DE102018200727A1

DE102018200727A1 - Steuereinheit und Verfahren zur Reduzierung des Energieverbrauchs eines Fahrzeugs

Info

Publication number: DE102018200727A1
Application number: DE102018200727.6A
Authority: DE
Inventors: Christoph Gollob; Bernd Sternecker
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2018-01-17
Filing date: 2018-01-17
Publication date: 2019-07-18

Abstract

Es wird eine Steuereinheit für ein Fahrzeug beschrieben, wobei das Fahrzeug ein oder mehrere Fahrfunktions-Komponenten zur Bereitstellung einer Fahrfunktion für automatisiertes Fahren umfasst. Die Steuereinheit ist eingerichtet, Positionsdaten in Bezug auf eine Position des Fahrzeugs zu ermitteln. Des Weiteren ist die Steuereinheit eingerichtet, auf Basis der Positionsdaten zu bestimmen, ob sich das Fahrzeug an einer ersten Position befindet, an der die Fahrfunktion nicht genutzt werden kann oder nicht genutzt werden soll. Die Steuereinheit ist ferner eingerichtet, die ein oder mehreren Fahrfunktions-Komponenten in einem Energiesparmodus mit reduziertem Energieverbrauch zu betreiben, wenn bestimmt wurde, dass sich das Fahrzeug an der ersten Position befindet.

Description

Die Erfindung betrifft eine Steuereinheit und ein entsprechendes Verfahren zur Reduzierung des Energieverbrauchs eines Fahrzeugs mit ein oder mehreren Fahrfunktionen, die eingerichtet sind, einen Insassen des Fahrzeugs bei der Führung des Fahrzeugs zu unterstützen.
Ein Fahrzeug kann ein oder mehrere Fahrfunktionen aufweisen, die einen Insassen, insbesondere einen Fahrer, des Fahrzeugs bei der Längs- und/oder Querführung des Fahrzeugs unterstützten. Insbesondere kann durch die ein oder mehreren Fahrfunktionen ein zumindest teilweise automatisiertes Fahren des Fahrzeugs bewirkt werden. Beispielhafte Fahrfunktionen sind Fahrerassistenzfunktionen, etwa eine Adaptiv Cruise Control (ACC), ein Spurwechselassistent, etc., bei denen die Längs- und/oder die Querführung eines Fahrzeugs zumindest teilweise automatisiert durch das Fahrzeug durchgeführt wird. Bei einer Fahrfunktion für hochautomatisiertes Fahren können die Längs- und Querführung eines Fahrzeugs für einen längeren Zeitraum automatisiert durch das Fahrzeug durchgeführt werden. Allgemein können die ein oder mehreren Fahrfunktionen eingerichtet sein, jeweils ein automatisiertes Fahren des Fahrzeugs zu ermöglichen
Unter dem Begriff „automatisiertes Fahren“ kann im Rahmen des Dokuments ein Fahren mit automatisierter Längs- oder Querführung oder ein autonomes Fahren mit automatisierter Längs- und Querführung verstanden werden. Bei dem automatisierten Fahren kann es sich beispielsweise um ein zeitlich längeres Fahren auf der Autobahn oder um ein zeitlich begrenztes Fahren im Rahmen des Einparkens oder Rangierens handeln. Der Begriff „automatisiertes Fahren“ umfasst ein automatisiertes Fahren mit einem beliebigen Automatisierungsgrad. Beispielhafte Automatisierungsgrade sind ein assistiertes, teilautomatisiertes, hochautomatisiertes oder vollautomatisiertes Fahren. Diese Automatisierungsgrade wurden von der Bundesanstalt für Straßenwesen (BASt) definiert (siehe BASt-Publikation „Forschung kompakt“, Ausgabe 11/2012). Beim assistierten Fahren führt der Fahrer dauerhaft die Längs- oder Querführung aus, während das System (d.h. das Fahrzeug bzw. die Fahrfunktion des Fahrzeugs) die jeweils andere Funktion in gewissen Grenzen übernimmt. Beim teilautomatisierten Fahren (TAF) übernimmt das System die Längs- und Querführung für einen gewissen Zeitraum und/oder in spezifischen Situationen, wobei der Fahrer das System wie beim assistierten Fahren dauerhaft überwachen muss. Beim hochautomatisierten Fahren (HAF) übernimmt das System die Längs- und Querführung für einen gewissen Zeitraum, ohne dass der Fahrer das System dauerhaft überwachen muss; der Fahrer muss aber in einer gewissen Zeit in der Lage sein, die Fahrzeugführung zu übernehmen. Beim vollautomatisierten Fahren (VAF) kann das System für einen spezifischen Anwendungsfall das Fahren in allen Situationen automatisch bewältigen; für diesen Anwendungsfall ist kein Fahrer mehr erforderlich. Die vorstehend genannten vier Automatisierungsgrade entsprechen den SAE-Level 1 bis 4 der Norm SAE J3016 (SAE - Society of Automotive Engineering). Beispielsweise entspricht das hochautomatisierte Fahren (HAF) Level 3 der Norm SAE J3016. Ferner ist in der SAE J3016 noch der SAE-Level 5 als höchster Automatisierungsgrad vorgesehen, der in der Definition der BASt nicht enthalten ist. Der SAE-Level 5 entspricht einem fahrerlosen Fahren, bei dem das System während der ganzen Fahrt alle Situationen wie ein menschlicher Fahrer automatisch bewältigen kann; ein Fahrer ist generell nicht mehr erforderlich.
