DE102022130225A1

DE102022130225A1 - Method for operating an assistance system of a motor vehicle, computer program product and assistance system

Info

Publication number: DE102022130225A1
Application number: DE102022130225.3A
Authority: DE
Inventors: Daniel Böhner; Michael Bippes
Original assignee: Audi AG; Volkswagen AG
Current assignee: Audi AG; Volkswagen AG
Priority date: 2022-11-15
Filing date: 2022-11-15
Publication date: 2024-05-16

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Assistenzsystems (2) eines Kraftfahrzeugs (1), mit den Schritten:- Ermitteln einer aktuellen Schadstoffbelastung (9) in einem vorgegebenen Bereich (6) mittels einer kraftfahrzeugexternen elektronischen Recheneinrichtung (7);- Bestimmen eines Differenzwerts (10) zwischen der aktuellen Schadstoffbelastung (9) und einer maximal erlaubten Schadstoffbelastung für den vorgegebenen Bereich (6);- Erzeugen eines Steuersignals (11) für eine Funktionseinheit (4) des Kraftfahrzeugs (1) in Abhängigkeit von dem Differenzwert (10) mittels einer elektronischen Recheneinrichtung (3) des Assistenzsystems (2); und- Betreiben der Funktionseinheit (4) in Abhängigkeit von dem Steuersignal (11). Ferner betrifft die Erfindung ein Computerprogrammprodukt sowie ein Assistenzsystem (2).The invention relates to a method for operating an assistance system (2) of a motor vehicle (1), comprising the steps of:- determining a current pollutant load (9) in a predetermined area (6) by means of an electronic computing device (7) external to the motor vehicle;- determining a difference value (10) between the current pollutant load (9) and a maximum permissible pollutant load for the predetermined area (6);- generating a control signal (11) for a functional unit (4) of the motor vehicle (1) depending on the difference value (10) by means of an electronic computing device (3) of the assistance system (2); and- operating the functional unit (4) depending on the control signal (11). The invention further relates to a computer program product and an assistance system (2).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Assistenzsystems eines Kraftfahrzeugs gemäß dem geltenden Patentanspruch 1. Ferner betrifft die Erfindung ein Computerprogrammprodukt sowie ein Assistenzsystem.The invention relates to a method for operating an assistance system of a motor vehicle according to the applicable patent claim 1. Furthermore, the invention relates to a computer program product and an assistance system.

Es ist bereits bekannt, dass Städte und Regionen sich insbesondere in Hinsicht auf die Luftqualität mehr um das Wohl ihrer Bürger kümmern möchten. Dabei steht die Option einer Einfahrtbeschränkung für bestimmte Antriebstechnologien als schnell umsetzbares Werkzeug zur Verfügung. Diese Option ist aber nicht für alle Bürger wünschenswert. Eine andere Option ist der Einsatz von Null-Emissions-Fahrzeugen, dabei bezieht sich die Null-Emission nur auf den Antriebsstrang.It is already known that cities and regions want to take more care of the well-being of their citizens, especially with regard to air quality. The option of restricting access to certain drive technologies is available as a quickly implementable tool. However, this option is not desirable for all citizens. Another option is the use of zero-emission vehicles, where zero emissions only refer to the drive train.

Die individuelle Mobilität wird, falls überhaupt noch möglich, durch Benutzung eines Null-Emissions-Fahrzeugs, welches beispielsweise gesondert beschafft werden muss oder geliehen werden muss, möglich. Dies kann bei bestimmten Bevölkerungsschichten zu finanziellen Problemen und dadurch einem Verlust der individuellen Mobilität führen.Individual mobility, if still possible at all, will be made possible by using a zero-emission vehicle, which must be purchased separately or rented. This can lead to financial problems for certain sections of the population and thus a loss of individual mobility.

Die DE 10 2020 210 013 A1 beschreibt ein Verfahren zur Schätzung einer durch Fahrzeuge verursachten Luftverschmutzung, wobei eine Vielzahl von Fahrzeugen an begrenzten geographischen Bereichen jeweils eigene Fahrparameter erfassen. Die jeweiligen Positionen, an der die Fahrparameter erfasst werden, werden ermittelt. Die Fahrparameter sowie Lokalisierungsdaten für die jeweils ermittelten Positionen werden an eine Servereinrichtung gesendet. Die Servereinrichtung umfasst die empfangenen Fahrparameter und Lokalisierungsdaten zu Schwarmdaten zusammen. Die Servereinrichtung simuliert basierend auf einer statistischen Auswertung der Schwarmdaten die durch die Fahrzeuge verursachte lokale Luftverschmutzung.The EN 10 2020 210 013 A1 describes a method for estimating air pollution caused by vehicles, whereby a large number of vehicles each record their own driving parameters in limited geographical areas. The respective positions at which the driving parameters are recorded are determined. The driving parameters and localization data for the respective determined positions are sent to a server device. The server device combines the received driving parameters and localization data to form swarm data. The server device simulates the local air pollution caused by the vehicles based on a statistical evaluation of the swarm data.

Die DE 10 2020 106 591 A1 beschreibt ein computerimplementiertes Verfahren zum Erstellen eines trainierten künstlichen neuronalen Netzes, mit dem Emissionsdaten eines Fahrzeugs basierend auf Fahrzeugdaten vorhergesagt werden können. Das Verfahren weist auf das Aufstellen von mehreren Trainingsdatensätzen, wobei jeder Trainingsdatensatz mindestens ein Fahrzeugdatum und an diesem Fahrzeug daran zugeordnete Emissionsdaten umfasst, und das Trainieren eines künstlichen neuronalen Netzes mit den Trainingsdaten setzen.The EN 10 2020 106 591 A1 describes a computer-implemented method for creating a trained artificial neural network that can predict emissions data of a vehicle based on vehicle data. The method includes setting up multiple training data sets, each training data set comprising at least one vehicle datum and emissions data associated with that vehicle, and training an artificial neural network with the training data sets.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es ein Verfahren, ein Computerprogrammprodukt sowie ein Assistenzsystem zu schaffen, mittels welchem eine Schadstoffbelastung in einem vorgegebenen Bereich prognostiziert und/oder reduziert werden kann.The object of the present invention is to provide a method, a computer program product and an assistance system by means of which a pollutant load in a predetermined area can be predicted and/or reduced.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren, ein Computerprogrammprodukt sowie durch ein Assistenzsystem gemäß den unabhängigen Patentansprüchen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungsformen sind in den Unteransprüchen angegeben.This object is achieved by a method, a computer program product and an assistance system according to the independent patent claims. Advantageous embodiments are specified in the subclaims.

