DE102021209697A1

DE102021209697A1 - Konzept zum Assistieren eines Kraftfahrzeugs bei einer zumindest teilautomatisierten Fahraufgabe

Info

Publication number: DE102021209697A1
Application number: DE102021209697.2A
Authority: DE
Inventors: Kurt Eckert; Holger Mindt
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2021-09-03
Filing date: 2021-09-03
Publication date: 2023-03-09
Also published as: CN115762203A

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum infrastrukturgestützten Assistieren eines Kraftfahrzeugs bei einer zumindest teilautomatisierten Fahraufgabe unter Verwendung einer ersten RSU und einer zweiten RSU, umfassend die folgenden Schritte:
Senden eines ersten Funksignals mittels der ersten RSU gemäß einem ersten Funkparameter, wobei das erste Funksignal Infrastrukturassistenzdaten zum infrastrukturgestützten Assistieren des Kraftfahrzeugs bei einer zumindest teilautomatisierten Fahraufgabe repräsentiert,
drahtgebundenes Übermitteln einer ersten Nachricht mittels der ersten RSU an die zweite RSU, wobei die erste Nachricht die Infrastrukturassistenzdaten zum infrastrukturgestützten Assistieren des Kraftfahrzeugs bei einer zumindest teilautomatisierten Fahraufgabe umfasst,
Empfangen der ersten Nachricht mittels der zweiten RSU,
Senden eines zweiten Funksignals mittels der zweiten RSU gemäß einem zweiten Funkparameter, welcher verschieden von dem ersten Funkparameter ist, wobei das zweite Funksignal die Infrastrukturassistenzdaten der ersten Nachricht repräsentiert.
Die Erfindung betrifft ein System zum infrastrukturgestützten Assistieren eines Kraftfahrzeugs bei einer zumindest teilautomatisierten Fahraufgabe, ein Computerprogramm und ein maschinenlesbares Speichermedium.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum infrastrukturgestützten Assistieren eines Kraftfahrzeugs bei einer zumindest teilautomatisierten Fahraufgabe, ein System zum infrastrukturgestützten Assistieren eines Kraftfahrzeugs bei einer zumindest teilautomatisierten Fahraufgabe, ein Computerprogramm und ein maschinenlesbares Speichermedium.
Stand der Technik
Die Übersetzung DE 60 036 530 T2 der europäischen Patentschrift EP 1 115 221 B1 offenbart ein Kommunikationssystem.
Die Veröffentlichung DE 11 2012 005 853 T5 der internationalen Anmeldung mit der Veröffentlichungsnummer WO 2013/118307 offenbart eine Fahrunterstützungsvorrichtung.
Die europäische Patentschrift EP 2 229 668 B1 offenbart eine Übertragung von Fahrzeug-relevanten Daten eines Fahrzeugs über mobile Kommunikation.
Offenbarung der Erfindung
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe ist darin zu sehen, ein Konzept zum effizienten infrastrukturgestützten Assistieren eines Kraftfahrzeugs bei einer zumindest teilautomatisierten Fahraufgabe bereitzustellen.
Diese Aufgabe wird mittels des jeweiligen Gegenstands der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand von jeweils abhängigen Unteransprüchen.
Nach einem ersten Aspekt wird ein Verfahren zum infrastrukturgestützten Assistieren eines Kraftfahrzeugs bei einer zumindest teilautomatisierten Fahraufgabe unter Verwendung einer ersten RSU und einer zweiten RSU, umfassend die folgenden Schritte:

Senden eines ersten Funksignals mittels der ersten RSU gemäß einem ersten Funkparameter, wobei das erste Funksignal Infrastrukturassistenzdaten zum infrastrukturgestützten Assistieren des Kraftfahrzeugs bei einer zumindest teilautomatisierten Fahraufgabe repräsentiert,
drahtgebundenes Übermitteln einer ersten Nachricht mittels der ersten RSU an die zweite RSU, wobei die erste Nachricht die Infrastrukturassistenzdaten zum infrastrukturgestützten Assistieren des Kraftfahrzeugs bei einer zumindest teilautomatisierten Fahraufgabe umfasst,
Empfangen der ersten Nachricht mittels der zweiten RSU,
Senden eines zweiten Funksignals mittels der zweiten RSU gemäß einem zweiten Funkparameter, welcher verschieden von dem ersten Funkparameter ist, wobei das zweite Funksignal die Infrastrukturassistenzdaten der ersten Nachricht repräsentiert.

Nach einem zweiten Aspekt wird ein System zum infrastrukturgestützten Assistieren eines Kraftfahrzeugs bei einer zumindest teilautomatisierten Fahraufgabe bereitgestellt, umfassend:

eine erste RSU und
eine zweite RSU,
wobei das System eingerichtet ist, alle Schritte des Verfahrens nach dem ersten Aspekt auszuführen.

Nach einem dritten Aspekt wird ein Computerprogramm bereitgestellt, welches Befehle umfasst, die bei Ausführung des Computerprogramms durch einen Computer, beispielsweise durch das System nach dem zweiten Aspekt, diesen veranlassen, ein Verfahren gemäß dem ersten Aspekt auszuführen.
Nach einem vierten Aspekt wird ein maschinenlesbares Speichermedium bereitgestellt, auf dem das Computerprogramm nach dem dritten Aspekt gespeichert ist.
Die Erfindung basiert auf der Erkenntnis und schließt diese mit ein, dass die obige Aufgabe dadurch gelöst wird, indem eine zweite RSU, welche im Umfeld der ersten RSU entfernt von der ersten RSU angeordnet ist, beispielsweise ist die zweite RSU entfernt von der ersten RSU angeordnet in Richtung, in der Kraftfahrzeuge auf die erste RSU zufahren, die Infrastrukturassistenzdaten zusätzlich zur ersten RSU drahtlos an Kraftfahrzeuge übermittelt, wobei dieses drahtlose Übermitteln andere Eigenschaften aufweist als das drahtlose Übermitteln des ersten Funksignals durch die erste RSU. Durch das drahtlose Übermitteln der gleichen Infrastrukturassistenzdaten durch zwei unabhängige Sender, die erste RSU und die zweite RSU, wird in vorteilhafter Weise eine Verfügbarkeit der drahtlosen Kommunikation mit dem oder den Kraftfahrzeugen erhöht. Die Kommunikation mit dem oder den Kraftfahrzeugen wird somit in vorteilhafter Weise weniger anfällig gegen Störungen. Sollte zum Beispiel eine drahtlose Kommunikation zwischen der ersten RSU und einem Kraftfahrzeug gestört sein, gibt es immer noch die Möglichkeit, dass die Infrastrukturassistenzdaten über eine drahtlose Kommunikation zwischen der zweiten RSU und dem Kraftfahrzeug empfangen werden. Die zweite RSU ist also bezogen auf die erste RSU eine redundante Sendequelle.