Zur Bereitstellung einer Fahrfunktion für automatisiertes Fahren weist ein Fahrzeug typischerweise ein oder mehrere elektrisch betriebene Fahrfunktions-Komponenten auf, durch die während des Betriebs des Fahrzeugs elektrische Energie verbraucht wird. Beispielhafte Fahrfunktions-Komponenten sind Sensoren und Steuergeräte. Mit steigendem Automatisierungsgrad einer Fahrfunktion eines Fahrzeugs steigt typischerweise der Energieverbrauch für den Betrieb der für die Fahrfunktion erforderlichen ein oder mehreren Fahrfunktions-Komponenten an. Es ist daher zu erwarten, dass Fahrzeuge, die eingerichtet sind, zumindest hochautomatisiert zu fahren, einen relativ hohen Energieverbrauch aufweisen.
Das vorliegende Dokument befasst sich mit der technischen Aufgabe, den Energieverbrauch eines Fahrzeugs in Zusammenhang mit der Bereitstellung einer Fahrfunktion für automatisiertes Fahren zu reduzieren, ohne dabei den Funktionsumfang des Fahrzeugs zu reduzieren.
Die Aufgabe wird durch die unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen werden u.a. in den abhängigen Ansprüchen beschrieben. Es wird darauf hingewiesen, dass zusätzliche Merkmale eines von einem unabhängigen Patentanspruch abhängigen Patentanspruchs ohne die Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs oder nur in Kombination mit einer Teilmenge der Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs eine eigene und von der Kombination sämtlicher Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs unabhängige Erfindung bilden können, die zum Gegenstand eines unabhängigen Anspruchs, einer Teilungsanmeldung oder einer Nachanmeldung gemacht werden kann. Dies gilt in gleicher Weise für in der Beschreibung beschriebene technische Lehren, die eine von den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche unabhängige Erfindung bilden können.
Gemäß einem Aspekt wird eine Steuereinheit für ein Fahrzeug, insbesondere ein Straßenkraftfahrzeug, beschrieben. Das Fahrzeug umfasst ein oder mehrere Fahrfunktions-Komponenten zur Bereitstellung einer Fahrfunktion für automatisiertes Fahren. Die Fahrfunktion kann ein zumindest hochautomatisiertes Fahren (HAF) des Fahrzeugs ermöglichen. Insbesondere kann die Fahrfunktion zumindest zeitweise (z.B. für 10 Sekunden, 1 Minute oder mehr) die Längs- und Querführung des Fahrzeugs übernehmen (ohne dass ein Eingriff eines Fahrers des Fahrzeugs erforderlich wird).
Die ein oder mehreren Fahrfunktions-Komponenten können ein oder mehrere Umfeldsensoren (z.B. zumindest einen LIDAR-Sensor) zur Erfassung von Sensordaten bezüglich eines Umfelds des Fahrzeugs und/oder ein oder mehrere Steuergeräte (z.B. zumindest einen Prozessor) zur Verarbeitung der Sensordaten für die Bereitstellung der Fahrfunktion umfassen. Die ein oder mehreren Fahrfunktions-Komponenten können für die Bereitstellung der Fahrfunktion erforderlich sein. Andererseits kann das Fahrzeug derart ausgebildet sein, dass die ein oder mehreren Fahrfunktions-Komponenten für einen Betrieb des Fahrzeugs ohne die Fahrfunktion (z.B. für einen Betrieb des Fahrzeugs ohne HAF) nicht erforderlich sind.
Die Steuereinheit kann eingerichtet sein, Positionsdaten in Bezug auf eine Position des Fahrzeugs zu ermitteln. Die Positionsdaten können auf Basis der Signale von ein oder mehreren Satelliten und/oder der Signale von ein oder mehreren Basisstationen eines Mobilfunknetzes ermittelt werden. Die Positionsdaten können z.B. GPS Koordinaten des Fahrzeugs umfassen. Alternativ oder ergänzend können die Positionsdaten anhand von Mobilfunktriangulation ermittelt werden. Die über Mobilfunktriangulation ermittelten Positionsdaten können der Steuereinheit über eine drahtlose Kommunikationsverbindung aus einem Mobilfunknetz zugesendet und im Fahrzeug empfangen werden. Dabei können die Positionsdaten die Position des Fahrzeugs innerhalb eines Straßennetzes und/oder auf der Erde anzeigen.
