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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Fernsteuerung zumindest einer Funktion eines Fahrzeuges mittels einer mobilen Einheit, welche mit dem Fahrzeug drahtlos kommuniziert, sowie ein System zur Durchführung des Verfahrens.
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Aus der
EP 1 249 379 B1 sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Verbringen eines Kraftfahrzeuges in eine Zielposition bekannt, bei welchem das Fahrzeug in eine Startposition nahe der angestrebten Zielposition gebracht wird, und nach einer ersten fahrerseitigen Aktivierung die Umgebung des Fahrzeuges zur Detektion der Zielposition fortlaufend abgetastet und die aktuelle Fahrzeugposition fortlaufend ermittelt wird, wobei anhand der ermittelten Umgebungs- und Positionsinformationen Steuerinformationen für das Verbringen des Fahrzeuges in die Zielposition ermittelt werden. Darin ist ebenfalls offenbart, dass zur Steuerung eines autonomen Fahrens, z. B. bei einem Einparkvorgang, bei welchem sich der Fahrer außerhalb des Fahrzeuges befindet, das Fahrzeug durch eine mobile Einheit, beispielsweise ein Mobiltelefon, gesteuert werden kann.
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Aus der noch unveröffentlichten
DE 10 2013 010 819 sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Fernsteuerung einer Funktion eines Fahrzeugs bekannt. Dabei wird an einer vorgegebenen Position am Fahrzeug ein optisches oder ein akustisches Signal erzeugt. Mittels einer in der mobilen Steuereinheit integrierten Signalempfangseinheit wird das Signal erfasst. Die Fernsteuerung wird ausschließlich dann freigegeben, wenn das optische oder akustische Signal von der Signalempfangseinheit erfasst wird. Damit wird sichergestellt, dass sich der Fahrer während des gesamten Parkvorganges mit dem Mobiltelefon in der Nähe des Fahrzeuges aufhält.
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Mit den bisher bekannten Vorrichtungen und Verfahren kann zwar die Anwesenheit des Fahrers überwacht werden, aber jedoch nicht überprüft werden, ob der Abstand zwischen dem Fahrer und dem Fahrzeug während des gesamten Fernsteuervorgangs zulässig ist.
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Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Fernsteuerung einer Funktion eines Fahrzeuges mittels einer mobilen Einheit derart anzugeben, bei welchem einfacher überwacht werden kann, dass sich der Fahrer während des Fernsteuerungsvorgang in einem bestimmten Abstand zum Fahrzeug aufhält. Dabei soll die Überwachung besonders zuverlässig und benutzerfreundlich durchgeführt werden.
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Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren bzw. ein System zur Fernsteuerung einer Fahrzeugfunktion mittels einer mobilen Einheit mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der jeweils abhängigen Ansprüche.
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Bei der Fernsteuerung einer Fahrzeugfunktion mittels einer mobilen Einheit wird eine Kommunikation zwischen einem Fahrzeug und einer mobilen Einheit aufgebaut. Die Kommunikation erfolgt meist drahtlos, kann aber auch eine feste Verbindung sein. Sie erfolgt direkt zwischen Fahrzeug und mobiler Einheit oder über einen Server. Ein relativer Abstand des Fahrzeuges zur mobilen Einheit wird ermittelt. Die Fernsteuerung der Funktion wird nur freigegeben, wenn der ermittelte Abstand zwischen Fahrzeug und mobiler Einheit kleiner oder gleich ist als ein Abstandsgrenzwert. Wobei der Abstandsgrenzwert ein vordefinierter Abstandswert zwischen Fahrzeug und mobiler Einheit ist. Dies hat den Vorteil, dass die räumliche Nähe der mobilen Einheit zum Fahrzeug durch die Ermittlung eines Abstandswerts festgestellt wird. Damit lässt sich die Anwesenheit des Fahrers im Umfeld des Fahrzeuges sicherstellen. Dies ermöglicht eine zuverlässige Überwachung des Fahrzeuges während des Fernsteuervorganges. In besonders vorteilhafter Weise wird zur Ermittlung des relativen Abstandes zwischen Fahrzeug und mobiler Einheit eine initiale Position der mobilen Einheit bestimmt. Ausgehend von dieser initialen Position wird eine Bewegung der mobilen Einheit ermittelt, aus welcher auf eine aktuelle Position der mobilen Einheit geschlossen wird. Die aktuelle Position der mobilen Einheit lässt sich somit jederzeit feststellen, auch wenn sich diese während des Fernsteuervorganges ändert. Ebenfalls kann sichergestellt werden, dass der Abstandsgrenzwert zwischen Fahrzeug und mobiler Einheit eingehalten wird.