Dadurch, dass die Infrastrukturassistenzdaten von der ersten RSU an die zweite RSU drahtgebunden übermittelt werden, ist dieses Übermitteln deutlich weniger anfällig gegenüber Störungen, die eine drahtlose Kommunikation zwischen der ersten RSU und der zweiten RSU negativ beeinflussen. Die Infrastrukturassistenzdaten können somit in vorteilhafter Weise effizient von der ersten RSU an die zweite RSU übermittelt werden.
Somit wird insbesondere der technische Vorteil bewirkt, dass das oder die Kraftfahrzeuge bei einer zumindest teilautomatisierten Fahraufgabe effizient durch eine Infrastruktur unterstützt werden können.
Es ist gemäß einer Ausführungsform vorgesehen, dass die erste RSU an einer Verkehrsinfrastrukturstelle, beispielsweise Tunneleinfahrt, Baustelle, Knotenpunkt, Kreisverkehr, Kreuzung, Einmündung, Autobahnauffahrt, Autobahnabfahrt, angeordnet ist und die Infrastrukturassistenzdaten unter Verwendung des ersten Funksignals an das oder mehrere Kraftfahrzeuge sendet, welche sich im Umfeld der ersten RSU befinden. Basierend auf den Infrastrukturassistenzdaten können Kraftfahrzeuge beim Durchfahren der Verkehrsinfrastrukturstelle effizient unterstützt werden. Die Infrastrukturassistenzdaten können also insbesondere genutzt werden, um sicherheitskritische Funktionen, beispielsweise zumindest teilautomatisierte Fahrfunktionen, des Kraftfahrzeugs zu unterstützen oder gar erst zu ermöglichen. Infrastrukturassistenzdaten umfassen zum Beispiel: Informationen über eine Existenz eines kritisches Ereignisses, beispielsweise, dass sich voraus eine Verkehrsinfrastrukturstelle befindet, eine Objektliste von Objekten, beispielsweise Verkehrsteilnehmer, Kraftfahrzeuge, Fußgänger, im Umfeld der Verkehrsinfrastrukturstelle, Informationen über Hindernisse in dem Umfeld der Verkehrsinfrastrukturstelle, Informationen über einen Freiraum und/oder einen befahrbaren Bereich im Umfeld der Verkehrsinfrastrukturstelle, eine Handlungsempfehlung zur Bahnplanung oder Trajektorienplanung, Parameter zur Bahnplanung oder Trajektorienplanung.
Die Abkürzung „RSU“ steht für „Road-Side-Unit“. Der Begriff „Road-Side-Unit“ kann ins Deutsche mit „straßenseitige Einheit“ oder mit „straßenseitige Infrastruktureinheit“ übersetzt werden. Anstelle des Begriffs „RSU“ können auch folgende Begriffe synonym verwendet werden: straßenseitige Einheit, straßenseitige Infrastruktureinheit, Kommunikationsmodul, straßenseitiges Kommunikationsmodul, straßenseitige Funkeinheit, straßenseitige Sendestation.
Die hier beschriebenen Ausführungsformen und Beispiele können beliebig miteinander kombiniert werden.
Eine Fahrt eines Kraftfahrzeugs im Sinne der Beschreibung ist zum Beispiel eine zumindest teilautomatisiert geführte Fahrt, insbesondere eine infrastrukturgestützte, zumindest teilautomatisiert geführte Fahrt.
Eine zumindest teilautomatisierte Fahraufgabe umfasst zum Beispiel eine zumindest teilautomatisiert geführte Fahrt. Das Kraftfahrzeug wird also zum Beispiel zumindest teilautomatisiert geführt. Eine zumindest teilautomatisierte Fahraufgabe umfasst also ein zumindest teilautomatisiertes Führen des Kraftfahrzeugs.
Die Formulierung „zumindest teilautomatisiertes Führen“ umfasst einen oder mehrere der folgenden Fälle: assistiertes Führen, teilautomatisiertes Führen, hochautomatisiertes Führen, vollautomatisiertes Führen. Die Formulierung „zumindest teilautomatisiert“ umfasst also einen oder mehrere der folgenden Formulierungen: assistiert, teilautomatisiert, hochautomatisiert, vollautomatisiert.
Assistiertes Führen bedeutet, dass Funktionen im Kraftfahrzeug Fahraufgaben in Längs und Querrichtung übernehmen. Ein Fahrer ist aber immer im Kraftfahrzeug anwesend und muss im Fehlerfall oder in einer Fehlreaktion des Systems immer und jederzeit eingreifen und die Fahrsituation durch sein eingreifen kontrollieren. Das sind alle Funktionen bei SAE Level L1 und L2.
Daher ist auch hier bei allen Funktionen der Sichere Zustand „Funktion AUS“ also praktisch gleichzusetzen mit „Fahrer übernimm die Kontrolle“ ab Level 3 wird das anders. Da bekommt ein Fahrer erstmalig eine Übergangszeit eingeräumt, bis er reagieren muss. Also in dieser Zeit muss das Kraftfahrzeug mit allen Problemen selbstständig fertig werden. Und da ist „Funktion AUS“ oftmals kein guter sicherer Zustand.
