DE102017214784A1

DE102017214784A1 - Verfahren zur Ansteuerung eines Fahrzeugverbunds

Info

Publication number: DE102017214784A1
Application number: DE102017214784.9A
Authority: DE
Inventors: Christian Wegend; Martin Rous; Volker HOFSAESS
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2017-08-23
Filing date: 2017-08-23
Publication date: 2019-02-28
Also published as: US20190064848A1

Abstract

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Ansteuerung eines Fahrzeugverbunds (10), wobei der Fahrzeugverbund (10) zumindest zwei Fahrzeuge (12, 14, 16) umfasst, und wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst:- Übertragen einer Fahrinformation von mindestens einem der Fahrzeuge (12, 14, 16) an eine fahrzeugunabhängige Rechnereinheit (50);- Ermitteln von individuellen Ansteuervorschriften für die einzelnen Fahrzeuge (12, 14, 16) des Fahrzeugverbunds (10) in Abhängigkeit von der übertragenen Fahrinformation;- Rückübertragen der ermittelten individuellen Ansteuervorschriften an die jeweiligen Fahrzeuge (12, 14, 16); und- Ansteuern jedes Fahrzeugs (12, 14, 16) des Fahrzeugverbunds (10) in Abhängigkeit von der übertragenen Fahrinformation mit der für das jeweilige Fahrzeug (12, 14, 16) individuellen Ansteuervorschrift mittels der fahrzeugunabhängigen Rechnereinheit (50).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ansteuerung eines Fahrzeugverbunds sowie ein Computerprogramm und ein maschinenlesbares Speichermedium, auf dem das Computerprogramm gespeichert ist. Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist auch eine Rechnereinheit.
Stand der Technik
Bekannt sind Verfahren zur Steuerung eines Fahrzeugverbunds von hintereinander fahrenden Nutzfahrzeugen, bei denen die Abstände zwischen den einzelnen Nutzfahrzeugen des Fahrzeugverbunds auf etwa zehn bis fünfzehn Meter verringert werden, sodass durch eine Reduktion des Luftwiderstands der Kraftstoffverbrauch und die Fahrzeugemissionen des Fahrzeugverbunds reduziert werden.
Aus der DE 10 2010 013 647 A1 ist ein Verfahren zum Steuern von mehreren Fahrzeugen bekannt, um die mehreren Fahrzeuge in einer Kolonne zu betreiben, wobei auf der Basis der jeweiligen tatsächlichen Positionen von jedem der mehreren Fahrzeuge Abstände bestimmt werden, um die mehreren Fahrzeuge in der Kolonne zu betreiben, und eine jeweilige befohlene Fahrzeugposition mit einer jeweiligen globalen Positionsbestimmungskoordinate für jedes der mehreren Fahrzeuge auf der Basis der bestimmten Abstände ausgewählt wird.
Offenbarung der Erfindung
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Ansteuerung eines Fahrzeugverbunds, wobei der Fahrzeugverbund zumindest zwei Fahrzeuge umfasst, und wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst:

- Übertragen einer Fahrinformation von mindestens einem der Fahrzeuge an eine fahrzeugunabhängige Rechnereinheit;
- Ermitteln von individuellen Ansteuervorschriften für die einzelnen Fahrzeuge des Fahrzeugverbunds in Abhängigkeit von der übertragenen Fahrinformation;
- Rückübertragen der ermittelten individuellen Ansteuervorschriften an die jeweiligen Fahrzeuge; und
- Ansteuern jedes Fahrzeugs des Fahrzeugverbunds in Abhängigkeit von der übertragenen Fahrinformation mit der für das jeweilige Fahrzeug individuellen Ansteuervorschrift mittels der fahrzeugunabhängigen Rechnereinheit.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ferner eine Rechnereinheit zur Ausführung des Verfahrens, ein Computerprogramm und ein maschinenlesbares Speichermedium.
Unter einem Fahrzeugverbund kann im Rahmen der vorliegenden Erfindung ein Verbund von mindestens zwei Fahrzeugen verstanden werden. Der Fahrzeugverbund kann eine Fahrzeugkolonne beziehungsweise ein Fahrzeugkonvoi sein. Denkbar ist, dass es sich bei dem Fahrzeugverbund um in einer Formation hintereinander fahrende Fahrzeuge handelt. Das heißt, mit anderen Worten, die Fahrzeuge des Fahrzeugverbunds haben keine mechanische Verbindung. Hierbei können die Fahrzeuge des Fahrzeugverbunds eine gemeinsame Routenplanung verwenden, um die Formation unter den Fahrzeugen des Fahrzeugverbunds aufrechtzuerhalten. Die Fahrzeuge des Fahrzeugverbunds können in sehr geringem räumlichen Abstand zueinander fahren, um aufgrund des verminderten Luftwiderstands der Fahrzeuge im Fahrzeugverbund ein Verbrauch von Kraftstoff zu reduzieren. Die Fahrzeuge des Fahrzeugverbunds können zu einem autonomen Betrieb, insbesondere zu einem autonomen Fahren, geeignet sein. Hierbei werden die Fahrzeuge teilautomatisiert, hochautomatisiert oder vollautomatisiert angesteuert. Insbesondere werden die Fahrzeuge mittels einer fahrzeugunabhängigen Rechnereinheit angesteuert. Von Vorteil ist es, wenn die Fahrzeuge des Fahrzeugverbunds Lastkraftfahrzeuge (LKW) und/oder Personenkraftwagen (PKW) sind. Die Anzahl der am Fahrzeugverbund teilnehmenden Fahrzeuge kann sich ändern. Das heißt, mit anderen Worten, dass zusätzliche Fahrzeuge am Fahrzeugverbund teilnehmen oder Fahrzeuge den Fahrzeugverbund verlassen können.
