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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugs, bei dem ein aktueller Fahrzustand erfasst wird und beruhend auf dem aktuellen Fahrzustand mindestens eine Störgeräusche betreffende Aktion ausgelöst wird. Die Erfindung betrifft auch ein Fahrzeug, das zur Durchführung des Verfahrens eingerichtet ist, aufweisend mindestens eine Geräuscherfassungseinrichtung und ein Kommunikationsmodul zur drahtlosen datentechnischen Kopplung mit einer externen Instanz. Die Erfindung betrifft ferner ein System mit einem solchen Fahrzeug und einer mit dem Fahrzeug datentechnisch koppelbaren externen Instanz. Die Erfindung ist insbesondere vorteilhaft anwendbar auf elektrisch antreibbare Fahrzeuge wie Hybridfahrzeuge oder Elektrofahrzeuge.
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Oftmals kann es z.B. aufgrund einer unebenen Fahrbahn zu ungewollten Störgeräuschen an Fahrzeugkomponenten kommen, beispielsweise in der Lenkung als sog. „Lenkungsklappern“. Solche Störgeräusche werden insbesondere in elektrisch antreibbaren Fahrzeuge verstärkt wahrgenommen, da das sie sonst zumindest teilweise überdeckende Motorengeräusch praktisch nicht mehr vorhanden ist. Solche Störgeräusche lassen sich konstruktionsbedingt nicht in jeder Situation vermeiden, führen aber ggf. zu einer Verunsicherung des Fahrers, so dass dieser fälschlicherweise von einem Defekt oder einer minderwertigen Qualität ausgeht. In der Folge kann dies, z.B. durch unnötige Werkstattbesuche, für den Fahrzeughersteller zu signifikant höheren Gewährleistungskosten führen.
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DE 10 2015 122194 A1 offenbart ein Verfahren zur Maskierung / Reduzierung störender Geräusche beim Betrieb eines Kraftfahrzeugs, insbes. beim Betrieb elektrischer Lenksysteme. In Abhängigkeit von erfassten Beschleunigungsmesssignalen und einem Betriebszustand des Fahrzeugs werden ein Kompensationssignal und/oder ein Überlagerungssignal gebildet. Dieses wird auf ein vorhandenes Stellsignal eines Aktors des Kraftfahrzeugs derart aufmoduliert, dass die störenden Geräusche oder deren Auffälligkeit reduziert und/oder die störenden Geräusche wenigstens teilweise maskiert werden. Es kann somit eine Regelung, z.B. in das Lenksystem des Kraftfahrzeugs integriert werden, welche je nach Betriebszustand, beispielsweise Temperatur oder Drehzahl des Elektromotors des Servoantriebs, zu den vorhandenen Lenkungsgeräuschen weitere hinzufügt, um die Auffälligkeit störender tonaler Komponenten zu reduzieren. Dabei kann vorgesehen sein, ein anliegendes Stellsignal für den Elektromotor, beispielsweise des Lenksystems, mit einer zusätzlichen Momentwelligkeit zu beaufschlagen, welche zur Reduzierung und/oder Maskierung der auffälligen Geräusche dienen kann.
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DE 20 2014 101 708 A1 offenbart eine Vorrichtung zur Abschwächung des hörbaren Klapperns eines Lenksystems. Ein mit dem Lenksystem verbundener Aktor bewirkt dabei, dass die Lenksystemkomponenten und damit verbundenen Zahnradsätze bei einer Frequenz innerhalb eines Motorrauschfrequenzbereichs erregt werden. Eine Steuerung zur Betätigung des Aktors steuert den Aktor in Abhängigkeit eines durch einen Schwingungssensor erfasster Vibrationen. Der Aktor kann ein elektrischer Servolenkungsantrieb oder ein Zahnstangenantrieb sein.
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DE 10 2015 015 577 A1 offenbart eine elektromechanische Servolenkung mit Kompensation von Geräuschen im Getriebe einer Servoeinheit. Eine Lenkungssteuerung berechnet dabei ein Motor-Soll-Drehmoment eines Elektromotors zur Lenkkraftunterstützung und gibt dies an eine Motorregelung weiter. Eine Steuereinrichtung weist einen Kompensationsregler auf, welcher die durch ein von der Straße eingeleitetes Drehmoment entstehenden Stöße im Getriebe kompensiert, wodurch eine Geräuschentstehung im Getriebe reduziert werden kann.
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EP 1 092 964 B1 offenbart eine Vorrichtung zur Geräuscherkennung in akustischen Signalen. Diese umfasst ein neuronales Netzwerk, dessen Ausgangsneuronen ein Klassifikationssignal erzeugen, welches das akustische Signal entsprechend seines Frequenzspektrums klassifiziert. Das Klassifikationssignal gibt schließlich Aufschluss über die Art des akustischen Signals.