Teilautomatisiertes Führen bedeutet, dass in einer spezifischen Situation (zum Beispiel: Fahren auf einer Autobahn, Fahren innerhalb eines Parkplatzes, Überholen eines Objekts, Fahren innerhalb einer Fahrspur, die durch Fahrspurmarkierungen festgelegt ist) und/oder für einen gewissen Zeitraum eine Längs- und eine Querführung des Kraftfahrzeugs automatisch gesteuert werden. Ein Fahrer des Kraftfahrzeugs muss selbst nicht manuell die Längs -und Querführung des Kraftfahrzeugs steuern. Der Fahrer muss aber das automatische Steuern der Längs- und Querführung dauerhaft überwachen, um bei Bedarf manuell eingreifen zu können. Der Fahrer muss jederzeit zur vollständigen Übernahme der Kraftfahrzeugführung bereit sein.
Hochautomatisiertes Führen bedeutet, dass für einen gewissen Zeitraum in einer spezifischen Situation (zum Beispiel: Fahren auf einer Autobahn, Fahren innerhalb eines Parkplatzes, Überholen eines Objekts, Fahren innerhalb einer Fahrspur, die durch Fahrspurmarkierungen festgelegt ist) eine Längs- und eine Querführung des Kraftfahrzeugs automatisch gesteuert werden. Ein Fahrer des Kraftfahrzeugs muss selbst nicht manuell die Längs -und Querführung des Kraftfahrzeugs steuern. Der Fahrer muss das automatische Steuern der Längs- und Querführung nicht dauerhaft überwachen, um bei Bedarf manuell eingreifen zu können. Bei Bedarf wird automatisch eine Übernahmeaufforderung an den Fahrer zur Übernahme des Steuerns der Längs- und Querführung ausgegeben, insbesondere mit einer ausreichenden Zeitreserve ausgegeben. Der Fahrer muss also potenziell in der Lage sein, das Steuern der Längs- und Querführung zu übernehmen. Grenzen des automatischen Steuerns der Quer- und Längsführung werden automatisch erkannt.
Vollautomatisiertes Führen bedeutet, dass in einer spezifischen Situation (zum Beispiel: Fahren auf einer Autobahn, Fahren innerhalb eines Parkplatzes, Überholen eines Objekts, Fahren innerhalb einer Fahrspur, die durch Fahrspurmarkierungen festgelegt ist) eine Längs- und eine Querführung des Kraftfahrzeugs automatisch gesteuert werden. Ein Fahrer des Kraftfahrzeugs muss selbst nicht manuell die Längs -und Querführung des Kraftfahrzeugs steuern. Der Fahrer muss das automatische Steuern der Längs- und Querführung nicht überwachen, um bei Bedarf manuell eingreifen zu können. Grenzen des automatischen Steuerns der Quer- und Längsführung werden automatisch erkannt. In allen Situationen ist es möglich, automatisch in einen risikominimalen Systemzustand zurückzuführen.
Infrastrukturassistenzdaten im Sinne der Beschreibung bezeichnen Daten, welche für ein zumindest teilautomatisiertes Führen des Kraftfahrzeugs geeignet sind. Infrastrukturassistenzdaten sind also insbesondere geeignet, für das Erzeugen von Steuersignalen zum zumindest teilautomatisierten Steuern einer Quer- und/oder Längsführung des Kraftfahrzeugs verwendet zu werden.
In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Verfahren ein computerimplementiertes Verfahren ist.
In einer Ausführungsform umfasst das Verfahren die folgenden Schritte: Empfangen des zweiten Funksignals mittels der ersten RSU,
Ermitteln eines ersten Funkverbindungsparameters einer ersten Funkverbindung zwischen der ersten RSU und der zweiten RSU, über welche das zweite Funksignal übermittelt wurde, mittels der ersten RSU,
Senden einer zweiten Nachricht, welche den ermittelten ersten Funkverbindungsparameter umfasst, an die zweite RSU mittels der ersten RSU, Empfangen der zweiten Nachricht mittels der zweiten RSU.
Dadurch wird zum Beispiel der technische Vorteil bewirkt, dass die erste RSU eine Qualität der ersten Funkverbindung effizient messen kann. Das Ergebnis dieser Messung, also der ermittelte erste Funkverbindungsparameter wird mittels der ersten RSU an die zweite RSU übermittelt, sodass die zweite RSU über die Qualität der ersten Funkverbindung am Standort der ersten RSU effizient in Kenntnis gesetzt werden kann.
In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Senden der zweiten Nachricht ein drahtgebundenes Übermitteln der zweiten Nachricht an die zweite RSU umfasst.
Dadurch wird zum Beispiel der technische Vorteil bewirkt, dass Gründe, welche die erste Funkverbindung zwischen der ersten RSU und der zweiten RSU negativ beeinflussen können, nicht auch noch eine Übertragung oder Übermittlung des ermittelten ersten Funkparameters von der ersten RSU an die zweite RSU negativ beeinflussen.
Das drahtgebundene Übermitteln umfasst zum Beispiel ein Übermitteln über ein drahtgebundenes Kommunikationsnetzwerk, welches zum Beispiel eine drahtgebundene Kommunikationsverbindung umfasst, beispielsweise eine Ethernetverbindung.
In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass die erste RSU und die zweite RSU mittels einer ersten und einer zweiten drahtgebundenen Kommunikationsverbindung verbunden sind, wobei die erste und die zweite Kommunikationsverbindung getrennt voneinander gebildet sind, wobei die erste Nachricht über die erste Kommunikationsverbindung übermittelt wird und wobei die zweite Nachricht über die zweite Kommunikationsverbindung übermittelt wird.
Dadurch wird zum Beispiel der technische Vorteil bewirkt, dass eine Kommunikation zwischen der ersten RSU und der zweiten RSU effizient durchgeführt werden kann. Insbesondere wird durch die Verwendung von zwei drahtgebundenen Kommunikationsverbindungen, welche verschieden, also getrennt, voneinander gebildet sind, der technische Vorteil bewirkt, dass Störungen, die eine drahtlose Kommunikation zwischen der ersten RSU und der zweiten RSU stören könnten, nicht dazu führt, dass eine Kommunikation zwischen der ersten RSU und der zweiten RSU nicht mehr möglich ist. In der Regel sind drahtgebundene Kommunikationsverbindungen unempfindlicher gegenüber Störungen, die eine drahtlose Kommunikationsverbindung negativ beeinflussen können.