Die Fahrzeuge des Fahrzeugverbunds weisen jeweils mindestens eine Übertragungseinheit auf. Die Übertragungseinheit ist ausgebildet, eine Fahrinformation von dem Fahrzeug an eine fahrzeugunabhängige Rechnereinheit zu übertragen. Die Übertragungseinheit kann ausgebildet sein, die Fahrinformation mittels eines Funksignals zu übertragen. Zum Beispiel kann die Übertragungseinheit ein Funkgerät sein. Die Fahrzeuginformation kann mittels der Übertragungseinheit kontinuierlich, in definierten Abständen oder periodisch übertragen werden. Denkbar ist, dass die Fahrinformation mit einer Frequenz im Bereich von 0,1 Hertz bis 100 Hertz übertragen wird. Die Fahrinformation kann alternativ nur oder zusätzlich bei Auftreten einer Gefahrensituation übertragen werden. Denkbar ist auch, dass die Fahrzeuge des Fahrzeugverbunds zu Beginn der Teilnahme am Fahrzeugverbund Fahrinformationen an die fahrzeugunabhängige Rechnereinheit übertragen. Die Fahrzeuge des Fahrzeugverbunds weisen jeweils mindestens eine Empfangseinheit auf. Die Empfangseinheit ist ausgebildet, ein Steuersignal von der fahrzeugunabhängigen Rechnereinheit zu empfangen. Die Empfangseinheit ist ausgebildet, das Steuersignal mittels eines Funksignals zu empfangen. Die Empfangseinheit ist ausgebildet, das Steuersignal an eine an dem Fahrzeug angeordnete Steuereinheit des Fahrzeugs zu übertragen, um das Fahrzeug anzusteuern. Zum Beispiel kann die Empfangseinheit ein Funkempfänger sein. Denkbar ist auch, dass die Empfangseinheit mit der Übertragungseinheit eine Kommunikationseinheit beziehungsweise ein Funkmodul ist. Die Empfangseinheit und die Übertragungseinheit können Teil der an dem Fahrzeug angeordneten Steuereinheit sein. Weiter ist die Übertragungseinheit ausgebildet, ein Bestätigungssignal an die fahrzeugunabhängige Rechnereinheit und/oder an die Empfangseinheiten der anderen Fahrzeuge des Fahrzeugverbunds zu übertragen.
Unter einer fahrzeugunabhängigen Rechnereinheit kann im Rahmen der vorliegenden Erfindung eine Rechnereinheit verstanden werden, die fahrzeugungebunden ist. Bei der fahrzeugunabhängigen beziehungsweise fahrzeugungebundenen Rechnereinheit kann es sich im Rahmen der vorliegenden Erfindung um eine Rechnereinheit handeln, die abseits beziehungsweise außerhalb der Fahrzeuge des Fahrzeugverbunds angeordnet ist. Hierbei kann die fahrzeugunabhängige Rechnereinheit ein Datenverarbeitungssystem sein, das ausgebildet ist, Informationen von einem Fahrzeug zu empfangen und Steuersignale an ein Fahrzeug zu übertragen. Zum Beispiel kann es sich bei der fahrzeugunabhängigen Rechnereinheit um eine stationäre Servereinheit oder ein Cloud-Computing-System beziehungsweise eine Rechnerwolke handeln. Die fahrzeugunabhängige Rechnereinheit ist ausgebildet, individuelle Ansteuervorschriften für die einzelnen Fahrzeuge des Fahrzeugverbunds in Abhängigkeit von der übertragenen Fahrinformation zu ermitteln. Unter einer individuellen Ansteuervorschrift kann im Rahmen der vorliegenden Erfindung eine Vorschrift zum Ansteuern eines Fahrzeugs verstanden werden, die gezielt und definiert für das jeweilige Fahrzeug ausgelegt ist. Denkbar ist, dass die individuelle Ansteuervorschrift Fahrzustandsinformationen, Fahrzeuginformationen, Fahrerinformationen oder Fahrtrouteninformationen über das jeweilige Fahrzeug berücksichtigt. Beispielhaft kann bei einer übertragenen Fahrinformation über den Abstand zum jeweils vorausfahrenden Fahrzeug ein Wert für die Verzögerung des jeweiligen Fahrzeugs bei einer Notbremsung des Fahrzeugverbunds individuell derart festgelegt werden, dass ein Auffahren der Fahrzeuge des Fahrzeugverbunds aufeinander verhindert wird. Demnach können sich die individuellen Ansteuervorschriften für die verschiedenen Fahrzeuge des Fahrzeugverbunds unterscheiden. Die fahrzeugunabhängige Rechnereinheit ist ausgebildet, die ermittelten Ansteuervorschriften an die jeweiligen Fahrzeuge rückzuübertragen.
Unter einer Fahrinformation kann im Rahmen der vorliegenden Erfindung eine Information verstanden werden, mittels derer die Ansteuerung eines Fahrzeugverbunds realisiert oder verbessert werden kann.
Vorteilhafterweise handelt es sich bei der Fahrinformation um eine Fahrzustandsinformation und/oder eine Fahrzeuginformation und/oder eine Fahrerinformation und/oder eine Fahrtrouteninformation eines Fahrzeugs des Fahrzeugverbunds.
Unter einer Fahrerinformation kann im Rahmen der vorliegenden Erfindung eine Information über einen Fahrer des Fahrzeugs verstanden werden. Beispielsweise kann die Fahrerinformation eine Information über eine Lenkzeit oder Ruhezeit des Fahrers, einen geplanten Wechsel des Fahrers oder einen medizinischen Zustand des Fahrers sein.