Ein Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Assistenzsystems eines Kraftfahrzeugs. Es erfolgt das Ermitteln einer aktuellen Schadstoffbelastung in einem vorgegebenen Bereich mittels einer kraftfahrzeugexternen elektronischen Recheneinrichtung. Es ist auch eine Erfassung mittels kraftfahrzeuginterner Sensorik möglich. Es wird ein Differenzwert zwischen der aktuellen Schadstoffbelastung und einer maximal erlaubten Schadstoffbelastung für den vorgegebenen Bereich bestimmt. Es erfolgt das Erzeugen eines Steuersignals für eine Funktionseinheit des Kraftfahrzeugs in Abhängigkeit von dem Differenzwert mittels einer elektronischen Recheneinrichtung des Assistenzsystems und das Betreiben der Funktionseinheit in Abhängigkeit von dem Steuersignal.One aspect of the invention relates to a method for operating an assistance system of a motor vehicle. The current pollutant load in a predetermined area is determined using an electronic computing device external to the motor vehicle. Detection using sensors inside the motor vehicle is also possible. A difference value between the current pollutant load and a maximum permissible pollutant load for the predetermined area is determined. A control signal for a functional unit of the motor vehicle is generated depending on the difference value using an electronic computing device of the assistance system and the functional unit is operated depending on the control signal.

Insbesondere kann somit eine dynamische Anpassung an die aktuellen und/oder auch einer zu erwartenden Gegebenheiten ermöglicht werden. Kraftfahrzeuge, die zumindest in bestimmten Betriebspunkten auch schärfere Emissionsanforderungen als im Normalbetrieb erreichen können, können so zu einer Verbesserung der Luftqualität beitragen.In particular, this enables dynamic adaptation to current and/or expected conditions. Motor vehicles that can meet stricter emission requirements than in normal operation, at least at certain operating points, can thus contribute to improving air quality.

Insbesondere erfolgt somit das Ansteuern der Funktionseinheit derart, dass es zu einer Reduzierung der Schadstoffe, insbesondere des Schadstoffausstoßes des Kraftfahrzeugs, kommt. Insbesondere kann hierbei vorgegeben werden, wieviel Schadstoff tatsächlich das Kraftfahrzeug ausstoßen darf und dann entsprechend eine Betriebsart für das Kraftfahrzeug bestimmt werden, welche diese reduzierten Schadstoffausstöße ermöglicht.In particular, the functional unit is controlled in such a way that the pollutants, in particular the pollutant emissions of the motor vehicle, are reduced. In particular, it is possible to specify how much pollutant the motor vehicle is actually allowed to emit and then to determine an operating mode for the motor vehicle that enables these reduced pollutant emissions.

Es kann dabei vorgesehen sein, dass der Differenzwert zwischen der aktuellen Schadstoffbelastung und der maximal erlaubten Schadstoffbelastung sowohl kraftfahrzeugextern als auch kraftfahrzeugintern bestimmt werden kann. Insbesondere ist hierzu vorgesehen, dass das Assistenzsystem zusätzlich noch ein Kommunikationsmodul aufweist, welches beispielsweise die Kommunikation mit der kraftfahrzeugexternen elektronischen Recheneinrichtung übernimmt und entsprechend auch Steuersignale an die Funktionseinheiten senden kann.It can be provided that the difference between the current pollutant load and the maximum permitted pollutant load can be determined both externally and internally in the vehicle. In particular, it is provided that the assistance system also has a communication module, which, for example, takes over communication with the electronic computing device external to the vehicle and can also send control signals to the functional units accordingly.

Insbesondere kann beispielsweise vorgesehen sein, dass es hierzu dann in Abhängigkeit von dem Differenzwert zu einer Geschwindigkeitsreduzierung, einem weniger aggressiven Bremsverhalten oder weniger aggressivem Beschleunigen kommt, sodass beispielsweise Feinstaub aufgrund von Beschleunigungen beziehungsweise Stickoxide aufgrund von der Verbrennung reduziert werden können. Ferner kann auch vorgesehen sein, dass beispielsweise lediglich nur mit einem elektrischen Antrieb in den vorgegebenen Bereich gefahren werden kann, insbesondere bei Hybridfahrzeugen, kann somit die Nutzung einer Verbrennungskraftmaschine dort unterdrückt werden.In particular, it can be provided, for example, that depending on the difference value, there is then a speed reduction ization, less aggressive braking behavior or less aggressive acceleration, so that, for example, particulate matter due to acceleration or nitrogen oxides due to combustion can be reduced. Furthermore, it can also be provided that, for example, only an electric drive can be used to drive in the specified area, particularly in hybrid vehicles, so that the use of an internal combustion engine can be suppressed there.

