DE102020202516A1

DE102020202516A1 - Vehicle control apparatus, control system and method for vehicle-to-vehicle communication

Info

Publication number: DE102020202516A1
Application number: DE102020202516.9A
Authority: DE
Inventors: Jochen Banspach; Reinhold Fiess; Christian Bohne
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2020-02-27
Filing date: 2020-02-27
Publication date: 2021-09-02

Abstract

Die vorliegende Erfindung schafft eine redundante Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation. Hierzu ist neben einer direkten Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation mittels fest in das Fahrzeug integrierten Komponenten eine zweite redundante Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation vorgesehen, welche mittels eines externen, tragbaren Kommunikationsgerätes erfolgen kann.The present invention provides redundant vehicle-to-vehicle communication. For this purpose, in addition to direct vehicle-to-vehicle communication by means of components permanently integrated in the vehicle, a second redundant vehicle-to-vehicle communication is provided, which can take place by means of an external, portable communication device.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Steuervorrichtung für ein Fahrzeug, insbesondere eine Steuervorrichtung für ein Fahrzeug unter Verwendung einer Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation. Die vorliegende Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation .The present invention relates to a control device for a vehicle, in particular to a control device for a vehicle using vehicle-to-vehicle communication. The present invention also relates to a method for vehicle-to-vehicle communication.

Stand der TechnikState of the art

Ganz oder zumindest teilweise autonom fahrende Fahrzeuge gewinnen zunehmend an Bedeutung. Ein Ansatz, welcher gegenwärtig im Fokus der Entwicklung steht, ist das sogenannte Platooning. Dabei folgen einem gegebenenfalls von einem Fahrzeugführer gesteuerten Fahrzeug ein oder mehrere Fahrzeuge, welche in der Regel autonom, d.h. ohne menschlichen Fahrzeugführer, dem ersten Fahrzeug in dichtem Abstand folgen. Hierbei werden zwischen den einzelnen Fahrzeugen kontinuierlich Informationen ausgetauscht. Beispielsweise kann das vorausfahrende Fahrzeug den nachfolgenden Fahrzeugen eine Geschwindigkeitsänderung, wie z.B. das Einleiten eines Bremsvorgangs oder ähnliches übermitteln, sodass auch die nachfolgenden Fahrzeuge frühzeitig auf Zustandsänderungen des vorausfahrenden Fahrzeugs reagieren können. Die Druckschrift DE 10 2017 204 878 A1 beschreibt ein Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugkonvois, wobei der Fahrzeugkonvoi mehrere über ein drahtloses Kommunikationsnetzwerk verbundene Fahrzeuge umfasst. Jedes Fahrzeug verfügt über ein eigenes Fahrerassistenzsystem sowie eine eigene Kommunikationsschnittstelle, über die Informationen mit den jeweils anderen Fahrzeugen ausgetauscht werden können.Completely or at least partially autonomous vehicles are becoming increasingly important. One approach that is currently the focus of development is so-called platooning. A vehicle, possibly controlled by a vehicle driver, is followed by one or more vehicles which, as a rule, autonomously, ie without a human vehicle driver, follow the first vehicle at a close distance. Information is continuously exchanged between the individual vehicles. For example, the vehicle in front can transmit a speed change to the vehicles behind, such as the initiation of a braking process or the like, so that the vehicles behind can also react early to changes in the state of the vehicle in front. The pamphlet DE 10 2017 204 878 A1 describes a method for operating a vehicle convoy, the vehicle convoy comprising a plurality of vehicles connected via a wireless communication network. Each vehicle has its own driver assistance system and its own communication interface, via which information can be exchanged with the other vehicles.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Die vorliegende Erfindung schafft eine Steuervorrichtung für ein Fahrzeug, ein Steuersystem sowie ein Verfahren zur Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche. Weitere vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche.The present invention provides a control device for a vehicle, a control system and a method for vehicle-to-vehicle communication with the features of the independent claims. Further advantageous embodiments are the subject of the dependent claims.

Demgemäß ist vorgesehen:

Eine Steuervorrichtung für ein Fahrzeug, insbesondere eine Steuervorrichtung für ein Fahrzeug. Die Steuervorrichtung ist eingerichtet, das Fahrzeug unter Verwendung einer Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation über eine tragbare Kommunikationsvorrichtung zu steuern. Die Steuervorrichtung umfasst eine Kommunikationseinrichtung und eine Datenschnittstelle. Die Kommunikationseinrichtung ist dazu ausgelegt, mit einem weiteren Fahrzeug über eine erste drahtlose Datenverbindung zu kommunizieren. Die Datenschnittstelle ist dazu ausgelegt, mit der tragbaren Kommunikationsvorrichtung gekoppelt zu werden. Weiterhin ist die Datenschnittstelle dazu ausgelegt, mittels der gekoppelten tragbaren Kommunikationseinrichtung mit dem weiteren Fahrzeug über eine zweite drahtlose Datenverbindung zu kommunizieren.

Accordingly, it is provided:

A control device for a vehicle, in particular a control device for a vehicle. The control device is configured to control the vehicle using vehicle-to-vehicle communication via a portable communication device. The control device comprises a communication device and a data interface. The communication device is designed to communicate with another vehicle via a first wireless data link. The data interface is designed to be coupled to the portable communication device. Furthermore, the data interface is designed to communicate with the other vehicle via a second wireless data connection by means of the coupled portable communication device.

Die tragbare Kommunikationseinrichtung ist eine portable Einrichtung, bspw. ein Mobilfunkgerät wie ein Handy oder ein Smartphone, die im Bereich, insbesondere innerhalb einer Fahrerkabine oder eines Fahrgastraums des Fahrzeugs anordenbar ist.The portable communication device is a portable device, for example a mobile radio device such as a cell phone or a smartphone, which can be arranged in the area, in particular within a driver's cab or a passenger compartment of the vehicle.

Das Steuern kann ein Steuern einer Antriebseinheit und/oder Lenkeinheit und/oder Bremseinheit sein. Das Steuern des Fahrzeugs bzw. einer Einheit des Fahrzeugs erfolgt bevorzugt ansprechend auf ein Steuersignal, das von dem weiteren Fahrzeug über die tragbare Kommunikationsvorrichtung an das Fahrzeug übertragen wird.The control can be a control of a drive unit and / or steering unit and / or brake unit. The vehicle or a unit of the vehicle is preferably controlled in response to a control signal which is transmitted from the further vehicle to the vehicle via the portable communication device.

Weiterhin ist vorgesehen:

Ein Steuersystem für ein Fahrzeug mit einer erfindungsgemäßen Steuervorrichtung und einer tragbaren Kommunikationseinrichtung. Die tragbare Kommunikationseinrichtung ist dazu ausgelegt, mit der Steuervorrichtung gekoppelt zu werden. Weiterhin ist die tragbare Kommunikationsvorrichtung dazu ausgelegt, eine zweite Datenverbindung zwischen der Steuervorrichtung und dem weiteren Fahrzeug bereitzustellen.

It is also planned:

A control system for a vehicle comprising a control device according to the invention and a portable communication device. The portable communication device is designed to be coupled to the control device. Furthermore, the portable communication device is designed to provide a second data connection between the control device and the further vehicle.

Schließlich ist vorgesehen:

Ein Verfahren zur Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation mit den Schritten des Bereitstellens einer ersten drahtlosen Datenverbindung eines Fahrzeugs mit einem weiteren Fahrzeug. Insbesondere kann die erste drahtlose Datenverbindung mittels einer fahrzeuginternen Kommunikationseinrichtung bereitgestellt werden. Weiterhin umfasst das Verfahren einen Schritt zum Bereitstellen einer zweiten drahtlosen Datenverbindung mit dem weiteren Fahrzeug. Die zweite drahtlose Datenverbindung kann insbesondere mittels einer externen tragbaren Kommunikationsvorrichtung bereitgestellt werden.

Finally, it is planned:

A method for vehicle-to-vehicle communication with the steps of providing a first wireless data connection between a vehicle and a further vehicle. In particular, the first wireless data connection can be provided by means of a vehicle-internal communication device. Furthermore, the method comprises a step of providing a second wireless data connection with the further vehicle. The second wireless data connection can in particular be provided by means of an external portable communication device.

Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention

Der vorliegenden Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass insbesondere im Rahmen der Entwicklung von ganz oder zumindest teilweise autonom fahrenden Fahrzeugen sowie insbesondere für das sogenannte Platooning einer zuverlässigen Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation eine hohe Bedeutung zukommt. Daher besteht ein Bedarf für eine hohe Zuverlässigkeit solcher Systeme.The present invention is based on the knowledge that, in particular in the context of the development of fully or at least partially autonomous vehicles and in particular for so-called platooning, reliable vehicle-to-vehicle communication is of great importance. Therefore, there is a need for such systems to be highly reliable.