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EP 1 344 198 A1 offenbart ein Verfahren zur Verarbeitung von Geräuschsignalen einer Geräuschquelle, z.B. eines fahrenden Fahrzeugs. Zur Bestimmung und Klassifizierung der Signalmerkmale des Geräuschsignals und/oder der Parameter der Geräuschquelle kann ein selbstlernendes System verwendet werden. Als selbstlernendes System werden verschiedene Formen von künstlicher Intelligenz, z.B. neuronale Netze, Fuzzy-Logik und / oder Expertensysteme, eingesetzt. Alternativ oder zusätzlich werden die hinterlegten Geräuschmuster mittels neuronaler Netze anhand der aktuell oder momentan erfassten Geräuschsignale der identifizierten Geräuschquelle angepasst.
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KR 101936895 B1 offenbart ein Diagnosesystem zur Erkennung von Fehlern in einem Fahrzeug. Auf Basis von erfassten Geräuschen (Amplituden, Frequenzen), welche durch Sensorik aufgenommen werden, wird mithilfe von „Deep Learning“ die Art sowie die Schwere des Fehlers klassifiziert. Mögliche Geräuschmuster können Bremsgeräusche umfassen.
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KR 101864860 B1 offenbart eine Methode zur Diagnose eines Fahrzeugzustands. Dazu werden Sensordaten erfasst (z.B. Geräusche, Vibrationen). Mithilfe eines durch „Deep Learning“ trainierten künstlichen Systems wird eine Diagnose bzgl. des Fahrzeugzustands erstellt. Zum Fahrzeugzustand zählt u.a. der Abnutzungsgrad der Bremsklötze.
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WO 2016/120092 A1 offenbart ein Verfahren zum Betrieb einer Reibwertdatenbank, bei dem (a) von sendenden Fahrzeugen ausgesandte Informationen empfangen und in der Datenbank gespeichert werden, wobei die Informationen zumindest das ermittelte Reibwertpotential eines Straßensegments beschreibende Reibwertdaten, die geometrische Lage dieses Straßensegments beschreibende Ortsdaten sowie den Ermittlungszeitpunkt der Reibwertdaten beschreibende Zeitdaten umfassen, und (b) die in der Datenbank gespeicherten Daten von empfangenden Fahrzeugen abgerufen werden können.
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EP 1 708 143 A1 offenbart ein System zur Verarbeitung von positionsbezogenen Daten, umfassend: eine Vielzahl von mobilen On-Board-Units (OBU), wobei jeweils eine On-Board-Unit an einem mobilen Gerät, insbesondere an einem Fahrzeug, angeordnet ist und dazu bestimmt ist, die positionsbezogenen Daten des Fahrzeugs zu erfassen, ein zentrales und stationäres Back-Office (BO), das zur Verarbeitung der von den On-Board-Unit erfassten und übertragenen positionsbezogenen Daten bestimmt ist, und das zumindest eine Positions-Berechnungsinstanz umfasst, die dazu bestimmt ist, die von der On-Board-Unit erfassten Daten einzulesen und aus diesen normalisierte Positionsdaten zu berechnen, zumindest eine Service-Instanz, die dazu bestimmt ist, die normalisierten Positionsdaten und/oder die positionsbezogenen Daten weiterzuverarbeiten, wobei die On-Board-Unit und das Back-Office über eine spezifische Schnittstelle in Datenaustausch stehen.
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DE 10 2015 206 916 A1 offenbart das Auslesen von Daten zur Fahrbahnbeschaffenheit (u.a. einen Reibwert) in der Nähe aus einer Karte abhängig von der aktuellen Position des Fahrzeugs. Anschließend werden Fahrerassistenzsysteme vorausschauend auf diese Fahrbahneigenschaften angepasst.
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DE 199 16 967 C1 offenbart ein Verfahren zur Aktualisierung einer datenverarbeitungsgestützten Verkehrswegenetzkarte, die Streckendaten über ein befahrbares Verkehrswegenetz und zugeordnete Attributdaten enthält, bei dem durch mindestens ein Probefahrzeug aktuelle Strecken- und Attributdaten vom jeweils befahrbaren Streckenabschnitt aufgenommen werden und die Verkehrswegenetzkarte anhand dieser aufgenommenen Daten aktualisiert wird, sowie auf ein Verfahren zur Erzeugung von Fahrzeugführungsinformationen, bei dem die momentane Fahrzeugposition bestimmt wird, diesbezügliche Daten aus einer Attributdaten enthaltenden Verkehrswegenetzkarte ausgelesen und davon abhängig Fahrzeugführungsinformationen erzeugt werden.
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DE 10 2015 218 807 A1 offenbart ein Verfahren zum Ermitteln eines Fahrbahnzustandes‟, wobei ein Fahrzeug Nachrichten per Funk erhält, welche Positionen und Informationen zum Zustand der Fahrbahn enthalten und von einem Fahrzeug zu einem anderen übermittelt werden können. Zudem wird ein Verfahren zum Mitteilen des Fahrbahnzustands erläutert. Die Informationen zum Fahrbahnzustand beinhalten Parameter für Fahrdynamiksysteme, welche darauf basierend eingestellt werden können.