Insbesondere ist somit vorgesehen, dass der vorgegebene Bereich, insbesondere als geographisch abgegrenzte Zone vorgegeben wird, beispielsweise als Kommune, wobei hierbei die aktuelle Luftbelastung beziehungsweise Schadstoffbelastung erfasst wird, und daraus ein aktueller Emissionsgrenzwert abgeleitet wird und dieser an das Kraftfahrzeug übermittelt wird. Hierbei wird dieser Grenzwert dann wiederum als aktualisierter für diese Zone gültiger Emissionsgrenzwert, insbesondere in der Form eines Geofencings, übermittelt. Die Übermittlung kann telemetrisch erfolgen, jedoch ist es auch möglich über ein sogenanntes Human-Machine-Interface (HMI) diese Übermittlung durchzuführen. Dabei kann die Information zum Beispiel über ein fest installiertes System der geographisch abgegrenzten Zone, beispielsweise extern angesteuerte Anzeigetafeln für die Erkennung mittels einer Fahrzeugkamera, oder über eine Cloud des Fahrzeugherstellers erfolgen. Die Geoposition des Kraftfahrzeugs sowie die Routenplanung können Bestandteil der Übermittlung sein. Das Kraftfahrzeug vergleicht die neuen Anforderungen an die Emissionsgrenzen mit seinen durch den Hersteller übermittelten Ursprungswerten. Das Kraftfahrzeug schaltet nun in Folge der Kenntnis der aktuell gültigen Emissionswerte auf Fahrzeugzustände um, die ihm ein Einhalten dieser ermöglichen. Das Umschalten kann dabei automatisch oder auch manuell initiiert erfolgen. Dabei können Maßnahmen wie andere Betriebspunkte im Kennfeld, ein Zuschalten von hybriden Antriebskomponenten, nur elektrische Antriebskomponenten und/oder Einschränkung des Drehmoments und/oder Einschränken beziehungsweise Abschalten von nicht antriebsrelevanten Fahrzeugfunktionen durchgeführt werden.In particular, it is therefore intended that the specified area is specified, in particular as a geographically defined zone, for example as a municipality, whereby the current air pollution or pollutant load is recorded and a current emission limit value is derived from this and this is transmitted to the motor vehicle. This limit value is then transmitted as an updated emission limit value valid for this zone, in particular in the form of a geofencing. The transmission can be telemetric, but it is also possible to carry out this transmission via a so-called human-machine interface (HMI). The information can be transmitted, for example, via a permanently installed system in the geographically defined zone, for example externally controlled display boards for detection using a vehicle camera, or via a cloud of the vehicle manufacturer. The geoposition of the motor vehicle and route planning can be part of the transmission. The motor vehicle compares the new requirements for the emission limits with its original values transmitted by the manufacturer. As a result of knowing the currently valid emission values, the motor vehicle now switches to vehicle states that enable it to comply with these. The switching can be initiated automatically or manually. Measures such as other operating points in the characteristic map, switching on hybrid drive components, only electric drive components and/or limiting the torque and/or limiting or switching off vehicle functions that are not relevant to the drive can be carried out.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltungsform kann eine Beschleunigungseinrichtung und/oder eine Bremseinrichtung des Kraftfahrzeugs als die Funktionseinheit angesteuert werden. Beispielsweise kann ein maximaler Beschleunigungswert der Beschleunigungseinrichtung entsprechend begrenzt werden. Ferner kann auch die Bremseinrichtung, beispielsweise ein maximales Bremsmoment des Kraftfahrzeugs entsprechend reduziert werden, um entsprechende Feinstaubbelastungen zu reduzieren. Auch eine Geschwindigkeitsanpassung ist möglich.According to an advantageous embodiment, an acceleration device and/or a braking device of the motor vehicle can be controlled as the functional unit. For example, a maximum acceleration value of the acceleration device can be limited accordingly. Furthermore, the braking device, for example a maximum braking torque of the motor vehicle, can also be reduced accordingly in order to reduce the corresponding fine dust pollution. Speed adjustment is also possible.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltungsform sieht vor, dass als Funktionseinheit eine elektrische Antriebseinrichtung des Kraftfahrzeugs oder eine Verbrennungskraftmaschine des Kraftfahrzeugs angesteuert werden. Beispielsweise kann es erlaubt sein, dass bei der Einfahrt noch mit der Verbrennungskraftmaschine in die vorgegebene Zone eingefahren werden kann, jedoch bei der Ausfahrt sich bereits der Schadstoff entsprechend erhöht hat, sodass lediglich eine elektrische Antriebseinrichtung erlaubt ist, um das Kraftfahrzeug innerhalb der vorgegebenen Zone beziehungsweise des vorgegebenen Bereichs zu bewegen. Möglich und sinnvoll kann es auch sein, dass vor der Abfahrt das Abgasnachbehandlungssystem und/oder der Motor selbst über eine Heizvorrichtung soweit vorgewärmt wird, dass die Grenzwerte trotz des Betriebs der Verbrennungskraftmaschine eingehalten werden können. Hierzu kann auch vorgesehen sein, dass beispielsweise ein zukünftiger Fahrplan des Kraftfahrzeugs berücksichtigt wird, sodass der Nutzer darüber informiert werden kann, dass beispielsweise lediglich ein elektrisches Fahren innerhalb des vorgegebenen Bereichs zukünftig möglich ist, sodass der Nutzer darauf hingewiesen wird, sein Fahrzeug entsprechend elektrisch zu laden. Es können auch weitere Lösungsvorschläge gemacht werden, beispielsweise eine spätere oder frühere Abfahrt, um die entsprechenden Grenzen einhalten zu können. Somit können sowohl elektrische Antriebe als auch Verbrennungskraftmaschinen berücksichtigt werden und es sind auch zukünftige Fahrmuster des Kraftfahrzeugs ebenfalls mitberücksichtigbar.Another advantageous embodiment provides that an electric drive device of the motor vehicle or an internal combustion engine of the motor vehicle is controlled as a functional unit. For example, it may be permitted that the internal combustion engine can still be used to enter the specified zone when entering, but that the pollutant levels have already increased accordingly when exiting, so that only an electric drive device is permitted to move the motor vehicle within the specified zone or the specified area. It may also be possible and sensible for the exhaust gas aftertreatment system and/or the engine itself to be preheated using a heating device before departure so that the limit values can be complied with despite the operation of the internal combustion engine. For this purpose, it may also be provided that, for example, a future driving schedule of the motor vehicle is taken into account so that the user can be informed that, for example, only electric driving within the specified area will be possible in the future, so that the user is advised to charge his vehicle electrically accordingly. Other solutions can also be suggested, for example a later or earlier departure in order to be able to comply with the relevant limits. This means that both electric drives and combustion engines can be taken into account, and future driving patterns of the vehicle can also be taken into account.