Es ist daher eine Idee der vorliegenden Erfindung, dieser Erkenntnis Rechnung zu tragen und die Sicherheit sowie Zuverlässigkeit der Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation durch einen zuverlässigen, redundanten Kommunikationsweg zu verbessern. Hierzu ist es eine Idee der vorliegenden Erfindung, ein in der Regel bereits vorhandenes mobiles Kommunikationsgerät, wie z.B. das Smartphone des Fahrers oder ähnliches, als zusätzliches Kommunikationsgerät mit in die Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation einzubeziehen.It is therefore an idea of the present invention to take this knowledge into account and to improve the security and reliability of the vehicle-to-vehicle communication through a reliable, redundant communication path. For this purpose, one idea of the present invention is to include a mobile communication device that is usually already present, such as the driver's smartphone or the like, as an additional communication device in the vehicle-to-vehicle communication.

Durch die Verwendung eines externen, portablen Kommunikationsgerätes für eine zusätzliche drahtlose Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation kann somit die Zuverlässigkeit der Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation gesteigert werden. Insbesondere können auch hohe Sicherheitsanforderungen auf diese Weise erfüllt werden, ohne dass hierzu in den einzelnen Fahrzeugen jeweils weitere Hardware für redundante Kommunikationswege vorgesehen sein muss. Vielmehr können die beispielsweise von einem Fahrer ohnehin mitgeführten Kommunikationsgeräte wie z.B. ein Smartphone oder ähnliches genutzt werden. Hierdurch kann eine hohe Zuverlässigkeit und Redundanz erreicht werden, ohne dass komplexe und kostenintensive zusätzliche Komponenten in den einzelnen Fahrzeugen vorgesehen sein müssen.By using an external, portable communication device for an additional wireless vehicle-to-vehicle communication, the reliability of the vehicle-to-vehicle communication can be increased. In particular, high security requirements can also be met in this way without further hardware for redundant communication paths having to be provided in the individual vehicles. Rather, communication devices such as a smartphone or the like that are already carried by a driver can be used. In this way, a high level of reliability and redundancy can be achieved without complex and cost-intensive additional components having to be provided in the individual vehicles.

Darüber hinaus ist es für die Integration solcher externen, portablen Geräte wie Smartphones, Tablet-Computer oder ähnlichem auch möglich, die zusätzlichen vorhandenen Komponenten, wie Sensoren, Ein- und Ausgabekomponenten sowie die Prozessorleistung zu nutzen. Hierdurch können gegebenenfalls in den fest verbauten Komponenten des Fahrzeugs Ressourcen eingespart werden, wenn diese durch eine externe Vorrichtung, wie z.B. die externe Kommunikationsvorrichtung bereitgestellt werden. Darüber hinaus können die zusätzlichen Ressourcen eines solchen externen Gerätes auch eine zusätzliche Redundanz bereitstellen, wodurch die Zuverlässigkeit und Sicherheit des Gesamtsystems erhöht wird. Beispielsweise können die durch das gekoppelte externe Gerät bereitgestellten Sensordaten zur Verifikation der internen Daten des Fahrzeugs genutzt werden, um gegebenenfalls Fehlfunktionen zu detektieren. Zusätzlich oder alternativ können die von dem externen Gerät bereitgestellten Sensordaten auch als redundante Sensordaten genutzt werden, falls ein entsprechender interner Sensor des Fahrzeugs ausfällt oder fehlerhafte Daten liefert. Hierdurch kann eine zusätzliche Redundanz geschaffen werden, so dass gegebenenfalls die interne Redundanz für fahrzeuginterne Sensoren entfallen kann, oder durch eine zusätzliche Redundanz die Sicherheit des Gesamtsystems gesteigert werden kann.In addition, for the integration of such external, portable devices such as smartphones, tablet computers or the like, it is also possible to use the additional existing components such as sensors, input and output components and the processor power. In this way, resources can possibly be saved in the permanently installed components of the vehicle if these are provided by an external device, such as the external communication device. In addition, the additional resources of such an external device can also provide additional redundancy, which increases the reliability and security of the overall system. For example, the sensor data provided by the coupled external device can be used to verify the internal data of the vehicle in order to detect malfunctions if necessary. Additionally or alternatively, the sensor data provided by the external device can also be used as redundant sensor data if a corresponding internal sensor in the vehicle fails or supplies incorrect data. As a result, additional redundancy can be created so that, if necessary, the internal redundancy for vehicle-internal sensors can be omitted, or the safety of the overall system can be increased through additional redundancy.

Gemäß einer Ausführungsform umfasst die Steuervorrichtung mindestens einen fahrzeuginternen Sensor. Der fahrzeuginterne Sensor ist dazu ausgelegt, einen Sensorwert, insbesondere einen Sensorwert des Fahrzeugs, bereitzustellen. Weiterhin ist die Steuereinrichtung in diesem Fall dazu ausgelegt, einen Steuerbefehl für das Fahrzeug unter Verwendung des Sensorwerts von dem mindestens einen fahrzeuginternen Sensor zu generieren.According to one embodiment, the control device comprises at least one vehicle-internal sensor. The vehicle-internal sensor is designed to provide a sensor value, in particular a sensor value of the vehicle. Furthermore, in this case the control device is designed to generate a control command for the vehicle using the sensor value from the at least one vehicle-internal sensor.

Bei den fahrzeuginternen Sensoren kann es sich um beliebige Sensoren, wie beispielsweise Positionssensoren, z.B. eines satellitengestützten Navigationssystems (Global Navigation Satellite System, GNSS) wie GPS oder Galileo handeln. Ferner sind beispielsweise Sensoren von fahrzeuginternen Systemen, wie beispielsweise des Bremssystems, des Antriebs oder ähnliches möglich, um Informationen über eine Beschleunigung bzw. Verzögerung des Fahrzeugs zu erhalten. Weiterhin sind beispielsweise auch Umfeldsensoren, wie beispielsweise eine oder mehrere Kameras, Radarsensoren, LIDAR, Ultraschallsensoren oder ähnliches möglich, die Informationen über die Umgebung, insbesondere Objekte in der Umgebung liefern. Aber auch beliebige andere Sensoren, wie beispielsweise Temperatursensoren, Drucksensoren, Feuchtigkeitssensoren, Regensensoren etc. sind möglich. Auf Grundlage dieser Sensoren kann das Fahrzeug ganz oder zumindest teilweise autonom gesteuert werden. Hierzu können die Sensoren beispielsweise im Fahrerassistenzsystem oder ähnlichem genutzt werden. Darüber hinaus können die Sensordaten oder die auf Grundlage dieser Sensordaten generierten Steuerbefehle für das Fahrzeug an weitere Fahrzeuge übermittelt werden. Hierzu können die entsprechenden Sensordaten oder die daraus gewonnenen Steuerbefehle über die erste und/oder zweite drahtlose Datenverbindung an das weitere Fahrzeug übertragen werden. Auf diese Weise kann das weitere Fahrzeug auf Grundlage dieser Information reagieren. Beispielsweise kann die Geschwindigkeit des weiteren Fahrzeugs entsprechend angepasst werden, geeignete Lenkbewegungen ausgeführt werden oder beliebige andere Fahrmanöver eingeleitet werden.The in-vehicle sensors can be any sensors, such as position sensors, e.g. a satellite-based navigation system (Global Navigation Satellite System, GNSS) such as GPS or Galileo. Furthermore, for example, sensors of vehicle-internal systems, such as the braking system, the drive or the like, are possible in order to obtain information about an acceleration or deceleration of the vehicle. Furthermore, for example, environment sensors, such as one or more cameras, radar sensors, LIDAR, ultrasonic sensors or the like, are also possible, which provide information about the environment, in particular objects in the environment. However, any other sensors, such as temperature sensors, pressure sensors, humidity sensors, rain sensors, etc., are also possible. On the basis of these sensors, the vehicle can be controlled completely or at least partially autonomously. For this purpose, the sensors can be used, for example, in the driver assistance system or the like. In addition, the sensor data or the control commands for the vehicle generated on the basis of this sensor data can be transmitted to other vehicles. For this purpose, the corresponding sensor data or the control commands obtained therefrom can be transmitted to the further vehicle via the first and / or second wireless data connection. In this way, the further vehicle can react on the basis of this information. For example, the speed of the further vehicle can be adjusted accordingly, suitable steering movements can be carried out or any other driving maneuvers can be initiated.

