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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung einer Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation sowie ein System zur Steuerung einer Fahrzeugszu-Fahrzeug-Kommunikation.
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Stand der Technik
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Ganz oder zumindest teilweise autonom fahrende Fahrzeuge gewinnen zunehmend an Bedeutung. Ein Ansatz, welcher gegenwärtig im Fokus der Entwicklung steht, ist das sogenannte Platooning. Dabei folgen einem gegebenenfalls von einem Fahrzeugführer gesteuerten Fahrzeug ein oder mehrere Fahrzeuge, welche in der Regel autonom, d.h. ohne menschlichen Fahrzeugführer, dem ersten Fahrzeug in dichtem Abstand folgen. Hierbei werden zwischen den einzelnen Fahrzeugen kontinuierlich Informationen ausgetauscht. Beispielsweise kann das vorausfahrende Fahrzeug den nachfolgenden Fahrzeugen eine Geschwindigkeitsänderung, wie z.B. das Einleiten eines Bremsvorgangs oder ähnliches übermitteln, sodass auch die nachfolgenden Fahrzeuge frühzeitig auf Zustandsänderungen des vorausfahrenden Fahrzeugs reagieren können.
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Die Druckschrift
DE 10 2017 204 878 A1 beschreibt ein Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugkonvois, wobei der Fahrzeugkonvoi mehrere über ein drahtloses Kommunikationsnetzwerk verbundene Fahrzeuge umfasst. Jedes Fahrzeug verfügt über ein eigenes Fahrerassistenzsystem sowie eine eigene Kommunikationsschnittstelle, über die Informationen mit den jeweils anderen Fahrzeugen ausgetauscht werden können.
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Offenbarung der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung schafft ein Verfahren zur Steuerung eines Fahrzeugs unter Verwendung einer Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation sowie ein System zur Steuerung einer Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche. Weitere vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche.
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Demgemäß ist vorgesehen:
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Ein Verfahren zur Steuerung eines Fahrzeugs unter Verwendung einer Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation. Das Verfahren umfasst einen Schritt zum Erfassen mindestens eines Kommunikationsparameters für eine Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation. Der mindestens eine Kommunikationsparameter wird insbesondere entlang einer von dem Fahrzeug zu befahrenden Strecke erfasst. Das Erfassen des Kommunikationsparameters erfolgt dabei bevor das Fahrzeug die Strecke passiert. Das Verfahren umfasst ferner einen Schritt zum Anpassen der Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation mit einem weiteren Fahrzeug. Zusätzlich oder alternativ kann eine Fahrzeugsteuerung des Fahrzeugs in Abhängigkeit des erfassten Kommunikationsparameters angepasst werden.
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Weiterhin ist vorgesehen:
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Ein System zur Steuerung einer Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation mit einer Erfassungsvorrichtung und einer Steuereinrichtung. Die Erfassungsvorrichtung ist dazu ausgelegt, mindestens einen Kommunikationsparameter für eine Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation zu erfassen. Der mindestens eine Kommunikationsparameter kann entlang einer von dem Fahrzeug zu befahrenden Strecke erfasst werden. Insbesondere ist die Erfassungseinrichtung dazu ausgelegt, den Kommunikationsparameter zu erfassen bevor das Fahrzeug die Strecke passiert. Die Steuereinrichtung ist dazu ausgelegt, die Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation mit einem weiteren Fahrzeug anzupassen. Zusätzlich oder alternativ kann Steuereinrichtung dazu ausgelegt sein, eine Fahrzeugsteuerung in Abhängigkeit des erfassten mindestens einen Kommunikationsparameters anzupassen.
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Vorteile der Erfindung
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass eine Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation von äußeren Rahmenbedingungen beeinflusst werden kann. Beispielsweise können Störsignale von Sendestationen die kabellose Kommunikation zwischen den Fahrzeugen beeinflussen. Solche Störsignale können beispielsweise von stationären Sendern oder auch beweglichen Sendevorrichtungen stammen. Darüber hinaus kann die Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation auch durch eine Vielzahl von weiteren Rahmenbedingungen beeinflusst werden. Beispielsweise kann die Topographie entlang einer Fahrstrecke zu Reflexionen von Funkwellen führen, welche ebenfalls die Kommunikation zwischen Fahrzeugen beeinflussen kann.
