DE102023201014A1

DE102023201014A1 - System und Verfahren zum infrastrukturgestützten Assistieren eines motorisierten Fahrzeugs

Info

Publication number: DE102023201014A1
Application number: DE102023201014.3A
Authority: DE
Inventors: Stefan Nordbruch; Anna Gaszczak; Matthew Nimmo; Rolf Nicodemus
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2023-02-08
Filing date: 2023-02-08
Publication date: 2024-08-08
Also published as: CN118466267A

Abstract

Die Erfindung betrifft ein System zum infrastrukturgestützten Assistieren eines zumindest teilautomatisiert geführten, motorisierten Fahrzeugs bei seiner Fahrt durch eine Fabrik, wobei die Fabrik einen ersten Bereich und einen zweiten von dem ersten Bereich verschiedenen Bereich aufweist, umfassend:
ein Infrastruktursystem, welches eingerichtet ist, dem Fahrzeug bei einer zumindest teilautomatisiert geführten Fahrt durch den ersten Bereich und durch den zweiten Bereich zu assistieren,
ein von dem Infrastruktursystem verschiedenes Überwachungssystem, welches eingerichtet ist, den zweiten Bereich bei einer zumindest teilautomatisiert geführten Fahrt des Fahrzeugs durch den zweiten Bereich zu überwachen, um ein Sicherheitsproblem zu detektieren, wobei das Überwachungssystem eingerichtet ist, bei Detektion eines Sicherheitsproblems das Infrastruktursystem zu übersteuern und das Assistieren des Fahrzeugs zu übernehmen, um zumindest eine Sicherheitsaktion durchzuführen.
Die Erfindung betrifft weiter ein Verfahren zum infrastrukturgestützten Assistieren eines motorisierten Fahrzeugs, ein Überwachungssystem, eine Fabrik, ein Computerprogramm und ein maschinenlesbares Speichermedium.

Description

Die Erfindung betrifft ein System und ein Verfahren zum infrastrukturgestützten Assistieren eines zumindest teilautomatisiert geführten, motorisierten Fahrzeugs bei seiner Fahrt durch eine Fabrik, ein Überwachungssystem für das System, eine Fabrik, ein Computerprogramm und ein maschinenlesbares Speichermedium.
Stand der Technik
Die Offenlegungsschrift DE 10 2012 222 562 A1 offenbart ein System für bewirtschaftete Parkflächen zur Überführung eines Fahrzeugs von einer Startposition in eine Zielposition. Hierbei fährt das Fahrzeug beispielsweise autonom.
Es besteht ein Bedarf, zumindest teilautomatisiert geführte, motorisierte Fahrzeuge bei ihrer Fahrt durch eine Fabrik effizient zu unterstützen respektive solchen Fahrzeugen effizient zu assistieren.
Offenbarung der Erfindung
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe ist darin zu sehen, ein Konzept zum effizienten infrastrukturgestützten Assistieren eines zumindest teilautomatisiert geführten, motorisierten Fahrzeugs bei seiner Fahrt durch eine Fabrik bereitzustellen.
Diese Aufgabe wird mittels des jeweiligen Gegenstands der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand von jeweils abhängigen Unteransprüchen.
Nach einem ersten Aspekt wird ein System zum infrastrukturgestützten Assistieren eines zumindest teilautomatisiert geführten, motorisierten Fahrzeugs bei seiner Fahrt durch eine Fabrik, wobei die Fabrik einen ersten Bereich und einen zweiten von dem ersten Bereich verschiedenen Bereich aufweist, bereitgestellt, umfassend:

ein Infrastruktursystem, welches eingerichtet ist, dem Fahrzeug bei einer zumindest teilautomatisiert geführten Fahrt durch den ersten Bereich und durch den zweiten Bereich zu assistieren,
ein von dem Infrastruktursystem verschiedenes Überwachungssystem, welches eingerichtet ist, den zweiten Bereich bei einer zumindest teilautomatisiert geführten Fahrt des Fahrzeugs durch den zweiten Bereich zu überwachen, um ein Sicherheitsproblem zu detektieren, wobei das Überwachungssystem eingerichtet ist, bei Detektion eines Sicherheitsproblems das Infrastruktursystem zu übersteuern und das Assistieren des Fahrzeugs zu übernehmen, um zumindest eine Sicherheitsaktion durchzuführen.

Nach einem zweiten Aspekt wird ein Verfahren zum infrastrukturgestützten Assistieren eines zumindest teilautomatisiert geführten, motorisierten Fahrzeugs bei seiner Fahrt durch eine Fabrik, wobei die Fabrik einen ersten Bereich und einen zweiten von dem ersten Bereich verschiedenen Bereich aufweist, unter Verwendung eines Systems nach dem ersten Aspekt, umfassend die folgenden Schritte:

Assistieren dem Fahrzeug bei einer zumindest teilautomatisiert geführten Fahrt durch den ersten Bereich und durch den zweiten Bereich durch das Infrastruktursystem,
Überwachen des zweiten Bereichs durch das Überwachungssystem bei einer zumindest teilautomatisiert geführten Fahrt des Fahrzeugs durch den zweiten Bereich, um ein Sicherheitsproblem zu detektieren,
bei Detektion eines Sicherheitsproblems Übersteuern des Infrastruktursystems und Übernehmen des Assistierens des Fahrzeugs durch das Überwachungssystem, um zumindest eine Sicherheitsaktion durchzuführen.

