CN108701408B - 用于运行包括多个机动车的通信网络的方法和机动车 - Google Patents

用于运行包括多个机动车的通信网络的方法和机动车 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于运行包括多个机动车(1、16‑19)的通信网络(15、15’)的方法，其中机动车(1、16‑19)分别包括具有至少一个环境传感器(10、11)的传感器装置(3)，其中，至少一个机动车(1)在由机动车的传感器装置(3)确定环境传感器(10)故障时向至少一个外部的评估装置(2)传输描述故障的并且包括机动车位置数据的状态数据，所述评估装置确定对机动车(1、16‑19)的环境传感器(10)的干扰区域(22)进行描述的干扰区域信息。

Description

用于运行包括多个机动车的通信网络的方法和机动车
技术领域
本发明涉及一种用于运行包括多个机动车的通信网络的方法，其中机动车分别具有包括至少一个环境传感器的传感器装置。
背景技术
这种方法通常实现一种通过通信网络的车对车通信。作为可能的应用已知了，为通信网络的其它机动车警示危险的天气影响、例如冰层或由于强烈降雨或雾造成的视觉阻碍。为了探测视觉阻碍也可以使用传感器装置的环境传感器的传感器数据。
文献DE 10 2010 054 214 A1公开了一种用于在借助于驾驶员辅助***辅助控制机动车时辅助驾驶员的方法，其中借助于传感器装置检测机动车的环境的传感器数据。如果通过驾驶员辅助***提供功能时识别到基于对传感器数据的错误解释形成的故障，则表征错误解释的故障数据以及与故障数据相关的位置数据被存储在存储器装置中并传输给其它机动车或远程的计算机工作站。
但是这种方法仅实现了通过驾驶员辅助***推导解释错误用以避免已经出现的解释错误的重复。但是在此并未考虑到可能妨害驾驶员辅助***的可靠性的故障类型。
在文献DE 10 2011 082 123 A1中公开了一种用于运行车辆的方法，其中由车辆的计算单元向外部的计算单元发送包含与车辆部件相关以及与车辆的目标地区相关的信息的问题。然后由车辆外部的计算单元向车辆的计算单元传输与车辆部件在目标地区中的限制相关的信息，其中计算单元在运行车辆期间考虑和/或向驾驶员输出该信息。因此车辆的计算单元或驾驶员得到与车辆部件在目标地区中要预期的功能限制相关的信息。
发明内容
因此本发明的目的是，基于包括多个机动车的通信网络改善在通信网络中的机动车中的驾驶员辅助***的运行的可靠性。
为了实现上述目的在开头所述类型的方法中根据本发明提出，至少一个机动车在由机动车的传感器装置确定环境传感器故障时向至少一个外部的评估装置传输描述故障的并且包括机动车的位置数据的状态数据，该评估装置确定描述机动车的环境传感器的干扰区域的干扰区域信息。
本发明基于如下考虑，为了确定地区的干扰区域，评估通过传感器装置本身确定的、环境传感器的故障。优选传感器装置为机动车的辅助***提供传感器数据。机动车的传感器装置可以例如通过本车的诊断单元连续地和/或规律地确定传感器装置的至少一个环境传感器的运行状态。然后描述该运行状态、特别是描述存在故障情况的数据可以与由机动车的位置确定装置提供的位置数据合并成状态数据。从位置数据中适宜地可以推导出机动车的确定故障的位置，该位置数据特别是描述这个位置的地理坐标。根据本发明在确定故障时优选借助于机动车的通信装置向外部的评估装置传输该状态数据。评估装置因此位于机动车的外部，该机动车的传感器装置确定故障并且是通信网络的一部分。
状态数据的传输用于在评估装置方面确定干扰区域，在该干扰区域中环境传感器或其它机动车的相同和/或类似的环境传感器可能会出现故障。特别是该干扰区域由干扰源产生。干扰区域也可以描述为连续的地理区域和/或交通路线的可能会出现传感器故障的路段。
根据本发明的方法因此实现了在通信网络内部提供如下的状态数据，该状态数据描述由传感器装置本身确定的环境传感器的故障，以便确定可能存在对环境传感器的功能产生负面影响的干扰区域。评估这种环境传感器的传感器数据的驾驶员辅助***的可能的功能损坏可以由此早在出现功能损坏之前就被预估，从而能以有利的方式更加可靠地运行驾驶员辅助***。
在根据本发明的方法的有利的改进方案中，向包括评估装置的至少一个其它机动车传输状态数据。通信网络因此允许在各个机动车之间的直接通信。优选为此使用无线网络、特别是根据标准IEEE 802.11p的汽车用WLAN的协议。也可以设想向通信网络的其它机动车进行广播传输。适宜的是，仅向在进行传输的机动车周围的可预先规定的相关区域——例如一公里的半径——范围内的机动车进行传输。
