DE102016001827A1 - Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugs und System mit einem Fahrzeug und wenigstens einem unbemannten Luftfahrzeug - Google Patents

Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugs und System mit einem Fahrzeug und wenigstens einem unbemannten Luftfahrzeug Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugs (12), bei welchem wenigstens ein unbemanntes Luftfahrzeug (14) mit dem Fahrzeug (12) interagiert, wobei das wenigstens eine unbemannte Luftfahrzeug (14) mittels wenigstens eines Sensors (18) Daten erfasst, wobei von wenigstens einem weiteren Fluggerät (16), dessen Flughöhe (30) ein Vielfaches der Flughöhe (28) des wenigstens einen unbemannten Luftfahrzeugs (14) beträgt, mittels wenigstens eines weiteren Sensors (32) Daten erfasst werden, wobei die von dem wenigstens einen unbemannten Luftfahrzeug (14) erfassten Daten und die von dem wenigstens einen weiteren Fluggerät (16) erfassten Daten ausgewertet und dem Fahrzeug (12) zur Verfügung gestellt werden. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein System (10) mit einem Fahrzeug (12) und wenigstens einem unbemannten Luftfahrzeug (14).

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugs, bei welchem wenigstens ein unbemanntes Luftfahrzeug mit dem Fahrzeug interagiert. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein System mit einem Fahrzeug und wenigstens einem unbemannten Luftfahrzeug.
  • Die FR 2 986 647 A3 beschreibt ein Kraftfahrzeug, welchem eine Beobachtungsdrohne zugeordnet ist. Mittels der Beobachtungsdrohne wird die Verkehrssituation vor dem Fahrzeug erfasst. Die Beobachtungsdrohne zeigt beispielsweise dem Fahrer des Fahrzeugs den Gegenverkehr oder einen die Fahrbahn überquerenden Fußgänger in einem von einer Kamera des Fahrzeugs nicht erfassbaren Bereich der Umgebung des Fahrzeugs an.
  • Die DE 10 2011 106 170 A1 beschreibt ein Verfahren zur Unterstützung eines Fahrers bei der Steuerung eines Fahrzeugs. Mittels einer an einem unbemannten Luftfahrzeug angeordneten Bilderfassungseinheit wird die Umgebung des Fahrzeugs erfasst. Bilddaten einer Kamera des Fahrzeugs und Bilddaten der Bilderfassungseinheit werden fusioniert. Aus den fusionierten Bilddaten werden Umgebungseigenschaften, ein dreidimensionales Geländeprofil und mögliche Fahrspuren in dem Geländeprofil ermittelt.
  • Die US 2013/0233964 A1 beschreibt ein unbemanntes Luftfahrzeug, welches über ein Kabel mit einer an dem Fahrzeug angeordneten Bodenstation verbunden ist. Von dem unbemannten Luftfahrzeug erfasste Daten können einem Endnutzer oder einer Datenbank übermittelt werden. Der Endnutzer kann sich an der Bodenstation oder an einer entfernten Stelle befinden, welche über ein Netzwerk wie das Internet zugänglich ist. Die Datenübertragung kann kabellos oder kabelgebunden erfolgen. Steuerbefehle für die Fortbewegung des Luftfahrzeugs können von der Bodenstation über das Kabel oder kabellos gesendet werden.
  • Des Weiteren gibt es kleine Fluggeräte wie etwa sogenannte Mini-Quadrocopter, die von einer Person über ein anderes Gerät wie etwa ein Smartphone bedient werden können. Die Fluggeräte folgen somit der bedienenden Person und nehmen beispielsweise mittels einer Kamera Videos auf. Des Weiteren sind in Fahrzeuge integrierte, also bordfeste Kameras bekannt, welche die Umgebung aus der Perspektive des Fahrzeugs aufnehmen. Derartige Kameras werden insbesondere eingesetzt, um die Umfeldwahrnehmung des Menschen zu verbessern. Dies ist insbesondere in herausfordernden Situationen wie dem Einfahren in eine unübersichtliche Straßenkreuzung von Bedeutung. Für manche Aufgaben reicht die Perspektive der Kamera des Fahrzeugs jedoch nicht aus, da die Sensorsichtweite und auch der Aktionsradius einer Onboardsensorik und Onboardaktorik des Fahrzeugs begrenzt sind.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, bei einem Verfahren und einem System der eingangs genannten Art eine verbesserte Umfelderfassung zu ermöglichen.
  • Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und durch ein System mit den Merkmalen des Patentanspruchs 10 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.
  • Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren interagiert wenigstens ein unbemanntes Luftfahrzeug mit einem Fahrzeug. Hierbei werden mittels wenigstens eines Sensors des wenigstens einen unbemannten Luftfahrzeugs Daten erfasst. Des Weiteren werden von wenigstens einem weiteren Fluggerät mittels wenigstens eines weiteren Sensors des weiteren Fluggeräts Daten erfasst. Eine Flughöhe des weiteren Fluggeräts beträgt ein Vielfaches der Flughöhe des wenigstens einen unbemannten Luftfahrzeugs. Die von dem wenigstens einen unbemannten Luftfahrzeug erfassten Daten und die von dem wenigstens einen weiteren Fluggerät erfassten Daten werden ausgewertet und dem Fahrzeug zur Verfügung gestellt.
  • Dem liegt die Erkenntnis zugrunde, dass bei einem unbemannten Luftfahrzeug, welches ein Fahrzeug begleitet, und bei einer Flughöhe desselben im Meterbereich oberhalb des Fahrzeugs die Erfassung von Umfelddaten zwangsläufig begrenzt ist. Das weitere Fluggerät, bei welchem es sich beispielsweise um einen Satelliten oder um ein Flugzeug handeln kann, ermöglicht aufgrund der um ein Vielfaches höheren Flughöhe demgegenüber die Erfassung von Umfelddaten auch in der weiteren Umgebung des Fahrzeugs. Beispielsweise können Satelliten Daten aus einer Höhe im Kilometerbereich erfassen. Dadurch, dass vorliegend sowohl die Daten des wenigstens einen unbemannten Luftfahrzeugs und als auch des wenigstens einen weiteren Fluggeräts ausgewertet und dem Fahrzeug zur Verfügung gestellt werden, ist dementsprechend eine verbesserte Umfelderfassung ermöglicht.