Nach einem dritten Aspekt wird ein Überwachungssystem für das System nach dem ersten Aspekt bereitgestellt.
Nach einem vierten Aspekt wird eine Fabrik bereitgestellt, welche das System nach dem ersten Aspekt und/oder Überwachungssystem nach dem dritten Aspekt umfasst.
Nach einem fünften Aspekt wird ein Computerprogramm bereitgestellt, welches Befehle umfasst, die bei Ausführung des Computerprogramms durch einen Computer, beispielsweise durch das System nach dem ersten Aspekt, diesen veranlassen, ein Verfahren gemäß dem zweiten Aspekt auszuführen.
Nach einem sechsten Aspekt wird ein maschinenlesbares Speichermedium bereitgestellt, auf dem das Computerprogramm nach dem fünften Aspekt gespeichert ist.
Die Erfindung basiert auf der Erkenntnis und schließt diese mit ein, dass die obige Aufgabe dadurch gelöst wird, dass es für die Überwachung des zweiten Bereichs ein von dem Infrastruktursystem verschiedenes Überwachungssystem gibt. Dieses Überwachungssystem funktioniert also unabhängig von dem Infrastruktursystem und ist vorgesehen, ein potenzielles Sicherheitsproblem zu detektieren, welches beispielsweise möglicherweise auftreten kann, wenn das Fahrzeug durch den zweiten Bereich fährt. Bei Detektion eines solchen Sicherheitsproblems übersteuert das Überwachungssystem das Infrastruktursystem und übernimmt das Assistieren des Fahrzeugs, um zumindest eine Sicherheitsaktion durchzuführen. Die Sicherheitsaktion zielt insbesondere darauf ab, einen Unfall des Fahrzeugs aufgrund des Sicherheitsproblem zu vermeiden oder zumindest eine Unfallschwere zu reduzieren.
Durch das Vorsehen eines separaten Überwachungssystems kann der zweite Bereich effizient überwacht werden, so dass in effizienter Weise Sicherheitsprobleme detektiert werden können, die eventuell bei der zumindest teilautomatisiert geführten Fahrt des Fahrzeugs auftreten können. Somit kann in vorteilhafter Weise eine Sicherheit für das Fahrzeug und für eine Umgebung des Fahrzeugs erhöht werden, wenn das Fahrzeug durch den zweiten Bereich fährt. Dies bedeutet also, dass der zweite Bereich gesondert überwacht wird: Durch das Überwachungssystem, welches unabhängig von dem Infrastruktursystem ist.
Somit können für die Fabrik zum Beispiel mehrere Bereiche implementiert oder festgelegt werden, für die unterschiedlich hohe Sicherheitsanforderungen gelten. Ein erster Bereich kann beispielsweise ein Bereich der Fabrik sein, innerhalb welchem sich keine Menschen aufhalten dürfen. Ein zweiter Bereich der Fabrik kann beispielsweise ein Bereich sein, innerhalb welchem sich Menschen befinden dürfen. Bei einer Fahrt des Fahrzeugs durch den ersten Bereich ist somit die Wahrscheinlichkeit, dass es zu einer gefährlichen Situation des Fahrzeugs mit einem Menschen kommt, der sich ohnehin nicht in dem ersten Bereich aufhalten darf, relativ gering verglichen zu einer Fahrt des Fahrzeugs durch den zweiten Bereich, innerhalb welchem sich Menschen aufhalten dürfen. Hier kann es zu gefährlichen Situationen kommen, wenn z. B. ein Mensch plötzlich in den Fahrweg des Fahrzeugs tritt. Von daher ist es vorteilhaft und sinnvoll, den zweiten Bereich durch ein gesondertes Überwachungssystem zu überwachen, um solche gefährlichen Situationen detektieren zu können, um entsprechend darauf reagieren zu können, indem beispielsweise zumindest eine Sicherheitsaktion durchgeführt wird.
Das Überwachungssystem ist insbesondere ausschließlich für die Überwachung des zweiten Bereichs zuständig.
In einer Ausführungsform des Systems ist vorgesehen, dass das Überwachungssystem eine höhere Sicherheitsstufe erfüllt als das Infrastruktursystem.
Dadurch wird z. B. der technische Vorteil bewirkt, dass das Überwachungssystem besonders sicher im Vergleich zum Infrastruktursystem den zweiten Bereich überwachen kann. Mit anderen Worten werden an das Überwachungssystem höhere Sicherheitsanforderungen gestellt, die dieses erfüllen muss, als an das Infrastruktursystem. Somit kann im Umkehrschluss aber das Infrastruktursystem einfacher implementiert werden, da es in der Regel technisch weniger komplex und aufwändig ist, geringere Sicherheitsanforderungen zu erfüllen als höhere Sicherheitsanforderungen. Beispielsweise ist das Überwachungssystem hinsichtlich des Überwachens redundant aufgebaut, um die höhere Sicherheitsstufe zu erfüllen. Hingegen kann das Infrastruktursystem hinsichtlich des Assistierens nicht-redundant aufgebaut sein, so dass entsprechend weniger technische Hardware-Ressourcen und/oder Software-Ressourcen implementiert sein müssen. Dies verringert z. B. Entwicklungskosten für das Infrastruktursystem. Dies verringert z. B. eine Entwicklungszeit für das Infrastruktursystem.
In einer Ausführungsform des Systems ist vorgesehen, dass die jeweilige Sicherheitsstufe des Überwachungssystems und des Infrastruktursystems ein Element ausgewählt aus der folgenden Gruppe von Sicherheitsstufen ist: QM, ASIL-A, ASIL-B, ASIL-C, ASIL-D, SIL-1, SIL-2, SIL-3.
Dadurch wird z. B. der technische Vorteil bewirkt, dass besonders geeignete und genormte Sicherheitsstufen für das Überwachungssystem und das Infrastruktursystem vorgesehen sind. Die Abkürzung „ASIL“ steht für die englischen Begriffe „Automotive Safety Integrity Level“, was ins Deutsche mit „Automotive Sicherheitsintegritätslevel“ übersetzt werden kann. „Automotive Safety Integrity Level“ ist eine Schlüsselkomponente des Standards IS026262. ASIL unterscheidet zwischen vier verschiedenen ASIL-Risikostufen, die mit ASIL-A, ASIL-B, ASIL-C und ASIL-D gekennzeichnet sind.
Die Abkürzung „SIL“ steht für die englischen Begriffe „Safety Integrity Level“, was ins Deutsche mit „Sicherheitsintegritätslevel“ übersetzt werden kann. „Safety Integrity Level“ ist eine Schlüsselkomponente des Standards IEC EN 61508. SIL unterscheidet zwischen vier verschiedenen SIL-Risikostufen, die mit SIL-1, SIL-2, SIL-3 und SIL-4 gekennzeichnet sind.
QM steht für „Quality Management“, was insbesondere bedeutet, dass Risiken tolerierbar sind, so dass besondere Sicherheitsanforderungen unnötig sind und lediglich Standardqualitätsanforderungen ausreichend sind.
In einer Ausführungsform des Systems ist vorgesehen, dass das Infrastruktursystem eine erste Erfassungseinrichtung aufweist, welche eingerichtet ist, den ersten Bereich zu erfassen und auf der Erfassung basierende erste Erfassungsdaten auszugeben, wobei das Überwachungssystem eine zweite Erfassungseinrichtung aufweist, welche eingerichtet ist, den zweiten Bereich zu erfassen und auf der Erfassung basierende zweite Erfassungsdaten auszugeben, wobei das Infrastruktursystem eine erste Datenverarbeitungseinrichtung aufweist, welche eingerichtet ist, die ersten Erfassungsdaten und die zweiten Erfassungsdaten zu verarbeiten, um erste Infrastrukturassistenzdaten für das Fahrzeug zu ermitteln, wobei das Überwachungssystem eine zweite Datenverarbeitungseinrichtung aufweist, welche eingerichtet ist, die zweiten Erfassungsdaten zu verarbeiten, um ein Sicherheitsproblem zu detektieren.
Dadurch wird z. B. der technische Vorteil bewirkt, dass das Überwachen des zweiten Bereichs durch das Überwachungssystem effizient durchgeführt werden kann. Gemäß dieser Ausführungsform ist also vorgesehen, dass es zwei unabhängig voneinander arbeitende Erfassungseinrichtungen gibt. Die erste Erfassungseinrichtung ist Teil des Infrastruktursystems. Die zweite Erfassungseinrichtung ist Teil des Überwachungssystems. Die zweite Erfassungseinrichtung überwacht, insbesondere ausschließlich, den zweiten Bereich. Die erste Erfassungseinrichtung überwacht den ersten Bereich. Basierend auf dem entsprechenden Überwachen respektive Erfassen werden Erfassungsdaten ausgegeben, die entsprechend den erfassten oder überwachten Bereich repräsentieren.
Basierend auf diesen Erfassungsdaten, also basierend auf den ersten Erfassungsdaten respektive zweiten Erfassungsdaten, kann dem Fahrzeug effizient assistiert werden respektive können ein oder mehrere Sicherheitsprobleme detektiert werden.
Eine Erfassungseinrichtung im Sinne der Beschreibung, also insbesondere die erste Erfassungseinrichtung und/oder die zweite Erfassungseinrichtung, umfasst z. B. einen oder mehrere Umfeldsensoren, die z. B. räumlich verteilt innerhalb des entsprechenden Bereichs, also innerhalb des ersten Bereichs respektive zweiten Bereichs, angeordnet sind.
Ein Umfeldsensor im Sinne der Beschreibung ist beispielsweise einer der folgenden Umfeldsensoren: Radarsensor, LIDAR-Sensor, Bildsensor, insbesondere Bildsensor einer Videokamera, Infrarotsensor, Ultraschallsensor und Magnetfeldsensor.
Ein Umfeldsensor im Sinne der Beschreibung ist insbesondere eingerichtet, sein jeweiliges Umfeld, also seine Umgebung, zu erfassen und auf der Erfassung basierende Umfeldsensordaten auszugeben. Die Erfassungsdaten umfassen beispielsweise die Umfeldsensordaten. Beispielsweise werden die Erfassungsdaten basierend auf den Umfeldsensordaten ermittelt. Umfeldsensordaten umfassen beispielsweise Umfeldsensorrohdaten. Umfeldsensordaten beschreiben oder repräsentieren insbesondere ein Umfeld oder eine Umgebung des entsprechenden Umfeldsensors.
Z. B. ist vorgesehen, dass die erste Erfassungseinrichtung zusätzlich eingerichtet ist, den zweiten Bereich zu erfassen. In diesem Fall beschreiben somit die ersten Erfassungsdaten den ersten und den zweiten Bereich. Somit stehen dem Infrastruktursystem in effizienter Weise zusätzliche Informationen zur Verfügung, um dem Fahrzeug bei einer Fahrt durch den zweiten Bereich effizient zu assistieren.
Dies bedeutet zum Beispiel, dass für die Assistenz des Fahrzeugs durch das Infrastruktursystem bei der Fahrt durch den zweiten Bereich beispielsweise lediglich die Daten der zweiten Erfassungseinrichtung zur Verfügung stehen oder zum Beispiel sowohl die Erfassungsdaten der zweiten Erfassungseinrichtung als auch die Erfassungsdaten der ersten Erfassungseinrichtung.
Das Überwachungssystem hingegen verlässt sich bei seiner Überwachung insbesondere nur, also ausschließlich, auf die Daten, also die zweiten Erfassungsdaten, durch die eigene Erfassungseinrichtung, also durch die zweite Erfassungseinrichtung.