Des Weiteren ist die Steuereinheit eingerichtet, auf Basis der Positionsdaten zu bestimmen, ob sich das Fahrzeug an einer ersten Position befindet, an der die Fahrfunktion nicht genutzt werden kann oder nicht genutzt werden soll. Zu diesem Zweck kann auch digitale Karteninformation für ein Straßennetz herangezogen werden. Insbesondere kann die Steuereinheit eingerichtet sein, auf Basis von digitaler Karteninformation zu ermitteln, ob sich das Fahrzeug an einer ersten Position befindet, an der die Fahrfunktion nicht genutzt werden kann oder nicht genutzt werden soll. Dabei kann die digitale Karteninformation für unterschiedliche Positionen jeweils anzeigen, ob die Fahrfunktion genutzt werden kann bzw. soll oder nicht.
Insbesondere kann die digitale Karteninformation ein oder mehrere erste Teilbereiche eines Straßennetzes anzeigen, in denen die Fahrfunktion nicht genutzt werden kann oder nicht genutzt werden soll. Des Weiteren kann die digitale Karteninformation ein oder mehrere zweite Teilbereiche des Straßennetzes anzeigen, in denen die Fahrfunktion genutzt werden kann oder soll. Die Steuereinheit kann dann eingerichtet sein, auf Basis der Positionsdaten (und der digitalen Karteninformation) zu bestimmen, ob sich das Fahrzeug in einem ersten Teilbereich des Straßennetzes befindet, in dem die Fahrfunktion nicht genutzt werden kann oder nicht genutzt werden soll.
Alternativ oder ergänzend kann die Steuereinheit eingerichtet sein, zu bestimmen, ob sich das Fahrzeug nicht an einer zweiten Position bzw. in einem zweiten Teilbereich befindet, an der bzw. in dem die Fahrfunktion genutzt werden kann oder genutzt werden soll. Insbesondere kann durch die Steuereinheit bestimmt werden, dass sich das Fahrzeug nicht in einem für die Fahrfunktion freigegebenen (zweiten) Teilbereich eines Straßennetzes befindet.
Außerdem ist die Steuereinheit eingerichtet, die ein oder mehreren Fahrfunktions-Komponenten in einem Energiesparmodus mit reduziertem Energieverbrauch zu betreiben, wenn bestimmt wurde, dass sich das Fahrzeug an der ersten Position und/oder in dem ersten Teilbereich befindet. Alternativ oder ergänzend kann die Steuereinheit eingerichtet sein, die ein oder mehreren Fahrfunktions-Komponenten in dem Energiesparmodus mit reduziertem Energieverbrauch zu betreiben, wenn bestimmt wurde, dass sich das Fahrzeug nicht an der zweiten Position und/oder in dem zweiten Teilbereich befindet.
Dabei stehen die ein oder mehrere Fahrfunktions-Komponenten im Energiesparmodus typischerweise nicht für den Betrieb des Fahrzeugs zur Verfügung. Insbesondere kann typischerweise nicht die Fahrfunktion bereitgestellt (z.B. durch einen Insassen des Fahrzeugs aktiviert) werden, wenn sich die ein oder mehreren Fahrfunktions-Komponenten im Energiesparmodus befinden.
Die Steuereinheit ermöglicht somit den Betrieb von ein oder mehreren Fahrfunktions-Komponenten für eine Fahrfunktion in einem Energiesparmodus, wenn erkannt wird, dass sich das Fahrzeug an einer Position und/oder in einem Teilbereich eines Straßennetzes befindet, an dem die Fahrfunktion sowieso nicht genutzt werden kann oder soll. So kann der Energieverbrauch eines Fahrzeugs reduziert werden, ohne den Funktionsumfang des Fahrzeugs zu beschränken.
Das Fahrzeug kann eine Speichereinheit umfassen, auf der die digitale Karteninformation (zumindest teilweise) gespeichert ist. Alternativ oder ergänzend kann das Fahrzeug eine Kommunikationseinheit umfassen, die eingerichtet ist, die digitale Karteninformation (zumindest teilweise) über eine drahtlose Kommunikationsverbindung zu empfangen. So kann sichergestellt werden, dass die Teilbereiche, in denen die Fahrfunktion nicht genutzt und/oder nicht aktivierbar ist, in präziser und aktueller Weise berücksichtigt werden können. Es kann somit der Energieverbrauch des Fahrzeugs weiter reduziert werden (ohne Beschränkung des Funktionsumfangs des Fahrzeugs).
Die Steuereinheit kann eingerichtet sein, auf Basis der Positionsdaten zu bestimmen, ob sich das Fahrzeug an einer zweiten Position und/oder in einem zweiten Teilbereich eines Straßennetzes befindet, an der und/oder in dem die Fahrfunktion genutzt werden kann. Zu diesem Zweck kann wiederum die digitale Karteninformation herangezogen werden. Die Steuereinheit kann dann eingerichtet sein, die ein oder mehreren Fahrfunktions-Komponenten in einem Betriebsmodus zu betreiben, wenn bestimmt wurde, dass sich das Fahrzeug an der zweiten Position und/oder in dem zweiten Teilbereich befindet.
