DE102008039832A1 - System und Verfahren zur Kommunikation zwischen einem ersten Kraftfahrzeug und mindestens einem zweiten Kraftfahrzeug - Google Patents
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Abstract
Verfahren und System zur Kommunikation zwischen einem ersten Kraftfahrzeug (1a) und mindestens einem zweiten Kraftfahrzeug (1a-1c), die einem mobilen, zumindest zwei Kraftfahrzeuge (1a-1c) umfassenden Kommunikationsverbund (2) angehören, wobei zur Initiierung der internen Kommunikation der sich in Kolonnenformation befindlichen Fahrzeuge (1a-1c) die je zugeordneten Fahrer über eine Funkkommunikationseinheit (3) zwischen den Fahrzeugen (1a-1c) via Funkverbindung (5) nur eine Kennungsinformation (6) zur Bildung des Kommunikationsverbundes (2) austauschen, welche in eine Verbundkommunikationseinheit (7) jedes Fahrzeuges (1a-1c) eingebbar ist, um nach Quittierung durch eine Verbundkommunikationseinheit (7) mindestens eines der anderen dem Kommunikationsverbund (2) angehörigen Fahrzeuges (1a-1c) in denselben einzutreten.
Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft ein System zur Kommunikation zwischen einem ersten Kraftfahrzeug und mindestens einem zweiten Kraftfahrzeug, die in einem mobilen, zumindest zwei Kraftfahrzeuge umfassenden Kommunikationsverbund eingebunden sind. Weiterhin betrifft die Erfindung auch ein dazugehöriges Verfahren sowie ein das Verfahren durchführendes Computerprogrammprodukt.
- Das Einsatzgebiet der Erfindung bezieht sich auf eine so genannte Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation, welcher auch als „Car-to-Car-Communication" bezeichnet wird, und gänzlich ohne ortsfeste Kommunikationsknoten auskommt. Derartige Kommunikationsverbunde kommen heute vornehmlich bei Nutzfahrzeugen zum Einsatz, welche sich in Kolonnenformation befinden, um Güter von einem Ausgangsort zu einem gemeinsamen Zielort zu transportieren. Die diese Transportaufgabe begleitende Kommunikation gestattet eine einfache Koordination der einzelnen Fahrzeuge während der Fahrt. So können zwischen den Fahrzeugen während der Fahrt Verkehrsstörungen, geplante Fahrtunterbrechungen und dergleichen kommuniziert werden.
- Aus der
JP 2005174237 A - Aus der
DE 10 2005 013 648 A1 geht ein weiteres System zur Kommunikation zwischen Fahrzeugen eines Kommunikationsverbundes hervor. Ein erstes Kraftfahrzeug oder ein immobiler Netzknoten sendet hierbei so genannten Beacons aus, die zumindest eine Angabe der Position des ersten Kraftfahrzeuges oder des immobilen Netzknotens umfassen, wobei ein zeitlicher Abstand zwischen zwei von dem ersten Kraftfahrzeug gesendeten Beacons abhängig von der Geschwindigkeit des ersten Kraftfahrzeuges, der Anzahl der zum Kommunikationsverbund gehörenden Kraftfahrzeuge im Empfangsbereich des ersten Kraftfahrzeuges oder des immobilen Netzknotens, der Position des ersten Kraftfahrzeuges, der Zeit und/oder dem Zustand des ersten Kraftfahrzeuges oder des immobilen Netzknotens eingestellt wird. Dabei erfolgt die Kommunikation zwischen einzelnen Kraftfahrzeugen im Kommunikationsverbund gänzlich ohne die Notwendigkeit ortsfester Kommunikationsknoten. - Zudem ist vorgesehen, dass die Kommunikation zwischen den Kraftfahrzeugen, welche nicht im gegenseitigen Empfangsbereich liegen, mittels eines geeigneten Routing-Verfahrens über weitere Kraftfahrzeuge des Kommunikationsverbundes erfolgt. Vorzugsweise wird dies über WLAN oder unter Verwendung von bekannten Internetprotokollen durchgeführt.