Zum Beispiel ist die erste drahtgebundene Kommunikationsverbindung eine Ethernet-Kommunikationsverbindung. Zum Beispiel ist die zweite drahtgebundene Kommunikationsverbindung eine Ethernet-Kommunikationsverbindung. Zum Beispiel umfasst die erste drahtgebundene Kommunikationsverbindung ein erstes Kommunikationskabel. Zum Beispiel umfasst die zweite drahtgebundene Kommunikationsverbindung ein zweites Kommunikationskabel. Das erste Kommunikationskabel und das zweite Kommunikationskabel sind getrennt voneinander gebildet.
In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass die erste RSU und die zweite RSU mittels einer gleichen drahtgebundenen Kommunikationsversbindung verbunden sind, wobei die erste Nachricht und die zweite Nachricht über die gleiche Kommunikationsverbindung übermittelt werden. Die drahtgebundene Kommunikationsverbindung wird zum Beispiel bidirektional und/oder im Multiplex-Betrieb betrieben, insbesondere bei einem Ethernetkabel können Rx- und Tx-Richtung gemultiplext betrieben werden.
Eine drahtgebundene Kommunikationsverbindung ist zum Beispiel eine Ethernetverbindung.
In einer Ausführungsform umfasst das Verfahren die folgenden Schritte: Ermitteln einer die erste Funkverbindung beeinflussenden ersten Maßnahme basierend auf dem ersten Funkverbindungsparameter mittels der zweiten RSU, Durchführen der ermittelten ersten Maßnahme mittels der zweiten RSU.
Dadurch wird zum Beispiel der technische Vorteil bewirkt, dass die zweite RSU basierend auf dem ersten Funkverbindungsparameter effizient Maßnahmen oder Aktionen planen und durchführen kann, welche die erste Funkverbindung beeinflussen, um so zum Beispiel die erste Funkverbindung effizient zu optimieren. So kann zum Beispiel effizient eine verbesserte drahtlose Kommunikation zwischen der ersten RSU und der zweiten RSU bewirkt werden. So kann zum Beispiel die erste Funkverbindung effizient an die konkret vorliegende Situation angepasst werden.
In einer Ausführungsform umfasst das Verfahren die folgenden Schritte: Empfangen des ersten Funksignals mittels der zweiten RSU,
Ermitteln eines zweiten Funkverbindungsparameters der zweiten Funkverbindung basierend auf dem empfangenen ersten Funksignal mittels der zweiten RSU,
Senden einer dritten Nachricht, welche den ermittelten zweiten Funkverbindungsparameter umfasst, an die erste RSU mittels der zweiten RSU, Empfangen der dritten Nachricht mittels der ersten RSU.
In einer Ausführungsform umfasst das Verfahren die folgenden Schritte: Ermitteln einer die zweite Funkverbindung beeinflussenden zweiten Maßnahme basierend auf dem zweiten Funkverbindungsparameter mittels der ersten RSU, Durchführen der ermittelten zweiten Maßnahme mittels der ersten RSU.
In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass der erste und zweite Funkverbindungsparameter jeweils ein Element ausgewählt aus der folgenden Gruppe von Funkverbindungsparametern sind: Sendefrequenz, Sendeleistung, Signalstärke, Latenzzeit, Anzahl von Bitfehlern, Anzahl von Paketverlusten, Dauer eines Sendevorgangs zwischen der ersten RSU und der zweiten RSU, Status von standardisierten Congestion-Control-Mechanismen, Anzahl von Funkteilnehmern, Kanalzugriffszeit, Bandbreite, Sicherheitseinschätzung der ersten RSU, wie sicher die erste Funkverbindung ist.
Dadurch wird zum Beispiel der technische Vorteil bewirkt, dass besonders geeignete Funkverbindungsparameter ausgewählt sind.
Die Sicherheitseinschätzung umfasst zum Beispiel eine Warnung. Die erste und/oder die zweite RSU können die Sicherheitseinschätzung zum Beispiel dadurch ermitteln, indem sie Unstimmigkeiten in einer Paketreihenfolge und/oder in einem vom ersten und/oder zweiten Funksignal umfassten Zertifikat erkennt.
Es wird angemerkt, dass, um standardkonform zu sein, müssen Funkteilnehmer ihre Senderate und Sendeleistung an eine Auslastung des Funkkanals anpassen - also beispielsweise langsamer senden, wenn viele Funkteilnehmer präsent sind. Ziel ist, die Auslastung des Kanals zu reduzieren und Überlastsituationen („Congestion“) zu vermeiden.
Die Wahl der Funkverbindungsparameter (Senderate, -leistung, Zugriffs-Wartezeit, Wiederholrate, ...) erfolgt hierbei in jedem Teilnehmer unabhängig. Dadurch kann es passieren, dass ein Teilnehmer seine Sendeparameter an eine vermeintliche Congestion anpasst, der andere Teilnehmer aber davon nichts weiß und von anderen Parametern ausgeht.
Mit Status der Congestion-Control ist gemeint, herauszufinden, welche Parametersätze (Sendeleistung, Senderate, ...) verwendet werden.
In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass der erste Funkparameter und der zweite Funkparameter jeweils ein Element ausgewählt aus der folgenden Gruppe von Funkparametern sind: Funkkanal, Funktechnologie, insbesondere WLAN und Mobilfunk,
Dadurch wird zum Beispiel der technische Vorteil bewirkt, dass besonders geeignete Funkparameter ausgewählt sind.
Ausführungen, die im Zusammenhang mit dem ersten Funkparameter gemacht sind, gelten analog für den zweiten Funkparameter und umgekehrt. Ausführungen, welche im Zusammenhang mit dem ersten Funkverbindungsparameter gemacht sind, gelten analog für den zweiten Funkverbindungsparameter und umgekehrt.
Wenn der Singular für den ersten und/oder für den zweiten Funkverbindungsparameter gewählt ist, soll stets der Plural mitgelesen werden und umgekehrt. Wenn der Singular für den ersten und/oder zweiten Funkparameter verwendet ist, soll stets der Plural und umgekehrt mitgelesen werden.