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Es ist daher eine Idee der vorliegenden Erfindung, Informationen über mögliche Einflüsse auf eine Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation bereits vorab zu sammeln und auf Grundlage dieser Informationen geeignete Maßnahmen zu ergreifen, um Beeinträchtigungen auf das Fahrverhalten eines Fahrzeugs durch eine eingeschränkte oder gestörte Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation möglichst gering zu halten oder bestenfalls ganz zu vermeiden. Hierzu ist es vorgesehen, mögliche Beeinträchtigungen und Einschränkungen auf eine Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation vorab zu erfassen und auf dieser Grundlage geeignete Gegenmaßnahmen einzuleiten. Ist beispielsweise ein Kommunikationskanal für eine Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation beeinträchtigt oder gestört, so kann gegebenenfalls an der entsprechenden Stelle ein zusätzlicher oder alternativer Kommunikationskanal für eine Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation genutzt werden. Darüber hinaus können auch beispielsweise nicht zeitkritische Daten bereits vorab oder zu einem späteren Zeitpunkt an einer anderen Position zwischen den Fahrzeugen übermittelt werden. Steht an einer bekannten räumlichen Position oder einem Bereich eine Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation nur eingeschränkt zur Verfügung, beispielsweise mit verminderter Datenrate, so kann an der entsprechenden Position auch die Menge der zu übertragenden Daten verringert werden, sodass nur Daten mit einer hohen Priorität übertragen werden. Ferner ist es auch möglich, gegebenenfalls eine alternative Route zu planen, wenn bereits vorab bekannt ist, dass an einer räumlichen Position oder einem Bereich eine Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation nicht oder nur eingeschränkt möglich sein wird.
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Das Erfassen der Rahmenbedingungen für die Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation kann beispielsweise durch Ermitteln eines oder mehrerer geeigneter Kommunikationsparameter erfolgen. Beispielsweise können ein oder mehrere Frequenzbereiche gescannt werden, die für eine Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation genutzt werden können, um gegebenenfalls Störsignale in den relevanten Frequenzbereichen zu detektieren. Das Erfassen der Kommunikationsparameter kann beispielsweise auch ein Ermitteln eines Signal-zu-Rausch-Verhältnisses für die relevanten Kommunikationskanäle umfassen. Auch können beispielsweise Reflexionen von ausgesendeten Signalen an Objekten oder der Topographie in der Umgebung ermittelt werden. Hierzu können sowohl Signale von externen Signalquellen als auch gezielt ausgesendete Testsignale genutzt werden.
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Das Erfassen der Kommunikationsparameter für die Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation kann mittels einer beliebigen geeigneten Vorrichtung durchgeführt werden, die dazu ausgelegt ist, den oder die Kommunikationsparameter zu erfassen. Beispielsweise kann hierzu eine entsprechende Empfangsvorrichtung genutzt werden, welche elektromagnetische Signale in den für die Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation relevanten Frequenzbereichen empfängt und auswertet. Darüber hinaus können gegebenenfalls auch weitere Frequenzbereiche analysiert werden, welche Einfluss auf die Übertragungseigenschaften von Signalen für die Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation haben. Ferner können gegebenenfalls auch Frequenzbereiche analysiert werden, welche gegebenenfalls für eine Backuplösung genutzt werden könnten, falls die Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation in den üblichen Frequenzbereichen gestört sein sollte. So können zum Beispiel auch Frequenzbereiche für eine Mobilfunkverbindung erfasst und ausgewertet werden. Darüber hinaus ist es auch möglich, dass für die Überprüfung des oder der Kommunikationsparameter zur Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation auch aktiv Testsignale ausgesendet werden. In diesem Fall kann beispielsweise eine Reaktion auf die ausgesendeten Testsignale erfasst und ausgewertet werden. Darüber hinaus kann für die Überprüfung der Rahmenbedingungen zur Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation selbstverständlich auch jeder weitere geeignete Parameter erfasst und ausgewertet werden.