Unter einer Fahrzeuginformation kann im Rahmen der vorliegenden Erfindung eine Information über ein Fahrzeug verstanden werden. Zum Beispiel kann die Fahrzeuginformation eine Größe, ein Typ, eine Motorleistung oder ein Luftwiderstandsbeiwert des Fahrzeugs, eine Bremsleistung, eine Ausstattung mit Fahrerassistenzsystemen, eine Zuglast oder eine Masse einer Beladung des Fahrzeugs, eine Information über ein transportiertes Transportgut, insbesondere ein Gefahrengut, ein Gesamtvolumen oder ein gefülltes Volumen eines Kraftstofftanks oder eine Fälligkeit einer Fahrzeuginspektion sein. Die Fahrzeuginformation kann auch eine Leistungsinformation über sicherheitsrelevante Systeme wie zum Beispiel eine Zeitdauer eines Druckaufbaus einer Bremseinheit sein. Denkbar ist auch, dass die Fahrzeuginformation eine Information über Beschädigungen am Fahrzeug ist.
Unter einer Fahrzustandsinformation kann im Rahmen der vorliegenden Erfindung eine Information über einen Fahrzustand eines Fahrzeugs verstanden werden. Der Fahrzustand kann von dem Fahrzeug selbst, der Ansteuerung des Fahrzeugs und/oder einer Umgebung des Fahrzeugs abhängen. Die Fahrzustandsinformation kann eine aktuelle Geschwindigkeit, Beschleunigung, Verzögerung, ein aktueller Betriebszustand eines Fahrerassistenzsystems, ein aktueller Lenkwinkel oder ein aktueller Abstand zu einem nachfolgenden oder vorausfahrenden Fahrzeug sein.
Unter einer Fahrtrouteninformation kann im Rahmen der vorliegenden Erfindung eine Information über eine vorgesehene Fahrtroute, ein definiertes Fahrtziel, eine Verkehrslage, insbesondere eine Stauinformation, oder über einen Parkraum sein. Ferner kann es sich bei der Fahrtrouteninformationen auch um Wetterinformationen oder Witterungsinformationen handeln.
Von Vorteil ist es, wenn die Fahrzustandsinformation eine Information über eine ausgeführte oder vorgesehene Änderung eines Fahrzustands eines Fahrzeugs des Fahrzeugverbunds ist. Zum Beispiel kann die ausgeführte oder vorgesehene Änderung des Fahrzustands ein Bremsvorgang oder ein Beschleunigungsvorgang des Fahrzeugs, eine Veränderung eines Abstands zu einem vorausfahrenden oder nachfolgenden Fahrzeug, eine Lenkbewegung oder ein Betriebszustand eines Fahrerassistenzsystems sein.
Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht es, einen Fahrzeugverbund quasi in Echtzeit anzusteuern. Dies wird insbesondere durch eine fahrzeugunabhängige Rechnereinheit ermöglicht, da für eine Auswertung der übertragenen Fahrinformation und einer Ermittlung der Ansteuerung des Fahrzeugverbunds prinzipiell beliebig große Rechen- und Speicherkapazitäten zur Verfügung gestellt werden können. Somit kann quasi in Echtzeit berechnet werden, wie jedes Fahrzeug des Fahrzeugverbunds auf plötzlich auftretende Störungen wie beispielsweise ein Hindernis optimal reagiert. Anschließend können mittels der fahrzeugunabhängigen Rechnereinheit alle Fahrzeuge des Fahrzeugverbunds unabhängig von der Anzahl der am Fahrzeugverbund teilnehmenden Fahrzeuge gleichzeitig und mit einer für das jeweiligen Fahrzeug individuellen Ansteuervorschrift angesteuert werden, wodurch beispielsweise eine synchrone Notbremsung oder ein synchrones Ausweichmanöver mit minimaler Reaktionszeit der Fahrzeuge realisierbar ist. Durch diese Ausgestaltung können auch Fahrzeuge, zwischen denen beispielsweise aufgrund unterschiedlicher Schnittstellen oder Kommunikationsprotokolle keine direkte Kommunikation möglich ist, einen Fahrzeugverbund ausbilden.
Es ist vorteilhaft, wenn das Ansteuern eines Fahrzeugs des Fahrzeugverbunds ein Ansteuern einer Beschleunigungseinheit und/oder einer Bremseinheit und/oder eine Lenkeinheit des jeweiligen Fahrzeugs umfasst. Die Beschleunigungseinheit ist ausgebildet, das Fahrzeug zu beschleunigen. Zum Beispiel kann die Beschleunigungseinheit ein motorischer Antrieb, insbesondere ein Verbrennungsmotor oder ein Elektromotor sein. Die Bremseinheit ist ausgebildet, das Fahrzeug abzubremsen. Zum Beispiel kann die Bremseinheit ein pneumatisches oder hydraulisches Bremssystem sein. Die Lenkeinheit ist ausgebildet, das Fahrzeug lateral zu steuern beziehungsweise zu lenken. Zum Beispiel kann die Lenkeinheit eine Zahnstangenlenkung oder eine Kugelumlauflenkung sein. Durch diese Ausgestaltung kann die Bewegung der Fahrzeuge aufeinander abgestimmt werden.
