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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Übertragung bzw. Vererbung eines Automatisierungsgrads von Fahrzeugen.
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In Fahrzeugen sind unterschiedlichste Systeme vorhanden, die den Fahrer mit Informationen versorgen und ihn unterstützen. Zukünftige Systeme übernehmen immer mehr die kompletten Fahraufgaben und entlasten somit den Fahrer. Allerdings sind die Fahrzeuge auf ihren Automatisierungsgrad, z.B. nicht oder nur teilweise automatisiert, beschränkt und müssten nachgerüstet werden, um einen höheren Automatisierungsgrad zu erlangen. Dies ist nicht immer möglich oder zu teuer.
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Hierzu beschreibt die
DE 10 2015 203 343 A1 das Empfangen mindestens einer Nachricht von einem zweiten Fahrzeug, wobei die Nachricht durch das zweite Fahrzeug bereitgestellte Daten umfasst, das Analysieren der Daten in der mindestens einen Nachricht, um zu bestimmen, dass das zweite Fahrzeug als ein vorderes Fahrzeug operieren kann und das Implementieren mindestens einer Operation in dem ersten Fahrzeug gemäß den Daten von dem vorderen Fahrzeug.
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Darüber hinaus offenbart die
DE 10 2014 202 453 A1 ein Verfahren zur Erkennung von autonom betriebenen Fahrzeugen, bei dem eine Bewegungstrajektorie eines ersten Fahrzeugs ermittelt wird, abhängig von der ermittelten Bewegungstrajektorie ein Autonomiekennwert ermittelt wird, der repräsentativ ist dafür, ob das erste Fahrzeug als autonom oder nicht-autonom betrieben erkannt wurde.
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Ferner beschreibt die
DE 10 2013 210 395 A1 ein Verfahren zur Datenkommunikation zwischen einer Vielzahl von Kraftfahrzeugen einerseits und einem fahrzeugexternen zentralen Informationspool andererseits, wobei die Kraftfahrzeuge jeweils einen automatischen Fahrmodus aufweisen. Es ist vorgesehen, dass von der Vielzahl der Kraftfahrzeuge an den zentralen Informationspool Daten übertragen werden, welche Informationen über das Einschalten des automatischen Fahrmodus sowie einen Einschaltort des Fahrmodus und/oder Informationen über das Ausschalten des automatischen Fahrmodus sowie einen Ausschaltort des Fahrmodus bei dem jeweiligen Kraftfahrzeug beinhalten.
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Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren bzw. ein System bereitzustellen, durch das die Fahrerunterstützung weiter erhöht wird. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
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Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass bisher Fahrzeuge mit einem höheren Automatisierungsgrad, also z.B. teil- oder (in Zukunft) vollautomatisiert etc., diesen bisher nur für sich nutzen. Eine Kommunikation mit anderen Fahrzeugen ist bisher nur in Grenzen vorgesehen. Eine solche Kommunikation ist z.B. bei Kolonnenfahrten angedacht, wobei hier alle Fahrzeuge einen relativ hohen Automatisierungsgrad aufweisen müssen, um zumindest teilweise selbständig über ihre Fahrtroute etc. zu bestimmen und geeignete Abrechnungsverfahren bereitzustellen.
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Vorgeschlagen wird daher ein Verfahren zur Übertragung eines Automatisierungsgrads von Fahrzeugen, wobei zumindest ein Fahrzeug einen zumindest teilautomatisierten Automatisierungsgrad aufweist und in einem ersten Schritt die Fahrzeuge miteinander über eine Kommunikationsverbindung kommunizieren, und in einem zweiten Schritt zumindest eines der Fahrzeuge den Automatisierungsgrad des jeweils anderen Fahrzeugs erfasst, und in einem dritten Schritt zumindest eines der Fahrzeuge zumindest einen Teil seines Automatisierungsgrads dem anderen Fahrzeug zur Weiterverarbeitung überträgt, oder die Fahrzeuge ihren jeweiligen Automatisierungsgrad miteinander teilen.
