Titel:

Verfahren und Vorrichtung zur Kommunikation mit einem defekten und/oder verunfallten Fahrzeug sowie Verwendung eines Fahrzeugsensors

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Kommunikation mit einem defekten und/oder verunfallten Fahrzeug, insbesondere mit einem defekten und/oder verunfallten Brennstoffzellenfahrzeug. Darüber hinaus betrifft die Erfindung eine Verwendung eines Fahrzeugsensors.

Stand der Technik

Fahrzeuge weisen Komponenten bzw. Module auf, die im Falle eines Defekts und/oder Unfalls des Fahrzeugs eine Gefahr sowohl für die Fahrzeuginsassen als auch für die Umgebung darstellen können. Bei einem Brennstoffzellenfahrzeug handelt es sich hierbei insbesondere um die Tankvorrichtung zur Bevorratung von Wasserstoff sowie die hieran angeschlossenen, Wasserstoff führenden Komponenten bzw. Module. Eine Gefahr kann ferner von einer Hochvolt- Batterie ausgehen, die nicht nur in einem Brennstoffzellenfahrzeug, sondern grundsätzlich in jedem elektromotorisch betriebenen Fahrzeug vorhanden ist. Im Falle eines Defekts und/oder Unfalls kann, insbesondere von außerhalb des Fahrzeugs, nicht erkannt werden, in welchem Betriebszustand sich diese Komponenten bzw. Module befinden. Für Rettungskräfte ist es daher schwer einschätzbar, ob sie sich dem Fahrzeug ohne Gefahr nähen können oder nicht. Ferner ist es nicht möglich, von außen auf die Komponenten bzw. Module einzuwirken, um diese gegebenenfalls in einen sicheren Betriebszustand zu überführen.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht daher darin, Maßnahmen und Mittel anzugeben, mit deren Hilfe die Gefahr, die von einem defekten und/oder verunfallten Fahrzeug ausgeht gemindert werden kann. Zur Lösung der Aufgabe wird das Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 angegeben. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen. Ferner werden eine Verwendung eines Fahrzeugsensors sowie eine Vorrichtung zur Kommunikation mit einem defekten und/oder verunfallten Fahrzeug, insbesondere Brennstoffzellenfahrzeug, vorgeschlagen.

Offenbarung der Erfindung

Vorgeschlagen wird ein Verfahren zur Kommunikation mit einem defekten und/oder verunfallten Fahrzeug, insbesondere einem defekten und/oder verunfallten Brennstoffzellenfahrzeug. Bei dem Verfahren wird ein vorhandener Fahrzeugsensor als Kommunikationsschnittstelle verwendet, über welche a) mindestens eine Information über den aktuellen Betriebszustand einer Komponente oder eines Moduls des Fahrzeugs abgerufen wird und/oder b) mindestens eine Sicherungsmaßnahme eingeleitet wird.

Mit Hilfe des vorgeschlagenen Verfahrens kann von außen mit einem defekten und/oder verunfallten Fahrzeug kommuniziert werden. Die dabei eingesetzte Kommunikationsschnittstelle dient sowohl als Sender, als auch als Empfänger, so dass eine Kommunikation in beide Richtungen möglich ist. Einerseits können Informationen abgerufen werden, andererseits können Steuerbefehle gegeben werden, beispielsweise um eine potenzielle Gefahrenquelle zu entschärfen. Erst wenn sichergestellt ist, dass von dem defekten und/oder verunfallten Fahrzeug keine Gefahr mehr ausgeht, kann sich diesem Fahrzeug genährt werden. Das Verfahren kann daher insbesondere von Rettungskräften angewendet werden, die zu einem Unfallort gerufen werden.

