DE102018217561B3

DE102018217561B3 - Verfahren zum Betreiben einer Fahrzeugkolonne sowie Auswahleinrichtung für einen Benutzer eines Leitfahrzeugs einer Fahrzeugkolonne

Info

Publication number: DE102018217561B3
Application number: DE102018217561.6A
Authority: DE
Inventors: Jana Seeland
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2018-10-13
Filing date: 2018-10-13
Publication date: 2019-12-24
Anticipated expiration: 2038-10-14
Also published as: CN111038506A; CN111038506B

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Fahrzeugkolonne (30) sowie eine Auswahleinrichtung (22) für einen Benutzer (24) eines Leitfahrzeugs (20) der Fahrzeugkolonne (30). Während einer Kolonnenfahrt der Fahrzeugkolonne (30) folgt zumindest ein Kraftfahrzeug (10) dem Leitfahrzeug (20) autonom, wobei die Kolonnenfahrt nur ermöglicht wird, nachdem folgende Schritte zur Vorbereitung der Kolonnenfahrt durchgeführt wurden: Sobald eine Auswahl des Kraftfahrzeugs (10) in einer Auswahleinrichtung (22) durch den Benutzer (24) erfasst worden ist (S1), wird eine Kommunikationsverbindung (13) zwischen der Auswahleinrichtung (22) und dem ausgewählten Kraftfahrzeug (10) aufgebaut (S2). Daraufhin wird ein digitaler Schlüssel von der Auswahleinrichtung (22) an das ausgewählte Kraftfahrzeug (10) über die aufgebaute Kommunikationsverbindung (13) übermittelt (S3) und überprüft, ob der übermittelte digitale Schlüssel in ein digitales Schloss des ausgewählten Kraftfahrzeugs (10) passt (S4). Nur falls der digitale Schlüssel in das digitale Schloss passt, wird die Kolonnenfahrt mit dem ausgewählten Kraftfahrzeug (10) und dem Leitfahrzeug (20) ermöglicht.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Fahrzeugkolonne, bei der während einer Kolonnenfahrt der Fahrzeugkolonne zumindest ein Kraftfahrzeug einem Leitfahrzeug autonom folgt, sowie eine Auswahleinrichtung für einen Benutzer eines Leitfahrzeugs einer Fahrzeugkolonne.
Für einen Benutzer eines Kraftfahrzeugs ist es oftmals vorteilhaft, Serviceleistungen an seinem Kraftfahrzeug in seiner Abwesenheit durchführen zu lassen. Hierfür bietet es sich für den Benutzer an, Mitarbeitern eines Dienstleistungsanbieters der gewünschten Serviceleistung mithilfe eines digitalen Schlüssels einen temporären Zugang zu dem Kraftfahrzeug zu gewähren, damit diese in der Zeit seiner Abwesenheit die Serviceleistungen erbringen können. Mit einem derartigen Vorgehen ist es zum Beispiel möglich, dass der Benutzer sein Kraftfahrzeug auf einem Parkplatz eines Flughafens abstellt und einen entsprechenden Dienstleistungsanbieter damit beauftragt, beispielsweise während des Zeitraums einer Urlaubsreise des Benutzers, das Kraftfahrzeug zu waschen und/oder zu warten. Hierfür müssen jedoch zunächst Mitarbeiter des Dienstleistungsanbieters das Kraftfahrzeug von dem Parkplatz abholen und es zudem nach Durchführung ihrer Serviceleistung wieder zu diesem zurückbringen.
Hinsichtlich eines Leitens von einem oder mehreren Kraftfahrzeugen mittels eines vorfahrenden sogenannten Leitfahrzeugs wird häufig ein sogenanntes Platooning von Kraftfahrzeugen diskutiert. Als Platooning wird allgemein ein System für den Straßenverkehr verstanden, bei dem mehrere Fahrzeuge mithilfe eines technischen Steuerungssystems in sehr geringem Abstand hintereinander fahren können, ohne dass die Verkehrssicherheit beeinträchtigt wird. Hierdurch soll unter anderem der Kraftstoffverbrauch der einzelnen Fahrzeuge reduziert sowie jeweilige Fahrer der dem Leitfahrzeug folgenden jeweiligen Fahrzeuge entlastet werden.
In der EP 3 181 421 A1 wird ein Verfahren zur automatischen Steuerung eines Folgefahrzeugs beschrieben, bei dem ein Vorderfahrzeug entlang einer Ist-Trajektorie geführt und für das Folgefahrzeug eine Soll-Trajektorie erzeugt wird. Das Folgefahrzeug erfasst zudem die Ist-Trajektorie des Vorderfahrzeugs. Durch einen Trajektorienvergleich zwischen der erfassten Ist-Trajektorie des Vorderfahrzeugs und der erzeugten Soll-Trajektorie des Folgefahrzeugs wird eine Trajektorienähnlichkeit bestimmt. Wenn diese Trajektorienähnlichkeit einen bestimmten Wert übersteigt, erfolgt eine automatische Steuerung des Folgefahrzeugs entlang der Soll-Trajektorie.
In der DE 10 2006 026 653 A1 wird ein Verfahren zum Steuern eines Hauptfahrzeugs auf einer Wegstrecke beschrieben, dem ein Testfahrzeug in geringem Abstand folgen kann. Hierbei fährt das Hauptfahrzeug eine Wegstrecke ab und übermittelt dabei gewonnene Informationen an das Testfahrzeug. Das Testfahrzeug kann daraufhin die Wegstrecke des Hauptfahrzeugs nachfahren.
Wie es im Detail zu der Initialisierung der Kopplung zwischen dem vorfahrenden Hauptfahrzeug beziehungsweise dem Vorderfahrzeug und dem dahinter fahrenden Testfahrzeug beziehungsweise dem Folgefahrzeug kommt, wird jedoch weder in der DE 10 2006 026 653 A1 noch in der EP 3 181 421 A1 im Detail beschrieben.
In der DE 10 2012 208 256 A1 wird ebenfalls ein Verfahren zum autonomen Nachführen eines Folgefahrzeugs auf einer Spur eines Leitfahrzeugs beschrieben. Hierbei entscheidet der Fahrer des Leitfahrzeugs, ob er den Fahrern von Folgefahrzeugen die Möglichkeit bieten möchte, autonom geführt zu werden. Falls er dies möchte, initiiert er das Senden einer Leitbotschaft. Die Fahrzeuge, die daraufhin eine Folgebotschaft an das Leitfahrzeug senden, empfangen daraufhin Koordinationsinformationen von dem Leitfahrzeug, um diesem zu folgen.
In der DE 10 2015 223 836 A1 wird ein Verfahren zur Bergung eines autonom fahrfähigen Fahrzeugs beschrieben. Dabei folgt ein Fahrzeug autonom einem Leitfahrzeug um beispielsweise zu einer Werkstatt gebracht zu werden. Dabei kann ein Sensor des Fahrzeugs die Position des Leitfahrzeugs erfassen und sich vom Leitfahrzeug an einen vordefinierten Ort verbringen lassen.
Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine Lösung bereitzustellen, mittels der es einem Benutzer eines Leitfahrzeugs besonders einfach und auf sichere Weise ermöglicht wird, eine Kolonnenfahrt zu initiieren und durchzuführen, bei der zumindest ein weiteres Kraftfahrzeug dem Leitfahrzeug des Benutzers folgt.
Diese Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen und nicht-trivialen Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen, der folgenden Beschreibung und den Figuren angegeben.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Fahrzeugkolonne, bei der während einer Kolonnenfahrt der Fahrzeugkolonne zumindest ein Kraftfahrzeug einem Leitfahrzeug autonom folgt. Das Verfahren ist also dazu ausgelegt, eine geordnete Fahrzeugformation, eine sogenannte Fahrzeugkolonne, zu betreiben. Diese Fahrzeugkolonne besteht zumindest aus einem voranfahrenden Leitfahrzeug sowie einem weiteren Kraftfahrzeug, das als Folgefahrzeug dem Leitfahrzeug hinterherfahren kann. Zusätzlich zu diesem einen, dem Leitfahrzeug folgenden Kraftfahrzeug können in der Fahrzeugkolonne weitere Kraftfahrzeuge und/oder andere Fahrzeuge dem Leitfahrzeug folgen. Das dem Leitfahrzeug folgende Kraftfahrzeug der Fahrzeugkolonne ist dazu ausgelegt, in einem pilotierten Fahrbetrieb dem Leitfahrzeug autonomen zu folgen. Im Kraftfahrzeug muss daher zum Durchführen des Verfahrens kein Benutzer des Kraftfahrzeugs, wie zum Beispiel ein Fahrer, anwesend sein.