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Das Erfassen der Kommunikationsparameter für die Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation erfolgt vorzugsweise in Zusammenhang mit der jeweiligen räumlichen Position, an der die entsprechenden Parameter erfasst worden sind. Auf diese Weise kann eine räumliche Karte über die Bedingungen der Kommunikationsparameter erstellt werden. Diese Karte kann daraufhin gegebenenfalls für eine Planung einer Fahrtstrecke genutzt werden. Sind die relevanten Kommunikationsparameter für eine Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation bekannt, so kann gegebenenfalls die Route dahingehend optimiert werden, dass stets eine bestmögliche Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation möglich ist. Zusätzlich oder alternativ ist es auch möglich, bereits vorab geeignete Maßnahmen einzuplanen. Beispielsweise können entsprechende Daten bereits vorab zwischen den Fahrzeugen ausgetauscht werden, wenn bekannt ist, dass an einer bestimmten räumlichen Position oder einem Bereich eine Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation nicht oder nur eingeschränkt möglich ist. Ferner ist es beispielsweise auch möglich, zusätzliche Kommunikationskanäle oder Kommunikationsdienste einzuplanen und gegebenenfalls auch vorab anzufordern, wenn bekannt ist, dass die Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation an bestimmten räumlichen Positionen oder Bereichen nicht oder nur eingeschränkt verfügbar ist. Auf diese Weise können zusätzliche bzw. redundante Kommunikationskanäle genutzt werden, um die erforderlichen Daten zwischen den Fahrzeugen auszutauschen, falls eine primäre Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation nicht oder nur eingeschränkt möglich sein sollte.
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Gemäß einer Ausführungsform umfasst das Erfassen des mindestens einen Kommunikationsparameters ein Erfassen von Störsignalen, Rauschen, Reflexionen und/oder einer Signalstärke. Insbesondere können die zuvor genannten Eigenschaften in Bezug auf die für die Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation genutzten Frequenzen bzw. Frequenzbereiche erfasst werden. Zusätzlich oder alternativ kann das Erfassen des mindestens einen Kommunikationsparameters auch ein Erfassen einer verfügbaren Datenrate, einer Latenz und/oder einer Kanalauslastung umfassen. Darüber hinaus können selbstverständlich auch beliebige weitere Parameter erfasst werden, die direkt oder indirekt einen Aufschluss über mögliche Beeinträchtigungen einer Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation geben. Insbesondere sind dabei Parameter von Interesse, welche eine räumliche und/oder zeitliche Abhängigkeit der Qualität für eine Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation wiederspiegeln.
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Gemäß einer Ausführungsform kann das Anpassen der Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation mit einem weiteren Fahrzeug eine Anforderung eines weiteren Kommunikationskanals für die Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation, eine Anforderung für einen zusätzlichen und/oder alternativen Kommunikationsweg zu dem weiteren Fahrzeug umfassen. Die Anforderung kann beispielsweise frühzeitig, zum Beispiel bereits vor der Abfahrt des Fahrzeugs oder vor dem Erreichen der räumlichen Position, an der eine Beeinträchtigung der Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation detektiert worden ist, erfolgen. Auf diese Weise kann eine zusätzliche oder alternative Kommunikationsmöglichkeit für eine Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation geschaffen werden, wenn eine Beeinträchtigung der normalerweise genutzten Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation zu erwarten ist. Hierdurch kann die Zuverlässigkeit der Datenübertragung zwischen den Fahrzeugen auch bei zu erwartenden Störungen ermöglicht werden.
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Gemäß einer Ausführungsform kann das Anpassen der Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation ein Anpassen der Datenrate, ein Anpassen der zu übertragenden Informationen und/oder eine Verschiebung des Übertragungszeitpunktes der zu übertragenden Daten bzw. Informationen umfassen. Auf diese Weise können beispielsweise relevante Daten priorisiert werden, sodass diese auch bei einer eingeschränkten Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation zu einem erforderlichen Zeitpunkt übertragen werden können. Insbesondere kann bei einer Beeinträchtigung der Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation die Echtzeitübertragung von Informationen auf Daten mit hoher Priorität begrenzt werden, während Daten mit niedriger Priorität nicht übertragen werden oder gegebenenfalls auch vorab oder zu einem späteren Zeitpunkt zwischen den Fahrzeugen ausgetauscht werden können.