- Voraussetzung für eine derartige Fahrzeug-zu-Fahrzeug Kommunikation ist allerdings, dass der Kommunikationsverbund bereits besteht. Zur Initiierung der internen Kommunikation ist ein der Kommunikationstechnologie entsprechender Verbindungsaufbau notwendig.
- Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein System zur Kommunikation zwischen einem ersten Kraftfahrzeug und mindestens einem zweiten Kraftfahrzeug innerhalb eines Kommunikationsverbundes dahingehend zu verbessern, dass mit einfachen technischen Mittel ein zuverlässiger Verbindungsaufbau eines Kraftfahrzeuges zum Kommunikationsverbund ermöglicht wird, welcher eine sichere geschlossene Kommunikation innerhalb des Kommunikationsverbundes gestattet.
- Die Aufgabe wird ausgehend von einem System gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 in Verbindung mit dessen kennzeichnenden Merkmalen gelöst. Verfahrenstechnisch wird die Aufgabe durch den hierzu korrespondierenden Anspruch 8 gelöst. Die jeweils rückbezogenen abhängigen Ansprüche geben vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung wird. Hinsichtlich eines dazugehörigen Softwareprogrammprodukts wird auf Anspruch 17 verwiesen.
- Die Erfindung schließt die technische Lehre ein, dass zur Initiierung der internen Kommunikation der sich in Kolonnenformation befindlichen Fahrzeuge in einem ersten Schritt durch die je zugeordneten Fahrer über eine Funkkommunikationseinheit zwischen den Fahrzeugen via Funkverbindung nur eine Kennungsinformation zur Bildung des Kommunikationsverbundes ausgetauscht wird, welche in einem zweiten Schritt in eine Verbundkommunikationseinheit jedes Fahrzeuges eingegeben wird, um nach schlussendlicher Quittierung durch eine Verbundkommunikationseinheit mindestens eines anderen bereits zum Kommunikationsverbund gehörenden Fahrzeuges in den selben einzutreten.
- Der Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung besteht insbesondere darin, dass in Abwendung von dem eingangs beschriebenen Broadcast-Ansatz bei welchem alle Fahrzeuge mit allen in Reichweite befindlichen Kommunikationseinrichtungen verbunden sind, eine geschlossene Gruppenbildung für die Kolonnenformation möglich ist, in welcher eine völlig abgeschlossene Funkkommunikation von Fahrzeug zu Fahrzeug stattfinden kann. Störeinflüsse von nicht zur Kolonnenformation gehörenden Kommunikationseinheiten unterbleibt und es ist somit ein sicherer und zielführender Informationsaustausch innerhalb der Kolonnenformation möglich. Der Eintritt in diesen Kreis der geschlossenen Kommunikation wird durch das erfindungsgegenständliche Initiierungsprocedere erreicht, welches kommunikationstechnisch einen so genannten handshake zwischen den zu verbindenden von Kommunikationseinheiten darstellt. Voraussetzung hierfür ist, dass die Fahrzeuge die jeweils anderen Fahrzeuge der Kolonnenformation per Funk zwecks Kennungsaustausch kontaktieren können, um anschließend durch Eingabe der gleichen Kennungsinformation dem Kommunikationsverbund beizutreten. Nach diesem handshake erkennt jede Funkkommunikationseinheit, ob eine Information von einem Fahrzeug der Kolonnenformation kommt oder von einem fremden Fahrzeug. Dies bildet die technische Voraussetzung dafür, die Kolonnenformation hinsichtlich ihrer Transportaufgabe zu koordinieren.