  • Bei dem weiteren Fluggerät kann es sich insbesondere um einen Erdbeobachtungssatelliten handeln, welcher Bilder und/oder Messdaten liefern kann. So können insbesondere großflächige Geländedaten und/oder Wetterdaten, aber auch beispielsweise sich weit vor dem Fahrzeug befindende Verkehrssituationen detektiert werden, zu deren Erfassung das unbemannte Luftfahrzeug aufgrund der deutlich geringeren Flughöhe nicht in der Lage ist. Durch die Interaktion des Fahrzeugs mit dem unbemannten Luftfahrzeug und einem externen Teilnehmer wie dem weiteren Fluggerät, etwa mit dem Satelliten, kann somit die Reichweite eines Sensors des unbemannten Luftfahrzeugs und eines Sensors wie etwa einer Kamera des Fahrzeugs erhöht werden. Auf diese Weise lässt sich insbesondere die Sichtweite des Fahrzeugs und dessen Aktionsradius erhöhen, und es lassen sich vielfältige Aufgabe erfüllen.
  • Insbesondere kann das unbemannte Luftfahrzeug das Umfeld des Fahrzeugs kartieren, und entsprechende Daten des unbemannten Luftfahrzeugs können durch Bilder und/oder Messdaten wie beispielsweise Wetterdaten ergänzt werden, welche das höher fliegende Fluggerät erfasst. So können besonders umfassende Informationen über das Umfeld des Fahrzeugs erhalten werden.
  • Bei dem Fahrzeug kann es sich insbesondere um ein Kraftfahrzeug, ein Schiff oder ein Flugzeug, aber auch um ein Fahrrad oder ein Motorrad handeln. Das unbemannte Luftfahrzeug kann auch als Drohne bezeichnet werden, bei welcher insbesondere ein autarker Flugbetrieb und ein entsprechendes Navigieren ermöglicht ist. Hierbei kann das unbemannte Luftfahrzeug vom Boden aus ferngesteuert werden, oder es kann eine Steuerungseinrichtung des Luftfahrzeugs für den autarken Flugbetrieb und das selbständige Navigieren desselben sorgen. Ein unbemanntes Luftfahrzeug, das vier in einer Ebene angeordnete, senkrecht nach unten wirkende Rotoren oder Propeller benutzt, wird auch als Quadrocopter oder Schwebeplattform bezeichnet.
  • Die Übertragung der mittels des weiteren Sensors des weiteren Fluggeräts erfassten Daten zu einer Auswerteeinrichtung erfolgt über eine drahtlose Verbindung. Die Kommunikation zwischen dem Fahrzeug und dem unbemannten Luftfahrzeug findet bevorzugt ebenfalls über eine drahtlose Verbindung statt. Jedoch kann das unbemannte Luftfahrzeug auch über ein Kabel oder eine Leitung mit der Auswerteeinrichtung gekoppelt sein, beispielsweise wenn sich die Auswerteeinrichtung im Fahrzeug befindet. Über ein solches Kabel beziehungsweise die Leitung kann neben der Datenübertragung auch eine Energieübertragung insbesondere vom Fahrzeug hin zum unbemannten Luftfahrzeug erfolgen. Auch eine Übertragung von Energie, etwa in Form von elektrischem Strom und/oder Wärme, vom Fahrzeug an das unbemannte Luftfahrzeug oder umgekehrt kann jedoch zusätzlich oder alternativ drahtlos erfolgen. Des Weiteren können über eine Leitung auch feste und/oder flüssige und/oder gasförmige Stoffe von dem unbemannten Luftfahrzeug hin zum Fahrzeug und/oder vom Fahrzeug hin zum unbemannten Luftfahrzeug befördert werden. Hierfür kann das unbemannte Luftfahrzeug entsprechende Speichervorrichtungen für die Stoffe aufweisen. So lassen sich durch ein das Fahrzeug, das wenigstens eine unbemannte Luftfahrzeug und das wenigstens eine weitere Fluggerät umfassende System besonders vielfältige Aufgaben erfüllen.
  • Die ausgewerteten Daten können auch dem unbemannten Luftfahrzeug zur Verfügung gestellt werden, etwa damit das unbemannte Luftfahrzeug diesem gestellte Aufgaben besser erfüllen und/oder ein geographisches Ziel besser erreichen kann.
  • Die ausgewerteten Daten können auch einem weiteren Verkehrsteilnehmer, insbesondere einem weiteren Fahrzeug, zur Verfügung gestellt werden. Des Weiteren können von dem weiteren Verkehrsteilnehmer, insbesondere von dem weiteren Fahrzeug, Daten empfangen werden. Dieser Datenaustausch beziehungsweise eine solche Datenübermittlung kann beispielsweise über eine Car-to-Car-Kommunikation erfolgen.