Die Kolonnenfahrt der Fahrzeugkolonne wird nur dann ermöglicht, nachdem folgende Schritte zur Vorbereitung der Kolonnenfahrt durchgeführt wurden: Sobald eine Auswahl des Kraftfahrzeugs an einer Auswahleinrichtung durch einen Benutzer des Leitfahrzeugs erfasst worden ist, erfolgt ein Aufbau einer Kommunikationsverbindung zwischen der Auswahleinrichtung und dem ausgewählten Kraftfahrzeug. Bei dem Benutzer des Leitfahrzeugs kann es sich beispielsweise um einen Mitarbeiter eines Dienstleistungsanbieters wie beispielsweise einer Werkstatt und/oder eines Waschservices für Fahrzeuge handeln. Dieser wählt mit seiner Benutzereingabe auf der Auswahleinrichtung das Kraftfahrzeug, beispielsweise aus einer Gruppe von Kraftfahrzeugen, aus, das dem Leitfahrzeug autonom folgen soll, da dieses Kraftfahrzeug beispielsweise einen Reparaturtermin in der Werkstatt und/oder einen Waschtermin beim Waschservice hat. Dieser Werkstatttermin und/oder Waschservicetermin kann beispielsweise von dem Benutzer des Kraftfahrzeugs vereinbart worden sein, zum Beispiel bevor dieser das Kraftfahrzeug an einer aktuellen Fahrzeugposition in einem Parkhaus eines Flughafens abgestellt hat. Bei der Auswahleinrichtung kann es sich beispielsweise um eine Anzeigeeinrichtung im Inneren des Leitfahrzeugs handeln. Auf dieser wird mithilfe von Betätigungselementen eine Auswahl von dem Kraftfahrzeug ermöglicht. Hierfür werden beispielsweise alle von einer Sensoreinrichtung des Leitfahrzeugs in einer Umgebung des Leitfahrzeugs erfassten Fahrzeuge angezeigt, sodass der Benutzer des Leitfahrzeugs das gewünschte Kraftfahrzeug unter diesen Fahrzeugen suchen und auswählen kann. Sobald die entscheidende Benutzereingabe auf der Auswahleinrichtung erfasst worden ist, wird nun über entsprechende Kommunikationsschnittstellen im Kraftfahrzeug und im Leitfahrzeug, das mit der Auswahleinrichtung ausgestattet ist, eine Kommunikationsverbindung zwischen der Auswahleinrichtung und dem ausgewählten Kraftfahrzeug aufgebaut. Das ausgewählte Kraftfahrzeug und die Auswahleinrichtung werden also miteinander gekoppelt, beispielsweise über eine WLAN- oder eine andersartige Funkverbindung.
In einem nächsten Schritt erfolgt ein Übermitteln eines digitalen Schlüssels von der Auswahleinrichtung an das ausgewählte Kraftfahrzeug über die aufgebaute Kommunikationsverbindung. Ein digitaler Schlüssel ist beispielsweise eine zufällige Zeichenkette, mit der zusammen mit einem entsprechenden Algorithmus Daten verschlüsselt werden können. Derjenige, der über ein entsprechendes digitales Schloss zu dem digitalen Schlüssel verfügt, kann die verschlüsselten Daten in einem Entschlüsselungsverfahren wieder in lesbare Daten umwandeln. Mittels digitaler Schlüssel können beispielsweise Möglichkeiten zum Aufschließen und Öffnen von Kraftfahrzeugtüren oder Haustüren bereitgestellt werden. Mittels des Übermittelns des digitalen Schlüssels an das ausgewählte Kraftfahrzeug versucht die Auswahleinrichtung, das ausgewählte Kraftfahrzeug zu aktivieren, damit dieses im Rahmen einer Kolonnenfahrt dem Leitfahrzeug folgen kann. In einem nächsten Schritt wird daher überprüft, ob der ermittelte digitale Schlüssel in ein digitales Schloss des ausgewählten Kraftfahrzeugs passt. Dieser Überprüfungsschritt erfolgt beispielsweise in einer entsprechenden Auswerteeinrichtung des Kraftfahrzeugs. Voraussetzung dafür, dass der digitale Schlüssel in das digitale Schloss des Kraftfahrzeugs passt, ist, dass beispielsweise zuvor von dem Benutzer des Kraftfahrzeugs ein entsprechender Auftrag, beispielsweise für eine bestimmte Serviceleistung, vorliegt, in Rahmen dessen der Benutzer des Kraftfahrzeugs dem Benutzer des Leitfahrzeugs den digitalen Schlüssel zu seinem Kraftfahrzeug bereitgestellt hat. Denn nur falls der ermittelte Schlüssel in das digitale Schloss des ausgewählten Kraftfahrzeugs passt, wird die Kolonnenfahrt mit dem ausgewählten Kraftfahrzeug und dem Leitfahrzeug ermöglicht.
Nach dem Aufbau der Kommunikationsverbindung zwischen der Auswahleinrichtung und dem ausgewählten Kraftfahrzeug, dem Übermitteln des digitalen Schlüssels von der Auswahleinrichtung an das ausgewählte Kraftfahrzeug und dem anschließenden Überprüfen, ob der übermittelte digitale Schlüssel in das digitale Schloss des ausgewählten Kraftfahrzeugs passt, ist daher die Vorbereitung zur Kolonnenfahrt vollständig durchgeführt. Ab diesem Zeitpunkt wird das ausgewählte Kraftfahrzeug dem Leitfahrzeug autonom folgen, sodass der Benutzer des Leitfahrzeugs, das heißt beispielsweise der Mitarbeiter einer Werkstatt, das ausgewählte Kraftfahrzeug von seiner aktuellen Parkposition bis zur Werkstatt leiten, wobei das ausgewählte Kraftfahrzeug vollautonom fährt, und dort beispielsweise an die Werkstattmitarbeiter übergeben kann. Es ist daher nicht nötig, dass der Benutzer des Kraftfahrzeugs der Werkstatt seinen Schlüssel für das Kraftfahrzeug zur Verfügung gestellt und dass der Benutzer des Leitfahrzeugs mit diesem Schlüssel das Kraftfahrzeug als im Kraftfahrzeug anwesende Person manuell oder zumindest teilautonom von seiner aktuellen Parksituation zur Werkstatt fährt. Ein Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens ergibt sich daher dadurch, dass der Benutzer des Leitfahrzeugs nun nicht von einem weiteren Mitarbeiter des Dienstleistungsanbieters, wie beispielsweise der Werkstatt, zu der aktuellen Parkposition des Kraftfahrzeugs gefahren werden muss, sondern alleine in seinem Leitfahrzeug zur Position des Kraftfahrzeugs fahren kann und anschließend mit allen Fahrzeugen, das heißt dem Leitfahrzeug sowie dem ihm folgenden Kraftfahrzeug, zur Werkstatt zurückfahren kann.
Es ist außerdem möglich, dass nicht nur ein Kraftfahrzeug von dem Benutzer des Leitfahrzeugs mit dem Leitfahrzeug zu einer Zielposition geleitet wird, sondern dass gleichzeitig mehrere Kraftfahrzeuge und/oder Fahrzeuge in einer mehr als zwei Fahrzeuge umfassenden Fahrzeugkolonne dem Leitfahrzeug folgen. Das beschriebene Verfahren sowie die folgenden Weiterbildungen des Verfahrens sind daher stets als Verfahrensschritte für eine Fahrzeugkolonne, die auch aus mehreren Kraftfahrzeugen und/oder Fahrzeugen, die jeweils nacheinander dem Leitfahrzeug hinterherfahren, aufzufassen. Falls mehrere Kraftfahrzeuge und/oder Fahrzeuge dem Leitfahrzeug im Rahmen des Betreibens der Fahrzeugkolonne autonom folgen sollen, müssen für jedes einzelne Kraftfahrzeug beziehungsweise Fahrzeug die genannten Schritte zur Vorbereitung der Kolonnenfahrt durchgeführt werden. Der Nutzer des Kraftfahrzeugs wird in einer derartigen Situation beispielweise nacheinander die einzelnen gewünschten Kraftfahrzeuge mittels der Auswahleinrichtung auswählen, sodass jeweils die beschriebenen Verfahrensschritte für jedes einzelne Kraftfahrzeug und/oder Fahrzeug durchgeführt werden können.