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Des Weiteren ist vorgesehen, dass im dritten Schritt, wenn erfasst wurde, dass der Automatisierungsgrad eines ersten Fahrzeugs geringer ist als der Automatisierungsgrad eines anderen Fahrzeugs, das erste Fahrzeug dem anderen Fahrzeug zumindest einen Teil seines Automatisierungsgrads überträgt.
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Des Weiteren ist vorgesehen, dass die Übertragung des Automatisierungsgrads im dritten Schritt erfolgt, indem ein Fahrzeug dem anderen Fahrzeug Sensor-Rohinformationen zur Weiterverarbeitung, aufbereitete Sensorinformationen oder funktionale Berechnungen zur Verfügung stellt.
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Bevorzugt umfassen aufbereitete Sensorinformationen Informationen über die direkte Umgebung des zweiten Fahrzeugs, umfassend beispielsweise Fahrbahnbeschaffenheitsinformationen, Spurmarkierungs- und Spurverlaufsinformationen, Verkehrsdichteinformationen, Geschwindigkeitslimitierungen, Überholverbote, Vorfahrtsregelungen inkl. Signalanlagenzustände (Ampeln, Schranken), Gefahreninformationen, Wetterverhältnisse in der Umgebung des zweiten Fahrzeugs.
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Funktionale Berechnungen können einfache Übertragungen wie eine Spurverlassensinformation oder höhergradige Übertragungen wie Berechnungen, basierend auf erfassten Umgebungsbedingungen, welche Trajektorie abzufahren ist, oder eine hochgenaue Lokalisierung durch das übertragende bzw. vererbende Fahrzeug, umfassen.
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Erfasste Umgebungsbedingungen können dabei direkt von zumindest einem ersten Fahrzeug erfasste Daten sein, oder über ein Backend an das Fahrzeug gesendete Daten an das Fahrzeug gesendete Daten oder eine Kombination daraus.
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Des Weiteren ist vorgesehen, dass zumindest eines der Fahrzeuge die durch Übertragung des Automatisierungsgrads des anderen Fahrzeugs erhaltenen Informationen verarbeitet und/oder dem Fahrer zur Verfügung stellt.
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Vorteilhafterweise verwendet das zumindest eines der Fahrzeuge die verarbeiteten Informationen derart, dass es seine Fahrstrategie anpasst.
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Vorgeschlagen wird ferner ein Verfahren zur Übertragung eines Automatisierungsgrads eines Ego-Fahrzeugs an mindestens ein anderes Fahrzeug oder umgekehrt, wobei das Ego-Fahrzeug einen zumindest teilautomatisierten Automatisierungsgrad aufweist, und in einem ersten Schritt mit einem anderen Fahrzeug über eine Kommunikationsverbindung kommuniziert, in einem zweiten Schritt den Automatisierungsgrad des anderen Fahrzeugs erfasst und in einem dritten Schritt zumindest einen Teil seines Automatisierungsgrads dem anderen Fahrzeug zur Weiterverarbeitung überträgt oder zumindest einen Teil des Automatisierungsgrads des anderen Fahrzeugs zur eigenen Weiterverarbeitung empfängt oder mit dem anderen Fahrzeug den jeweiligen Automatisierungsgrad teilt.
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Ferner wird ein System zur Übertragungen eines Automatisierungsgrads von Fahrzeugen bereitgestellt, umfassend zumindest zwei Fahrzeuge, die dazu eingerichtet sind, miteinander zu kommunizieren, wobei zumindest eines der Fahrzeuge dazu eingerichtet ist, den Automatisierungsgrad des jeweils anderen Fahrzeugs zu erfassen, wobei zumindest eines der Fahrzeuge zumindest einen Teil seines Automatisierungsgrades dem anderen Fahrzeug zur Weiterverarbeitung überträgt oder die Fahrzeuge ihren jeweiligen Automatisierungsgrad miteinander teilen
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In einer Ausführung ist zumindest eines der Fahrzeuge dazu eingerichtet, die erhaltenen Informationen zu verarbeiten und/oder weist eine Anzeigeeinrichtung auf, die dazu eingerichtet ist, dem Fahrer die Informationen anzuzeigen.