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Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Nachteile des Standes der Technik zumindest teilweise zu überwinden und insbesondere eine verbesserte Möglichkeit bereitzustellen, um fahrtbedingte Störgeräusche eines Fahrzeugs, insbesondere elektrisch antreibbaren Fahrzeugs wie eines Hybridfahrzeugs oder Elektrofahrzeugs, für Fahrzeuginsassen erträglicher zu gestalten.
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Diese Aufgabe wird gemäß den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche, der Beschreibung und der Zeichnungen.
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Die Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugs, insbesondere eines elektrisch antreibbaren Fahrzeugs wie eines Hybridfahrzeugs und Elektrofahrzeugs, bei dem
- - ein aktueller Fahrzustand des Fahrzeugs erfasst wird,
- - Information über mindestens eine Fahrbahneigenschaft vor dem Fahrzeug bereitgestellt wird und
- - beruhend auf dem aktuellen Fahrzustand und der Information über die Fahrbahneigenschaft mindestens eine Störgeräusche betreffende Aktion ausgelöst wird.
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Dadurch wird der Vorteil erreicht, dass zur Auslösung der Aktion eine Störgeräusche beeinflussende Eigenschaft eines in Fahrtrichtung vor dem Fahrzeug liegenden Fahrbahn- bzw. Straßenabschnitts „prädiktiv“ berücksichtigt werden kann, so dass eine Reaktion auf Störgeräusche verbesserbar ist und damit Zufriedenheit der Fahrzeuginsassen gesteigert werden kann.
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Unter einem Störgeräusch wird insbesondere ein durch das Fahrzeug erzeugtes Geräusch verstanden, welches von Fahrzeuginsassen typischerweise als störend empfunden wird, z.B. das Lenkungsklappern.
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Dass Information über die Fahrbahneigenschaft(en) eines Fahrbahnabschnitts vor dem Fahrzeug bereitgestellt wird, kann insbesondere umfassen, dass diese Fahrbahneigenschaft auch noch bekannt ist, wenn das Fahrzeug folgend über den zugehörigen Fahrbahnabschnitt fährt. In anderen Worten ist insbesondere auch die Fahrbahneigenschaft des Fahrbahnabschnitts unter dem Fahrzeug bekannt. Dies kann z.B. zur Plausibilisierung der Information über die Fahrbahneigenschaft genutzt werden.
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Der aktuelle Fahrzustand kann ein oder mehrere Fahrparameter des Fahrzeugs umfassen, beispielsweise eine Fahrzeuggeschwindigkeit, eine (positive oder negative) Beschleunigung, eine Drehzahl, mindestens eine Nutzereinstellungen (z.B. eine Einstellung einer Härte des Fahrwerks wie „Sport“ oder „Komfort“), usw.
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Der aktuelle Fahrzustand kann zusätzlich oder alternativ eine aktuelle Geräuschentwicklung umfassen, insbesondere einer oder mehrerer Fahrzeugkomponenten wie einer Lenkung usw. Die Geräuschentwicklung kann aus Sensordaten einer in das Fahrzeug integrierten Sensorik bestimmt werden. Die Sensorik kann z.B. Beschleunigungsaufnehmer, Mikrofone wie Innenraummikrofone und/oder weitere Sensoren umfassen. Beispielsweise kann bestimmt werden, dass ein Störgeräusch vorhanden ist, wenn ein oder mehrere Grenzwerte der durch die Sensorik erfassten Messsignale erreicht oder überschritten werden.
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Es ist eine Weiterbildung, dass die aktuelle Geräuschentwicklung Information über eine Art von aktuell auftretenden Geräuschen umfasst, beispielsweise ob ein oder mehrere Arten von Störgeräuschen erzeugt werden. Hierzu können z.B. künstliche neuronale Netze (z.B. ein sog. „Convolutional Neural Network“), „Deep Learning“, Mustererkennung und/oder weitere auf künstlicher Intelligenz basierende Systeme zur Charakterisierung eines „Geräuschmusters“ verwendet werden (aufgezeichnet durch die, aber auch Beschleunigungs- und andere Sensoren). Durch Auswertung des Geräuschmusters, beispielsweise anhand von Methoden der künstlichen Intelligenz, kann auch eine Ursache der Geräuschbildung bzw. Art der Geräusche wie ein Klappern eines Lenkgetriebes oder bestimmter Komponenten davon wie eines Kugelgewindetriebs, Druckstücks, Motors, usw. erfasst werden. Durch eine Lokalisierung eines Geräusches im Fahrzeug wird zusätzliche Information über dessen Art bereitgestellt, was beispielsweise zur Plausibilisierung der über eine Analyse des Geräuschmusters bestimmten Art verwendet werden kann.