Ausführungen, die im Zusammenhang mit der ersten Maßnahme gemacht sind, gelten analog für die zweite Maßnahme und umgekehrt. Wenn der Singular für die erste und/oder zweite Maßnahme verwendet ist, soll stets der Plural mitgelesen werden und umgekehrt.
Nach einer Ausführungsform sind die erste und/oder zweite Maßnahme jeweils ein Element ausgewählt aus der folgenden Gruppe von Maßnahmen: Erhöhen einer Sendeleistung, Wechsel einer Übertragungsfrequenz, Wechsel eines Übertragungskanals.
In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Verfahren mittels des Systems durchgeführt wird.
Systemmerkmale ergeben sich aus entsprechenden Verfahrensmerkmalen und umgekehrt. Das heißt, dass sich technische Funktionalitäten des Systems aus entsprechenden technischen Funktionalitäten des Verfahrens und umgekehrt ergeben.
Die Begriffe „assistieren“ und „unterstützen“ können synonym verwendet werden.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:

1 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens nach dem ersten Aspekt,
2 ein erstes System nach dem zweiten Aspekt,
3 ein maschinenlesbares Speichermedium nach dem vierten Aspekt und
4 das erste System gemäß 2, installiert an einer Straße.

1 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum infrastrukturgestützten Assistieren eines Kraftfahrzeugs bei einer zumindest teilautomatisierten Fahraufgabe unter Verwendung einer ersten RSU und einer zweiten RSU, umfassend die folgenden Schritte:

Senden 101 eines ersten Funksignals mittels der ersten RSU gemäß einem ersten Funkparameter, wobei das erste Funksignal Infrastrukturassistenzdaten zum infrastrukturgestützten Assistieren des Kraftfahrzeugs bei einer zumindest teilautomatisierten Fahraufgabe repräsentiert,
drahtgebundenes Übermitteln 103 einer ersten Nachricht mittels der ersten RSU an die zweite RSU, wobei die erste Nachricht die Infrastrukturassistenzdaten zum infrastrukturgestützten Assistieren des Kraftfahrzeugs bei einer zumindest teilautomatisierten Fahraufgabe umfasst,
Empfangen 105 der ersten Nachricht mittels der zweiten RSU,
Senden 107 eines zweiten Funksignals mittels der zweiten RSU gemäß einem zweiten Funkparameter, welcher verschieden von dem ersten Funkparameter ist, wobei das zweite Funksignal die Infrastrukturassistenzdaten der ersten Nachricht repräsentiert.

2 zeigt ein erstes System 200 zum infrastrukturgestützten Assistieren eines Kraftfahrzeugs bei einer zumindest teilautomatisierten Fahraufgabe, wobei das System 200 eingerichtet ist, alle Schritte des Verfahrens nach dem ersten Aspekt auszuführen.
Das erste System 200 umfasst eine erste RSU 201. Die erste RSU 201 umfasst eine erste drahtlose Kommunikationsschnittstelle 203, eine erste drahtgebundene Kommunikationsschnittstelle 205 und optional einen ersten Prozessor 207.
Das erste System 200 umfasst eine zweite RSU 209. Die zweite RSU 209 umfasst eine zweite drahtlose Kommunikationsschnittstelle 211, eine zweite drahtgebundene Kommunikationsschnittstelle 213 und optional einen zweiten Prozessor 215.
Die erste drahtlose Kommunikationsschnittstelle 203 ist eingerichtet, ein erstes Funksignal gemäß einem ersten Funkparameter zu senden, wobei das erste Funksignal Infrastrukturassistenzdaten zum infrastrukturgestützten Assistieren des Kraftfahrzeugs bei einer zumindest teilautomatisierten Fahraufgabe repräsentiert. Die erste drahtgebundene Kommunikationsschnittstelle 205 ist eingerichtet, eine erste Nachricht an die zweite RSU 209 drahtgebunden zu übermitteln, wobei die erste Nachricht die Infrastrukturassistenzdaten zum infrastrukturgestützten Assistieren des Kraftfahrzeugs bei einer zumindest teilautomatisierten Fahraufgabe umfasst.
Die zweite drahtgebundene Kommunikationsschnittstelle 213 ist eingerichtet, die erste Nachricht zu empfangen, also drahtlos zu empfangen. Die zweite drahtlose Kommunikationsschnittstelle 211 ist eingerichtet, ein zweites Funksignal gemäß einem zweiten Funkparameter zu senden, welcher verschieden von dem ersten Funkparameter ist, wobei das zweite Funksignal die Infrastrukturassistenzdaten der ersten Nachricht repräsentiert.
Das bedeutet, dass die erste RSU 201 die Infrastrukturassistenzdaten zum einen drahtlos aussendet und zum anderen an die zweite RSU 209 drahtgebunden übermittelt. Die zweite RSU 209 empfängt diese Infrastrukturassistenzdaten über die zweite drahtgebundene Kommunikationsschnittstelle 213 und sendet diese mittels der zweiten drahtlosen Kommunikationsschnittstelle 211 aus, wobei sich eine oder mehrere Eigenschaften dieses drahtlosen Sendens, also der zweite Funkparameter oder die zweiten Funkparameter, von einer oder mehreren Eigenschaften des drahtlosen Sendens der Infrastrukturassistenzdaten durch die erste RSU 201, also den oder die ersten Funkparameter, unterscheiden. Zum Beispiel ist vorgesehen, dass die erste RSU 201 die Infrastrukturassistenzdaten über WLAN sendet. Zum Beispiel ist vorgesehen, dass die zweite RSU 209 die Infrastrukturassistenzdaten über Mobilfunk sendet.
Zum Beispiel werden die Infrastrukturassistenzdaten mittels der ersten RSU 201 als Broadcast gesendet. Zum Beispiel werden die Infrastrukturassistenzdaten mittels der zweiten RSU 209 als Broadcast gesendet. Die Infrastrukturassistenzdaten werden also durch die erste RSU 201 und durch die zweite RSU 209 an ein oder mehrere sich den RSUs 201, 209 nähernden Kraftfahrzeugen gesendet.
