DE102020206498A1

DE102020206498A1 - Determination of the running times of control commands in a vehicle convoy

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Publication number: DE102020206498A1
Application number: DE102020206498.9A
Authority: DE
Inventors: Almut Hack; Johannes-Joerg Rueger; Andreas Lapp; Udo Schulz; Waldemar Markeli
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2020-05-26
Filing date: 2020-05-26
Publication date: 2021-12-02

Abstract

Offenbart ist ein Verfahren zum Ermitteln einer Signallaufzeit eines Steuerbefehls, insbesondere von einer Auslösung bis zu einer Ausführung eines Steuerbefehls, zwischen einem Führungsfahrzeug und mindestens einem Folgefahrzeug eines Fahrzeugkonvois durch ein erstes Steuergerät, wobei mindestens ein Signal mit einer ersten Zeitinformation von einem Steuergerät des Führungsfahrzeugs über eine Kommunikationsverbindung an ein zweites Steuergerät mindestens eines Folgefahrzeugs gesendet wird, eine von dem zweiten Steuergerät des Folgefahrzeugs gesendete Empfangsbestätigung des Signals mit einer zweiten Zeitinformation als Empfangszeit des Signals oder mit einer Zeitdifferenz zwischen der ersten Zeitinformation und der zweiten Zeitinformation durch das erste Steuergerät des Führungsfahrzeugs empfangen wird, und die Signallaufzeit basierend auf der zweiten Zeitinformation und/oder basierend auf der Zeitdifferenz zwischen der ersten Zeitinformation und der zweiten Zeitinformation ermittelt wird. Des Weiteren sind ein Verfahren zum Erstellen einer zweiten Zeitinformation, ein Verfahren zum Einstellen eines Sicherheitsabstands, ein Steuergerät, ein Computerprogramm sowie ein maschinenlesbares Speichermedium offenbart.Disclosed is a method for determining a signal transit time of a control command, in particular from a triggering to the execution of a control command, between a lead vehicle and at least one follower vehicle of a vehicle convoy by a first control unit, at least one signal with a first time information from a control unit of the lead vehicle a communication link is sent to a second control unit of at least one following vehicle, an acknowledgment of receipt of the signal sent by the second control unit of the following vehicle with second time information as the time of receipt of the signal or with a time difference between the first time information and the second time information is received by the first control unit of the lead vehicle is, and the signal propagation time is determined based on the second time information and / or based on the time difference between the first time information and the second time information w earth. Furthermore, a method for creating second time information, a method for setting a safety distance, a control device, a computer program and a machine-readable storage medium are disclosed.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ermitteln einer Signallaufzeit eines Steuerbefehls, insbesondere von einer Auslösung bis zu einer Ausführung eines Steuerbefehls, zwischen einem Führungsfahrzeug und mindestens einem Folgefahrzeug eines Fahrzeugkonvois, ein Verfahren zum Erstellen einer zweiten Zeitinformation und ein Verfahren zum Einstellen eines Sicherheitsabstands. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Steuergerät, ein Computerprogramm sowie ein maschinenlesbares Speichermedium.The invention relates to a method for determining a signal transit time of a control command, in particular from triggering to execution of a control command, between a leading vehicle and at least one following vehicle of a vehicle convoy, a method for creating second time information and a method for setting a safety distance. The invention also relates to a control device, a computer program and a machine-readable storage medium.

Stand der TechnikState of the art

Insbesondere bei Lastkraftwagen kann durch das sogenannte Platooning bzw. Fahren im Fahrzeugkonvoi eine zusätzliche Kraftstoffeinsparung realisiert werden. Hierfür ist ein möglichst geringer Abstand zwischen den Fahrzeugen des Fahrzeugkonvois notwendig. Die Fahrzeuge können über eine sogenannte elektronische Deichsel miteinander gekoppelt sein und somit in Echtzeit miteinander kommunizieren, um Lenkbefehle und Bremsbefehle zu übertragen.In the case of trucks in particular, additional fuel savings can be achieved through so-called platooning or driving in a vehicle convoy. For this, the smallest possible distance between the vehicles in the vehicle convoy is necessary. The vehicles can be coupled to one another via a so-called electronic tiller and thus communicate with one another in real time in order to transmit steering and braking commands.

Die Wahl des Abstands zwischen den Fahrzeugen des Fahrzeugkonvois stellt einen Kompromiss zwischen der Sicherheit gegenüber Auffahrunfällen und der Kraftstoffeinsparung dar. Der Abstand zwischen den Fahrzeugen des Fahrzeugkonvois muss möglichst gering eingestellt werden, sodass das Kraftstoffeinsparpotential durch das Windschattenfahren ausgenutzt wird. Jedoch darf eine Notbremsung des Führungsfahrzeugs unter keinen Umständen in Auffahrunfällen der Folgefahrzeuge resultieren.The choice of the distance between the vehicles in the vehicle convoy represents a compromise between safety against rear-end collisions and fuel savings. The distance between the vehicles in the vehicle convoy must be set as small as possible so that the fuel-saving potential is exploited by driving in the slipstream. However, an emergency braking of the lead vehicle must under no circumstances result in a rear-end collision with the following vehicles.

Bei der Übertragung der Lenkbefehle und der Bremsbefehle von dem Führungsfahrzeug zu den Folgefahrzeugen des Fahrzeugkonvois müssen somit Laufzeiten von der sensorischen Erfassung eines Hindernisses im Führungsfahrzeug bis zur Verarbeitung der Informationen im Electronic Braking System (EBS) Steuergerät bzw. den Bremssystemaktuatoren im Folgefahrzeug bei der Einstellung des Abstands zwischen den Fahrzeugen berücksichtigt werden.When transferring the steering commands and the braking commands from the lead vehicle to the vehicles following in the convoy, running times from the sensory detection of an obstacle in the lead vehicle to the processing of the information in the Electronic Braking System (EBS) control unit or the brake system actuators in the following vehicle when setting the Distance between vehicles must be taken into account.

Insbesondere bei Fahrzeugkonvois mit Fahrzeugen unterschiedlicher Hersteller sind verschiedene Einflussgrößen der Laufzeit abhängig von dem jeweiligen Hersteller und der Ausstattung des Fahrzeugs. Selbst bei Fahrzeugen eines Herstellers kann es je nach Ausstattung oder aufgrund der kontinuierlichen technischen Weiterentwicklung Laufzeitunterschiede geben. Diese Unterschiede in der Laufzeit von Signalen führen dazu, dass eine sichere maximale Laufzeit angenommen wird und der minimale Sicherheitsabstand der Fahrzeuge des Fahrzeugkonvois eingeschränkt wird. Hierdurch kann das Potential des Platoonings nicht vollständig genutzt werden.Particularly in the case of vehicle convoys with vehicles from different manufacturers, various influencing variables of the running time depend on the respective manufacturer and the equipment of the vehicle. Even with vehicles from one manufacturer, there can be differences in runtime depending on the equipment or due to continuous technical development. These differences in the transit time of signals mean that a safe maximum transit time is assumed and the minimum safety distance between the vehicles in the vehicle convoy is restricted. As a result, the potential of platooning cannot be fully used.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe kann darin gesehen werden, ein Verfahren zum individuellen Ermitteln einer Signallaufzeit zwischen Fahrzeugen eines Fahrzeugkonvois vorzuschlagen und die ermittelte Signallaufzeit zum Einstellen eines minimalen Abstands zwischen den Fahrzeugen zu nutzen.The object on which the invention is based can be seen in proposing a method for individually determining a signal transit time between vehicles in a vehicle convoy and using the determined signal transit time to set a minimum distance between the vehicles.

Diese Aufgabe wird mittels des jeweiligen Gegenstands der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand von jeweils abhängigen Unteransprüchen.This object is achieved by means of the respective subject matter of the independent claims. Advantageous refinements of the invention are the subject matter of the respective dependent subclaims.