Der Energieverbrauch der ein oder mehreren Fahrfunktions-Komponenten ist im Betriebsmodus typischerweise höher als im Energiesparmodus. Andererseits kann der Betriebsmodus der ein oder mehreren Fahrfunktions-Komponenten einen Betrieb und/oder eine Aktivierung der Fahrfunktion ermöglichen. Mit anderen Worten, das Fahrzeug kann derart ausgelegt sein, dass die Fahrfunktion betrieben und/oder (durch einen Insassen ohne substantielle Zeitverzögerung (etwa mit einer Zeitverzögerung von 1 Sekunde oder weniger)) aktiviert werden kann, wenn sich die ein oder mehreren Fahrfunktions-Komponenten im Betriebsmodus befinden. Der Betriebsmodus kann somit eine direkte Aktivierung der Fahrfunktion ermöglichen.
Andererseits kann es für den Betrieb und/oder die Aktivierung der Fahrfunktion erforderlich sein, dass die ein oder mehreren im Energiesparmodus befindlichen Fahrfunktions-Komponenten zunächst von dem Energiesparmodus in den Betriebsmodus überführt werden, was eine bestimmte Aufweckzeitdauer bzw. Aufstartzeit in Anspruch nehmen kann (z.B. eine Aufstartzeit von 5 Sekunden, 10 Sekunden, 20 Sekunden, 30 Sekunden oder mehr). Ein Betrieb der Fahrfunktion ausgehend vom Energiesparmodus kann somit mit einer relativ großen zeitlichen Verzögerung verbunden sein.
Somit kann durch Betreiben der ein oder mehreren Fahrfunktions-Komponenten im Betriebsmodus gewährleistet werden, dass die Fahrfunktion an den Positionen und/oder in den Teilbereichen zeitnah bereitgestellt werden kann, an bzw. in denen es zulässig und/oder möglich ist, die Fahrfunktion zu nutzen.
Wie bereits oben dargelegt, kann die Fahrfunktion typischerweise nicht (bzw. nicht ohne substantielle Zeitverzögerung) bereitgestellt werden, wenn sich die ein oder mehreren Fahrfunktions-Komponenten in dem Energiesparmodus befinden. Es ist typischerweise eine Voraussetzung für die Bereitstellung (insbesondere für die schnelle Aktivierung) der Fahrfunktion, dass sich die ein oder mehreren Fahrfunktions-Komponenten in dem Betriebsmodus befinden. Dabei können die ein oder mehreren Fahrfunktions-Komponenten meist innerhalb einer Aufweckzeitdauer bzw. Aufstartzeit von dem Energiesparmodus in einen Betriebsmodus überführt werden. Mit anderen Worten, die Aufweckzeitdauer bzw. Aufstartzeit kann der Zeitdauer entsprechen, die die Steuereinheit benötigt, um die ein oder mehreren Fahrfunktion-Komponenten von dem Energiesparmodus in den Betriebsmodus zu überführen
Die Steuereinheit kann eingerichtet sein, an einem aktuellen Zeitpunkt zu prädizieren, dass sich das Fahrzeug an einem vorausliegenden Zeitpunkt an der zweiten Position und/oder in dem zweiten Teilbereich befinden wird, an der bzw. in dem die Fahrfunktion genutzt werden kann oder soll. Dabei liegt der vorausliegende Zeitpunkt bevorzugt um zumindest die Aufstartzeit vor dem aktuellen Zeitpunkt.
Die Steuereinheit kann dann in Vorbereitung auf das Erreichen der zweiten Position und/oder des zweiten Teilbereichs die ein oder mehreren Fahrfunktions-Komponenten von dem Energiesparmodus in den Betriebsmodus überführen, so dass die Fahrfunktion bereitgestellt werden kann. Insbesondere können die ein oder mehreren Fahrfunktions-Komponenten derart in den Betriebsmodus überführt werden, dass die Fahrfunktion spätestens mit Erreichen der zweiten Position und/oder des zweiten Teilbereichs (insbesondere spätestens an der Grenze zwischen einem ersten Teilbereich und dem zweiten Teilbereich) betrieben werden kann. So wird ein besonders zuverlässiger und energieeffizienter Betrieb der Fahrfunktion ermöglicht.
Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Verfahren zur Reduzierung des Energieverbrauchs eines Fahrzeugs beschrieben, wobei das Fahrzeug ein oder mehrere Fahrfunktions-Komponenten zur Bereitstellung einer Fahrfunktion für automatisiertes Fahren umfasst. Die Fahrfunktion kann zumindest zeitweise (z.B. für 5 bzw. 10 Sekunden oder mehr) eine automatisierte Längs- und/oder Querführung des Fahrzeugs ermöglichen. Das Verfahren kann durch eine Steuereinheit des Fahrzeugs ausgeführt werden.
Das Verfahren umfasst das Ermitteln von Positionsdaten in Bezug auf eine Position des Fahrzeugs. Außerdem umfasst das Verfahren das Bestimmen, auf Basis der Positionsdaten, ob sich das Fahrzeug an einer ersten Position befindet, an der die Fahrfunktion nicht genutzt werden kann oder nicht genutzt werden soll. Das Verfahren umfasst ferner das Betreiben der ein oder mehreren Fahrfunktions-Komponenten in einem Energiesparmodus mit reduziertem Energieverbrauch, wenn bestimmt wurde, dass sich das Fahrzeug an der ersten Position befindet.
Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Straßenkraftfahrzeug (insbesondere ein Personenkraftwagen oder ein Lastkraftwagen oder ein Bus) beschrieben, das die in diesem Dokument beschriebene Steuereinheit umfasst.
Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Software (SW) Programm beschrieben. Das SW Programm kann eingerichtet werden, um auf einem Prozessor ausgeführt zu werden, und um dadurch das in diesem Dokument beschriebene Verfahren auszuführen.
Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Speichermedium beschrieben. Das Speichermedium kann ein SW Programm umfassen, welches eingerichtet ist, um auf einem Prozessor ausgeführt zu werden, und um dadurch das in diesem Dokument beschriebene Verfahren auszuführen.
Es ist zu beachten, dass die in diesem Dokument beschriebenen Verfahren, Vorrichtungen und Systeme sowohl alleine, als auch in Kombination mit anderen in diesem Dokument beschriebenen Verfahren, Vorrichtungen und Systemen verwendet werden können. Des Weiteren können jegliche Aspekte der in diesem Dokument beschriebenen Verfahren, Vorrichtungen und Systemen in vielfältiger Weise miteinander kombiniert werden. Insbesondere können die Merkmale der Ansprüche in vielfältiger Weise miteinander kombiniert werden.
Im Weiteren wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher beschrieben. Dabei zeigen

1 eine beispielhafte Fahrsituation für ein Fahrzeug mit einer Fahrfunktion für automatisiertes Fahren;
2 beispielhafte Komponenten eines Fahrzeugs; und
3 ein Ablaufdiagramm eines beispielhaften Verfahrens zum Betrieb eines Fahrzeugs mit einer Fahrfunktion für automatisiertes Fahren.

Wie eingangs dargelegt, befasst sich das vorliegende Dokument mit der Reduzierung des Energieverbrauchs eines Fahrzeugs mit zumindest einer Fahrfunktion für automatisiertes Fahren. 2 zeigt beispielhafte Komponenten eines Fahrzeugs 100. Das Fahrzeug 100 umfasst ein oder mehrere Fahrfunktions-Komponenten 202, 203, die betrieben werden können, um eine Fahrfunktion für automatisiertes Fahren bereitzustellen. Die ein oder mehreren Fahrfunktions-Komponenten 202, 203 können ein oder mehrere Umfeldsensoren 202 (insbesondere ein oder mehrere LID AR (Light Detection and Ranging) Sensoren) umfassen, die eingerichtet sein, Sensordaten in Bezug auf ein Umfeld des Fahrzeugs 100 zu erfassen. Alternativ oder ergänzend können die ein oder mehreren Fahrfunktions-Komponenten 202, 203 ein oder mehrere elektronische Steuergeräte 203 umfassen, die z.B. Rechenressourcen aufweisen, um eine Fahrfunktion bereitzustellen. Ein Steuergerät 203 kann z.B. eingerichtet sein, ein oder mehrere Längs- und/oder Querführungsaktoren des Fahrzeugs 100 (z.B. eine Lenkvorrichtung, eine Bremsanlage und/oder einen Antriebsmotor) anzusteuern, um eine Fahrfunktion bereitzustellen.
Durch den Betrieb der ein oder mehreren Fahrfunktions-Komponenten 202, 203 wird typischerweise elektrische Energie verbraucht, wodurch der Gesamtenergieverbrauch eines Fahrzeugs 100 erhöht und die Reichweite des Fahrzeugs 100 reduziert werden. Die Bereitstellung einer Fahrfunktion mittels ein oder mehrerer Fahrfunktions-Komponenten 202, 203 führt somit typischerweise zu einem erhöhten Energieverbrauch eines Fahrzeugs 100.
Wie in 1 dargestellt, kann ein Fahrzeug 100 auf einer Fahrbahn 101 durch ein Straßennetz fahren. Das Straßennetz und/oder die Fahrbahn 101 können in unterschiedliche Teilbereiche 111, 112 unterteilt sein. In einem ersten Teilbereich 111 kann der Betrieb einer Fahrfunktion für automatisiertes Fahren nicht möglich und/oder unzulässig sein, während in einem zweiten Teilbereich 112 der Betrieb der Fahrfunktion möglich und/oder zulässig sein kann. Beispielsweise kann die Fahrbahn 101 in einem ersten Teilbereich 111 keine oder unzureichende Fahrbahnmarkierungen aufweisen, so dass ein zuverlässiger Betrieb der Fahrfunktion nicht gewährleistet werden kann.
Das Fahrzeug 100 kann eingerichtet sein (z.B. über eine Kommunikationseinheit 205 zur Kommunikation mit einer Fahrzeug-externen Datenbank und/oder über eine Speichereinheit 204 des Fahrzeugs 100), auf digitale Karteninformation zuzugreifen, die für ein Straßennetz und/oder für eine Fahrbahn 101 die ein oder mehreren ersten Teilbereiche 111 anzeigt, in denen eine Fahrfunktion nicht genutzt werden kann, und die die ein oder mehreren zweiten Teilbereiche 112 anzeigt 112, in denen die Fahrunktion genutzt werden kann.
