DE102010015686A1

DE102010015686A1 - Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs sowie Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE102010015686A1
Application number: DE201010015686
Authority: DE
Inventors: Mohamed Essayed Bouzouraa
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 2010-04-21
Filing date: 2010-04-21
Publication date: 2011-10-27
Also published as: EP2385511A1

Abstract

Eine Car-to-Car-Kommunikation wird vorliegend dazu genutzt, Messdaten von Umfeldsensoren (12) eines Kraftfahrzeugs (30) an ein anderes Kraftfahrzeug (10) zu übertragen, damit dieses auf die von den Umfeldsensoren (12) des anderen Kraftfahrzeugs (30) erfassten Hindernisse (32) reagieren kann.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs sowie ein Kraftfahrzeug nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 6 und ein Kraftfahrzeug nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 8.
Das zu betreibende Kraftfahrzeug weist somit eine Einrichtung zum Erfassen des Umfeldes des Kraftfahrzeuges auf, durch welche Messdaten gewinnbar sind.
Als Einrichtung zum Erfassen eines Umfeldes eines bestimmten Fahrzeugs sind Sensoren im Einsatz, die die Umgebung des Kraftfahrzeugs abtasten, z. B. senden Radar- oder Lasersysteme elektromagnetische Strahlung aus und empfangen ein Antwortsignal. Als Einrichtung zum Erfassen des Umfeldes des Kraftfahrzeugs kann auch eine Kamera bereitgestellt sein.
Aufgrund dieser Antwortsignale oder durch die Kamera werden Messdaten gewonnen, die eine Aussage über das Vorhandensein von Hindernissen im Umfeld des Kraftfahrzeugs bereitstellen. Diese Messdaten können die Koordinaten von Punkten auf der Oberfläche des Hindernisses im Koordinatensystem des messenden Kraftfahrzeugs sein, aber auch eine Aussage über die Form des Hindernisses bzw. seine Ausrichtung machen. Bei der vorliegenden Anmeldung wird es als bekannt vorausgesetzt, dass solche Daten aus den Messsignalen der Umfeldsensoren oder den Bildern einer Kamera abgeleitet werden können, sofern sie nicht unmittelbar zur Verfügung stehen. Ein Beispiel für die im Stand der Technik entwickelten Verfahren für das Erfassen von Strukturen durch Umfeldsensoren eines Kraftfahrzeugs gibt z. B. die DE 10 2004 048 400 A1 .
Ebenfalls Gegenstand der Entwicklung im Stand der Technik ist das Austauschen von Daten zwischen unterschiedlichen Fahrzeugen, insbesondere während der Fahrt. Diese so genannte Car-to-Car-Kommunikation erfolgt z. B. zum Zwecke einer Erhöhung der Sicherheit.
Im Zusammenhang mit Sensorsignalen ist es aus der US 2008/0284575 A1 bekannt, aufgrund der Signale einer Vielzahl von Sensoren in einem Kraftfahrzeug intern eine Diagnose über den Zustand des Kraftfahrzeugs durchzuführen und das Ergebnis der Diagnose drahtlos an eine außerhalb des Fahrzeugs befindliche Zentrale zu senden.
Aufgabe der Sensorik eines Fahrzeugs ist es, möglichst viele Informationen zur Verfügung zu stellen, damit automatisierte Eingriffe in das Fahrverhalten des Kraftfahrzeugs durch dieses selbst vorgenommen werden können. Dies geht so weit, dass aufgrund von Sensorsignalen das Kraftfahrzeug selbstführend ist. Zunehmend wird der Fahrzeugführer durch solche Funktionalitäten von Kraftfahrzeugen entlastet.
Es versteht sich von selbst, dass eine Automatisierung umso eher und besser erfolgen kann, desto mehr Informationen zur Verfügung stehen.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Weg aufzuzeigen, wie der Fahrzeugführer durch automatisierte Eingriffe noch besser unterstützt werden kann.
Die Aufgabe wird in einem Aspekt durch ein Verfahren gemäß Patentanspruch 1 gelöst, und in einem anderen Aspekt durch das Bereitstellen eines Kraftfahrzeugs mit den Merkmalen gemäß Patentanspruch 6 für eine Sendeseite und die Merkmale gemäß Patentanspruch 8 für eine Empfangsseite.
Erfindungsgemäß empfängt somit das Kraftfahrzeug von einem anderen Kraftfahrzeug von selbigem gewonnene Messdaten und verarbeitet diese, um Steuerbefehle zu erzeugen.