Nach einem Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum Ermitteln einer Signallaufzeit eines Steuerbefehls bereitgestellt. Die Signallaufzeit wird insbesondere von einer Auslösung, beispielsweise durch Auswerten von Messdaten, bis zu einer Ausführung eines Steuerbefehls, zwischen einem Führungsfahrzeug und mindestens einem Folgefahrzeug eines Fahrzeugkonvois ermittelt. Das Verfahren kann vorzugsweise durch ein erstes Steuergerät bzw. das Steuergerät des Führungsfahrzeugs durchgeführt werden. Hierzu kann das erste Steuergerät über eine Kommunikationsverbindung datenleitend mit mindestens einem zweiten Steuergerät eines oder mehrerer Folgefahrzeuge des Fahrzeugkonvois verbunden sein.According to one aspect of the invention, a method for determining a signal propagation time of a control command is provided. The signal transit time is determined in particular from a triggering, for example by evaluating measurement data, up to the execution of a control command, between a leading vehicle and at least one following vehicle of a vehicle convoy. The method can preferably be carried out by a first control device or the control device of the lead vehicle. For this purpose, the first control device can be connected to at least one second control device of one or more vehicles following in the convoy of vehicles in a data-conducting manner via a communication link.

In einem Schritt wird mindestens ein Signal mit einer ersten Zeitinformation von einem Steuergerät des Führungsfahrzeugs über die Kommunikationsverbindung an ein zweites Steuergerät mindestens eines Folgefahrzeugs gesendet.In one step, at least one signal with a first time information item is sent from a control unit of the lead vehicle via the communication link to a second control unit of at least one following vehicle.

Die Kommunikationsverbindung kann beispielsweise eine zumindest bereichsweise als eine drahtlose Kommunikationsverbindung ausgestaltet sein. Innerhalb der jeweiligen Fahrzeuge des Fahrzeugkonvois kann zwischen den Kommunikationseinheiten und den Steuergeräten eine drahtgebundene Kommunikationsverbindung, wie beispielsweise ein CAN-Bus oder eine Ethernetverbindung, vorgesehen sein. Die drahtlose Kommunikationsverbindung kann beispielsweise als eine Mobilfunkverbindung, eine Car-2-Car, als eine WLAN-Verbindung und dergleichen ausgestaltet sein.The communication connection can, for example, be designed as a wireless communication connection, at least in some areas. Within the respective vehicles of the vehicle convoy, a wired communication connection, such as a CAN bus or an Ethernet connection, can be provided between the communication units and the control units. The wireless communication connection can be configured, for example, as a cellular radio connection, a car-2-car, as a WLAN connection and the like.

In einem weiteren Schritt wird eine von dem zweiten Steuergerät des Folgefahrzeugs gesendete Empfangsbestätigung des Signals mit einer zweiten Zeitinformation als Empfangszeit des Signals oder mit einer Zeitdifferenz zwischen der ersten Zeitinformation und der zweiten Zeitinformation durch das erste Steuergerät des Führungsfahrzeugs empfangen.In a further step, an acknowledgment of receipt of the signal sent by the second control device of the following vehicle with second time information as the time of receipt of the signal or with a time difference between the first time information and the second time information is provided by the received the first control unit of the lead vehicle.

Die Signallaufzeit wird in einem anschließenden Schritt basierend auf der zweiten Zeitinformation und/oder basierend auf der Zeitdifferenz zwischen der ersten Zeitinformation und der zweiten Zeitinformation ermittelt.The signal propagation time is determined in a subsequent step based on the second time information and / or based on the time difference between the first time information and the second time information.

Durch das Verfahren kann die tatsächlich benötigte Signallaufzeit zwischen dem Führungsfahrzeug und mindestens einem Folgefahrzeug ermittelt werden. Hierdurch ist ein Einschränken des minimalen Sicherheitsabstands zwischen den Fahrzeugen des Fahrzeugkonvois nicht mehr nötig. Die Vorteile des sogenannten Platoonings, insbesondere im Bereich der Kraftstoffeinsparung, können somit optimal ausgenutzt werden.The method can be used to determine the signal transit time actually required between the leading vehicle and at least one following vehicle. As a result, it is no longer necessary to restrict the minimum safety distance between the vehicles in the vehicle convoy. The advantages of so-called platooning, especially in the area of fuel savings, can thus be optimally exploited.

Des Weiteren kann durch das Verfahren eine erhöhte Aussagesicherheit durch Abschätzung der sogenannten maximalen Ausführungszeit bzw. Laufzeit anhand einer oder mehrerer ermittelter Signallaufzeiten bereitgestellt werden. Da der sogenannte Jitter bzw. Signalschwankungen bei der Übertragung der Steuerbefehle für einzelnen Abschnitte der gesamten Wirkkette unterschiedlich ist, kann sich dieser Jitter schlimmstenfalls zu einer Gesamtverzögerung der Signallaufzeit addieren, die deutlich über einer mittleren Verzögerung liegt. Das Verfahren ermöglicht zur Absicherung des Verzögerungsverhaltens der Folgefahrzeuge, den Jitter für alle bzw. ausgewählte Teile der Gesamtwirkkette der Übertragung der Steuerbefehle in Form der Signallaufzeit zu erfassen und damit eine zuverlässigere Abschätzung der WCET zu erhalten. Dies stellt sicher, dass die eingestellten Fahrzeugabstände zwischen den Fahrzeugen des Fahrzeugkonvois ausreichend für ein sicheres Anhalten der Fahrzeuge dimensioniert sind.Furthermore, the method can provide increased reliability of information by estimating the so-called maximum execution time or runtime on the basis of one or more determined signal runtimes. Since the so-called jitter or signal fluctuations during the transmission of the control commands is different for individual sections of the entire chain of effects, this jitter can, in the worst case, add up to an overall delay in the signal propagation time that is well above an average delay. To safeguard the deceleration behavior of the following vehicles, the method enables the jitter for all or selected parts of the overall functional chain of the transmission of the control commands to be recorded in the form of the signal propagation time and thus to obtain a more reliable estimate of the WCET. This ensures that the set vehicle distances between the vehicles of the vehicle convoy are sufficiently dimensioned for the vehicles to come to a safe stop.

Das Verfahren kann die Signallaufzeit von Signalen bzw. Steuerbefehlen basierend auf einem Einwegverfahren oder basierend auf einem Zweiwegverfahren ermitteln.The method can determine the signal propagation time of signals or control commands based on a one-way method or based on a two-way method.

Bei dem Einwegverfahren sind die Uhren des ersten Steuergeräts des Führungsfahrzeugs und des zweiten Steuergeräts des Folgefahrzeugs miteinander synchronisiert. Das erste Steuergerät kann eine Botschaft, wie beispielsweise ein Signal zusammen mit einer Uhrzeit bzw. einer ersten Zeitinformation an das mindestens eine zweite Steuergerät über die Kommunikationsverbindung absenden. Das zweite Steuergerät empfängt die Botschaft zu einem späteren Zeitpunkt mit der Zeitinformation des ersten Steuergeräts. Das zweite Steuergerät kann anschließend eine Zeitdifferenz zwischen der ersten Zeitinformation bzw. der Sendezeit und der Empfangszeit bzw. der zweiten Zeitinformation bestimmen. Dabei stellt die ermittelte Zeitdifferenz die Signallaufzeit des Signals dar.In the one-way method, the clocks of the first control unit of the lead vehicle and the second control unit of the following vehicle are synchronized with one another. The first control device can send a message such as a signal together with a time or first time information to the at least one second control device via the communication connection. The second control device receives the message at a later point in time with the time information from the first control device. The second control device can then determine a time difference between the first time information or the transmission time and the reception time or the second time information. The determined time difference represents the signal propagation time of the signal.