Des Weiteren kann das Fahrzeug 100 eine Positionierungseinheit 201 umfassen, die eingerichtet ist, Positionsdaten in Bezug auf die aktuelle Position des Fahrzeugs 100 zu erfassen. Beispielhafte Positionsdaten sind GPS-Koordinaten und/oder Signalstärken von Signalen unterschiedlicher Basisstationen eines Mobilfunknetzes.
Eine Steuereinheit 200 des Fahrzeugs 100 kann eingerichtet sein, auf Basis der Positionsdaten und auf Basis der digitalen Karteninformation zu ermitteln, ob sich das Fahrzeug 100 in einem ersten Teilbereich 111 oder in einem zweiten Teilbereich 112 des Straßennetzes befindet. Des Weiteren kann die Steuereinheit 200 eingerichtet sein, zumindest eine Fahrfunktions-Komponente 202, 203 des Fahrzeugs 100 in einen Energiesparmodus zu überführen und/oder in einem Energiesparmodus zu betreiben, wenn ermittelt wird, dass sich das Fahrzeug 100 in einem ersten Teilbereich 111 befindet. Des Weiteren kann die Steuereinheit 200 eingerichtet sein, die Fahrfunktions-Komponente 202, 203 des Fahrzeugs 100 in einen Betriebsmodus zu überführen und/oder in einem Betriebsmodus zu betreiben, wenn ermittelt wird, dass sich das Fahrzeug 100 in einem oder in der Nähe eines zweiten Teilbereich 112 befindet und/oder sich einem zweiten Teilbereich 112 nähert.
Dabei ist der Energieverbrauch der Fahrfunktions-Komponente 202, 203 im Energiesparmodus typischerweise geringer sein als im Betriebsmodus. Andererseits kann die Fahrfunktion typerweise nur dann betrieben werden, wenn sich die Fahrfunktions-Komponente 202, 203 im Betriebsmodus befindet, und nicht betrieben werden, wenn sich die Fahrunktions-Komponente 202, 203 im Energiesparmodus befindet.
Es kann somit eine Auswertung der Position eines Fahrzeugs 100 und ein Abgleich dahingehend erfolgen, ob sich das Fahrzeug 100 in oder in der Nähe eines freigegebenen (zweiten) Bereichs 112 befindet, in dem eine Fahrfunktion des Fahrzeugs 100 (insbesondere eine Fahrfunktion zum hochautomatisierten Fahren (HAF)) betrieben werden kann. Dies kann z.B. in der Headunit des Fahrzeugs 100 erfolgen, welche typischerweise ab der Zündung des Antriebsmotors des Fahrzeugs 100 vollaktiv ist. Die Steuereinheit 200 kann somit der Headunit des Fahrzeugs 100 entsprechen oder Teil der Headunit des Fahrzeugs 100 sein.
Falls sich das Fahrzeug 100 nicht in einem aktivierbaren und/oder freigegebenen (zweiten) Bereich 112 befindet, so kann das Fahrzeug 100 in einem Power Save Modus bzw. Energiesparmodus betrieben werden, in dem nicht alle Steuergeräte und/oder Teile und/oder Komponenten 202, 203 des Fahrzeugs 100 bestromt sind. Insbesondere können ein oder mehrere Fahrfunktions-Komponenten 202, 203, die (ggf. nur) für die Fahrfunktion benötigt werden, in einem Energiesparmodus betrieben werden.
Falls sich das Fahrzeug 100 nahe oder in einem freigegebenen Bereich 112 befindet, so kann eine Aktivierung aller Steuergeräte und/oder Fahrfunktions-Komponenten 202, 203 erfolgen, so dass eine unmittelbare Funktionsverfügbarkeit der Fahrfunktion gegeben ist. Insbesondere können die ein oder mehrere Fahrfunktions-Komponenten 202, 203, die für die Fahrfunktion benötigt werden, in einen Betriebsmodus überführt werden.
3 zeigt ein Ablaufdiagramm eines beispielhaften Verfahrens 300 zur Reduzierung des Energieverbrauchs eines Fahrzeugs 100, insbesondere eines Straßenkraftfahrzeugs. Das Fahrzeug 100 umfasst ein oder mehrere Fahrfunktions-Komponenten 202, 203 zur Bereitstellung einer Fahrfunktion für automatisiertes Fahren. Die Fahrfunktion kann ein zumindest hochautomatisiertes Fahren des Fahrzeugs 100 ermöglichen. Dabei kann die Fahrfunktion durch einen Insassen, insbesondere einen Fahrer, des Fahrzeugs 100 aktiviert werden (z.B. über eine Benutzerschnittstelle des Fahrzeugs 100). Es kann erforderlich sein, dass sich die ein oder mehrere Fahrfunktions-Komponenten 202, 203 in einem Betriebsmodus befinden, um die Fahrfunktion (ggf. nach Aktivierung durch den Insassen) ohne substantielle Zeitverzögerung bereitzustellen. Andererseits kann das Fahrzeug 100 derart ausgelegt sein, dass die ein oder mehreren Fahrfunktions-Komponenten 202, 203 nicht erforderlich sind, wenn das Fahrzeug 100 ohne die Fahrfunktion betrieben wird. Mit anderen Worten, für einen Betrieb des Fahrzeugs 100 ohne die Fahrfunktion kann es ggf. nicht erforderlich sein, dass sich die ein oder mehreren Fahrfunktions-Komponenten 201, 203 im Betriebsmodus befinden. Ggf. kann es für einen Betrieb des Fahrzeugs 100 ohne die Fahrfunktion ausreichend sein, dass sich die ein oder mehreren Fahrfunktions-Komponenten 201, 203 im Energiesparmodus befinden.