In einer Ausführungsform des Systems umfasst dieses zumindest eine in einem Übergangsbereich von dem ersten Bereich zu dem zweiten Bereich angeordnete Lichtschranke, welche eingerichtet ist, eine Bewegung eines Objekts zu detektieren und bei Detektion ein Detektionssignal auszugeben, wobei das Überwachungssystem eingerichtet ist, ansprechend auf das Detektionssignal zu prüfen, ob es sich bei dem Objekt um das Fahrzeug handelt oder nicht, wobei, wenn nein, festzulegen, dass ein Sicherheitsproblem detektiert wurde.
Dadurch wird zum Beispiel der technische Vorteil bewirkt, dass eine zusätzliche Absicherung vorhanden ist, ob jemand oder etwas sich in den zweiten Bereich bewegt hat, was ein Sicherheitsproblem darstellen kann. Das Prüfen kann zum Beispiel basierend auf den ersten und/oder zweiten Erfassungsdaten durchgeführt werden.
Zum Beispiel sind zumindest zwei Lichtschranken vorgesehen, sodass über eine Reihenfolge der ausgegebenen Detektionssignale eine Richtungsangabe der Bewegung des Objekts durch das Infrastruktursystem ermittelt wird.
Ausführungen, die in dem Zusammenhang mit dem Verfahren gemacht sind, gelten analog für das System und umgekehrt. Dies bedeutet, dass sich Verfahrensmerkmale aus entsprechenden Systemmerkmalen und umgekehrt ergeben.
In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass das System eingerichtet ist, alle Schritte des Verfahrens nach dem zweiten Aspekt auszuführen.
Nach einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass das System programmtechnisch eingerichtet ist, das Computerprogramm nach dem fünften Aspekt auszuführen.
Bei dem Überwachungssystem nach dem dritten Aspekt handelt es sich beispielsweise um das Überwachungssystem des Systems nach dem ersten Aspekt.
Ein Sicherheitsproblem ist beispielsweise eines der folgenden Sicherheitsprobleme: Mensch befindet sich innerhalb einer vorbestimmten Mindestdistanz zum Fahrzeug, Mensch bewegt sich in Richtung eines Fahrschlauchs und/oder eines Fahrwegs des Fahrzeugs, Roboter befindet sich innerhalb einer vorbestimmten Mindestdistanz zum Fahrzeug, Roboter bewegt sich in Richtung eines Fahrschlauchs und/oder eines Fahrwegs des Fahrzeugs, weiteres Fahrzeug befindet sich innerhalb einer vorbestimmten Mindestdistanz zum Fahrzeug, weiteres Fahrzeug bewegt sich in Richtung eines Fahrschlauchs und/oder eines Fahrwegs des Fahrzeugs.
Eine Sicherheitsaktion umfasst beispielsweise eine der folgenden Sicherheitsaktionen: Senden eines Stopp-Befehls an das Fahrzeug, Senden einer Ausweichtrajektorie an das Fahrzeug, Fernsteuern einer Quer- und/oder Längsführung des Fahrzeugs, damit das Fahrzeug beispielsweise ausweicht und/oder damit das Fahrzeug beispielsweise anhält.
Ein Senden und/oder Empfangen im Sinne der Beschreibung umfasst beispielsweise ein Senden respektive ein Empfangen über zumindest ein Kommunikationsnetzwerk, insbesondere über ein drahtloses Kommunikationsnetzwerk, beispielsweise ein WLAN-Netz und/oder ein Mobilfunknetz.
Das Infrastruktursystem und/oder das Überwachungssystem umfassen zum Beispiel eine oder mehrere Kommunikationsschnittstellen für eine Kommunikation, also für ein Senden, insbesondere von Infrastrukturassistenzdaten, und/oder Empfangen, mit dem Fahrzeug. Eine Kommunikationsschnittstelle ist zum Beispiel eine WLAN-Schnittstelle oder ist zum Beispiel eine Mobilfunknetz-Schnittstelle.
Ein Kommunizieren im Sinne der Beschreibung umfasst zum Beispiel ein Senden und/oder ein Empfangen.
Wenn der Singular für die Sicherheitsaktion verwendet ist, soll stets der Plural und umgekehrt mitgelesen werden.
In einer Ausführungsform des Verfahrens umfasst dieses einen Schritt des Durchführens und/oder Steuerns der zumindest einen Sicherheitsaktion.
Z. B. ist das Überwachungssystem eingerichtet, zumindest eine Sicherheitsaktion durchzuführen und/oder zu steuern.
Das Fahrzeug ist insbesondere ein Landfahrzeug, beispielsweise ein Kraftfahrzeug. Das Fahrzeug kann beispielsweise ein Roboter sein. Der Roboter kann beispielsweise eine Transportfläche aufweisen, auf welcher beispielsweise ein weiteres Fahrzeug transportiert werden kann. Bei dem weiteren Fahrzeug kann es sich z. B. um ein Kraftfahrzeug handeln.
Die Begriffe „Assistieren“ und „Unterstützen“ können synonym verwendet werden.
Die Abkürzung „zumindest ein(e)“ bedeutet „ein(e) oder mehrere“.
Die hier beschriebenen Ausführungsformen können in beliebiger Weise miteinander kombiniert werden, auch wenn dies nicht explizit beschrieben ist.
Ein infrastrukturgestütztes Assistieren des Fahrzeugs bedeutet insbesondere, dass dem Fahrzeug, insbesondere durch das Infrastruktursystem und/oder durch das Überwachungssystem, Infrastrukturassistenzdaten zur Verfügung gestellt werden. Das Fahrzeug kann basierend auf den Infrastrukturassistenzdaten zum Beispiel Handlungsanweisungen ableiten. Das Fahrzeug kann zum Beispiel basierend auf den Infrastrukturassistenzdaten selbst entscheiden, was zu tun ist.
Infrastrukturassistenzdaten umfassen zum Beispiel ein oder mehrere der folgenden Elemente an Daten: Steuerbefehl zum zumindest teilautomatisierten Steuern einer Quer- und/oder Längsführung des Fahrzeugs, Fernsteuerbefehl zum zumindest teilautomatisierten Fernsteuern einer Quer- und/oder Längsführung des Fahrzeugs, Freigabebefehl zur Freigabe einer zumindest teilautomatisierten, insbesondere vollautomatisierten, Fahrt des Fahrzeugs der Fabrik, Solltrajektorie für das Fahrzeug, Zielposition innerhalb der Fabrik, Umgebungsdaten, welche eine Umgebung des Fahrzeugs repräsentieren, Vorgabe, was das Fahrzeug tun soll. Die Vorgabe gibt zum Beispiel vor, ob das Fahrzeug zum Beispiel fahren darf oder zum Beispiel anhalten muss.
Eine zumindest teilautomatisiert geführte Fahrt des Fahrzeugs innerhalb der Fabrik ist eine infrastrukturgestützte Fahrt des Fahrzeugs, ist also eine zumindest teilautomatisiert geführte Fahrt, bei welcher das Fahrzeug Unterstützung oder Assistenz durch die Infrastrukturassistenzdaten, welche in einer Infrastruktur ermittelt werden, erhält. Vorliegend werden die Infrastrukturassistenzdaten durch das Infrastruktursystem und bei Detektion eines Sicherheitsproblems durch das Überwachungssystem durch dieses ermittelt.
Die Formulierung „zumindest teilautomatisiertes Führen“ umfasst einen oder mehrere der folgenden Fälle: assistiertes Führen, teilautomatisiertes Führen, hochautomatisiertes Führen, vollautomatisiertes Führen. Die Formulierung „zumindest teilautomatisiert“ umfasst also einen oder mehrere der folgenden Formulierungen: assistiert, teilautomatisiert, hochautomatisiert, vollautomatisiert. Ein zumindest teilautomatisiertes Führen des Fahrzeugs umfasst also ein zumindest teilautomatisiertes Steuern einer Quer- und/oder Längsführung des Fahrzeugs.
Assistiertes Führen bedeutet, dass ein Fahrer des Fahrzeugs dauerhaft entweder die Quer- oder die Längsführung des Fahrzeugs ausführt. Die jeweils andere Fahraufgabe (also ein Steuern der Längs- oder der Querführung des Fahrzeugs) wird automatisch durchgeführt. Das heißt also, dass bei einem assistierten Führen des Fahrzeugs entweder die Quer- oder die Längsführung automatisch gesteuert wird.
Teilautomatisiertes Führen bedeutet, dass in einer spezifischen Situation (zum Beispiel: Fahren auf einer Autobahn, Fahren innerhalb eines Parkplatzes, Fahren innerhalb einer Fabrik, Überholen eines Objekts, Fahren innerhalb einer Fahrspur, die durch Fahrspurmarkierungen festgelegt ist) und/oder für einen gewissen Zeitraum eine Längs- und eine Querführung des Fahrzeugs automatisch gesteuert werden. Ein Fahrer des Fahrzeugs muss selbst nicht manuell die Längs -und Querführung des Fahrzeugs steuern. Der Fahrer muss aber das automatische Steuern der Längs- und Querführung dauerhaft überwachen, um bei Bedarf manuell eingreifen zu können. Der Fahrer muss jederzeit zur vollständigen Übernahme der Fahrzeugführung bereit sein.
Hochautomatisiertes Führen bedeutet, dass für einen gewissen Zeitraum in einer spezifischen Situation (zum Beispiel: Fahren auf einer Autobahn, Fahren innerhalb eines Parkplatzes, Fahren innerhalb einer Fabrik, Überholen eines Objekts, Fahren innerhalb einer Fahrspur, die durch Fahrspurmarkierungen festgelegt ist) eine Längs- und eine Querführung des Fahrzeugs automatisch gesteuert werden. Ein Fahrer des Fahrzeugs muss selbst nicht manuell die Längs -und Querführung des Fahrzeugs steuern. Der Fahrer muss das automatische Steuern der Längs- und Querführung nicht dauerhaft überwachen, um bei Bedarf manuell eingreifen zu können. Bei Bedarf wird automatisch eine Übernahmeaufforderung an den Fahrer zur Übernahme des Steuerns der Längs- und Querführung ausgegeben, insbesondere mit einer ausreichenden Zeitreserve ausgegeben. Der Fahrer muss also potenziell in der Lage sein, das Steuern der Längs- und Querführung zu übernehmen. Grenzen des automatischen Steuerns der Quer- und Längsführung werden automatisch erkannt. Bei einem hochautomatisierten Führen ist es nicht möglich, in jeder Ausgangssituation automatisch einen risikominimalen Zustand herbeizuführen.
Vollautomatisiertes Führen bedeutet, dass in einer spezifischen Situation (zum Beispiel: Fahren auf einer Autobahn, Fahren innerhalb eines Parkplatzes, Fahren innerhalb einer Fabrik, Überholen eines Objekts, Fahren innerhalb einer Fahrspur, die durch Fahrspurmarkierungen festgelegt ist) eine Längs- und eine Querführung des Fahrzeugs automatisch gesteuert werden. Ein Fahrer des Fahrzeugs muss selbst nicht manuell die Längs -und Querführung des Fahrzeugs steuern. Der Fahrer muss das automatische Steuern der Längs- und Querführung nicht überwachen, um bei Bedarf manuell eingreifen zu können. Vor einem Beenden des automatischen Steuerns der Quer- und Längsführung erfolgt automatisch eine Aufforderung an den Fahrer zur Übernahme der Fahraufgabe (Steuern der Quer- und Längsführung des Fahrzeugs), insbesondere mit einer ausreichenden Zeitreserve. Sofern der Fahrer nicht die Fahraufgabe übernimmt, wird automatisch in einen risikominimalen Zustand zurückgeführt. Grenzen des automatischen Steuerns der Quer- und Längsführung werden automatisch erkannt. In allen Situationen ist es möglich, automatisch in einen risikominimalen Systemzustand zurückzuführen.