Die tragbare Kommunikationsvorrichtung kann mit der Datenschnittstelle der Steuervorrichtung auf beliebige Weise gekoppelt werden. Beispielsweise kann hierzu eine kabelgebundene Verbindung zwischen der tragbaren Kommunikationsvorrichtung und der Steuervorrichtung vorgesehen sein. Beispielsweise kann eine Halterung in dem Fahrzeug vorgesehen sein, in welche die tragbare Kommunikationsvorrichtung eingelegt wird und dabei eine oder mehrere elektrische Verbindungen zwischen der tragbaren Kommunikationsvorrichtung und der Steuervorrichtung des Fahrzeugs hergestellt werden. Darüber hinaus ist es jedoch auch grundsätzlich möglich, dass die tragbare Kommunikationsvorrichtung mittels einer geeigneten Funkverbindung, beispielsweise Bluetooth, WLAN oder ähnlichem mit der Steuervorrichtung des Fahrzeugs gekoppelt wird.The portable communication device can be coupled to the data interface of the control device in any desired manner. For example, a wired connection between the portable communication device and the control device can be provided for this purpose. For example, a holder can be provided in the vehicle, into which the portable communication device is inserted and one or more electrical connections are established between the portable communication device and the control device of the vehicle. In addition, however, it is also possible in principle that the portable Communication device is coupled to the control device of the vehicle by means of a suitable radio link, for example Bluetooth, WLAN or the like.

Gemäß einer Ausführungsform ist die Steuereinrichtung dazu ausgelegt, mindestens einen weiteren Sensorwert von einem Sensor der tragbaren Kommunikationsvorrichtung zu empfangen. Weiterhin ist die Steuereinrichtung dazu ausgelegt, einen Steuerbefehl für das Fahrzeug unter Verwendung des empfangenen mindestens einen weiteren Sensorwerts zu generieren.According to one embodiment, the control device is designed to receive at least one further sensor value from a sensor of the portable communication device. Furthermore, the control device is designed to generate a control command for the vehicle using the received at least one further sensor value.

Die Steuereinrichtung kann grundsätzlich beliebige geeignete Sensorwerte von Sensoren der tragbaren Kommunikationsvorrichtung nutzen. Beispielsweise kann die tragbare Kommunikationsvorrichtung einen Beschleunigungssensor, einen Kompass oder ein System zur Bestimmung der Position, wie beispielsweise ein GNSS oder ähnliches, umfassen. Ferner kann die tragbare Kommunikationsvorrichtung auch beliebige weitere Sensoren, wie beispielsweise eine oder mehrere Kameras umfassen, die ein optisches Bild der Umgebung erfassen. Selbstverständlich sind auch beliebige andere Sensoren möglich. Die Daten der Sensoren von der tragbaren Kommunikationsvorrichtung können beispielsweise von der Steuereinrichtung des Fahrzeugs genutzt werden, um unter Verwendung der Sensordaten von der tragbaren Kommunikationsvorrichtung Steuerbefehle für das Fahrzeug zu generieren. Zusätzlich oder alternativ können die Daten der Sensoren von der tragbaren Kommunikationsvorrichtung auch dazu genutzt werden, um gegebenenfalls Werte von internen Sensoren des Fahrzeugs zu verifizieren oder zu ergänzen. Auf diese Weise kann die Zuverlässigkeit des Gesamtsystems zur Steuerung des Fahrzeugs verbessert werden. Weiterhin können Daten von den Sensoren der tragbaren Kommunikationsvorrichtung auch dazu genutzt werden, um eine zusätzliche Redundanz zu realisieren. Beispielsweise können die Daten von den Sensoren der tragbaren Kommunikationsvorrichtung herangezogen werden, falls die internen Sensoren des Fahrzeugs fehlerhaft sind oder aufgrund eines Defekts nicht zur Verfügung stehen.In principle, the control device can use any suitable sensor values from sensors of the portable communication device. For example, the portable communication device can comprise an acceleration sensor, a compass or a system for determining the position, such as a GNSS or the like. Furthermore, the portable communication device can also include any further sensors, such as one or more cameras, for example, which capture an optical image of the surroundings. Of course, any other sensors are also possible. The data from the sensors from the portable communication device can be used, for example, by the control device of the vehicle in order to generate control commands for the vehicle using the sensor data from the portable communication device. Additionally or alternatively, the data from the sensors can also be used by the portable communication device to verify or supplement values from internal sensors of the vehicle, if necessary. In this way, the reliability of the overall system for controlling the vehicle can be improved. Furthermore, data from the sensors of the portable communication device can also be used to implement additional redundancy. For example, the data from the sensors of the portable communication device can be used if the internal sensors of the vehicle are faulty or are not available due to a defect.

Gemäß einer Ausführungsform ist die Steuereinrichtung dazu ausgelegt, den Sensorwert von dem mindestens einen fahrzeuginternen Sensor unter Verwendung von dem mindestens einem weiteren Sensorwert von dem Sensor der tragbaren Kommunikationsvorrichtung zu überprüfen.According to one embodiment, the control device is designed to check the sensor value from the at least one vehicle-internal sensor using the at least one further sensor value from the sensor of the portable communication device.

Durch die Verifikation der internen Sensorwerte mittels zusätzlicher Daten von der tragbaren Kommunikationsvorrichtung kann gegebenenfalls eine Fehlfunktion von einzelnen Sensoren detektiert werden. Hierdurch kann eine zusätzliche Redundanz erzielt werden. Beispielsweise kann aufgrund dieser zusätzlichen Redundanz die Komplexität der fahrzeuginternen Systeme, welche fest in das Fahrzeug verbaut sind, reduziert werden, da die zusätzlichen Sensordaten der externen tragbaren Kommunikationsvorrichtung mitgenutzt werden können. Auf diese Weise kann eine hohe Zuverlässigkeit und Sicherheit des Gesamtsystems erreicht werden. Dabei kann die Komplexität der fahrzeuginternen Komponenten verringert werden.By verifying the internal sensor values by means of additional data from the portable communication device, a malfunction of individual sensors can possibly be detected. This allows additional redundancy to be achieved. For example, due to this additional redundancy, the complexity of the vehicle-internal systems, which are permanently installed in the vehicle, can be reduced, since the additional sensor data of the external portable communication device can also be used. In this way, a high level of reliability and safety of the overall system can be achieved. In doing so, the complexity of the vehicle-internal components can be reduced.

Gemäß einer Ausführungsform kann die tragbare Kommunikationseinrichtung ein Smartphone oder ein Tablet-Computer umfassen. Darüber hinaus sind selbstverständlich auch beliebige andere tragbare Kommunikationsvorrichtungen möglich. Insbesondere ist jede beliebige geeignete Kommunikationsvorrichtung möglich, welche eine drahtlose Datenverbindung zwischen dem Fahrzeug und einem weiteren Fahrzeug bereitstellen kann. Hierzu kann die tragbare Kommunikationsvorrichtung eine Funkverbindung mit einem geeigneten Funkstandard zu dem weiteren Fahrzeug bereitstellen. Da in der Regel ein Fahrzeugführer bereits ein tragbares Kommunikationsgerät, wie beispielsweise ein Smartphone, ein Tablet-Computer oder ähnliches, mit sich führt, kann dieses tragbare Kommunikationsgerät auch dazu genutzt werden, eine redundante Datenverbindung mit weiteren Fahrzeugen, insbesondere weiteren Fahrzeugen eines Fahrzeugkonvois bereitzustellen. Hierdurch kann eine effiziente Nutzung aller verfügbaren Ressourcen erreicht werden.According to one embodiment, the portable communication device can comprise a smartphone or a tablet computer. In addition, any other portable communication devices are of course also possible. In particular, any suitable communication device that can provide a wireless data connection between the vehicle and another vehicle is possible. For this purpose, the portable communication device can provide a radio link with a suitable radio standard to the further vehicle. Since a vehicle driver usually already has a portable communication device, such as a smartphone, a tablet computer or the like, with him, this portable communication device can also be used to provide a redundant data connection with other vehicles, in particular other vehicles in a convoy of vehicles. In this way, efficient use of all available resources can be achieved.