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Um die Position der mobilen Einheit zu bestimmen, wird die Bewegung der mobilen Einheit verfolgt. Hierfür kann eine Sensorik der mobilen Einheit verwendet werden. Unter der Annahme, dass der Bediener die Bedieneinheit bei sich führt, lässt sich somit die Bewegung des Bedieners kontinuierlich detektieren.
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In einer Ausgestaltung der Erfindung bestimmt das Fahrzeug den relativen Abstand aus der, von der mobilen Einheit übermittelten, aktuellen Position und vergleicht diesen mit der Fahrzeug-Position. Das Fahrzeug vergleicht den ermittelten relativen Abstand mit dem Abstandsgrenzwert, wobei bei Unterschreitung oder Übereinstimmung des relativen Abstands mit dem Abstandgrenzwert das Fahrzeug ein Freigabesignal an die mobile Einheit sendet.
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Gemäß einer alternativen Ausführungsform der Erfindung übersendet das Fahrzeug eine von ihm bestimmte Fahrzeugposition an die mobile Einheit. Wobei die mobile Einheit aus der von dem Fahrzeug empfangenen Fahrzeugposition und der eigenen Position den relativen Abstand zwischen Fahrzeug und mobiler Einheit ermittelt. Anschließend vergleicht die mobile Einheit diesen ermittelten relativen Abstand mit dem Abstandsgrenzwert. Bei Unterschreitung oder Übereinstimmung des Abstandsgrenzwertes wird die Fernsteuerung durch die mobile Einheit freigegeben. Die Bestimmung des relativen Abstandes durch das Fahrzeug oder die mobile Einheit kann kosteneffizient mittels der vorhandenen Vorrichtungen, die sowohl im Kraftfahrzeug als auch in der mobilen Einheit bereits verbaut sind, erfolgen.
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Die Erfindung offenbart darüber hinaus ein System zur Fernsteuerung zumindest einer Funktion eines Fahrzeuges mittels einer mobilen Einheit. Die mobile Einheit kann in oder außerhalb des Fahrzeuges angeordnet sein. Über eine Kommunikationsschnittstelle kommuniziert die mobile Einheit mit einer die Funktion des Fahrzeugs steuernden Funktionseinheit. Das System umfasst
- – eine Positionserfassungseinrichtung der mobilen Einheit zur Bestimmung der Position der mobilen Einheit und/oder
- – eine Positionserfassungseinrichtung des Fahrzeuges zur Bestimmung der Position des Fahrzeuges,
- – eine Abstandsermittlungseinrichtung zur Bestimmung eines relativen Abstandes zwischen Fahrzeug und mobiler Einheit,
- – eine Überwachungseinrichtung zum Vergleich des von der Abstandsermittlungseinrichtung bestimmten relativen Abstandes mit einem Abstandsgrenzwert und
- – eine Freigabeeinrichtung zur Freigabe der Funktion des Fahrzeuges für die Fernsteuerung durch die mobile Einheit, wenn der Abstandsgrenzwert größer oder gleich ist als der bestimmte relative Abstand.
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Durch dieses System wird gewährleistet, dass die Fernsteuerung der Funktion des Fahrzeuges nur dann ausgeführt wird, wenn sich die zur Fernsteuerung legitimierte mobile Einheit den Abstandsgrenzwert einhält und damit sich in der Nähe des Fahrzeuges aufhält. Damit ist eine Überwachung der Fernsteuerung lückenlos gegeben.
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In einer Ausgestaltung der Erfindung ist die Positionsermittlungseinrichtung der mobilen Einheit derart ausgebildet, dass sie sich zur Bestimmung einer initialen Position der mobilen Einheit und zur Erfassung einer Bewegung der mobilen Einheit ausgehend von der initialen Position der mobilen Einheit eignet. Dadurch kann die aktuelle Position der mobilen Einheit jederzeit bestimmt werden.