  • Als vorteilhaft hat es sich gezeigt, wenn zusätzlich zu den von dem wenigstens einen unbemannten Luftfahrzeug erfassten Daten und den von dem wenigstens einen weiteren Fluggerät erfassten Daten von wenigstens einem Sensor des Fahrzeugs erfasste Daten ausgewertet werden. Es können also beispielsweise von entsprechenden Sensoren des Fahrzeugs gewonnene Umfelddaten, aber auch das Fahrzeug betreffende Daten wie beispielsweise Geschwindigkeitsdaten, Beschleunigungsdaten, Kraftstoffverbrauchsdaten, Energieverbrauchsdaten und dergleichen erfasst werden. Auch können einen Fahrer des Fahrzeugs betreffende Daten wie etwa die Aufmerksamkeit des Fahrers, dessen Müdigkeit, dessen Verkehrsbeobachtung, Fahrweise und dergleichen umfassende Daten bei der Auswertung berücksichtigt werden. Durch das Fusionieren von beispielsweise von einem Satelliten aufgenommenen Daten, von dem unbemannten Luftfahrzeug aufgenommenen Daten und vom Fahrzeug aufgenommenen Daten und deren Auswertung ist eine besonders aussagekräftige Beurteilung der Situation möglich, in welcher sich das Fahrzeug befindet oder welche gegebenenfalls dem Fahrzeug bevorsteht.
  • Die Daten können von einer Recheneinrichtung des unbemannten Luftfahrzeugs ausgewertet werden. Bevorzugt werden die Daten jedoch von einer Recheneinrichtung des Fahrzeugs, beispielsweise von einem Bordcomputer, und/oder von einer fahrzeugexternen Recheneinrichtung ausgewertet. Wenn dann dem unbemannten Luftfahrzeug die ausgewerteten Daten zur Verfügung gestellt werden, so kann eine entsprechende Recheneinrichtung des unbemannten Luftfahrzeugs in Bezug auf die Rechenleistung besonders klein und somit leicht ausgeführt werden.
  • Dies gilt auch, wenn die Daten von der foahrzeugexternen Recheneinrichtung ausgewertet werden, beispielsweise von einem Server oder dergleichen Rechner, welcher besonders rechenintensive Aufgaben noch rascher bewältigen kann als eine Recheneinrichtung des Fahrzeugs. Der fahrzeugexternen Recheneinrichtung können die auszuwertenden Daten insbesondere über das wenigstens eine weitere Fluggerät übermittelt werden. Des Weiteren können die ausgewerteten Daten von der fahrzeugexternen Recheneinrichtung über das weitere Fluggerät, insbesondere über den Satelliten, dem Fahrzeug und/oder dem unbemannten Luftfahrzeug zur Verfügung gestellt werden. Die fahrzeugexterne Recheneinrichtung kann des Weiteren als Recheneinrichtung des weiteren Fluggeräts ausgebildet sein.
  • Die Auslagerung von Rechenleistung von dem unbemannten Luftfahrzeug an die Recheneinrichtung des Fahrzeugs und/oder die fahrzeugexterne Recheneinrichtung ist beispielsweise bei komplexen Berechnungsaufgaben wie der Routenplanung für das unbemannte Luftfahrzeug und insbesondere für eine Mehrzahl von unbemannten Luftfahrzeugen vorteilhaft.
  • Von Vorteil ist es daher weiterhin, wenn zum Ansteuern eines von dem unbemannten Luftfahrzeug zu erreichenden Ziels eine Route von einer Recheneinrichtung des Fahrzeugs und/oder von einer fahrzeugexternen Recheneinrichtung berechnet wird. Dem unbemannten Luftfahrzeug wird dann die berechnete Route übermittelt. Dies kann insbesondere über eine drahtlose Verbindung zwischen der Recheneinrichtung und dem unbemannten Luftfahrzeug erfolgen. Dann braucht das unbemannte Luftfahrzeug keine besonders rechenstarke Computereinheit beziehungsweise Recheneinrichtung aufzuweisen, was im Hinblick auf die Kosten und das Gewicht des unbemannten Luftfahrzeugs vorteilhaft ist.
  • Vorteilhaft ist es jedoch, wenn zumindest einige Berechnungsaufgaben, insbesondere etwa einfache Routenberechnungen, wie sie etwa bei sich in der Nähe befindenden Zielen vorzunehmen sind, auch auf einer Recheneinrichtung beziehungsweise Computereinheit des unbemannten Luftfahrzeugs durchgeführt werden können. Denn dann sind besonders vielfältige Einsatzmöglichkeiten des unbemannten Luftfahrzeugs gegeben.
  • Zum Ansteuern eines von dem unbemannten Luftfahrzeug zu erreichenden Ziels kann das unbemannte Luftfahrzeug auch von einem Insassen des Fahrzeugs gesteuert werden. Beispielsweise kann der Fahrer, bevorzugt jedoch ein weiterer Fahrzeuginsasse wie etwa ein Beifahrer, das unbemannte Luftfahrzeug hin zu einem gewünschten Ziel lenken und/oder die Route vorgeben. Dies kann über eine Sprachsteuerung und/oder über ein Bedienelement des Fahrzeugs und/oder über ein externes Gerät geschehen. Beispielsweise kann dem unbemannte Luftfahrzeug, insbesondere über eine Spracheingabe, kommuniziert werden, es solle nun nach links (oder rechts) fliegen und dann 100 Meter geradeaus oder dergleichen. Beim Lenken kann also insbesondere jede Aktion des unbemannten Luftfahrzeugs vorgegeben werden. Beim Vorgeben der Route kann insbesondere etwa gesagt oder über das Bedienelement des Fahrzeugs oder das externe Gerät vorgegeben werden, das unbemannte Luftfahrzeug solle zu einem Ziel A fliegen und hierbei über einen Ort B fliegen. So lässt sich das unbemannte Luftfahrzeug besonders situationsgerecht einsetzen.
  • Insbesondere, wenn das unbemannte Luftfahrzeug nach der Eingabe eines Ziels dieses selbständig anfliegen und hierbei die Route selbst berechnen kann, hat es sich als vorteilhaft gezeigt, wenn ein Insasse des Fahrzeugs ein von dem unbemannten Luftfahrzeug zu erreichendes Ziel vorgibt. Hierbei können insbesondere Nebenbedingungen gestellt werden, etwa dass das unbemannte Luftfahrzeug die kürzeste Route nehmen solle.
