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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung eines Kraftfahrzeugs und ein Kraftfahrzeug zur Durchführung des Verfahrens.
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Aus der
DE 10 2010 022 165 A1 ist bereits ein Verfahren zur Steuerung eines Kraftfahrzeugs bekannt, wobei wenigstens ein von einem zu identifizierenden Umgebungsobjekt emittiertes akustisches Signal ausgewertet wird und zumindest anhand des akustischen Signals zumindest ein Parameter des zu identifizierenden Umgebungsobjekts ermittelt wird.
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Der Erfindung liegt insbesondere die Aufgabe zugrunde, zu erfassende Umgebungsobjekte besonders vorteilhaft zu erkennen und so ein Kraftfahrzeug in einem autonomen Fahrmodus besonders vorteilhaft zu steuern. Sie wird durch ein erfindungsgemäßes Verfahren entsprechend dem Anspruch 1 und eine erfindungsgemäße Ausgestaltung entsprechend dem Anspruch 2 gelöst.
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Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zur Steuerung eines Kraftfahrzeugs, wobei wenigstens ein von einem zu identifizierenden Umgebungsobjekt emittiertes akustisches Signal ausgewertet wird und zumindest anhand des akustischen Signals zumindest ein Parameter des zu identifizierenden Umgebungsobjekts ermittelt wird.
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Es wird vorgeschlagen, dass wenigstens in Abhängigkeit von dem zumindest einen ermittelten Parameter in einem autonomen Fahrmodus ein vorbestimmtes Fahrmanöver automatisch durchgeführt wird. Unter einem „Kraftfahrzeug” soll dabei insbesondere ein von wenigstens einer Antriebsmaschine angetriebenes Fahrzeug verstanden werden, das von einem Fahrer oder zumindest teilweise von einer Steuer- und/oder Regeleinheit autonom gesteuert werden kann. Dabei ist es denkbar, dass Antriebsmaschinen als Brennkraftmaschinen oder als Elektromotoren ausgebildet sind. Unter einem „zu identifizierenden Umgebungsobjekt” soll dabei insbesondere ein Objekt verstanden werden, das sich in einem Umfeld des Kraftfahrzeugs befindet, wie insbesondere ein anderer Verkehrsteilnehmer, wie insbesondere ein anderes Kraftfahrzeug.
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Unter einem „akustischen Signal des Umgebungsobjekts” soll dabei insbesondere ein akustisches Signal verstanden werden, welches das Umgebungsobjekt emittiert, wie insbesondere ein Geräusch eines Antriebsstrangs eines als Kraftfahrzeug ausgebildeten Umgebungsobjekts, wie beispielsweise ein Betriebsgeräusch einer Brennkraftmaschine. Insbesondere ist es auch denkbar, dass das akustische Signal des Umgebungsobjekts als ein Sondersignal, wie beispielsweise ein Martinshorn, ausgebildet ist, das von einem als Einsatzfahrzeug, beispielsweise als ein Krankenwagen, ausgebildeten Umgebungsobjekt emittiert wird. Unter einem „Parameter des zu identifizierenden Umgebungsobjekts” soll dabei insbesondere eine Eigenschaft des zu identifizierenden Umgebungsobjekts verstanden werden, wie insbesondere eine Position, eine Geschwindigkeit, eine Gattung, wie beispielsweise ein Kraftfahrzeug, ein Einsatzfahrzeug oder ein Motorrad. Unter einem „autonomen Fahrmodus” soll dabei insbesondere ein Fahrmodus verstanden werden, in dem eine Steuer- und/oder Regeleinheit zumindest kurzzeitig, vorteilhaft über einen längeren Zeitraum, das Fahrzeug ohne Zutun einer Person steuert, also beschleunigt, abbremst, lenkt, etc. Dabei wird der autonome Fahrmodus vorzugsweise von einem Fahrer aktiviert und bleibt über einen längeren Zeitraum aktiviert, bis der Fahrer ihn wieder deaktiviert. Grundsätzlich ist es auch denkbar, dass der autonome Fahrmodus als ein Sicherheitsfahrmodus ausgebildet ist, der automatisch von der Steuer- und/oder Regeleinheit ohne Zutun des Fahrers kurzzeitig ausgeführt wird, um insbesondere in einer Fahrsituation einzugreifen, um beispielsweise durch eine Gefahrenbremsung einen Unfall zu vermeiden. Unter einem „vorbestimmten Fahrmanöver” soll insbesondere eine von der Steuer- und/oder Regeleinheit anhand der