Weiter ist es vorteilhaft, wenn das Verfahren einen Schritt des Bestätigens eines Empfangens der rückübertragenen individuellen Ansteuervorschriften durch das jeweilige Fahrzeug vorsieht wobei zum Bestätigen von dem jeweiligen Fahrzeug ein Bestätigungssignal an die fahrzeugunabhängige Rechnereinheit und/oder an mindestens ein weiteres Fahrzeug des Fahrzeugverbunds übertragen wird. Das Bestätigungssignal kann ein Funksignal sein. Zum Beispiel kann das Bestätigungssignal mittels der an dem jeweiligen Fahrzeug angeordneten Übertragungseinheit übertragen werden. Denkbar ist, dass das Ansteuern der Fahrzeuge des Fahrzeugverbunds erst dann erfolgt, wenn von allen Fahrzeugen des Fahrzeugverbunds das Empfangen der rückübertragenen individuellen Ansteuervorschriften bestätigt wurde. Denkbar ist auch, dass während des Ansteuerns des Fahrzeugs des Fahrzeugverbunds ein oder mehrere Bestätigungssignale an die Übertragungseinheit und/oder die anderen Fahrzeuge übertragen werden. Durch diese Ausgestaltung können Sicherheitsrisiken bei unvollständiger beziehungsweise gestörter Signalübertragung verringert werden.
Von Vorteil ist es, wenn die Fahrzeuginformation ein Füllstand eines Kraftstofftanks des Fahrzeugs und/oder die Fahrerinformation eine Lenkzeit oder Ruhezeit eines Fahrers des Fahrzeugs ist. Denkbar ist, dass mittels der fahrzeugunabhängigen Rechnereinheit ein Ort und/oder ein Zeitpunkt für ein gemeinsames Auffüllen des Kraftstofftanks oder für ein gemeinsames Einhalten der Ruhezeiten ermittelt werden. Durch diese Ausgestaltung kann der Fahrzeugverbund besonders wirtschaftlich betrieben werden.
Auch ist es vorteilhaft, wenn die Fahrzustandsinformation ein Betriebszustand eines Fahrerassistenzsystems eines Fahrzeugs ist. Bei dem Fahrerassistenzsystem kann es sich zum Beispiel um ein Element aus der folgenden Liste von Fahrerassistenzsystemen handeln: Anhänger-Stabilitätsprogramm, Antiblockiersystem (ABS), Antriebsschlupfregelung (ASR), Autonomes Notbremssystem (AEBS), Adaptive Abstands- und Geschwindigkeitsregelung, Elektronischer Bremsassistent (EBA), Elektronische Stabilitätskontrolle (ESP), Spurerkennungssystem. Bei dem Betriebszustand des Fahrerassistenzsystems kann es sich beispielsweise um eine von mehreren Betriebsstufen des Autonomen Notbremssystems handeln: Erkennt ein erstes Fahrzeug des Fahrzeugverbunds eine Gefährdung des Fahrzeugverbunds, wird eine Information über das Erkennen der Gefährdung von dem ersten Fahrzeug an die fahrzeugunabhängige Rechnereinheit übertragen. Wird bei Erkennung der Gefährdung ein Bremsbelag des ersten Fahrzeugs automatisch an eine Bremsscheibe des ersten Fahrzeugs angelegt („Electronic Brake Prefill“), wird eine Information über das Anlegen des Bremsbelags an die Bremsscheibe von dem ersten Fahrzeug an die fahrzeugunabhängige Rechnereinheit übertragen. Denkbar ist auch, dass eine Information über eingeleitete Maßnahmen wie beispielsweise eine Straffung von Sicherheitsgurten zu einem Schutz von Personen in dem ersten Fahrzeug von dem ersten Fahrzeug an die fahrzeugunabhängige Rechnereinheit übertragen wird. Insbesondere ist es von Vorteil, wenn die ausgeführte oder vorgesehene Änderung des Fahrzustands eines Fahrzeugs des Fahrzeugverbunds ein Bremsvorgang, insbesondere ein Notbremsvorgang, eines Fahrzeugs oder ein Ausweichen vor einem Objekt oder ein Wechsel der Fahrspur ist. Der Bremsvorgang kann zum Beispiel von einem Fahrerassistenzsystems des Fahrzeugs eingeleitet werden. Die Information über den Bremsvorgang wird von dem den Bremsvorgang ausführenden Fahrzeug des Fahrzeugverbunds an die fahrzeugunabhängige Rechnereinheit übertragen. Durch diese Ausgestaltung kann ein Risiko für einen Auffahrunfall insbesondere innerhalb des Fahrzeugverbunds beziehungsweise im Fahrzeugverbund rechtzeitig erkannt werden.
Bei dem Objekt kann es sich beispielsweise um ein weiteres Fahrzeug handeln, das aufgrund seiner Fahrtrajektorie eine Gefahr für den Fahrzeugverbund darstellt. Denkbar ist, dass es sich bei dem Objekt um ein zum Beispiel aufgrund einer technischen Störung, eines Unfalls oder eines Verkehrsstaus langsam fahrendes oder stehendes Fahrzeug oder ein eine Fahrtrajektorie des Fahrzeugverbunds kreuzendes Fahrzeug handelt. Denkbar ist auch, dass das Objekt ein Zweirad, ein Fußgänger oder ein Tier ist. Vorteilhaft ist es, wenn das Objekt von einem ersten den weiteren Fahrzeugen des Fahrzeugverbunds vorausfahrenden Fahrzeug des Fahrzeugverbunds erkannt wird. Bei dem Wechsel der Fahrspur kann es sich zum Beispiel um einen Beginn oder ein Ende eines Überholvorgangs handeln. Von dem den Fahrzustand ändernden beziehungsweise die Fahrspur wechselnden Fahrzeug kann eine Information über einen Lenkwinkel des Fahrzeugs, über einen Betriebszustand eines Fahrtrichtungsanzeigers des Fahrzeugs oder über eine aktuelle Fahrzeugtrajektorie des Fahrzeugs an die fahrzeugunabhängige Rechnereinheit übertragen werden. Durch diese Ausgestaltung kann mittels der fahrzeugunabhängigen Rechnereinheit sehr schnell eine optimale Anpassung des Fahrzustandes der Fahrzeuge des Fahrzeugverbunds als individuelle Ansteuervorschriften in Reaktion auf das Ausweichen vor dem Objekt beziehungsweise den Wechsel der Fahrspur eines Fahrzeugs des Fahrzeugverbunds ermittelt werden.
Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn die vorgesehene Änderung des Fahrzustands eines Fahrzeugs des Fahrzeugverbunds ein beabsichtigtes Ausscheiden des Fahrzeugs aus dem Fahrzeugverbund ist. Denkbar ist zum Beispiel, dass ein Ausscheiden des Fahrzeugs aus dem Fahrzeugverbund an einer Autobahnausfahrt oder einem Autobahnkreuz beabsichtigt ist. Hierbei kann eine Information über das beabsichtigte Ausscheiden des Fahrzeugs von dem Fahrzeug an die fahrzeugunabhängige Rechnereinheit übertragen werden. Durch diese Ausgestaltung kann dem Fahrzeugverbund, insbesondere den dem ausscheidenden Fahrzeug unmittelbar vorausfahrenden und nachfolgenden Fahrzeugen eine Anpassung der Abstände und der Geschwindigkeit derart vorgegeben werden, dass das ausscheidende Fahrzeug den Fahrzeugverbund zum beabsichtigen Zeitpunkt und ohne Gefährdung anderer Verkehrsteilnehmer verlassen kann.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn im Schritt des Ansteuerns des Fahrzeugverbunds von der fahrzeugunabhängigen Rechnereinheit eine der Größen Abstand zwischen den Fahrzeugen, Geschwindigkeit der Fahrzeuge, Lenkwinkel der Fahrzeuge und/oder ein Betriebszustand eines Fahrerassistenzsystems und/oder eine definierte Fahrtroute der Fahrzeuge und/oder eine Änderung dieser Größen vorgegeben wird.
Denkbar ist, dass von der fahrzeugunabhängigen Rechnereinheit eine Vergrößerung der Abstände zwischen den Fahrzeugen des Fahrzeugverbunds zum Beispiel bei Erkennung einer Gefährdung des Fahrzeugverbunds, bei einem beabsichtigen Ausscheiden eines Fahrzeug des Fahrzeugverbunds, bei einem Wechsel der Fahrspur oder einem Ausweichen vor einem Objekt vorgegeben wird. Weiterhin kann nach dem Ausscheiden des Fahrzeugs der Abstand zwischen den im Fahrzeugverbund verbleibenden Fahrzeugen wieder verkleinert werden. Außerdem kann bei einem Anstieg einer Temperatur eines Motors eines Fahrzeugs eine Vergrößerung der Abstände zwischen den Fahrzeugen des Fahrzeugverbunds vorgegeben werden, um eine ausreichende Versorgung eines Lüftungssystems des Motors mit Frischluft sicherzustellen.
Denkbar ist auch, dass von der fahrzeugunabhängigen Rechnereinheit eine Verringerung der Geschwindigkeit der Fahrzeuge des Fahrzeugverbunds beispielsweise bei Erkennung einer Gefährdung des Fahrzeugverbunds, bei einer Notbremsung eines Fahrzeug des Fahrzeugverbunds, einem Ausweichen vor einem Objekt oder bei einem beabsichtigen Ausscheiden eines Fahrzeug des Fahrzeugverbunds vorgegeben wird. Hierbei kann bei einer Notbremsung eines ersten Fahrzeugs des Fahrzeugverbunds eine Verzögerung der dem ersten Fahrzeug nachfolgenden Fahrzeuge des Fahrzeugverbunds derart vorgegeben werden, dass die Verzögerung der nachfolgenden Fahrzeuge größer ist als die Verzögerung des ersten Fahrzeugs, um ein Auffahren der Fahrzeuge aufeinander zu verhindern. Alternativ kann zum Beispiel bei einem Überholvorgang eine Vergrößerung der Geschwindigkeit der Fahrzeuge des Fahrzeugverbunds vorgegeben werden.
Ferner ist denkbar, dass von der fahrzeugunabhängigen Rechnereinheit ein Lenkwinkel der Fahrzeuge des Fahrzeugverbunds zum Beispiel bei einem Wechsel der Fahrspur oder einem Ausweichen vor einem Objekt vorgegeben wird. Weiterhin ist denkbar, dass von der fahrzeugunabhängigen Rechnereinheit ein Betriebszustand der Fahrerassistenzsysteme der Fahrzeuge des Fahrzeugverbunds beispielsweise bei Erkennung einer Gefährdung des Fahrzeugverbunds, bei einem beabsichtigen Ausscheiden eines Fahrzeug des Fahrzeugverbunds, bei einem Wechsel der Fahrspur oder einem Ausweichen vor einem Objekt vorgegeben wird. Hierbei kann von der fahrzeugunabhängigen Rechnereinheit zum Beispiel eine Aktivierung des Autonomen Notbremssystems, des Anhänger-Stabilitätsprogramms oder des Elektronischen Stabilitätskontrolle vorgegeben werden.