Das Verfahren 300 umfasst das Ermitteln 301 von Positionsdaten in Bezug auf eine Position des Fahrzeugs 100. Die Positionsdaten können mittels einer Positionierungseinheit 201 des Fahrzeugs 100 erfasst werden. Die Positionsdaten können Signale von Satelliten und/oder von Basisstationen eines Mobilfunknetzes umfassen.
Außerdem umfasst das Verfahren 300 das Bestimmen 302, auf Basis der Positionsdaten, ob sich das Fahrzeug 100 an einer ersten Position befindet, an der die Fahrfunktion nicht genutzt werden kann oder nicht genutzt werden soll. Alternativ oder ergänzend kann auf Basis der Positionsdaten bestimmt werden, ob sich das Fahrzeug 100 nicht an einer zweiten Position bzw. in einem zweiten Teilbereich 112 befindet, an bzw. in der die Fahrfunktion genutzt werden kann. Zu diesem Zweck digitale Karteninformation herangezogen werden, die für eine Vielzahl von unterschiedlichen Positionen (insbesondere von Positionen eines Straßennetzes) anzeigt, ob die Fahrfunktion nicht genutzt werden kann oder nicht genutzt werden soll bzw. ob die Fahrfunktion genutzt werden kann bzw. soll. Insbesondere kann ein Straßennetz in erste Teilbereiche 111 und in zweite Teilbereiche 112 unterteilt sein, wobei die Fahrfunktion in einem ersten Teilbereich 111 nicht genutzt werden kann oder nicht genutzt werden soll, und wobei die Fahrfunktion in einem zweiten Teilbereich 112 genutzt werden kann.
Das Verfahren 300 umfasst ferner das Betreiben 303 der ein oder mehreren Fahrfunktions-Komponenten 202, 203 in einem Energiesparmodus mit reduziertem Energieverbrauch, wenn bestimmt wurde, dass sich das Fahrzeug 100 an der ersten Position und/oder in einem ersten Teilbereich 111 befindet bzw. wenn bestimmt wurde, dass sich das Fahrzeug 100 nicht an einer zweiten Position oder nicht in einem zweiten Teilbereich 112 befindet. Andererseits können die ein oder mehreren Fahrfunktions-Komponenten 202, 203 in dem Betriebsmodus betrieben werden, wenn bestimmt wurde, dass sich das Fahrzeug 100 in einem zweiten Teilbereich 112 befindet.
Durch die in diesem Dokument beschriebenen Maßnahmen können der Strom- und damit der Energieverbrauch eines Fahrzeugs 100 reduziert werden, wodurch sich eine erhöhte Reichweite des Fahrzeugs 100 ergibt. Dabei ergeben sich keine Einschränkungen für die Verfügbarkeit der ein oder mehreren Fahrfunktionen für automatisiertes Fahren (insbesondere für HAF).
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die gezeigten Ausführungsbeispiele beschränkt. Insbesondere ist zu beachten, dass die Beschreibung und die Figuren nur das Prinzip der vorgeschlagenen Verfahren, Vorrichtungen und Systeme veranschaulichen sollen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Nicht-Patentliteratur

Norm SAE J3016 [0003]

Claims

Steuereinheit (200) für ein Fahrzeug (100), wobei das Fahrzeug (100) ein oder mehrere Fahrfunktions-Komponenten (202, 203) zur Bereitstellung einer Fahrfunktion für automatisiertes Fahren umfasst; wobei die Steuereinheit (200) eingerichtet ist, - Positionsdaten in Bezug auf eine Position des Fahrzeugs (100) zu ermitteln; - auf Basis der Positionsdaten zu bestimmen, ob sich das Fahrzeug (100) an einer ersten Position befindet, an der die Fahrfunktion nicht genutzt werden kann oder nicht genutzt werden soll; und - die ein oder mehreren Fahrfunktions-Komponenten (202, 203) in einem Energiesparmodus mit reduziertem Energieverbrauch zu betreiben, wenn bestimmt wurde, dass sich das Fahrzeug (100) an der ersten Position befindet.
Steuereinheit (200) gemäß Anspruch 1, wobei - die Steuereinheit (200) eingerichtet ist, auf Basis von digitaler Karteninformation zu ermitteln, ob sich das Fahrzeug (100) an einer ersten Position befindet, an der die Fahrfunktion nicht genutzt werden kann oder nicht genutzt werden soll; - die digitale Karteninformation ein oder mehrere erste Teilbereiche (111) eines Straßennetzes anzeigt, in denen die Fahrfunktion nicht genutzt werden kann oder nicht genutzt werden soll; und - die digitale Karteninformation ein oder mehrere zweite Teilbereiche (112) des Straßennetzes anzeigt, in denen die Fahrfunktion genutzt werden kann oder soll.