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Gemäß einer Ausführungsform kann das Anpassen der Fahrzeugsteuerung eine Änderung einer geplanten Route, eine Änderung der Fahrzeuggeschwindigkeit und/oder eine Änderung eines Abstands zu einem weiteren Fahrzeug umfassen. Insbesondere kann die Fahrzeugsteuerung bereits vor Erreichen einer räumlichen Position mit einer zu erwartenden eingeschränkten oder gestörten Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation erfolgen. Auf diese Weise kann bei einer zu erwartenden Beeinträchtigung der Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation bereits vorab aktiv eine Steuerung des Fahrverhaltens eingeleitet werden, sodass sich das oder die Fahrzeuge bei Erreichen der zu erwartenden Störung in einem entsprechenden sicheren Zustand befinden.
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Gemäß einer Ausführungsform kann es sich bei dem Fahrzeug und dem weiteren Fahrzeug jeweils um Fahrzeuge eines vernetzen Fahrzeugkonvois handeln. Insbesondere kann das Fahrzeug sowie das oder die weiteren Fahrzeuge, mit welchen das Fahrzeug mittels Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation verbunden ist, einen Konvoi für ein sogenanntes Platooning umfassen.
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Gemäß einer Ausführung des Systems zur Steuerung der Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation umfasst das System ferner eine Speichereinrichtung. Die Speichereinrichtung kann dazu ausgelegt sein, den mindestens einen erfassten Kommunikationsparameter zusammen mit einer korrespondierenden räumlichen Position abzuspeichern. Die Steuereinrichtung des Systems kann die Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation und/oder die Fahrzeugsteuerung unter Verwendung der zuvor abgespeicherten Kommunikationsparameter anpassen. Insbesondere kann die Anpassung jeweils in Abhängigkeit von der räumlichen Position des Fahrzeugs erfolgen. Durch die Erfassung und Speicherung des oder der Kommunikationsparameter für die Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation ist es möglich, den oder die Kommunikationsparameter in Form einer räumlichen Karte oder ähnlichem darzustellen bzw. zu repräsentieren. Eine solche Kartierung des oder der Kommunikationsparameter kann daraufhin dazu genutzt werden, entsprechende Maßnahmen zu ergreifen, um stets eine ausreichende Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation zu gewährleisten bzw. auch bei einer eingeschränkten Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation stets die erforderlichen Daten und Informationen an den Fahrzeugen bereitzustellen oder das Fahrverhalten unter Berücksichtigung der Kommunikationseigenschaften für die Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation anzupassen. Beispielsweise kann eine Routenplanung eines Navigationssystems oder ähnliches die Informationen der Kommunikationsparameter in Abhängigkeit der räumlichen Position für eine Navigation mitberücksichtigen.
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Gemäß einer Ausführungsform kann die Speichereinrichtung dazu ausgelegt sein, den mindestens einen erfassten Kommunikationsparameter zusammen mit einer Zeitinformation der Erfassung abzuspeichern. Beispielsweise kann jedem erfassten Datensatz für den oder die Kommunikationsparameter an einer räumlichen Position ein Zeitstempel hinzugefügt werden. Auf diese Weise können auch zeitliche Abhängigkeiten der Kommunikationseigenschaften für die Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation erfasst und berücksichtigt werden. Beispielsweise kann zu bestimmten Tageszeiten aufgrund eines hohen Verkehrsaufkommens oder anderer Rahmenbedingungen eine Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation mehr oder weniger beeinträchtigt werden. Entsprechend kann eine solche Zeitabhängigkeit der Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation durch Abweichen der erfassten Kommunikationsparameter zusammen mit einer Zeitinformation berücksichtigt werden.