Bei dem Zweiwegverfahren sind die Uhren von Sender bzw. dem ersten Steuergerät und dem Empfänger bzw. dem zweiten Steuergerät nicht synchronisiert. Das erste Steuergerät sendet ein Signal mit seiner Uhrzeit über die Kommunikationsverbindung an das zweite Steuergerät ab. Das erste Steuergerät kann hierbei die Sendezeit bzw. die erste Zeitinformation zumindest temporär speichern. Das zweite Steuergerät empfängt das Signal und sendet eine Empfangsbestätigung über die Kommunikationsverbindung an das erste Steuergerät. Die Empfangsbestätigung kann auch als das empfangene Signal ausgestaltet sein. Die Laufzeit im zweiten Steuergerät zwischen seinem Empfang des Signals und dem Senden der Empfangsbestätigung kann entweder konstant und bekannt sein oder durch den Empfänger bestimmt werden. Diese interne Laufzeit des zweiten Steuergeräts kann ebenfalls über die Kommunikationsverbindung an das erste Steuergerät übermittelt werden. Die interne Laufzeit des zweiten Steuergeräts ist als eine vierte Zeitinformation ausgestaltet und kann als eine Zeitdifferenz zwischen einem Empfangen des Signals durch das zweite Steuergerät und einem Absenden der Empfangsbestätigung durch das zweite Steuergerät definiert werden. Das erste Steuergerät empfängt die Empfangsbestätigung und ermittelt somit eine dritte Zeitinformation in Form der Empfangszeit der Empfangsbestätigung. Anschließend kann aus der Differenz zwischen der gespeicherten ersten Zeitinformation und der dritten Zeitinformation abzüglich der internen Laufzeit des zweiten Steuergeräts bzw. der vierten Zeitinformation und einer Halbierung der Zeitdifferenz die Signallaufzeit des Signals ermittelt werden.In the two-way method, the clocks of the transmitter or the first control device and the receiver or the second control device are not synchronized. The first control unit sends a signal with its time of day to the second control unit via the communication link. The first control device can store the transmission time or the first time information at least temporarily. The second control unit receives the signal and sends an acknowledgment of receipt to the first control unit via the communication link. The confirmation of receipt can also be configured as the received signal. The transit time in the second control unit between its receipt of the signal and the sending of the acknowledgment of receipt can either be constant and known or can be determined by the receiver. This internal runtime of the second control device can also be transmitted to the first control device via the communication link. The internal runtime of the second control device is configured as fourth time information and can be defined as a time difference between receiving the signal by the second control device and sending the confirmation of receipt by the second control device. The first control unit receives the acknowledgment of receipt and thus determines a third time information item in the form of the time of receipt of the acknowledgment of receipt. The signal transit time of the signal can then be determined from the difference between the stored first time information and the third time information minus the internal transit time of the second control device or the fourth time information and halving the time difference.

Das übermittelte Signal kann hierbei in Form eines Pseudosteuerbefehls ausgestaltet sein. Dabei kann eine Ansteuerung durch das zweite Steuergerät bei einem Empfangen des Steuerbefehls ausbleiben oder nur teilweise ausgeführt werden. Beispielsweise kann bei einem als Bremsbefehl ausgestalteten Steuerbefehl eine Trockenbremsfunktion durch das Folgefahrzeug ausgeführt werden, welches bei nasser Fahrbahn mit kurzen, für den Fahrer nicht spürbaren Bremsimpulsen für trockene und voll einsatzfähige Bremsscheiben sorgen kann.The transmitted signal can be designed in the form of a pseudo control command. In this case, activation by the second control device can be omitted when the control command is received or can only be carried out in part. For example, in the case of a control command configured as a braking command, a dry braking function can be performed by the following vehicle, which can ensure dry and fully operational brake disks with short braking impulses that are not noticeable to the driver when the road is wet.

Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Steuergerät bereitgestellt, wobei das Steuergerät dazu eingerichtet ist, das Verfahren auszuführen. Das Steuergerät kann vorzugsweise ein fahrzeugseitiges Steuergerät sein. Insbesondere kann das Steuergerät in einem oder mehreren Fahrzeugen des Fahrzeugkonvois eingebaut sein. Vorzugsweise können mehrere Steuergeräte über Kommunikationsverbindungen datenleitend miteinander verbunden sein. According to a further aspect of the invention, a control device is provided, the control device being set up to carry out the method. The control device can preferably be a control device on the vehicle. In particular, the control device can be installed in one or more vehicles in the vehicle convoy. A plurality of control units can preferably be connected to one another in a data-conducting manner via communication links.

Hierzu können die Steuergeräte integrierte Kommunikationseinheiten aufweisen oder mit externen Kommunikationseinheiten verbindbar sein.For this purpose, the control devices can have integrated communication units or can be connected to external communication units.

Darüber hinaus wird nach einem Aspekt der Erfindung ein Computerprogramm bereitgestellt, welches Befehle umfasst, die bei der Ausführung des Computerprogramms durch einen Computer oder ein Steuergerät diesen veranlassen, das erfindungsgemäße Verfahren auszuführen. Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein maschinenlesbares Speichermedium bereitgestellt, auf dem das erfindungsgemäße Computerprogramm gespeichert ist.In addition, according to one aspect of the invention, a computer program is provided which comprises commands which, when the computer program is executed by a computer or a control device, cause the computer or a control device to execute the method according to the invention. According to a further aspect of the invention, a machine-readable storage medium is provided on which the computer program according to the invention is stored.

Das mindestens eine Fahrzeug des Fahrzeugkonvois kann gemäß einer Norm des Bundesamt für Straßenwesen assistiert, teilautomatisiert, hochautomatisiert und/oder vollautomatisiert bzw. fahrerlos betreibbar sein. Insbesondere kann das Fahrzeug als ein Führungsfahrzeug oder als ein Folgefahrzeug des Fahrzeugkonvois ausgestaltet sein.The at least one vehicle of the vehicle convoy can be assisted, partially automated, highly automated and / or fully automated or driverless according to a standard of the Federal Roads Office. In particular, the vehicle can be configured as a lead vehicle or as a vehicle following the vehicle convoy.

Das Fahrzeug kann beispielsweise als ein Personenkraftwagen, ein Lastkraftwagen, ein Robotaxi und dergleichen sein. Das Fahrzeug ist nicht auf einen Betrieb auf Straßen beschränkt. Vielmehr kann das Fahrzeug auch als ein Wasserfahrzeug, Luftfahrzeug, wie beispielsweise eine Transportdrohne, und dergleichen ausgestaltet sein.The vehicle can be, for example, a passenger car, a truck, a robotaxi, and the like. The vehicle is not limited to running on roads. Rather, the vehicle can also be configured as a watercraft, aircraft, such as a transport drone, and the like.

Der Fahrzeugkonvoi kann beispielsweise als ein Platoon mit in einer Reihe in Fahrtrichtung fahrenden Fahrzeugen sowie sogenannte Parallel-Platoons mit nebeneinander oder in Formation fahrenden Fahrzeugen ausgestaltet sein. Beispielsweise können derartige Parallel-Platoons in der Landwirtschaft zum Überladen des Korns aus dem Kornspeicher des Mähdreschers in einen automatisierten Transporter während der Fahrt eingesetzt werden. Weiterhin können Parallel-Platoons oder konventionelle Platoons im Bereich des Material Handlings bei der Warenlogistik in Form einer FollowMe Funktion, bei der beispielsweise ein Niederhubkommissionierer automatisch einem Bediener folgt, umgesetzt werden. Neben dem Anwendungsfall des Straßenverkehrs ist auch bei den landwirtschaftlichen und den logistischen Anwendungsgebieten die Kenntnis der Latenzzeiten für die Sicherheit und die Prozessgenauigkeit essentiell. Auch für derartige oder ähnliche Anwendungen kann das beschrieben Verfahren vorteilhafterweise eingesetzt werdenThe vehicle convoy can be designed, for example, as a platoon with vehicles traveling in a row in the direction of travel and so-called parallel platoons with vehicles traveling next to one another or in formation. For example, such parallel platoons can be used in agriculture for overloading the grain from the grain store of the combine harvester into an automated transporter while driving. In addition, parallel platoons or conventional platoons in the area of material handling in goods logistics can be implemented in the form of a FollowMe function, in which, for example, a low-level order picker automatically follows an operator. In addition to the road traffic application, knowledge of the latency periods is also essential for safety and process accuracy in agricultural and logistical fields of application. The described method can also be used advantageously for such or similar applications