Zu der Erfindung gehören auch Weiterbildungen, durch die sich zusätzliche Vorteile ergeben.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass, falls sich das ausgewählte Kraftfahrzeug auf einem Stellplatz befindet, ein autonomes Ausparken des ausgewählten Kraftfahrzeugs mittels eines Parkassistenten des Kraftfahrzeugs durchgeführt wird. Erst daraufhin ist die Kolonnenfahrt mit dem ausgeparkten Kraftfahrzeug und dem Leitfahrzeug ermöglicht. Falls sich das Kraftfahrzeug zunächst also nicht auf einer Fahrspur einer Straße befindet, sodass das Leitfahrzeug an das Kraftfahrzeug heranfahren und sich beispielsweise vor diesem positionieren kann, sodass das Kraftfahrzeug nach den Schritten zur Vorbereitung der Kolonnenfahrt dem Leitfahrzeug direkt folgen kann, ist es möglich, dass das Kraftfahrzeug zunächst pilotiert ausgeparkt wird und erst anschließend die Kolonnenfahrt stattfinden kann. Hierfür wird beispielsweise mittels der Auswahleinrichtung dem ausgewählten Kraftfahrzeug über die Kommunikationsverbindung ein entsprechender Ansteuerungsbefehl übermittelt, der bewirkt, dass der Parkassistent des Kraftfahrzeugs aktiviert wird, der daraufhin beispielsweise ein autonomes Fahren des Kraftfahrzeugs von seiner Parkposition auf dem Stellplatz auf eine Straße, auf der sich das Leitfahrzeug befindet und die an den Stellplatz angrenzt, durchgeführt wird. Hierdurch ist es möglich, dass der Benutzer des Leitfahrzeugs das ausgewählte Kraftfahrzeug zeitsparend und ohne präzises Heranfahren an das eingeparkte ausgewählte Kraftfahrzeug von einer beliebigen aktuellen Position abholen und daraufhin zu einer gewünschten Zielposition mittels Betreiben der Fahrzeugkolonne leiten kann.
Eine weitere Ausgestaltungsform der Erfindung sieht vor, dass nachdem festgestellt wurde, dass die Kolonnenfahrt mit dem ausgewählten Kraftfahrzeug und dem Leitfahrzeug ermöglicht ist, dem ausgewählten Kraftfahrzeug von der Auswahleinrichtung ein Erkennungsmerkmal übermittelt wird, anhand dessen das Kraftfahrzeug das Leitfahrzeug sucht und identifiziert. Das Leitfahrzeug weist somit ein Erkennungsmerkmal auf, an dem es als Leitfahrzeug von anderen Fahrzeugen, wie beispielsweise dem ausgewählten Kraftfahrzeug, erkannt werden kann. Dieses Erkennungsmerkmal kann beispielsweise ein Nummernschild oder ein anderes Merkmal, das zum Beispiel außen am Leitfahrzeug angebracht ist, wie beispielsweise ein Marker, ein QR-Code oder ein Strichcode, sein. Alternativ oder zusätzlich dazu kann das Erkennungsmerkmal ein nicht visuelles Merkmal, wie zum Beispiel ein digitales Signal, sein, das das Kraftfahrzeug empfangen und anhand welchem das Kraftfahrzeug das Leitfahrzeug erkennen kann. Nachdem die bereits genannten Schritte zur Vorbereitung der Kolonnenfahrt durchgeführt wurde, das heißt nachdem letztendlich festgestellt wurde, dass der übermittelte digitale Schlüssel in das digitale Schloss des ausgewählten Kraftfahrzeugs passen, wird dem Kraftfahrzeug das Erkennungsmerkmal übermittelt. Daraufhin kann das Kraftfahrzeug mit einer Sensoreinrichtung des Kraftfahrzeugs, wie beispielsweise einem System aus Außenkameras, eine Umgebung des Kraftfahrzeugs nach dem Erkennungsmerkmal absuchen. Sobald es dieses gefunden hat, hat das Kraftfahrzeug das Leitfahrzeug identifiziert und kann daraufhin diesem folgen, sodass die Kolonnenfahrt mit dem ausgewählten Kraftfahrzeug und mit Leitfahrzeug ermöglicht ist. Sobald das Erkennungsmerkmal von dem ausgewählten Kraftfahrzeug gesucht und identifiziert worden ist, folgt dieses Kraftfahrzeug dem identifizierten und somit dem dafür vorgesehenen Leitfahrzeug. Hierdurch kann auf besonders einfache Art und Weise und auch in einer unübersichtlichen Umgebung mit mehreren Fahrzeugen, wie beispielsweise mehreren Leitfahrzeugen und potentiellen Folgefahrzeugen, mit großer Zuverlässigkeit erreicht werden, dass das ausgewählte Kraftfahrzeug dem richtigen Leitfahrzeug autonom folgt und nicht beispielsweise einem anderen, sich zufällig ebenfalls in der Umgebung des ausgewählten Kraftfahrzeugs aufhaltenden und aktuell losfahrenden Fahrzeug folgt.
In einer weiteren besonders vorteilhaften Ausgestaltungsform ist es vorgesehen, dass während der Kolonnenfahrt eine Sensoreinrichtung des Kraftfahrzeugs eine Fahrbewegung des Leitfahrzeugs erfasst. Bei dieser Sensoreinrichtung des Kraftfahrzeugs handelt es sich beispielsweise um das System aus Außenkameras, umfassend zumindest eine Frontkamera, Seitenkameras, die beispielsweise in Seitenspiegeln des Kraftfahrzeugs angeordnet sind, sowie zumindest eine Heckkamera. Des Weiteren kann die Sensoreinrichtung Ultraschall-, Lidar- und/oder Radargeräte umfassen, sodass mit der Sensoreinrichtung besonders zuverlässig, da in verschiedenen Wellenlängenbereichen gemessen, das Leitfahrzeug und die vom Leitfahrzeug durchgeführte Fahrbewegung erfasst werden können. Alternativ oder zusätzlich dazu kann das Kraftfahrzeug Sensordaten von anderen Fahrzeugen beispielsweise mittels einer Vehicle-to-everything-Kommunikation, wie zum Beispiel einer Car-to-Car-Kommunikation, empfangen und/oder seine erfassten Sensordaten an andere Fahrzeuge übermitteln. Dem Kraftfahrzeug liegen somit Informationen über eine Trajektorie des Leitfahrzeugs, auf der es von dem Benutzer des Leitfahrzeugs gesteuert wird, vor. Eine Steuereinheit des Kraftfahrzeugs bestimmt eine der erfassten Fahrbewegung des Leitfahrzeugs folgende Fahrtrajektorie des Kraftfahrzeugs und steuert das Kraftfahrzeug gemäß dieser bestimmten Fahrtrajektorie an, sodass das Kraftfahrzeug dem Leitfahrzeug in einem vorgegebenen Abstand folgt. Mittels einer automatischen Betätigung einer Lenkung, einer Antriebseinrichtung sowie einer Bremseinrichtung des Kraftfahrzeugs, die jeweils von der Steuereinheit angesteuert werden, ist es somit möglich, dass das Kraftfahrzeug autonom dem Leitfahrzeug folgt. Alternativ oder zusätzlich dazu ist es möglich, dass das Leitfahrzeug Informationen zu seiner Fahrtrajektorie sowie zu seinem Navigationsziel mittels der Kommunikationsverbindung an das Kraftfahrzeug übermittelt.