Die in Schritt a) abgerufene Information kann insbesondere den aktuellen Betriebszustand einer Tank- oder Speichervorrichtung, eines Brennstoffzellenstapels und/oder einer Hochvolt- Batterie betreffen, da diese Komponenten bzw. Module besonders gefahrenträchtig sind. Sollte die abgerufene Information auf eine mögliche Gefahr hinweisen, kann in Schritt b) eine geeignete Sicherungsmaßnahme eingeleitet werden. Sollte die Gefahr von einer Tank- oder Speichervorrichtung ausgehen, kann beispielsweise mindestens ein Ventil angesteuert und geöffnet werden, um den Druck in der Tank- oder Speichervorrichtung zu regulieren. Dies gilt insbesondere, wenn die Tank- oder Speichervorrichtung mindestens einen Druckgasbehälter zu Bevorratung eines gasförmigen Brennstoffs, beispielsweise Wasserstoff, umfasst. Durch Ablassen von Brennstoff kann dann der Druckgasbehälter vor dem Bersten gesichert werden. Die Art der einzuleitenden Sicherungsmaßnahme hängt insbesondere davon ab, welche Komponente bzw. welches Modul betroffen ist.

Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird vorzugsweise ein zur Umfeldüberwachung vorgesehener Fahrzeugsensor als Kommunikationsschnittstelle verwendet. Ein Fahrzeugsensor zur Umfeldüberwachung muss in der Lage sein, auf bestimmte Signale aus der Umgebung zu reagieren, so dass von außen auf einen derartigen Sensor eingewirkt werden kann. Beispielsweise kann ein Lichtsensor, ein Regensensor oder ein Näherungssensor als Kommunikationsschnittstelle verwendet werden.

Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass der Fahrzeugsensor mit Hilfe eines optischen oder akustischen Signals, das ein bestimmtes Muster aufweist, von außerhalb des Fahrzeugs aktiviert wird. Die Art des Signals hängt insbesondere von der Art des als Kommunikationsschnittstelle verwendeten Fahrzeugsensors ab. Durch ein bestimmtes Signalmuster kann der Fahrzeugsensor das Signal von solchen Signalen unterscheiden, die bei bestimmungsgemäßem Gebrauch des Fahrzeugsensors auftreten. Der bestimmungsgemäße Gebrauch des Fahrzeugsensors bleibt somit weiterhin möglich und wird durch die zusätzliche Verwendung des Sensors als Kommunikationsschnittstelle nicht beeinträchtigt.

Bevorzugt werden Lichtwellen mit einer bestimmten Wellenlänge, insbesondere im nichtsichtbaren Spektrum, als Signal zur Aktivierung des Fahrzeugsensors verwendet. Beispielsweise können IR- oder UV-Strahlen verwendet werden, deren Wellen charakteristische Amplituden aufweisen und somit die Unterscheidung von Lichtwellen aus dem sichtbaren Spektrum erleichtern, die der Fahrzeugsensor bei bestimmungsgemäßem Gebrauch als Signale empfängt. Bei dem Fahrzeugsensor handelt es sich in diesem Fall bevorzugt um einen Lichtsensor. Die der Aktivierung des Fahrzeugsensors, insbesondere Lichtsensors, dienenden Lichtwellen werden vorzugsweise mit Hilfe einer Lichtpistole erzeugt. Mit Hilfe der Lichtpistole können Lichtwellen unterschiedlicher Wellenlängen, unterschiedlicher Intensität und/oder in unterschiedlichen zeitlichen Intervallen abgegeben werden, so dass ein bestimmtes Signalmuster erzeugt wird, das von dem Fahrzeugsensor, insbesondere Lichtsensor, erkannt wird. Die Lichtpistole erlaubt zudem die Einhaltung eines sicheren Abstands zum defekten bzw. verunfallten Fahrzeug, so dass sich die Person, welche die Lichtpistole bedient, nicht in Gefahr begeben muss. Eine entsprechende Lichtpistole kann Rettungskräften zur Verfügung gestellt werden, so dass diese an einem Unfallort in der Lage sind, das erfindungsgemäße Verfahren durchzuführen.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens werden Schallwellen mit einer bestimmten Wellenlänge, insbesondere im nichthörbaren Bereich, als Signal zur Aktivierung des Fahrzeugsensors verwendet. Bei dem Fahrzeugsensor kann es sich in diesem Fall insbesondere um einen Ultraschallsensor handeln.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird der Fahrzeugsensor, vorzugsweise ein Regensensor, mit Hilfe eines bestimmten Befeuchtungsmusters aktiviert. Das Befeuchtungsmuster kann beispielsweise mit Hilfe eines Wasserschlauchs auf die Frontscheibe des Fahrzeugs aufgebracht werden. Ein Wasserschlauch steht in der Regel Rettungskräften zur Verfügung, die der Feuerwehr angehören. Anhand des Befeuchtungsmusters muss der Fahrzeugsensor bzw. Regensensor erkennen können, dass es weder auf ein natürliches Regenereignis noch auf eine künstliche Beregnung in einer Waschanlage zurückzuführen ist. Auf diese Weise ist sichergestellt, dass der bestimmungsgemäße Gebrauch des Fahrzeugsensors bzw. Regensensors nicht beeinträchtigt wird.