Umgebung ermittelte Steuerung des Fahrzeugs verstanden werden, wie beispielsweise eine Temporeduzierung, ein Bilden einer Rettungsgasse oder ein schnelles Abbremsen. Unter einer „Steuer- und/oder Regeleinheit” soll insbesondere eine Einheit mit zumindest einem elektronischen Steuergerät verstanden werden. Unter einem elektronischen ”Steuergerät” soll insbesondere eine Einheit mit einer Prozessoreinheit und mit einer Speichereinheit sowie mit einem in der Speichereinheit gespeicherten Betriebsprogramm verstanden werden. Grundsätzlich kann die Steuer- und/oder Regeleinheit mehrere untereinander verbundene Steuergeräte aufweisen, die vorzugsweise dazu vorgesehen sind, über ein Bus-System, wie insbesondere ein CAN-Bus-System, miteinander zu kommunizieren. Je nach weiterer Ausgestaltung kann die Steuer- und/oder Regeleinheit zudem auch hydraulische und/oder pneumatische Komponenten, wie insbesondere Ventile, aufweisen. Dadurch kann ein besonders vorteilhaftes Verfahren zur Durchführung eines autonomen Fahrmodus bereitgestellt werden.
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Weiter wird ein Kraftfahrzeug mit einer Sensorvorrichtung, die dazu vorgesehen ist, wenigstens ein akustisches Signal aufzunehmen, und mit einer Steuer- und/oder Regeleinheit, die zumindest dazu vorgesehen ist, zumindest das akustische Signal zur Ermittlung eines Parameters eines zu identifizierenden Umgebungsobjekts auszuwerten, vorgeschlagen, wobei die Steuer- und Regeleinheit dazu vorgesehen ist, wenigstens in Abhängigkeit von dem zumindest einen ermittelten Parameter in einem autonomen Fahrmodus ein vorbestimmtes Fahrmanöver automatisch einzuleiten
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Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Figurenbeschreibung. In der Figur ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Figur, die Figurenbeschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.
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Dabei zeigt:
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1 eine schematische Darstellung eines Kraftfahrzeugs, das dazu vorgesehen ist, ein erfindungsgemäßes Verfahren durchzuführen.
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Die 1 zeigt ein schematisch dargestelltes Kraftfahrzeug 10 für ein erfindungsgemäßes Verfahren. Das Kraftfahrzeug 10 ist als ein motorisch angetriebenes Kraftfahrzeug 10 ausgebildet. Dazu weist das Kraftfahrzeug 10 einen nicht näher dargestellten Antriebsstrang auf. Der Antriebsstrang des Kraftfahrzeugs 10 weist eine Antriebsmaschine auf. Die Antriebsmaschine ist hier beispielhaft als ein Verbrennungsmotor ausgebildet. Grundsätzlich ist es auch denkbar, dass der Antriebsstrang weitere Antriebsmaschinen aufweist. Grundsätzlich ist es ebenso denkbar, dass wenigstens eine der Antriebsmaschinen des Antriebsstrangs als ein Elektromotor ausgebildet ist. Das Kraftfahrzeug 10 umfasst eine Steuer- und Regeleinheit 12. Die Steuer- und Regeleinheit 12 ist dazu vorgesehen, verschiedene Funktionen des Kraftfahrzeugs 10 zu steuern und/oder zu regeln. Darauf soll hier nicht weiter eingegangen werden. Solche Steuerungen und Regelungen, die die Steuer- und Regeleinheit 12 während eines Betriebs des Kraftfahrzeugs durchführt, sind hinreichend aus dem Stand der Technik bekannt. Des Weiteren ist die Steuer- und Regeleinheit 12 für einen autonomen Fahrmodus des Kraftfahrzeugs 10 vorgesehen. In dem autonomen Fahrmodus regelt und steuert die Steuer- und Regeleinheit 12 das Kraftfahrzeug ohne weiteres Zutun eines Fahrers. Grundsätzlich ist es dabei auch denkbar, dass ein autonomer Fahrmodus nur kurzzeitig und beispielsweise in Gefahrensituationen ausgeführt wird und beispielsweise lediglich eine Gefahrenbremsung zur Vermeidung eines Unfalls auslöst. In dem autonomen Fahrmodus steuert die Steuer- und Regeleinheit 12 das Kraftfahrzeug 10 im Wesentlichen autonom. Die Steuer- und Regeleinheit 12 steuert in dem autonomen Fahrmodus insbesondere eine Beschleunigung, eine Verzögerung, eine Übersetzung des Getriebes, eine Lenkung und eine Signalgebung, wie beispielsweise ein Blinken.