  • Beispielsweise kann der Insasse des Fahrzeugs, insbesondere der Fahrer, über Sprachsteuerung und/oder mittels eines Bedienelements des Fahrzeugs, beispielsweise über einen Touchscreen, und/oder über ein externes Gerät wie etwa ein mobiles Endgerät, insbesondere ein Smartphone, das Ziel vorgeben. So lässt sich das unbemannte Luftfahrzeug besonders gut für von dem Insassen des Fahrzeugs gewünschte Zwecke nutzen.
  • Zusätzlich oder alternativ kann eine Bedienperson, welche eine fahrzeugexterne Recheneinrichtung bedient, das von dem unbemannten Luftfahrzeug zu erreichende Ziel und/oder eine Route vorgeben. So kann von einer entfernten Zentrale wie etwa von einem Computer zu Hause aus dem unbemannten Luftfahrzeug das zu erreichende Ziel vorgegeben werden. Dies hat den Vorteil, dass der Fahrer, wenn es sich bei diesem um den einzigen Insassen des Fahrzeugs handelt, seine Aufmerksamkeit besonders weitgehend dem Verkehrsgeschehen widmen kann.
  • Zusätzlich oder alternativ können der Insasse des Fahrzeugs und/oder die Bedienperson, welche die fahrzeugexterne Recheneinrichtung bedient, eine von dem unbemannten Luftfahrzeug zu erledigende Aufgabe vorgeben. Beispielsweise kann das Luftfahrzeug die Aufgabe bekommen, eine Reichweite von Sensoren des Fahrzeugs zu erhöhen. Entsprechend kann sich das unbemannte Luftfahrzeug etwa im Hinblick auf eine optimale Sicht beziehungsweise einen optimalem Zusatznutzen bezogen auf die Sensoren des Fahrzeugs positionieren. Des Weiteren kann der Insasse des Fahrzeugs eine Position des unbemannten Luftfahrzeugs relativ zum Fahrzeug vorgeben. Hierfür können beispielsweise ein Winkel zwischen einer Fahrtrichtung des Fahrzeugs und einem Abstand zwischen dem Fahrzeug und dem unbemannten Luftfahrzeug und/oder ein Radius um das Fahrzeug vorgegeben werden. Alternativ kann über x–y-Koordinaten oder dergleichen die Position des unbemannten Luftfahrzeugs relativ zum Fahrzeug vorgeben werden. Bevorzugt weicht das unbemannte Luftfahrzeug automatisch Hindernissen aus.
  • Des Weiteren kann das unbemannte Luftfahrzeug beauftragt werden, einen Verkehrsstau und/oder eine für Verkehrsstau anfällige Stelle in der Umgebung des Fahrzeugs ausfindig zu machen oder eine Einrichtung wie einen Briefkasten, einen Geldautomaten, ein Restaurant oder dergleichen ausfindig zu machen. Auch kann das unbemannte Luftfahrzeug die Aufgabe übertragen bekommen, wenigstens einen Gegenstand wie etwa Einkäufe, Schneeketten, Streugut oder dergleichen zum Fahrzeug oder in die Umgebung des Fahrzeugs zu befördern. Zusätzlich oder alternativ kann das unbemannte Luftfahrzeug die Aufgabe übertragen bekommen, einen Gegenstand (etwa einen Brief) vom Fahrzeug weg zu befördern. Für das Transportieren von Gegenständen kann das unbemannte Luftfahrzeug entsprechende Vorrichtungen zur Interaktion aufweisen, etwa wenigstens einen Greifarm oder dergleichen.
  • Es ist vorteilhaft, wenn bei der Erfüllung solcher Aufgaben das weitere Fluggerät, dessen Flughöhe ein Vielfaches der Flughöhe des unbemannten Luftfahrzeugs beträgt, beteiligt ist. Denn so kann das unbemannte Luftfahrzeug insbesondere die von dem weiteren Fluggerät erfassten Daten berücksichtigen und dadurch die Aufgabe besonders einfach und besonders effizient erledigen.
  • Insbesondere bei derartigen zu erledigenden Aufgaben ist es vorteilhaft, wenn das unbemannte Luftfahrzeug auch ohne eine konkrete geographische Zieleingabe eine Route selbst berechnen kann, um die gestellte Aufgabe zu erfüllen. Beispielsweise kann das unbemannte Luftfahrzeug eine Bildauswertungseinrichtung aufweisen, welche es ermöglicht, die auszukundschaftende Lokalität beziehungsweise den herbeizuschaffenden Gegenstand zu identifizieren und insbesondere daraufhin das identifizierte Ziel selbständig und/oder mit Unterstützung des weiteren Fluggeräts, insbesondere des Satelliten, anzufliegen. Zusätzlich oder alternativ kann das in der größeren Höhe beziehungsweise weiter oben fliegende Fluggerät dem (weiter unten fliegenden) unbemannten Luftfahrzeug auch Umgebungsdaten zur Verfügung stellen. Auch dies erleichtert dem unbemannten Luftfahrzeug das Erledigen der Aufgabe.
  • Zur Erfassung von Daten, insbesondere Umfelddaten, kann das unbemannte Luftfahrzeug als den wenigstens einen Sensor eine oder mehrere Kameras, Radarsensoren, Lidarsensoren sowie Sensoren zur Erfassung von Rauch und/oder Gasen oder Parametern wie der Temperatur, dem Druck, von Schall, Geruchsstoffen, chemischen Substanzen oder dergleichen aufweisen. So können raumbezogene Umfelddaten sowie auch andere Umfelddaten und beispielsweise für den Menschen gefährliche Stoffe im Umfeld mittels des unbemannten Luftfahrzeugs detektiert werden. Durch derartige Sensoren des unbemannten Luftfahrzeugs kann die Situation im Umfeld des Fahrzeugs besonders weitgehend erfasst werden.
