DE102017213015A1

DE102017213015A1 - Vehicle system for influencing the driving behavior of a motor vehicle

Info

Publication number: DE102017213015A1
Application number: DE102017213015.6A
Authority: DE
Inventors: Tobias Brok; Herbert Ernst
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 2017-07-28
Filing date: 2017-07-28
Publication date: 2018-08-30

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Fahrzeugsystem (10) zur Beeinflussung des Fahrverhaltens eines Kraftfahrzeugs, umfassend mindestens einen Sensor (12), eine mit dem Sensor (12) in Wirkverbindung stehende, die Ausgangssignale des Sensors (12) verarbeitende Steuereinheit (14), sowie mindestens einen über die Steuereinheit (14) ansteuerbaren Aktuator (16). Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass der Sensor (12) über eine kabelgebundene Datenübertragung (12-1) und eine kabellose Datenübertragung (12-2) mit der Steuereinheit (14) in Wirkverbindung steht.The invention relates to a vehicle system (10) for influencing the driving behavior of a motor vehicle, comprising at least one sensor (12), a control unit (14) operatively connected to the sensor (12) and processing the output signals of the sensor (12), and at least one via the control unit (14) controllable actuator (16). The invention is characterized in that the sensor (12) via a wired data transmission (12-1) and a wireless data transmission (12-2) is in operative connection with the control unit (14).

Description

Die Erfindung betrifft ein Fahrzeugsystem zur Beeinflussung des Fahrverhaltens eines Kraftfahrzeugs gemäß der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 angegebenen Art.The invention relates to a vehicle system for influencing the driving behavior of a motor vehicle according to the specified in the preamble of claim 1. Art.

Derartige Fahrzeugsysteme, die Einfluss auf die Lenkung, Bremse, Fahrwerk und/oder Motor des Kraftfahrzeugs nehmen können, sind aus dem Stand der Technik hinreichend bekannt und umfassen üblicherweise mindestens einen Sensor, eine mit dem Sensor in Wirkverbindung stehende Steuereinheit sowie mindestens einen über die Steuereinheit ansteuerbaren Aktuator. Lediglich beispielhaft wird auf die gattungsbildende DE 10 2004 017 386 A1 verwiesen.Such vehicle systems, which can influence the steering, brake, chassis and / or engine of the motor vehicle, are well known in the prior art and typically include at least one sensor, a sensor operatively connected to the sensor and at least one control unit controllable actuator. Merely by way of example is on the generic DE 10 2004 017 386 A1 directed.

Ein bekanntes Problem derartiger, die Lenkung, die Bremse, das Fahrwerk und/oder den Motor beeinflussender Fahrzeugsysteme ist, dass bei einer Störung des Übertragungswegs zwischen Sensor und Steuergerät eine einwandfreie Funktionalität des betroffenen Fahrzeugsystems nicht mehr gewährleistet ist. Die Folge daraus ist, dass - insbesondere wenn es sich um ein sogenanntes sicherheitsrelevantes Fahrzeugsystem, wie z. B. Fahrzeugsystem zum pilotierten bzw. (teil)autonomen Fahren, handelt - das betroffene Fahrzeugsystem kurzfristig deaktiviert werden müsste, da das Kraftfahrzeug in eine sicherheitskritische Situation geraten könnte.A known problem of such, the steering, the brake, the chassis and / or the engine influencing vehicle systems is that in case of failure of the transmission path between the sensor and the controller proper functionality of the affected vehicle system is no longer guaranteed. The consequence of this is that - especially if it is a so-called safety-relevant vehicle system, such. B. vehicle system for piloted or (partially) autonomous driving, is - the affected vehicle system would have to be temporarily disabled because the vehicle could fall into a safety-critical situation.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Fahrzeugsystem gemäß der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 angegebenen Art derart weiterzubilden, dass auch im Falle einer Störung des Übertragungswegs zwischen Sensor und Steuergerät eine einwandfreie Funktionalität des Fahrzeugsystems gewährleistet ist.The invention is based on the object, a vehicle system according to the type specified in the preamble of claim 1 such that even in the event of a fault in the transmission path between the sensor and the controller proper functionality of the vehicle system is guaranteed.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches 1 in Verbindung mit seinen Oberbegriffsmerkmalen gelöst.This object is achieved by the characterizing features of claim 1 in conjunction with its generic features.

Die Unteransprüche bilden vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung.The dependent claims form advantageous developments of the invention.