Bevorzugt wird mit Hilfe des aktivierten Fahrzeugsensors ein Steuersignal erzeugt, das an die Komponente, an das Modul oder an ein Steuergerät zur Ansteuerung der Komponente bzw. des Moduls gesendet wird. Mit Hilfe des Steuersignals kann dann eine Sicherungsmaßnahme eingeleitet werden, mittels welcher die Komponente bzw. das Modul in einen möglichst sicheren Betriebszustand überführt wird. Beispielsweise kann mit Hilfe des Steuersignals mindestens ein Ventil angesteuert und geöffnet werden, um beispielsweise einen gefährlich hohen Druck in einem Druckgasbehälter eines Tank- oder Speichersystems zu senken. Das Steuersignal kann dabei direkt von dem Fahrzeugsensor an die jeweilige Komponente bzw. das jeweilige Modul gesendet werden. Es kann aber auch ein Steuergerät zwischengeschaltet werden, mittels dessen die Komponente bzw. das Modul üblicherweise angesteuert wird. In diesem Fall ist davon auszugehen, dass dem Steuergerät Informationen über den aktuellen Betriebszustand der Komponente bzw. des Moduls vorliegen, so dass erst eine entsprechende Information abgefragt wird und nur im Fall einer Gefahrenlage eine geeignete Sicherungsmaßnahme eingeleitet wird.

Das mit Hilfe des aktivierten Fahrzeugsensors erzeugte Steuersignal kann über eine Datenleitung, beispielsweise eines LIN- („Local Interconnect Network“) oder CAN- („Controller Area Network“) Bussystems, gesendet werden. Alternativ kann das Steuersignal drahtlos, beispielsweise per Funk, gesendet werden. Vorzugsweise werden bereits vorhandene Einrichtungen des Fahrzeugs zum Senden des Steuersignals genutzt.

In Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass mit Hilfe mindestens einer Anzeigeeinrichtung des Fahrzeugs, beispielsweise mit Hilfe einer Lichtanlage und/oder einer Hupe, ein optisches und/oder akustisches Signal erzeugt wird, das von einer sich außerhalb des Fahrzeugs befindenden Person wahrnehmbar ist. Mit Hilfe des optischen und/oder akustischen Signals kann die Person vor einer Gefahrenlage gewarnt werden oder darüber in Kenntnis gesetzt werden, dass keine Gefahrenlage (mehr) besteht. Alternativ oder ergänzend können mit Hilfe des Signals konkrete Hinweise gegeben werden. Beispielsweise kann mit Hilfe eines optischen Signals in Form eines Blink- oder Lauflichts die Richtung angezeigt werden, in die ein gasförmiger Brennstoff in die Umgebung abgelassen wird. Mit Hilfe der Anzeigeeinrichtung kann somit die Sicherheit einer sich dem Fahrzeug nähernden Person weiter erhöht werden.

Ferner wird die Verwendung eines Fahrzeugsensors, insbesondere eines Sensors zur Umfeldüberwachung, beispielsweise eines Lichtsensors, eines Regensensors oder eines Näherungssensors, als Kommunikationsschnittstelle bei der Kommunikation mit einem defekten und/oder verunfallten Fahrzeug vorgeschlagen. Bei dem Fahrzeug kann es sich insbesondere um ein Brennstoffzellenfahrzeug handeln, da dieses gleich mehrere Komponenten und/oder Module aufweist, die im Falle eines Unfalls eine besondere Gefahrenquelle darstellen können. Bevorzugt wird ein Sensor zur Umweltüberwachung verwendet, da dieser dazu ausgelegt ist, Signale aus der Umgebung aufzunehmen. Mit Hilfe eines geeigneten optischen und/oder akustischen Signals kann somit der Sensor aktiviert werden.