Der Benutzer des Leitfahrzeugs kann das Leitfahrzeug nun auf einer von ihm gewünschten Fahrstrecke fahren, hierbei seine Fahrroute frei wählen und beispielsweise auf andere Verkehrsteilnehmer reagieren. Das ausgewählte Kraftfahrzeug erkennt über seine Umfeld erfassende Sensoreinrichtung die aktuelle Fahrroute des Leitfahrzeugs und berechnet die für das Kraftfahrzeug notwendigen Beschleunigungen und Lenk- und Bremseingriffe, um dem Leitfahrzeug folgen zu können. Hierbei hält das ausgewählte Kraftfahrzeug automatisch einen geringen Abstand von beispielsweise wenigen Zentimetern bis zu beispielsweise einem halben Meter zum Leitfahrzeug. Dadurch wird sichergestellt, dass sich keine anderen Fahrzeuge oder Personen zwischen dem Leitfahrzeug und dem ihm folgenden ausgewählten Kraftfahrzeug befinden können. Der Benutzer des Leitfahrzeugs sollte zum Beispiel beim Überqueren einer Kreuzung derart das Leitfahrzeug ansteuern, dass auch das ihm folgende ausgewählte Kraftfahrzeug die Kreuzung sicher passieren kann, ohne aufgrund anderer Verkehrsteilnehmer den geringen Abstand zum Leitfahrzeug zu verlieren, wodurch der Betrieb der Fahrzeugkolonne gestört werden könnte. Mittels der Sensoreinrichtung der Steuereinheit ist das Kraftfahrzeug somit dazu ausgelegt, dem Leitfahrzeug autonom sowie zuverlässig folgen zu können.
In einer weiteren besonders vorteilhaften Ausgestaltungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass während der Kolonnenfahrt die Sensoreinrichtung eine Umgebung des Kraftfahrzeugs erfasst. Mit den jeweiligen Sensoren der Sensoreinrichtung wird also nicht nur das Leitfahrzeug selbst und dessen Bewegung erfasst, sondern es findet auch eine Erfassung von weiteren Objekten, Personen und Fahrzeugen um das Kraftfahrzeug herum statt. Die Steuereinheit passt daraufhin die bestimmte Fahrtrajektorie unter Berücksichtigung der erfassten Umgebung derart an, dass, falls von der Sensoreinrichtung in der Umgebung ein Hindernis im Bereich der Fahrtrajektorie erfasst wird, eine Kollision des Kraftfahrzeugs mit dem erfassten Hindernis verhindert wird. Die Sensoreinrichtung steuert das Kraftfahrzeug gemäß der angepassten Fahrtrajektorie an, sodass das Kraftfahrzeug dem Leitfahrzeug im vorgegebenen Abstand folgt und dabei dem in der Umgebung angeordneten und erfassten Hindernis ausweicht. Handelt es sich beispielsweise bei dem Leitfahrzeug um ein Fahrzeug, das eine kleinere Breite, das heißt eine kleinere Ausdehnung quer zur Längsrichtung, aufweist als das ausgewählte Kraftfahrzeug, kann sich die Situation ergeben, dass beispielsweise das Leitfahrzeug problemlos an einer Säule in einem Parkhaus oder einem anderen potentiellen Hindernis vorbeifährt, jedoch bei gleicher Fahrtrajektorie das ihm folgende Kraftfahrzeug mit diesem Hindernis, wie beispielsweise der Säule im Parkhaus, aufgrund seiner größeren Breite zusammenstoßen würde. In einer derartigen Situation ist es sinnvoll, dass die Steuereinheit die Fahrtrajektorie, die tatsächlich von dem Kraftfahrzeug abgefahren wird, hinsichtlich der erfassten Säule anpasst, sodass das Kraftfahrzeug beispielsweise auf einer zur Fahrbewegung des Leitfahrzeugs parallel versetzten Fahrtrajektorie an dem Hindernis vorbeifährt. Das ausgewählte Kraftfahrzeug verfügt somit über ein Modul zur Kollisionsvermeidung, mithilfe dessen drohende Kollisionen mit von der Sensoreinrichtung erfassten Hindernissen verhindert werden können. Hierdurch wird ermöglicht, dass auch in Situationen, in denen ein Abfahren der Fahrbewegung des Leitfahrzeugs mittels der Fahrtrajektorie für das ausgewählte Kraftfahrzeug nicht kollisionsfrei möglich ist, die Kolonnenfahrt dennoch durchführbar ist, da das ausgewählte Kraftfahrzeug seine Fahrtrajektorie an die entsprechende Umgebung des Kraftfahrzeugs anpassen kann, ohne dass sich der Benutzer des Leitfahrzeugs aktiv darum bemühen muss, dass die Kolonnenfahrt trotz Hindernis weitergeführt wird. Auch bei Hindernissen im Bereich der Fahrtrajektorie erfolgt somit ein zuverlässiges autonomes Folgen des Leitfahrzeugs durch das ausgewählte Kraftfahrzeug.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass sobald der Abstand zwischen dem Kraftfahrzeug und dem Leitfahrzeug größer ist als ein vorgegebener Maximalabstand und/oder eine aktuelle Geschwindigkeit des Leitfahrzeugs größer ist, als eine vorgegebene Maximalgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs, ein jeweiliger Hinweis auf der Auswahleinrichtung angezeigt wird. Mittels der Auswahleinrichtung wird also dem Benutzer des Leitfahrzeugs ein entsprechender Warntext angezeigt und/oder eine entsprechende akustische Warnnachricht ausgegeben, wenn das Kraftfahrzeug dem Leitfahrzeug nicht mehr folgen kann. Eine derartige Situation tritt zum Beispiel ein, wenn der Abstand zwischen dem Leitfahrzeug und dem Kraftfahrzeug größer ist, als der vorgegebene Maximalwert für den Abstand und/oder das Leitfahrzeug mit einer Geschwindigkeit fährt, die größer ist als ein vorgegebener Maximalwert für die Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs. Der Maximalabstand und/oder der vorgegebene Abstand zwischen Leitfahrzeug und Kraftfahrzeug kann jeweils abhängig von einer aktuellen Geschwindigkeit des Leitfahrzeugs und/oder des Kraftfahrzeugs gewählt sein. Hierbei kann zum Beispiel bei einer großen jeweiligen aktuellen Geschwindigkeit der Fahrzeuge der Fahrzeugkolonne ein größerer Maximalabstand und/oder größerer vorgegebener Abstand zwischen Leitfahrzeug und Kraftfahrzeug zulässig sein, ohne dass der entsprechende Hinweis angezeigt wird, als bei einer kleineren aktuellen Geschwindigkeit. Diese Maßnahme ist besonders sinnvoll, da hiermit ein zuverlässiges Folgen der Bewegung des Leitfahrzeugs durch das ausgewählte Kraftfahrzeug überprüft werden kann. Zudem wird ermöglicht, dass der Benutzer des Leitfahrzeugs besonders frühzeitig darüber informiert wird, wenn das Kraftfahrzeug dem Leitfahrzeug nicht wie gewünscht folgen kann.