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Gemäß einer Ausführungsform umfasst die Erfassungsvorrichtung für den oder die Kommunikationsparameter der Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation ein Fahrzeug oder ein Flugzeug. Insbesondere kann die Erfassungsvorrichtung einen unbemannten Flugkörper, wie beispielsweise eine Drohne oder ähnliches, umfassen. Beispielsweise kann die Erfassung des oder der Kommunikationsparameter durch Fahrzeuge erfolgen, welche zuvor den oder die Kommunikationsparameter an einer entsprechenden Position erfasst haben bzw. in einem entsprechenden Bereich oder einer entsprechenden Strecke unterwegs waren. Hierzu können Informationen von Fahrzeugen gesammelt werden, die routinemäßig unterwegs sind und dabei Kommunikationsparameter für die Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation erfassen. Alternativ ist es auch möglich, dass ein Fahrzeug zuvor gezielt eine vorbestimmte Route abfährt, um auf dieser Route einen oder mehrere Kommunikationsparameter für eine Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation zu erfassen. Die Kommunikationsparameter müssen jedoch nicht zwangsläufig mittels eines bodengebundenen Fahrzeugs, wie zum Beispiel einem PKW oder einem ganz oder teilweise autonom fahrenden Fahrzeug, erfasst werden. Vielmehr ist es auch möglich, dass Kommunikationsparameter mittels eines Flugobjekts, wie beispielsweise einem unbemannten Flugkörper, wie zum Beispiel einer Drohne oder ähnlichem, erfasst werden. Ein solcher Flugkörper kann manuell gesteuert oder autonom eine vorbestimmte Route abfliegen und dabei Kommunikationsparameter erfassen. Ferner ist es auch möglich, dass ein solcher Flugkörper in einem vorgegebenen Abstand vor einem Fahrzeug vorausfliegt und dabei die Kommunikationsparameter erfasst. Auf diese Weise kann die Zeitspanne zwischen dem Abfliegen einer Position durch den Flugkörper und einem späteren Erreichen des Fahrzeugs dazu genutzt werden, um geeignete Maßnahmen zu ergreifen, die einen sicheren Betrieb des Fahrzeugs unter Verwendung einer Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation erlauben.
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Die obigen Ausgestaltungen und Weiterbildungen lassen sich, soweit sinnvoll, beliebig miteinander kombinieren. Weitere Ausgestaltungen, Weiterbildungen und Implementierungen der Erfindung umfassen auch nicht explizit genannte Kombinationen von zuvor oder im Folgenden bezüglich den Ausführungsbeispielen beschriebenen Merkmalen der Erfindung. Insbesondere wird der Fachmann dabei auch Einzelaspekte als Verbesserungen oder Ergänzungen zu den jeweiligen Grundformen der Erfindung hinzufügen.
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Figurenliste
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Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden nachfolgend anhand der Figuren erläutert. Dabei zeigen:
- 1: eine schematische Darstellung eines Blockschaubilds eines Systems zur Steuerung einer Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation gemäß einer Ausführungsform;
- 2: eine schematische Darstellung eines Systems zur Steuerung einer Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation gemäß einer weiteren Ausführungsform; und
- 3: eine schematische Darstellung eines Ablaufdiagramms, wie es einem Verfahren zur Steuerung eines Fahrzeugs gemäß einer Ausführungsform zugrunde liegt.
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1 zeigt eine schematische Darstellung eines Blockschaubildes eines Systems zur Steuerung einer Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation. Das System umfasst mindestens eine Erfassungsvorrichtung 10 und eine Steuereinrichtung 20. Während die Steuereinrichtung 20 in einem ersten Fahrzeug 100 vorgesehen sein kann, ist die Erfassungsvorrichtung 10 außerhalb dieses Fahrzeugs 100 vorgesehen.
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Die Erfassungsvorrichtung 10 kann einen oder mehrere Kommunikationsparameter einer Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation erfassen. Hierzu kann die Erfassungsvorrichtung 10 beispielsweise einen Empfänger für elektromagnetische Signale umfassen. Dieser Empfänger kann beispielsweise mittels einer oder mehrerer Antennen Funksignale empfangen und auswerten. Beispielsweise kann die Erfassungsvorrichtung 10 elektromagnetische Signale in einem oder mehreren Frequenzbereichen erfassen, welche für eine Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation vorgesehen sind. Beispielsweise kann die Erfassungsvorrichtung 10 in den entsprechenden Frequenzbereichen Signale empfangen und auswerten. Hierbei kann die Erfassungsvorrichtung 10 beispielsweise Störsignale detektieren, welche eine Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation in den entsprechenden Kommunikationskanälen beeinträchtigen. Darüber hinaus kann die Erfassungsvorrichtung beispielsweise auch ein Rauschen in den entsprechenden Frequenzbereichen detektieren, Reflexionen von Signalen an Objekten oder ähnlichem identifizieren oder beliebige andere Beeinträchtigungen erfassen, welche eine Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation beeinflussen können. Die Erfassungsvorrichtung 10 kann dabei als rein passiver Empfänger für elektromagnetische Signale in vorgegebenen Frequenzbereichen ausgeführt sein.