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Es ist eine Weiterbildung, dass die Information über die Fahrbahneigenschaft(en) eine Art der Fahrbahn umfasst. Dies beruht auf der Überlegung, dass eine bestimmte Arten von Fahrbahnen (z.B. Flüsterasphalt) in der Regel weniger fahrtbedingte Störgeräusche erzeugt als andere Arten von Fahrbahnen (z.B. Kopfsteinpflaster). Es ist eine Weiterbildung, dass die Information über die mindestens eine Fahrbahneigenschaft deren Unebenheit, Reibwert, usw. umfasst. Es ist eine Weiterbildung, dass die Information über die Fahrbahneigenschaft einen Einfluss auf die Erzeugung von Störgeräuschen in darüber fahrenden Fahrzeugen umfasst (ggf. auch ohne Kenntnis über die konstruktive Art der Fahrbahn) , z.B. „erhöhtes Störgeräusch“, „geringes Störgeräusch“, usw., ggf. weiter unterteilt bezüglich eines Einflusses auf bestimmte Störgeräusche, des Typs des überfahrenden Fahrzeugs, usw.
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Es ist eine Ausgestaltung, dass beruhend auf dem aktuellen Fahrzustand und der Information über die mindestens eine Fahrbahneigenschaft eines vor dem Fahrzeug befindlichen Fahrbahnabschnitts bestimmt wird, ob Störgeräusche bei Erreichen dieses Fahrbahnabschnitts voraussichtlich einen vorgegebenen Geräuschschwellwert erreichen oder überschreiten werden (entsprechend einer Vorhersage möglicher Störgeräusche) und, wenn dies der Fall ist, die mindestens eine Störgeräusche betreffende Aktion ausgelöst wird. So wird der Vorteil erreicht, das die Aktion noch vor dem Auftreten eines für die Fahrzeuginsassen deutlich hörbaren Störgeräuschs ausgelöst werden kann und/oder vorbereitet werden kann und dadurch besonders effektiv ist. Beispielsweise kann davon ausgegangen werden, dass ein bei Fahrt über Flüsterasphalt gerade noch unterhalb des Geräuschschwellwerts liegendes Störgeräusch bei einem bevorstehenden Fahrtabschnitt über Kopfsteinpflaster (bei gleichbleibender Fahrzeuggeschwindigkeit) oberhalb des Schwellwerts liegen wird. Auch kann in einigen Fällen davon ausgegangen werden, dass ein bei Fahrt über Kopfsteinpflaster gerade noch oberhalb des Geräuschschwellwerts liegendes Störgeräusch bei sich verringernder Fahrzeuggeschwindigkeit unter den Geräuschschwellwert absinkt.
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Es ist eine Weiterbildung, dass der Geräuschschwellwert von der Art des Störgeräuschs abhängt. Dies beruht auf der Überlegung, dass bestimmte Arten von Störgeräuschen (z.B. das Lenkungsklappern) störender auffallen als andere Arten und/oder bestimmte Arten von Störgeräuschen empfindlicher auf die Fahrbahneigenschaft(en) reagieren als andere Arten.
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Es ist eine Ausgestaltung, dass die mindestens eine Aktion ein Ausgeben mindestens eines Hinweises auf existierende und/oder mit Erreichen eines vorausliegenden Fahrbahnabschnitts voraussichtlich eintretende Störgeräusche umfasst. Dem liegt die Überlegung zugrunde, dass Störgeräusche nicht immer vermeidbar sind und dann beim Fahrer oder anderen Fahrzeuginsassen zu Irritationen oder zu einer Annahme eines Defekts führen können, und zwar auch dann, wenn die Störgeräusche harmlos sind. Diese Ausgestaltung nimmt dem Fahrer die Unsicherheit über die Geräusche, so dass eine Falscheinschätzung eines Störgeräuschs als Defekt vermieden wird. Die Ausgabe des Hinweises kann über einen Bildschirm, einen Lautsprecher, usw. erfolgen, z.B. über einen zentralen Informationsbildschirm („Central Information Display“; CID).
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Es ist eine Ausgestaltung, dass der mindestens eine Hinweis eine Information über eine Ungefährlichkeit bzw. Normalität der Störgeräusche umfasst. So kann ein Hinweis beispielsweise die Nachricht „Kommendes harmloses Klappern“, „Klappern harmlos“, usw. umfassen.
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Weiterhin kann der Hinweis eine Aufforderung an den Fahrer zur Anpassung seiner Fahrweise, z.B. zu langsamerer Fahrt, umfassen, so dass die Wahrscheinlichkeit für das Auftreten der Störgeräusche verringert wird.
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Es ist eine Ausgestaltung, dass die mindestens eine Aktion ein Auslösen oder Verändern (z.B. Verstärken) mindestens einer Maßnahme zur Verringerung von Störgeräuschen umfasst.
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Es ist eine Ausgestaltung, dass die mindestens eine Maßnahme zur Verringerung von Störgeräuschen eine Aktivierung oder Verstärkung einer aktiven Geräuschreduzierung (auch als „Active Noise Cancelling“, ANC bezeichnet) umfasst, bei der Störgeräusche für Fahrzeuginsassen mittels Gegenschalls (beispielsweise über ein Lautsprechersystem) unterdrückt wird. So lässt sich vorteilhafterweise ein durch Fahrzeuginsassen hörbarer Schallpegel des Störgeräuschs senken.