In bekannter Art und Weise umfasst das Fahrzeugsystem zur Beeinflussung des Fahrverhaltens eines Kraftfahrzeugs mindestens einen im Kraftfahrzeug verbauten Sensor, eine mit dem Sensor in Wirkverbindung stehende, die Ausgangssignale des Sensors verarbeitende Steuereinheit sowie mindestens einen über die Steuereinheit ansteuerbaren Aktuator.In a known manner, the vehicle system for influencing the driving behavior of a motor vehicle comprises at least one sensor installed in the motor vehicle, a control unit operatively connected to the sensor, processing the output signals of the sensor and at least one actuatable actuator via the control unit.

Erfindungsgemäß steht der Sensor sowohl über eine kabelgebundene Datenübertragung als auch eine kabellose Datenübertragung mit der Steuereinheit in Wirkverbindung. Vorteilhaft an dieser Ausgestaltung ist, dass das Fahrzeugsystem in Bezug auf die Signalübertragung nicht mehr wie bisher üblich „fail safe“ sondern stattdessen „fail operational“ ausgeführt ist, da der Sensor nunmehr über zwei unabhängige Signalübertragungswege mit der Steuereinheit kommuniziert. Die Konsequenz daraus ist, dass z. B. im Falle einer Störung der kabelgebundenen Datenübertragung zwischen Sensor und Steuereinheit aufgrund der Redundanz der Signalübertragung die volle Funktionalität des Fahrzeugsystems weiterhin gewährleistet ist und somit auch sogenannte sicherheitsrelevante Fahrzeugsysteme, wie beispielsweise Fahrzeugsysteme zum pilotierten bzw. (teil)autonomen Fahren, nicht deaktiviert werden müssen.According to the invention, the sensor is in operative connection with the control unit via both a wired data transmission and a wireless data transmission. An advantage of this embodiment is that the vehicle system with respect to the signal transmission no longer as usual "fail safe" but instead "fail operational" is executed, since the sensor now communicates over two independent signal transmission paths with the control unit. The consequence of this is that z. B. in the event of a fault in the wired data transmission between the sensor and control unit due to the redundancy of the signal transmission, the full functionality of the vehicle system is still guaranteed and thus so-called safety-related vehicle systems, such as vehicle systems for piloted or (part) autonomous driving, not disabled ,

Gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung weist der Sensor eine eigene Energieversorgung auf. Vorteilhaft an dieser Ausführungsform ist, dass - da nach dem Stand der Technik Sensoren oftmals über die kabelgebundene Datenübertragungsleitung auch mit Energie versorgt werden - im Falle eines Defekts des Kabels, die Energieversorgung und damit die volle Funktionalität des Sensors gewährleistet ist.According to a first embodiment of the invention, the sensor has its own power supply. An advantage of this embodiment is that - since the prior art sensors are often supplied via the wired data transmission line with energy - in the case of a defect of the cable, the power supply and thus the full functionality of the sensor is guaranteed.

Bevorzugt weist hierzu der Sensor zur eigenen Energieversorgung eine Batterie auf.For this purpose, the sensor preferably has a battery for its own energy supply.

Eine besonders bevorzugte Ausgestaltung sieht vor, dass der Sensor zur eigenen Energieversorgung mindestens einen Energy-Harvesting-Generator aufweist. Unter einem Energy-Harvesting-Generator soll ein Generator verstanden werden, der durch „energy harvesting“ (Energie ernten), also durch die Gewinnung kleiner Mengen von elektrischer Energie aus Quellen wie Umgebungstemperatur, Vibrationen oder Luftströmungen, gespeist wird. Diese Ausführungsform erweist sich als besonders vorteilhaft, da die Sensoren sich selbst mit Energie versorgen und damit energieautark sind, so das ein wartungsfreier, langlebiger Betrieb sichergestellt ist.A particularly preferred embodiment provides that the sensor has at least one energy harvesting generator for its own energy supply. An energy harvesting generator should be understood to mean a generator which is fed by energy harvesting, ie by the extraction of small amounts of electrical energy from sources such as ambient temperature, vibrations or air currents. This embodiment proves to be particularly advantageous because the sensors provide themselves with energy and thus are energy self-sufficient, so that a maintenance-free, long-life operation is ensured.

Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass die kabellose Datenübertragung zwischen Sensor und Steuereinheit als eine Bluetooth-Funkverbindung ausgebildet ist, d. h. dass zur kabellosen Datenübertragung der Sensor über eine Bluetooth-Funkverbindung mit der Steuereinheit kommuniziert. Vorteilhaft an dieser Ausführungsform ist, dass hierdurch bei niedrigem Energieverbrauch und niedriger Sendeleistung eine geringe Störempfindlichkeit gewährleistet ist.A further advantageous embodiment of the invention provides that the wireless data transmission between sensor and control unit is designed as a Bluetooth radio link, d. H. for wireless data transmission, the sensor communicates with the control unit via a Bluetooth radio link. An advantage of this embodiment is that this low noise and low transmission power low susceptibility is guaranteed.

Da unter dem Aspekt der Fahrsicherheit insbesondere Raddrehzahlsensoren von Bedeutung sind, die in einer Vielzahl von Fahrerassistenzsystemen, wie ABS, ASR, ESP oder ACC verwendet werden, handelt es sich vorzugsweise bei dem Sensor des Fahrzeugsystems um einen Raddrehzahlsensor, der als Ausgangssignal eine Raddrehinformation zur Verfügung stellt.Since wheel speed sensors, which are used in a large number of driver assistance systems, such as ABS, ASR, ESP or ACC, are of particular importance in terms of driving safety, the sensor of the vehicle system is preferably a wheel speed sensor. which provides a wheel rotation information as an output signal.

Weitere Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit den in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen.Further advantages and possible applications of the present invention will become apparent from the following description in conjunction with the embodiments illustrated in the drawings.

In der Zeichnung bedeutet:

1 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Fahrzeugsystems

In the drawing:

1 a schematic representation of a vehicle system according to the invention

In 1 ist ein insgesamt mit der Bezugsziffer 10 bezeichnetes Fahrzeugsystem zur Beeinflussung des Fahrverhaltens eines Kraftfahrzeugs schematisch dargestellt.In 1 is a total with the reference number 10 designated vehicle system for influencing the driving behavior of a motor vehicle shown schematically.

Vorliegend handelt es sich um ein sicherheitsrelevantes Fahrzeugsystem 10, welches ein pilotiertes bzw. (teil)autonomes Fahren ermöglichen soll.In the present case, it is a safety-relevant vehicle system 10 , which should enable a piloted or (partially) autonomous driving.

Hierzu umfasst das Fahrzeugsystem 10 mehrere im Kraftfahrzeug verbaute Sensoren 12, eine Steuereinheit 14 sowie mehrere über die Steuereinheit 14 ansteuerbare Aktuatoren 16 zur Stellung einer Lenkbewegung. Lediglich der Vollständigkeit halber wird darauf hingewiesen, dass das Fahrzeugsystem 10 neben den beiden dargestellten Sensoren 12 eine Vielzahl weiterer Sensoren, Steuereinheiten 14 als auch Aktuatoren 16 umfassen kann.This includes the vehicle system 10 several sensors installed in the motor vehicle 12 , a control unit 14 as well as several via the control unit 14 controllable actuators 16 to the position of a steering movement. Only for the sake of completeness, it is pointed out that the vehicle system 10 next to the two sensors shown 12 a variety of other sensors, control units 14 as well as actuators 16 may include.

Vorliegend handelt es sich bei den dargestellten Sensoren um Drehzahlsensoren 12, die der Steuereinheit 14 als Eingangssignal die aktuelle Raddrehinformation zur Verfügung stellen.In the present case, the illustrated sensors are speed sensors 12 , the control unit 14 provide the current wheel rotation information as input signal.

Wie 1 weiter zu entnehmen ist, stehen die Drehzahlsensoren 12 über eine mit der Bezugsziffer 12-1 bezeichnete kabelgebundene Datenübertragung als auch über eine mit der Bezugsziffer 12-2 bezeichnete kabellose Datenübertragung mit der Steuereinheit 14 in Wirkverbindung.As 1 can be seen further, are the speed sensors 12 over one with the reference number 12 - 1 designated wired data transmission as well as a reference numeral 12 - 2 designated wireless data transmission with the control unit 14 in active connection.