  • Auch kann das unbemannte Luftfahrzeug mit einem Empfänger für Positionsdaten ausgestattet sein, beispielsweise mit einem GPS-Empfänger, welchem insbesondere von dem weiteren Fluggerät ein die Ermittlung der Position ermöglichendes Signal übermittelt werden kann. Dies ist nämlich für das Aufsuchen eines zu erreichenden Ziels oder für das Erledigen einer Aufgabe durch das unbemannte Luftfahrzeug hilfreich.
  • Vorzugsweise wird einem Insassen des Fahrzeugs auf einer Anzeige des Fahrzeugs und/oder auf einer sich im Fahrzeug befindenden Anzeige eines mobilen Endgeräts ein Aufenthaltsort des wenigstens einen unbemannten Luftfahrzeugs angezeigt. Zusätzlich oder alternativ können eine Bewegung des wenigstens einen unbemannten Luftfahrzeugs sowie ein bereits zurückgelegter Teil einer Route und/oder ein noch zurückzulegender Teil einer Route auf der Anzeige dargestellt werden. So kann beispielsweise der Fahrer des Fahrzeugs die Bewegung der unbemannten Luftfahrzeuge verfolgen, etwa auf einem Bildschirm im Fahrzeug. Dies ermöglicht es insbesondere, Korrekturen einer Route des unbemannten Luftfahrzeugs vorzunehmen oder festzustellen, wo das unbemannte Luftfahrzeug eine zu suchende Einrichtung ausfindig gemacht hat.
  • Von Vorteil ist es weiterhin, wenn einem Insassen des Fahrzeugs die von dem wenigstens einen unbemannten Luftfahrzeug erfassten Daten und/oder die ausgewerteten Daten kommuniziert werden. Beispielsweise können die von dem unbemannten Luftfahrzeug erfassten Temperaturdaten dem Fahrer des Fahrzeugs auf einer Anzeige zur Kenntnis gebracht werden. Ebenso können die vom unbemannten Luftfahrzeug erfassten und aufgenommenen Daten zusammen mit vom Fahrzeug erfassten oder gewonnenen Daten fusioniert werden und dem Insassen des Fahrzeugs geeignet angezeigt werden. Dies ist insbesondere dann sinnvoll, wenn es sich bei den erfassten Daten um Bilddaten handelt. Denn so kann etwa die Sicht des unbemannten Luftfahrzeugs einen von einer Kamera des Fahrzeugs erfassten Bildausschnitt ergänzen. Derartige Bilddaten können in geeigneter Weise auf einem Bildschirm oder einer derartigen Anzeige des Fahrzeugs und/oder auf einer sich im Fahrzeug befindenden Anzeige eines mobilen Endgeräts kombiniert und dem Insassen angezeigt werden. Auch kann das Sichtfeld des Fahrers mit einem Bild ergänzt werden, welches das unbemannte Luftfahrzeug erfasst. So können insbesondere dem Fahrer des Fahrzeugs die Verhältnisse in der Umgebung des Fahrzeugs besonders gut kommuniziert werden.
  • Auch im Zusammenhang mit einer Notsituation, einem sich vor dem Fahrzeug befindenden Stau oder einem Unfall lässt sich das wenigstens eine unbemannte Luftfahrzeug gut nutzen. Beispielsweise kann das wenigstens eine unbemannte Luftfahrzeug an das Fahrzeug und/oder an wenigstens einen weiteren Verkehrsteilnehmer einen Hinweis ausgeben. Das Fluggerät kann also andere Verkehrsteilnehmer warnen, wenn das Fahrzeug in eine Notsituation gerät oder geraten ist. So kann das unbemannte Luftfahrzeug etwa bei einem Unfall sich entgegen der Fahrtrichtung des Fahrzeugs entfernen, welches den Unfall erlitten hat. Das unbemannte Luftfahrzeug kann dann weiter über ein Lichtsignal und/oder eine Textnachricht und/oder ein akustisches Signal dem wenigstens einen weiteren Verkehrsteilnehmer den Unfall anzeigen. Dadurch ist des Weiteren verhindert, dass der Fahrer unter Inkaufnahme einer Gefährdung ein Warndreieck aufstellen muss. Dies ist insbesondere auf einer Autobahn von besonderer Relevanz.
  • Des Weiteren kann das unbemannte Luftfahrzeug beim Ausgeben des wenigstens einen Hinweises zur Verkehrsführung genutzt werden und etwa Umleitungen anzeigen oder als mobile Ampel eingesetzt werden. Insbesondere bei derartigen Einsatzszenarien des unbemannten Luftfahrzeugs braucht dieses nicht einem bestimmten Fahrzeug zugeordnet zu sein. Vielmehr kann das unbemannte Luftfahrzeug einer Mehrzahl von Verkehrsteilnehmern Hinweise, Warnungen oder dergleichen übermitteln. Durch das Ausgeben von Hinweisen an weitere Verkehrsteilnehmer durch das unbemannte Luftfahrzeug lässt sich die Verkehrssicherheit erhöhen.
  • Als weiter vorteilhaft hat es sich gezeigt, wenn das wenigstens eine unbemannte Luftfahrzeug das Fahrzeug begutachtet. So kann das unbemannte Luftfahrzeug das Fahrzeug etwa während der Fahrt auf Schäden hin überprüfen. Zusätzlich oder alternativ kann das unbemannte Luftfahrzeug eine Reparatur eines Schadens einleiten. Das unbemannte Luftfahrzeug kann also die Reparatur eines Schadens des Fahrzeugs vorbereiten und/oder vornehmen. Beispielsweise kann eine behelfsmäßige Reparatur vorgenommen werden und/oder eine Werkstatt in der Nähe ausfindig gemacht werden. Das unbemannte Luftfahrzeug kann so dazu beitragen, eine Verfügbarkeit des Fahrzeugs zu verbessern.