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Es ist eine Ausgestaltung, dass die mindestens eine Maßnahme zur Verringerung von Störgeräuschen eine geräuschreduzierende Funktionsanpassung einer die Störgeräusche erzeugenden mindestens einen Komponente umfasst. Ein Beispiel dafür kann eine Anpassung der Lenkung oder Lenkungssteuerung sein. So ist es möglich, dass situationsgerecht eine automatische Veränderung von Lenkungsparametern wie einer Lenkungsdämpfung usw. durchgeführt wird, die zwar möglicherweise mit Nachteilen wie einer Reduzierung eines Lenkgefühls einhergeht, aber zugehörige Lenkgeräusche wie ein Lenkungsklappern usw. reduziert und in der aktuellen Fahrsituation (z.B. in einem niedrigen Geschwindigkeitsbereich) nicht als negativ wahrgenommen wird.
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Es ist eine Ausgestaltung, dass die mindestens eine Aktion ein Auslösen oder Verändern (z.B. Verstärken) mindestens einer Maßnahme zur Überdeckung bzw. „Kaschierung“ von Störgeräuschen umfasst. Es ist eine Ausgestaltung, dass die mindestens eine Maßnahme eine automatische Erhöhung einer Lautstärke eines Multimediasystems umfasst. So können Störgeräusche für die Fahrzeuginsassen überdeckt werden. Beispielsweise kann die Anpassung eine Anpassung einer Audiolautstärke, z.B. eines Radios, umfassen.
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Es ist eine Ausgestaltung, dass die mindestens eine Aktion ein Ausgeben einer Route mit geringeren voraussichtlich eintretenden Störgeräuschen umfasst. Es können z.B. Routen derart gewählt oder vorgeschlagen werden, dass Streckenabschnitte mit bekannter hoher Störgeräuschanfälligkeit vermieden werden.
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Die obigen Aktionen können allein und in beliebiger Kombination durchgeführt oder ausgelöst bzw. eingeleitet werden.
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Je nach aktueller Fahrsituation kann das Fahrzeug entscheiden, welche der Aktion(en) eingeleitet werden. In einer Weiterbildung kann ein Nutzer (Fahrer / anderer Fahrzeuginsasse) bezüglich zumindest einer Aktion auswählen oder entscheiden, ob diese ausgelöst werden soll. Dies erhöht eine Kundenzufriedenheit. Beispielsweise kann ein Nutzer einstellen, dass keine automatische Erhöhung der Lautstärke des Multimediasystems erfolgen soll und/oder keine Routenvorschläge oder Routenänderungen auf voraussichtlich geräuschärmere Fahrbahnen hin durchgeführt werden sollen.
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Es ist eine Ausgestaltung, dass die mindestens eine Aktion nutzerseitig bewertbar ist. So wird der Vorteil erreicht, dass eine Rückmeldung über die Effektivität der mindestens einen Aktion erlangt werden kann. Dadurch wiederum lässt sich die Art und/oder Stärke der zukünftiger Aktionen anpassen, z.B. auch unter Nutzung von Methoden der künstlichen Intelligenz.
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Es ist eine Ausgestaltung, dass zum nutzerseitigen Bewerten der mindestens einen Aktion ein Befinden des Fahrers bezüglich eines eingetretenen Störgeräuschs abgefragt wird, z.B. ob ein Störgeräusch stark störend / störend / weniger störend / nicht störend wirkt.
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Es ist eine Ausgestaltung, dass eine Reaktion des Fahrers bezüglich eines eingetretenen Störgeräuschs automatisch überwacht bzw. aufgezeichnet und folgend z.B. als positiv oder negativ bewertet wird. Die Überwachung kann z.B. mittels einer auch für eine Müdigkeitserkennung verwendeten Kamera, mittels Mikrophonen usw. durchgeführt werden.
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Es ist eine Ausgestaltung, dass die (positionsbezogene, z.B. GPS-basierte) Information über die Fahrbahneigenschaft aus einer externen Datenbank bereitgestellt oder bezogen wird. Die Datenbank kann eine Straßenkarte (auch als Verkehrswegenetzkarte bezeichenbar) umfassen, in der Fahrbahnpunkte oder -abschnitte mit einer oder mehreren zugehörigen Fahrbahneigenschaften verknüpft gespeichert sind. Bei bekannter Position und Fahrtrichtung des Fahrzeugs kann unter Nutzung der externen Datenbank Information über die Fahrbahneigenschaft(en) vor und unter dem Fahrzeug bereitgestellt werden, z.B. durch Datenübertragung über ein Netzwerk, z.B. auf Basis von 5G. Die externe Datenbank kann zusätzlich oder alternativ ortsbezogene Fahrbahneigenschaften umfassen, die mit aus anderen Quellen, z.B. Navigationsprogrammen, stammenden Straßenkarten verknüpfbar sind. Die Datenbank kann eine netzwerkbasierte Datenbank sein, die z.B. in einem sog. „Cloud-Speicher“ oder in einem dedizierten Netzwerk-Server gespeichert ist.