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Nach einer Ausgestaltung der Erfindung ist die Positionsermittlungseinrichtung zur Erfassung der Bewegung der mobilen Einheit mit einer Bewegungssensorik der mobilen Einheit verbunden. Bei einer solchen Sensorik der mobilen Einheit kann es sich um Beschleunigungssensoren, Drehratensensoren, Kompasssensoren oder GNSS(Global Navigation Satellite)-Sensoren zur Bestimmung der Position, Geschwindigkeit und/oder Ausrichtung der mobilen Einheit handeln.
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Weitere Vorteile, Merkmale, Anwendungsmöglichkeiten und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der – gegebenenfalls unter Bezug auf die Zeichnung – zumindest ein Ausführungsbeispiel im Detail beschrieben ist. Beschriebene und/oder bildlich dargestellte Merkmale können für sich oder in beliebiger Kombination den Gegenstand der Erfindung bilden, gegebenenfalls auch unabhängig von den Ansprüchen, und können insbesondere zusätzlich auch Gegenstand einer oder mehrerer separater Anmeldung/en sein. Gleiche, ähnliche und/oder funktionsgleiche Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen.
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Es zeigen:
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1 schematisch ein Blockschaltbild eines erfindungsgemäßen Systems,
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2 schematisch ein Ablaufdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens.
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In 1 ist ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Systems 1 zur Fernsteuerung zumindest einer Funktion des Fahrzeuges 3 mittels einer mobilen Einheit 5 dargestellt. Im Folgenden wird ein Einparkvorgang, der außerhalb des Fahrzeugs aktiviert und überwacht wird, beispielhaft beschrieben. Abweichend davon können alternativ oder zusätzlich weitere Funktionen des Fahrzeuges, beispielsweise abweichende autonome Fahrvorgänge, autonome Ausparkvorgänge, Lichtfunktionen, Öffnen und Schließen von Fahrzeugtüren und/oder eines Schließsystems, eine Klimatisierung und Belüftung und weitere Komfortfunktionen des Fahrzeuges 3 ferngesteuert bzw. fernüberwacht werden.
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Bei der Aktivierung des Einparkvorganges kann sich der Fahrer des Fahrzeuges 3 außerhalb des Fahrzeuges 3 befinden. Als mobile Einheit 5 wird ein Mobiltelefon, beispielsweise ein sogenanntes Smartphone, verwendet, welches eine Sende-/Empfangseinheit 7 zum Aufbau einer kabellosen Datenverbindung 9 zum Fahrzeug 3 aufweist. Bei der Datenverbindung 9 handelt es sich insbesondere um eine Funkverbindung, wie beispielsweise eine sogenannte Bluetooth- oder WLAN-Verbindung. Weiterhin weist die mobile Einheit 3 Sensoren, wie einen Kompasssensor 11, einen Beschleunigungssensor 13 und/oder einen Drehratensensor 15 auf.
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Während der Durchführung des Einparkvorganges wird eine geschlossene Kommunikationskette zwischen dem Fahrzeug 3 und der mobilen Einheit 5 aufgebaut. Das Fahrzeug 3 umfasst dabei eine Funktionseinheit 17 zur Ausführung der aktivierten Funktion, vorzugsweise eines Parkassistenten. Diese Funktionseinheit 17 ist mit einer Positionserfassungseinrichtung 19 des Fahrzeuges verbunden. Darüber hinaus umfasst die Funktionseinheit 17 eine Abstandsermittlungseinrichtung 21, eine Überwachungseinrichtung 23 und eine Freigabeeinrichtung 25, die miteinander kommunizieren. Über eine Kommunikationsschnittstelle 27 im Fahrzeug 3 und die Sende-Empfangseinheit 7 in der mobilen Einheit 5 wird eine drahtlose Kommunikationsverbindung 9 zwischen dem Fahrzeug 3 und der mobilen Einheit 5 aufgebaut und die Funktionseinheit 17 tauscht Signale mit der Sende-Empfangseinheit 7 der mobilen Einheit 5 aus.