  • Schließlich hat es sich als vorteilhaft gezeigt, wenn mittels einer Steuerungseinrichtung des Fahrzeugs wenigstens ein Betriebsparameter des Fahrzeugs in Abhängigkeit von den ausgewerteten Daten verändert wird. So kann das Fahrverhalten des Fahrzeugs gezielt in Abhängigkeit von den ausgewerteten Daten beeinflusst werden, etwa indem die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs verringert und ein Bremsvorgang und/oder ein Rekuperationsbetrieb des Fahrzeugs eingeleitet werden.
  • Das erfindungsgemäße System umfasst ein Fahrzeug und wenigstens ein unbemanntes Luftfahrzeug, welches zum Interagieren mit dem Fahrzeug ausgebildet ist. Das wenigstens eine unbemannte Luftfahrzeug weist wenigstens einen Sensor zum Erfassen von Daten auf. Das System umfasst wenigstens ein weiteres Fluggerät, wobei eine von dem weiteren Fluggerät erreichbare Flughöhe ein Vielfaches der von dem wenigstens einen unbemannten Luftfahrzeug erreichbaren Flughöhe beträgt. Das wenigstens eine weitere Fluggerät weist wenigstens einen weiteren Sensor zum Erfassen von Daten auf. Eine Auswerteeinrichtung des Systems ist dazu ausgebildet, die von dem wenigstens einen unbemannten Luftfahrzeug erfassten Daten und die von dem wenigstens einen weiteren Fluggerät erfassten Daten auszuwerten und dem Fahrzeug zur Verfügung zu stellen.
  • Die für das erfindungsgemäße Verfahren beschriebenen Vorteile und bevorzugten Ausführungsformen gelten auch für das erfindungsgemäße System.
  • Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in der Figur alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Es sind somit auch Ausführungen als von der Erfindung umfasst und offenbart anzusehen, die in der Figur nicht explizit gezeigt oder erläutert sind, jedoch durch separierte Merkmalskombinationen aus den erläuterten Ausführungen hervorgehen und erzeugbar sind. Es sind somit auch Ausführungen und Merkmalskombinationen als offenbart anzusehen, die nicht alle Merkmale eines ursprünglich formulierten unabhängigen Anspruchs aufweisen.
  • Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen sowie anhand der Zeichnung.
  • Diese zeigt schematisch ein System, welches ein Fahrzeug, ein unbemanntes Luftfahrzeug und einen Satelliten umfasst.
  • Von einem System 10 sind in der Figur schematisch ein Fahrzeug 12 etwa in Form eines Kraftwagens, ein unbemanntes Luftfahrzeug 14 und ein weiteres Fluggerät etwa in Form eines Satelliten 16 gezeigt. Das Fahrzeug 12 wird also von einem oder mehreren kleinen unbemannten Luftfahrzeugen 14 oder Fluggeräten begleitet, wobei in der Figur beispielhaft lediglich ein solches Luftfahrzeug 14 gezeigt ist. Bei dem unbemannten Luftfahrzeug 14 kann es sich um eine Drohne oder einen Mini-Quadrocopter handeln. Ein Startplatz der unbemannten Luftfahrzeuge 14 kann in das Fahrzeug 12 integriert sein. Die unbemannten Luftfahrzeuge 14 können also von dem Fahrzeug 12 aus starten und dann das Fahrzeug 12 permanent begleiten. Entsprechend können die unbemannten Luftfahrzeuge 14 bei einem Kauf des Fahrzeugs 12 in der Ausstattung des Fahrzeugs 12 enthalten sein. Alternativ können dem Fahrzeug 12 zugeordnete unbemannte Luftfahrzeuge 14 später erworben werden. Die unbemannten Luftfahrzeuge 14 können dann vom Fahrzeug 12 aus oder von einer externen Stelle aus starten und am Startplatz oder an einer weiteren Stelle auch wieder landen.
  • Des Weiteren ist es möglich, dass die Luftfahrzeuge 14 von einem externen Service beziehungsweise Anbieter dem Fahrzeug 12 zeitweise zur Verfügung gestellt werden. Entsprechend kann ein Nutzer des Fahrzeugs 12 das wenigstens eine unbemannte Luftfahrzeug 14 mieten, etwa wenn eine dem Nutzer des Fahrzeugs 12 noch nicht oder nicht gut bekannte Fahrstrecke zurückgelegt werden soll. Es können auch die unbemannten Luftfahrzeuge 14 nicht lediglich einem einzelnen Fahrzeug 12 zugeordnet werden, sondern für mehrere Fahrzeuge 12 arbeiten.
  • Zwischen dem Fahrzeug 12 und dem wenigstens einen unbemannten Luftfahrzeug 14 werden über eine (bevorzugt drahtlose) Verbindung 17 Daten ausgetauscht. In analoger Weise können die unbemannten Luftfahrzeuge 14 untereinander Daten über eine (bevorzugt drahtlose) Verbindung austauschen. Beispielsweise kann ein Sensor 18 des Luftfahrzeugs 14 die Umgebung des Fahrzeugs 12 betreffende Daten erfassen und diese über die Verbindung 17 einer Auswerteeinrichtung 20 des Fahrzeugs 12 zur Verfügung stellen. Des Weiteren kann eine Recheneinrichtung 22 des Fahrzeugs 12 für das unbemannte Luftfahrzeug 14 eine Routenberechnung vornehmen. Die Auswerteeinrichtung 20 und/oder die Recheneinrichtung 22 können beispielsweise durch einen Bordcomputer des Fahrzeugs 12 bereitgestellt sein. Das berechnete Ergebnis der Routenplanung kann dann über die Verbindung 17 den Luftfahrzeugen 14 zur Verfügung gestellt werden.