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Zudem weist zumindest eines der Fahrzeuge einen zumindest teilautomatisierten Automatisierungsgrad auf und ist dazu eingerichtet, den Automatisierungsgrad des anderen Fahrzeugs zu erfassen und dem anderen Fahrzeug, wenn erfasst ist, dass dieses einen geringeren Automatisierungsgrad aufweist, zumindest einen Teil seines Automatisierungsgrades zur Weiterverarbeitung zu übertragen.
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In einer Ausführung ist zumindest eines der Fahrzeuge ferner dazu eingerichtet, seine Fahrstrategie basierend auf den erhaltenen Informationen anzupassen.
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In einer Ausführung erfolgt die Kommunikation zwischen den Fahrzeugen über ein Backend.
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Vorgeschlagen wird ferner ein Ego-Fahrzeug, das mindestens einen teilautomatisierten Automatisierungsgrad aufweist, mit mindestens einer elektronischen Steuereinheit und einer Kommunikationsverbindung, die zur Übertragung zumindest eines Teils des Automatisierungsgrads des Ego-Fahrzeuges an mindestens ein anderes Fahrzeug und/oder zum Empfang zumindest eines Teils des Automatisierungsgrades mindestens eines anderen Fahrzeuges ausgestaltet sind.
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Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung, anhand der Figuren der Zeichnung, die erfindungsgemäße Einzelheiten zeigt, und aus den Ansprüchen. Die einzelnen Merkmale können je einzeln für sich oder zu mehreren in beliebiger Kombination bei einer Variante der Erfindung verwirklicht sein.
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Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert.
- 1 zeigt eine schematische Darstellung wichtiger Komponenten zur Durchführung des Verfahrens in Fahrzeugen gemäß einer Ausführung der vorliegenden Erfindung.
- 2 zeigt ein Ablaufdiagramm des Verfahrens gemäß einer Ausführung der vorliegenden Erfindung.
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In den nachfolgenden Figurenbeschreibungen sind gleiche Elemente bzw. Funktionen mit gleichen Bezugszeichen versehen.
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1 zeigt eine schematische Darstellung wichtiger Komponenten zur Durchführung des Verfahrens in Fahrzeugen, wie nachfolgend beschrieben.
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Der Grundgedanke der Erfindung ist, dass ein Fahrzeug 100a mit entsprechender Ausstattung bereitgestellt wird, das fähig ist, seinen Automatisierungsgrad an andere Fahrzeuge 100b zu übertragen bzw. zu vererben, oder einen Automatisierungsgrad eines anderen Fahrzeugs 100b zu empfangen und zu verwerten oder seinen Automatisierungsgrad mit einem anderen Fahrzeug 100b zu teilen, wie später beschrieben. Hierzu weist das (Ego-)Fahrzeug 100; 100a zumindest eine Steuereinheit und eine Kommunikationsverbindung auf, um mit anderen Fahrzeugen 100; 100b oder einem Backend 300 kommunizieren zu können, d.h. z.B. Daten bzw. Informationen auszutauschen, d.h. zu senden und/oder zu empfangen.
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Nachfolgend wird zur Veranschaulichung beschrieben, wie die Übertragung des Automatisierungsgrads zwischen mehreren entsprechend ausgestatteten Fahrzeugen erfolgt. Es können mehrere Fahrzeuge 100; 100a; 100b gleicher oder unterschiedlicher Automatisierungsgrade untereinander kommunizieren und Informationen miteinander teilen oder untereinander übertragen bzw. vererben. Beispielsweise kann ein gering automatisiertes Fahrzeug mit einem oder mehreren höher automatisierten Fahrzeug(en) 100 (in einer Ausführung von 1 mit Bezugszeichen 100a versehen) mit dem Ziel kommunizieren, dass diese(s) gering automatisierte Fahrzeug(e) seinen Automatisierungsgrad erhöht bzw. erhöhen. Dabei ist es nicht unbedingt das Ziel, dass das geringer automatisierte Fahrzeug 100 (in einer Ausführung von 1 mit Bezugszeichen 100b versehen) eine Autonomie erreicht. Ausreichend ist es, dass das Fahrzeug 100 mehr Informationen erhält, als es mit seinen Möglichkeiten erfassen könnte. Auch können zwei Fahrzeuge mit gleichem oder ähnlichem Automatisierungsgrad diesen untereinander teilen, um so eine insgesamt stabilere Erfassung und robustere Funktion zu ermöglichen.