In einer weiteren Ausgestaltungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Kolonnenfahrt beendet wird, wenn zumindest eine der folgenden Situationen eintritt: Zum einen wird die Kolonnenfahrt beendet, wenn das Kraftfahrzeug und/oder das Leitfahrzeug eine jeweilige Zielposition erreicht und/oder der Benutzer des Leitfahrzeugs die Kolonnenfahrt beendet, zum Beispiel mittels einer entsprechenden Betätigung der Auswahleinrichtung. Die jeweilige Zielposition kann zum Beispiel vom Benutzer des Leitfahrzeugs festgelegt werden. Alternativ oder zusätzlich dazu wird die Kolonnenfahrt beendet, wenn im Kraftfahrzeug ein fahrzeuginterner Defekt festgestellt wird. Bei einem derartigen Defekt kann es sich beispielsweise um einen Ausfall der Sensoreinrichtung handeln, aufgrund dessen beispielsweise die Frontkamera des Kraftfahrzeugs nicht mehr funktionsfähig ist, sodass das Erfassen der Fahrbewegung des Leitfahrzeugs sowie der Umgebung des Kraftfahrzeugs nicht mehr uneingeschränkt möglich ist. Tritt ein derartiger fahrzeuginterner Defekt auf, wird daher die Kolonnenfahrt beendet. Alternativ oder zusätzlich dazu wird die Kolonnenfahrt beendet, wenn die Sensoreinrichtung bei dem Erfassen der Umgebung feststellt, dass vorgegebene Erfassungsbedingungen der Sensoreinrichtung der erfassten Umgebung unerfüllbar sind. Bei einer vorgegebenen Erfassungsbedingung kann es sich beispielsweise um minimale oder maximale Lichtverhältnisse handeln, die jeweils Voraussetzung dafür ist, dass zum Beispiel das System aus Außenkameras als Sensoreinrichtung des Kraftfahrzeugs mit einer gewünschten Qualität an Sensordaten die Umgebung sowie das Leitfahrzeug erfassen kann. Befindet sich das Kraftfahrzeug beispielsweise auf einer Kolonnenfahrt, bei der es dem Leitfahrzeug durch eine nicht beleuchtete Werkstatthalle folgt, kann es daher zu einem Beenden der Kolonnenfahrt aufgrund von unzureichenden Lichtverhältnissen für die Außenkameras des Kraftfahrzeugs kommen. Diese Maßnahme ist besonders sinnvoll, da das zuverlässige Folgen der Bewegung des Leitfahrzeugs durch das ausgewählte Kraftfahrzeug nur bei voll funktionsfähiger Sensoreinrichtung des Kraftfahrzeugs zuverlässig möglich ist.
Alternativ oder zusätzlich dazu wird die Kolonnenfahrt beendet, wenn die Steuereinheit feststellt, dass ein in der Umgebung angeordnetes erfasstes Hindernis unausweichlich ist. Befinden sich beispielsweise an einem Straßenrand spielende Kinder, deren Ball unerwartet auf die Fahrbahn und in die Fahrtrajektorie des Kraftfahrzeugs rollt, kann die bestimmte Fahrtrajektorie möglicherweise nicht derart angepasst werden, dass das Kraftfahrzeug autonom und ohne das Leitfahrzeug zu verlieren diesem auf die Straße rollenden Ball ausweichen kann. In einer derartigen Situation kommt es daher ebenfalls zu einem Beenden der Kolonnenfahrt. Letztendlich haben alle genannten Situationen gemein, dass es bei ihrem Eintreten zu einer Situation kommt, in der das ausgewählte Kraftfahrzeug dem Leitfahrzeug nicht mehr wie gewohnt komplikationsfrei autonom folgen kann. Daher ist es besonders sinnvoll in diesen Situationen die Kolonnenfahrt zu beenden.
Eine weitere Ausgestaltungsform der Erfindung sieht vor, dass die Kolonnenfahrt beendet wird, indem in einer der Situationen das Kraftfahrzeug autonom anhält und insbesondere ein Hinweis für das Anhalten auf der Auswahleinrichtung angezeigt wird. Tritt eine der genannten Situationen ein, wird somit die pilotierte Fahrbewegung des Kraftfahrzeugs beendet. Die Kolonnenfahrt wird üblicherweise dadurch beendet, dass das Leitfahrzeug und/oder das Kraftfahrzeug das Ziel erreicht hat und der Benutzer des Leitfahrzeugs die Kolonnenfahrt beendet. Alternativ oder zusätzlich dazu, kann der Benutzer des Leitfahrzeugs den Parkassistenten des Kraftfahrzeugs aktivieren und veranlassen, dass das Kraftfahrzeug autonom eine vorgegebene oder vom Benutzer des Leitfahrzeugs ausgewählte Parkposition einnimmt. Diese Parkposition kann der Benutzer zum Beispiel mittels eines entsprechenden Auswahlmenüs mittels der Auswahleinrichtung bestimmen. Alternativ dazu, kann es, wenn im Kraftfahrzeug ein fahrzeuginterner Defekt festgestellt wird, die Steuereinheit beim Erfassen der Umgebung feststellt, dass vorgegebene Erfassungsbedingungen der Sensoreinrichtung der erfassten Umgebung unerfüllbar sind und/oder die Steuereinheit feststellt, dass ein in der Umgebung angeordnetes erfasstes Hindernis unausweichlich ist, beispielsweise zu einem Notstopp des autonom fahrenden Kraftfahrzeugs kommen. Alternativ oder zusätzlich dazu kann ein Notlaufplan aktiviert werden, gemäß dem es beispielsweise zu einem kontrollierten Anhalten des bisher autonom dem Leitfahrzeug folgenden Kraftfahrzeugs kommt. Im Rahmen des Notlaufplans kann das Kraftfahrzeug beispielsweise autonom an einen Straßenrand der aktuell von der Fahrzeugkolonne befahrenen Straße gefahren und dort angehalten werden. Hierdurch wird beispielsweise vermieden, dass das Leitfahrzeug weiterfährt und das ihm bisher folgende Kraftfahrzeug an dem Ort, an dem eine der genannten Situationen eingetreten ist, zurücklässt und verliert, ohne dass das Kraftfahrzeug zunächst von der Fahrbahn wegbewegt wird.
Zudem wird bevorzugt das Beenden der Kolonnenfahrt dem Benutzer des Leitfahrzeugs auf der Auswahleinrichtung angezeigt. Hierbei kann beispielsweise ein entsprechender Warntext angezeigt werden. Alternativ oder zusätzlich dazu kann ein akustischer Warnton oder eine akustische Warnnachricht an den Benutzer des Leitfahrzeugs von der Auswahleinrichtung ausgegeben werden, die ihn darauf hinweist, dass ihm das ausgewählte Kraftfahrzeug nicht mehr folgt. Die Kommunikationsverbindung zwischen der Auswahleinrichtung und dem ausgewählten Kraftfahrzeug wird daher bevorzugt während der gesamten Kolonnenfahrt aufrecht erhalten und erst dann beendet, wenn das dem Leitfahrzeug folgende Kraftfahrzeug eine vorgegebene Zielposition erreicht hat und es dort zu einem kontrollierten und vom Benutzer gewünschten Beenden der Kolonnenfahrt gekommen ist. An dieser Zielposition kann der Benutzer des Leitfahrzeugs das ihm bisher gefolgte Kraftfahrzeug beispielsweise dazu anweisen, mit dem Parkassistenten auf einem vorgegebenen Stellplatz einzuparken. Erst, nachdem dieser Einparkvorgang beendet ist, kann die Kommunikationsverbindung beendet und das Kraftfahrzeug dort deaktiviert werden. Dem Benutzer des Leitfahrzeugs wird daher auch ohne kontrollierenden Blick in den Rückspiegel jederzeit die Information bereitgestellt, ob ihm das ausgewählte Kraftfahrzeug weiterhin folgt oder ob es zu einem unerwarteten frühzeitigen Beenden der Kolonnenfahrt gekommen ist.
Erfindungsgemäß ist zudem eine Auswahleinrichtung für einen Benutzer eines Leitfahrzeugs einer Fahrzeugkolonne vorgesehen. Diese Auswahleinrichtung ist dazu ausgelegt, eine Benutzereingabe des Benutzers des Leitfahrzeugs zu erfassen, mit welcher der Benutzer zumindest ein Kraftfahrzeug auswählt, das dem Leitfahrzeug autonom folgen soll. Die Auswahleinrichtung ist zudem dazu ausgelegt, eine Kommunikationsverbindung mit dem ausgewählten zumindest einen Kraftfahrzeug aufzubauen und über diese Kommunikationsverbindung einen digitalen Schlüssel an das ausgewählte zumindest eine Kraftfahrzeug zu übermitteln. Mithilfe der Auswahleinrichtung können somit die verschiedenen Schritte zur Vorbereitung der Kolonnenfahrt zumindest von Seiten des Benutzers des Leitfahrzeugs durchgeführt werden. Die im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren vorgestellten bevorzugten Ausgestaltungen und deren Vorteile gelten daher entsprechend, soweit anwendbar, für die erfindungsgemäße Auswahleinrichtung.