- Vorzugsweise umfasst die zum Austausch der Kennungsinformation verwendete Funkkommunikationseinheit eine Sprechfunkeinheit, damit ein zutrittswilliges Kraftfahrzeug die zum Zutritt zum Kommunikationsverbund erforderliche Kennungsinformation auf einfachem Wege per Sprachkommunikation erlangen kann. Die Sprechfunkeinheit kann beispielsweise ein UKW-Sprechfunkgerät sein. Es ist jedoch auch denkbar, zum Austausch der Kennungsinformation auf herkömmliche mobile Telekommunikationsnetze, wie GSM, zurückzugreifen. Neben einer Sprechfunkeinheit kann auch die Verbundkommunikationseinheit, welche den geschlossenen Informationsaustausch innerhalb des Kommunikationsverbunds ermöglicht, integraler Bestandteil der Funkkommunikationseinheit sein. Diese ist mit Mitteln zur Eingabe der Kennungsinformation auszustatten, um die erfindungsgemäße Initiierung der internen Kommunikation durchzuführen. Auch die Verbundkommunikationseinheit kann zur Sprachkommunikation zwischen den Fahrzeugen des Kommunikationsverbundes verwendet werden. Daneben ist es jedoch auch möglich, diese Kommunikation per Datenübertragung, beispielsweise durch Textnachrichten, zu gestalten.
- Gemäß einer die Erfindung verbessernden Maßnahme wird vorgeschlagen, zum Eintreten eines neuen Fahrzeuges in einen bestehenden Kommunikationsverbund die Quittierung aller übrigen Fahrzeuge des bereits bestehenden Kommunikationsverbundes zu verlangen. Hierdurch wird sichergestellt, dass alle übrigen Fahrzeuge den Neueintritt eines neuen Fahrzeugs in den Kommunikationsverbund wahrnehmen und diesen zulassen.
- Gemäß einer anderen die Erfindung verbessernden Maßnahme wird vorgeschlagen, dass die erfindungsgegenständliche Funkkommunikationseinheit mit einer Navigationseinheit des Fahrzeuges in Verbindung steht. Dies bildet die gerätetechnische Voraussetzung dafür, neben organisatorischen Informationen auch Navigationsinformationen innerhalb des geschlossenen Kommunikationsverbundes auszutauschen.
- Damit die interne Kommunikation innerhalb des Kommunikationsverbundes gegen äußere Einflüsse gesichert ist, wird vorgeschlagen, hierfür gängige Verschlüsselungsalgorithmen anzuwenden. Durch die hierdurch gewährleistete Abhörsicherheit können Störungen des Kommunikationsverbundes vermieden werden.
- Im Hinblick auf die Integration von Navigationseinheiten der Fahrzeuge in den geschlossenen Kommunikationsverbund wird gemäß einer weiteren die Erfindung verbessernden Maßnahme vorgeschlagen, auf einer digitalen Karte der jeweiligen Navigationseinheit des Fahrzeuges die aktuelle Position aller Fahrzeuge des Kommunikationsverbundes festzustellen und anzuzeigen. Hierdurch bekommt jeder Fahrer eine Übersicht über die aktuelle Position der übrigen Fahrzeuge des Kommunikationsverbundes. Vorteilhafterweise sollten auf der digitalen Karte daneben auch die Positionen der anderen Fahrzeuge relativ zur Position des eigenen Fahrzeuges dargestellt werden, um die Entfernungen untereinander abschätzen zu können. Dies bietet die Voraussetzung dafür, beispielsweise durch Fahrgeschwindigkeitsreduzierung des Führungsfahrzeuges einer Kolonnenformation ein unerwünschtes Auseinanderziehen der Kolonnenformation auf der Straße zu vermeiden.
- Die Integration der Navigationseinheit in den Kommunikationsverbund gestattet es auch anderen Navigationsinformationen zwischen den Verbundkommunikationseinheit der Fahrzeuge auszutauschen, wie aktuelle Geschwindigkeit anderer Fahrzeuge, deren prognostizierte Ankunftszeit und dergleichen.
- Gemäß einer anderen die Erfindung verbessernden Maßnahme wird vorgeschlagen, dass an die Verbundkommunikationseinheiten der Fahrzeuge dann eine Warninformation gesendet wird, falls eines der Fahrzeuge der Kolonnenformation von einem Störereignis bezüglich der Einhaltung der Kolonnenformation betroffen ist. Ein solches Störereignis kann beispielsweise sein: Überschreitung eines definierten Maximalabstandes eines Fahrzeuges zu den übrigen Fahrzeugen, unfallbedingtes Stoppen eines Fahrzeuges, fahrzeugdeffektbedingtes Stoppen des Fahrzeuges und/oder Verlassen einer geplanten Kolonnenroute durch ein Fahrzeug.