Denkbar ist auch, dass von der fahrzeugunabhängigen Rechnereinheit eine Veränderung der Fahrtroute beziehungsweise eine Unterbrechung der Fahrt der Fahrzeuge des Fahrzeugverbunds an einer Kraftstoffversorgungsanlage, insbesondere einer Tankstelle, oder auf einem Parkplatz zum Beispiel bei einer drohenden Überschreitung einer Lenkzeit eines Fahrers eines Fahrzeugs des Fahrzeugverbunds oder bei einem geringen Füllstand eines Kraftstofftanks eines Fahrzeugs des Fahrzeugverbunds vorgegeben wird. Ebenfalls kann eine Veränderung der Fahrtroute des Fahrzeugverbunds bei einer Reparatur eines Fahrzeugs oder einer Wartung beziehungsweise Inspektion von der fahrzeugunabhängigen Rechnereinheit vorgegeben werden.
Bei einer Vorgabe der genannten Größen für eine Ansteuerung des Fahrzeugverbunds kann die fahrzeugunabhängige Rechnereinheit zusätzlich eine Beladung, einen Bremsweg, eine Ausstattung mit Fahrerassistenzsystemen oder ein Fahrtziel der einzelnen Fahrzeuge des Fahrzeugverbunds berücksichtigen.
Vorteilhafterweise werden zumindest die aktuellen Abstände der Fahrzeuge zueinander, die aktuelle Fahrtrajektorie sowie die Motorleistung, Bremsleistung, Luftwiderstandsbeiwert und die Beladung der Fahrzeuge von den Fahrzeugen an die fahrzeugunabhängige Rechnereinheit übertragen. In Abhängigkeit dieser und weiterer oben genannter Größen können von der fahrzeugunabhängigen Rechnereinheit Abstände zwischen den Fahrzeugen und eine Gesamtgeschwindigkeit des Fahrzeugverbunds derart ermittelt werden, dass ein Kraftstoffverbrauch des Fahrzeugverbunds möglichst klein ist und gleichzeitig die Abstände zwischen den Fahrzeugen groß genug sind, um einen sicheren Bremsvorgang beziehungsweise ein sicheres Ausweichmanöver zu gewährleisten. Durch diese Ausgestaltung kann der Fahrzeugverbund in Abhängigkeit der übertragenen Fahrinformationen mittels der individuellen Ansteuervorschriften derart angesteuert werden, dass die Fortbewegung mit einem Fahrzeugverbund beziehungsweise ein Transport von Transportgütern mit dem Fahrzeugverbund besonders wirtschaftlich und sicher ist.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn es sich bei der Fahrzeuginformation um einen Füllstand eines Kraftstofftanks des Fahrzeugs und/oder bei der Fahrerinformation um eine Lenkzeit oder Ruhezeit eines Fahrers des Fahrzeugs handelt und den Fahrzeugen des Fahrzeugverbunds eine Änderung beziehungsweise Anpassung der Fahrtroute in Abhängigkeit von der Fahrzeuginformation vorgegeben wird. Dadurch kann der Fahrzeugverbund besonders effizient betrieben werden.
Besonders vorteilhaft ist es auch, wenn es sich bei der ausgeführten oder vorgesehenen Änderung des Fahrzustands eines Fahrzeugs des Fahrzeugverbunds um einen Bremsvorgang, insbesondere um einen Notbremsvorgang, eines Fahrzeugs handelt und zumindest den dem bremsenden Fahrzeug nachfolgenden Fahrzeugen des Fahrzeugverbunds das Einleiten eines Bremsvorgangs vorgegeben wird. Dadurch kann das Risiko für Kollisionen beziehungsweise Auffahrunfälle erheblich reduziert werden.
Des Weiteren ist es besonders vorteilhaft, wenn es sich bei der vorgesehenen Änderung des Fahrzustands eines Fahrzeugs des Fahrzeugverbunds um ein beabsichtigtes Ausscheiden des Fahrzeugs aus dem Fahrzeugverbund handelt und dem Fahrzeugverbund eine Vergrößerung der Abstände zwischen dem ausscheidenden Fahrzeug und den im Fahrzeugverbund verbleibenden Fahrzeugen vorgegeben wird. Dadurch kann das ausscheidende Fahrzeug den Fahrzeugverbund sicher verlassen.
Außerdem ist es besonders vorteilhaft, wenn es sich bei der ausgeführten oder vorgesehenen Änderung des Fahrzustands um ein Ausweichen vor einem Objekt oder einen Wechsel der Fahrspur handelt und dem Fahrzeugverbund ein Lenkwinkel, eine Vergrößerung der Abstände und/oder eine Anpassung der Geschwindigkeit vorgegeben werden. Dadurch können Kollisionen mit dem Objekt verhindert oder ein Überholvorgang des gesamten Fahrzeugverbunds durchgeführt werden.
Dieses Verfahren kann vorzugsweise in einem Computerprogramm implementiert sein, das auf einem maschinenlesbaren Speichermedium gespeichert ist. Dieses Speichermedium kann beispielsweise in einer Rechnereinheit verbaut sein, sodass die Rechnereinheit das Verfahren ausführen kann.
Figurenliste
Die Erfindung wird nachstehend anhand der beigefügten Zeichnungen beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:

1 eine schematische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels der Abgabeeinheit; und
2 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zur Ansteuerung eines Fahrzeugverbunds.

1 zeigt eine schematische Darstellung eines Fahrzeugverbunds und einer fahrzeugunabhängigen Rechnereinheit.
Der Fahrzeugverbund 10 umfasst drei Lastkraftwagen (LKW) 12, 14, 16. Die Lastkraftwagen 12, 14, 16 fahren hintereinander in dieselbe Fahrtrichtung 18. Hierbei folgt der zweite LKW 14 dem ersten LKW 12 mit einem definierten Abstand 19. Weiterhin folgt der dritte LKW dem zweiten LKW in einen definierten Abstand 20.