Es ist Erkenntnis des Erfinders der vorliegenden Erfindung, dass durchaus ein anderes Kraftfahrzeug als das eigene Messungen durchführen kann, die dem eigenen Kraftfahrzeug nicht zugänglich sind, wobei aber die gewonnenen Messergebnisse von Nutzen sind. Durch die Erfindung erhält somit das eigene Kraftfahrzeug Informationen, die ihm zumindest gelegentlich sonst nicht zur Verfügung stehen würden. Dadurch, dass mehr Informationen zur Verfügung stehen, können automatisierte Eingriffe zielgenauer erfolgen.
Als Zusatzinformation sind insbesondere solche Informationen für das zu betreibende (eigene) Kraftfahrzeug von Interesse, die das Umfeld eines anderen Kraftfahrzeugs betreffen. Das erfassbare Umfeld eines anderen Kraftfahrzeugs deckt sich nicht immer mit dem erfassbaren Umfeld des eigenen Kraftfahrzeugs. Beispielsweise kann es für ein Abstandsregelungssystem sinnvoll sein, wenn bekannt ist, wie das Umfeld vor dem vorausfahrenden Kraftfahrzeug aussieht, da dieses für die Umfelderfassungseinrichtungen des eigenen Kraftfahrzeugs durch das vorausfahrende Kraftfahrzeug selbst verdeckt ist. Fährt z. B. das vorausfahrende Kraftfahrzeug dicht auf, so würde ein Abstandsregelungssystem selbst einen eher großen Abstand zu dem vorausfahrenden Kraftfahrzeug wählen, damit insgesamt für ausreichende Sicherheit gesorgt ist. Ein sich aus einer Gegenrichtung oder seitlichen Richtung dem eigenen Kraftfahrzeug näherndes anderes Kraftfahrzeug kann auch solche Hindernisse messen, die von dem eigenen Kraftfahrzeug gegenwärtig nicht messbar sind. Eine Information hierüber ist dann z. B. für den Zweck einer Kollisionsvermeidung wertvoll.
Um dies umzusetzen, sollte das eigene Kraftfahrzeug Messdaten von einer Umfelderfassungseinrichtung des anderen Kraftfahrzeugs empfangen. Damit diese Daten über das Umfeld des anderen Kraftfahrzeugs in irgendeiner Weise in Bezug zu dem eigenen Kraftfahrzeug setzbar sind, werden bevorzugt auch Messdaten einer Positionsmesseinrichtung des anderen Kraftfahrzeugs empfangen. Gegebenenfalls sind die Messdaten noch aufbereitet, bevor sie empfangen werden.
Bevorzugt ist dann empfangsseitig vorgesehen, dass auch die Messdaten betreffend die Position des eigenen, zu betreibenden Kraftfahrzeugs gewonnen werden. Diese Messdaten betreffend die eigene Position einerseits und die von der Positionsmesseinrichtung des anderen Kraftfahrzeugs gemessenen und empfangenen Messdaten betreffend dessen Position andererseits können Grundlage sein dafür, aus den weiteren empfangenen Messdaten solche Daten zu berechnen, die auf das zu betreibende Kraftfahrzeug bezogen sind. Dann steht nämlich eine Information über das Umfeld des zu betreibenden Kraftfahrzeugs zur Verfügung, und aufgrund dieser Information können dann eben (die) Steuerbefehle abgegeben werden.
Bei einer einfachen Ausführungsform wird durch erzeugte Steuerbefehle die Abgabe von Warnsignalen bewirkt. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass ein anderes Kraftfahrzeug ein Hindernis erfasst, bevor dieses in den Erfassungsbereich des eigenen Kraftfahrzeugs gerät. Der Fahrzeugführer kann dann durch Warnsignale darauf hingewiesen werden, dass in Kürze mit einem von einem anderen Kraftfahrzeug erfassten Hindernis zu rechnen ist. Alternativ oder zusätzlich zur Abgabe von Warnsignalen kann durch erzeugte Steuerbefehle auch ein Eingriff in das Fahrverhalten des Kraftfahrzeugs erfolgen. Dies kann insbesondere die Querführung oder die Längsführung des Kraftfahrzeugs betreffen, es wird also vorzugsweise ein Lenkwinkel geändert und/oder eine Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs geändert, letzteres entweder durch Eingriff in das Bremssystem, gegebenenfalls auch durch Beschleunigen, indem in den Betrieb eines Motors eingegriffen wird. Durch die erzeugten Steuerbefehle kann bei dieser bevorzugten Ausführungsform dann bewirkt werden, dass einem Hindernis ausgewichen wird oder vor einem Hindernis gebremst wird o. ä.
Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird eine Car-to-Car-Kommunikation dazu eingesetzt, Messdaten des einen Kraftfahrzeugs in einem anderen Kraftfahrzeug zu verarbeiten. Das Kraftfahrzeug, das die Messdaten aussendet, ist gemäß Patentanspruch 6 mit einer Sendeeinrichtung zum Aussenden von drahtlos zu übermittelnden Datensignalen zu einem anderen Fahrzeug ausgestattet und dadurch gekennzeichnet, das seine Einrichtung zum Erfassen mit der Sendeeinrichtung über eine Steuereinrichtung gekoppelt ist, welche dazu ausgelegt ist, ein Aussenden von Messdaten der Einrichtung zum Erfassen an ein anderes Kraftfahrzeug zu bewirken. Durch diesen Aspekt der Erfindung wird ein Kraftfahrzeug bereitgestellt, das die Messdaten seiner Umfelderfassungseinrichtung nicht nur ausschließlich selbst verarbeitet, sei dies zum Zwecke eines Eingriffs in sein eigenes Fahrverhalten oder zum Zwecke einer Diagnose wie gemäß der US 2008/028 457 5 A1 vorgesehen.
Bevorzugt umfasst das Kraftfahrzeug auch eine Einrichtung zum Messen seiner Position, welche ebenfalls mit der Steuereinrichtung gekoppelt ist, so das durch diese auch ein Aussenden von Messdaten der Einrichtung zum Messen der Position an ein anderes Kraftfahrzeug bewirkbar ist.
Betreffend die Empfangsseite wird die Erfindung durch das Bereitstellen eines Kraftfahrzeugs mit den Merkmalen gemäß Patentanspruch 8 realisiert, das somit neben der Einrichtung zum Messen seiner Position auch eine Empfangseinrichtung zum Empfangen von drahtlos übermittelten Datensignalen von einem anderen Fahrzeug aufweist, und das durch eine Datenverarbeitungseinrichtung gekennzeichnet ist, die ausgelegt ist, die durch Datensignale übermittelten Daten einerseits sowie Messdaten der Einrichtung zum Messen seiner Position zusammen zu verarbeiten und Steuerbefehle zu erzeugen, insbesondere an Warnsignale abgebende Einrichtung oder an Aktuatoren des Kraftfahrzeugs.
Bevorzugt weist auch dieses Kraftfahrzeug eine Einrichtung zum Erfassen des Umfeldes des Kraftfahrzeuges auf, so dass die empfangenen Messdaten nur die von der eigenen Einrichtung gemessenen Messdaten ergänzen.
Nachfolgend wird eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung unter Bezug auf die Zeichnung beschrieben, in der
1 in schematischer Draufsicht ein Kraftfahrzeug gemäß einer Ausführungsform der Erfindung veranschaulicht;
2 in schematischer Draufsicht eine Straßensituation zeigt, in der sich das Kraftfahrzeug mit einem entsprechenden oder ähnlichen Kraftfahrzeug befindet; und
3 ein Flussschaubild zur Erläuterung der Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens gemäß einer Ausführungsform ist.
Ein im Ganzen mit 10 bezeichnetes Kraftfahrzeug weist zwei Umfeldsensoren 12 auf, welche z. B. als Radarsensoren ausgebildet sind und in der Lage sind, jeweilige Felder 14 abzutasten. Die Umfeldsensoren 12 senden ihre Messsignale an ein Steuergerät 16, das unter vorbestimmten Umständen Eingriffe vornimmt, indem es Aktoren 18 ansteuert. Beispielsweise kann dies im Rahmen einer Abstandsregelung erfolgen: Mit Hilfe der Umfeldsensoren 12 wird erfasst, wie groß der Abstand zu einem vorausfahrenden Fahrzeug ist, und das Steuergerät 16 steuert zum (nicht gezeigten) Verbrennungsmotor des Kraftfahrzeugs zugehörige Aktoren oder zu den Bremsen zugehörige Aktoren derart an, dass ein vorbestimmter Abstand zum vorausfahrenden Fahrzeug eingehalten wird.
Das Kraftfahrzeug 10 weist ferner eine Einrichtung 20 zum Messen seiner Position auf, z. B. kann durch eine Antenne 22 ein Signal eines Satelliten empfangen werden, insbesondere im Rahmen des so genannten „Global Positioning System”, GPS. Die Positionsdaten werden dem Steuergerät 16 zugeführt.