Ferner hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn das Steuersignal zusätzlich in Abhängigkeit von einer Brennstoffqualität für eine Verbrennungskraftmaschine das Kraftfahrzeugs erzeugt wird. Beispielsweise können entsprechende Qualitäten, beispielsweise E10 Kraftstoff oder E5 Kraftstoff genutzt werden. Beispielsweise kann berücksichtigt werden, dass in den vorgegebenen Bereich lediglich Fahrzeuge einfahren, welche einen E10 Kraftstoff nutzen. Ferner ist es auch möglich, dass beispielsweise die aktuell genutzte Brennstoffqualität, mit anderen Worten der im Tank zu verzeichnende Brennstoff und/oder eine zukünftig genutzte Brennstoffqualität im vorgegebenen Bereich bei der Erzeugung des Steuersignals berücksichtigt wird. Sollte beispielsweise ein Tanken innerhalb des vorgegebenen Bereichs notwendig sein, so kann dem Nutzer angezeigt werden, dass lediglich der Brennstoff E10 verwendet werden darf, um die entsprechenden Werte innerhalb des vorgegebenen Bereichs einzuhalten.Furthermore, it has proven advantageous if the control signal is also generated depending on the fuel quality for an internal combustion engine of the motor vehicle. For example, corresponding qualities such as E10 fuel or E5 fuel can be used. For example, it can be taken into account that only vehicles that use E10 fuel enter the specified area. Furthermore, it is also possible that, for example, the fuel quality currently being used, in other words the fuel recorded in the tank and/or a fuel quality that will be used in the future in the specified range, is taken into account when generating the control signal. If, for example, refueling within the specified range is necessary, the user can be shown that only E10 fuel may be used in order to comply with the corresponding values within the specified range.

Ebenfalls vorteilhaft ist, wenn bei einer Nichteinhaltung eines in Abhängigkeit von dem Steuersignal bestimmten Schadstoffausstoßes des Kraftfahrzeugs eine Einfahrt in den vorgegebenen Bereich verhindert wird. Insbesondere kann das Kraftfahrzeug somit als zumindest teilweise autonom betriebenes Kraftfahrzeug ausgebildet sein und zumindest teilweise in die Längsbeschleunigung oder Querbeschleunigung des Kraftfahrzeugs einwirken. Sollte beispielsweise es nicht möglich sein die entsprechenden Schadstoffausstöße derart zu verringern, dass die Grenzwerte innerhalb des vorgegebenen Bereichs eingehalten werden, so kann eine Einfahrt in den vorgegebenen Bereich entsprechend unterdrückt werden, beispielsweise das Kraftfahrzeug zum Stillstand gebracht werden.It is also advantageous if, in the event of non-compliance with a tax law depending on the tax nal certain pollutant emissions of the motor vehicle, entry into the specified area is prevented. In particular, the motor vehicle can thus be designed as an at least partially autonomously operated motor vehicle and at least partially influence the longitudinal acceleration or lateral acceleration of the motor vehicle. If, for example, it is not possible to reduce the corresponding pollutant emissions in such a way that the limit values are adhered to within the specified area, entry into the specified area can be suppressed accordingly, for example the motor vehicle can be brought to a standstill.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltungsform wird eine aktuelle Feinstaubbelastung und/oder eine aktuelle Stickoxidbelastung als Schadstoffbelastung ermittelt und das Steuersignal derart erzeugt, dass eine Reduzierung eines Feinstaubausstoßes und/oder eine Stickoxidausstoßes des Kraftfahrzeugs realisiert wird. Insbesondere können somit sowohl Feinstaubbelastungen, beispielsweise aufgrund von Reifenabrieb oder Straßenabrieb, als auch Stickoxidbelastung, aufgrund von Verbrennung, innerhalb des vorgegebenen Bereichs reduziert werden.According to a further advantageous embodiment, a current particulate matter load and/or a current nitrogen oxide load is determined as a pollutant load and the control signal is generated in such a way that a reduction in particulate matter emissions and/or nitrogen oxide emissions from the motor vehicle is achieved. In particular, both particulate matter loads, for example due to tire wear or road wear, and nitrogen oxide loads due to combustion can thus be reduced within the specified range.

Ebenfalls vorteilhaft ist wenn eine Vielzahl von potentiellen Einstellungsmöglichkeiten für die Funktionseinheit in Abhängigkeit von dem Differenzwert bestimmt wird und die Vielzahl von potentiellen Einstellungsmöglichkeiten einen Nutzer des Kraftfahrzeugs mittels einer Ausgabeeinrichtung des Kraftfahrzeugs beziehungsweise des Assistenzsystems zum Auswählen ausgegeben wird. Beispielsweise ist es möglich, dass sowohl eine Geschwindigkeit, als auch ein Bremsverhalten sowie ein Beschleunigungsverhalten zur Einhaltung des Grenzwertes dienen können und somit die entsprechende Schadstoffbelastung reduzieren können. Es kann nun vorgesehen sein, dass beispielsweise der Nutzer auswählen kann, dass dieser eine geringere Bremsleistung in Kauf nimmt, jedoch weiterhin entsprechende Beschleunigungen durchführen möchte. Somit ist es hochkomfortabel für den Nutzer einstellbar, welche Einstellmöglichkeiten beziehungsweise Funktionseinheit wie genutzt werden kann.It is also advantageous if a large number of potential setting options for the functional unit are determined depending on the difference value and the large number of potential setting options are displayed for a user of the motor vehicle to select from using an output device on the motor vehicle or the assistance system. For example, it is possible for a speed, braking behavior and acceleration behavior to be used to comply with the limit value and thus reduce the corresponding pollutant load. It can now be provided that the user can select, for example, that he or she will accept a lower braking power but still wants to carry out the corresponding acceleration. This makes it extremely convenient for the user to set which setting options or functional unit can be used and how.

Bei dem vorgestellten Verfahren handelt es sich insbesondere um ein computerimplementiertes Verfahren. Daher betrifft ein weiterer Aspekt der Erfindung ein Computerprogrammprodukt mit Programmcodemitteln, welche eine elektronische Recheneinrichtung dazu veranlassen, wenn die Programmcodemittel von der elektronischen Recheneinrichtung abgearbeitet werden, ein Verfahren nach dem vorhergehenden Aspekt durchzuführen.The method presented is in particular a computer-implemented method. Therefore, a further aspect of the invention relates to a computer program product with program code means which cause an electronic computing device to carry out a method according to the previous aspect when the program code means are processed by the electronic computing device.