Die erste drahtlose Kommunikationsschnittstelle 203 ist zum Beispiel eingerichtet, das zweite Funksignal zu empfangen. Gemäß einer nicht gezeigten Ausführungsform ist vorgesehen, dass der erste Prozessor 207 eingerichtet ist, einen ersten Funkverbindungsparameter einer ersten Funkverbindung zwischen der ersten RSU 201 und der zweiten RSU 209 zu ermitteln, über welche das zweite Funksignal übermittelt wurde. Die erste drahtlose Kommunikationsschnittstelle 203 und/oder die erste drahtgebundene Kommunikationsschnittstelle 205 sind jeweils gemäß einer Ausführungsform eingerichtet, eine zweite Nachricht an die zweite RSU 209 zu senden, welche den ermittelten ersten Funkverbindungsparameter umfasst. Sofern zum Beispiel die erste drahtlose Kommunikationsschnittstelle 203 die zweite Nachricht sendet, kann dies als ein drahtloses Übermitteln bezeichnet werden. Sofern zum Beispiel die erste drahtgebundene Kommunikationsschnittstelle 205 die zweite Nachricht sendet, kann dies zum Beispiel als ein drahtgebundenes Übermitteln bezeichnet werden. Zum Beispiel ist vorgesehen, dass sowohl die erste drahtlose Kommunikationsschnittstelle 203 als auch die erste drahtgebundene Kommunikationsschnittstelle 205 die zweite Nachricht an die zweite RSU 209 senden.
Die zweite drahtgebundene Kommunikationsschnittstelle 213 und/oder die zweite drahtlose Kommunikationsschnittstelle 211 der zweiten RSU 209 sind gemäß einer Ausführungsform jeweils eingerichtet, die zweite Nachricht zu empfangen. Gemäß einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass sowohl die zweite drahtlose Kommunikationsschnittstelle 211 als auch die zweite drahtgebundene Kommunikationsschnittstelle 213 die zweite Nachricht empfangen.
Der zweite Prozessor 215 der zweiten RSU 209 ist gemäß einer Ausführungsform eingerichtet, eine die erste Funkverbindung beeinflussende erste Maßnahme basierend auf dem ersten Funkverbindungsparameter zu ermitteln. Die zweite RSU 209 ist beispielsweise eingerichtet, die ermittelte erste Maßnahme durchzuführen, beispielsweise ist der zweite Prozessor 215 eingerichtet, die ermittelte erste Maßnahme durchzuführen.
In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass die zweite drahtlose Kommunikationsschnittstelle 211 eingerichtet ist, das erste Funksignal zu empfangen. Der zweite Prozessor 215 ist gemäß einer Ausführungsform eingerichtet, einen zweiten Funkverbindungsparameter der zweiten Funkverbindung basierend auf dem empfangenen ersten Funksignal zu ermitteln. Die zweite RSU 209 ist zum Beispiel eingerichtet, die dritte Nachricht an die erste RSU 201 zu senden. Beispielsweise sind die zweite drahtlose Kommunikationsschnittstelle 211 und/oder die zweite drahtgebundene Kommunikationsschnittstelle 213 jeweils eingerichtet, die dritte Nachricht an die erste RSU 201 zu senden. Die erste RSU 201 empfängt diese dritte Nachricht. Zum Beispiel ist vorgesehen, dass die erste drahtlose Kommunikationsschnittstelle 203 eingerichtet ist, die dritte Nachricht zu empfangen. Zum Beispiel ist vorgesehen, dass die erste drahtgebundene Kommunikationsschnittstelle 205 eingerichtet ist, die dritte Nachricht zu empfangen. Zum Beispiel ist vorgesehen, dass die dritte Nachricht sowohl mittels der zweiten drahtlosen Kommunikationsschnittstelle als auch mittels der zweiten drahtgebundenen Kommunikationsschnittstelle 213 der zweiten RSU 209 an die erste RSU 201 gesendet wird.
Dies bedeutet zum Beispiel, dass sowohl die erste drahtlose Kommunikationsschnittstelle 203 als auch die erste drahtgebundene Kommunikationsschnittstelle 205 die dritte Nachricht empfangen können.
Der erste Prozessor 207 der ersten RSU 201 ist gemäß einer Ausführungsform eingerichtet, eine die zweite Funkverbindung beeinflussende zweite Maßnahme basierend auf dem zweiten Funkverbindungsparameter zu ermitteln. Die erste RSU 201 ist zum Beispiel eingerichtet, die ermittelte zweite Maßnahme durchzuführen, beispielsweise ist der erste Prozessor 207 eingerichtet, die zweite Maßnahme durchzuführen.
3 zeigt ein maschinenlesbares Speichermedium 301, auf dem ein Computerprogramm 303 gespeichert ist. Das Computerprogramm 303 umfasst Befehle, die bei Ausführung des Computerprogramms 303 durch einen Computer, beispielsweise durch das System 200 der 2, diesen veranlassen, ein Verfahren gemäß dem ersten Aspekt auszuführen.
4 zeigt das System 200, wobei die erste RSU 201 im Umfeld eines Tunnels 401 angeordnet. Eine Straße 403 führt zum Tunnel 405. Beabstandet zum Tunnel 401 und somit auch beabstandet zur ersten RSU 201 ist an der Straße 403 die zweite RSU 209 angeordnet.
Weiter ist in 4 ein Kraftfahrzeug 405 eingezeichnet, welches in Richtung der zweiten RSU 209 und in Richtung der ersten RSU 201 fährt. Das Kraftfahrzeug 405 weist eine dritte drahtlose Kommunikationsschnittstelle 407 auf. Eine Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs 405 ist mit einem Pfeil mit dem Bezugszeichen 409 gekennzeichnet.
Hierbei befindet sich die zweite RSU 209 zwischen dem Kraftfahrzeug 405 und der ersten RSU 201. Das Kraftfahrzeug 405 kann sich auch zwischen der ersten RSU 201 und der zweiten RSU 209 befinden. Das hier beschriebene Konzept funktioniert auch dann und kann auch dann angewendet werden.