Die vorgeschlagene Verwendung als Kommunikationsschnittstelle entspricht nicht dem bestimmungsgemäßen Gebrauch des Fahrzeugsensors, so dass diese Funktion in den Fahrzeugsensor erst implementiert werden muss. Insbesondere muss der Fahrzeugsensor in der Lage sein, ein bestimmtes Signalmuster zu erkennen, das sich von typischen Signalmustern bei bestimmungsgemäßem Gebrauch des Fahrzeugsensors unterscheidet, so das mit Hilfe des Signalmuster der Fahrzeugsensor aktivierbar, insbesondere in seiner erweiterten Funktion als Kommunikationsschnittstelle ansteuerbar ist.

Darüber hinaus wird eine Vorrichtung zur Kommunikation mit einem defekten und/oder verunfallten Fahrzeug, insbesondere einem Brennstoffzellenfahrzeug, vorgeschlagen. Die Vorrichtung umfasst einen Fahrzeugsensor als Kommunikationsschnittstelle, der dazu eingerichtet ist, mindestens ein Signalmuster zu erkennen, das sich von typischen Signalmustern bei bestimmungsgemäßem Gebrauch des Fahrzeugsensors unterscheidet. Die Vorrichtung ist damit zur Durchführung des zuvor beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahrens geeignet, so dass sich mit Hilfe der Vorrichtung die gleichen Vorteile erzielen lassen.

Bevorzugt ist der Fahrzeugsensor ein Sensor zur Umfeldüberwachung, beispielsweise ein Lichtsensor, ein Regensensor oder ein Näherungssensor. Derartige Sensoren sind als Kommunikationsschnittstelle besonders gut geeignet, da sie dazu ausgelegt sind, Signale aus der Umgebung aufnehmen.

Ferner bevorzugt ist der Fahrzeugsensor in datenübertragender Weise mit einer Komponente, einem Modul und/oder mit einem Steuergerät des Fahrzeugs verbunden. Mit Hilfe des Fahrzeugsensors kann somit ein Steuersignal an die Komponente, das Modul und/oder an ein Steuergerät des Fahrzeugs gesendet werden, um beispielsweise eine von der Komponente oder dem Modul ausgehende Gefahr zu beseitigen. Insbesondere kann das Steuersignal zur Ansteuerung eines Ventils genutzt werden, um durch Öffnen des Ventils einen gefährlich hohen Druck in einem Druckgasbehälter zu senken. Alternativ können mit Hilfe des Steuersignals auch andere Einrichtungen angesteuert werden, um die Komponente oder das Modul in einen sicheren Betriebszustand zu überführen. Bei der Einrichtung kann es sich beispielsweise um eine Steuereinheit der Komponente bzw. des Moduls handeln, so dass das Steuersignal nicht erst an ein zentrales Steuergerät gesendet werden muss.

Die Erfindung und ihre Vorteile werden nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Diese zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung eines Fahrzeugs mit einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens und

Fig. 2 eine graphische Darstellung eines möglichen Signalmusters zur Aktivierung eines Fahrzeugsensors.

Ausführliche Beschreibung der Zeichnungen

Figur 1 zeigt beispielhaft ein Fahrzeug 1, wobei es sich vorliegend um ein Brennstoffzellenfahrzeug handelt. Das Fahrzeug 1 umfasst demnach ein Brennstoffzellensystem mit einem Brennstoffzellenstapel, mit dessen Hilfe elektrische Energie erzeugbar ist. Der Brennstoffzellenstapel stellt eine Komponente 3 dar, die im Falle eines Unfalls eine Gefahrenquelle ausbilden kann. Darüber hinaus weist das Fahrzeug 1 eine Speichervorrichtung mit mehreren Druckgasbehältern zur Bevorratung eines gasförmigen Brennstoffs, insbesondere Wasserstoff, auf. Die Speichervorrichtung bildet ein Modul 4 aus, das im Falle eines Unfalls ebenfalls eine Gefahrenquelle ausbilden kann.

Die Speichervorrichtung bzw. das Modul 4 dient der Versorgung des Brennstoffzellenstapels bzw. der Komponente 3 mit dem gasförmigen Brennstoff.