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Darüber hinaus ist es auch möglich, dass in der Erfassungsvorrichtung 10 eine Sendeeinrichtung vorgesehen ist, welche vorbestimmte Testsignale generiert und aussendet. Daraufhin kann die Erfassungsvorrichtung 10 eine Reaktion auf diese ausgesendeten Testsignale erfassen und auswerten. Beispielsweise können Reflexionen der ausgesendeten Testsignale identifiziert werden. Aber auch Antwortsignale von stationären oder mobilen Sendeeinrichtungen in der Umgebung der Empfangsvorrichtung 10, welche auf die ausgesendeten Testsignale reagieren, können erfasst werden.
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Neben Kommunikationsparametern, welche direkt Frequenzbereiche betreffen, die für die Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation benutzt werden, ist es darüber hinaus auch möglich, gegebenenfalls weitere Frequenzbereiche zu analysieren. Beispielsweise können auch Frequenzbereiche analysiert werden, welche bei Bedarf als redundante Kommunikationswege genutzt werden können. So können beispielsweise auch Frequenzbereiche analysiert werden, die für eine Mobilfunkverbindung, beispielsweise GMS, UMTS, LTE oder 5G relevant sind.
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Neben der direkten Erfassung von elektromagnetischen Signalen können darüber hinaus auch weitere Parameter erfasst werden, wie beispielsweise eine verfügbare Datenrate, eine Latenz einer Kommunikation oder eine Kanalauslastung von relevanten Kommunikationskanälen. Darüber hinaus sind selbstverständlich auch beliebige weitere Parameter möglich, insbesondere Parameter in Zusammenhang mit einer Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation. Die erfassten Kommunikationsparameter werden daraufhin vorzugsweise in Zusammenhang mit der jeweiligen räumlichen Position erfasst. Darüber hinaus kann auch der Zeitpunkt berücksichtigt werden, an dem der oder die Kommunikationsparameter jeweils erfasst worden sind. Hierzu kann beispielsweise der jeweilige Kommunikationsparameter zusammen mit einer räumlichen Position und/oder einem Zeitstempel erfasst und bei Bedarf abgespeichert werden.
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Die erfassten Kommunikationsparameter können daraufhin der Steuereinrichtung 20 bereitgestellt werden. Die Steuereinrichtung 20 kann die entsprechenden Kommunikationsparameter analysieren und daraufhin geeignete Maßnahmen in einem Fahrzeug 100 initiieren. Beispielsweise kann die Steuereinrichtung 20 eine Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation des Fahrzeugs 100 mit einem oder mehreren weiteren Fahrzeugen 200 in Abhängigkeit von den erfassten Kommunikationsparametern anpassen. Ist beispielsweise durch die zuvor erfassten Kommunikationsparameter bekannt, dass an einer vorbestimmten Position oder in einem vorbestimmten räumlichen Bereich ein Kommunikationskanal für eine Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation beeinträchtigt ist, so kann bereits vor Erreichen dieser Position die Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation auf einen anderen Kommunikationskanal gewechselt werden. Kann aus den erfassten Kommunikationsparametern beispielsweise abgeleitet werden, dass eine direkt Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation an einer bestimmten Position gestört ist, so kann hierbei bereits vorab auf eine zusätzliche oder alternative Kommunikationsressource zurückgegriffen werden. Beispielsweise kann bei einer Beeinträchtigung einer direkten Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation zusätzlich oder als Alternative eine Kommunikation mittels eines Mobilfunknetzes oder eines anderen Kommunikationsdienstes genutzt werden. Insbesondere kann beispielsweise frühzeitig vor Erreichen einer Position mit einer beeinträchtigten Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation ein weiterer Kommunikationsdienst angefragt werden, sodass dieser bereits vor Erreichen einer Störung aktiviert ist und genutzt werden kann.