Eine Fahrt des Fahrzeugs ist insbesondere eine zumindest teilautomatisiert geführte Fahrt.
Das Fahrzeug ist zum Beispiel ein unbemanntes Fahrzeug. Dies bedeutet, dass es zum Beispiel keinen menschlichen Fahrer im oder auf dem Fahrzeug gibt, der das Fahrzeug steuert.
Beispielsweise sind mehrere erste Bereiche vorgesehen. Beispielsweise sind mehrere zweite Bereiche vorgesehen. Ausführungen, die in Zusammenhang mit einem Bereich gemacht sind, gelten analog für mehrere Bereiche und umgekehrt.
Ein Kraftfahrzeug im Sinne der Beschreibung ist beispielsweise ein AVP-Kraftfahrzeug. AVP steht für „Automated Valet Parking“ und kann ins Deutsche mit „automatischer Parkservice“ übersetzt werden. Ein AVP-Prozess umfasst z. B. ein zumindest hochautomatisiertes Führen des Kraftfahrzeugs von einer Drop-Zone, auch Abgabeposition, zu einer Parkposition und z. B. ein zumindest hochautomatisiertes Führen des Kraftfahrzeugs von einer Parkposition zu einer Abholposition, auch Pick-up-Zone genannt. An der Abgabeposition gibt ein Fahrer des Kraftfahrzeugs das Kraftfahrzeug für einen AVP-Prozess ab. An einer Abholposition wird das Kraftfahrzeug nach einem Ende des AVP-Prozesses abgeholt. Ein AVP-Kraftfahrzeug ist also ein Kraftfahrzeug, welches an einem AVP-Prozess teilnehmen kann.
In der Regel findet ein AVP-Prozess innerhalb eines Parkplatzes statt. Vorliegend kann ein solcher AVP-Prozess in analoger Weise auch innerhalb der Fabrik implementiert werden, was gemäß einer Ausführungsform so vorgesehen ist. Dies bedeutet, dass analog zu einem AVP-Prozess das Fahrzeug, beispielsweise das Kraftfahrzeug, innerhalb der Fabrik entsprechend zumindest hochautomatisiert geführt wird. Das Infrastruktursystem übernimmt also die Funktion und die Aufgabe eines infrastrukturseitigen AVP-Systems eines Parkplatzes. Das Überwachungssystem dient für eine gesonderte Überwachung aus Sicherheitsgründen des zweiten Bereichs.
Somit können für besondere Bereiche der Fabrik besonders hohe Sicherheitsanforderungen erfüllt werden.
Ein Assistieren im Sinne der Beschreibung ist also ein infrastrukturgestütztes Assistieren, also ein Assistieren durch das Infrastruktursystem und/oder durch das Überwachungssystem, welches ebenfalls Teil der Infrastruktur ist.
Ein infrastrukturgestütztes Assistieren des Fahrzeugs bedeutet also insbesondere, dass dem Fahrzeug Infrastrukturassistenzdaten, wie vorstehenden beschrieben, zur Verfügung gestellt werden, also an dieses gesendet werden.
Die Fabrik ist zum Beispiel eine Kraftfahrzeugfabrik, also eine Fabrik zur Herstellung von Kraftfahrzeugen.
In einer Ausführungsform des Systems ist vorgesehen, dass die zweite Erfassungseinrichtung mehrere Umfeldsensoren umfasst, welche derart angeordnet sind, dass zumindest zwei der Umfeldsensoren einen gemeinsamen Teilbereich des zweiten Bereichs erfassen können.
Dadurch wird zum Beispiel der technische Vorteil bewirkt, dass der gemeinsame Teilbereich effizient erfasst werden kann. Insbesondere wird dadurch eine Redundanz hinsichtlich des Erfassens des Teilbereichs bewirkt. Sollte zum Beispiel einer der Umfeldsensoren ausfallen, so kann der Teilbereich weiter mittels des anderen der Umfeldsensoren erfasst werden. Zum Beispiel kann ein Ergebnis des Erfassens des einen Umfeldsensors durch ein Ergebnis des Erfassens des anderen Umfeldsensors mittels der zweiten Datenverarbeitungseinrichtung geprüft werden oder umgekehrt. Dadurch wird zum Beispiel der technische Vorteil bewirkt, dass eine effiziente Prüfung eines Ergebnis eines Erfassens durchgeführt werden kann. Zum Beispiel ist vorgesehen, dass beide Ergebnisse das gleiche angeben müssen, damit den Ergebnissen beiden vertraut werden kann.
Ein Ergebnis im Sinne der Beschreibung gibt zum Beispiel an, ob der Teilbereich belegt oder unbelegt, also frei, von einem potenziellen Kollisionsobjekt für das Fahrzeug ist. Ein Ergebnis im Sinne der Beschreibung gibt zum Beispiel an, ob, und beispielsweise, wenn ja, welches Objekt sich in dem Teilbereich befindet.
In einer Ausführungsform des Systems ist vorgesehen, dass die zweite Erfassungseinrichtung mehrere Umfeldsensoren umfasst, welche auf einer jeweiligen Erfassungstechnologie basieren, wobei die Umfeldsensoren derart angeordnet sind, dass zumindest zwei Umfeldsensoren mit einer unterschiedlichen Erfassungstechnologie einen gemeinsamen Teilbereich des zweiten Bereichs erfassen können.
Dadurch wird zum Beispiel der technische Vorteil bewirkt, dass der gemeinsame Teilbereich effizient erfasst werden kann. Insbesondere wird dadurch eine Redundanz hinsichtlich des Erfassens des Teilbereichs bewirkt. Sollte zum Beispiel einer der Umfeldsensoren ausfallen, so kann der Teilbereich weiter mittels des anderen der Umfeldsensoren erfasst werden. Zum Beispiel kann ein Ergebnis des Erfassens des einen Umfeldsensors durch ein Ergebnis des Erfassens des anderen Umfeldsensors mittels der zweiten Datenverarbeitungseinrichtung geprüft werden oder umgekehrt. Dadurch wird zum Beispiel der technische Vorteil bewirkt, dass eine effiziente Prüfung eines Ergebnis eines Erfassens durchgeführt werden kann. Zum Beispiel ist vorgesehen, dass beide Ergebnisse das gleiche angeben müssen, damit den Ergebnissen beiden vertraut werden kann. Dass unterschiedliche Erfassungstechnologien vorgesehen sind, weist zum Beispiel den technischen Vorteil auf, dass Unzulänglichkeiten oder Nachteile einer Erfassungstechnologie durch Vorteile der anderen Erfassungstechnologie kompensiert werden können. Beispielsweise können sich die Erfassungstechnologien effizient ergänzen. Mittels eines Infrarotsensors kann zum Beispiel effizient ein Lebewesen detektiert werden, wohingegen mittels einer Videokamera effizient ermittelt werden kann, um was für ein Lebewesen es sich handelt. Mittels eines Radarsensors kann zum Beispiel effizient eine Distanz zum Lebewesen ermittelt werden.
In einer Ausführungsform des Systems ist vorgesehen, dass die zweite Datenverarbeitungseinrichtung eingerichtet ist, die zweiten Erfassungsdaten unter Verwendung von zumindest zwei unterschiedlichen Auswertealgorithmen zu verarbeiten, um entsprechend zumindest zwei Ergebnisses des jeweiligen Verarbeitens zu erhalten, wobei die zweite Datenverarbeitungseinrichtung eingerichtet ist, die Infrastrukturassistenzdaten basierend auf den zumindest zwei Ergebnissen zu ermitteln.
Dadurch wird zum Beispiel der technische Vorteil bewirkt, dass die Infrastrukturassistenzdaten effizient ermittelt werden können. Was bereits vorstehend im Zusammenhang mit zwei Umfeldsensoren, welche einen gemeinsamen Teilbereich erfassen, ausgeführt wurde, gilt analog für die Verwendung von zumindest zwei unterschiedlichen Auswertealgorithmen. Ein Programmierfehler in einem der Algorithmen kann zum Beispiel zu einem fehlerhaften Ergebnis führen, was dadurch erkannt wird, dass ein anderer der Algorithmen ein anderes Ergebnis liefert. Somit ist zum Beispiel vorgesehen, dass die Ergebnisse nur dann für das Ermitteln der Infrastrukturassistenzdaten verwendet werden, wenn diese das gleiche angeben.
In einer Ausführungsform des Systems ist vorgesehen, dass die erste Erfassungseinrichtung eingerichtet ist, den zweiten Bereich zu erfassen.
Dadurch wird zum Beispiel der technische Vorteil bewirkt, dass der zweite Bereich effizient erfasst werden kann. Somit stehen zusätzliche Informationen für die zweite Datenverarbeitungseinrichtung zur Verfügung, um die Infrastrukturassistenzdaten zu ermitteln. Selbst wenn diese Informationen hinsichtlich einer Sicherheit weniger vertrauenswürdig sein sollten als die Informationen, welche die zweite Erfassungseinrichtung bereitstellt, so können diese Informationen dennoch beispielsweise zur Plausibilisierung verwendet werden. Das bedeutet zum Beispiel, dass bei abweichenden Informationen eine Diagnose, beispielsweise eine Selbstdiagnose, der ersten und/oder der zweiten Erfassungseinrichtung durchgeführt werden kann, beispielsweise mittels des Überwachungssystems. Das bedeutet zum Beispiel, dass bei über einen vorbestimmten Zeitraum abweichenden Informationen das System angehalten wird und eine Prüfung des Systems durch ein Servicepersonal angefordert wird.
Allgemein kann zum Beispiel vorgesehen sein, dass die zweite Erfassungseinrichtung mehrere Umfeldsensoren umfasst, welche zum Beispiel derart angeordnet sind, dass zumindest zwei, also insbesondere mehr als zwei, der Umfeldsensoren einen gemeinsamen Teilbereich des zweiten Bereichs erfassen können.
Allgemein kann zum Beispiel vorgesehen sein, dass es mehrere Teilbereiche des zweiten Bereichs gibt, die mittels zumindest zwei, Umfeldsensoren der zweiten Erfassungseinrichtung erfasst werden respektive erfasst werden können, da diese entsprechend räumlich verteilt innerhalb des zweiten Bereichs angeordnet sind.
Ein Erfassungstechnologie ist zum Beispiel eine der folgenden Erfassungstechnologien: Radar-Technologie, LIDAR-Technologie, Bildsensor-Technologie, Infrarotsensor-Technologie, Ultraschallsensor-Technologie, Magnetfeldsensor-Technologie.
In einer Ausführungsform des System ist vorgesehen, dass das Überwachungssystem und das Infrastruktursystem eine gemeinsame drahtlose Kommunikationsschnittstelle umfassen, um mit dem Fahrzeug zu kommunizieren, wobei die gemeinsame drahtlose Kommunikationsschnittstelle eine Sicherheitsstufe höher als QM erfüllt.
Dadurch wird zum Beispiel der technische Vorteil bewirkt, dass die gemeinsame drahtlose Kommunikationsschnittstelle effizient genutzt wird. Das Infrastruktursystem und das Überwachungssystem teilen sich also eine gemeinsame Kommunikationsschnittstelle.
Das Verfahren ist zum Beispiel ein computerimplementiertes Verfahren.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Hierbei zeigen:

1 ein System nach dem ersten Aspekt,
2 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens nach dem zweiten Aspekt,
3 ein Überwachungssystem nach dem dritten Aspekt,
4 eine Fabrik nach dem vierten Aspekt,
5 ein maschinenlesbares Speichermedium nach dem sechsten Aspekt,
6 eine Fabrik,
7 eine Sicherheitsarchitektur, wie sie durch das hier beschriebene Konzept implementiert sein kann,
8 die Sicherheitsarchitektur der 7 mit einer zusätzlichen Erläuterung und
9 ein Fahrzeug.

Im Folgenden können für gleiche Merkmale gleiche Bezugszeichen verwendet werden.
1 zeigt ein System 101 zum infrastrukturgestützten Assistieren eines zumindest teilautomatisiert geführten, motorisierten Fahrzeugs bei seiner Fahrt durch eine Fabrik, wobei die Fabrik einen ersten Bereich und einen zweiten von dem ersten Bereich verschiedenen Bereich aufweist, umfassend:

ein Infrastruktursystem 103, welches eingerichtet ist, dem Fahrzeug bei einer zumindest teilautomatisiert geführten Fahrt durch den ersten Bereich und durch den zweiten Bereich zu assistieren,
ein von dem Infrastruktursystem 103 verschiedenes Überwachungssystem 105, welches eingerichtet ist, den zweiten Bereich bei einer zumindest teilautomatisiert geführten Fahrt des Fahrzeugs durch den zweiten Bereich zu überwachen, um ein Sicherheitsproblem zu detektieren, wobei das Überwachungssystem 105 eingerichtet ist, bei Detektion eines Sicherheitsproblems das Infrastruktursystem zu übersteuern und das Assistieren des Fahrzeugs zu übernehmen, um zumindest eine Sicherheitsaktion durchzuführen.