Gemäß einer Ausführungsform ist die tragbare Kommunikationseinrichtung dazu ausgelegt, eine grafische Benutzerschnittstelle bereitzustellen. Die grafische Benutzerschnittstelle kann dazu ausgelegt sein, Ausgabedaten von der Steuervorrichtung zu empfangen und auf der grafischen Benutzerschnittstelle anzuzeigen. Zusätzlich oder alternativ kann die grafische Benutzerschnittstelle dazu ausgelegt sein, eine Benutzereingabe zu empfangen. Die empfangene Benutzereingabe kann daraufhin mittels der tragbaren Kommunikationseinrichtung an der Steuervorrichtung bereitgestellt werden. Auf diese Weise können Interaktionen zwischen einem Benutzer und den Steuersystemen des Fahrzeugs realisiert werden. Durch die Verwendung der grafischen Benutzerschnittstelle der tragbaren Kommunikationseinrichtung ist es somit nicht erforderlich, eine separate Benutzerschnittstelle durch die Hardware des Fahrzeugs direkt bereitzustellen. Alternativ kann die grafische Benutzerschnittstelle der tragbaren Kommunikationseinrichtung dazu genutzt werden, um eine Redundanz zu einer fest integrierten Benutzerschnittstelle des Fahrzeugs herzustellen. In diesem Fall kann bei einem Ausfall der internen Fahrzeugschnittstelle ein zweites Ein- oder Ausgabegerät über die tragbare Kommunikationseinrichtung bereitgestellt werden. Hierdurch kann eine zusätzliche Redundanz realisiert werden, ohne eine weitere Benutzerschnittstelle fest in dem Fahrzeug vorzusehen. Auf diese Weise können zusätzliche Ressourcen eingespart werden.According to one embodiment, the portable communication device is designed to provide a graphical user interface. The graphical user interface can be designed to receive output data from the control device and to display it on the graphical user interface. Additionally or alternatively, the graphical user interface can be designed to receive user input. The received user input can then be made available to the control device by means of the portable communication device. In this way, interactions between a user and the control systems of the vehicle can be realized. By using the graphical user interface of the portable communication device, it is therefore not necessary to provide a separate user interface directly through the hardware of the vehicle. Alternatively, the graphical user interface of the portable communication device can be used to establish redundancy with a permanently integrated user interface of the vehicle. In this case, if the internal vehicle interface fails, a second input or output device can be provided via the portable communication device. This allows an additional redundancy to be implemented without another Provide user interface permanently in the vehicle. In this way, additional resources can be saved.

Gemäß einer Ausführungsform des Verfahrens zur Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation umfasst das Verfahren einen Schritt zum Überprüfen der externen tragbaren Kommunikationsvorrichtung. Insbesondere kann die zweite drahtlose Datenverbindung nur dann bereitgestellt werden, wenn in der externen tragbaren Kommunikationsvorrichtung mindestens eine vorbestimmte Eigenschaft detektiert wird.According to one embodiment of the method for vehicle-to-vehicle communication, the method comprises a step of checking the external portable communication device. In particular, the second wireless data connection can only be provided if at least one predetermined property is detected in the external portable communication device.

Beispielsweise kann zunächst die Kompatibilität der externen tragbaren Kommunikationsvorrichtung mit vorgegebenen Anforderungen überprüft werden. Zum Beispiel können vorgegebene Kommunikationsstandards spezifiziert werden, die durch die externe Kommunikationsvorrichtung bereitgestellt werden sollen. Ferner können gegebenenfalls vorbestimmte Sensordaten oder deren Signalqualität spezifiziert werden, die durch die externe Kommunikationsvorrichtung bereitgestellt werden müssen. Grundsätzlich sind auch beliebige andere Vorgaben möglich, die spezifiziert werden, bevor die externe tragbare Kommunikationsvorrichtung mit in das Fahrzeugsystem integriert wird. Beispielsweise ist es möglich, auf der tragbaren Kommunikationsvorrichtung eine spezielle Software, z.B. eine App oder ähnliches zu installieren. Entsprechend kann zu Beginn überprüft werden, ob die erforderliche App auf der externen Kommunikationsvorrichtung installiert ist und/oder ob durch diese Software die erforderlichen Anforderungen der externen Kommunikationsvorrichtung bestätigt werden.For example, the compatibility of the external portable communication device with predetermined requirements can first be checked. For example, predetermined communication standards can be specified that are to be provided by the external communication device. Furthermore, if necessary, predetermined sensor data or their signal quality can be specified, which must be provided by the external communication device. In principle, any other requirements that are specified before the external portable communication device is integrated into the vehicle system are also possible. For example, it is possible to install special software such as an app or the like on the portable communication device. Accordingly, it can be checked at the beginning whether the required app is installed on the external communication device and / or whether this software confirms the necessary requirements of the external communication device.

Gemäß einer Ausführungsform umfasst das Verfahren einen Schritt zum Berechnen von Hilfsdaten für eine Steuerung des Fahrzeugs. Insbesondere kann das Berechnen der Hilfsdaten für die Steuerung des Fahrzeugs mittels der externen tragbaren Kommunikationsvorrichtung ausgeführt werden. Ferner kann das Verfahren einen Schritt zum Übertragen der berechneten Hilfsdaten von der externen tragbaren Kommunikationsvorrichtung zu einer internen Steuereinrichtung des Fahrzeugs umfassen.According to one embodiment, the method comprises a step of calculating auxiliary data for controlling the vehicle. In particular, the calculation of the auxiliary data for the control of the vehicle can be carried out by means of the external portable communication device. Furthermore, the method can comprise a step of transmitting the calculated auxiliary data from the external portable communication device to an internal control device of the vehicle.

Das Berechnen der Hilfsdaten kann beispielsweise auf der externen Kommunikationsvorrichtung selbst erfolgen. Darüber hinaus ist es auch möglich, dass die externe Kommunikationsvorrichtung eine Datenverbindung zu einer weiteren Rechenvorrichtung, beispielsweise einem Cloud-Service oder ähnlichem herstellt, sodass die Berechnung auf dieser externen Hardware ausgeführt wird und die Ergebnisse daraufhin zu der externen Kommunikationsvorrichtung und weiter zu der Steuereinrichtung des Fahrzeugs übermittelt werden.The calculation of the auxiliary data can take place, for example, on the external communication device itself. In addition, it is also possible for the external communication device to establish a data connection to a further computing device, for example a cloud service or the like, so that the calculation is carried out on this external hardware and the results are then sent to the external communication device and further to the control device of the Vehicle.

Bei der Berechnung der Hilfsdaten kann es sich um beliebige geeignete Daten zur Steuerung des Fahrzeugs handeln. Beispielsweise kann die Berechnung der Hilfsdaten das Berechnen einer Route mittels eines Navigationsservice umfassen. Darüber hinaus ist beispielsweise auch das Berechnen von Fahrwegen, das Auswerten von Sensordaten oder ähnliches möglich. Selbstverständlich sind auch beliebige andere Berechnungen von Hilfsdaten möglich.The calculation of the auxiliary data can be any suitable data for controlling the vehicle. For example, the calculation of the auxiliary data can include the calculation of a route using a navigation service. In addition, it is also possible, for example, to calculate routes, evaluate sensor data or the like. Any other desired calculations of auxiliary data are of course also possible.

Die obigen Ausgestaltungen und Weiterbildungen lassen sich, soweit sinnvoll, beliebig miteinander kombinieren. Weitere Ausgestaltungen, Weiterbildungen und Implementierungen der Erfindung umfassen auch nicht explizit genannte Kombinationen von zuvor oder im Folgenden bezüglich den Ausführungsbeispielen beschriebenen Merkmalen der Erfindung, Insbesondere wird der Fachmann dabei auch Einzelaspekte als Verbesserungen oder Ergänzungen zu den jeweiligen Grundformen der Erfindung hinzufügen.The above configurations and developments can be combined with one another as desired, as far as this makes sense. Further refinements, developments and implementations of the invention also include not explicitly mentioned combinations of features of the invention described above or below with regard to the exemplary embodiments. In particular, the person skilled in the art will also add individual aspects as improvements or additions to the respective basic forms of the invention.

FigurenlisteFigure list

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden nachfolgend anhand der Figuren erläutert. Dabei zeigen:

1: eine schematische Darstellung eines Blockschaubilds eines Fahrzeugs mit einem Steuersystem gemäß einer Ausführungsform;
2: eine schematische Darstellung eines Steuersystems mit einer Steuervorrichtung gemäß einer Ausführungsform;
3: eine schematische Darstellung eines Blockschaubilds einer Fahrzeuganordnung mit einem Fahrzeug, welches eine Steuervorrichtung gemäß einer Ausführungsform umfasst;
4: ein Ablaufdiagramm, wie es einem Verfahren gemäß einer Ausführungsform zugrunde liegt; und
5: ein Ablaufdiagramm, wie es einem weiteren Verfahren gemäß einer Ausführungsform zugrunde liegt.

Further features and advantages of the invention are explained below with reference to the figures. Show:

1 : a schematic representation of a block diagram of a vehicle with a control system according to an embodiment;
2 : a schematic representation of a control system with a control device according to an embodiment;
3 : a schematic representation of a block diagram of a vehicle arrangement with a vehicle comprising a control device according to an embodiment;
4th : a flow chart as it is based on a method according to an embodiment; and
5 : a flow chart as it is based on a further method according to an embodiment.