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Dabei kommt es auf den Automatisierungsgrad jedes der Fahrzeuge 100 an, welche Art an verarbeiteten Daten bzw. Informationen es erhalten oder teilen kann. Das heißt, dass je nach Ausstattung des Fahrzeugs 100 es bereits ausreichen kann, Daten lediglich als Rohinformationen, z.B. Sensor-Rohdaten, von einem Fahrzeug 100 an das andere Fahrzeug 100 zu übermitteln. Dabei ist jedes der Fahrzeuge 100 derart ausgestattet, dass es diese Informationen weiterverarbeiten kann. Hierzu kann es ausreichen, wenn die erhaltenen Informationen von einem im Fahrzeug 100 vorhandenen Steuergerät 101, das entsprechend ausgelegt oder z.B. mit Software nachgerüstet wurde, so weiterverarbeitet werden können, dass sie anschließend innerhalb der Möglichkeiten des Fahrzeugs 100 verwertbar sind. Die Weiterverarbeitung kann eine Weiterverarbeitung zur Anzeige von Informationen sein, d.h. die Informationen werden in für den Fahrer verständliche Informationen gewandelt und dann über entsprechende Einrichtungen im Fahrzeug bereitgestellt. Diese Bereitstellung kann über ein im Fahrzeug vorhandenes Display, als Warnton, als Sprachausgabe beispielsweise über ein vorhandenes Radiosystem oder in anderer geeigneter Weise erfolgen. Die Weiterverarbeitung kann aber auch ein Verwenden der verarbeiteten Informationen sein, d.h. dass diese Informationen direkt für die Steuerung bzw. Regelung des Fahrzeugs 100 verwendet werden, wenn dieses z.B. teilautomatisiert ist und von einem hochautomatisierten Fahrzeug Informationen erhält, die es in seine durch die Teilautomatisierung vorhandene Fahrstrategie 21 integrieren kann, d.h. die Aktuatorik entsprechend anpasst.
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Bevorzugt kann das Fahrzeug 100 diese Daten nicht nur verarbeiten, sondern sogar in seine Fahrstrategie umsetzen bzw. seine bisherige Fahrstrategie anpassen.
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Wenn es nicht ausreicht, dem Fahrzeug 100 Rohdaten zur Verfügung zu stellen, können auch bereits aufbereitete Daten zur Verfügung gestellt werden, also z.B. aufbereitete Sensorinformationen.
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Diese umfassen vorteilhafterweise Informationen über die direkte Umgebung des zweiten Fahrzeugs, z.B. Fahrbahnbeschaffenheitsinformationen, Spurinformationen, Verkehrsdichteinformationen, Wetterverhältnisse in der Umgebung des zweiten Fahrzeugs oder auch andere für die Fahrstrategie wichtige oder hilfreiche Informationen.
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Auch können funktionale Berechnungen durch das oder die höher automatisierten Fahrzeuge 100 bereitgestellt werden, oder bei gleichartig automatisierten Fahrzeugen ausgetauscht werden, z.B. zur Plausibilisierung. Das heißt, dass z.B. bereits eine fertige optimierte Trajektorie zur Verfügung gestellt werden kann. Als vereinfachtes Beispiel kann hier genannt werden, dass im Falle eines vorausliegenden Staus ein Fahrzeug mit Navigationssystem (höher automatisiertes Fahrzeug) 100 einem Fahrzeug ohne Navigationssystem (geringer automatisiertes Fahrzeug) 100 mitteilt, dass ein Stau voraus ist und wie dieser am besten umfahren werden kann, entweder durch Bereitstellung der Umfahrungsroute (Trajektorie) für ein zumindest teilautomatisiert fahrendes Fahrzeug oder lediglich als Anzeige für den Fahrer. Ein anderes Beispiel ist eine Bereitstellung von Spurinformationen zur Realisierung einer Spurverlassenswarnung in Abhängigkeit der verfügbaren Aktuatorik für die Fahrstrategie 20 bzw. Anzeigemöglichkeiten 21 im geringer automatisierten Fahrzeug 100.