2 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum infrastrukturgestützten Assistieren eines zumindest teilautomatisiert geführten, motorisierten Fahrzeugs bei seiner Fahrt durch eine Fabrik, wobei die Fabrik einen ersten Bereich und einen zweiten von dem ersten Bereich verschiedenen Bereich aufweist, unter Verwendung eines Systems nach einem dem ersten Aspekt, umfassend die folgenden Schritte:

Assistieren 201 dem Fahrzeug bei einer zumindest teilautomatisiert geführten Fahrt durch den ersten Bereich und durch den zweiten Bereich durch das Infrastruktursystem,
Überwachen 203 des zweiten Bereichs durch das Überwachungssystem bei einer zumindest teilautomatisiert geführten Fahrt des Fahrzeugs durch den zweiten Bereich, um ein Sicherheitsproblem zu detektieren,
bei Detektion eines Sicherheitsproblems Übersteuern 205 des Infrastruktursystems und Übernehmen 207 des Assistierens des Fahrzeugs durch das Überwachungssystem, um zumindest eine Sicherheitsaktion durchzuführen.

3 zeigt explizit das Überwachungssystem 105 des Systems 101, um klarzustellen, dass dieses auch separat offenbart ist ohne weitere Bestandteile des Systems 101.
4 zeigt eine Fabrik 401, umfassend das System 101 gemäß 1.
5 zeigt ein maschinenlesbares Speichermedium 501, auf dem ein Computerprogramm 503 gespeichert ist, das Computerprogramm 503 umfasst Befehle, die bei Ausführung des Computerprogramms 503 durch einen Computer diesen Veranlassen, ein Verfahren gemäß dem zweiten Aspekt auszuführen.
6 zeigt eine Fabrik 601.
Es ist ein erster Bereich 603 innerhalb der Fabrik 601 vorgesehen oder festgelegt, der auch als ein Nicht-Sicherheitsbereich bezeichnet werden kann.
Weiter sind zwei zweite Bereiche 605, 607 festgelegt, wobei sich der erste Bereiche 603 zwischen den beiden zweiten Bereichen 605, 607 befindet, wobei diese unmittelbar aneinander angrenzen.
Die beiden zweiten Bereichen 605, 607 können auch als Sicherheitsbereich bezeichnet werden, da für diese höhere Sicherheitsanforderungen gestellt werden als für den ersten Bereich 603.
Innerhalb des ersten Bereichs 603 dürfen sich keine Menschen befinden. Dies ist durch zwei Schilder 609 und 611 gekennzeichnet, die jeweils an der Grenze zwischen den entsprechenden Bereichen angeordnet sind und einen Menschen 613 zeigen, der durch ein Kreuz 615 durchgestrichen ist.
Somit kann davon ausgegangen werden, dass sich im Regelfall innerhalb des ersten Bereiches 603 keine Menschen befinden. Wenn also ein Fahrzeug, beispielsweise ein Kraftfahrzeug, durch den ersten Bereich 603 fährt, besteht in der Regel keine Gefahr einer Kollision des Fahrzeugs mit einem Menschen. Folglich können für eine solche Fahrt geringere Sicherheitsbedingungen oder Sicherheitsanforderungen erfüllt sein als für eine Fahrt des Fahrzeugs in den zweiten Bereichen 605, 607, innerhalb welchem sich Menschen befinden dürfen. Dies ist symbolisch durch zwei Menschen 617 und 619 gekennzeichnet, die sich respektive innerhalb des zweiten Bereichs 605 und des zweiten Bereichs 607 befinden.
Beispielhaft ist ein Kraftfahrzeug 621 gezeigt, welches in Fahrtrichtung, gekennzeichnet durch einen Pfeil mit dem Bezugszeichen 623, bezogen auf die Papierebene von links nach rechts vom zweiten Bereich 605 in den ersten Bereich 603 fahren will.
Da sich also das Kraftfahrzeug 621 innerhalb eines Bereichs befindet, innerhalb welchem Menschen sich aufhalten, wird für eine solche Fahrt eine oder werden für eine solche Fahrt mehrere Sicherheitsanforderungen gestellt, die höher sind als für eine Fahrt des Kraftfahrzeugs 621 durch den ersten Bereich 603.
Innerhalb der Fabrik 601 ist folglich gemäß dem hier beschriebenen Konzept ein System 625 nach dem ersten Aspekt implementiert.
Das System 625 umfasst ein Infrastruktursystem 627 umfassend eine erste Datenverarbeitungseinrichtung 629 sowie eine erste Erfassungseinrichtung 631, die eine Videokamera 633 umfassend einen Bildsensor 635 umfasst. Die Videokamera 633 ist so innerhalb des ersten Bereichs 603 angeordnet, dass diese den Bereich erfassen kann. Abhängig von einer Länge oder Breite des Bereichs 603 können zum Beispiel auch mehrere Videokameras vorgesehen sein.
Die Videodaten der Videokamera 633 werden der ersten Datenverarbeitungseinrichtung 629 zur Verfügung gestellt, welche basierend darauf erste Infrastrukturassistenzdaten ermitteln und an das Kraftfahrzeug 621 senden kann, um dem Kraftfahrzeug bei seiner Fahrt durch den ersten Bereich 603 zu assistieren. Beispielweise ermittelt die erste Datenverarbeitungseinrichtung 629 eine Solltrajektorie für das Kraftfahrzeug 621, welche durch den ersten Bereich 603 führt.
Weiter umfasst das System 625 ein von dem Infrastruktursystem 627 unabhängiges Überwachungssystem 637 aufweisend eine zweite Datenverarbeitungseinrichtung 639 sowie eine zweite Erfassungseinrichtung 641. Die zweite Erfassungseinrichtung 641 umfasst mehrere Videokameras 643 umfassend jeweils einen Bildsensor 645.
Die Videokameras 643 sind jeweils so innerhalb der zweiten Bereiche 605, 607 angeordnet, dass diese diese Bereiche erfassen und auf der Erfassung basierende Videodaten an die zweite Datenverarbeitungseinrichtung 639 übermitteln oder senden. Basierend auf diesen Videodaten kann die zweite Datenverarbeitungseinrichtung 639 ermitteln, ob innerhalb der zweiten Bereiche 605, 607 ein oder mehrere Sicherheitsprobleme aufgetreten sind, wobei bei Detektion eines Sicherheitsproblems die zweite Datenverarbeitungseinrichtung 639 eine Sicherheitsaktion durchführt.
Die Videodaten der Videokamera 643 der zweiten Erfassungseinrichtung 641 werden zum Beispiel ebenfalls der ersten Datenverarbeitungseinrichtung 629 zur Verfügung gestellt, so dass diese basierend auf diesen Videodaten auch dem Kraftfahrzeug 621 bei einer Fahrt durch die zweiten Bereiche 605, 607 assistieren kann. Alternativ oder zusätzlich kann die erste Erfassungseinrichtung 631 weitere Videokameras umfassen, die innerhalb der zweiten Bereiche 605, 607 angeordnet sind und diese erfassen, sodass die erste Erfassungseinrichtung 631 der ersten Datenverarbeitungseinrichtung 629 eigene Videodaten der zweiten Bereich 605, 607 bereitstellen kann respektive bereitstellt.
Gemäß dem hier beschriebenen Konzept ist vorgesehen, dass das Überwachungssystem 637, beispielweise lediglich, für die Sicherheit betreffend die zweiten Bereiche 605, 607 zuständig ist. Weitere Assistenzaufgaben werden insbesondere ausschließlich durch das Infrastruktursystem 627 durchgeführt.
Bei Detektion eines Sicherheitsproblems hingegen übersteuert das Überwachungssystem 637 das Infrastruktursystem 627 und übernimmt die Assistenz des Kraftfahrzeugs 621 und befiehlt dem Kraftfahrzeug 621 beispielsweise einen Notstopp als Beispiel für eine Sicherheitsaktion durchzuführen. Das Übersteuern ist also quasi eine Art Notstoppschalter.
In dem in 6 gezeigten Beispiel befindet sich ein Mensch 617 unmittelbar vor dem Kraftfahrzeug 621. Dies kann beispielsweise darin begründet sein, dass der Mensch 617 plötzlich und unerwartet in den Fahrweg des Kraftfahrzeugs 621 getreten ist. Dies wird durch die Videokamera 643 erfasst und durch entsprechende Verarbeitung von der zweiten Datenverarbeitungseinrichtung 639 detektiert. Über eine hier nicht gezeigte drahtlose Kommunikationsschnittstelle kann die zweite Datenverarbeitungseinrichtung 639 einen Stoppbefehl an das Kraftfahrzeug 621 senden, so dass dieses ansprechend auf den Empfang beispielsweise unmittelbar anhalten kann, so dass eine Kollision mit dem Menschen 617 vermieden werden kann.
Es ist gemäß dem hier beschriebenen Konzept insbesondere vorgesehen, dass an das Überwachungssystem 637 höhere Sicherheitsanforderungen gestellt werden als an das Infrastruktursystem 627. Beispielsweise erfüllt das Infrastruktursystem 627 eine niedrigere Sicherheitsstufe als das Überwachungssystem 637.
Beispielsweise erfüllt das Infrastruktursystem 627 lediglich die Sicherheitsstufe QM. QM steht für „Quality Management“, was bedeutet, dass Risiken tolerierbar sind, so dass Sicherheitsanforderungen in besonderer Hinsicht unnötig sind und lediglich Standardqualitätsanforderungen ausreichend sind.