- Durch die hierdurch ausgelöste Warninformation an die übrigen Fahrzeuge der Kolonnenformation kann beispielsweise durch Organisation eines Zwischenstopps unmittelbar auf ein Störereignis reagiert werden und die Kolonnenformation kann trotz eines solchen Störereignisses gewahrt bleiben. Zusätzlich zu den vorstehend erläuterten Maßnahmen wird vorgeschlagen, bei Eintritt eines Störereignisses automatisch eine Sprachverbindung zwischen den Fahrzeugen der Kolonne aufzubauen. Ist die Kolonnenformation sehr groß, so kann zuvor bestimmt werden, zu welchen Fahrzeugen der Kolonnenformation bei welchem Ereignis eine solche Sprachverbindung aufgebaut werden soll. Diese Einschränkung der Fahrzeuge kann dabei konkret an Fahrzeuge gebunden sein, beispielsweise einem vordefinierten Führungsfahrzeug oder bestimmte Überwachungsfahrzeuge der Kolonnenformation. Die besagte Sprachverbindung wird vorteilhafterweise über standardisierte Funktechnologien hergestellt, wie WLAN, WiMax, GSM, UMTS, LTE und dergleichen. Durch die automatische Sprachverbindung zwischen den Fahrzeugen der Kolonnenformation bei Eintreten eines vordefinierten Störereignisses wird sichergestellt, dass alle Mitglieder der Kolonnenformation über den Zustand der Kolonnenformation informiert bleiben.
- Weitere, die Erfindung verbessernden Maßnahmen werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt. Es zeigt:
-
1 eine schematische Darstellung eines Systems zur Kommunikation zwischen Kraftfahrzeugen eines Kommunikationsverbundes, und -
2 eine Flussdiagrammdarstellung der Verfahrensschritte zur Initiierung der Kommunikation im System nach1 . - Gemäß
1 bewegt sich ein erstes Kraftfahrzeug1a , gefolgt von einem zweiten Kraftfahrzeug1b sowie einem dritten Kraftfahrzeug1c in Kolonnenformation entlang einer Straße. Alle drei Kraftfahrzeuge1a bis1c gehören dabei einem Kommunikationsverbund2 an. Innerhalb dieses Kommunikationsverbundes2 kann eine geschlossene interne Kommunikation aufgebaut werden. - Zur Initiierung der internen Kommunikation der sich in Kolonnenformation befindlichen Fahrzeuge
1a bis1c bedienen sich die je zugeordneten Fahrer zunächst einer Funkkommunikationseinheit3 , die in jedem Fahrzeug1a bis1c installiert ist und eine Sprechfunkeinheit4 umfasst, über welche zwischen den Fahrzeugen1a bis1c via Funkverbindung5 eine Kennungsinformation6 – hier in Form eines Zahlencodes – ausgetauscht wird. - Diese Kennungsinformation
6 dient der Bildung des Kommunikationsverbundes2 . Der Kommunikationsverbund2 wird gebildet, in dem die Kennungsinformation6 in eine Verbundkommunikationseinheit7 der beizutretenden Kraftfahrzeuge1a –1c eingegeben werden. Die Verbundkommunikationseinheit7 vereint als elektronische Baueinheit auch die von Kommunikationseinheit3 mit integrierte Sprechfunkeinheit4 . Ebenfalls an die Verbundkommunikationseinheit7 ist die Navigationseinheit8 des Fahrzeugs1a angeschlossen. Hierdurch können durch die Verbundkommunikationseinheit7 auch Navigationsinformationen, wie aktuelle Position des Fahrzeugs1a , dessen relativer Abstand zu den übrigen Fahrzeugen1b bis1c des Kommunikationsverbundes2 und dergleichen übertragen werden. Diese lassen sich auf einer zugeordneten digitalen Karte9 zur Anzeige bringen. - Gemäß