Beschreibung von AusführungsformenDescription of embodiments

1 zeigt eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs 100 mit einer Steuervorrichtung 10 gemäß einer Ausführungsform. Das Fahrzeug 100 kommuniziert beispielsweise mittels einer ersten drahtlosen Datenverbindung 101 mit einem weiteren Fahrzeug 200. Beispielsweise kann es sich bei dem Fahrzeug 200 um ein Fahrzeug handeln, welches autonom, d.h. ohne eigenständigen Fahrzeugführer, dem Fahrzeug 100 folgt. Grundsätzlich sind auch mehrere weitere Fahrzeuge 200 möglich, welche zusammen mit dem Fahrzeug 100 eine Kolonne bilden. Über die erste drahtlose Datenverbindung 101 kann das Fahrzeug 100 mit dem weiteren Fahrzeug 200 Daten austauschen. Beispielsweise kann das Fahrzeug 100 dem weiteren Fahrzeug 200 einen Bremsvorgang oder eine Geschwindigkeitsänderung signalisieren, sodass das weitere Fahrzeug 200 frühzeitig hierauf reagieren kann. Darüber hinaus können auch beliebige andere Informationen zwischen den beiden Fahrzeugen 100, 200 übertragen werden. Beispielsweise können Lenkbewegungen des Fahrzeugs 100 an das weitere Fahrzeug 200 signalisiert werden. Lenkbewegungen können z.B. einen Fahrspurwechsel, Abbiegevorgänge oder ähnliches umfassen. Selbstverständlich können auch beliebige andere Informationen, wie beispielsweise Gefahrenobjekte, denen ausgewichen werden muss, oder ähnliches übertragen werden. Weiterhin kann beispielsweise das weitere Fahrzeug 200 gegebenenfalls eine Störung signalisieren, sodass das Fahrzeug 100 einen Haltevorgang der gesamten Kolonne einleiten kann. 1 shows a schematic representation of a vehicle 100 with a control device 10 according to one embodiment. The vehicle 100 communicates, for example, by means of a first wireless data connection 101 with another vehicle 200 . For example, it can be in the case of the vehicle 200 be a vehicle that autonomously, ie without an independent driver, the vehicle 100 follows. In principle, there are also several other vehicles 200 possible which together with the vehicle 100 form a column. Via the first wireless data connection 101 can the vehicle 100 with the other vehicle 200 Exchange data. For example, the vehicle 100 the other vehicle 200 signal a braking process or a change in speed, so that the further vehicle 200 can react to this at an early stage. In addition, any other information can also be used between the two vehicles 100 , 200 be transmitted. For example, steering movements of the vehicle 100 to the other vehicle 200 be signaled. Steering movements can include, for example, a lane change, turning maneuvers or the like. Of course, any other information, such as, for example, dangerous objects that must be avoided, or the like, can also be transmitted. Furthermore, for example, the further vehicle 200 if necessary, signal a malfunction so that the vehicle 100 can initiate a holding process of the entire column.

In dem ersten Fahrzeug 100 kann beispielsweise eine Steuervorrichtung 10 vorgesehen sein, welche Informationen in dem Fahrzeug 100 verarbeitet, Steuerbefehle für das Fahrzeug generiert, die Informationen aufbereitet, welche von dem ersten Fahrzeug 100 zu dem weiteren Fahrzeug 200 übertragen werden sollen, und/oder die von dem weiteren Fahrzeug 200 übertragenen Informationen empfängt und auswertet. Hierzu kann beispielsweise in der Steuervorrichtung 10 eine Kommunikationseinrichtung 11 vorgesehen sein, welche die erste drahtlose Datenverbindung zu dem weiteren Fahrzeug 200 bereitstellt.In the first vehicle 100 can for example be a control device 10 be provided what information in the vehicle 100 processed, generated control commands for the vehicle, prepared the information, which from the first vehicle 100 to the other vehicle 200 are to be transmitted, and / or from the further vehicle 200 receives and evaluates transmitted information. This can be done, for example, in the control device 10 a communication device 11 be provided, which is the first wireless data connection to the further vehicle 200 provides.

Darüber hinaus kann zwischen dem ersten Fahrzeug 100 und dem weiteren Fahrzeug 200 eine zweite Datenverbindung 102 bereitgestellt werden. Diese zweite Datenverbindung 102 kann insbesondere nicht von den internen Komponenten des ersten Fahrzeugs 100, sondern von einer externen tragbaren Kommunikationsvorrichtung 20 realisiert werden. Beispielsweise kann es sich bei dieser externen Kommunikationsvorrichtung 20 um ein Smartphone oder einen Tablet-Computer handeln, welche mittels einer Datenschnittstelle 12 an die Steuervorrichtung 10 angebunden ist. Beispielsweise kann in dem Fahrzeug 100 eine Halterung vorgesehen sein, welche eine oder mehrere Anschlüsse aufweist, um die tragbare Kommunikationsvorrichtung 20 mit der Datenschnittstelle 12 der Steuervorrichtung 10 zu koppeln. Insbesondere können dabei neben Datenverbindungen auch elektrische Verbindungen zur Energieversorgung der tragbaren Kommunikationsvorrichtung 20 vorgesehen sein. Alternativ ist es auch möglich, die tragbare Kommunikationsvorrichtung 20 mittels einer Funkverbindung, beispielsweise Bluetooth oder WLAN mit der Datenschnittstelle 12 der Steuervorrichtung 10 zu koppeln. Auf diese Weise kann neben der direkten ersten Datenverbindung 101 zwischen der fest in das Fahrzeug 100 integrierten Hardware und dem weiteren Fahrzeug 200 auch noch eine zweite Datenverbindung 102 realisiert werden, welche die tragbare Kommunikationsvorrichtung 20 nutzt, die nicht Bestandteil der fest in das Fahrzeug 100 integrierten Hardware ist.In addition, between the first vehicle 100 and the other vehicle 200 a second data connection 102 to be provided. This second data connection 102 in particular, cannot rely on the internal components of the first vehicle 100 but from an external portable communication device 20th will be realized. For example, it can be this external communication device 20th be a smartphone or a tablet computer, which by means of a data interface 12th to the control device 10 is connected. For example, in the vehicle 100 a holder can be provided which has one or more connections to the portable communication device 20th with the data interface 12th the control device 10 to pair. In particular, in addition to data connections, electrical connections for supplying energy to the portable communication device can also be used 20th be provided. Alternatively, it is also possible to use the portable communication device 20th by means of a radio connection, for example Bluetooth or WLAN, with the data interface 12th the control device 10 to pair. In this way, in addition to the direct first data connection 101 between the firmly in the vehicle 100 integrated hardware and the further vehicle 200 also a second data connection 102 can be realized which the portable communication device 20th uses that are not part of the fixed in the vehicle 100 integrated hardware is.

Die zweite drahtlose Datenverbindung 102 zwischen dem ersten Fahrzeug 100 und dem weiteren Fahrzeug 200 kann dabei beispielsweise direkt mittels geeigneter Kommunikationswege wie z.B. WLAN oder ähnlichem erfolgen. Darüber hinaus kann beispielsweise auch eine Mobilfunkverbindung mittels GMS, UMTS, LTE, 5G oder ähnlichem zwischen dem ersten Fahrzeug 100 und dem weiteren Fahrzeug 200 realisiert werden.The second wireless data connection 102 between the first vehicle 100 and the other vehicle 200 can for example take place directly by means of suitable communication channels such as WLAN or the like. In addition, a cellular connection using GMS, UMTS, LTE, 5G or the like can also be established between the first vehicle, for example 100 and the other vehicle 200 will be realized.