Da nunmehr die Drehzahlsensoren 12 über zwei voneinander unabhängige Datenübertragungswege 12-1 (kabelgebunden) sowie 12-1 (kabellose) mit der Steuereinheit 14 kommunizieren, ist in vorteilhafter Weise eine Redundanz der Signalübertragung zwischen Sensoren 12 und Steuereinheit 14 sichergestellt. D. h. in Bezug auf die Datenübertragung zwischen Sensoren 12 und Steuereinheit 14 ist das Fahrzeugsystem 10 nunmehr „fail operational“ ausgeführt, so dass z. B. im Falle einer Störung der kabelgebundenen Datenübertragung 12-1, beispielsweise hervorgerufen durch einen Kabelbruch, die Kommunikation zwischen Sensoren 12 und Steuereinheit 14 und damit die volle Funktionalität des Fahrzeugsystems 10 gewährleistet bleibt.Since now the speed sensors 12 via two independent data transmission paths 12 - 1 (wired) and 12-1 (wireless) with the control unit 14 communicate, is advantageously a redundancy of the signal transmission between sensors 12 and control unit 14 ensured. Ie. in terms of data transmission between sensors 12 and control unit 14 is the vehicle system 10 now executed "fail operational", so that z. B. in case of failure of the wired data transmission 12 - 1 caused, for example, by a cable break, the communication between sensors 12 and control unit 14 and thus the full functionality of the vehicle system 10 remains guaranteed.

Eine weitere Besonderheit des dargestellten Fahrzeugsystems 10 ist, dass die Sensoren 12 zur Energieversorgung jeweils mindestens einen Energy-Harvesting-Generator aufweisen, d. h. die Sensoren 12 sind energieautark, da mittels des Energy-Harvester-Generator aus Umgebungsbedingungen, wie Temperatur, Vibration oder Luftströmung, die Energieversorgung der Sensoren 12 sichergestellt ist. Somit ist in vorteilhafter Weiser ermöglicht, dass die Sensoren 12 nahezu wartungsfrei und ohne Batteriewechsel über ihre komplette Lebensdauer ihre Funktion erfüllen können.Another special feature of the illustrated vehicle system 10 is that the sensors 12 for energy supply in each case have at least one energy harvesting generator, ie the sensors 12 are energy self-sufficient, because by means of the energy harvester generator from ambient conditions, such as temperature, vibration or air flow, the energy supply of the sensors 12 is ensured. Thus, in an advantageous manner allows the sensors 12 virtually maintenance-free and can perform their function over their entire life without battery change.

Da zudem nach dem Stand der Technik in Fahrzeugsystemen 10 die Sensoren 14 oftmals über die kabelgebundene Datenübertragung 12-1 auch mit Energie versorgt werden, hat diese Ausgestaltung den weiteren Vorteil, dass auch im Falle einer durch einen Kabelbruch hervorgerufene Unterbrechung der kabelgebundenen Datenübertragung, die Energieversorgung der Sensoren 12 und damit die Funktion der Sensoren 12 sichergestellt ist.Moreover, according to the state of the art in vehicle systems 10 the sensors 14 often via the wired data transmission 12 - 1 be supplied with energy, this embodiment has the further advantage that even in the case of caused by a cable break interruption of the wired data transmission, the power supply of the sensors 12 and thus the function of the sensors 12 is ensured.

Vorliegend ist die kabellose Datenübertragung 12-2 zwischen den Sensoren 12 und der Steuereinheit 14 in Form einer Bluetooth-Funkverbindung ausgebildet. Hierdurch ist in vorteilhafter Weise eine geringe Störempfindlichkeit bei niedrigem Energieverbrauch und niedriger Sendeleistung gewährleistet.In the present case is the wireless data transmission 12 - 2 between the sensors 12 and the control unit 14 formed in the form of a Bluetooth radio connection. As a result, a low susceptibility to interference with low energy consumption and low transmission power is ensured in an advantageous manner.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102004017386 A1 [0002]

Claims

Vehicle system (10) for influencing the driving behavior of a motor vehicle, comprising at least one sensor (12), one with the sensor (12) in operative connection, the output signals of the sensor (12) processing control unit (14), and at least one via the control unit (10). 14) controllable actuator (16), characterized in that the sensor (12) via a wired data transmission (12-1) and a wireless data transmission (12-2) with the control unit (14) is in operative connection.

Vehicle system (10) after Claim 1 , characterized in that the sensor (12) has its own power supply.

Vehicle system (10) after Claim 2 , characterized in that the sensor (12) for own power supply comprises a battery.

Vehicle system (10) after Claim 2 , characterized in that the sensor (12) for own power supply has at least one energy harvesting generator.

Vehicle system (10) according to any one of the preceding claims, characterized in that the wireless data transmission (12-2) between the sensor (12) and control unit (14) is designed as a Bluetooth radio link.

Vehicle system (10) according to any one of the preceding claims, characterized in that it is the sensor (12) is a wheel speed sensor, which provides a Raddrehinformation as an output signal.