Die LKW 12, 14, 16 weisen jeweils eine Kommunikationseinheit 22, 24, 26 und eine Steuereinheit 32, 34, 36 auf. Die Kommunikationseinheiten 22, 24, 26 übertragen Fahrinformationen von den LKW 12, 14, 16 mittels Funksignalen 42, 44, 46 an die fahrzeugunabhängige Rechnereinheit 50.
In diesem Ausführungsbeispiel wird von dem ersten LKW 12 eine Information über das Einleiten eines Notbremsvorgangs an die fahrzeugunabhängige Rechnereinheit 50 übertragen. Zusätzlich wird von den LKW 12, 14, 16 eine Information über die Geschwindigkeiten der LKW 12, 14, 16 und die Abstände 19, 20 zum Zeitpunkt der Übertragung an die fahrzeugunabhängige Rechnereinheit 50 übertragen.
Die fahrzeugunabhängige Rechnereinheit 50 weist eine Kommunikationseinheit 52 und eine Recheneinheit 54 auf. Die Recheneinheit 54 ist ein Server 54.
Die Kommunikationseinheit 52 ist ausgebildet, die Funksignale 42, 44, 46 von den LKW 12, 14, 16 zu empfangen und an die Recheneinheit 54 zu übertragen. Die Recheneinheit 54 ist ausgebildet, in Abhängigkeit von der mittels der Funksignale 42, 44, 46 übertragenen Fahrinformationen individuelle Ansteuervorschriften für eine vorteilhafte Ansteuerung der LKW 12, 14, 16 zu ermitteln.
In diesem Ausführungsbeispiel wird in Abhängigkeit von den übertragenen Geschwindigkeiten und Abständen 19, 20 der LKW 12, 14, 16 mittels der Recheneinheit 54 eine Verzögerung der LKW 12, 14, 16 ermittelt. Die Verzögerung wird derart ermittelt, dass die drei LKW 12, 14, 16 einen Notbremsvorgang ausführen, wobei eine Kollision der LKW 12, 14, 16 verhindert wird. Das heißt, dass unter Berücksichtigung der Geschwindigkeiten und der Abstände der LKW 12, 14, 16 die von der Recheneinheit 54 als individuellen Ansteuervorschriften ermittelten Verzögerungen für die LKW 12, 14, 16 unterschiedlich groß sein können. Die Recheneinheit 54 ist ausgebildet, die ermittelten Verzögerungen an die Kommunikationseinheit 52 zu übertragen.
Die Kommunikationseinheit 52 ist ausgebildet, die ermittelten Verzögerungen mittels Funksignalen 62, 64, 66 an die LKW 12, 14, 16 zu übertragen. Die Kommunikationseinheiten 22, 24, 26 der LKW 12, 14, 16 sind ausgebildet, die Funksignale 62, 64, 66 zu empfangen und die ermittelten Verzögerungen an die Steuereinheiten 32, 34, 36 der LKW 12, 14, 16 zu übertragen, um die LKW 12, 14, 16 anzusteuern. Somit ist die fahrzeugunabhängige Rechnereinheit 50 ausgebildet, den Fahrzeugverbund 10 in Abhängigkeit von den übertragenen Fahrinformationen anzusteuern.
2 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zur Ansteuerung des Fahrzeugverbunds 10. Das Verfahren ist in seiner Gesamtheit mit dem Bezugszeichen 100 versehen.
In Schritt 110 werden Fahrinformationen von den Fahrzeugen 12, 14, 16 des Fahrzeugverbunds 10 an die fahrzeugunabhängige Rechnereinheit 50 übertragen.
Schritt 110 umfasst das Übertragen einer ersten Fahrinformation von dem ersten Fahrzeug 12 des Fahrzeugverbunds 10 an die fahrzeugunabhängige Rechnereinheit 50, das Übertragen einer zweiten Fahrinformation von dem zweiten Fahrzeug 14 des Fahrzeugverbunds 10 an die fahrzeugunabhängige Rechnereinheit 50 und das Übertragen einer dritten Fahrinformation von dem dritten Fahrzeug 16 des Fahrzeugverbunds 10 an die fahrzeugunabhängige Rechnereinheit 50. Denkbar ist, dass die Fahrinformationen zeitgleich an die fahrzeugunabhängige Rechnereinheit 50 übertragen werden.
In Schritt 120 werden die an die fahrzeugunabhängige Rechnereinheit 50 übertragenen Fahrinformationen mittels der fahrzeugunabhängigen Rechnereinheit 50 verarbeitet. Hierbei werden individuelle Ansteuervorschriften für die einzelnen Fahrzeuge 12, 14, 16 des Fahrzeugverbunds 10 in Abhängigkeit von den übertragenen Fahrinformationen ermittelt.
In Schritt 130 werden die ermittelten individuellen Ansteuervorschriften an die jeweiligen Fahrzeuge 12, 14, 16 des Fahrzeugverbunds 10 rückübertragen. Schritt 130 umfasst das Übertragen eines ersten Steuersignals an das erste Fahrzeug 12 des Fahrzeugverbunds 10, das Übertragen eines zweiten Steuersignals an das zweite Fahrzeug 14 des Fahrzeugverbunds 10 und das Übertragen eines dritten Steuersignals an das dritte Fahrzeug 16 des Fahrzeugverbunds 10, um die Fahrzeuge 12, 14, 16 mit der für das jeweilige Fahrzeug 12, 14, 16 individuellen Ansteuervorschrift anzusteuern.