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Zur Erfassung einer Umgebung und von zu erfassenden Umgebungsobjekten 24, die als andere Fahrzeuge ausgebildet sind, weist das Kraftfahrzeug 10 eine Sensorvorrichtung 14 auf. Die Sensorvorrichtung 14 ist dazu vorgesehen, der Steuer- und Regeleinheit 12 Sensordaten zu übermitteln, die von der Steuer- und Regeleinheit 12 erfasst und verarbeitet werden. Die Sensorvorrichtung 14 weist mehrere, hier nicht näher dargestellte Kameras auf, die ihr jeweiliges Kamerasignal an die Steuer- und Regeleinheit 12 weiterleiten. Die verschiedenen Kameras sind an unterschiedlichen Stellen des Kraftfahrzeugs 10 angeordnet und in unterschiedliche Richtungen ausgerichtet, sodass ein möglichst umfassendes Bild der Umgebung erfasst werden kann. Die Sensorvorrichtung umfasst nicht näher dargestellte Ultraschallsensoren und oder Radarsensoren, die ebenfalls an unterschiedlichen Stellen des Kraftfahrzeugs 10 angeordnet sind. Grundsätzlich ist es auch denkbar, dass die Sensorvorrichtung 14 weitere oder eine andere Kombination von Sensoren zur Erfassung einer Umgebung aufweist. Eine Erfassung der Umgebung durch die Steuer- und Regeleinheit 12 mittels der oben beschriebenen Sensoren der Sensorvorrichtung 14, insbesondere der Kameras, der Radarsensoren und der Ultraschallsensoren, ist aus dem Stand der Technik bekannt und soll hier deshalb nicht weiter beschrieben werden.
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Die Sensorvorrichtung 14 ist dazu vorgesehen, wenigstens ein akustisches Signal aufzunehmen. Die Sensorvorrichtung 14 ist dazu vorgesehen, akustische Signale, die von dem zu erkennenden Umgebungsobjekt 24 ausgegeben werden, aufzunehmen. Das wenigstens eine akustische Signal wird von der Steuer- und Regeleinheit 12 ausgewertet. Die Sensorvorrichtung weist vier Richtmikrofone 16, 18, 20, 22 auf. Die Richtmikrofone 16, 18, 20, 22 sind dabei jeweils in eine andere Richtung des Kraftfahrzeugs 10 ausgerichtet. Das erste Richtmikrofon 16 ist nach vorne, das zweite Richtmikrofon 18 zu einer ersten, rechten Seite des Kraftfahrzeugs 10, das dritte Richtmikrofon 20 zu einer Rückseite des Kraftfahrzeugs 10 und das vierte Richtmikrofon 22 zu einer zweiten, linken Seite des Kraftfahrzeugs 10 ausgerichtet. Grundsätzlich ist es auch denkbar, dass die Sensorvorrichtung 14 eine andere Anzahl an Richtmikrofonen 16, 18, 20, 22 aufweist und/oder die Richtmikrofone 16, 18, 20, 22 in einer anderen Weise ausgerichtet sind. Die Richtmikrofone 16, 18, 20, 22 sind mit der Steuer- und Regeleinheit 12 gekoppelt und geben aufgenommene akustische Signale als Sensorsignal an die Steuer- und Regeleinheit 12 weiter. Die Steuer- und Regeleinheit 12 wertet die Sensorsignale der Richtmikrofone 16, 18, 20, 22 aus.