2 zeigt eine schematische Darstellung eines Blockschaubilds einer Steuervorrichtung 10 für ein Fahrzeug 100 gemäß einer Ausführungsform. Bei dieser Steuervorrichtung 10 kann es sich beispielsweise um die zuvor beschriebene Steuervorrichtung 10 handeln. Wie in 2 weiter zu erkennen ist, kann die Steuervorrichtung 10 mit einem oder mehreren fahrzeuginternen Sensoren 30 gekoppelt sein. Bei den fahrzeuginternen Sensoren 30 kann es sich um beliebige Sensoren handeln, die Sensorwerte in Zusammenhang mit dem Betrieb des Fahrzeugs 100 bereitstellen. Beispielsweise kann ein erster Sensor 31 vorgesehen sein, der zum Beispiel Sensordaten über die aktuelle Position des Fahrzeugs, eine Bewegungsrichtung, eine Geschwindigkeit und/oder eine Beschleunigung bereitstellt. Hierzu können beispielsweise ein GNSS wie zum Beispiel GPS, ein elektronischer Kompass, ein Geschwindigkeits- oder Beschleunigungssensor oder ähnliches vorgesehen sein. Weiterhin kann beispielsweise ein Sensor 32 vorgesehen sein, der Informationen über das Umfeld des Fahrzeugs bereitstellt. Beispielsweise kann es sich bei einem solchen Sensor um einen oder mehrere Ultraschallsensoren, optische Sensoren wie Kameras, Radarsensoren, LIDAR oder ähnliches handeln. Ferner können auch beliebige weitere Sensoren 33 vorgesehen sein, die Sensorwerte in Zusammenhang mit dem Betrieb des Fahrzeugs bereitstellen. Die Sensorwerte der fahrzeuginternen Sensoren 30 können von einer Steuereinrichtung 13 empfangen und ausgewertet werden. Entsprechend kann die Steuereinrichtung 13 Steuerbefehle generieren, die dem Fahrzeug 100 bereitgestellt werden. Zusätzlich oder alternativ können die Steuerbefehle auch über die erste und/oder zweite drahtlose Datenverbindung zu dem weiteren Fahrzeug 200 übertragen werden. Auf diese Weise kann das weitere Fahrzeug 200 zeitnah auf die von dem ersten Fahrzeug 100 bereitgestellten Informationen reagieren. 2 shows a schematic representation of a block diagram of a control device 10 for a vehicle 100 according to one embodiment. In this control device 10 it can be, for example, the control device described above 10 Act. As in 2 can also be seen, the control device 10 with one or more in-vehicle sensors 30th be coupled. With the in-vehicle sensors 30th it can be any sensors, the sensor values in connection with the operation of the vehicle 100 provide. For example, a first sensor 31 be provided, which provides, for example, sensor data about the current position of the vehicle, a direction of movement, a speed and / or an acceleration. For this purpose, for example, a GNSS such as GPS, an electronic compass, a speed or acceleration sensor or the like can be provided. Furthermore, for example, a sensor 32 be provided, which provides information about the surroundings of the vehicle. For example, such a sensor can be one or more ultrasonic sensors, optical sensors such as cameras, radar sensors, LIDAR or the like. Any further sensors can also be used 33 be provided that provide sensor values in connection with the operation of the vehicle. The sensor values of the vehicle's internal sensors 30th can from a control device 13th can be received and evaluated. The control device can accordingly 13th Generate control commands to the vehicle 100 to be provided. Additionally or alternatively, the control commands can also be sent to the further vehicle via the first and / or second wireless data connection 200 be transmitted. In this way the further vehicle can 200 promptly to that of the first vehicle 100 the information provided.

Zusätzlich oder alternativ ist es auch möglich, dass in der tragbaren Kommunikationsvorrichtung 20 ebenfalls ein oder mehrere Sensoren vorgesehen sind. Sensorwerte dieser Sensoren der tragbaren Kommunikationsvorrichtung 20 können ebenfalls über die Datenschnittstelle 12 der Steuervorrichtung 10 bereitgestellt werden. Entsprechend können auch diese Sensorwerte von der tragbaren Kommunikationsvorrichtung 20 für Steuerbefehle an das erste Fahrzeug 100 oder das weitere Fahrzeug 200 genutzt werden.Additionally or alternatively, it is also possible that in the portable communication device 20th also one or more sensors are provided. Sensor values of these sensors of the portable communication device 20th can also be done via the data interface 12th the control device 10 to be provided. Correspondingly, these sensor values can also be obtained from the portable communication device 20th for control commands to the first vehicle 100 or the other vehicle 200 be used.

Insbesondere ist es auch möglich, die von den Sensoren der tragbaren Kommunikationsvorrichtung 20 bereitgestellten Sensorwerte mit korrespondierenden Sensorwerten der fahrzeuginternen Sensoren 30 zu vergleichen. Auf diese Weise können die Sensorwerte verifiziert und plausibilisiert werden. Hierdurch kann die Zuverlässigkeit der Sensorwerte weiter gesteigert werden. Insbesondere können auf diese Weise fehlerhafte Sensorwerte identifiziert werden, sodass eine gegebenenfalls fehlerhafte Reaktion auf falsche Sensorwerte vermieden werden kann. Durch die Verwendung der Sensorwerte von der tragbaren Kommunikationsvorrichtung 20 kann somit eine Redundanz der fahrzeuginternen Sensoren 30 ohne zusätzliche fahrzeuginterne Komponenten realisiert werden.In particular, it is also possible to use the sensors of the portable communication device 20th provided sensor values with corresponding sensor values of the vehicle-internal sensors 30th to compare. In this way, the sensor values can be verified and checked for plausibility. This can further increase the reliability of the sensor values. In particular, incorrect sensor values can be identified in this way, so that a possibly incorrect reaction to incorrect sensor values can be avoided. Using the sensor readings from the portable communication device 20th can thus provide redundancy for the vehicle's internal sensors 30th can be implemented without additional vehicle-internal components.

3 zeigt eine schematische Darstellung einer Fahrzeugkolonne mit einem Fahrzeug 100, welches ein Steuersystem gemäß einer Ausführungsform umfasst. Bei diesem Steuersystem kann es sich insbesondere um ein zuvor beschriebenes Steuersystem handeln, sodass die zuvor gemachten Ausführungen auch hierfür gelten. Wie zuvor bereits erwähnt, kann zwischen dem ersten Fahrzeug 100 und dem weiteren Fahrzeug 200 eine erste drahtlose Datenverbindung 101 aufgebaut werden, um Informationen zwischen den beiden Fahrzeugen 100, 200 auszutauschen. Darüber hinaus kann mittels einer mit dem Fahrzeug 100 gekoppelten tragbaren Kommunikationsvorrichtung 20 eine zweite drahtlose Datenverbindung 102 aufgebaut werden. Diese zweite drahtlose Datenverbindung 102 kann entweder direkt zwischen der tragbaren Kommunikationsvorrichtung 20 und dem weiteren Fahrzeug 200 aufgebaut werden. Alternativ ist es auch möglich, eine Mobilfunkverbindung beispielsweise über eine Basisstation 300 zu realisieren. 3 shows a schematic representation of a column of vehicles with a vehicle 100 , which includes a control system according to an embodiment. This control system can in particular be a previously described control system, so that the statements made above also apply to this. As previously mentioned, between the first vehicle 100 and the other vehicle 200 a first wireless data connection 101 can be built to hold information between the two vehicles 100 , 200 to exchange. In addition, by means of a with the vehicle 100 paired portable communication device 20th a second wireless data connection 102 being constructed. This second wireless data link 102 can either be directly between the portable communication device 20th and the other vehicle 200 being constructed. Alternatively, it is also possible to establish a cellular connection, for example via a base station 300 to realize.

Die tragbare Kommunikationsvorrichtung 20 kann darüber hinaus auch dazu genutzt werden, um mit einem Benutzer, beispielsweise dem Fahrzeugführer, zu interagieren. Hierzu kann beispielsweise eine grafische Benutzerschnittstelle der tragbaren Kommunikationsvorrichtung 20 genutzt werden. Mittels dieser grafischen Benutzerschnittstelle können Informationen des Fahrzeugs, insbesondere von der Steuervorrichtung 10 einem Benutzer ausgegeben werden. Zusätzlich oder alternativ können auch Eingaben von einem Benutzer über die grafische Benutzerschnittstelle an das Fahrzeug 100, insbesondere die Steuervorrichtung 10 eingegeben werden. Auf diese Weise kann gegebenenfalls eine fahrzeuginterne Ein- und/oder Ausgabevorrichtung entfallen.The portable communication device 20th can also be used to interact with a user, for example the driver of the vehicle. For this purpose, for example, a graphical user interface of the portable communication device 20th be used. By means of this graphic user interface, information from the vehicle, in particular from the control device 10 issued to a user. In addition or as an alternative, inputs from a user can also be sent to the vehicle via the graphical user interface 100 , in particular the control device 10 can be entered. In this way, an in-vehicle input and / or output device may be omitted.

Ferner können gegebenenfalls auch weitere Ressourcen der tragbaren Kommunikationsvorrichtung 20 genutzt werden. Gegebenenfalls können beispielsweise Rechenoperationen mittels der tragbaren Kommunikationsvorrichtung 20 ausgeführt werden und die Ergebnisse dieser Rechenoperationen anschließend über die Datenschnittstelle 12 an das Fahrzeug 100, insbesondere an die Steuervorrichtung 10 übertragen werden. Beispielsweise kann die Berechnung einer Route für eine Navigation auf der tragbaren Kommunikationsvorrichtung 20 ausgeführt werden. Selbstverständlich sind auch beliebige andere Rechenoperationen möglich, die mittels der tragbaren Kommunikationsvorrichtung 20 ausgeführt werden.Furthermore, other resources of the portable communication device can also be used 20th be used. If necessary, for example arithmetic operations can be carried out by means of the portable communication device 20th are carried out and the results of these arithmetic operations are then carried out via the data interface 12th to the vehicle 100 , in particular to the control device 10 be transmitted. For example, the calculation of a route for a navigation on the portable communication device 20th are executed. Of course, any other arithmetic operations are also possible which are carried out by means of the portable communication device 20th are executed.

