden.
  • Um eine dadurch bedingte Belastung der funktionsfähigen Recheneinheit R1, R2 zu verringern, werden nur die erfassten Signale übermittelt, welche das Sichtfeld des Fahrzeugverbundes erweitern. Redundant erfasste Signale aus redundanten Erfassungsbereichen E werden kurzzeitig nicht an die jeweils funktionsfähige Recheneinheit R1, R2 übermittelt.
  • Zusätzlich kann das jeweils manövrierfähige Fahrzeug 1, 2 direkt Steuersignale an die Aktuatorik A des Fahrzeuges 1, 2 mit der ausgefallenen Recheneinheit R1, R2 übermitteln. Dabei ist das Ziel, eine plötzliche Übergabe der Fahraufgabe zu verhindern und den gesamten Fahrzeugverbund sicher bis zu einer nächsten Haltemöglichkeit, beispielsweise zu einer Parkbucht, zu navigieren.
  • Das Verfahren zur Bildung eines Fahrzeugverbundes unter den oben genannten Voraussetzungen und Umständen sieht also vor, dass nach erfolgter Synchronisierung des Fahrzeugverbundes die Recheneinheiten R1, R2 der beteiligten Fahrzeuge 1, 2 in einen voll-autonomen Modus schalten, welche bisherige Systemeigenschaften, wie z. B. eine Übergabezeit, einen maximalen Lenkwinkel usw., überschreibt. Mittels des beschriebenen Verfahrens wird also die Bildung eines autonomen Systems in Form des Fahrzeugverbundes durch Kopplung mehrerer „einfacherer“ Systeme in Form von Fahrzeugen 1, 2 mit einem geringeren Automatisierungsgrad unter Berücksichtigung erforderlicher Aspekte in Bezug auf eine funktionale Sicherheit ermöglicht.
  • 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 102019004817 A1 [0002]

Claims (2)

  1. Verfahren zur Bildung eines automatisiert und/oder fahrerlos fahrenden, aus mehreren Fahrzeugen (1, 2) bestehenden Fahrzeugverbundes, wobei ein Automatisierungsgrad der einzelnen Fahrzeuge (1, 2) für den automatisierten und/oder fahrerlosen Fahrbetrieb unzureichend ist, dadurch gekennzeichnet, dass - in einer zentralen Rechnereinheit fahrzeugverbundfähige Fahrzeuge (1, 2) registriert und verfolgt werden und in dieser Menge registrierter Fahrzeuge (1, 2) eine Anzahl von Fahrzeugverbundkandidaten identifiziert werden, die sich zur Bildung eines Fahrzeugverbundes eignen, - Fahrzeugnutzern der identifizierten Fahrzeugverbundkandidaten die Bildung eines Fahrzeugverbundes angeboten wird und - der Fahrzeugverbund nach erfolgter Bestätigung durch die Fahrzeugnutzer gebildet wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Fahrzeuge (1, 2) als Fahrzeugverbundkandidaten identifiziert werden, die sich aufgrund ihrer momentanen Position und ihres jeweiligen Fahrzieles zur Bildung eines Fahrzeugverbundes eignen und deren Vorrichtungsressourcen zu einem Gesamtsystem vernetzbar sind, das bezüglich Funktionssicherheit und Umgebungserfassung vorgegebene Anforderungen erfüllt, die für die Zulassung des automatisierten und/oder fahrerlosen Fahrbetriebes erfüllt sein müssen.
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