Beispielsweise müssen die Videokameras 643 der zweiten Erfassungseinrichtung 641 ASIL-D erfüllen und beispielsweise muss die Videokamera 633 der ersten Erfassungseinrichtung 631 nur QM erfüllen.
7 zeigt eine Sicherheitsarchitektur 701, wie sie gemäß dem hier beschriebenen Konzept innerhalb einer Fabrik 703 implementiert sein kann.
Innerhalb der Fabrik 703 ist ein Bereich 705 festgelegt, innerhalb welchem sich ein Kraftfahrzeug 707 befinden darf respektive durch den Bereich 705 fahren darf respektive innerhalb des Bereichs 705 fahren darf. Dieses Fahren ist ein zumindest teilautomatisiertes Fahren. Innerhalb des Bereichs 705 befinden sich beispielsweise Objekte 709 oder beispielsweise fahren weitere Fahrzeuge 711 und/oder befinden sich arbeitende Menschen 713. Es findet also ein Mischverkehr zwischen Kraftfahrzeug 707 und weiteren Fahrzeugen 711 respektive Menschen 713 statt.
Es ist ein System 715 nach dem ersten Aspekt innerhalb der Fabrik 703 implementiert. Das System 715 umfasst ein Infrastruktursystem 717 sowie ein Überwachungssystem 719.
Das Infrastruktursystem 717 umfasst eine erste Erfassungseinrichtung 721 sowie eine erste Datenverarbeitungseinrichtung 723, welche beispielsweise einen Server 724 umfasst. Mit dem Bezugszeichen 725 ist ein Funktionsblock gekennzeichnet, welcher als Aufgabe hat, zwei Kommunikationsschnittstellen für eine Kommunikation mit dem Kraftfahrzeug 707 zur Verfügung zu stellen. Zum einen umfasst das Infrastruktursystem 717 eine nicht gezeigte drahtlose Kommunikationsschnittstelle, mittels welcher das Infrastruktursystem 717 Infrastrukturassistenzdaten an das Kraftfahrzeug 707 senden kann. Zum anderen umfasst das Überwachungssystem 719 eine weitere drahtlose Kommunikationsschnittstelle, über welche das Überwachungssystem 719 mit dem Kraftfahrzeug 707 kommunizieren kann.
Die drahtlose Kommunikationsschnittstelle des Infrastruktursystems 717 erfüllt zum Beispiel nur die Sicherheitsstufe QM. Die weitere drahtlose Kommunikationsschnittstelle des Überwachungssystems 719 erfüllt beispielsweise die Sicherheitsstufe SIL-3.
Rein symbolisch kennzeichnet das Element mit dem Bezugszeichen 727 eine jeweilige drahtlose Kommunikation zwischen Infrastruktursystem 717 und Kraftfahrzeug 707 und zwischen Überwachungssystem 719 und Kraftfahrzeug 707.
In einer nicht gezeigten Ausführungsform ist vorgesehen, dass sich das Infrastruktursystem 717 und das Überwachungssystem 719 eine gemeinsame drahtlose Kommunikationsschnittstelle teilen, um mit dem Kraftfahrzeug 707 zu kommunizieren. Diese gemeinsame drahtlose Kommunikationsschnittstelle erfüllt eine Sicherheitsstufe größer als QM.
Die erste Erfassungseinrichtung 721 umfasst beispielsweise eine Videokamera 729 oder auch mehrere nicht gezeigte Videokameras, die den Bereich 705 erfassen. Die entsprechenden Videodaten werden durch die erste Erfassungseinrichtung 721 an die erste Datenverarbeitungseinrichtung 723 gesendet, welche basierend darauf Infrastrukturassistenzdaten für das Kraftfahrzeug 707 ermitteln kann und unter Verwendung der Schnittstelle 725, beispielsweise unter Verwendung der drahtlosen Kommunikationsschnittstelle 727, an das Kraftfahrzeug 707 senden kann.
Während das Kraftfahrzeug 707 durch den Bereich 705 fährt, erfasst eine zweite Erfassungseinrichtung 731 des Überwachungssystem 719 ebenfalls den Bereich 705 und übermittelt auf der Erfassung basierende zweite Erfassungsdaten an eine zweite Datenverarbeitungseinrichtung 733 des Überwachungssystems 719, welche die zweiten Erfassungsdaten verarbeitet, um ein oder mehrere Sicherheitsprobleme zu detektieren, die beispielsweise während der Fahrt des Kraftfahrzeugs 707 durch den Bereich 705 auftreten können.
Beispielsweise kann ein weiteres Fahrzeug 711 sich auf Kollisionskurs zum Kraftfahrzeug 707 befinden. Dies wird durch die zweite Erfassungseinrichtung 731 erfasst und durch entsprechende Verarbeitung der Videodaten von der zweiten Datenverarbeitungseinrichtung 733 detektiert.
Entsprechend übersteuert dann die zweite Datenverarbeitungseinrichtung 733 das Infrastruktursystem 717 und sendet beispielsweise an das Kraftfahrzeug 707 einen Stoppbefehl oder eine Ausweichtrajektorie.
Beispielhaft ist für die zweite Erfassungseinrichtung 731 analog zur ersten Erfassungseinrichtung 721 ebenfalls eine Videokamera 735 gezeigt, wobei natürlich auch mehrere Videokameras vorgesehen sein können, die unabhängig von der Videokamera 729 den Bereich 705 erfassen.
Somit handelt es sich bei dem Bereich 705 um einen zweiten Bereich im Sinne der Beschreibung.
Dies bedeutet, dass gemäß dem hier beschriebenen Konzept das Kraftfahrzeug 707 bei seiner normalen Fahraufgabe, symbolisch gekennzeichnet durch einen Block mit dem Bezugszeichen 737 durch das Infrastruktursystem 717 unterstützt wird. Die Überwachung betreffend eine Sicherheit der Fahrt wird ausgelagert an das Überwachungssystem 719, welches bei Detektion eines Sicherheitsproblems beispielsweise einen Notstopp auf Seiten des Kraftfahrzeugs 707 befehlen kann, was symbolisch durch einen Block mit dem Bezugszeichen 739 gekennzeichnet ist.
8 zeigt die Architektur 701 zusätzlich mit einem Symbol mit dem Bezugszeichen 801. Dieses soll symbolisch einen Notstoppschalter symbolisieren, welches durch das hier beschriebene Konzept, gemäß welchem das Überwachungssystem das Infrastruktursystem bei Detektion eines Sicherheitsproblems in dem zweiten Bereich übersteuert und dem Kraftfahrzeug beispielsweise befiehlt, anzuhalten, beispielsweise indem ein Notstoppbefehl an das Kraftfahrzeug 707 gesendet wird.
9 zeigt ein motorisiertes Fahrzeug 901 aufweisend eine Transportplattform 903, auf welcher ein Kraftfahrzeug 905 abgestellt ist. Das Kraftfahrzeug 905 kann somit vom Fahrzeug 901 durch eine Fabrik transportiert werden. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn das Kraftfahrzeug 905 noch nicht aus eigener Kraft fahren kann, weil es noch nicht vollständig montiert wurde.
Zusammenfassend basiert das hierin beschriebene Konzept insbesondere darauf, dass die Aufgabe, ein motorisiertes Fahrzeug zumindest teilautomatisiert innerhalb einer Fabrik zu führen und ihm hierbei zu assistieren, in zwei wesentliche Teile aufgeteilt wird. Diese gesamte Aufgabe umfasst z. B. folgendes: Beobachtung einer Umgebung des Fahrzeugs, planen einer Fahrt des Fahrzeugs, Fahren des Fahrzeugs durch die Infrastruktur und Eingriff bei einer kritischen Situation, also bei Auftreten eines Sicherheitsproblems.
Die sicherheitsrelevanten Teile dieser Aufgabe übernimmt das Überwachungssystem und die nicht sicherheitsrelevanten Teile der Aufgabe übernimmt gemäß dem hier beschriebenen Konzept insbesondere das Infrastruktursystem.
Somit gibt es zwei voneinander unabhängige Systeme: Das eine System, das Infrastruktursystem, ist für die Assistenz betreffend einer normalen Fahraufgabe zuständig und übernimmt keine sicherheitskritischen Funktionen. Hingegen ist das Überwachungssystem für die sicherheitskritischen Funktionen zuständig. Dies bedeutet, dass das Überwachungssystem die Überwachung von sicherheitskritischen Bereichen übernimmt und bei Detektion eines Sicherheitsproblems das Infrastruktursystem übersteuert.
Hierbei ist insbesondere vorgesehen, dass das Sicherheitssystem eine höhere Sicherheitsstufe erfüllt als das Infrastruktursystem. Dies kann z. B. dadurch realisiert sein, dass das Überwachungssystem eine höhere Redundanz aufweist bzgl. beispielsweise Hardware und/oder Software.
Das Überwachungssystem beschränkt sich somit insbesondere auf eine sichere Detektion eines Sicherheitsproblems und wird insbesondere nur für die sicherheitskritischen Bereiche verwendet. Die restlichen Aufgaben, also Planen und/oder Steuern des Fahrzeugs, werden durch das Infrastruktursystem durchgeführt. Dies insbesondere auch in allen Bereichen, also auch in den so genannten Sicherheitsbereichen, also insbesondere in den zweiten Bereichen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102012222562 A1 [0002]