Zusätzlich oder alternativ ist es auch möglich, dass die Rechenoperationen nicht direkt auf der tragbaren Kommunikationsvorrichtung 20 ausgeführt werden, sondern die tragbare Kommunikationsvorrichtung 20 die entsprechenden Daten an einen externen Dienst 300, beispielsweise ein entferntes Rechenzentrum wie z.B. einen Cloud-Service oder ähnliches überträgt und nach Beendigung der Rechenoperationen die Ergebnisse empfängt und über die Datenschnittstelle 12 an das Fahrzeug 100, insbesondere die Steuervorrichtung 10 überträgt.Additionally or alternatively, it is also possible that the arithmetic operations are not performed directly on the portable communication device 20th but the portable communication device 20th the corresponding data to an external service 300 , for example a remote data center such as a cloud service or the like transmits and receives the results after completion of the computing operations and via the data interface 12th to the vehicle 100 , in particular the control device 10 transmits.

4 zeigt ein Ablaufdiagramm, wie es einem Verfahren zur Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation gemäß einer Ausführungsform zugrunde liegt. Das Verfahren kann grundsätzlich beliebige Schritte umfassen, welche zuvor in Zusammenhang mit dem Steuersystem und der Steuervorrichtung 10 bereits beschrieben worden sind. Analog kann das zuvor beschriebene Steuersystem, und insbesondere die Steuervorrichtung 10 beliebige Komponenten umfassen, welche die nachfolgenden beschriebenen Schritte ausführen. 4th FIG. 3 shows a flow diagram as it is based on a method for vehicle-to-vehicle communication according to an embodiment. The method can in principle comprise any steps that were previously performed in connection with the control system and the control device 10 have already been described. The control system described above, and in particular the control device 10 include any components that perform the steps described below.

In einem Schritt S1 wird eine erste drahtlose Datenverbindung 101 eines Fahrzeugs 100 mit einem weiteren Fahrzeug 200 bereitgestellt. Diese erste drahtlose Datenverbindung kann insbesondere mittels einer fahrzeuginternen Kommunikationseinrichtung bereitgestellt werden.In one step S1 becomes a first wireless data connection 101 of a vehicle 100 with another vehicle 200 provided. This first wireless data connection can in particular be provided by means of a vehicle-internal communication device.

In einem Schritt S2 wird eine zweite drahtlose Datenverbindung 102 mit dem weiteren Fahrzeug 200 bereitgestellt. Diese zweite drahtlose Datenverbindung 102 kann insbesondere mittels einer externen tragbaren Kommunikationsvorrichtung 20 bereitgestellt werden. Die externe tragbare Kommunikationsvorrichtung 20 kann dabei an die entsprechenden fahrzeuginternen Komponenten angebunden sein.In one step S2 becomes a second wireless data connection 102 with the other vehicle 200 provided. This second wireless data link 102 can in particular by means of an external portable communication device 20th to be provided. The external portable communication device 20th can be connected to the corresponding vehicle-internal components.

Das Verfahren kann ferner einen Schritt zum Überprüfen der externen tragbaren Kommunikationsvorrichtung 20 umfassen. In Abhängig von dem Ergebnis dieser Überprüfung kann daraufhin die Kommunikationsvorrichtung 20 mit der Steuervorrichtung 10 gekoppelt werden. Beispielsweise kann eine Kopplung und/oder eine Aktivierung von geeigneten Funktionen der Kommunikationsvorrichtung 20 dann erfolgen, wenn vorbestimmte Bedingungen erfüllt sind. Falls die tragbare Kommunikationsvorrichtung 20 mindestens vorbestimmte Eigenschaften nicht erfüllt, so kann die Nutzung der externen tragbaren Kommunikationsvorrichtung 20 abgelehnt oder zumindest eingeschränkt werden.The method may further include a step of checking the external portable communication device 20th include. Depending on the result of this check, the communication device can thereupon 20th with the control device 10 be coupled. For example, a coupling and / or an activation of suitable functions of the communication device 20th take place when predetermined conditions are met. If the portable communication device 20th at least predetermined properties are not met, the use of the external portable communication device 20th rejected or at least restricted.

Weiterhin kann das Verfahren einen Schritt zum Berechnen von Hilfsdaten für eine Steuerung des Fahrzeugs 100 umfassen. Die Berechnung der Hilfsdaten kann beispielsweise mittels der externen tragbaren Kommunikationsvorrichtung 20 erfolgen. Zusätzlich oder alternativ kann die Berechnung der Hilfsdaten auch mittels einer entfernen Komponente, beispielsweise eines Cloud-Service oder ähnlichem erfolgen. In diesem Fall können die externen berechneten Hilfsdaten von der externen tragbaren Kommunikationsvorrichtung 20 empfangen und an das Fahrzeug weitergeleitet werden. Furthermore, the method can have a step for calculating auxiliary data for controlling the vehicle 100 include. The calculation of the auxiliary data can be carried out, for example, by means of the external portable communication device 20th take place. Additionally or alternatively, the calculation of the auxiliary data can also take place by means of a remote component, for example a cloud service or the like. In this case, the external auxiliary calculated data can be sent from the external portable communication device 20th received and forwarded to the vehicle.

5 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zur Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation gemäß einer weiteren Ausführungsform. In Schritt S11 kann zunächst eine tragbare Kommunikationseinrichtung 20, wie zum Beispiel ein Smartphone, ein Tablett-Computer o. ä., für eine Nutzung in einem Fahrzeug 100 vorbereitet werden. Hierzu kann beispielsweise eine spezielle Anwendungssoftware, zum Beispiel eine geeignete App, auf der tragbaren Kommunikationseinrichtung 20 installiert werden. 5 shows a flowchart of a method for vehicle-to-vehicle communication according to a further embodiment. In step S11 can initially use a portable communication device 20th , such as a smartphone, a tablet computer or the like, for use in a vehicle 100 to get prepared. For this purpose, for example, special application software, for example a suitable app, can be installed on the portable communication device 20th to be installed.

Für die Nutzung der tragbaren Kommunikationseinrichtung 20 in dem Fahrzeug 100 kann in Schritt S12 die tragbare Kommunikationserrichtung 20 mit dem Fahrzeug 100 gekoppelt werden. Die Kopplung kann hierbei entweder drahtlos über eine geeignete Funkverbindung oder mittels einer elektrischen Kopplung erfolgen.For the use of the portable communication device 20th in the vehicle 100 can in step S12 the portable communication establishment 20th with the vehicle 100 be coupled. The coupling can take place either wirelessly via a suitable radio link or by means of an electrical coupling.

In Schritt S13 kann die tragbare Kommunikationseinrichtung 20 beispielsweise Messwerte von internen Sensoren oder ähnlichem an das Fahrzeug 100 übertragen. Zusätzlich oder alternativ kann die tragbare Kommunikationseinrichtung 20 auch eine Kommunikationsverbindung für eine Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation mit einem weiteren Fahrzeug 200 bereitstellen. Entsprechend kann die tragbare Kommunikationsvorrichtung 20 von dem Fahrzeug 100 Daten empfangen und diese an das weitere Fahrzeug 200 weiterleiten und/oder Daten von dem weiteren Fahrzeug 200 empfangen und diese an das Fahrzeug 100 weiterleiten.In step S13 can use the portable communication device 20th For example, measured values from internal sensors or the like to the vehicle 100 transfer. Additionally or alternatively, the portable communication device 20th also a communication link for vehicle-to-vehicle communication with another vehicle 200 provide. Accordingly, the portable communication device 20th from the vehicle 100 Receive data and send it to the rest of the vehicle 200 forward and / or data from the further vehicle 200 received and this to the vehicle 100 forward onto.

In Schritt S14 können beispielsweise die von den Sensoren der tragbaren Kommunikationseinrichtung 20 bereitgestellten Daten mit korrespondierenden Daten der fahrzeuginternen Sensoren verglichen werden. Auf diese Weise können beispielsweise die fahrzeuginternen Sensordaten verifiziert/plausibilisiert werden.In step S14 for example, those from the sensors of the portable communication device 20th The data provided are compared with corresponding data from the vehicle-internal sensors. In this way, for example, the vehicle-internal sensor data can be verified / checked for plausibility.