2 erfolgt die Initiierung der internen Kommunikation, in dem in einem ersten Schritt (a) die Fahrer mindestens zweier Fahrzeuge der Kolonnenformation über Sprechfunk Kennungsinformationen zur Bildung eines Kommunikationsverbundes austauschen. In einem zweiten Schritt (b) werden die ausgetauschten Kennungsinformationen in Verbundkommunikationseinheiten der Fahrzeuge eingegeben, um in einem dritten Schritt (c) nach Quittierung durch eine Verbundkommunikationseinheit mindestens eines der anderen dem Kommunikationsverbund angehörigen Fahrzeuges in den selben einzutreten. - Die Erfindung ist nicht beschränkt auf das vorstehend beschriebene bevorzugte Ausführungsbeispiel. Es sind vielmehr auch Abwandlungen hiervon denkbar, welche vom Schutzbereich der nachfolgenden Ansprüche mit umfasst sind. So ist es beispielsweise auch möglich, die Kennungsinformation zur Initiierung der internen Kommunikation per Textnachricht auszutauschen. Ferner kann der Informationsaustausch zwischen den Fahrern der Fahrzeuge des Kommunikationsverbundes neben einer geschlossenen Sprechfunkverbindung auch durch eine geschlossene Textnachrichtenverbindung oder dergleichen erfolgen. Außerdem können auch Navigationsinformationen, welche graphisch auf einer digitalen Karte in jedem Fahrzeug dargestellt werden, Bestandteil des erfindungsgemäßen Kommunikationsverbundes sein.
-
- 1
- Fahrzeug
- 2
- Kommunikationsverbund
- 3
- Funkkommunikationseinheit
- 4
- Sprechfunkeinheit
- 5
- Funkverbindung
- 6
- Kennungsinformation
- 7
- Verbundkommunikationseinheit
- 8
- Navigationseinheit
- 9
- digitale Karte
- ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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- Zitierte Patentliteratur
-
- - JP 2005174237 A [0003]
- - DE 102005013648 A1 [0004]
Claims (18)
- System zur Kommunikation zwischen einem ersten Kraftfahrzeug (
1a ) und mindestens einem zweiten Kraftfahrzeug (1a –1c ), die einem mobilen, zumindest zwei Kraftfahrzeuge (1a –1c ) umfassenden Kommunikationsverbund (2 ) angehören, dadurch gekennzeichnet, dass zur Initiierung der internen Kommunikation der sich in Kolonnenformation befindlichen Fahrzeuge (1a –1c ) die je zugeordneten Fahrer über eine Funkkommunikationseinheit (3 ) zwischen den Fahrzeugen (1a –1c ) via Funkverbindung (5 ) nur eine Kennungsinformation (6 ) zur Bildung des Kommunikationsverbundes () austauschen, welche in eine Verbundkommunikationseinheit (7 ) jedes Fahrzeuges (1a –1c ) eingebbar ist, um nach Quittierung durch eine Verbundkommunikationseinheit (7 ) mindestens eines der anderen dem Kommunikationsverbund (2 ) angehörigen Fahrzeuges (1a –1c ) in denselben einzutreten. - System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Funkkommunikationseinheit (
3 ) eine Sprechfunkeinheit (4 ) umfasst. - System nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbundkommunikationseinheit (
7 ) Bestandteil der Funkkommunikationseinheit (3 ) ist. - System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbundkommunikationseinheit (
7 ) zur Sprach- und Datenübertragung ausgebildet ist. - System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, zum Eintreten eines neuen Fahrzeuges (
1a ) in einen bestehenden Kommunikationsverbund (2 ) die Quittierung aller übrigen Fahrzeuge (1a –1c ) des Kommunikationsverbundes (2 ) erforderlich ist. - System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Funkkommunikationseinheit (
3 ) mit einer Navigationseinheit (8 ) des Fahrzeuges (1a ) in Verbindung steht. - System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die interne Kommunikation innerhalb des Kommunikationsverbundes (
7 ) über Verschlüsselungsalgorithmen gesichert ist. - Verfahren zur Kommunikation zwischen einem ersten Kraftfahrzeug (