Das Computerprogrammprodukt kann auch als Computerprogramm bezeichnet werden. Ferner betrifft die Erfindung daher auch ein computerlesbares Speichermedium mit dem Computerprogrammprodukt.The computer program product can also be referred to as a computer program. Furthermore, the invention therefore also relates to a computer-readable storage medium with the computer program product.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Assistenzsystem für ein Kraftfahrzeug, mit zumindest einer elektronischen Recheneinrichtung, wobei das Assistenzsystem zum Durchführen eines Verfahrens nach dem vorhergehenden Aspekt ausgebildet ist. Insbesondere wird das Verfahren mittels des Assistenzsystems durchgeführt.A further aspect of the invention relates to an assistance system for a motor vehicle, with at least one electronic computing device, wherein the assistance system is designed to carry out a method according to the preceding aspect. In particular, the method is carried out by means of the assistance system.

Die elektronische Recheneinrichtung weist beispielsweise Prozessoren, Schaltkreise, insbesondere integrierte Schaltkreise, sowie weitere elektronische Bauteile auf, um entsprechende Verfahrensschritte durchführen zu können.The electronic computing device comprises, for example, processors, circuits, in particular integrated circuits, as well as other electronic components in order to be able to carry out corresponding process steps.

Ferner betrifft die Erfindung auch ein Kraftfahrzeug mit einem Assistenzsystem nach dem vorhergehenden Aspekt. Das Kraftfahrzeug kann dabei als zumindest teilweise autonom betriebenes Kraftfahrzeug beziehungsweise auch als vollautonom betriebenes Kraftfahrzeug ausgebildet sein.Furthermore, the invention also relates to a motor vehicle with an assistance system according to the preceding aspect. The motor vehicle can be designed as an at least partially autonomously operated motor vehicle or as a fully autonomously operated motor vehicle.

Vorteilhafte Ausgestaltungsformen des Verfahrens sind als vorteilhafte Ausgestaltungsformen des Computerprogrammprodukts, des Assistenzsystems sowie des Kraftfahrzeugs anzusehen. Das Assistenzsystem sowie das Kraftfahrzeug weisen hierzu insbesondere gegenständliche Merkmale auf, um entsprechende Verfahrensschritte durchführen zu können.Advantageous embodiments of the method are to be regarded as advantageous embodiments of the computer program product, the assistance system and the motor vehicle. The assistance system and the motor vehicle have, in particular, material features in order to be able to carry out corresponding method steps.

Für Anwendungsfälle oder Anwendungssituationen, die sich bei dem Verfahren ergeben können und die hier nicht explizit beschrieben sind, kann vorgesehen sein, dass gemäß dem Verfahren eine Fehlermeldung und/oder eine Aufforderung zur Eingabe einer Nutzerrückmeldung ausgegeben und/oder eine Standardeinstellung und/oder ein vorbestimmter Initialzustand eingestellt wird.For use cases or application situations that may arise during the method and which are not explicitly described here, it may be provided that, in accordance with the method, an error message and/or a request to enter user feedback is issued and/or a default setting and/or a predetermined initial state is set.

Zu der Erfindung gehören auch Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Assistenzsystems und des Kraftfahrzeugs, die Merkmale aufweisen, wie sie bereits im Zusammenhang mit den Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens beschrieben worden sind. Aus diesem Grund sind die entsprechenden Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Assistenzsystems und des Kraftfahrzeugs hier nicht noch einmal beschrieben.The invention also includes further developments of the assistance system according to the invention and of the motor vehicle, which have features as have already been described in connection with the further developments of the method according to the invention. For this reason, the corresponding further developments of the assistance system according to the invention and of the motor vehicle are not described again here.

Die Erfindung umfasst auch die Kombinationen der Merkmale der beschriebenen Ausführungsformen.The invention also includes combinations of the features of the described embodiments.

Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben. Hierzu zeigt:

1 eine schematische Seitenansicht einer Ausführungsform eines Kraftfahrzeugs mit einer Ausführungsform eines Assistenzsystems; und
2 ein schematisches Ablaufdiagramm gemäß einer Ausführungsform des Verfahrens.

In the following, embodiments of the invention are described.

1 a schematic side view of an embodiment of a motor vehicle with an embodiment of an assistance system; and
2 a schematic flow diagram according to an embodiment of the method.

Bei den im Folgenden erläuterten Ausführungsbeispielen handelt es sich um bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung. Bei den Ausführungsbeispielen stellen die beschriebenen Komponenten jeweils einzelne, unabhängig voneinander zu betrachtende Merkmale der Erfindung dar, welche die Erfindung jeweils auch unabhängig voneinander weiterbilden und damit auch einzeln oder in einer anderen als der gezeigten Kombination als Bestandteil der Erfindung anzusehen sind. Des Weiteren sind die beschriebenen Ausführungsbeispiele auch durch weitere der bereits beschriebenen Merkmale der Erfindung ergänzbar.The exemplary embodiments explained below are preferred exemplary embodiments of the invention. In the exemplary embodiments, the components described each represent individual features of the invention that are to be considered independently of one another, which also develop the invention independently of one another and are therefore to be viewed as part of the invention individually or in a combination other than that shown. Furthermore, the exemplary embodiments described can also be supplemented by other features of the invention already described.

In den Figuren sind funktionsgleiche Elemente jeweils mit denselben Bezugszeichen versehen.In the figures, functionally identical elements are provided with the same reference symbols.

1 zeigt eine schematische Seitenansicht einer Ausführungsform eines Kraftfahrzeugs 1 mit einer Ausführungsform eines Assistenzsystems 2. Das Assistenzsystem 2 weist zumindest eine elektronische Recheneinrichtung 3 auf. Ferner weist das Kraftfahrzeug 1 beispielsweise eine Funktionseinheit 4, beispielsweise in Form einer Verbrennungskraftmaschine, eines elektrischen Antriebs, einer Bremseinrichtung oder einer Beschleunigungseinrichtung, auf. 1 shows a schematic side view of an embodiment of a motor vehicle 1 with an embodiment of an assistance system 2. The assistance system 2 has at least one electronic computing device 3. Furthermore, the motor vehicle 1 has, for example, a functional unit 4, for example in the form of an internal combustion engine, an electric drive, a braking device or an acceleration device.