Bei einem Ausführungsbeispiel wird das Signal als ein Pseudobremssignal mit der ersten Zeitinformation von dem ersten Steuergerät des Führungsfahrzeugs an das zweite Steuergerät des mindestens einen Folgefahrzeugs gesendet und die Signallaufzeit vom Senden bis zum Empfangen des Pseudobremssignals über die Kommunikationsverbindung durch mindestens ein zweites Steuergerät eines Bremssystems des mindestens einen Folgefahrzeugs ermittelt. Insbesondere kann das zweite Steuergerät die Zeitdifferenz zwischen der ersten Zeitinformation und der zweiten Zeitinformation ermitteln. Hierdurch kann beispielsweise das Bremssignal über mehrere weitere Steuergeräte, die beispielsweise über CAN-Bus Verbindungen im Folgefahrzeug vernetzt sind, bis zum Bremssteuergerät geleitet werden.In one embodiment, the signal is sent as a pseudo brake signal with the first time information from the first control unit of the lead vehicle to the second control unit of the at least one following vehicle and the signal runtime from sending to receiving the pseudo brake signal via the communication link by at least one second control unit of a braking system of the at least a follower vehicle is determined. In particular, the second control device can determine the time difference between the first time information and the second time information. In this way, for example, the brake signal can be routed to the brake control unit via several additional control units that are networked via CAN bus connections in the following vehicle, for example.

Beispielsweise kann zeitlich diskret oder kontinuierlich ein Pseudobremssignal vom ersten Steuergerät oder einem intelligenten Sensor zur Hinderniserkennung vom Führungsfahrzeug an die zweiten Steuergeräte der Folgefahrzeuge ausgesandt werden. Dabei können fahrzeugindividuelle Signallaufzeiten bzw. Übertragungszeit mit Jitter des Pseudobremsbefehls bis zum Bremssystem der jeweiligen Folgefahrzeuge bestimmt werden. Die zweiten Steuergeräte der Folgefahrzeuge können anschließend basierend auf einem Fahrzeuggewicht, einer Bremsleistung und einem prognostizierten Bremsweg des Führungsfahrzeugs den Bremssignallaufzeitabhängigen Mindestabstand zum vorausfahrenden Fahrzeug festlegen.For example, a pseudo braking signal from the first control unit or an intelligent sensor for obstacle detection can be sent from the leading vehicle to the second control units of the following vehicles in a chronologically discrete or continuous manner. Vehicle-specific signal transit times or transmission times with jitter of the pseudo brake command up to the braking system of the respective following vehicles can be determined. The second control units of the following vehicles can then determine the minimum distance from the vehicle in front that is dependent on the braking signal transit time based on a vehicle weight, a braking power and a predicted braking distance of the lead vehicle.

Das vorausfahrende Fahrzeug kann das Führungsfahrzeug oder ein vorausfahrendes Folgefahrzeug sein.The vehicle in front can be the lead vehicle or a vehicle in front that follows.

Nach einer weiteren Ausführungsform wird das Signal als ein Pseudosteuerbefehl mit der ersten Zeitinformation von dem ersten Steuergerät des Führungsfahrzeugs über die Kommunikationsverbindung an das zweite Steuergerät des Folgefahrzeugs gesendet, wobei eine von dem zweiten Steuergerät des Folgefahrzeugs gesendete Empfangsbestätigung mit der zweiten Zeitinformation empfangen wird, wobei zum Ermitteln der zweiten Zeitinformation der Pseudosteuerbefehl durch das zweite Steuergerät ausgeführt oder simuliert wird. Eine dritte Zeitinformation wird als Empfangszeit der Empfangsbestätigung durch das erste Steuergerät ermittelt. Die zweite Zeitinformation wird hierbei nach einem Ausführen des Pseudosteuerbefehls oder nach einem Abschluss der Simulation des Pseudosteuerbefehls erstellt.According to a further embodiment, the signal is sent as a pseudo control command with the first time information from the first control unit of the lead vehicle via the communication link to the second control unit of the following vehicle, an acknowledgment of receipt sent by the second control unit of the following vehicle with the second time information being received, whereby for Determining the second time information, the pseudo control command is executed or simulated by the second control unit. Third time information is determined by the first control device as the time of receipt of the acknowledgment of receipt. The second time information is created here after the pseudo control command has been executed or after the simulation of the pseudo control command has been completed.

Dabei kann das Ausführen des Pseudosteuerbefehls beispielsweise basierend auf Messdaten von mindestens einem Sensor des Folgefahrzeugs, welcher eine Ausführung des Pseudosteuerbefehls durch das Folgefahrzeug erfasst, festgestellt werden. Die Empfangsbestätigung des Signals kann anschließend durch das zweite Steuergerät des Folgefahrzeugs erstellt und von dem ersten Steuergerät des Führungsfahrzeugs empfangen werden. Durch ein derartiges Vorgehen kann die Signallaufzeit besonders präzise ermittelt werden.The execution of the pseudo control command can be determined, for example, based on measurement data from at least one sensor of the following vehicle, which detects execution of the pseudo control command by the following vehicle. The confirmation of receipt of the signal can then be generated by the second control unit of the following vehicle and received by the first control unit of the lead vehicle. Such a procedure enables the signal propagation time to be determined particularly precisely.

Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel wird die ermittelte Signallaufzeit mit einer im Vorfeld definierten Signallaufzeit verglichen, wobei bei einem Überschreiten der definierten Signallaufzeit durch die ermittelte Signallaufzeit Steuerbefehle zum Einstellen eines vergrößerten Sicherheitsabstands und/oder zum Einleiten eines sicheren Zustands des Führungsfahrzeugs und/oder des Fahrzeugkonvois erzeugt werden. Durch diese Maßnahme kann eine Überschreitung von zulässigen bzw. spezifizierten Signallaufzeiten verhindert werden. Dies kann im Rahmen einer Absicherung erfolgen, wobei zu geringe Signallaufzeiten und daraus resultierende Abstände zwischen den Fahrzeugen des Fahrzeugkonvois vermieden werden.According to a further exemplary embodiment, the determined signal transit time is compared with a signal transit time defined in advance, with control commands for setting an increased safety distance and / or for initiating a safe state of the lead vehicle and / or the vehicle convoy being generated if the defined signal transit time is exceeded by the determined signal transit time . This measure can prevent permissible or specified signal transit times from being exceeded. This can be done as part of a safeguard, in which case signal transit times that are too short and the resulting distances between the vehicles of the vehicle convoy are avoided.

Beim Fahren im Fahrzeugkonvoi muss sichergestellt sein, dass die Kommunikation permanent und mit definierter maximal zulässiger Latenzzeit funktioniert. Anstatt nur eine Signallaufzeit zu ermitteln und basierend auf der Signallaufzeit einen Abstand zu berechnen, kann eine offline bestimmte maximal zulässigen Signallaufzeit fortlaufend überprüft werden. Wird die Signallaufzeit überschritten, so kann der Sicherheitsabstand zwischen den Fahrzeugen auf einen Abstand von Nicht-Platoon-Fahrzeugen erhöht werden. Bei einem derartigen Fall kann ein Eintrag in einen Fehlerspeicher und/oder eine Übernahmeanforderung an einen Fahrer des jeweiligen Folgefahrzeugs gerichtet werden. Bei einem vollautomatisiert betriebenen Fahrzeug könnte das jeweilige Folgefahrzeug ohne Fahrer zumindest mit einem vergrößerten Sicherheitsabstand dem Führungsfahrzeug folgen. Alternativ kann das Folgefahrzeug aus dem Fahrzeugkonvoi ausscheren und anhalten bzw. in einen sicheren Zustand überführt werden.When driving in a convoy of vehicles, it must be ensured that communication works permanently and with a defined maximum permissible latency period. Instead of just determining a signal propagation time and calculating a distance based on the signal propagation time, a maximum permissible signal propagation time determined offline can be continuously checked. If the signal transit time is exceeded, the safety distance between the vehicles can be increased to a distance from non-platoon vehicles. In such a case, an entry in a fault memory and / or a takeover request can be directed to a driver of the respective following vehicle. In the case of a fully automated vehicle, the respective following vehicle without a driver could follow the lead vehicle at least with an increased safety distance. Alternatively, the following vehicle can pull out of the vehicle convoy and stop or be brought into a safe state.