Wird in Schritt S15 ein Fehler oder ein Ausfall eines Fahrzeugsensors detektiert, oder gegebenenfalls auch ein Fehler bzw. eine Fehlfunktion einer fahrzeuginternen Benutzerschnittstelle, so können daraufhin beispielsweise in Schritt S16 die entsprechenden Daten bzw. Funktionen der tragbaren Kommunikationseinrichtung 20 genutzt werden. Auf diese Weise kann beispielsweise für eine bestimmende Zeitspanne oder Fahrstrecke des Fahrzeugs 100 der weitere Fahrtbetrieb aufrechterhalten werden. Beispielsweise kann in Schritt S17 durch die Nutzung der Funktionen der tragbaren Kommunikationseinrichtung 20 in einem entsprechenden Notbetrieb das Fahrzeug 100 bzw. der Fahrzeugkonvoi mit dem Fahrzeug 100 und dem weiteren Fahrzeug 200 in einen sicheren Zustand überführt werden. Hierzu kann beispielsweise das Fahrzeug 100 auf kontrollierte Weise zum Stillstand gebracht werden. Gegebenenfalls ist eine (eingeschränkte) Weiterfahrt bis zu einer geeigneten Halteposition möglich. Zusammenfassend betrifft die vorliegende Erfindung eine redundante Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation. Hierzu ist neben einer direkten Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation mittels fest in das Fahrzeug integrierten Komponenten eine zweite redundante Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation vorgesehen, welche mittels eines externen, tragbaren Kommunikationsgerätes, wie zum Beispiel eines Smartphones, erfolgen kann.Will in step S15 If an error or a failure of a vehicle sensor is detected, or possibly also an error or a malfunction of a vehicle-internal user interface, then, for example, in step S16 the corresponding data or functions of the portable communication device 20th be used. In this way, for example, for a specific time span or route of the vehicle 100 the further operation can be maintained. For example, in step S17 by utilizing the functions of the portable communication device 20th the vehicle in a corresponding emergency operation 100 or the vehicle convoy with the vehicle 100 and the other vehicle 200 be transferred to a safe state. For example, the vehicle can do this 100 be brought to a standstill in a controlled manner. If necessary, it is possible to continue (limited) travel to a suitable stopping position. In summary, the present invention relates to redundant vehicle-to-vehicle communication. For this purpose, in addition to direct vehicle-to-vehicle communication using components permanently integrated into the vehicle, a second redundant vehicle-to-vehicle communication is provided, which can take place using an external, portable communication device such as a smartphone.

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

DE 102017204878 A1 [0002]DE 102017204878 A1 [0002]

Claims

Steuervorrichtung (10) für ein Fahrzeug (100), die eingerichtet ist, das Fahrzeug (100) unter Verwendung einer Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation über eine tragbare Kommunikationsvorrichtung (20) zu steuern, mit: einer Kommunikationseinrichtung (11), die dazu ausgelegt ist, mit einem weiteren Fahrzeug (200) über eine erste drahtlose Datenverbindung (101) zu kommunizieren; und einer Datenschnittstelle (12), die dazu ausgelegt ist, mit der tragbaren Kommunikationsvorrichtung (20) gekoppelt zu werden und mittels der gekoppelten tragbaren Kommunikationsvorrichtung (20) mit dem weiteren Fahrzeug (200) über eine zweite drahtlose Datenverbindung (102) zu kommunizieren.A control device (10) for a vehicle (100), which is configured to control the vehicle (100) using a vehicle-to-vehicle communication via a portable communication device (20), comprising: a communication device (11) which is designed to communicate with a further vehicle (200) via a first wireless data connection (101); and a data interface (12) which is designed to be coupled to the portable communication device (20) and to communicate with the further vehicle (200) via a second wireless data connection (102) by means of the coupled portable communication device (20).

Steuervorrichtung (10) nach Anspruch 1, mit mindestens einem fahrzeuginternen Sensor (31-33), der dazu ausgelegt ist, einen Sensorwert bereitzustellen; und einer Steuereinrichtung (13), die dazu ausgelegt ist, einen Steuerbefehl für das Fahrzeug (100) unter Verwendung des Sensorwerts von dem mindestens einen fahrzeuginternen Sensor (31-33) zu generieren.Control device (10) according to Claim 1 with at least one in-vehicle sensor (31-33) which is designed to provide a sensor value; and a control device (13) which is designed to generate a control command for the vehicle (100) using the sensor value from the at least one in-vehicle sensor (31-33).

Steuervorrichtung (10) nach Anspruch 2, wobei die Steuereinrichtung (13) dazu ausgelegt ist, mindestens einen weiteren Sensorwert von einem Sensor der tragbaren Kommunikationsvorrichtung (20) zu empfangen und einen Steuerbefehl für das Fahrzeug (100) unter Verwendung des empfangenen mindestens einen weiteren Sensorwerts zu generieren.Control device (10) according to Claim 2 wherein the control device (13) is designed to receive at least one further sensor value from a sensor of the portable communication device (20) and to generate a control command for the vehicle (100) using the received at least one further sensor value.

Steuervorrichtung (10) nach Anspruch 4, wobei die Steuereinrichtung (13) dazu ausgelegt ist, den Sensorwert von dem mindestens einen fahrzeuginternen Sensor (31-33) unter Verwendung von dem mindestens einen weiteren Sensorwert von dem Sensor der tragbaren Kommunikationsvorrichtung (20) zu überprüfen.Control device (10) according to Claim 4 wherein the control device (13) is designed to check the sensor value from the at least one in-vehicle sensor (31-33) using the at least one further sensor value from the sensor of the portable communication device (20).

Steuersystem für ein Fahrzeug (100), mit: einer Steuervorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 4; und einer tragbaren Kommunikationsvorrichtung (20), die dazu ausgelegt ist, mit der Steuervorrichtung (10) gekoppelt zu werden und eine zweite Datenverbindung (102) zwischen der Steuervorrichtung (14) und dem weiteren Fahrzeug bereitzustellen.A control system for a vehicle (100) comprising: a control device (10) according to any one of Claims 1 until 4th ; and a portable communication device (20) which is designed to be coupled to the control device (10) and to provide a second data connection (102) between the control device (14) and the further vehicle.

Steuersystem nach Anspruch 5, wobei die tragbare Kommunikationseinrichtung (20) ein Smartphone oder ein Tablet-Computer umfasst.Tax system according to Claim 5 wherein the portable communication device (20) comprises a smartphone or a tablet computer.

Steuersystem nach Anspruch 5 oder 6, wobei die tragbare Kommunikationseinrichtung (20) dazu ausgelegt ist, eine grafische Benutzerschnittstelle bereitzustellen, die dazu ausgelegt ist, Ausgabedaten von der Steuervorrichtung (20) zu empfangen und auf der grafischen Benutzerschnittstelle anzuzeigen und/oder eine Benutzereingabe mittels der grafischen Benutzerschnittstelle zu empfangen und der Steuervorrichtung (20) zu der Benutzereingabe korrespondierende Eingabedaten bereitzustellen.Tax system according to Claim 5 or 6th wherein the portable communication device (20) is configured to provide a graphical user interface configured to receive output data from the control device (20) and display it on the graphical user interface and / or to receive user input by means of the graphical user interface and the Control device (20) to provide input data corresponding to the user input.

Verfahren zur Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation, mit den Schritten: Bereitstellen (S1) einer ersten drahtlosen Datenverbindung (101) eines Fahrzeugs (100) mit einem weiteren Fahrzeug (200) mittels einer fahrzeuginternen Kommunikationseinrichtung (11), und Bereitstellen (S2) einer zweiten drahtlosen Datenverbindung (102) mit dem weiteren Fahrzeug (200) mittels einer externen tragbaren Kommunikationsvorrichtung (20).Method for vehicle-to-vehicle communication, with the steps: Providing (S1) a first wireless data connection (101) between a vehicle (100) and a further vehicle (200) by means of a vehicle-internal communication device (11), and Providing (S2) a second wireless data connection (102) to the further vehicle (200) by means of an external portable communication device (20).

Verfahren nach Anspruch 8, mit einem Schritt zum Überprüfen der externen tragbaren Kommunikationsvorrichtung (20), wobei die zweite drahtlose Kommunikationsverbindung (102) nur dann bereitgestellt wird, wenn in der externen tragbaren Kommunikationsvorrichtung (20) mindestens eine vorbestimmte Eigenschaft detektiert wird.Procedure according to Claim 8 , with a step of checking the external portable communication device (20), wherein the second wireless communication link (102) is only provided if at least one predetermined property is detected in the external portable communication device (20).

Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, mit den Schritten: Berechnen von Hilfsdaten für eine Steuerung des Fahrzeugs (100) mittels der externen tragbaren Kommunikationsvorrichtung (20), und Übertragen der berechneten Hilfsdaten von der externen tragbaren Kommunikationsvorrichtung (20) zu einer internen Steuervorrichtung (10) des Fahrzeugs.Procedure according to Claim 8 or 9 comprising the steps of: calculating auxiliary data for controlling the vehicle (100) by means of the external portable communication device (20), and transmitting the calculated auxiliary data from the external portable communication device (20) to an internal control device (10) of the vehicle.