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Eine funktionale Berechnung ist also das Bereitstellen bereits verarbeiteter Informationen für z.B. ein geringer automatisiertes Fahrzeug 100, so dass dieses die Informationen direkt verwerten kann. Das heißt, dass z.B. bereits die Art der Anzeige 21 der Information, z.B. auf dem Display oder akustisch, an das Fahrzeug 100 übermittelt wird, da das Fahrzeug 100 die Ausstattung des Fahrzeugs 100 bereits kennt. Die verarbeiteten Informationen können also angepasst auf die Ausstattung des geringer automatisierten Fahrzeugs 100 vom höher automatisierten Fahrzeug 100 weitergegeben werden. So kann z.B. bei nicht oder nur sehr gering automatisierten Fahrzeugen 100 lediglich eine Anzeige der erhaltenen Informationen an den Fahrer umgesetzt werden. Diese Informationen sollten dann allerdings derart aufbereitet sein, dass sie für den Fahrer in verständlicher Weise angezeigt werden können, wie oben bereits erwähnt. Im Falle eines gleichartigen Automatisierungsgrads von Fahrzeugen können die Informationen ausgetauscht und miteinander verglichen bzw. plausibilisiert werden.
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Erfindungsgemäß erben also Fahrzeuge eine Automatisierungsstufe von umgebenden Fahrzeugen mit höherer Ausstattungsstufe bzw. Automatisierungsstufe, oder Fahrzeuge mit gleichartigem Automatisierungsgrad tauschen Informationen gegenseitig aus. Die Informationen können sowohl lediglich zur Plausibilisierung als auch zur Anpassung der Fahrstrategie verwendet werden. Das heißt, dass ein weniger gut ausgestattetes Fahrzeug die Möglichkeit zur Nutzung höherer Automatisierungsstufen erhält, indem das oder die umgebenden höher automatisierten Fahrzeuge Informationen teilen bzw. Teile des Funktionsumfangs berechnen. Fahrzeuge gleichartigen Automatisierungsgrads erhalten die Möglichkeit, ihre Daten zu plausibilisieren, wodurch eine stabilere Erfassung und robustere Funktion ermöglicht wird.
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Hierzu ist es nötig, dass jedes Fahrzeug 100 derart ausgestattet ist, dass eine Erkennung von höher automatisierten Fahrzeugen 100 in der Umgebung und ein Austausch von Informationen, also zumindest eine Car-to-Car-Kommunikation erfolgen kann. Die Kommunikation kann über eine Kommunikationsverbindung in Form einer Anfrage der Verfügbarkeit zur Nutzung von Automatisierungsstufen und einer stetigen Übertragung der Funktionszustände zwischen den Fahrzeugen, d.h. z.B. zwischen zwei Steuergeräten 101 bzw. über ein Backend 300 erfolgen.
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Die Art der Bereitstellung der Informationen kann im Falle unterschiedlicher Automatisierungsgrade erfolgen, indem das höher automatisierte Fahrzeug 100 entweder seine Erfassung für das geringer automatisierte Fahrzeug 100 bereitstellt, so dass dies einen vereinfachten Automatisierungszustand nutzen kann, oder das höher automatisierte Fahrzeug 100 übernimmt Berechnungen für das geringer automatisierte Fahrzeug 100, so dass dieses die Informationen lediglich anwenden muss, diese also z.B. lediglich anzeigen.