Das Steuergerät 16 ist ferner mit einer Sende- und Empfangseinrichtung 24 gekoppelt, die aus der eigentlichen Antenne 26 und einem Modulator – Demodulator 28 besteht. Mithilfe der Sende- und Empfangseinrichtung 24 ist eine Kommunikation zwischen dem Kraftfahrzeug 10 und einem externen anderen Kraftfahrzeug möglich.
In einer in 2 gezeigten Straßensituation befindet sich das Kraftfahrzeug 10 auf der Straße, genauso auch ein zweites Kraftfahrzeug 30 und ein drittes Kraftfahrzeug 32. Mindestens das zweite Kraftfahrzeug 30 weist eine Ausstattung wie das erste Kraftfahrzeug 10 auf, zumindest ist eine Einrichtung 24 zum Senden ausgebildet. Das Kraftfahrzeug 32 befindet sich außerhalb des Erfassungsbereiches 14 der Umfeldsensoren 12 des Kraftfahrzeugs 10. Hingegen befindet sich das Kraftfahrzeug 32 im Erfassungsbereich 34 der Umfeldsensoren 12 des Kraftfahrzeugs 30. Es besteht nun die Gefahr, dass sich das Kraftfahrzeug 32 gemäß dem Pfeil 36 in den Fahrweg des Kraftfahrzeugs 10 hinein bewegt, so dass es zu einer Kollision kommen könnte.
Das Kraftfahrzeug 10 verfügt ohne weitere Maßnahmen nicht über Mittel, dies rechtzeitig zu erkennen, weil sich das Kraftfahrzeug 32 eben außerhalb des Erfassungsbereichs 14 befindet.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist nun gemäß Schritt S10 (3) vorgesehen, dass im Kraftfahrzeug 30 Messdaten betreffend das Kraftfahrzeug 32 (Hindernis) gewonnen werden. Beispielsweise können zu einzelnen Punkten P1, P2, des Kraftfahrzeugs 32 die jeweiligen Abstände zum Kraftfahrzeug 30 ermittelt werden. Genauso kann zu den Messdaten auch eine Information über die Form des Kraftfahrzeugs 32 oder seine Ausrichtung auf der Straße gehören. Die Einrichtung 20 zum Messen der Position des Kraftfahrzeugs 30 misst nun dessen Position in Schritt S12. Die Gesamtheit der Messdaten (von den Umfeldsensoren 12 und der Einrichtung 20) wird nun vermittels der Sendeeinheit 24 vom Kraftfahrzeug 30 über eine Funkstrecke 38 an die Empfangseinheit 24 des Kraftfahrzeugs 10 gesendet, Schritt S14, wo diese dann auch empfangen wird, Schritt, S16. Im Kraftfahrzeug 10 wird nun mithilfe der Einrichtung 20 die Position des Kraftfahrzeugs 10 gemessen. Aus den Informationen „Position des Kraftfahrzeugs 30” und „Position des Kraftfahrzeugs 10” lassen sich nun die Messdaten, die auf die Umfeldsensoren 12 des Kraftfahrzeugs 30 bezogen sind, derart umrechnen, dass sie auf das Kraftfahrzeug 10 bezogen sind. Im einfachsten Fall wird einfach von einem auf das Kraftfahrzeug 30 bezogenem Koordinatensystem auf ein Koordinatensystem umgerechnet, das sich auf das Kraftfahrzeug 10 bezieht. Dies erfolgt im Schritt S20. Somit stehen im Kraftfahrzeug 10 Umfeldinformationen zur Verfügung, insbesondere betreffend das Kraftfahrzeug 32, die durch das Kraftfahrzeug 10 selbst nicht messbar sind. Das Steuergerät 16 ist dann in der Lage, entweder gemäß Schritt S22 ein Warnsignal an eine Warneinrichtung 40 abzugeben, z. B. eine entsprechende Mitteilung auf ein Display des Kraftfahrzeugs 10 zu geben; oder es erfolgt ein Steuereingriff gemäß Schritt S24, indem das Steuergerät 16 zumindest einen der Aktoren 18 ansteuert. Im Fall der 2 wäre es möglich, dass durch einen Aktor 18 ein Lenkeingriff erfolgt, um dem Kraftfahrzeug 32 auszuweichen, und alternativ oder zusätzlich könnte das Kraftfahrzeug 10 gebremst werden, damit eine Kollision mit dem Kraftfahrzeug 32 vermieden wird.
Von einem anderen Kraftfahrzeug gewonnene Messdaten müssen nicht notwendigerweise von den Umfeldsensoren 12 nicht gleichzeitig gewinnbar sein. Das Verfahren wäre auch dann von Nutzen, wenn sich z. B. das Kraftfahrzeug 32 teilweise im Erfassungsbereich 14 der Umfeldsensoren 12 des Kraftfahrzeugs 10 befindet, oder wenn wegen des Erfassens aus einer anderen Richtung zusätzliche Informationen gewinnbar sind.