Hierzu ist das Modul 4 über Gasleitungen 11 mit der Komponente 3 verbunden. Zur Steuerung des Brennstoffzellensystems ist ein Steuergerät 5 vorgesehen, dass im Bereich der Komponente 3 angeordnet ist. Eine weitere Steuereinheit 15 ist am Modul 4 angeordnet, mit deren Hilfe mindestens ein Ventil 13 ansteuerbar ist. Bei dem Ventil 13 kann es sich insbesondere um ein Sicherheitsventil handeln, mit dessen Hilfe gasförmiger Brennstoff aus dem Modul 4 abgelassen werden kann.

Im Falle eines Unfalls des Fahrzeugs 1 können sich dem Fahrzeug nähernde Personen 10 einer erhöhten Gefahr ausgesetzt sein. Daher ist es von Vorteil, wenn die Möglichkeit besteht, eine Gefahrensituation zu erkennen und/oder zu beheben. Bei dem in der Figur 1 dargestellten Fahrzeug 1 ist dies möglich, da das Fahrzeug 1 eine Vorrichtung aufweist, die eine Kommunikation der Personen 10 mit dem Fahrzeug 1 ermöglicht.

Die Vorrichtung umfasst einen Fahrzeugsensor 2, wobei es sich vorliegend um einen Lichtsensor handelt, der hinter einer Frontscheibe 16 des Fahrzeugs 1 angeordnet ist. Der Fahrzeugsensor 2 ist von außen aktivierbar, und zwar mit Hilfe eines optischen Signals Si, das ein bestimmtes Signalmuster aufweist. Wie beispielhaft in der Figur 2 dar gezeigt, kann das Signalmuster eine bestimmte Wellenlänge, Amplitude und/oder Zeitintervall aufweisen. Es können auch verschiedene Signalmuster kombiniert werden. Wesentlich ist, dass es sich um ein Signalmuster handelt, das bei bestimmungsgemäßem Gebrauch des Fahrzeugsensors 2 üblicherweise nicht auftritt, so dass der Fahrzeugsensor 2 anhand des Musters erkennt, dass er in der Funktion als Kommunikationsschnittstelle agieren soll.

Nach der Aktivierung mit Hilfe des Signals Si sendet der Fahrzeugsensor 2 ein Steuersignal an das Steuergerät 5, das den aktuellen Betriebszustand des Fahrzeugs 1 überwacht. Besteht keine Gefahr, kann dies mit Hilfe einer Anzeigeeinrichtung 7, beispielsweise einer Lichtanlage 8 und/oder einer Hupe 9 des Fahrzeugs 1, nach außen kommuniziert werden, und zwar mit Hilfe eines Signals S2. Das Signal S2 kann wahlweise auch dazu genutzt werden, die Personen 10 auf eine bestimmte Gefahr hinzuweisen.

Sofern das Signal S2 mit Hilfe der Lichtanlage 8 erzeugt wird, kann es sich hierbei insbesondere um ein Lichtsignal, beispielsweise ein Blink- oder Lauflicht handeln. Das Fahrzeug 1 kann zudem weitere Leuchten 12 aufweisen, mit deren Hilfe Lichtsignale erzeugbar sind, so dass diese alternativ oder ergänzend als Anzeigeeinrichtung 7 einsetzbar sind. Wird eine Gefahr erkannt, kann mit Hilfe des Fahrzeugsensors 2 ein Steuersignal an der Steuergerät 5 gesendet werden, das den Befehl enthält, die Gefahr zu beseitigen. Stellt die Komponente 3 eine Gefahr dar, kann mit Hilfe des Steuergeräts 5 eine Druckregeleinrichtung 14 in der Weise angesteuert werden, dass die Komponente 3 in einen sicheren Betriebszustand überführt wird. Stellt das Modul 4 eine Gefahr dar, kann mit Hilfe des Fahrzeugsensors 2 ein Steuersignal über eine Datenleitung 6 an die

Steuereinheit 15 gesendet werden, mit deren Hilfe dann das Ventil 13 angesteuert, insbesondere geöffnet, wird, um Brennstoff abzulassen.

Anstelle der Verwendung von Datenleitungen 6 kann ein mit Hilfe des Fahrzeugsensors 2 generiertes Steuersignal auch drahtlos, beispielsweise per Funk, übermittelt werden.