Die Funktionsweise des Systems 200 wurde bereits vorstehend im Zusammenhang mit der 2 beschrieben, sodass auf die entsprechenden Ausführungen verwiesen wird.
Die drahtgebundene Kommunikationsverbindung zwischen der ersten RSU 201 und der zweiten RSU 209 ist durch das Bezugszeichen 413 gekennzeichnet. Ein drahtgebundenes Übermitteln des zweiten Funkverbindungsparameters durch die zweite RSU 209 an die erste RSU 201 ist symbolisch durch Pfeile mit dem Bezugszeichen 417 gekennzeichnet. Ein drahtgebundenes Übermitteln der Infrastrukturassistenzdaten mittels der ersten RSU 201 an die zweite RSU 209 ist symbolisch durch Pfeile mit dem Bezugszeichen 419 gekennzeichnet.
In 4 sind weiter sieben Pfeile eingezeichnet: ein erster Pfeil 421, ein zweiter Pfeil 423, ein dritter Pfeil 425, ein vierter Pfeil 427, ein fünfter Pfeil 429, ein sechster Pfeil 431 und ein siebter Pfeil 433.
Der erste Pfeil 421 und der zweite Pfeil 423 symbolisieren eine Drahtloskommunikation zwischen der ersten RSU 201 und dem Kraftfahrzeug 405. Der dritte Pfeil 425 symbolisiert eine Drahtloskommunikation zwischen der zweiten RSU 209 und dem Kraftfahrzeug 405. Der vierte Pfeil 427 und der fünfte Pfeil 429 symbolisieren eine Drahtloskommunikation zwischen der ersten RSU 201 und der zweiten RSU 209. Der sechste Pfeil 431 symbolisiert eine Drahtloskommunikation zwischen der zweiten RSU 209 und einer Mobilfunkstation 435, welche symbolisch durch ein Wolkensymbol gekennzeichnet ist. Das Wolkensymbol 435 kann alternativ oder zusätzlich eine Cloud-Infrastruktur kennzeichnen, sodass die zweite RSU 209 auch drahtlos mit einer Cloud-Infrastruktur kommunizieren kann. Der siebte Pfeil 433 kennzeichnet symbolisch eine Drahtloskommunikation zwischen der ersten RSU 201 und der Mobilfunkstation 435 und/oder in einer nicht gezeigten Ausführungsform mit der Cloud-I nfrastruktur.
So kann zum Beispiel die erste RSU 201 den ersten Funkverbindungsparameter an die Mobilfunkstation 435 und/oder an die Cloud-Infrastruktur senden. So kann zum Beispiel die zweite RSU 209 den zweiten Funkverbindungsparameter an die Mobilfunkstation 435 und/oder an die Cloud-Infrastruktur senden.
Durch das Vorsehen einer Mobilfunkstation und/oder der Cloud-Infrastruktur wird zum Beispiel der technische Vorteil bewirkt, dass dadurch die ermittelten Funkverbindungsparameter effizient entfernt zur Verfügung gestellt werden können. Mit entfernt ist hier insbesondere eine Distanz zu den RSUs 201, 209 gemeint, welche größer ist als eine maximale Funkreichweite der ersten RSU 201 und der zweiten RSU 209.
In einer Ausführungsform sendet die erste RSU 201 die Infrastrukturassistenzdaten via Broadcast an Kraftfahrzeuge, die sich dem Tunnel 401, allgemein eine Verkehrsinfrastrukturstelle, nähern, und sendet die gleichen Infrastrukturassistenzdaten über die drahtgebundene Kommunikationsschnittstelle 205 an die zweite RSU 219. In einer Ausführungsform empfängt die zweite RSU 209 diese Infrastrukturassistenzdaten über die drahtgebundene Kommunikationsschnittstelle 215.
Die zweite RSU 209 nimmt diese Infrastrukturassistenzdaten zum Beispiel auf und sendet sie ebenfalls via Broadcast zum Beispiel über einen anderen drahtlosen Kanal oder ein anderes Übertragungsmedium (z.B. Mobilfunk) an sich nähernde Kraftfahrzeuge. Da sich die zweite RSU 209 an einer anderen Stelle befindet, herrschen andere Ausbreitungsbedingungen, auch wenn die gleiche Kommunikationstechnologie verwendet wird, dadurch entsteht eine gewisse Orthogonalität, welche die Wahrscheinlichkeit, dass die Nachrichten das Kraftfahrzeug 405 erreichen, erhöht und damit zu einer höheren Verfügbarkeit der Funktion, welche die Nachrichten verwendet, führt. Dies ist insbesondere der Fall, wenn zusätzlich noch unterschiedliche Kommunikationstechnologien verwendet werden (z.B. WLAN vs. Mobilfunk ...), da sich hieraus neben der räumlichen Orthogonalität auch eine zusätzliche Orthogonalität aufgrund der Funktechnologien ergibt.
Ein Vorteil ist, dass durch das Senden derselben Botschaft aus zwei unabhängigen Sendern eine Verfügbarkeit der drahtlosen Kommunikation in das sich nähernde Kraftfahrzeug erhöht wird. Das System wird somit weniger anfällig gegen Störungen in der Drahtloskommunikationsschnittstelle.
In einer Ausführungsform ist die zweite RSU 209, insbesondere hinreichend, diversitär (orthogonal) zur ersten RSU 201. Ein einzelner Fehler (E/E-Fehler) führt somit nicht zum Versagen von beiden Sendequellen, die erste und die zweite RSU, führen.
Ein Vorteil ist, dass Sicherheitsanforderungen somit zwischen den Drahtloskommunikationen 421, 423 und 433 und den Drahtloskommunikationen 425, 427, 429 und 431 aufgeteilt werden können.
In einer Ausführungsform empfängt die erste RSU 201 das drahtlos gesendete Signal der zweiten RSU 209 und ermittelt und meldet an die zweite RSU 209 einen Status der Übertragungsqualität und/oder Güte der Funkverbindung zwischen der zweiten RSU 209 und der ersten RSU 201 über eine drahtgebundene Kommunikation zurückmelden. Die zweite RSU kann 209 dann in geeigneter Form darauf reagieren.