In einer Ausgestaltungsform der Auswahleinrichtung ist es vorgesehen, dass diese in einem Inneren des Leitfahrzeugs angeordnet und/oder als mobiles Endgerät, insbesondere als mit dem Leitfahrzeug (20) koppelbares mobiles Endgerät, ausgebildet ist. Die Auswahleinrichtung kann somit entweder ein fester Bestandteil des Leitfahrzeugs sein. Alternativ oder zusätzlich dazu kann die Auswahleinrichtung jedoch auch beispielsweise als Applikation auf einem mobilen Endgerät des Benutzers angeordnet sein. Dieses mobile Endgerät, bei dem es sich beispielsweise um ein Smartphone des Benutzers des Leitfahrzeugs handeln kann, kann dazu ausgebildet sein, mit dem Leitfahrzeug gekoppelt zu werden. Die Benutzereingabe des Benutzers zur Auswahl des gewünschten Kraftfahrzeugs kann somit auch mit einem Smartphone des Benutzers des Leitfahrzeugs getätigt werden. Befindet sich die Auswahleinrichtung im Inneren des Leitfahrzeugs, findet die Kopplung zwischen dem ausgewählten Kraftfahrzeug und der Auswahleinrichtung, das heißt der Aufbau der Kommunikationsverbindung, somit in Form einer Kommunikationsverbindung des ausgewählten Kraftfahrzeugs mit dem Leitfahrzeug selbst beziehungsweise einer dafür ausgelegten Kommunikationsschnittstelle im Leitfahrzeug statt. Alternativ oder zusätzlich dazu kann die Kommunikationsverbindung auch zwischen dem ausgewählten Kraftfahrzeug und dem mobilen Endgerät des Benutzers des Leitfahrzeugs aufgebaut werden. Die Auswahleinrichtung ist daher prinzipiell in ein beliebiges Fahrzeug als Leitfahrzeug integrierbar.
Die Erfindung stellt auch die Steuereinheit für ein Kraftfahrzeug bereit. Diese Steuereinheit weist eine Prozessoreinrichtung auf, die dazu ausgerichtet ist, eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens durchzuführen, das heißt insbesondere eine Kommunikationsverbindung mit dem Leitfahrzeug zuzulassen und aufrechtzuerhalten sowie zu überprüfen, ob der übermittelte digitale Schlüssel in ein digitales Schloss des Kraftfahrzeugs passt. Zudem ist die Steuereinheit dazu ausgelegt, das Kraftfahrzeug autonom anzusteuern. Die Prozessoreinrichtung kann hierzu zumindest einen Mikroprozessor und/oder zumindest einen Mikrocontroller aufweisen. Des Weiteren kann die Prozessoreinrichtung einen Programmcode aufweisen, der dazu eingerichtet ist, bei Ausführen durch die Prozessoreinrichtung die Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens durchzuführen. Der Programmcode kann in einem Datenspeicher der Prozessoreinrichtung gespeichert sein.
Im Gegensatz zu anderen autonomen Fahrfunktionen kann gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren der Benutzer des Leitfahrzeugs das ausgewählte Kraftfahrzeug überwachen. Das ausgewählte Kraftfahrzeug muss daher nicht, wie sonst beim autonomen Fahren üblich, auf unbekannte Situationen selbstständig reagieren. Dieses Reagieren auf unbekannte Situationen wird nämlich vom Benutzer des Leitfahrzeugs übernommen, der zum Beispiel den Fahrweg plant und auf Gegebenheiten wie falsch geparkte andere Fahrzeuge oder Fahrzeuge, die eine Einbahnstraße in nicht erlaubter Fahrrichtung befahren, reagieren kann. In dem ausgewählten Kraftfahrzeug sind daher zwar die Aktorik sowie die Sensoren für autonomes Fahren notwendig, die Überwachung des Kraftfahrzeugs selbst vereinfacht sich jedoch dahingehend, dass lediglich sichergestellt sein muss, dass das ausgewählte Kraftfahrzeug dem Leitfahrzeug folgt, wobei es hierfür in einen als sicher anzusehenden Fahrzustand übergeht. Aufwendige Aspekte des autonomen Fahrens, wie beispielsweise eine Interpretation von allen Fahrsituationen, entfällt daher für das Folgefahrzeug, das lediglich hinsichtlich der Kollisionsvermeidung mit Hindernissen in der Fahrzeugumgebung auf seine Fahrtrajektorie eingreift. Aufgrund der Überwachung der Fahrbewegung der Fahrzeugkolonne durch den Benutzer des Leitfahrzeugs ist somit kein exklusiver Bereich, wie beispielsweise eine abgegrenzte Parkhausumgebung, notwendig, um das autonome Fahren des ausgewählten Kraftfahrzeugs zu ermöglichen.
Im Folgenden ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben. Hierzu zeigt:

1 eine schematische Darstellung einer Fahrzeugkolonne umfassend ein Leitfahrzeug sowie ein ihm folgendes Kraftfahrzeug; und
2 eine schematische Darstellung einer Fahrzeugkolonne, bei der ein einem Leitfahrzeug folgendes Kraftfahrzeug ein Hindernis umfährt.

Bei dem im Folgenden erläuterten Ausführungsbeispiel handelt es sich um eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung. Bei dem Ausführungsbeispiel stellen die beschriebenen Komponenten der Ausführungsform jeweils einzelne, unabhängig voneinander zu betrachtende Merkmale der Erfindung dar, welche die Erfindung jeweils auch unabhängig voneinander weiterbilden und damit auch einzeln oder in einer anderen als der gezeigten Kombination als Bestandteil der Erfindung anzusehen sind. Des Weiteren ist die beschriebene Ausführungsform auch durch weitere der bereits beschriebenen Merkmale der Erfindung ergänzbar.
In den Figuren sind funktionsgleiche Elemente jeweils mit denselben Bezugszeichen versehen.
In 1 ist ein Kraftfahrzeug 10 skizziert, das einem Leitfahrzeug 20 folgt und somit mit diesem eine Fahrzeugkolonne 30 bildet. Die in 1 dargestellte Fahrzeugkolonne 30 könnte zusätzlich zu dem Kraftfahrzeug 10 zumindest ein weiteres Kraftfahrzeug 10 umfassen und/oder zumindest ein weiteres anderes Fahrzeug. In diesem Ausführungsbeispiel umfasst die Fahrzeugkolonne 30 jedoch insgesamt nur zwei Fahrzeugen, das Leitfahrzeug 20 und das Kraftfahrzeug 10.
Das Kraftfahrzeug 10 umfasst eine Kommunikationseinrichtung 12, eine Sensoreinrichtung 14, bei der es sich beispielsweise um ein System aus Außenkameras, umfassend eine im Frontbereich sowie im Heckbereich des Kraftfahrzeugs 10 angeordnete jeweilige Kamera sowie in jeweiligen Seitenspiegeln des Kraftfahrzeugs 10 angeordnete Seitenkameras, handelt. Das Kraftfahrzeug 10 umfasst zudem eine Steuereinheit 16 sowie einen Parkassistenten 18. Das Leitfahrzeug 20 weist ebenfalls eine Kommunikationseinrichtung 12 sowie eine Auswahleinrichtung 22 auf und wird von einem Benutzer 24 angesteuert.