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Hierzu erfasst, wie in 2 gezeigt, stehen zumindest zwei Fahrzeuge 100 miteinander in einem ersten Schritt S1 in einer Kommunikationsverbindung. In einem zweiten Schritt S2 erfasst zumindest eines der Fahrzeuge den Automatisierungsgrad des jeweils anderen Fahrzeugs. Dabei sollten die Fahrzeuge in direkter oder zumindest näherer Umgebung zueinander sein, so dass die ausgetauschten Informationen den Fahrzeugen 100 oder dem Fahrer für seine Fahrstrategie Vorteile bringen. In einem dritten Schritt S3 überträgt bzw. vererbt zumindest eines der Fahrzeuge 100 zumindest einen Teil seines Automatisierungsgrads an das andere Fahrzeug zur Weiterverarbeitung, oder die Fahrzeuge teilen ihren jeweiligen Automatisierungsgrad miteinander. Wenn der Automatisierungsgrad eines der Fahrzeuge 100 geringer ist als der Automatisierungsgrad des anderen Fahrzeugs 100, überträgt bzw. vererbt das Fahrzeug 100 mit dem höheren Automatisierungsgrad diesen dem anderen Fahrzeug 100 mit dem geringeren Automatisierungsgrad. Dies erfolgt wie vorher beschrieben über Car-to-Car-Kommunikation oder Car-to-X-Kommunikation, also z.B. über ein Backend 300. Der übertragene bzw. vererbte Teil kann sich auf einen Teil beschränken, der Daten liefert, die für das geringer automatisierte Fahrzeug 100 von Vorteil sind. Andere Funktionen der Automatisierung des höher automatisierten Fahrzeugs 100 können für das geringer automatisierte Fahrzeug 100 uninteressant sein und werden also nicht überträgt bzw. vererbt.
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Wenn mehrere höher automatisierte Fahrzeuge 100 vorhanden sind, kann basierend auf unterschiedlichen Kriterien das am besten geeignete Fahrzeug zur Weitergabe von Informationen ausgewählt werden. Wenn mehrere gering oder geringer automatisierte Fahrzeuge 100 und nur ein höher automatisiertes Fahrzeug 100 vorhanden sind, kann dieses höher automatisierte Fahrzeug 100 den anderen Fahrzeugen 100 Informationen im Rahmen seiner Kommunikationsmöglichkeiten bereitstellen, welche auch die verfügbare Bandbreite etc. umfassen. Dies kann auch dazu führen, dass das Fahrzeug 100 die Informationen, auch in unterschiedlicher Automatisierungsstufe, also z.B. Rohdaten bis hin zu funktionalen Berechnungen, vorteilhafterweise über ein vorhandenes Backend 300 zur Verfügung stellt. Wenn mehrere höher automatisierte Fahrzeuge 100 und mehrere gering oder geringer automatisierte Fahrzeuge 100 vorhanden sind, ebenfalls basierend auf unterschiedlichen Kriterien das oder die am besten geeigneten Fahrzeuge 100 zur Weitergabe von Informationen ausgewählt werden. Auch können alle Fahrzeuge 100 Informationen an ein Backend 300 schicken, das dazu eingerichtet ist, die Informationen zu verarbeiten, zu priorisieren oder anders zu bewerten, um sie anderen Fahrzeugen 100 zur Verfügung zu stellen, so dass diese fusionierte und plausibilisierte Daten erhalten. Die Kriterien, wie die jeweiligen Informationen zur Verfügung gestellt werden und welches Fahrzeug sie zur Verfügung stellt, und ob sie über Car-to-Car oder Car-to-X kommuniziert werden, ist dabei dem Fachmann überlassen.
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Um Informationen darzustellen, zu verarbeiten oder diese verarbeiteten Informationen dann sogar zu nutzen, also z.B. eine eigene Fahrstrategie anzupassen, müssen die Fahrzeuge eine entsprechende Ausstattung aufweisen, um miteinander kommunizieren zu können, d.h. Daten z.B. zwischen Steuergeräten oder einem Backend 300 zu senden und zu empfangen. Die Daten müssen derart aufgebaut sein, dass sie das Fahrzeug, an das sie gesendet werden, lesen und verarbeiten kann. Kurz, die technischen Voraussetzungen zur Car-to-Car-Kommunikation müssen in den Fahrzeugen vorhanden sein oder entsprechend nachgerüstet werden können. Mit dieser Thematik beschäftigen sich bereits viele Anmeldungen und Veröffentlichungen, weshalb dies nicht Teil der Erfindung ist. Es werden lediglich die Möglichkeiten zur Kommunikation zwischen Fahrzeugen genutzt, welche zur Verfügung stehen.