Die Übertragungszeit bzw. Signallaufzeit ist nicht konstant, da das Software - Scheduling mindestens auch kooperative Anteile beinhaltet und/oder asynchrone Tasks und Prozesse ausführt und/oder die drahtlose Übertragung in einem bestimmten Zeitraster ausgeführt wird und es zu Rasterverlusten in der Abarbeitung und/oder Übertragung und/oder Übertragungsstörungen und/oder Auslastschwankungen kommt bzw. kommen kann. Aus diesem Grund ist die Verwendung von einem Software- und Hardware- und E/E-Architektur abhängigen maximal zulässigen Jitter bzw. im Vorfeld definierter Signallaufzeit vorteilhaft.The transmission time or signal propagation time is not constant, since the software scheduling also includes at least cooperative components and / or executes asynchronous tasks and processes and / or the wireless transmission is carried out in a certain time frame and there are grid losses in the processing and / or transmission and / or transmission disruptions and / or load fluctuations occur or can occur. For this reason, the use of a software, hardware and E / E architecture dependent maximum permissible jitter or a signal propagation time defined in advance is advantageous.

Bei einer weiteren Ausgestaltung wird mindestens eine gesendete Empfangsbestätigung des Signals mit mindestens einer vierten Zeitinformation als eine Laufzeit im zweiten Steuergerät zwischen dem Empfang des Signals und dem Senden der Empfangsbestätigung empfangen, wobei die mindestens eine vierte Zeitinformation von einer hardwareseitigen Verarbeitungseinheit und/oder einer softwareseitigen Verarbeitungseinheit des Folgefahrzeugs ermittelt und an das Führungsfahrzeug gesendet wird. Die vierte Zeitinformation kann beispielsweise eine Zeitdauer sein, welche die vom zweiten Steuergerät empfangenen Signale zum Verarbeiten und Zurücksenden an das erste Steuergerät benötigen. Hierdurch kann das Steuergerät des Führungsfahrzeugs basierend auf einer Differenz zwischen der ersten Zeitinformation und der dritten Zeitinformation und abzüglich der vierten Zeitinformation die zweite Zeitinformation bzw. Zeitdifferenz zwischen erster und zweiter Zeitinformation ermitteln.In a further embodiment, at least one sent confirmation of receipt of the signal with at least one fourth time information item is received as a transit time in the second control device between the receipt of the signal and the sending of the receipt confirmation, the at least one fourth time information item from a hardware processing unit and / or a software processing unit of the following vehicle is determined and sent to the lead vehicle. The fourth time information can be, for example, a period of time which the signals received from the second control device require for processing and sending back to the first control device. In this way, the control unit of the lead vehicle can determine the second time information or time difference between the first and second time information based on a difference between the first time information and the third time information minus the fourth time information.

Werden die einzelnen Anteile der Signallaufzeit entlang der Steuergeräte und Verbindungen des Fahrzeugkonvois als auch der einzelnen zugehörigen Softwarepfade und Hardwareschaltungen bestimmt, so ist auch bei einer unzulässigen Zeitüberschreitung diagnostizierbar, welcher Bestandteil der Verursacher der Verzögerung ist. Ein entsprechendes Diagnoseergebnis kann im Fehlerspeicher gespeichert werden. Das Signal kann hierzu entlang seines Pfades zusätzlich mit den einzelnen Teil- Signallaufzeiten und einer Kennung der jeweiligen Hardware und Software versehen werden. Die einzelnen maximal zulässigen Teil-Signallaufzeiten können ebenfalls im Vorfeld definiert werden.If the individual components of the signal propagation time along the control units and connections of the vehicle convoy as well as the individual associated software paths and hardware circuits are determined, it is possible to diagnose which component is the cause of the delay even if the time limit is exceeded. A corresponding diagnosis result can be saved in the error memory. For this purpose, the signal can also be provided along its path with the individual partial signal propagation times and an identifier for the respective hardware and software. The individual maximum permissible partial signal propagation times can also be defined in advance.

Die Signallaufzeit kann zeitlich diskret oder zeitlich kontinuierlich ermittelt und in der Festlegung von Sicherheitsabständen zwischen den Fahrzeugen des Fahrzeugkonvois mitberücksichtigt werden.The signal propagation time can be determined discretely or continuously over time and taken into account in the definition of safety distances between the vehicles of the vehicle convoy.

Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum Erstellen einer zweiten Zeitinformation durch ein zweites Steuergerät mindestens eines Folgefahrzeugs eines Fahrzeugkonvois bereitgestellt.According to a further aspect of the invention, a method for creating second time information by a second control device of at least one vehicle following a vehicle convoy is provided.

In einem Schritt wird ein von einem ersten Steuergerät eines Führungsfahrzeugs des Fahrzeugkonvois gesendeter Pseudosteuerbefehl mit einer ersten Zeitinformation empfangen. Der Pseudosteuerbefehl kann in Form eines oder mehrere Signale empfangen werden.In a step, a pseudo control command sent by a first control unit of a leading vehicle of the convoy of vehicles is received with first time information. The pseudo control command can be received in the form of one or more signals.

Basierend auf dem empfangenen Pseudosteuerbefehl wird eine Pseudoansteuerung mindestens einer Komponente des Folgefahrzeugs durchgeführt.Based on the received pseudo control command, a pseudo control of at least one component of the following vehicle is carried out.

In einem weiteren Schritt wird ein Zeitpunkt der Durchführung und/oder einer Vollendung der Durchführung der Pseudoansteuerung der Komponente des Folgefahrzeugs als zweite Zeitinformation gespeichert und in Form einer Empfangsbestätigung über die Kommunikationsverbindung an das erste Steuergerät des Führungsfahrzeugs gesendet.In a further step, a point in time of the implementation and / or completion of the implementation of the pseudo control of the components of the following vehicle is stored as second time information and sent in the form of a receipt via the communication link to the first control unit of the lead vehicle.

Durch das Verfahren kann die zweite Zeitinformation bestimmt werden, welche für das Ermitteln der Signallaufzeit von Steuerbefehlen zwischen dem Führungsfahrzeug und mindestens einem Folgefahrzeug des Fahrzeugkonvois notwendig ist.The method can be used to determine the second time information which is necessary for determining the signal transit time of control commands between the lead vehicle and at least one vehicle following the vehicle convoy.

Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel ist die mindestens eine Komponente des Folgefahrzeugs als ein Lenksystem, ein Bremssystem oder als ein Beschleunigungssystem ausgestaltet, wobei durch die Pseudoansteuerung der Komponente über die Kommunikationsverbindung ein Lenkungseingriff ohne eine Richtungsänderung, ein Bremseingriff ohne eine Verzögerung und/oder ein Beschleunigungseingriff ohne eine Geschwindigkeitsänderung durchgeführt wird. Hierdurch kann eine zumindest kurzzeitige und für den Fahrer des jeweiligen Fahrzeugs unbemerkbare Ansteuerung unterschiedlicher Komponenten zum Ermitteln von Signallaufzeiten durchgeführt werden.According to a further exemplary embodiment, the at least one component of the following vehicle is designed as a steering system, a braking system or as an acceleration system, with the pseudo control of the component via the communication connection a steering intervention without a change of direction, a braking intervention without a deceleration and / or an acceleration intervention without a Speed change is carried out. In this way, an at least short-term control of different components for determining signal transit times can be carried out, which is unnoticeable to the driver of the respective vehicle.