In Schritt 140 wird von dem jeweiligen Fahrzeug 12, 14, 16 ein Bestätigungssignal an die fahrzeugunabhängige Rechnereinheit 50 übertragen, um das Empfangen der rückübertragenen individuellen Ansteuervorschriften zu bestätigen.
In Schritt 150 wird der Fahrzeugverbund 10 in Abhängigkeit von der übertragenen Fahrinformation mit der für das jeweilige Fahrzeug 12, 14, 16 individuellen Ansteuervorschrift mittels der fahrzeugunabhängigen Rechnereinheit 50 angesteuert. Hierbei werden Steuersignale von der fahrzeugunabhängigen Rechnereinheit 50 an die Fahrzeuge 12, 14, 16 des Fahrzeugverbunds 10 übertragen, um den Fahrzeugverbund 10 mittels der fahrzeugunabhängigen Rechnereinheit 50 anzusteuern.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102010013647 A1 [0003]

Claims

Verfahren (100) zur Ansteuerung eines Fahrzeugverbunds (10), wobei der Fahrzeugverbund (10) zumindest zwei Fahrzeuge (12, 14, 16) umfasst, und wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: - Übertragen (110) einer Fahrinformation von mindestens einem der Fahrzeuge (12, 14, 16) an eine fahrzeugunabhängige Rechnereinheit (50); - Ermitteln (120) von individuellen Ansteuervorschriften für die einzelnen Fahrzeuge (12, 14, 16) des Fahrzeugverbunds (10) in Abhängigkeit von der übertragenen Fahrinformation; - Rückübertragen (130) der ermittelten individuellen Ansteuervorschriften an die jeweiligen Fahrzeuge (12, 14, 16); und - Ansteuern (150) jedes Fahrzeugs (12, 14, 16) des Fahrzeugverbunds (10) in Abhängigkeit von der übertragenen Fahrinformation mit der für das jeweilige Fahrzeug (12, 14, 16) individuellen Ansteuervorschrift mittels der fahrzeugunabhängigen Rechnereinheit (50).
Verfahren (100) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Ansteuern eines Fahrzeugs (12, 14, 16) des Fahrzeugverbunds (10) ein Ansteuern einer Beschleunigungseinheit und/oder einer Bremseinheit und/oder eine Lenkeinheit des jeweiligen Fahrzeuge (12, 14, 16) umfasst.
Verfahren (100) nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch einen Schritt des Bestätigens (140) eines Empfangens der rückübertragenen individuellen Ansteuervorschriften durch das jeweilige Fahrzeug (12, 14, 16), wobei zum Bestätigen von dem jeweiligen Fahrzeug (12, 14, 16) ein Bestätigungssignal an die fahrzeugunabhängige Rechnereinheit (50) und/oder an mindestens ein weiteres Fahrzeug (12, 14, 16) des Fahrzeugverbunds (10) übertragen wird.
Verfahren (100) nach Anspruch einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fahrinformation eine Fahrzustandsinformation und/oder eine Fahrzeuginformation und/oder eine Fahrerinformation und/oder eine Fahrtrouteninformation eines Fahrzeugs (12, 14, 16) des Fahrzeugverbunds (10) ist.
Verfahren (100) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Fahrzeuginformation ein Füllstand eines Kraftstofftanks des Fahrzeugs (12, 14, 16) und/oder die Fahrerinformation eine Lenkzeit oder Ruhezeit eines Fahrers des Fahrzeugs (12, 14, 16) ist.
Verfahren (100) nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Fahrzustandsinformation ein Betriebszustand eines Fahrerassistenzsystems eines Fahrzeugs (12, 14, 16) ist.
Verfahren (100) nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Fahrzustandsinformation eine Information über eine ausgeführte oder vorgesehene Änderung eines Fahrzustands eines Fahrzeugs (12, 14, 16) des Fahrzeugverbunds (10) ist.
Verfahren (100) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die ausgeführte oder vorgesehene Änderung des Fahrzustands eines Fahrzeugs (12, 14, 16) des Fahrzeugverbunds (10) ein Bremsvorgang, insbesondere ein Notbremsvorgang, eines Fahrzeugs (12, 14, 16) oder ein Ausweichen vor einem Objekt oder ein Wechsel der Fahrspur ist.
Verfahren (100) nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die vorgesehene Änderung des Fahrzustands eines Fahrzeugs (12, 14, 16) des Fahrzeugverbunds (10) ein beabsichtigtes Ausscheiden des Fahrzeugs (12, 14, 16) aus dem Fahrzeugverbund (10) ist.
Verfahren (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Schritt des Ansteuerns des Fahrzeugverbunds (10) von der fahrzeugunabhängigen Rechnereinheit (50) eine der Größen Abstand zwischen den Fahrzeugen (12, 14, 16), Geschwindigkeit der Fahrzeuge (12, 14, 16), Lenkwinkel der Fahrzeuge (12, 14, 16) und/oder ein Betriebszustand eines Fahrerassistenzsystems und/oder eine definierte Fahrtroute der Fahrzeuge (12, 14, 16) und/oder eine Änderung dieser Größen vorgegeben wird.
Verfahren (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fahrzeuge (12, 14, 16) des Fahrzeugverbunds (10) Lastkraftfahrzeuge (LKW) und/oder Personenkraftwagen (PKW) sind.
Computerprogramm, das eingerichtet ist, das Verfahren (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 11 auszuführen.
Maschinenlesbares Speichermedium, auf dem das Computerprogramm nach Anspruch 12 gespeichert ist.
Rechnereinheit, die eingerichtet ist, das Verfahren (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 11 auszuführen.