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Es ist eine Ausgestaltung, dass (positionsbezogene) Information über tatsächlich erzeugte Störgeräusche des Fahrzeugs an eine (fahrzeug)externe Instanz, die mit der oben beschriebenen externen Datenbank gekoppelt ist, zur Bestätigung oder Verwerfung der in der externen Datenbank gespeicherten Information über die Fahrbahneigenschaft(en) gesandt wird. Dadurch wird der Vorteil erreicht, dass die in der Datenbank gespeicherten ortsbezogenen Informationen erweitert, plausibilisiert und/oder aktualisiert und somit fortlaufend optimiert werden können. Die externe Instanz kann eine für die Erweiterung, Plausibilisierung und/oder Aktualisierung der Straßenkarte eingerichtete, z.B. programmierbare externe Datenverarbeitungsvorrichtung sein, z.B. ein Netzwerk-Server oder ein sog. „Cloud-Rechner“. Die externe Datenverarbeitungsvorrichtung kann künstliche Intelligenz nutzen und/oder selbstlernend sein. Die externe Datenverarbeitungsvorrichtung und die Datenbank können zusammen auch als „Backend“ bezeichnet werden.
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Das Backend kann auch durch weitere Fahrzeuge genutzt und mit positionsbezogener Information über Störgeräusche versorgt werden. So wird der Vorteil erreicht, dass die Straßenkarte für viele Fahrzeuge nutzbar ist, besonders viele Fahrbahnen umfasst und zudem besonders häufig erweitert, plausibilisiert und/oder aktualisiert wird.
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Es ist eine Ausgestaltung, dass ein Gesundheitszustand (auch als „State of Health“, SoH bekannt) mindestens einer Störgeräusche verursachenden Komponente des Fahrzeugs (z.B. eines Lenkgetriebes) beruhend einem aktuell erzeugten Störgeräusch unter Berücksichtigung von Information über eine Fahrbahneigenschaft eines von dem Fahrzeug aktuell überfahrenen Fahrbahnabschnitts (d.h., eines Fahrbahnabschnitts unter dem Fahrzeug) bestimmt wird. So wird der Vorteil erreicht, dass der Gesundheitszustand besonders genau bestimmbar ist und aufgrund der Fahrbahneigenschaft erzeugte Fehlbestimmungen ausgeschlossen werden können. Beispielsweise kann so eine Fehldiagnose eines Störgeräuschs als Defekt ausgeschlossen werden, wenn berücksichtigt wird, dass dessen besonders hoher Geräuschpegel durch die Art der überfahrenen Fahrbahn bedingt ist. Der Gesundheitszustand kann mittels mindestens eines Bewertungskriteriums bestimmt (z.B. diagnostiziert und einstuft) werden. Die Einstufung kann die Prognose eines anstehenden Defektes, eine drohende Wahrscheinlichkeit von Störgeräuschereignissen und/oder eine Selbstdiagnose (vergleichbar mit „Lebensbalken“ wie bspw. bei Computerspielen) umfassen. Der Gesundheitszustand kann z.B. in Prozent oder einer anderen Bewertungsskala dokumentiert werden.
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Daten über den Gesundheitszustand können über ein Netzwerk an eine Service-Instanz gemeldet und z.B. durch einen operativen Service verwaltet werden. Dadurch wird der Vorteil erreicht, dass eine präventive Aufforderung, die Werkstatt aufzusuchen, möglich ist und der Kunde keine Qualitätseinschränkungen wahrnimmt bzw. wahrzunehmen braucht.
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Die Aufgabe wird auch gelöst durch ein Fahrzeug, wobei das Fahrzeug zur Durchführung des Verfahrens wie oben beschrieben eingerichtet ist. Das Fahrzeug kann analog zu dem Verfahren ausgebildet werden, und umgekehrt, und weist die gleichen Vorteile auf.
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Es ist eine Ausgestaltung, dass das Fahrzeug mindestens aufweist:
- - eine Geräuscherfassungseinrichtung,
- - eine Positionsbestimmungsvorrichtung (z.B. ein GPS-Modul);
- - ein Kommunikationsmodul zur drahtlosen datentechnischen Kopplung mit einer externen Datenbank, die positionsbezogene Information über Fahrbahneigenschaften umfasst,
- - eine Datenverarbeitungseinrichtung (z.B. ein Bordcomputer) zur Auslösung der mindestens eine Störgeräusche betreffenden Aktion beruhend auf dem aktuellen Fahrzustand und der Information über die Fahrbahneigenschaft.
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Das Fahrzeug kann ein Hybridfahrzeug oder ein Elektrofahrzeug sein, ist aber nicht darauf eingeschränkt.