Anstelle eines Bremssignals kann ein alternatives oder zusätzliches Lenksignal, beispielsweise zum Ausweichen in einem Notfall bzw. zur Kollisionsvermeidung, vom Führungsfahrzeug in Form einer Pseudoansteuerung die Folgefahrzeuge übermittelt werden. Hierbei kann das Verfahren zur Bestimmung der Signallaufzeit von Signalen, beispielsweise des Lenkwinkels, vom Führungsfahrzeug zum jeweiligen Folgefahrzeug genutzt werden, um rechtzeitig in die Lenkung der Folgefahrzeuge eingreifen zu können.Instead of a brake signal, an alternative or additional steering signal, for example to evade in an emergency or to avoid a collision, can be transmitted by the lead vehicle in the form of a pseudo control of the following vehicles. Here, the method for determining the signal transit time of signals, for example the steering angle, from the lead vehicle to the respective following vehicle can be used in order to be able to intervene in the steering of the following vehicles in good time.

Alternativ oder zusätzlich kann ein Beschleunigen bzw. ein Beschleunigungswert des gesamten Fahrzeugkonvois durch das Führungsfahrzeug den Folgefahrzeugen mittels Signale übermittelt werden. Um ein gleichmäßiges Beschleunigen aller Fahrzeuge und damit konstant geringer Abstände zwischen den Fahrzeugen des Fahrzeugkonvois zu gewährleisten, ist die Kenntnis der Signallaufzeit der Signale in den E/E-Architekturen vom Führungsfahrzeug zum jeweiligen Folgefahrzeug vorteilhaft. Dazu kann mit dem Beschleunigungswert auch ein Zielzeitwert, wann ein Beschleunigungswert erreicht ist, ermittelt und an das erste Steuergerät übermittelt werden. Hierdurch kann das Führungsfahrzeug eine geplante Aktion ankünden und ein rechtzeitiges und gleichmäßiges Beschleunigen aller Folgefahrzeuge im Fahrzeugkonvoi ermöglichen. Dadurch erhalten alle Folgefahrzeuge mit ihren Systemen genügend Zeit, um unter Berücksichtigung von Signallaufzeiten von Signalen und ihren Systemträgheiten rechtzeitig vorzusteuern bzw. zu regeln.Alternatively or additionally, an acceleration or an acceleration value of the entire vehicle convoy by the leading vehicle can be transmitted to the following vehicles by means of signals. In order to ensure uniform acceleration of all vehicles and thus constant short distances between the vehicles of the vehicle convoy, it is advantageous to know the signal propagation time of the signals in the E / E architectures from the lead vehicle to the respective following vehicle. For this purpose, a target time value, when an acceleration value has been reached, can also be determined with the acceleration value and transmitted to the first control device. In this way, the lead vehicle can announce a planned action and enable all following vehicles in the vehicle convoy to accelerate evenly and in good time. This gives all following vehicles with their systems enough time to control or regulate in good time, taking into account the signal transit times of signals and their system inertia.

Nach einer weiteren Ausführungsform wird durch die Pseudoansteuerung der Komponente durch das erste Steuergerät eine Trockenbremsfunktion des Bremssystems des Folgefahrzeugs durchgeführt und die zweite Zeitinformation ermittelt. Weiterführend kann das Pseudosignal als ein Pseudobremssignal im Folgefahrzeug ausgestaltet sein. Das Pseudobremssignal kann dazu genutzt werden, eine quasi Trockenbremsfunktion derart auszuführen, dass beispielsweise über Beschleunigungssensoren die Funktion des Bremssystems im jeweiligen Folgefahrzeug und die Reaktionszeit des Bremssystems zudem erkannt werden. Hierdurch kann das Führungsfahrzeug die Information über funktionierende Bremsen im jeweiligen Folgefahrzeug erhalten. Dabei kann zusätzlich zum Fahrzeugspezifischen Mindestabstand und zusätzlich zur ermittelten Signallaufzeit die Fahrzeugspezifische Reaktionszeit der Bremsen des Folgefahrzeugs bei der Bestimmung des Sicherheitsabstands mitberücksichtigt werden. Die die Fahrzeugspezifische Reaktionszeit der Bremsen nicht nur vom Bremssystem, sondern auch vom Verschleiß, Alterung, Wartung und dergleichen abhängig ist.According to a further embodiment, a dry braking function of the braking system of the following vehicle is carried out by the pseudo control of the component by the first control device and the second time information is determined. In addition, the pseudo signal can be configured as a pseudo braking signal in the following vehicle. The pseudo braking signal can be used to perform a quasi dry braking function in such a way that, for example, the function of the braking system in the respective following vehicle and the reaction time of the braking system can also be recognized via acceleration sensors. This enables the lead vehicle to receive information about functioning brakes in the respective following vehicle. In addition to the vehicle-specific minimum distance and in addition to the determined signal transit time, the vehicle-specific reaction time of the brakes of the following vehicle can also be taken into account when determining the safety distance. The vehicle-specific reaction time of the brakes is not only dependent on the braking system, but also on wear, aging, maintenance and the like.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum Einstellen eines Sicherheitsabstands zwischen einem Führungsfahrzeug und einem Folgefahrzeug oder zwei Folgefahrzeugen eines Fahrzeugkonvois durch mindestens ein Steuergerät bereitgestellt. Das Verfahren kann beispielsweise durch mindestens zwei miteinander über eine Kommunikationsverbindung kommunizierende Steuergeräte durchgeführt werden.According to a further aspect of the invention, a method for setting a safety distance between a leading vehicle and a following vehicle or two following vehicles of a vehicle convoy is provided by at least one control device. The method can be carried out, for example, by at least two control devices communicating with one another via a communication link.

In einem Schritt wird eine Signallaufzeit von einem Auslöseereignis für das Führungsfahrzeug bis zu einem Ausführen eines vom Führungsfahrzeug veranlassten Steuerbefehls durch das Folgefahrzeug kontinuierlich oder in zeitlichen Abständen durch Senden und Empfangen von Signalen mit Zeitinformationen gemessen. Der Sicherheitsabstand wird basierend auf der ermittelten Signallaufzeit festgelegt und durch ein zweites Steuergerät mindestens eines Folgefahrzeugs eingestellt bzw. geändert.In one step, a signal transit time from a triggering event for the leading vehicle to the execution of a control command initiated by the leading vehicle by the following vehicle is measured continuously or at time intervals by sending and receiving signals with time information. The safety distance is determined based on the determined signal transit time and set or changed by a second control device of at least one following vehicle.

Hierdurch kann das Potential eines kürzeren Sicherheitsabstandes zwischen den Fahrzeugen des Fahrzeugkonvois dadurch genutzt werden, indem die Laufzeit der Signale von der sensorischen Erfassung des Hindernisses im Führungsfahrzeug bis zum Electronic Braking System (EBS) Steuergerät bzw. des Bremsaktors im Folgefahrzeug oder den Folgefahrzeugen gemessen wird und davon abhängig der Sicherheitsabstand zwischen den Fahrzeugen individuell eingestellt werden kann.This allows the potential of a shorter safety distance between the vehicles of the vehicle convoy to be used by measuring the runtime of the signals from the sensor-based detection of the obstacle in the leading vehicle to the Electronic Braking System (EBS) control unit or the brake actuator in the following vehicle or the following vehicles Depending on this, the safety distance between the vehicles can be set individually.