Steuereinheit (200) gemäß Anspruch 2, wobei - das Fahrzeug (100) eine Speichereinheit (204) umfasst, auf der die digitale Karteninformation gespeichert ist; und/oder - das Fahrzeug (100) eine Kommunikationseinheit (205) umfasst, die eingerichtet ist, die digitale Karteninformation über eine drahtlose Kommunikationsverbindung zu empfangen.
Steuereinheit (200) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Steuereinheit (200) eingerichtet ist, - auf Basis der Positionsdaten zu bestimmen, ob sich das Fahrzeug (100) in einem ersten Teilbereich (111) eines Straßennetzes befindet, in dem die Fahrfunktion nicht genutzt werden kann oder nicht genutzt werden soll; und - die ein oder mehreren Fahrfunktions-Komponenten (202, 203) in dem Energiesparmodus zu betreiben, wenn bestimmt wurde, dass sich das Fahrzeug (100) in dem ersten Teilbereich (111) befindet.
Steuereinheit (200) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei - die Steuereinheit (200) eingerichtet ist, auf Basis der Positionsdaten zu bestimmen, ob sich das Fahrzeug (100) an einer zweiten Position und/oder in einem zweiten Teilbereich (112) eines Straßennetzes befindet, an der und/oder in dem die Fahrfunktion genutzt werden kann; - die Steuereinheit (200) eingerichtet ist, die ein oder mehreren Fahrfunktions-Komponenten (202, 203) in einem Betriebsmodus zu betreiben, wenn bestimmt wurde, dass sich das Fahrzeug (100) an der zweiten Position und/oder in dem zweiten Teilbereich (112) befindet; und - der Energieverbrauch der ein oder mehreren Fahrfunktions-Komponenten (202, 203) im Energiesparmodus geringer ist als im Betriebsmodus.
Steuereinheit (200) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei - die Fahrfunktion nicht bereitgestellt werden kann, wenn sich die ein oder mehreren Fahrfunktions-Komponenten (202, 203) in dem Energiesparmodus befinden; - die ein oder mehreren Fahrfunktions-Komponenten (202, 203) innerhalb einer Aufstartzeit von dem Energiesparmodus in einen Betriebsmodus überführt werden können; und - eine Voraussetzung für die Bereitstellung der Fahrfunktion ist, dass sich die ein oder mehreren Fahrfunktions-Komponenten (202, 203) in dem Betriebsmodus befinden.
Steuereinheit (200) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Steuereinheit (200) eingerichtet ist, - an einem aktuellen Zeitpunkt zu prädizieren, dass sich das Fahrzeug (100) an einem vorausliegenden Zeitpunkt an einer zweiten Position befinden wird, an der die Fahrfunktion genutzt werden kann; und - in Vorbereitung auf das Erreichen der zweiten Position die ein oder mehreren Fahrfunktions-Komponenten (202, 203) von dem Energiesparmodus in einen Betriebsmodus zu überführen, so dass die Fahrfunktion bereitgestellt werden kann.
Steuereinheit (200) gemäß Anspruch 7, wobei - der vorausliegende Zeitpunkt um zumindest eine Aufstartzeit vor dem aktuellen Zeitpunkt liegt; und - die Steuereinheit (200) die Aufstartzeit benötigt, um die ein oder mehreren Fahrfunktion-Komponenten (202, 203) von dem Energiesparmodus in den Betriebsmodus zu überführen.
Steuereinheit (200) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei - die Fahrfunktion ein zumindest hochautomatisiertes Fahren des Fahrzeugs (100) ermöglicht; und/oder - die ein oder mehreren Fahrfunktions-Komponenten (202, 203) ein oder mehrere Umfeldsensoren (202) zur Erfassung von Sensordaten bezüglich eines Umfelds des Fahrzeugs (100) und/oder ein oder mehrere Steuergeräte (203) zur Verarbeitung der Sensordaten für die Bereitstellung der Fahrfunktion umfassen.
Verfahren (300) zur Reduzierung des Energieverbrauchs eines Fahrzeugs (100), wobei das Fahrzeug (100) ein oder mehrere Fahrfunktions-Komponenten (202, 203) zur Bereitstellung einer Fahrfunktion für automatisiertes Fahren umfasst; wobei das Verfahren (300) umfasst, - Ermitteln (301) von Positionsdaten in Bezug auf eine Position des Fahrzeugs (100); - Bestimmen (302), auf Basis der Positionsdaten, ob sich das Fahrzeug (100) an einer ersten Position befindet, an der die Fahrfunktion nicht genutzt werden kann oder nicht genutzt werden soll; und - Betreiben (303) der ein oder mehreren Fahrfunktions-Komponenten (202, 203) in einem Energiesparmodus mit reduziertem Energieverbrauch, wenn bestimmt wurde, dass sich das Fahrzeug (100) an der ersten Position befindet.