Die 1 zeigt, dass das Kraftfahrzeug 1 über eine Straße 5 beispielsweise in einen vorgegebenen Bereich 6 einfahren kann. Bei dem vorgegebenen Bereich 6 handelt es sich beispielsweise um eine Kommune mit Häusern und Personen.The 1 shows that the motor vehicle 1 can drive via a road 5 into a predetermined area 6, for example. The predetermined area 6 is, for example, a municipality with houses and people.

Ferner ist eine kraftfahrzeugexterne elektronische Recheneinrichtung 7 gezeigt, sowie eine Erfassungseinrichtung 8 zum Erfassen einer aktuellen Schadstoffbelastung 9. Ferner ist gezeigt, dass die kraftfahrzeugexterne elektronische Recheneinrichtung 7 ferner einen Differenzwert 10 bestimmen kann, wobei der Differenzwert 10 zwischen der aktuellen Schadstoffbelastung 9 und einer maximal erlaubten Schadstoffbelastung für den vorgegebenen Bereich 6 bestimmt wird. Dies ist lediglich eine Ausführungsform, es ist auch möglich, dass der Differenzwert 10 beispielsweise kraftfahrzeugintern bestimmt werden kann.Furthermore, an electronic computing device 7 external to the motor vehicle is shown, as well as a detection device 8 for detecting a current pollutant load 9. It is also shown that the electronic computing device 7 external to the motor vehicle can also determine a difference value 10, wherein the difference value 10 is determined between the current pollutant load 9 and a maximum permitted pollutant load for the predetermined area 6. This is only one embodiment; it is also possible that the difference value 10 can be determined, for example, internally in the motor vehicle.

Insbesondere ist vorgesehen, dass die aktuelle Schadstoffbelastung 9 in dem vorgegebenen Bereich 6 mittels der kraftfahrzeugexternen elektronischen Recheneinrichtung 7 ermittelt wird, und der Differenzwert 10 zwischen der aktuellen Schadstoffbelastung 9 und der maximal erlaubten Schadstoffbelastung für den vorgegebenen Bereich 6 bestimmt wird. Es erfolgt das Erzeugen eines Steuersignals 11 für die Funktionseinheit 4 des Kraftfahrzeugs 1 in Abhängigkeit von dem Differenzwert 10 mittels der elektronischen Recheneinrichtung 3 und das Betreiben der Funktionseinheit 4 in Abhängigkeit von dem Steuersignal 11.In particular, it is provided that the current pollutant load 9 in the specified area 6 is determined by means of the electronic computing device 7 external to the motor vehicle, and the difference value 10 between the current pollutant load 9 and the maximum permitted pollutant load for the specified area 6 is determined. A control signal 11 is generated for the functional unit 4 of the motor vehicle 1 depending on the difference value 10 by means of the electronic computing device 3 and the functional unit 4 is operated depending on the control signal 11.

2 zeigt ein schematisches Ablaufdiagramm gemäß einer Ausführungsform des Verfahrens. Insbesondere kann hierzu vorgesehen sein, dass eine Umgebung 12 einen zulässigen Grenzwert vorgibt. Dieser Grenzwert ist insbesondere für den vorgegebenen Bereich 6 notwendig, wobei hierbei ein temporär zulässiger Emissionswert bestimmt wird. Dieser wiederum wird an die elektronische Recheneinrichtung 3, insbesondere über ein Kommunikationsmodul 13 des Assistenzsystems 2, übermittelt. Die elektronische Recheneinrichtung 3 erzeugt wiederum das Steuersignal 11 für die Funktionseinheit 4, wobei hierzu beispielsweise auch über eine Navigationseinrichtung 14 eine entsprechende Route und Zeit als Navigationssignal 15 übertragen werden kann. 2 shows a schematic flow diagram according to an embodiment of the method. In particular, it can be provided that an environment 12 specifies a permissible limit value. This limit value is necessary in particular for the specified area 6, whereby a temporarily permissible emission value is determined. This in turn is transmitted to the electronic computing device 3, in particular via a communication module 13 of the assistance system 2. The electronic computing device 3 in turn generates the control signal 11 for the functional unit 4, whereby for this purpose, for example, a corresponding route and time can also be transmitted as a navigation signal 15 via a navigation device 14.

Insbesondere ist somit vorgesehen, dass beispielsweise eine Beschleunigungseinrichtung und/oder eine Bremseinrichtung des Kraftfahrzeugs 1 als Funktionseinheit 4 angesteuert wird. Ferner kann auch als Funktionseinheit 4 eine elektrische Antriebseinheit des Kraftfahrzeugs 1 oder eine Verbrennungskraftmaschine des Kraftfahrzeugs 1 angesteuert werden, wobei beispielsweise das Steuersignal 11 zusätzlich in Abhängigkeit von einer Brennstoffqualität für eine Verbrennungskraftmaschine des Kraftfahrzeugs 1 erzeugt wird. Insbesondere kann hierbei eine aktuell genutzte Brennstoffqualität und/oder zukünftig genutzte Brennstoffqualität im vorgegebenen Bereich 6 bei der Erzeugung des Steuersignals 11 berücksichtigt werden.In particular, it is thus provided that, for example, an acceleration device and/or a braking device of the motor vehicle 1 is controlled as a functional unit 4. Furthermore, an electric drive unit of the motor vehicle 1 or an internal combustion engine of the motor vehicle 1 can also be controlled as a functional unit 4, wherein, for example, the control signal 11 is additionally generated depending on a fuel quality for an internal combustion engine of the motor vehicle 1. In particular, a currently used fuel quality and/or a fuel quality to be used in the future in the predetermined range 6 can be taken into account when generating the control signal 11.