Nach einer weiteren Ausführungsform wird das Senden und Empfangen von Signalen mit Zeitinformationen zum Ermitteln der Signallaufzeit verschlüsselt und/oder durch Checksummen gesichert durchgeführt. Durch diese Maßnahme kann die Sicherheit der Ermittlung der Sicherheitsabstände erhöht werden. Insbesondere kann durch eine Sicherung der Kommunikationsverbindung und/oder der übertragenen Signale eine Manipulation der gemessenen Signallaufzeiten verhindert werden.According to a further embodiment, the sending and receiving of signals with time information for determining the signal propagation time is encrypted and / or carried out in a manner that is secured by checksums. This measure can increase the reliability of the determination of the safety distances. In particular, by securing the communication connection and / or the transmitted signals a manipulation of the measured signal propagation times can be prevented.

Das Verfahren ist nicht auf die Datenübertragung zwischen unterschiedlichen Fahrzeugen beschränkt. Insbesondere kann das Verfahren auch zum Ermitteln von internen Laufzeiten, wie beispielsweise der vierten Zeitinformation, auch zwischen verdrahteten Steuergeräten entlang der Signalwege und Softwarepfade eingesetzt werden, um die einzelnen Latenzzeiten bzw. Jitter entlang der Signalwege zu bestimmen.The method is not limited to data transmission between different vehicles. In particular, the method can also be used to determine internal transit times, such as the fourth time information item, also between wired control devices along the signal paths and software paths, in order to determine the individual latency times or jitter along the signal paths.

Im Folgenden werden anhand von stark vereinfachten schematischen Darstellungen bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert. Hierbei zeigen

1 eine schematische Draufsicht auf einen Fahrzeugkonvoi gemäß einer Ausführungsform und
2 ein Ablaufdiagramm zum Veranschaulichen eines Verfahrens zum Einstellen eines Sicherheitsabstands gemäß einer Ausführungsform.

In the following, preferred exemplary embodiments of the invention are explained in more detail on the basis of greatly simplified schematic representations. Show here

1 a schematic plan view of a vehicle convoy according to an embodiment and
2 a flowchart for illustrating a method for setting a safety distance according to an embodiment.

Die 1 zeigt eine schematische Draufsicht auf einen Fahrzeugkonvoi 1 gemäß einer Ausführungsform. Das Fahrzeugkonvoi 1 weist ein Führungsfahrzeug 4 und mindestens ein Folgefahrzeug 6 auf. Der Einfachheit halber sind zwei Folgefahrzeuge 6 dargestellt.the 1 shows a schematic plan view of a vehicle convoy 1 according to one embodiment. The vehicle convoy 1 has a lead vehicle 4th and at least one follower vehicle 6th on. For simplicity, there are two follower vehicles 6th shown.

Die jeweiligen Fahrzeuge 4, 6 des Fahrzeugkonvois 1 können über eine Car-2-X bzw. Car-2-Car Kommunikationsverbindung 8 miteinander kommunizieren. Dabei können vorzugsweise ein oder mehrere Steuergeräte 10, 12 der Fahrzeuge 4, 6 des Fahrzeugkonvois 1 miteinander datenleitend kommunizieren.The respective vehicles 4th , 6th of the vehicle convoy 1 can use a Car-2-X or Car-2-Car communication link 8th communicate with each other. One or more control units can preferably be used 10 , 12th of the vehicles 4th , 6th of the vehicle convoy 1 communicate with each other in a data-transferring manner.

Das Führungsfahrzeug 4 des Fahrzeugkonvois 1 weist ein erstes Steuergerät 10 auf. Jedes Folgefahrzeug 6 des Fahrzeugkonvois 1 weist ein zweites Steuergerät 12 auf.The lead vehicle 4th of the vehicle convoy 1 has a first control unit 10 on. Every follow-up vehicle 6th of the vehicle convoy 1 has a second control unit 12th on.

Die Steuergeräte 10, 12 können über Kommunikationsverbindungen 8 direkt oder indirekt miteinander kommunizieren. Dabei können bei einer Kommunikation zwischen dem ersten Steuergerät 10 und einem zweiten Steuergerät 12 Folgefahrzeuge 6 übersprungen oder als sogenannte Range-Extender eingesetzt werden. Im dargestellten Ausführungsbeispiel weisen die Steuergeräte 10, 12 integrierte Kommunikationseinheiten auf, welche zum Ausbilden der Kommunikationsverbindungen 8 ausgestaltet sind.The control units 10 , 12th can use communication links 8th communicate with each other directly or indirectly. When there is communication between the first control unit 10 and a second control unit 12th Follow-up vehicles 6th be skipped or used as a so-called range extender. In the illustrated embodiment, the control units 10 , 12th integrated communication units, which are used to form the communication links 8th are designed.

Die Steuergeräte 10, 12 der Fahrzeuge 4, 6 des Fahrzeugkonvois 1 sind darüber hinaus mit einer fahrzeugseitigen Umfeldsensorik 14, 16 verbunden, um von der Umfeldsensorik 14, 16 ermittelte Messdaten zu empfangen.The control units 10 , 12th of the vehicles 4th , 6th of the vehicle convoy 1 are also with a vehicle-side environment sensor 14th , 16 connected to from the environment sensors 14th , 16 to receive determined measurement data.

Die Fahrzeuge 4, 6 des Fahrzeugkonvois 1 weisen zueinander einen Sicherheitsabstand A auf, welcher zwischen den jeweiligen Fahrzeugen 4, 6 des Fahrzeugkonvois 1 gleich oder unterschiedlich eingestellt sein kann.The vehicles 4th , 6th of the vehicle convoy 1 have a safety distance A from one another, which is between the respective vehicles 4th , 6th of the vehicle convoy 1 can be set the same or different.

In der 2 ist ein Ablaufdiagramm zum Veranschaulichen eines Verfahrens 2 zum Einstellen eines Sicherheitsabstands A Fahrzeugen 4, 6 des Fahrzeugkonvois 1 gemäß einer Ausführungsform dargestellt.In the 2 Figure 3 is a flow chart illustrating a method 2 for setting a safety distance A vehicles 4th , 6th of the vehicle convoy 1 shown according to one embodiment.

In einem ersten Schritt wird ein Verfahren 18 zum Ermitteln einer Signallaufzeit eines Steuerbefehls zwischen den Fahrzeugen 4, 6 des Fahrzeugkonvois 1 durchgeführt.The first step is a procedure 18th to determine a signal transit time of a control command between the vehicles 4th , 6th of the vehicle convoy 1 carried out.

Dabei wird die Signallaufzeit von einer Auslösung durch das erste Steuergerät 10 bis zu einer Ausführung des Steuerbefehls durch mindestens ein zweites Steuergerät 12 ermittelt. Ein Steuerbefehl kann hierbei in Form von einem oder mehreren Signalen über die Kommunikationsverbindung 8 übertragen werden.The signal propagation time is determined by a trigger by the first control unit 10 until the control command is executed by at least one second control unit 12th determined. A control command can be in the form of one or more signals via the communication link 8th be transmitted.

In einem Schritt 20 wird mindestens ein Signal mit einer ersten Zeitinformation von dem ersten Steuergerät 10 des Führungsfahrzeugs 4 über eine Kommunikationsverbindung 8 an mindestens ein zweites Steuergerät 12 mindestens eines Folgefahrzeugs 6 gesendet. Das Signal kann beispielsweise in Form eines Pseudosteuerbefehls ausgestaltet sein.In one step 20th is at least one signal with a first time information from the first control unit 10 of the lead vehicle 4th via a communication link 8th to at least one second control unit 12th at least one follower vehicle 6th sent. The signal can be designed, for example, in the form of a pseudo control command.

Das zweite Steuergerät 12 empfängt in einem weiteren Schritt 22 das Signal. Basierend auf dem empfangenen Signal bzw. Pseudosteuerbefehl kann eine Pseudoansteuerung von mindestens einer Komponente 13 des Folgefahrzeugs 6 durchgeführt 24 werden. Die Komponente 13 des Folgefahrzeugs 6 kann als ein Lenksystem, ein Bremssystem oder als ein Beschleunigungssystem ausgestaltet sein.The second control unit 12th receives in a further step 22nd the signal. Based on the received signal or pseudo control command, a pseudo control of at least one component can 13th of the following vehicle 6th carried out 24. The component 13th of the following vehicle 6th can be designed as a steering system, a braking system or as an acceleration system.