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Zur Überwachung der die Fernsteuerung ausführende mobile Einheit 5 wird ein relativer Abstand zwischen der mobilen Einheit 5 und dem Fahrzeug 3 nach einem Verfahren gemäß 2 überwacht. Im Schritt 100 wird eine initiale absolute Anwesenheitserkennung der mobilen Einheit 5 ausgeführt. Dabei stehen verschiedene Möglichkeiten zur Ortung der mobilen Einheit 5 zur Verfügung, die verschiedene Genauigkeiten liefern. So kann sich beispielsweise die mobile Einheit 5 zum Start der Fernsteuerung auf dem Fahrersitz befinden, zum Bespiel in der Hand des Fahrers, der auf dem Fahrersitz befindet. Auch ist es möglich, dass der Fahrer aussteigt und die mobile Einheit in der Hand hält. In diesem Fall kann anhand der Bewegung der mobilen Einheit, die typischerweise eine Aufwärtsbewegung beinhaltet, auf Ausstieg des Fahrers geschlossen werden. Für die initiale Position der mobilen Einheit 5 wird dann die Position der mobilen Einheit im Innenraum des Fahrzeuges 3 angenommen. Alternativ erfolgt die Positionsbestimmung der mobilen Einheit 5 mittels einer Ortung eines Fahrzeugschlüssels oder ähnlicher Geräte, beispielsweise über eine Funkortung. Dabei wird davon ausgegangen, dass sich die mobile Einheit 5 nahe an diesem Fahrzeugschlüssel befindet. Alternativ kann die NFC-Schnittstelle am Fahrzeug dafür verwendet werden, um die initiale Position der mobilen Einheit 5 zu bestimmen. Aufgrund der geringen Reichweite der NFC-Schnittstelle muss sich aber die mobilen Einheit 5 in diesem Fall in unmittelbarer Nähe der NFC-Schnittstelle des Fahrzeugs 3, d. h. in einem Abstand von kleiner als 5 cm, befinden.
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Unter Berücksichtigung dieser aufgeführten Möglichkeiten wird die initiale Position der mobilen Einheit 5 bestimmt und die Anwesenheit der mobilen Einheit 5 erkannt. Dabei kann die Ausrichtung der mobilen Einheit 5 zum Fahrzeug 3 berücksichtigt werden. Unter Ausrichtung der mobilen Einheit 5 zum Fahrzeug 3 ist die relative Bewegungsrichtung der mobilen Einheit 5 zum Fahrzeug 3 zu verstehen. Somit bewegt sich die mobilen Einheit 5 entweder in die gleiche Richtung wie die Fahrtrichtung des Fahrzeugs oder entgegengesetzt der Fahrtrichtung des Fahrzeugs. Durch einen Vergleich der Bewegungsrichtung des Fahrzeuges 3 und der mobilen Einheit 5 kann die Ausrichtung der mobilen Einheit 5 zum Fahrzeug 3 bestimmt werden. Alternativ ist eine Messung der Ausrichtung mittels der mobilen Einheit 5 und/oder mittels des Fahrzeuges 3 möglich.
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Nach der Anwesenheitserkennung der mobilen Einheit 5 und Feststellung von deren Ausgangslage in Schritt 100 wird in Schritt 110 die Position der mobilen Einheit 5 zum Fahrzeug 1 kommuniziert. In einem weiteren Verfahrensschritt 120 wird die Bewegung der mobilen Einheit 5 ausgehend von dieser initialen Position detektiert. Gleichzeitig wird im Verfahrensschritt 130 die Bewegung des Fahrzeuges 3 bestimmt. Die Bewegung der mobilen Einheit 5 wird dabei über die Sensorik der mobilen Einheit 5, wie Beschleunigungssensor 13, Drehratensensor 15, Kompasssensor 11 und ähnliches ermittelt. Die Ergebnisse der Bewegung der mobilen Einheit 5 sowie der Bewegung des Fahrzeuges 3 werden im Verfahrensschritt 140 zusammengeführt, wobei aus diesen Ergebnissen im Verfahrensschritt 150 die genaue Position der mobilen Einheit 5 zum Fahrzeug 3 bestimmt wird. Aus der Position der mobilen Einheit 5 zum Fahrzeug 3 wird durch die Abstandsermittlungseinrichtung 21 ein relativer Abstand zwischen mobiler Einheit 5 und Fahrzeug 3 ermittelt. Durch die Überwachungseinrichtung 23 wird der ermittelte relative Abstand mit einem Abstandsgrenzwert verglichen. Ist der ermittelte Abstand kleiner als oder gleich dem Abstandsgrenzwert, sendet die Überwachungseinrichtung 23 ein Signal an die Freigabeeinrichtung 25 im Verfahrensschritt 160, welche die Funktion im Fahrzeug 3 freischaltet. Der Abstandsgrenzwert ist nicht unbedingt ein fest vordefinierter Wert. Dies kann auch beispielsweise in Form einer Hysterese und zwei Abstandsgrenzwerten vorgegeben sein. D. h. in Abhängigkeit von der Umgebungssituation, z. B. übersichtliche Parksituation oder unübersichtliche Parksituation können unterschiedliche Abstandgrenzwerte als zulässig angenommen werden.