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Die Aufgabe wird ferner gelöst durch ein System, aufweisend mindestens ein Fahrzeug wie oben beschrieben und eine mit dem mindestens einen Fahrzeug datentechnisch koppelbare externe Instanz, insbesondere Backend. Das System kann analog zu dem Verfahren und dem Fahrzeug ausgebildet werden, und umgekehrt, und weist die gleichen Vorteile auf.
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Über das Backend kann Information über die mindestens eine Fahrbahneigenschaft auf das mindestens eine Fahrzeug übertragen werden.
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Es ist eine Weiterbildung, dass das System dazu eingerichtet ist, dass von mindestens einem Fahrzeug erfasste Geräusche, insbesondere Störgeräusche, mittels des Kommunikationsmoduls auf die externe Instanz übertragbar sind, z.B. zur Erweiterung, Plausibilisierung und/oder Aktualisierung der Straßenkarte.
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Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusammenhang mit der folgenden schematischen Beschreibung eines Ausführungsbeispiels, das im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert wird.
- 1 zeigt als Skizze ein vereinfachtes Funktionsschema des Systems.
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1 zeigt ein Fahrzeug 1, das in Fahrtrichtung F auf einer Fahrbahn FB fährt und drahtlos mit einem Backend 2 datentechnisch gekoppelt ist. Das System 1, 2 besteht somit aus dem Backend und mindestens einem Fahrzeug 1. Das Fahrzeug 1 ist z.B. ein Hybridfahrzeug oder Elektrofahrzeug.
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Positions- bzw. streckenbezogene Information über die mindestens eine Fahrbahneigenschaft ES der Fahrbahn FB sind z.B. nach Art einer Straßenkarte oder zusammen mit einer Straßenkarte in einer Datenbank des Backends 2 gespeichert. Das Backend 2 ist mit einem Kommunikationsmodul 3 des Fahrzeugs 1 (z.B. einem 4G- oder 5G-basierten Funkmodul) bidirektional datentechnisch koppelbar, so dass zwischen dem Fahrzeug 1 und dem Backend 2 ein Informationsaustausch stattfinden kann, z.B. über ein nicht dargestelltes Netzwerk.
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Das Fahrzeug 1 weist eine Positionsbestimmungsvorrichtung 4, z.B. ein GPS-Modul, auf.
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Das Fahrzeug 1 umfasst ferner eine Sensorik 5 zur Erfassung des aktuelles Fahrzustands auf, die hier beispielsweise eine Geräuscherfassungseinrichtung 5a mit z.B. mindestens einem Mikrofon, einen Beschleunigungsaufnehmer 5b, usw. aufweist. Durch die Geräuscherfassungseinrichtung 5a können Geräusche des Fahrzeugs 1 aufgenommen werden.
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Das Fahrzeug 1 weist darüber hinaus eine Datenverarbeitungseinrichtung 6 (z.B. einen Bordcomputer) zur Auslösung einer mindestens eine Störgeräusche betreffenden Aktion beruhend auf dem aktuellen Fahrzustand (z.B. Beschleunigung, Geschwindigkeit usw.) und der Information über die Fahrbahneigenschaft auf.
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Über eine Datenverbindung DV sendet das Fahrzeug 1 seine aktuelle, durch die Positionsbestimmungsvorrichtung 4 bestimmte, Position an das Backend 2. Das Backend 2 sendet dann die Fahrbahneigenschaft ES der Fahrbahn FB vor dem Fahrzeug und ggf. an der Position des Fahrzeugs 1 an das Fahrzeug 1.
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Die Datenverarbeitungseinrichtung 6 erfasst über die Sensorik 5 Geräusche des Fahrzeugs 1 und ggf. weitere Messdaten über den aktuellen Fahrzustand, z.B. eine Beschleunigung, Geschwindigkeit des Fahrzeugs 1 usw. Zusammen mit der Information über die Fahrbahneigenschaft ES vor dem Fahrzeug 1 und ggf. an der Position des Fahrzeugs 1 kann die Datenverarbeitungseinrichtung 6 (z.B. ein Bordcomputer) mindestens eine Störgeräusche betreffende Aktion auslösen, falls entsprechende Kriterien erfüllt sind, z.B. ein Schallpegel eines Störgeräuschs im Innenraum des Fahrzeugs 1 einen vorgegebenen Schwellwert mit Erreichen eines sich vor dem Fahrzeug 1 befindlichen Abschnitts der Fahrbahn FB mit bekannten Fahrbahneigenschaft(en) ES voraussichtlich überschreiten wird und/oder auch aktuell überschreitet.
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Die Auswertung der Messdaten (Geräuschdaten und weiteren Daten) und Überprüfung, ob das mindestens eine Kriterium erfüllt ist, kann auf Basis von Methoden der künstlichen Intelligenz erfolgen und z.B. eine Geräuschmustererkennung zur Identifizierung und Quantifizierung von Störgeräuschen umfassen.