  • Das Fahrzeug 12 beziehungsweise die Auswerteeinrichtung 20 des Fahrzeugs 12 sowie das Luftfahrzeug 14 können über weitere drahtlose Verbindungen 24, 26 Daten von dem wenigstens einen Satelliten 16 empfangen. Eine Flughöhe 28 des unbemannten Luftfahrzeugs 14 über dem Grund, auf welchem sich das Fahrzeug 12 befindet, liegt üblicherweise im Bereich von Metern bis Zehnern von Metern. Demgegenüber beträgt eine Flughöhe 30 des Satelliten 16 ein Vielfaches der Flughöhe 28. Die Flughöhe 30 des Satelliten 16 kann insbesondere im Kilometerbereich liegen und insbesondere mehrere Zehner von Kilometern betragen. Auch der Satellit 16 umfasst wenigstens einen Sensor 32 zum Erfassen von Daten wie beispielsweise Bilddaten und/oder Messdaten. Da der Sensor 32 des Satelliten 16 jedoch Daten aus einer Höhe im Kilometerbereich erfasst, lassen sich weiter gehende Erkenntnisse über das Umfeld des Fahrzeugs 12 gewinnen, als dies beim Einsatz lediglich einer Mehrzahl von Luftfahrzeugen 14 mit der geringeren Flughöhe 28 der Fall wäre.
  • Auch die vom Sensor 32 des Satelliten 16 erfassten Daten werden von der Auswerteeinrichtung 20 ausgewertet. Die Auswerteeinrichtung 20 kann des Weiteren von wenigstens einem Sensor 34 des Fahrzeugs 12 aufgenommene Daten auswerten. Beispielsweise kann das Fahrzeug 12 Umfelddaten mittels des beispielsweise als Kamera ausgebildeten Sensors 34 erfassen. Des Weiteren kann der Sensor 34 das Fahrzeug 12 betreffende Daten und/oder Fahrerdaten erfassen und der Auswerteeinrichtung 20 zur Auswertung übermitteln. In der Auswerteeinrichtung 20 werden somit die von dem Satelliten 16 aufgenommenen Daten, etwa Positionsdaten und/oder großflächige Geländedaten, die von dem Luftfahrzeug 14 aufgenommenen Daten, etwa Umfelddaten und die von dem Fahrzeug 12 aufgenommenen Daten fusioniert. Die ausgewerteten Daten stehen dann für das Fahrzeug 12 aber auch für das unbemannte Luftfahrzeug 14 zur Verfügung.
  • Wenn die Berechnung der Route des Luftfahrzeugs 14 nicht auf der Recheneinrichtung 22 des Fahrzeugs 12 stattfindet, so kann eine solche Berechnung auf einer (vorliegend nicht gezeigten) Recheneinrichtung des Luftfahrzeugs 14 oder einer (ebenfalls nicht gezeigten) externen Rechenstation stattfinden. Die Übertragung der die berechnete Route angebenden Daten von der externen Rechenstation an das Luftfahrzeug 14 kann wiederum über den Satelliten 16 erfolgen. Ebenso können die vom Sensor 34 des Fahrzeugs 12 erfassten Daten und die vom Sensor 18 des Luftfahrzeugs 14 erfassten Daten an den externen Teilnehmer in Form des Satelliten 16 übertragen werden. Dieser kann daraufhin die auszuwertenden Daten der (nicht gezeigten) externen Rechenstation übermitteln. Die von der externen Rechenstation ausgewerteten Daten können dann wiederum durch den Satelliten 16 dem Fahrzeug 12 beziehungsweise dem Luftfahrzeug 14 zur Verfügung gestellt werden.
  • Bei dem Fahrzeug 12 kann es sich beispielsweise um ein automatisiertes, also fahrerloses Fahrzeug 12 handeln. Bei einem solchen autonom fahrenden Fahrzeug 12 können die von dem Sensor 18 des Luftfahrzeugs 14 erfassten Daten und/oder die von dem Sensor 32 des Satelliten 16 erfassten Daten zum Kartieren des Umfelds des Fahrzeugs 12 genutzt werden. Dadurch lässt sich die Reichweite des Sensors 34 des Fahrzeugs 12 erhöhen.
  • Jedoch auch bei einem konventionellen Fahrzeug 12, bei welchem ein Fahrer das Fahrzeug 12 steuert, kann das unbemannte Luftfahrzeug 14 es dem Fahrer ermöglichen, um Ecken zu schauen und so etwa festzustellen, ob bei engen Bergpassstraßen Gegenverkehr kommt. Des Weiteren kann das dem Fahrzeug 12 vorausfliegende Luftfahrzeug 14 beispielsweise Unfallstellen erkennen, freie Parkplätze suchen oder unwegbares Gelände erkunden. Dies ist beispielsweise vorteilhaft, wenn es sich bei dem Fahrzeug 12 um ein Feuerwehrfahrzeug handelt, welches bei einem Waldbrand zum Einsatz kommt. Des Weiteren kann das unbemannte Luftfahrzeug 14 das Gelände mittels geeigneter Sensoren, wie etwa dem Sensor 18, auf für den Menschen gefährliche Stoffe hin untersuchen oder testen.
  • Das Luftfahrzeug 14 kann auch direkt über dem Fahrzeug 12 fliegen. Hierbei kann das Luftfahrzeug 14 mittels des beispielsweise als Kamera ausgebildeten Sensors 18 aus der Vogelperspektive die Umgebung des Fahrzeugs 12 aufnehmen. So kann der Fahrer des Fahrzeugs 12 Bilder der Umgebung des Fahrzeugs 12 erhalten, welche mit dem Sensor 34 des Fahrzeugs 12 alleine nicht erfassbar wären. Von dem Luftfahrzeug 14 aufgenommene Bilddaten sind insbesondere dann wichtig, wenn dem Fahrer des Fahrzeugs 12 weder Kartendaten noch Satellitendaten zur Verfügung stehen. Dies ist beispielsweise in verdeckten Bereichen wie etwa Parkhäusern der Fall.