Außer in dem in 2 beschriebenen Fall ist die Gewinnung von Informationen stets dann sinnvoll, wenn ein Objekt aus dem Umfeld des externen Kraftfahrzeugs in den Bereich des eigenen Kraftfahrzeugs gelangen kann, oder wenn umgekehrt das eigene Kraftfahrzeug in den zuvorigen Erfassungsbereich des anderen Kraftfahrzeugs gelangen kann. Letzteres ist z. B. dann der Fall, wenn zwei Kraftfahrzeuge hintereinander herfahren und das vordere Kraftfahrzeug hinter einem weiteren Kraftfahrzeug herfährt, dann wäre für das hinterste Kraftfahrzeug eine Information über den Abstand des vordersten Kraftfahrzeugs zum mittleren Kraftfahrzeug von Nutzen, die durch das mittlere Kraftfahrzeug an das hintere Fahrzeug übermittelt werden könnte.
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 102004048400 A1 [0004]
US 2008/0284575 A1 [0006, 0017]

Claims

Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs (10), dadurch gekennzeichnet, dass das Kraftfahrzeug (10) von einem anderen Kraftfahrzeug (30) von selbigem gewonnene Messdaten empfängt und verarbeitet, um Steuerbefehle zu erzeugen.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die empfangenen Messdaten von a) einer Umfelderfassungseinrichtung (12) und b) bevorzugt auch von einer Positionsmesseinrichtung (20) des anderen Kraftfahrzeugs (30) gewonnene Messdaten umfassen und/oder aufgrund von solchen Messdaten erzeugte Messdaten umfassen.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass Messdaten betreffend die Position des zu betreibenden Kraftfahrzeugs (10) gewonnen werden und aufgrund dieser Messdaten und den von dem anderen Kraftfahrzeug (30) empfangenen Messdaten betreffend dessen Position aus den weiteren von dem anderen Kraftfahrzeug (30) empfangenen Messdaten auf das zu betreibende Kraftfahrzeug (10) bezogene Daten berechnet werden, so dass eine Information über das Umfeld des zu betreibenden Kraftfahrzeugs zur Verfügung steht und aufgrund dieser Information Steuerbefehle abgegeben werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass durch erzeugte Steuerbefehle die Abgabe von Warnsignalen bewirkt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass durch erzeugte Steuerbefehle ein Eingriff in das Fahrverhalten des Kraftfahrzeugs (10) erfolgt, wobei vorzugsweise ein Lenkwinkel geändert wird und/oder eine Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs geändert wird.
Kraftfahrzeug (30, 10) mit einer Einrichtung (12) zum Erfassen des Umfelds des Kraftfahrzeugs (30), durch welche Messdaten gewinnbar sind, und mit einer Sendeeinrichtung (24) zum Aussenden von drahtlos zu übermittelnden Datensignalen zu einem anderen Fahrzeug (10), dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung (12) zum Erfassen mit der Sendeeinrichtung (24) über eine Steuereinrichtung (16) gekoppelt ist, welche dazu ausgelegt ist, ein Aussenden von Messdaten der Einrichtung zum Erfassen (12) an ein anderes Kraftfahrzeug (10) zu bewirken.
Kraftfahrzeug (30, 10) nach Anspruch 6 mit einer Einrichtung (20) zum Messen seiner Position, die ebenfalls mit der Steuereinrichtung (16) gekoppelt ist, so dass durch diese Steuereinrichtung (16) auch ein Aussenden von Messdaten der Einrichtung zum Messen der Position an ein anderes Kraftfahrzeug (10) bewirkbar ist.
Kraftfahrzeug (10) mit einer Einrichtung (20) zum Messen seiner Position und mit einer Empfangseinrichtung (24) zum Empfangen von drahtlos ermittelten Datensignalen von einem anderen Fahrzeug (30), gekennzeichnet durch eine Datenverarbeitungseinrichtung (16), die ausgelegt ist, die durch Datensignale übermittelten Daten einerseits sowie Messdaten der Einrichtung zum Messen (20) andererseits zusammen zu verarbeiten und Steuerbefehle zu erzeugen, insbesondere an Warnsignale abgebende Einrichtungen (40) oder Aktuatoren (18) des Kraftfahrzeugs.
Kraftfahrzeug (10) nach Anspruch 8, mit einer Einrichtung (12) zum Erfassen des Umfeldes (14) des Kraftfahrzeugs.