Claims

System (101) zum infrastrukturgestützten Assistieren eines zumindest teilautomatisiert geführten, motorisierten Fahrzeugs (621, 707, 901) bei seiner Fahrt durch eine Fabrik (401, 703), wobei die Fabrik (401, 703) einen ersten Bereich (603) und einen zweiten von dem ersten Bereich (603) verschiedenen Bereich (605, 607, 705) aufweist, umfassend: ein Infrastruktursystem (103), welches eingerichtet ist, dem Fahrzeug (621, 707, 901) bei einer zumindest teilautomatisiert geführten Fahrt durch den ersten Bereich (603) und durch den zweiten Bereich zu assistieren, ein von dem Infrastruktursystem (103) verschiedenes Überwachungssystem (105), welches eingerichtet ist, den zweiten Bereich (605, 607, 705) bei einer zumindest teilautomatisiert geführten Fahrt des Fahrzeugs (621, 707, 901) durch den zweiten Bereich zu überwachen, um ein Sicherheitsproblem zu detektieren, wobei das Überwachungssystem (105) eingerichtet ist, bei Detektion eines Sicherheitsproblems das Infrastruktursystem (103) zu übersteuern und das Assistieren des Fahrzeugs zu übernehmen, um zumindest eine Sicherheitsaktion durchzuführen.
System (101) nach Anspruch 1, wobei das Überwachungssystem (105) eine höhere Sicherheitsstufe erfüllt als das Infrastruktursystem (103).
System (101) nach Anspruch 2, wobei die jeweilige Sicherheitsstufe des Überwachungssystems (105) und des Infrastruktursystems (103) ein Element ausgewählt aus der folgenden Gruppe von Sicherheitsstufen ist: QM, ASIL-A, ASIL-B, ASIL-C, ASIL-D, SIL-1, SIL-2, SIL-3.
System (101) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das Infrastruktursystem (103) eine erste Erfassungseinrichtung (631) aufweist, welche eingerichtet ist, den ersten Bereich (603) zu erfassen und auf der Erfassung basierende erste Erfassungsdaten auszugeben, wobei das Überwachungssystem (105) eine zweite Erfassungseinrichtung (641) aufweist, welche eingerichtet ist, den zweiten Bereich (605, 607, 705) zu erfassen und auf der Erfassung basierende zweite Erfassungsdaten auszugeben, wobei das Infrastruktursystem (103) eine erste Datenverarbeitungseinrichtung (723) aufweist, welche eingerichtet ist, die ersten Erfassungsdaten und die zweiten Erfassungsdaten zu verarbeiten, um erste Infrastrukturassistenzdaten für das Fahrzeug (621, 707, 901) zu ermitteln, wobei das Überwachungssystem (105) eine zweite Datenverarbeitungseinrichtung (733) aufweist, welche eingerichtet ist, die zweiten Erfassungsdaten zu verarbeiten, um ein Sicherheitsproblem zu detektieren.
System nach Anspruch 4, wobei die zweite Erfassungseinrichtung mehrere Umfeldsensoren umfasst, welche derart angeordnet sind, dass zumindest zwei der Umfeldsensoren einen gemeinsamen Teilbereich des zweiten Bereichs erfassen können.
System nach Anspruch 4 oder 5, wobei die zweite Erfassungseinrichtung mehrere Umfeldsensoren umfasst, welche auf einer jeweiligen Erfassungstechnologie basieren, wobei die Umfeldsensoren derart angeordnet sind, dass zumindest zwei Umfeldsensoren mit einer unterschiedlichen Erfassungstechnologie einen gemeinsamen Teilbereich des zweiten Bereichs erfassen können.
System nach einem der Ansprüche 4 bis 6, wobei die zweite Datenverarbeitungseinrichtung eingerichtet ist, die zweiten Erfassungsdaten unter Verwendung von zumindest zwei unterschiedlichen Auswertealgorithmen zu verarbeiten, um entsprechend zumindest zwei Ergebnisses des jeweiligen Verarbeitens zu erhalten, wobei die zweite Datenverarbeitungseinrichtung eingerichtet ist, das Sicherheitsproblem basierend auf den zumindest zwei Ergebnissen zu detektieren.
System (101) nach einem der vorherigen Ansprüche, umfassend zumindest eine in einem Übergangsbereich von dem ersten Bereich (603) zu dem zweiten Bereich (605, 607, 705) angeordnete Lichtschranke, welche eingerichtet ist, eine Bewegung eines Objekts zu detektieren und bei Detektion ein Detektionssignal auszugeben, wobei das Überwachungssystem (105) eingerichtet ist, ansprechend auf das Detektionssignal zu prüfen, ob es sich bei dem Objekt um das Fahrzeug (621, 707, 901) handelt oder nicht, wobei, wenn nein, festzulegen, dass ein Sicherheitsproblem detektiert wurde.
System (101) nach einem der vorherigen Ansprüche soweit rückbezogen auf Anspruch 3, wobei das Überwachungssystem (105) und das Infrastruktursystem (103) eine gemeinsame drahtlose Kommunikationsschnittstelle umfassen, um mit dem Fahrzeug (621, 707, 901) zu kommunizieren, wobei die gemeinsame drahtlose Kommunikationsschnittstelle eine Sicherheitsstufe höher als QM erfüllt.
Verfahren zum infrastrukturgestützten Assistieren eines zumindest teilautomatisiert geführten, motorisierten Fahrzeugs (621, 707, 901) bei seiner Fahrt durch eine Fabrik (401, 703), wobei die Fabrik (401, 703) einen ersten Bereich (603) und einen zweiten von dem ersten Bereich (603) verschiedenen Bereich (605, 607, 705) aufweist, unter Verwendung eines Systems nach einem der vorherigen Ansprüche, umfassend die folgenden Schritte: Assistieren dem Fahrzeug (621, 707, 901) bei einer zumindest teilautomatisiert geführten Fahrt durch den ersten Bereich (603) und durch den zweiten Bereich (605, 607, 705) durch das Infrastruktursystem, Überwachen des zweiten Bereichs durch das Überwachungssystem (105) bei zumindest teilautomatisiert geführten einer Fahrt des Fahrzeugs (621, 707, 901) durch den zweiten Bereich (605, 607, 705), um ein Sicherheitsproblem zu detektieren, bei Detektion eines Sicherheitsproblems Übersteuern des Infrastruktursystems (103) und Übernehmen des Assistierens des Fahrzeugs (621, 707, 901) durch das Überwachungssystem (105), um zumindest eine Sicherheitsaktion durchzuführen.
Überwachungssystem (105) für ein System (101) nach einem der Ansprüche 1 bis 9.
Fabrik (401, 703), umfassend ein System (101) nach einem der Ansprüche 1 bis 9 und/oder das Überwachungssystem (105) nach Anspruch 11.
Computerprogramm (503), umfassend Befehle, die bei Ausführung des Computerprogramms (503) durch einen Computer diesen veranlassen, ein Verfahren gemäß Anspruch 10 auszuführen.
Maschinenlesbares Speichermedium (501), auf dem das Computerprogramm (503) nach Anspruch 13 gespeichert ist.