Die Fahrzeugkolonne 30 mit dem Leitfahrzeug 20 und dem Kraftfahrzeug 10 befindet sich auf einer Straße 32. Bevor eine Kolonnenfahrt der Fahrzeugkolonne 30 jedoch möglich ist, müssen zunächst mehrere Schritte zur Vorbereitung der Kolonnenfahrt durchgeführt werden: Sobald eine Auswahl des Kraftfahrzeugs 10 an der Auswahleinrichtung 22 durch den Benutzer 24 des Leitfahrzeugs 20 erfasst worden ist, was einem Schritt S1 entspricht, erfolgt in einem Schritt S2 ein Aufbau einer Kommunikationsverbindung 13 zwischen der Auswahleinrichtung 22, zum Beispiel über die Kommunikationseinrichtung 12 des Leitfahrzeugs 20, und der Kommunikationseinrichtung 12 des ausgewählten Kraftfahrzeugs 10. Voraussetzung hierfür ist, dass die Auswahleinrichtung 22 ein Bestandteil des Leitfahrzeugs 20 ist. Falls es sich bei der Auswahleinrichtung 22 um ein mobiles Endgerät des Benutzers 24 handelt, das lediglich mit dem Leitfahrzeug 20 gekoppelt ist oder sich zumindest in einer vorgegebenen Umgebung des Leitfahrzeug befindet, wird die Kommunikationsverbindung 13 zwischen einer Kommunikationseinrichtung 12 der Auswahleinrichtung 22, das heißt zwischen dem mobilen Endgerät, und der Kommunikationseinrichtung 12 des Kraftfahrzeugs 10 aufgebaut. Über die aufgebaute Kommunikationsverbindung 13 wird in einem Schritt S3 ein digitaler Schlüssel von der Auswahleinrichtung 22 an das ausgewählte Kraftfahrzeug 10 übermittelt. In einem Schritt S4 wird daraufhin überprüft, ob der ermittelte digitale Schlüssel in ein digitales Schloss des ausgewählten Kraftfahrzeugs 10 passt und nur, wenn dies der Fall ist, wird die Kolonnenfahrt mit dem ausgewählten Kraftfahrzeug 10 und dem Leitfahrzeug 20 ermöglicht.
Falls sich das ausgewählte Kraftfahrzeug 10 zunächst auf einem Stellplatz 34 eines Parkplatzes 36 befindet, wie es beispielsweise für das Kraftfahrzeug 10' in 1 der Fall ist, erfolgt zunächst ein autonomes Ausparken des ausgewählten Kraftfahrzeugs 10' mittels des Parkassistenten 18 des Kraftfahrzeugs 10'. In diesem Schritt S5, das heißt durch das Ausparken des ausgewählten Kraftfahrzeugs 10', wird dieses von dem Stellplatz 34 autonom auf die Straße 32 gefahren, und zwar entlang der Ausparktrajektorie 38. Am Ende der Ausparktrajektorie 38 befindet sich das Kraftfahrzeug 10' an der Position, an der in 1 das Kraftfahrzeug 10 skizziert ist. Das Kraftfahrzeug 10 befindet sich dann in einem Abstand 26 vom Leitfahrzeug 20. Nun ist die Kolonnenfahrt mit dem ausgeparkten Kraftfahrzeug 10 und dem Leitfahrzeug 20 ermöglicht.
In einem Schritt S6 kann außerdem über die Kommunikationsverbindung 13 dem ausgewählten Kraftfahrzeug 10 von der Auswahleinrichtung 22 ein Erkennungsmerkmal 28 übermittelt werden, anhand dessen das Kraftfahrzeug 10 das Leitfahrzeug 20 suchen und identifizieren kann. Bei diesem Erkennungsmerkmal 28 kann es sich beispielsweise um einen auf dem Leitfahrzeug 20 angeordneten QR-Code handeln.
In 2 ist die Fahrzeugkolonne 30 während der Kolonnenfahrt skizziert. Während der Kolonnenfahrt erfasst in einem Schritt S7 die Sensoreinrichtung 14 des Kraftfahrzeugs 10 eine Fahrbewegung des Leitfahrzeugs 20. Die Steuereinheit 16 des Kraftfahrzeugs 10 bestimmt eine der erfassten Fahrbewegung des Leitfahrzeugs 20 folgende Fahrtrajektorie und steuert das Kraftfahrzeug 10 gemäß der bestimmten Fahrtrajektorie an, sodass das Kraftfahrzeug 10 dem Leitfahrzeug 20 in dem vorgegebenen Abstand 26 folgt. Der vorgegebene Abstand 26 kann während der Kolonnenfahrt abhängig von einer aktuellen Geschwindigkeit des Leitfahrzeugs 20 und des Kraftfahrzeugs 10 variieren, das heißt dynamisch sein. Während der Kolonnenfahrt wird zudem in einem Schritt S8 mit der Sensoreinrichtung 14 eine Umgebung des Kraftfahrzeugs 10 erfasst. Hierbei wird beispielsweise ein Hindernis 42 im Bereich der Fahrtrajektorie erfasst. Bei diesem Hindernis 42 kann es sich beispielsweise um ein auf dem Stellplatz 34 des Parkplatzes 36 abgestelltes Wohnmobil 42 handeln. Die Steuereinheit 16 passt daher die bestimmte Fahrtrajektorie unter Berücksichtigung der erfassten Umgebung derart an, dass eine Kollision des Kraftfahrzeugs 10 mit dem erfassten Hindernis 42, das heißt mit dem erfassten Wohnmobil 42, verhindert wird. Das Kraftfahrzeug 10 wird daraufhin gemäß der angepassten Fahrtrajektorie angesteuert, sodass das Kraftfahrzeug 10 dem Leitfahrzeug 20 in dem vorgegebenen Abstand 26 weiterhin folgen kann und dabei dem in der Umgebung angeordneten und erfassten Wohnmobil 42 ausweicht. Diese Anpassung der Fahrtrajektorie ist insbesondere dann nötig, wenn das Leitfahrzeug 20 weniger breit ist als das Kraftfahrzeug 10. Normalerweise fährt das Kraftfahrzeug 10 auf einer Fahrtrajektorie, die sowohl zu einer Mittelachse 40 des Kraftfahrzeugs 10 als auch zu einer Mittelachse 40` des Leitfahrzeugs 20 parallel verläuft. Um dem parkenden Wohnmobil 42 ausweichen zu können, muss die Fahrtrajektorie jedoch zumindest temporär von dieser idealen Fahrzeugtrajektorie abweichen, damit das Kraftfahrzeug 10 nicht mit dem parkenden Wohnmobil 42 kollidiert. Hierdurch ergibt sich ein Versatz 41 zwischen der Mittelachse 40 des Kraftfahrzeugs 10 und der Mittelachse 40' des Leitfahrzeugs 20.
Sobald der Abstand 26 zwischen dem Kraftfahrzeug 10 und dem Leitfahrzeug 20 größer ist als ein vorgegebener Maximalabstand und/oder eine aktuelle Geschwindigkeit des Leitfahrzeugs 20 größer ist, als eine vorgegebene Maximalgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs 10, wird ein jeweiliger Hinweis auf der Auswahleinrichtung 22 angezeigt. Darüber hinaus, wird die Kolonnenfahrt beendet, wenn zumindest eine der folgenden Situationen eintritt: Das Kraftfahrzeug (10) und/oder das Leitfahrzeug (20) hat eine jeweilige Zielposition erreicht und/oder der Benutzer (24) des Leitfahrzeugs (20) beendet die Kolonnenfahrt und/oder im Kraftfahrzeug 10 wird ein fahrzeuginterner Defekt festgestellt und/oder die Sensoreinrichtung 14 stellt beim Erfassen der Umgebung fest, dass vorgegebene Erfassungsbedingungen der Sensoreinrichtung 14 in der erfassten Umgebung unerfüllbar sind und/oder die Steuereinheit 16 stellt fest, dass ein der in der Umgebung angeordneten erfassten Hindernisse 42, wie beispielsweise das parkende Wohnmobil 42, unausweichlich ist. Die Kolonnenfahrt wird hierbei beendet, indem in einer der genannten Situation das Kraftfahrzeug 10 autonom anhält und insbesondere ein Hinweis über das Anhalten auf der Auswahleinrichtung 22 dem Benutzer 24 angezeigt wird.
Alternativ zu der geschilderten Verwendung des beschriebenen Verfahrens in einer Parkplatzumgebung, eignet sich das beschriebene Verfahren auch zu Anwendungen in einer Produktionshalle, in der beispielsweise dem Leitfahrzeug 20 mehrere neu produzierte Kraftfahrzeuge 10 autonom zu dem Parkplatz 36 folgen. Bei der Fahrzeugkolonne 30, die aus mehr als aus den genannten zwei Fahrzeugen, dem Leitfahrzeug 20 und dem Kraftfahrzeug 10 gebildet ist, ist jedoch darauf zu achten, dass die Anforderungen an die Kollisionsvermeidung der dem Leitfahrzeug 20 folgenden Kraftfahrzeuge 10 erhöht sind. Der Benutzer 24 muss daher mit besonders großer Sorgfalt das Leitfahrzeug 20 auf der Straße 32 leiten, falls die Fahrzeugkolonne 30 größer als in dem Ausführungsbeispiel beschrieben ausfällt.