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Ist auf Grundlage der zuvor erfassten Kommunikationsparameter bekannt, dass an einer vorbestimmten Position eine Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation nicht oder nur eingeschränkt möglich ist, so können in solchen Fällen auch gegebenenfalls einige Daten vorab zwischen den Fahrzeugen 100, 200 ausgetauscht werden, sodass diese beim Erreichen der Position mit der detektierten Störung bereits in den entsprechenden Fahrzeugen zur Verfügung. Zusätzlich oder alternativ ist es auch möglich, dass innerhalb eines Bereiches mit einer bekannten Störung die Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation nur eingeschränkt betrieben wird und gegebenenfalls ein Teil der Daten in dem Fahrzeug 100 oder 200 zwischengespeichert wird, um diesen nach Beendigung der Störung zu übertragen. Ist dabei bereits vorab bekannt, in welchem räumlichen Bereich eine Störung zu erwarten ist, so kann die Zwischenspeicherung für eine spätere Datenübertragung während des Betriebs entsprechend angepasst werden.
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Gegebenenfalls kann in Bereichen mit einer Beeinträchtigung der Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation auch die Übertragung von Daten zwischen den einzelnen Fahrzeugen 100, 200 auf Daten mit hoher Relevanz bzw. hoher Priorität eingeschränkt werden. Daten mit geringerer Priorität können gegebenenfalls vorab oder zu einem späteren Zeitpunkt zwischen den Fahrzeugen 100, 200 ausgetauscht werden. Gegebenenfalls kann ein Teil der Daten, welche üblicherweise übertragen werden, in Bereichen mit einer beeinträchtigten Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation auch verworfen werden. Um dennoch einen möglichst sicheren und zuverlässigen Betrieb zu ermöglichen, kann bereits vor Erreichen einer solchen Störung zwischen den Fahrzeugen 100, 200 eine Signalisierung ausgetauscht werden, sodass die einzelnen Fahrzeuge 100, 200 beispielsweise innerhalb des Bereichs mit der Störung auf zuvor vereinbarte Standardwerte zurückgreifen.
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Ferner ist es auch möglich, dass in Bereichen mit einer Beeinträchtigung der Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation das Fahrverhalten eines Fahrzeugs 100 in geeigneter Weise angepasst wird. Beispielsweise kann eine maximale Geschwindigkeit des Fahrzeuges 100 in Bereichen mit einer beeinträchtigten Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation herabgesetzt werden. Weiterhin kann in Bereichen mit einer beeinträchtigten Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation vorgesehen werden, dass die Abstände zwischen einzelnen Fahrzeugen 100, 200, insbesondere Fahrzeugen eines Fahrzeugkonvois, vergrößert werden. Ist bereits vor Erreichen einer Störung durch die zuvor erfassten Kommunikationsparameter bekannt, dass eine Beeinträchtigung der Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation zu erwarten ist, so kann die Steuerung der einzelnen Fahrzeuge auch bereits vor Erreichen der Störung in der Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation entsprechend angepasst werden.
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Zusammenfassend ist es durch das Erfassen der Kommunikationseigenschaften für eine Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation möglich, Beeinträchtigungen in der Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation bereits zu identifizieren bevor ein Fahrzeug 100 einen Bereich mit einer solchen Störung erreicht. Hierdurch ist es möglich, bereits vor Erreichen dieser Störung aktiv geeignete Maßnahmen zu ergreifen, um auch während des Durchfahrens einer solchen Störung einen sicheren Betrieb des Fahrzeugs 100 oder eines Fahrzeugkonvois zu ermöglichen.
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Ferner können bekannte Störungen für eine Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation auch dazu genutzt werden, um gegebenenfalls eine Routenplanung entsprechend anzupassen. Beispielsweise können Bereiche mit bekannten Störungen der Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation bei einer Routenplanung gezielt vermieden werden. Ist es beispielsweise bekannt, dass Beeinträchtigungen der Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation nur temporär, beispielsweise zu vorbestimmten Zeitspannen, auftreten, so kann auch dies mit in die Routenplanung einfließen. Beispielsweise können erforderliche Pausen für Ladevorgänge oder Ruhezeiten in geeigneter Weise terminiert werden.