1a ) und mindestens einem zweiten Kraftfahrzeug (1b ), die einem mobilen, zumindest zwei Kraftfahrzeuge (1a ,1c ) umfassenden Kommunikationsverbund (2 ) angehören, dadurch gekennzeichnet, dass zur Initiierung der internen Kommunikation der sich in Kolonnenformation befindlichen Fahrzeuge (1a –1c ) in einem ersten Schritt durch die je zugeordneten Fahrer über eine Funkkommunikationseinheit (3 ) zwischen den Fahrzeugen (1a –1c ) via Funkverbindung (5 ) nur eine Kennungsinformation (6 ) zur Bildung des Kommunikationsverbundes () ausgetauscht wird, welche in einem zweiten Schritt in eine Verbundkommunikationseinheit (2 ) jedes Fahrzeuges (1a –1c ) eingegeben wird, um nach Quittierung durch eine Verbundkommunikationseinheit (7 ) mindestens eines der anderen dem Kommunikationsverbund (2 ) angehörigen Fahrzeuges (1a –1c ) in denselben einzutreten. - Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, auf einer digitalen Karte (
9 ) der Navigationseinheit (8 ) des Fahrzeuges (1a ) die aktuellen Positionen aller Fahrzeuge (1a –1c ) des Kommunikationsverbundes (2 ) festgestellt und angezeigt werden. - Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass auf der digitalen Karte (
9 ) die Positionen der anderen Fahrzeuge (1a –1c ) relativ zur Position des eigenen Fahrzeuges (1a ) dargestellt werden. - Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Informationsaustausch zwischen den Fahrern der Fahrzeuge (
1a –1c ) des Kommunikationsverbundes (2 ) über eine geschlossene Sprechfunkverbindung durchgeführt wird. - Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Informationsaustausch zwischen den Fahrern der Fahrzeuge (
1a –1c ) des Kommunikationsverbundes (2 ) über eine geschlossene Textnachrichtenverbindung durchgeführt wird. - Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb des Kommunikationsverbundes (
2 ) Navigationsinformationen zwischen den Verbundkommunikationseinheiten (7 ) der Fahrzeuge (1a –1c ) ausgetauscht werden. - Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass an die Verbundkommunikationseinheiten (
7 ) der Fahrzeuge (1a –1c ) eine Warninformation gesendet wird, falls eines der Fahrzeuge (1a –1c ) von einem Störereignis bezüglich der Einhaltung der Kolonnenformation betroffen ist. - Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Störereignis ausgewählt ist aus einer Gruppe, umfassend die Ereignisse: Überschreitung eines definierten Maximalabstandes eines Fahrzeuges (
1a –1c ) zu den übrigen Fahrzeugen (1a –1c ); Unfallbedingtes Stoppen eines Fahrzeuges (1a –1c ); Fahrzeugdefektbedingtes Stoppen eines Fahrzeuges (1a –1c ); Verlassen einer geplanten Kolonnenroute durch ein Fahrzeug (1a –1c ). - Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem eintretenden Störereignis eine Sprachverbindung zwischen den Fahrzeugen (
1a –1c ) der Kolonne aufgebaut wird. - Computerprogrammprodukt für ein System zur Kommunikation zwischen einem ersten Kraftfahrzeug (
1a ) und mindestens einem zweiten Kraftfahrzeug (1b ) eines Kommunikationsverbundes (2 ), nach einem der Ansprüche 1 bis 7, welches nach einem Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 16 betreibbar ist, wobei die Routine zur Initiierung der internen Kommunikation durch entsprechende in einer Software hinterlegte Steuerungsbefehle umgesetzt ist. - Datenträger mit einem Computerprogrammprodukt nach Anspruch 17.
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DE102005013648A1 (de) | 2005-03-24 | 2006-09-28 | Volkswagen Ag | Kommunikationsverbund aus Kraftfahrzeugen sowie existierender, immobiler Netzknoten |
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