另选或附加地可以向通信网络的静止的评估装置传输状态数据。该静止的评估装置特别是可以设计为后端服务器、即设计为中央计算和通信装置。在通信网络的机动车和静止的评估装置之间的数据传输优选通过无线移动通信网络、例如通过GPRS、UMTS、LTE或类似的传输协议实现。在此静止的评估装置可以向通信网络的至少一个机动车传输干扰区域信息。特别是也可以从静止的评估装置向机动车如上所述地进行传输。静止的评估装置优选仅向位于可预先规定的相关区域内部的机动车传输干扰区域信息。
在根据本发明的方法中特别优选的是，评估装置从接收的、分别描述故障的多个状态数据中确定描述故障出现的干扰区域的地区分布。该状态数据可以由同一个或不同的机动车传输，从而根据位置数据可以确定干扰区域的边界。该地区分布特别是可以描述出现故障的单个集中区域(所谓的“Hotspots”(热点))或就地区而言的频率，特别是与测地学的地图信息(所谓的“Heatmap”(热图))相结合。有利地使多个车辆的状态数据相结合以用于确定干扰区域信息，从而评估装置使用通信网络的机动车的“集体智慧”。
在根据本发明的方法中有利的是，评估装置为了确定干扰区域信息而考虑对确定故障的时刻加以描述的时间数据。该时间数据可以以与状态数据合并的方式由机动车例如作为时间戳传输或根据状态数据的接收时刻在评估装置方面产生该时间数据。因此特别是如果经过较长时间没有接收到描述故障的状态数据，则可以识别出，造成干扰区域的干扰源是否已经不存在。也可以确定干扰源的时间方面的干扰模型并对干扰区域信息加以补充。
为了实现干扰区域信息的特别高的品质，可以在根据本发明的方法中提出，评估装置根据接收的、描述传感器装置的无故障的功能的状态数据和/或根据描述干扰区域和/或干扰区域的周围环境的地理数据/测地学数据来检查干扰区域信息的可信度。如上所述，描述传感器装置的无障碍的功能的状态数据也可以——优选以结合位置数据的方式——向评估装置传输。以这种方式可以得知，当其它机动车确定在同一位置或附近位置是无故障的，则由一个机动车确定的故障被解释为机动车内部的、涉及该一个机动车的干扰。为了检查可信度可以使用优选与评估装置连接的地理数据装置的理数据。如果可以从该地理数据中推到出，干扰源、例如无线电发射器位于干扰区域或潜在的干扰区域附近，则可以推测出该无线电发射器产生干扰区域。
在根据本发明的方法中特别适宜的是，评估装置鉴于故障的特别是暂时的或持续的原因对干扰区域信息分类。干扰区域的暂时出现的原因可以例如是例如雾或雨的天气影响、碎石撞击或例如由污脏的行车道或由污脏的在前方行驶的交通参与者、如农用车辆导致的环境传感器被弄脏。在此特别是光学的环境传感器受到污脏的影响。
干扰区域持续出现的原因可以特别是电磁场，由强的发射器如无线电发射杆或在机场的区域中产生电磁场。特别是这种电磁场可以基于雷达干扰环境传感器。在分类时，优选可以附加地考虑上述的地理数据或时间数据。
最后在根据本发明的范围内特别优选的是，至少一个机动车评估干扰区域信息，以用于输出表明到达或即将到达干扰区域、特别是表明对相关环境传感器的传感器数据进行评估的车辆***的可能故障的乘员信息。预测性地向接近干扰区域的机动车的乘员报告车辆***、特别是驾驶员辅助***的可能的干扰。驾驶员可以为在到达干扰区域时不能使用特定的车辆***的情况做出准备，这附加地提高了这种车辆***的可靠性。
本发明还涉及一种机动车，该机动车包括具有至少一个环境传感器的传感器装置、用于与包括多个车辆的通信网络的至少一个评估装置通信的通信装置和为实施根据本发明的方法而设的控制装置。根据本发明的机动车也可以具有本车的评估装置，该评估装置设计用于从由通信网络的其它机动车借助于通信装置接收的状态数据中确定干扰区域信息。针对根据本发明的方法的所有实施形式可以类似地转用与根据本发明的机动车，从而通过根据发明的机动车也可以实现上述优点。
附图说明
从在下面说明的实施例以及根据附图得到本发明的其它优点和细节。附图是示意图并示出：
图1示出外部的评估装置和根据本发明的机动车的实施例的原理图；
图2示出包括在图1中示出的机动车的通信网络的示例的原理图；
图3示出具有干扰源的道路网络的原理图；
图4示出包括在图1中示出的机动车的通信网络的另一示例的原理图。
具体实施方式
图1示出机动车1的实施例的原理图。图1还纯示意性示出外部的评估装置2。机动车1包括传感器装置3、通信装置4、形式为驾驶员辅助***的车辆***5、导航装置6、光学和声学的输出装置7和本车的评估装置8，该评估装置具有与机动车1的控制装置9的数据连接。评估装置2在其自身方面包括未示出的通信装置，或与未示出的通信装置连接，评估装置借助于该通信装置与机动车1通信。