Ferner kann vorgesehen sein, dass bei Nichteinhaltung eines in Abhängigkeit vom Steuersignal 11 bestimmten Schadstoffausstoßes des Kraftfahrzeugs 1 eine Einfahrt in den vorgegebenen Bereich 6 oder auch eine Ausfahrt aus dem vorgegebene Bereich 6 verhindert wird. Insbesondere kann dabei eine aktuelle Feinstaubbelastung und/oder eine aktuelle Stickoxidbelastung als aktuelle Schadstoffbelastung 9 ermittelt werden und das Steuersignal 11 derart erzeugt werden, dass eine Reduzierung eines Feinstaubausstoßes und/oder eines Stickoxidausstoßes des Kraftfahrzeugs 1 realisiert wird.Furthermore, it can be provided that if the motor vehicle 1 does not comply with a pollutant emission determined as a function of the control signal 11, entry into the specified area 6 or exit from the specified area 6 is prevented. In particular, a current particulate matter load and/or a current nitrogen oxide load can be determined as the current pollutant load 9 and the control signal 11 can be generated in such a way that a reduction in particulate matter emissions and/or nitrogen oxide emissions of the motor vehicle 1 is realized.

Ferner kann vorgesehen sein, dass eine Vielzahl von potentiellen Einstellungsmöglichkeiten für die Funktionseinheit 4 in Abhängigkeit von dem Differenzwert 10 bestimmt wird und die Vielzahl von potentiellen Einstellungsmöglichkeiten einem Nutzer des Kraftfahrzeugs 1 mittels einer Ausgabeeinrichtung 16 (1) des Assistenzsystems 2 zum Auswählen ausgegeben wird.Furthermore, it can be provided that a plurality of potential setting options for the functional unit 4 are determined as a function of the difference value 10 and the plurality of potential setting options are made available to a user of the motor vehicle 1 by means of an output device 16 ( 1 ) of the assistance system 2 is output for selection.

Somit zeigen die Figuren insbesondere, dass eine geografisch abgegrenzte Zone, zum Beispiel eine Kommune, die aktuelle Luftbelastung, insbesondere die aktuelle Schadstoffbelastung 9, erfasst und daraus einen aktuellen Emissionsgrenzwert ableitet und diesen an das Kraftfahrzeug 1 als aktualisierten, für diese Zone gültigen Emissionsgrenzwert übermittelt. Dieses Verfahren kann insbesondere auf Basis des so genannten Geofencing durchgeführt werden. Die Übermittlung kann telemetrisch, notfalls auch manuell über ein Human-Machine-Interface, an das Kraftfahrzeug 1 erfolgen. Dabei kann die Information zum Beispiel über ein fest installiertes System der geografisch abgegrenzten Zone beziehungsweise vorgegebenen Zone 6 oder über eine Cloud des Fahrzeugherstellers erfolgen. Die Geoposition des Kraftfahrzeugs 1 sowie die Routenplanung können Bestandteil der Übermittlung sein. Das Kraftfahrzeug 1 vergleicht die neuen Anforderungen an die Emissionsgrenzen mit seinen durch den Hersteller übermittelten Ursprungswerten. Das Kraftfahrzeug 1 schaltet nun infolge der Kenntnis der aktuell gültigen Emissionswerte auf Fahrzeugzustände um, die ihm ein Einhalten derselben ermöglichen. Dabei können Maßnahmen wie andere Betriebspunkte im Kennfeld, Hinzuschalten von hybriden Antriebskomponenten, nur elektrische Antriebskomponenten und/oder Einstellung des Moments und/oder Einschränken beziehungsweise Abschalten von nicht antriebsrelevanten Fahrzeugfunktionen herangezogen werden.Thus, the figures show in particular that a geographically delimited zone, for example a municipality, records the current air pollution, in particular the current pollutant load 9, and derives a current emission limit value from this and transmits this to the motor vehicle 1 as an updated emission limit value valid for this zone. This method can be carried out in particular on the basis of so-called geofencing. The transmission can be made telemetrically, or if necessary manually via a human-machine interface, to the motor vehicle 1. The information can be transmitted, for example, via a permanently installed system in the geographically delimited zone or specified zone 6 or via a cloud belonging to the vehicle manufacturer. The geoposition of the motor vehicle 1 and the route planning can be part of the transmission. The motor vehicle 1 compares the new requirements for the emission limits with its original values transmitted by the manufacturer. As a result of the knowledge of the currently valid emission values, the motor vehicle 1 now switches to vehicle states that enable it to comply with them. Measures such as other operating points in the characteristic map, switching on hybrid drive components, only electric drive components and/or adjusting the torque and/or restricting or switching off vehicle functions that are not relevant to the drive can be used.

Das Kraftfahrzeug 1 informiert den Fahrer nach Erhalt der neuen Emissionsanforderungen über seine Möglichkeiten zur Einhaltung dieser Grenzen, das heißt ob es überhaupt einfahren oder ausfahren darf, und schlägt ihm gleichsam die möglichen Einstellungen vor. Eine potentieller Vorschlag kann auch sein, dass das Kraftfahrzeug 1 auf Grund der Kenntnis der umliegenden Zonen eine Berechnung mit verschiedenen Routen erstellt, die - wenn auch bei längeren Strecken oder Fahrtdauern - ein Erreichen des Zielortes ermöglichen. Stellt sich heraus, dass ein Erreichen des Ziels nicht möglich ist, so kann ein zur Erreichung des Ziels mittels eines anderen Verkehrsmittels, also zu Fuß oder ÖPNV, ein anderen Ziel vorgeschlagen werden. Sind mehrere verschiedene Einstellungen möglich, so schlägt das Assistenzsystem 2 dem Fahrer die bevorzugte Lösung vor und lässt diesen frei wählen.After receiving the new emissions requirements, motor vehicle 1 informs the driver about its options for complying with these limits, i.e. whether it is allowed to enter or exit at all, and at the same time suggests the possible settings. One potential suggestion could also be that motor vehicle 1, based on its knowledge of the surrounding areas, creates a calculation with different routes that make it possible to reach the destination - even if the distances or journey times are longer. If it turns out that it is not possible to reach the destination, another destination can be suggested so that the destination can be reached using another means of transport, i.e. on foot or public transport. If several different settings are possible, assistance system 2 suggests the preferred solution to the driver and allows them to choose freely.