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Die Ermittlung und Überwachung des relativen Abstandes ist dabei sowohl durch das Fahrzeug 3 als auch durch die mobile Einheit 5 möglich. Beispielsweise übermittelt die mobile Einheit 5 ihre Sensordaten per Kommunikation an das Fahrzeug 3. Das Fahrzeug 3 bestimmt in der Abstandsermittlungseinrichtung 21 die Bewegung der mobilen Einheit 5 und daraus die aktuelle Position der mobilen Einheit 5 sowie den relativen Abstand zwischen Fahrzeug 3 und mobiler Einheit 5. Gleichzeitig überwacht das Fahrzeug 3 mittels der Überwachungseinrichtung 23 die relativen Abstände in Bezug auf den Abstandsgrenzwert. Die Freigabeeinrichtung 25 gibt die Funktion des Fahrzeuges 3, welche durch die mobile Einheit 5 ferngesteuert werden soll, frei, wenn der Abstand zwischen Fahrzeug 3 und mobiler Einheit 5 kleiner oder gleich ist als der Abstandsgrenzwert.
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Alternativ kann aber auch die mobile Einheit 5 ihre Bewegung selbstständig berechnen und diese an das Fahrzeug 3 weiterleiten, welches bloß den relativen Abstand in der schon erläuterten Art und Weise ermittelt und überwacht.
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In einem weiteren Ansatz übermittelt das Fahrzeug 3 seine Bewegung an die mobile Einheit 5 und die mobile Einheit 5 ihrerseits berechnet den relativen Abstand zwischen mobiler Einheit 3 und Fahrzeug 3 und überwacht diesen.
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Es ist denkbar, dass mobile Einheit 5 und Fahrzeug 3 auf die unterschiedlichste Art und Weise zusammenarbeiten. Dabei können die Positionen von Fahrzeug 3 und mobiler Einheit 5 als auch der Abstand gleichzeitig in beiden Geräten 3, 5 bestimmt und überwacht werden. Aus dieser Redundanz ergibt sich eine erhöhte Sicherheit für die Durchführung der Fernbedienung.
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Obwohl die Erfindung im Detail durch bevorzugte Ausführungsbeispiele näher illustriert und erläutert wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen. Es ist daher klar, dass eine Vielzahl von Variationsmöglichkeiten existiert. Es ist ebenfalls klar, dass beispielhaft genannte Ausführungsformen wirklich nur Beispiele darstellen, die nicht in irgendeiner Weise als Begrenzung etwa des Schutzbereichs, der Anwendungsmöglichkeiten oder der Konfiguration der Erfindung aufzufassen sind. Vielmehr versetzen die vorhergehende Beschreibung und die Figurenbeschreibung den Fachmann in die Lage, die beispielhaften Ausführungsformen konkret umzusetzen, wobei der Fachmann in Kenntnis des offenbarten Erfindungsgedankens vielfältige Änderungen beispielsweise hinsichtlich der Funktion oder der Anordnung einzelner, in einer beispielhaften Ausführungsform genannter Elemente vornehmen kann, ohne den Schutzbereich zu verlassen, der durch die Ansprüche oder deren rechtliche Entsprechungen, wie etwa weitergehenden Erläuterungen in der Beschreibung, definiert wird.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- System
- 3
- Fahrzeug
- 5
- mobile Einheit
- 7
- Sende-/Empfangseinheit
- 9
- Datenverbindung
- 11
- Kompasssensor
- 13
- Beschleunigungssensor
- 15
- Drehratensensor/GNSS-Sensor
- 17
- Funktionseinheit
- 19
- Positionserfassungseinrichtung
- 21
- Abstandsermittlungseinrichtung
- 23
- Überwachungseinrichtung
- 25
- Freigabeeinrichtung
- 27
- Kommunikationseinrichtung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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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.
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 1249379 B1 [0002]
- DE 102013010819 [0003]