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Die Auswertung der Messdaten kann mittels der Datenverarbeitungseinrichtung 6 und/oder mittels einer über das Kommunikationsmodul 3 mit der Datenverarbeitungseinrichtung 6 datentechnisch verbundenen externen Datenverarbeitungseinrichtung (z.B. des Backends 2) erfolgen, beispielsweise mittels eines sog. „Cloud-Rechners“.
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Die mindestens eine Aktion kann unter anderem
- - ein Ausgeben mindestens eines Hinweises auf voraussichtlich eintretende Störgeräusche;
- - ein Auslösen mindestens einer Maßnahme zur Verringerung von voraussichtlich eintretenden Störgeräuschen;
- - ein Auslösen mindestens einer Maßnahme zur Überdeckung von voraussichtlich eintretenden Störgeräuschen und/oder
- - ein Ausgeben einer Route mit geringeren voraussichtlich eintretenden Störgeräuschen
umfassen. Die mindestens eine Aktion kann auch bei aktuell vorhandenen Störgeräuschen ausgelöst werden: so kann sie ein Ausgeben mindestens eines Hinweises auf aktuell vorhandene Störgeräusche, usw. umfassen kann.
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Die aktuell vorhandenen Störgeräusche können von dem Fahrzeug 1 die Datenverbindung DV an das Backend 2 gesandt werden. Das Backend 2 kann diese Daten zur Erweiterung, Plausibilisierung und/oder Aktualisierung der Straßenkarte nutzen.
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Beispielsweise fährt das Fahrzeug 1 mit langsamer Geschwindigkeit auf einen Abschnitt der Fahrbahn FB mit der Fahrbahneigenschaft ES „Kopfsteinpflaster“ zu. Diese Information über die Fahrbahneigenschaft ES ist dem Backend 2 bekannt und/oder wird dem Fahrzeug 1 von dem Backend 2 mitgeteilt. Es ist dem Fahrzeug 1 und/oder dem Backend 2 ferner bekannt, dass unter den vorliegenden Fahrparametern und der vorausliegenden Fahrbahneigenschaft ES mit hoher Wahrscheinlichkeit ein Lenkungsklappern auftreten wird. Beruhend darauf werden mögliche Gegenmaßnahmen noch vor Erreichen des Kopfsteinpflasters umgesetzt: z.B. eine Warnung über ein mögliches Klappern, ein Hinweis zur Reduzierung der Geschwindigkeit, eine Regelung der Lenkung, usw. Die Maßnahmen können von dem Fahrzeug 1 getroffen werden und/oder dem Fahrzeug von dem Backend 2 mitgeteilt oder angewiesen werden.
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Das obige Verfahren ergibt, auch allgemein, eine situations- bzw. bedarfsgerechte „intelligente“ Möglichkeit, aufgrund einer vorausliegenden Fahrbahn möglicherweise oder wahrscheinlich auftretende Störgeräusche zu reduzieren und/oder in einem Fahrzeuginsassen mitzuteilen. Eine schlechtere Fahreigenschaft des Fahrzeugs tritt dabei lediglich in wenigen Fahrsituation auf, in denen es den Fahrzeuginsassen, insbesondere dem Fahrer, typischerweise nicht auffällt oder von ihnen in Kauf genommen wird. Dadurch können andere, aufwändigere Maßnahmen entfallen, was eine Kosteneinsparung in der Entwicklung ermöglicht. Auch wird so eine Vermeidung von Gewährleistungskosten unterstützt, da weniger Auffälligkeiten im Feld gemeldet werden. Zudem ergibt sich ein erhöhter Komfort und Qualitätseindruck für die Fahrzeuginsassen.
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Selbstverständlich ist die vorliegende Erfindung nicht auf das gezeigte Ausführungsbeispiel beschränkt.
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Allgemein kann unter „ein“, „eine“ usw. eine Einzahl oder eine Mehrzahl verstanden werden, insbesondere im Sinne von „mindestens ein“ oder „ein oder mehrere“ usw., solange dies nicht explizit ausgeschlossen ist, z.B. durch den Ausdruck „genau ein“ usw.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Fahrzeug
- 2
- Backend
- 3
- Kommunikationsmodul
- 4
- Positionsbestimmungsvorrichtung
- 5
- Sensorik
- 5a
- Geräuscherfassungseinrichtung
- 5b
- Beschleunigungsaufnehmer
- 6
- Datenverarbeitungseinrichtung
- DV
- Datenverbindung
- ES
- Fahrbahneigenschaft
- F
- Fahrtrichtung
- FB
- Fahrbahn
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102015122194 A1 [0003]
- DE 202014101708 A1 [0004]
- DE 102015015577 A1 [0005]
- EP 1092964 B1 [0006]
- EP 1344198 A1 [0007]
- KR 101936895 B1 [0008]
- KR 101864860 B1 [0009]
- WO 2016/120092 A1 [0010]
- EP 1708143 A1 [0011]
- DE 102015206916 A1 [0012]
- DE 19916967 C1 [0013]
- DE 102015218807 A1 [0014]