传感器装置3包括设计为雷达传感器的环境传感器10和设计为光学传感器的环境传感器11。根据机动车1的另一实施例，传感器装置3具有另外的环境传感器10、11，如附加的雷达传感器、附加的光学传感器(摄像机、激光雷达传感器等)或超声波传感器。传感器装置11还具有诊断单元12，借助于该诊断单元可以确定环境传感器10、11的故障并可以产生故障信号。车辆***5是驾驶员辅助***，该驾驶员辅助***为履行其辅助功能而评估传感器装置3的传感器数据，其中在环境传感器10、11故障时，车辆***5的功能受影响。
通信装置4设计用于在使用移动无线电标准、例如GPRS、UMTS或LTE或使用无线网络协议、例如根据标准IEEE 802.11p的汽车用WLAN的情况下与外部的评估装置2通信。
导航装置6包括位置检测装置13，借助于该位置检测装置可以通过全球卫星定位***、例如GPS或伽利略定位***确定机动车1的当前位置，并可以提供描述该位置的位置数据。导航装置6还具有地理数据装置14，在该地理数据装置中存储数字地图形式的地理数据。
图2示出包括在图1中示出的机动车1和另外四个机动车16-19的通信网络15的示例。机动车16-19设计得与在图1中示出的机动车类似，就是说这些机动车具有与机动车1的上述部件功能相同的部件。在此机动车1、16-19与后端服务器形式的静止的外部评估单元2通过移动无线电通信协议通信。在这种情况下不需要机动车1、16-19的本车的评估单元8。
图3示出道路网络20的非按比例的原理图，该道路网络具有干扰源21、静止的外部评估单元2和形成通信网络15的机动车1、16-19。机动车1的控制装置9设计用于实施运行通信网络15的方法，其中该方法的实施例在下面参照图3详细说明：
在第一步骤中，传感器装置3的诊断单元12确定环境传感器10、11的运行状态，并为控制装置9提供描述环境传感器10、11出现故障的状态数据。该状态数据在下一步骤中通过控制装置9与对由导航装置6的位置确定装置13提供的、机动车1的当前位置加以描述的位置数据以及与描述确定运行状态的时刻的时间数据合并。因此状态数据形成包括有关是否存在故障以及在哪个环境传感器10、11中存在故障的信息、机动车在确定了该运行状态的地点方面的地理坐标和时间戳的数据组。然后为通信装置4提供该状态数据，该通信装置借助于移动无线电通信协议向静止的评估装置2传输该状态数据。在另一实施例中，评估装置2根据接收时刻为状态数据添加时间数据。
在此干扰源21例如是机场的雷达***，该雷达***通过强的电磁发射脉冲干扰设计为雷达传感器的环境传感器10。机动车1接近干扰源21，则通过诊断装置12确定这种在环境传感器10的故障中表现出来的干扰。因此在干扰源21的干扰作用之前向评估装置2传输描述环境传感器10、11的无故障的功能的状态数据，并从接近干扰源21开始向评估装置2传输描述环境传感器10的故障的状态数据。如果机动车1在道路网络21中如此远地远离干扰源21——即使得环境传感器10无故障地工作——则重新传输描述环境传感器10、11的无故障的功能的状态数据。
与此类似地，其它机动车16-19也向静止的评估装置传输相应的状态数据。因此机动车16的环境传感器也与在道路网络29的另一地点处的机动车1约同时间受到干扰源21的干扰，并向评估装置2传输相应的具有位置数据和时间数据的状态数据。
评估装置2然后确定描述针对机动车1、16-19的雷达传感器的干扰区域22的干扰区域信息。评估装置2还考虑相应的位置数据，以便确定干扰区域22的地理范围和在干扰区域22中出现故障的地区分布。评估装置2还根据接收的、描述环境传感器的无故障功能的状态数据和根据描述干扰区域22和干扰区域的周围环境的地理数据来检查干扰区域信息的可信度。地理数据存在于设计为后端服务器的评估装置2中，该地理数据在此描述，具有干扰源21的机场位于干扰区域22的附近。因此可以从机场位于干扰区域22附近这一事实以及机动车1、16的故障在时间上和空间上的联系中推断出，故障不是偶发的、由机动车1、16本身造成的故障，而是由于干扰源21的外部干扰。
评估装置2还鉴于故障的暂时或持续的原因对干扰区域信息分类。为此评估装置在较长的时间内评估多个在图3中未示出的机动车的状态数据，还考虑在这种情况下表明持续的、由机场造成的干扰源的地理数据。在此暂时的原因可以例如是受时间和地区限制出现的天气影响、如降雨或雾，以及例如由农用车辆造成行车道的污脏，这种污脏特别是影响光学传感器11。
在通过干扰区域信息描述故障出现的地区分布方面，由评估装置2确定出现的集中区域、所谓的热点，其中干扰区域22还被表征为所谓的热图，该热图描述故障出现的地区的频率。在此评估装置2在考虑地理数据的情况下外推围绕干扰源21的干扰区域22的空间范围，这是因为就干扰区域22的位置而言在街道网络20的外部通常不存在状态数据。在另选的实施例中，干扰区域信息仅描述街道网络20的出现故障的路段。