In einem weiteren Schritt 26 wird ein Zeitpunkt der Durchführung und/oder einer Vollendung der Durchführung der Pseudoansteuerung der Komponente 13 des Folgefahrzeugs 6 als zweite Zeitinformation gespeichert und in Form einer Empfangsbestätigung über die Kommunikationsverbindung 8 an das erste Steuergerät 10 des Führungsfahrzeugs 4 gesendet wird.In a further step 26th becomes a point in time of the implementation and / or completion of the implementation of the pseudo control of the component 13th of the following vehicle 6th stored as second time information and in the form of an acknowledgment of receipt via the communication link 8th to the first control unit 10 of the lead vehicle 4th is sent.

Die Schritte 22-26 sind beispielhaft Bestandteil des Verfahrens 18 zum Ermitteln einer Signallaufzeit eines Steuerbefehls zwischen den Fahrzeugen 4, 6 des Fahrzeugkonvois 1 und bilden ein eigenständiges Verfahren 19 zum Erstellen einer zweiten Zeitinformation durch ein zweites Steuergerät 12 mindestens eines Folgefahrzeugs 6 des Fahrzeugkonvois 1 aus.The steps 22nd - 26th are an example part of the procedure 18th to determine a signal transit time of a control command between the vehicles 4th , 6th of the vehicle convoy 1 and form an independent process 19th for creating second time information by a second control device 12th at least one follower vehicle 6th of the vehicle convoy 1 the end.

Die von dem zweiten Steuergerät 12 des Folgefahrzeugs 6 gesendete Empfangsbestätigung des Signals mit der zweiten Zeitinformation wird in einem weiteren Schritt 28 als Empfangszeit des Signals oder mit einer Zeitdifferenz zwischen der ersten Zeitinformation und der zweiten Zeitinformation durch das erste Steuergerät 10 des Führungsfahrzeugs 4 empfangen.The one from the second control unit 12th of the following vehicle 6th A confirmation of receipt of the signal with the second time information is sent in a further step 28 as the reception time of the signal or with a time difference between the first time information and the second time information by the first control device 10 of the lead vehicle 4th receive.

Anschließend wird die Signallaufzeit basierend auf der zweiten Zeitinformation und/oder basierend auf der Zeitdifferenz zwischen der ersten Zeitinformation und der zweiten Zeitinformation ermittelt 30.The signal propagation time is then determined 30 based on the second time information and / or based on the time difference between the first time information and the second time information.

Die Signallaufzeit kann vorzugsweise von einem Auslöseereignis für das Führungsfahrzeug 4 beginnend bis zu einem Ausführen eines vom Führungsfahrzeug 4 veranlassten Steuerbefehls durch mindestens ein Folgefahrzeug 6 kontinuierlich oder in zeitlichen Abständen durch Senden und Empfangen von Signalen über die Kommunikationsverbindung 8 mit Zeitinformationen gemessen werden.The signal propagation time can preferably be derived from a triggering event for the lead vehicle 4th starting up to executing one from the lead vehicle 4th initiated control command by at least one follower vehicle 6th continuously or at time intervals by sending and receiving signals via the communication link 8th measured with time information.

In einem weiteren Schritt 32 wird der Sicherheitsabstand A zwischen den Fahrzeugen 4, 6 des Fahrzeugkonvois 1 basierend auf der ermittelten Signallaufzeit ermittelt und durch das zweite Steuergerät 12 des mindestens einen Folgefahrzeugs 6 eingestellt.In a further step 32 becomes the safety distance A between vehicles 4th , 6th of the vehicle convoy 1 based on the determined signal transit time and determined by the second control unit 12th of the at least one following vehicle 6th set.

Claims

Method (18) for determining a signal transit time of a control command, in particular from a triggering to execution of a control command, between a leading vehicle (4) and at least one following vehicle (6) of a vehicle convoy (1) by a first control device (10), wherein - At least one signal with first time information is sent from a control device (10) of the lead vehicle (4) via a communication link (8) to a second control device (12) of at least one following vehicle (6), - An acknowledgment of receipt of the signal sent by the second control device (12) of the following vehicle (6) with a second time information as the time of receipt of the signal or with a time difference between the first time information and the second time information by the first control device (10) of the lead vehicle (4) is received, and the signal propagation time is determined based on the second time information and / or based on the time difference between the first time information and the second time information.

Procedure according to Claim 1 , the signal being sent as a pseudo brake signal with the first time information from the first control device (10) of the leading vehicle (4) to the second control device (12) of at least one following vehicle (6) and the signal transit time from sending to receiving the pseudo braking signal by at least one second control device (12) of a brake system of the at least one following vehicle (6) is determined.

Procedure according to Claim 1 or 2 , the signal being sent as a pseudo control command with the first time information from the first control device (10) of the leading vehicle (4) via the communication link (8) to the second control device (12) of the following vehicle (6), one from the second control device (12) of the following vehicle (6) sent confirmation of receipt with the second time information is received, a third time information being determined as the time of receipt of the confirmation of receipt, the pseudo control command being executed or simulated by the second control unit (12) to determine the second time information.

Method according to one of the Claims 1 until 3 , the determined signal transit time being compared with a signal transit time defined in advance, with control commands for setting an increased safety distance (A) and / or for initiating a safe state of the lead vehicle (4) and / or if the defined signal transit time is exceeded by the determined signal transit time of the vehicle convoy (1) can be generated.

Method (19) for generating second time information by a second control device (12) of at least one following vehicle (6) of a vehicle convoy (1), wherein - A pseudo control command sent by a first control device (10) of a lead vehicle (4) of the vehicle convoy (1) with a first time information is received, - based on the received pseudo control command, a pseudo control of at least one component (13) of the following vehicle (6) is carried out, and - A point in time of the implementation and / or completion of the implementation of the pseudo control of the component (13) of the following vehicle (6) is stored as second time information and in the form of an acknowledgment of receipt via the communication connection (8) to the first control device (10) of the leading vehicle (4) ) is sent.

Procedure according to Claim 5 , wherein the at least one component (13) of the following vehicle (6) is designed as a steering system, a braking system or as an acceleration system, with a Steering intervention is carried out without a change of direction, a braking intervention without a deceleration and / or an acceleration intervention without a change in speed.

Procedure according to Claim 5 or 6th , whereby a dry braking function of the braking system of the following vehicle (6) is carried out by the pseudo control of the component (13) by the first control device (10) and the second time information is determined.

Method (2) for setting a safety distance (A) between a leading vehicle (4) and a following vehicle (6) or two following vehicles (6) of a vehicle convoy (1) by at least one control device (10, 12), with a signal transit time from a triggering event for the leading vehicle (4) until a control command initiated by the leading vehicle (4) is carried out by the following vehicle (6) continuously or at time intervals by sending and receiving signals with time information, the safety distance (A) based on the determined Signal transit time is determined and set by a second control unit (12) of the at least one following vehicle (6).

Procedure according to Claim 8 , whereby the sending and receiving of signals with time information to determine the signal propagation time is encrypted and / or carried out secured by checksums.

Method according to one of the Claims 5 until 9 , wherein at least one confirmation of receipt of the signal with at least one fourth time information is sent as a transit time in the second control device (12) between receipt of the signal and sending of the signal, the at least one fourth time information from a hardware processing unit (12) and / or a software processing unit of the following vehicle (6) is determined and sent to the lead vehicle (4).

Control device (10, 12), wherein the control device (10, 12) is set up to perform one of the methods (2, 18, 19) according to one of the Claims 1 until 10 to execute.

Computer program which comprises commands which, when the computer program is executed by a computer or a control device (10, 12), cause one of the methods (2, 18, 19) according to one of the Claims 1 until 10 to execute.

Machine-readable storage medium on which the computer program according to Claim 12 is stored.