Insgesamt zeigen die Beispiele, wie ein ausgewähltes Kraftfahrzeug 10 und ein Leitfahrzeug 20, das von dem Benutzer 24 manuell oder zumindest teilautonom gefahren wird, als Fahrzeugkolonne 30 betrieben werden können, wobei das ausgewählte Kraftfahrzeug 10 dem Leitfahrzeug 20 folgt. Hierbei liegt der Fokus auf der Initialisierung der Kolonnenfahrt, in deren Rahmen zunächst das gewünschte Kraftfahrzeug 10 ausgewählt wird, die Kommunikationsverbindung 13 zwischen dem ausgewählten Kraftfahrzeug 10 und der Auswahleinrichtung 22 aufgebaut wird und das Kraftfahrzeug 10 mit einem digitalen Schlüssel aktiviert wird, indem überprüft wird, ob dieser übermittelte digitale Schlüssel in das digitale Schloss des Kraftfahrzeugs 10 passt. Erst wenn alle diese Schritte durchgeführt worden sind, wird die Kolonnenfahrt mit dem ausgewählten Kraftfahrzeug 10 und dem Leitfahrzeug 20 ermöglicht.
Bezugszeichenliste

10, 10': Kraftfahrzeug
12: Kommunikationseinrichtung
13: Kommunikationsverbindung
14: Sensoreinrichtung
15: Seitenspiegel
16: Steuereinheit
18: Parkassistent
20: Leitfahrzeug
22: Auswahleinrichtung
24: Benutzer
26: Abstand
28: Erkennungsmerkmal
30: Fahrzeugkolonne
32: Straße
34: Stellplatz
36: Parkplatz
38: Ausparktrajektorie
40, 40': Mittelachse
41: Versatz
42: Hindernis / Wohnmobil

Claims

Verfahren zum Betreiben einer Fahrzeugkolonne (30), bei der während einer Kolonnenfahrt der Fahrzeugkolonne (30) zumindest ein Kraftfahrzeug (10) einem Leitfahrzeug (20) autonom folgt, wobei die Kolonnenfahrt nur dann ermöglicht wird, nachdem folgende Schritte zur Vorbereitung der Kolonnenfahrt durchgeführt wurden: - Sobald eine Auswahl des Kraftfahrzeugs (10) an einer Auswahleinrichtung (22) durch einen Benutzer (24) des Leitfahrzeugs (20) erfasst worden ist (S1): Aufbau einer Kommunikationsverbindung (13) zwischen der Auswahleinrichtung (22) und dem ausgewählten Kraftfahrzeug (10) (S2); - Übermitteln eines digitalen Schlüssels von der Auswahleinrichtung (22) an das ausgewählte Kraftfahrzeug (10) über die aufgebaute Kommunikationsverbindung (13) (S3); - Überprüfen, ob der übermittelte digitale Schlüssel in ein digitales Schloss des ausgewählten Kraftfahrzeugs (10) passt (S4); - wobei nur falls der übermittelte digitale Schlüssel in das digitale Schloss des ausgewählten Kraftfahrzeugs (10) passt, die Kolonnenfahrt mit dem ausgewählten Kraftfahrzeug (10) und dem Leitfahrzeug (20) ermöglicht wird.
Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass falls sich das ausgewählte Kraftfahrzeug (10) auf einem Stellplatz (34) befindet, ein autonomes Ausparken des ausgewählten Kraftfahrzeugs (10) mittels eines Parkassistenten (18) des Kraftfahrzeugs (10) durchgeführt und daraufhin die Kolonnenfahrt mit dem ausgeparkten Kraftfahrzeug (10) und dem Leitfahrzeug (20) ermöglicht ist (S5).
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass nachdem festgestellt wurde, dass die Kolonnenfahrt mit dem ausgewählten Kraftfahrzeug (10) und dem Leitfahrzeug (20) ermöglicht ist, dem ausgewählten Kraftfahrzeug (10) von der Auswahleinrichtung (22) ein Erkennungsmerkmal (28) übermittelt wird, anhand dessen das Kraftfahrzeug (10) das Leitfahrzeug (20) sucht und identifiziert (S6).
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass während der Kolonnenfahrt eine Sensoreinrichtung (14) des Kraftfahrzeugs (10) eine Fahrbewegung des Leitfahrzeugs (20) erfasst und eine Steuereinheit (16) des Kraftfahrzeugs (10) eine der erfassten Fahrbewegung des Leitfahrzeugs (20) folgende Fahrtrajektorie bestimmt und das Kraftfahrzeug (10) gemäß der bestimmten Fahrtrajektorie ansteuert, sodass das Kraftfahrzeug (10) dem Leitfahrzeug (20) in einem vorgegebenen Abstand (26) folgt (S7).
Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass während der Kolonnenfahrt die Sensoreinrichtung (14) eine Umgebung des Kraftfahrzeugs (10) erfasst und die Steuereinheit (16) die bestimmte Fahrtrajektorie unter Berücksichtigung der erfassten Umgebung derart anpasst, dass, falls von der Sensoreinrichtung (14) in der Umgebung ein Hindernis (42) im Bereich der Fahrtrajektorie erfasst wird, eine Kollision des Kraftfahrzeugs (10) mit dem erfassten Hindernis (42) verhindert wird, und das Kraftfahrzeug (10) gemäß der angepassten Fahrtrajektorie ansteuert, sodass das Kraftfahrzeug (10) dem Leitfahrzeugs (20) in dem vorgegebenen Abstand (26) folgt und dabei dem in der Umgebung angeordneten erfassten Hindernis (42) ausweicht (S8).
Verfahren nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass sobald der Abstand (26) zwischen dem Kraftfahrzeug (10) und dem Leitfahrzeug (20) größer ist als ein vorgegebener Maximalabstand und/oder eine aktuelle Geschwindigkeit des Leitfahrzeugs (20) größer ist, als eine vorgegebene Maximalgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs (10), ein jeweiliger Hinweis auf der Auswahleinrichtung (22) angezeigt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Kolonnenfahrt beendet wird, wenn zumindest eine der folgenden Situationen eintritt: - das Kraftfahrzeug (10) und/oder das Leitfahrzeug (20) hat eine jeweilige Zielposition erreicht; - der Benutzer (24) des Leitfahrzeugs (20) beendet die Kolonnenfahrt; - im Kraftfahrzeug (10) wird ein fahrzeuginterner Defekt festgestellt; - die Sensoreinrichtung (14) stellt beim Erfassen der Umgebung fest, dass vorgegebene Erfassungsbedingungen der Sensoreinrichtung (14) in der erfassten Umgebung unerfüllbar sind; - die Steuereinheit (16) stellt fest, dass ein in der Umgebung angeordnetes erfasstes Hindernis (42) unausweichlich ist.
Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Kolonnenfahrt beendet wird, indem in einer der Situationen das Kraftfahrzeug (10) autonom anhält und insbesondere ein Hinweis über das Anhalten auf der Auswahleinrichtung (22) angezeigt wird.
Auswahleinrichtung (22) für einen Benutzer (24) eines Leitfahrzeugs (20) einer Fahrzeugkolonne (30), wobei die Auswahleinrichtung (22) dazu ausgelegt ist, eine Benutzereingabe des Benutzers (24) des Leitfahrzeugs (20) zu erfassen, mit der der Benutzer (24) zumindest ein Kraftfahrzeug (10) auswählt, das dem Leitfahrzeug (20) autonom folgen soll, sowie eine Kommunikationsverbindung (13) mit dem ausgewählten zumindest einen Kraftfahrzeug (10) aufzubauen und über diese Kommunikationsverbindung (13) einen digitalen Schlüssel an das ausgewählte zumindest eine Kraftfahrzeug (10) zu übermitteln.
Auswahleinrichtung (22) nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass diese in einem Inneren des Leitfahrzeugs (20) angeordnet und/oder als mobiles Endgerät, insbesondere als mit dem Leitfahrzeug (20) koppelbares mobiles Endgerät, ausgebildet ist.