Ein Vorteil ist, durch die zweite RSU 209 sich die beiden RSUs 201, 209 gegenseitig auf Signalgüte und/oder Qualität der Funkverbindung überwachen können, was eine Verfügbarkeit der beiden RSUs 201, 209 verbessert.
Dadurch wird der Vorteil erreicht, dass die Verfügbarkeit des Gesamtsystems stark verbessert wird. Das System muss nicht bei Fehlern einer Sendequelle zügig degradieren, sondern kann durch die nun gegebene Redundanz weiterhin voll verfügbar sein. Bei hochautomatisiert fahrenden Kraftfahrzeugen (größer oder größer-gleich SAE LEVEL 3) ist die Verfügbarkeit ein Teil der funktionalen Sicherheitsbetrachtung.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 60036530 T2 [0002]
EP 1115221 B1 [0002]
DE 112012005853 T5 [0003]
WO 2013118307 [0003]
EP 2229668 B1 [0004]

Claims

Verfahren zum infrastrukturgestützten Assistieren eines Kraftfahrzeugs bei einer zumindest teilautomatisierten Fahraufgabe unter Verwendung einer ersten RSU (201) und einer zweiten RSU (209), umfassend die folgenden Schritte: Senden (101) eines ersten Funksignals mittels der ersten RSU (201) gemäß einem ersten Funkparameter, wobei das erste Funksignal Infrastrukturassistenzdaten zum infrastrukturgestützten Assistieren des Kraftfahrzeugs bei einer zumindest teilautomatisierten Fahraufgabe repräsentiert, drahtgebundenes Übermitteln (103) einer ersten Nachricht mittels der ersten RSU (201) an die zweite RSU (209), wobei die erste Nachricht die Infrastrukturassistenzdaten zum infrastrukturgestützten Assistieren des Kraftfahrzeugs bei einer zumindest teilautomatisierten Fahraufgabe umfasst, Empfangen (105) der ersten Nachricht mittels der zweiten RSU (209), Senden (107) eines zweiten Funksignals mittels der zweiten RSU (209) gemäß einem zweiten Funkparameter, welcher verschieden von dem ersten Funkparameter ist, wobei das zweite Funksignal die Infrastrukturassistenzdaten der ersten Nachricht repräsentiert.
Verfahren nach Anspruch 1, umfassend die folgenden Schritte: Empfangen des zweiten Funksignals mittels der ersten RSU (201), Ermitteln eines ersten Funkverbindungsparameters einer ersten Funkverbindung zwischen der ersten RSU (201) und der zweiten RSU (209), über welche das zweite Funksignal übermittelt wurde, mittels der ersten RSU (201), Senden einer zweiten Nachricht, welche den ermittelten ersten Funkverbindungsparameter umfasst, an die zweite RSU (209) mittels der ersten RSU (201) Empfangen der zweiten Nachricht mittels der zweiten RSU (209).
Verfahren nach Anspruch 2, wobei das Senden der zweiten Nachricht ein drahtgebundenes Übermitteln der zweiten Nachricht an die zweite RSU (209) umfasst.
Verfahren nach Anspruch 3, wobei die erste RSU (201) und die zweite RSU (209) mittels einer ersten und einer zweiten drahtgebundenen Kommunikationsverbindung verbunden sind, wobei die erste und die zweite Kommunikationsverbindung getrennt voneinander gebildet sind, wobei die erste Nachricht über die erste Kommunikationsverbindung übermittelt wird und wobei die zweite Nachricht über die zweite Kommunikationsverbindung übermittelt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, umfassend die folgenden Schritte: Ermitteln einer die erste Funkverbindung (413) beeinflussenden ersten Maßnahme basierend auf dem ersten Funkverbindungsparameter mittels der zweiten RSU (209), Durchführen der ermittelten ersten Maßnahme mittels der zweiten RSU (209).
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, umfassend die folgenden Schritte: Empfangen des ersten Funksignals mittels der zweiten RSU (209), Ermitteln eines zweiten Funkverbindungsparameters der zweiten Funkverbindung basierend auf dem empfangenen ersten Funksignal mittels der zweiten RSU (209), Senden einer dritten Nachricht, welche den ermittelten zweiten Funkverbindungsparameter umfasst, an die erste RSU (201) mittels der zweiten RSU (209), Empfangen der dritten Nachricht mittels der ersten RSU (201).
Verfahren nach Anspruch 6, umfassend die folgenden Schritte: Ermitteln einer die zweite Funkverbindung (413) beeinflussenden zweiten Maßnahme basierend auf dem zweiten Funkverbindungsparameter mittels der ersten RSU (201), Durchführen der ermittelten zweiten Maßnahme mittels der ersten RSU (201).
Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 7, wobei der erste und zweite Funkverbindungsparameter jeweils ein Element ausgewählt aus der folgenden Gruppe von Funkverbindungsparametern sind: Sendefrequenz, Sendeleistung, Signalstärke, Latenzzeit, Anzahl von Bitfehlern, Anzahl von Paketverlusten, Dauer eines Sendevorgangs zwischen der ersten RSU (201) und der zweiten RSU (209), Status von standardisierten Congestion-Control-Mechanismen, Anzahl von Funkteilnehmern, Kanalzugriffszeit, Bandbreite, Sicherheitseinschätzung der ersten RSU (201), wie sicher die erste Funkverbindung ist.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei der erste Funkparameter und der zweite Funkparameter jeweils ein Element ausgewählt aus der folgenden Gruppe von Funkparametern sind: Funkkanal, Funktechnologie, insbesondere WLAN und Mobilfunk,
System (200) zum infrastrukturgestützten Assistieren eines Kraftfahrzeugs bei einer zumindest teilautomatisierten Fahraufgabe, umfassend: eine erste RSU (201), eine zweite RSU (209), wobei das System eingerichtet ist, alle Schritte des Verfahrens nach einem der vorherigen Ansprüche auszuführen.
Computerprogramm (303), umfassend Befehle, die bei Ausführung des Computerprogramms (303) durch einen Computer diesen veranlassen, ein Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9 auszuführen.
Maschinenlesbares Speichermedium (301), auf dem das Computerprogramm (303) nach Anspruch 11 gespeichert ist.