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In einem erfindungsgemäßen Verfahren wird ein von dem zu identifizierenden Umgebungsobjekt 24 emittiertes akustisches Signal ausgewertet und anhand des akustischen Signals wird zumindest ein Parameter des zu identifizierenden Umgebungsobjekts 24 ermittelt. Aus den Sensorsignalen der Richtmikrofone 16, 18, 20, 22 kann mittels der unterschiedlichen Intensität und der unterschiedlichen Phase der Sensorsignale der unterschiedlich angeordneten Richtmikrofone 16, 18, 20, 22 von der Steuer- und Regeleinheit als ein erster Parameter eine Richtung des zu erfassenden Umgebungsobjekts 24, welches das erfasste akustische Signal ausgibt, ermittelt werden. Auf der Steuer- und Regeleinheit 12 sind für unterschiedliche Fahrzeuge charakteristische Frequenzen hinterlegt. Stimmen die von den Richtmikrofonen 16, 18, 20, 22 erfassten und der Steuer- und Regeleinheit 12 verarbeiteten erfassten Signale mit einer der charakteristischen Frequenzen überein, die auf der Steuer- und Regeleinheit 12 hinterlegt sind, kann mittels des Dopplereffekts als ein weiterer Parameter eine Geschwindigkeit des zu erfassenden Umgebungsobjekts 24, welches die akustischen Signale ausgesendet hat, ermittelt werden. Anhand der charakteristischen Frequenzen kann zudem als ein weiterer Parameter eine Identifikation des zu erfassenden Umgebungsobjekts 24 vorgenommen werden. Dadurch kann beispielsweise erkannt werden, wenn ein Einsatzfahrzeug mit Martinshorn sich als zu erfassendes Umgebungsobjekt 24 nähert. Die Informationen, die die Steuer- und Regeleinheit 12 über die Auswertung der Sensorsignale der Richtmikrofone 16, 18, 20, 22 aufnimmt, können vorteilhaft mit den Informationen, welche die Steuer- und Regeleinheit 12 mittels der anderen Sensoren der Sensorvorrichtung 14 erfasst, fusioniert werden, um ein besonders präzises Bild der Umgebung und der darin befindlichen, zu erfassenden Umgebungsobjekte 24 zu ermitteln.
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Anhand der mittels der Sensorvorrichtung 14, insbesondere über die Richtmikrofone 16, 18, 20, 22, ermittelten Parameter des zu identifizierenden Umgebungsobjekts 24 wird in dem erfindungsgemäßen Verfahren in dem autonomen Fahrmodus automatisch ein vorbestimmtes Fahrmanöver durchgeführt. Die Steuer- und Regeleinheit 12 ermittelt anhand der erfassten Umgebung und der über die Sensorvorrichtung 14 ermittelten Parameter des zu erfassenden Umgebungsobjekts 24 eine für die entsprechende Situation passende Fahrsituation, die auf der Steuer- und Regeleinheit 12 hinterlegt ist. Ein solches vorbestimmtes Fahrmanöver kann bei Erkennen eines Einsatzfahrzeugs dabei beispielsweise ein Bilden einer Rettungsgasse, ein Bremsen an einer Ampelkreuzung, auch wenn die Ampel grün ist, oder ein generelles Verlangsamen der Geschwindigkeit sein. Grundsätzlich sind auch andere Fahrmanöver und/oder Anpassungen des Fahrverhaltens anhand der über die Richtmikrofone 16, 18, 20, 22 erfassten akustischen Signale und der daraus ermittelten Parameter des zu erfassenden Umgebungsobjekts 24 denkbar. Über die Richtmikrofone 16, 18, 20, 22 kann die Steuer- und Regeleinheit 12 zeitgleich unterschiedliche Umgebungsobjekte 24, welche ein akustisches Signal ausgeben, erfassen. Eine generelle Steuerung des Kraftfahrzeugs 10 in dem autonomen Fahrmodus ist dabei aus dem Stand der Technik bekannt.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Kraftfahrzeug
- 12
- Steuer- und Regeleinheit
- 14
- Sensorvorrichtung
- 16
- Richtmikrofon
- 18
- Richtmikrofon
- 20
- Richtmikrofon
- 22
- Richtmikrofon
- 24
- Umgebungsobjekt
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102010022165 A1 [0002]