静止的评估装置2在确定了干扰区域信息之后向在干扰区域22周围的预先规定的相关区域——在此为一公里——范围内的所有机动车17、18后传输干扰区域信息。在此机动车19距离干扰区域22还很远，还不传输干扰区域信息，在到达相关区域时才进行传输。机动车17、18借助于其通信装置4接收干扰区域信息，然后在即将到达干扰区域22之前并在车辆***5的功能可能受影响之前控制装置9操控输出装置7向机动车17、18的驾驶员输出光学和声学的警示。
如果静止的评估装置2根据后来到达干扰区域22的、在此未示出的机动车的状态数据确定，在干扰区域22中不再出现故障，则评估装置2终止传输干扰区域信息。
图4示出包括机动车1、16-19的另外的通信网络15’的示例。该通信网络根据本方法的另一实施例运行，其中机动车1、16-19彼此直接通信，并分别具有本车的外部评估装置2。根据标准IEEE 802.11p的汽车用WLAN或另选的无线电广播方法用于通信。通信网络15’与通信网络15类似地运行，其中在此不通过静止的后端服务确定干扰区域信息，而是通过各个机动车1、16-19的各自的评估装置2确定，各个机动车都获得来自其它机动车1、16-19的状态数据。在另一实施例中，通信网络15、15’的结构利用静止的评估装置2和安装在机动车1、16-19中的评估装置2被组合成混合的通信网络。

Claims (11)

1.一种用于运行包括多个机动车(1、16-19)的通信网络(15、15’)的方法，其中机动车(1、16-19)分别包括具有至少一个环境传感器(10、11)的传感器装置(3)，其特征在于，至少一个机动车(1)在由机动车的传感器装置(3)确定环境传感器(10)故障时向至少一个外部的评估装置(2)传输描述故障的并且包括机动车位置数据的状态数据，所述评估装置确定对机动车(1、16-19)的环境传感器(10)的干扰区域(22)进行描述的干扰区域信息。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，向通信网络(15、15’)的静止的评估装置(2)和/或向包括评估装置(2)的至少一个其它机动车(16-19)传输状态数据。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述静止的评估装置(2)是后端服务器。
4.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，静止的评估装置(2)向通信网络的至少一个机动车(16-19)传输干扰区域信息。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，评估装置(2)从接收到的、分别描述故障的多个状态数据中确定描述故障出现的地区分布的干扰区域信息。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，评估装置(2)考虑对确定故障的时刻加以描述的时间数据来确定干扰区域信息。
7.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，评估装置(2)根据接收到的描述传感器装置(3)的无故障的功能的状态数据和/或根据描述干扰区域(22)和/或干扰区域的周围环境的地理数据来检查干扰区域信息的可信度。
8.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，评估装置(2)鉴于故障的暂时的或持续的原因来对干扰区域信息分类。
9.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，至少一个机动车(16-19)评估干扰区域信息以用于输出乘员信息，该乘员信息表明到达或即将到达干扰区域。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，该乘员信息包括对相关环境传感器(10)的传感器数据进行评估的车辆***(5)的可能的干扰。
11.一种机动车，包括带有至少一个环境传感器(10、11)的传感器装置(3)、用于与包括多个车辆(1、16-19)的通信网络(15、15’)的至少一个评估装置(2)通信的通信装置(4)和为实施根据前述权利要求1至10中任一项所述的方法而设的控制装置(9)。
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