  • Das unbemannte Luftfahrzeug 14 kann des Weiteren dem Fahrzeug 12 hinterher fliegen und so etwa in Notsituationen andere Verkehrsteilnehmer warnen. Beispielsweise kann das Luftfahrzeug 14 bei einem Unfall über ein Lichtsignal den Unfall anzeigen. Das unbemannte Luftfahrzeug 14 kann des Weiteren um das Fahrzeug 12 herum fliegen und hierbei das Fahrzeug 12, insbesondere während der Fahrt, auf Schäden überprüfen. Auch können von dem unbemannten Luftfahrzeug 14 Reparaturen des Fahrzeugs 12 eingeleitet werden.
  • Insbesondere, wenn die unbemannten Luftfahrzeuge 14 nicht einem einzelnen Fahrzeug 12 zugeordnet sind, können darüber hinaus die unbemannten Luftfahrzeuge 14 etwa zur Verkehrsführung genutzt werden und etwa Umleitungen anzeigen oder als mobile Ampeln eingesetzt werden.
  • 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
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    • DE 102011106170 A1 [0003]
    • US 2013/0233964 A1 [0004]

Claims (10)

  1. Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugs (12), bei welchem wenigstens ein unbemanntes Luftfahrzeug (14) mit dem Fahrzeug (12) interagiert, wobei das wenigstens eine unbemannte Luftfahrzeug (14) mittels wenigstens eines Sensors (18) Daten erfasst, dadurch gekennzeichnet, dass von wenigstens einem weiteren Fluggerät (16), dessen Flughöhe (30) ein Vielfaches der Flughöhe (28) des wenigstens einen unbemannten Luftfahrzeugs (14) beträgt, mittels wenigstens eines weiteren Sensors (32) Daten erfasst werden, wobei die von dem wenigstens einen unbemannten Luftfahrzeug (14) erfassten Daten und die von dem wenigstens einen weiteren Fluggerät (16) erfassten Daten ausgewertet und dem Fahrzeug (12) zur Verfügung gestellt werden.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich zu den von dem wenigstens einen unbemannten Luftfahrzeug (14) erfassten Daten und den von dem wenigstens einen weiteren Fluggerät (16) erfassten Daten von wenigstens einem Sensor (34) des Fahrzeugs (12) erfasste Daten ausgewertet werden.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Daten von einer Recheneinrichtung (22) des Fahrzeugs (12) und/oder von einer fahrzeugexternen Recheneinrichtung ausgewertet werden, welcher die auszuwertenden Daten über das wenigstens eine weitere, insbesondere als Satellit ausgebildete, Fluggerät (16) übermittelt werden.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zum Ansteuern eines von dem unbemannten Luftfahrzeug (14) zu erreichenden Ziels – eine Route von einer Recheneinrichtung (22) des Fahrzeugs (12) und/oder von einer fahrzeugexternen Recheneinrichtung berechnet wird, wobei dem unbemannten Luftfahrzeug (14) die berechnete Route übermittelt wird und/oder – das unbemannte Luftfahrzeug (14) von einem Insassen des Fahrzeugs (12) gesteuert wird.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein Insasse des Fahrzeugs (12) und/oder eine Bedienperson, welche eine fahrzeugexterne Recheneinrichtung bedient, – ein von dem unbemannten Luftfahrzeug (14) zu erreichendes Ziel und/oder eine Route, insbesondere mittels eines Bedienelements des Fahrzeugs (12), und/oder – eine von dem unbemannten Luftfahrzeug (14) zu erledigende Aufgabe vorgibt.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass einem Insassen des Fahrzeugs (12) auf einer Anzeige des Fahrzeugs (12) und/oder auf einer sich im Fahrzeug (12) befindenden Anzeige eines mobilen Endgeräts ein Aufenthaltsort und/oder eine Bewegung des wenigstens einen unbemannten Luftfahrzeugs (14) angezeigt wird.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass einem Insassen des Fahrzeugs (12) die von dem wenigstens einen unbemannten Luftfahrzeug (14) erfassten Daten und/oder die ausgewerteten Daten kommuniziert werden, insbesondere auf einer Anzeige des Fahrzeugs (12) und/oder auf einer sich im Fahrzeug (12) befindenden Anzeige eines mobilen Endgeräts angezeigt werden.
  8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine unbemannte Luftfahrzeug (14) – an wenigstens einen weiteren Verkehrsteilnehmer einen Hinweis ausgibt und/oder – das Fahrzeug (12) begutachtet und/oder eine Reparatur eines Schadens des Fahrzeugs (12) vorbereitet und/oder vornimmt.
  9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass mittels einer Steuerungseinrichtung des Fahrzeugs (12) wenigstens ein Betriebsparameter des Fahrzeugs (12) in Abhängigkeit von den ausgewerteten Daten verändert wird.
  10. System (10) mit einem Fahrzeug (12) und wenigstens einem unbemannten Luftfahrzeug (14), welches zum Interagieren mit dem Fahrzeug (12) ausgebildet ist, wobei das wenigstens eine unbemannte Luftfahrzeug (14) wenigstens einen Sensor (18) zum Erfassen von Daten aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das System (10) wenigstens ein weiteres Fluggerät (16) umfasst, dessen Flughöhe (30) ein Vielfaches der Flughöhe (28) des wenigstens eine unbemannten Luftfahrzeugs (14) beträgt, wobei das wenigstens eine weitere Fluggerät (16) wenigstens einen weiteren Sensor (32) zum Erfassen von Daten aufweist, und wobei das System (10) eine Auswerteeinrichtung (20) umfasst, welche dazu ausgebildet ist, die von dem wenigstens einen unbemannten Luftfahrzeug (14) erfassten Daten und die von dem wenigstens einen weiteren Fluggerät (16) erfassten Daten auszuwerten und dem Fahrzeug (12) zur Verfügung zu stellen.
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