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2 zeigt eine schematische Darstellung eines Blockschaubilds eines Systems zur Steuerung einer Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation gemäß einer Ausführungsform. Das Erfassen der Kommunikationsparameter sowie das Anpassen der Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation bzw. der Fahrzeugsteuerung entspricht dabei weitestgehend dem System gemäß 1. Daher gelten die Ausführungen in Zusammenhang mit 1 auch für 2 und umgekehrt.
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Das System zur Steuerung der Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation gemäß 2 unterscheidet sich von dem System gemäß 1 insbesondere dadurch, dass die von der Erfassungsvorrichtung 10 erfassten Kommunikationsparameter nicht oder zumindest nicht ausschließlich direkt an das Fahrzeug 100 übertragen werden, sondern zusätzlich oder alternativ an eine weitere Instanz 30. In diesem Fall kann die Steuerung für die Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation sowie das Anpassen der Fahrzeugsteuerung gegebenenfalls auch von einer Steuereinrichtung 20a außerhalb des Fahrzeugs 100 erfolgen. Insbesondere können die erfassten Kommunikationsparameter jedoch in einer Speichereinrichtung 31 gespeichert werden. Die gespeicherten Kommunikationsparameter, die zuvor durch eine oder mehrere Erfassungsvorrichtungen 10 erfasst worden sind, können in geeigneter Weise abgespeichert und zusammengestellt werden. Beispielsweise kann eine Karte, insbesondere eine geographische Karte erstellt werden, in welcher die Daten für die Kommunikationsparameter enthalten sind. Eine solche Karte kann beispielsweise dazu genutzt werden, eine Routenplanung mittels eines Navigationssystems oder ähnliches durchzuführen. Dabei können die zuvor erfassten Kommunikationsparameter mitberücksichtigt werden, um gegebenenfalls Bereiche mit einer Störung der Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation zu vermeiden und/oder beim Durchfahren eines Bereichs mit einer Störung in der Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation bereits vorab geeignete Maßnahmen einzuleiten. Weiterhin können bei bekannten temporären Beeinträchtigungen der Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation geeignete Pausen eingeplant werden oder die Fahrtroute angepasst werden, sodass die entsprechenden Bereiche möglichst dann durchfahren werden, wenn keine oder nur eine geringe Beeinträchtigung der Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation zu erwarten ist. Darüber hinaus können gegebenenfalls bei zu erwartenden Störungen in der Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation auch frühzeitig zusätzliche Kommunikationsressourcen, wie beispielsweise zusätzliche Frequenzbereiche oder weitere Kommunikationskanäle angefordert werden. Auf diese Weise stehen die entsprechenden Kommunikationswege auch zur Verfügung, wenn das Fahrzeug 100 eine zu erwartende Störung in der Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation durchfährt.
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3 zeigt eine schematische Darstellung eines Ablaufdiagramms, wie es einem Verfahren zur Steuerung eines Fahrzeugs unter Verwendung einer Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation zugrunde liegt. In Schritt S1 wird zunächst mindestens ein Kommunikationsparameter für eine Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation erfasst. Der mindestens eine Kommunikationsparameter wird dabei entlang einer von dem Fahrzeug zu befahrenden Strecke erfasst. Insbesondere erfolgt das Erfassen des Kommunikationsparameters bevor das Fahrzeug die Strecke passiert. In Schritt S2 kann daraufhin die Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation mit einem weiteren Fahrzeug 200 angepasst werden. Zusätzlich oder alternativ ist es auch möglich, die Fahrzeugsteuerung des Fahrzeugs 100 in Abhängigkeit des erfassten Kommunikationsparameters anzupassen.
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Zusammenfassend betrifft die vorliegende Erfindung eine präventive Erfassung von Parametern, welche eine Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation beeinträchtigen können. Auf Grundlage dieser Daten ist es daraufhin möglich, vorbeugend Maßnahmen zu ergreifen, sodass Bereiche mit potentiellen Störungen der Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation sicher durchfahren werden können, oder dass solche Bereiche gegebenenfalls umfahren werden können. Auf diese Weise ist ein sicherer Betrieb von Fahrzeugen möglich, die eine Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation erfordern.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102017204878 A1 [0003]