Ergibt die Prüfung der neuen Emissionsanforderungen, dass das Kraftfahrzeug 1 nicht einfahren darf, so warnt es den Fahrer vor Eintritt in die vorgegebene Zone beziehungsweise in den vorgegebenen Bereich 6, dass es in einen Notbetrieb und/oder Stillstand bei Betreten der Zone umgeschaltet wird.If the examination of the new emission requirements shows that motor vehicle 1 is not permitted to enter, it shall warn the driver before entering the specified zone or the specified area 6 that it will switch to emergency operation and/or come to a standstill upon entering the zone.

Zusätzlich prüft das Kraftfahrzeug 1 aufgrund der typischen Verkehrssituation, die zu einem bestimmten Zeitpunkt zu erwarten ist, sowie unter Einbeziehung der Umweltbedingungen, wie Luftdruck, Temperatur, Luftfeuchtigkeit, Sonneneinstrahlung, Windrichtung und Geschwindigkeit, ob ein Einfahren unter Einbeziehung der Möglichkeiten des Kraftfahrzeugs 1 noch gegeben sein wird und/oder ob der Betrieb in einer solchen Zone zu einem gegebenen Zeitpunkt möglich sein wird. Der Fahrer und/oder eine Flottenleitstelle wird über die möglichen Betriebszeiten des Kraftfahrzeugs 1 in lokaler Auflösung vorab informiert und kann somit eine Abfahrtszeit anpassen, um die Beschränkung zu vermeiden.In addition, motor vehicle 1 checks, based on the typical traffic situation that is to be expected at a certain point in time, as well as taking into account the environmental conditions such as air pressure, temperature, humidity, solar radiation, wind direction and speed, whether entry will still be possible taking into account the capabilities of motor vehicle 1 and/or whether operation in such a zone will be possible at a given point in time. The driver and/or a fleet control center is informed in advance of the possible operating times of motor vehicle 1 in local resolution and can thus adjust a departure time in order to avoid the restriction.

Alternativ zum Kraftfahrzeug 1 kann das Kraftfahrzeug 1 gegebenenfalls in Kombination mit dem verwendeten Energieträger auch als Abbild in einer ortsfremden Rechenstelle abgebildet sein. Dies kann für die verschiedenen, oben beschriebenen Einflüsse die Möglichkeit zum Betrieb des Kraftfahrzeugs 1 anhand sich ändernder Emissionsgrenzen zeitlich vorhersagen. Diese Daten können möglichst zeitnah an einer zentralen und dem Kraftfahrzeug 1 ortsfremden Stelle gesammelt werden, beispielsweise in Form einer Datencloud, und ausgewertet werden, beispielsweise über eine künstliche Intelligenz oder ein maschinelles Lernen.As an alternative to the motor vehicle 1, the motor vehicle 1 can also be represented as an image in a remote computing center, possibly in combination with the energy source used. This can predict the possibility of operating the motor vehicle 1 in time based on changing emission limits for the various influences described above. This data can be collected as quickly as possible at a central location remote from the motor vehicle 1, for example in the form of a data cloud, and evaluated, for example using artificial intelligence or machine learning.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

11: KraftfahrzeugMotor vehicle
22: AssistenzsystemAssistance system
33: Elektronische RecheneinrichtungElectronic computing device
44: FunktionseinheitFunctional unit
55: StraßeStreet
66: Vorgegebener BereichSpecified area
77: Kraftfahrzeugexterne elektronische RecheneinrichtungElectronic computing device external to the motor vehicle
88th: ErfassungseinrichtungRecording device
99: Aktuelle SchadstoffbelastungCurrent pollution levels
1010: DifferenzwertDifference value
1111: SteuersignalControl signal
1212: UmweltEnvironment
1313: KommunikationsmodulCommunication module
1414: NavigationseinrichtungNavigation device
1515: NavigationssignalNavigation signal
1616: AusgabeeinrichtungOutput device

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102020210013 A1 [0004]
DE 102020106591 A1 [0005]

Claims

Method for operating an assistance system (2) of a motor vehicle (1), comprising the steps: - determining a current pollutant load (9) in a predetermined area (6) by means of an electronic computing device (7) external to the motor vehicle; - determining a difference value (10) between the current pollutant load (9) and a maximum permitted pollutant load for the predetermined area (6); - generating a control signal (11) for a functional unit (4) of the motor vehicle (1) depending on the difference value (10) by means of an electronic computing device (3) of the assistance system (2); and - operating the functional unit (4) depending on the control signal (11).

Procedure according to Claim 1 , characterized in that an acceleration device and/or a braking device of the motor vehicle (1) is controlled as the functional unit (4).

Procedure according to Claim 1 or 2 , characterized in that an electric drive device of the motor vehicle (1) or an internal combustion engine of the motor vehicle (1) is controlled as the functional unit (4).

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the control signal (11) is additionally generated as a function of a fuel quality for an internal combustion engine of the motor vehicle (1).

Procedure according to Claim 4 , characterized in that a currently used fuel quality and/or a future used fuel quality in the predetermined range (6) is taken into account when generating the control signal (11).

Method according to one of the preceding claims, characterized in that if a pollutant emission of the motor vehicle (1) determined as a function of the control signal (11) is not complied with, entry into the predetermined area (6) is prevented.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that a current particulate matter load and/or a current nitrogen oxide load are determined as the current pollutant load (9) and the control signal (11) is generated such that a reduction in particulate matter emissions and/or nitrogen oxide emissions of the motor vehicle (1) is realized.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that a plurality of potential setting options for the functional unit (4) are determined as a function of the difference value (10) and the plurality of potential setting options are output to a user of the motor vehicle (1) for selection by means of an output device (16) of the assistance system (2).

Computer program product with program code means which cause an electronic computing device (3) to carry out a method according to one of the Claims 1 until 8th to carry out.

Assistance system (2) for a motor vehicle (1), with at least one electronic computing device (3), wherein the assistance system (2) is designed to carry out a method according to one of the Claims 1 until 8th is trained.