DE102013006687A1

DE102013006687A1 - Lichtsteuerung im "Roadtrain"

Info

Publication number: DE102013006687A1
Application number: DE102013006687.5A
Authority: DE
Inventors: Michael Bär; Remco Nieboer; Andreas Hollerweger; Hendrik Töpper; Peter Knauer; Martin Stemmer
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 2013-04-18
Filing date: 2013-04-18
Publication date: 2014-10-23
Anticipated expiration: 2033-04-19
Also published as: DE102013006687B4

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugs (2, 3, 4, 4', 4'') während einer Kolonnenfahrt, bei der eine nicht-spurgebundene Kolonne (1) bestehend aus wenigstens einem Führungsfahrzeug (2) und wenigstens einem mit dem Führungsfahrzeug (2) nicht-taktil gekoppelten, dem Führungsfahrzeug (2) unmittelbar folgenden Fahrzeug (4) gegeben ist, und das wenigstens eine, dem Führungsfahrzeug (2) unmittelbar folgende Fahrzeug (4) zumindest weitgehend automatisch gesteuert dem Führungsfahrzeug (2) nachfolgt. Bei dem Verfahren wird durch ein hierfür eingerichtetes Fahrerassistenzsystem des Fahrzeugs (2, 3, 4, 4', 4'') erkannt, ob und, wenn ja, welche Position das Fahrzeug (2, 3, 4, 4', 4'') innerhalb der Kolonne (1) einnimmt, und werden die Leuchtmittel der Beleuchtungseinrichtungen an der Front (5) und dem Heck (6) des Fahrzeugs (2, 3, 4, 4', 4'') in Abhängigkeit von der erkannten Position innerhalb der Kolonne (1) gesteuert. Die vorliegende Erfindung betrifft auch ein Fahrerassistenzsystem zur Durchführung der erfindungsgemäßen Verfahren sowie eine nicht-spurgebundene Kolonne (1).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugs während einer Kolonnenfahrt, ein Fahrerassistenzsystem zur Durchführung des Verfahrens sowie eine nicht-spurgebundene Kolonne mit wenigstens zwei Fahrzeugen.
Bereits seit längerer Zeit ist es bekannt, mehrere nicht-spurgebundene Fahrzeuge so „elektronisch” miteinander zu koppeln, dass diese weitgehend automatisiert mit nahezu konstantem, geringem Abstand hintereinander fahren können. Die Abstände von jeweils unmittelbar hintereinander fahrenden Fahrzeugen können dabei so gewählt werden, dass die Fahrzeuge ähnlich einer Kolonne wirken. Zumindest das zweite und die weiteren Fahrzeuge der Kolonne weisen je ein längsführendes Fahrerassistenzsystem auf, das während der Kolonnenfahrt aktiv ist. Die Fahrzeuge der Kolonne werden über eine elektronische Steuerung und die längsführenden Fahrerassistenzsysteme so miteinander gesteuert, dass dieser „automatisierte” Fahrzustand gefahrlos realisiert werden kann.
Diese Art der elektronischen Kopplung von Fahrzeugen bzw. diese Art der Steuerung von Fahrzeugen wird in der Literatur auch mit den Begriffen „platooning”, „automatische Kolonnenfahrt”, „Safe Road Trains for the Environment” (SARTRE), „elektronische Deichsel” oder „Roadtrain” umschrieben. Nachfolgend wird für diese Art der elektronischen Kopplung von Fahrzeugen und diese Art der Steuerung von Fahrzeugen der Einfachheit halber nur noch der Begriff „Roadtrain” verwendet.
Mittels eines Roadtrains kann eine bessere Straßenauslastung durch geringere Abstände zwischen den einzelnen Fahrzeugen, ein kontinuierlicherer Verkehrsfluss mit einer geringeren Anzahl an oder Häufigkeit von Staus, ein geringerer Energieverbrauch durch die aerodynamisch günstige Ausnutzung von Windschatten sowie eine Entlastung der Fahrer erreicht werden.
Bei dem EU-Projekt SARTRE ist ein System entwickelt worden, bei dem ein vorausfahrendes Fahrzeug mit einem professionellen Fahrer die Verantwortung für eine Kolonne übernimmt. Folgende Fahrzeuge melden sich bei dem vorausfahrenden Fahrzeug an und treten danach in einen semi-autonomen Kontrollmodus ein, der es einem/den Fahrer(n) des/der nachfolgenden Fahrzeugs/Fahrzeuge ermöglicht, Dinge zu tun, die normalerweise aus Sicherheitsgründen verboten sind, zum Beispiel telefonieren, ein Buch lesen oder einen Film ansehen.
Unter einer „elektronischen Deichsel” wird im allgemeinen eine nicht-taktile Kopplung von Fahrzeugen verstanden. Die hinteren Fahrzeuge folgen dabei dem Führungsfahrzeug automatisch, als ob sie mit einer realen Deichsel an das Führungsfahrzeug angekoppelt wären. Realisiert wird eine „elektronische Deichsel” mithilfe von Sensorik (zum Beispiel für Abstandsmessung und Bild-/Mustererkennung) und einer entsprechenden Steuerung der Fahrzeuge. Jedes mit der elektronischen Deichsel an ein vorausfahrendes Fahrzeug angekoppeltes Fahrzeug orientiert sich am unmittelbar vorausfahrenden Fahrzeug, das am Heck ein bestimmtes Muster trägt. Die Sensorik für die Bild/Mustererkennung und die Steuereinrichtung im zweiten Fahrzeug ermitteln hieraus Richtung, Entfernung und Relativgeschwindigkeit des vorausfahrenden Fahrzeugs.
Bezüglich der sich bei Roadtrains und allgemein bei in Kolonnen fahrenden Fahrzeugen ergebenden Probleme sind aus der Literatur diverse Lösungsvorschläge bekannt.
So ist aus der DE 2114621 ein Verfahren zur selbsttätigen Brems- und Fahrsteuerung von auf derselben Bahn oder Spur befindlichen Objekten unter Verwendung von gesendeten Signalen bekannt, wobei die Geschwindigkeit jedes Objektes in Abhängigkeit eines vom unmittelbar davor befindlichen Objekt ausgesendeten Signals geregelt wird, dessen Nachrichteninhalt sich mit der Geschwindigkeit dieses sendenden Objektes ändert und das in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit des nachfolgenden Objektes von diesem empfangen wird. Das Verfahren ist unter anderem bei herkömmlichen Kraftfahrzeugen anwendbar.
Die DE 10 2007 053 721 A1 hat ein automatisiertes Fahrzeug zum Gegenstand, welches mit einer selbständigen Spurführungseinrichtung einer vorbestimmten Bewegungsbahn folgt. Auch die Geschwindigkeit ist an sich bereits automatisch geregelt, allerdings behält der Fahrer weiterhin die Verantwortung zur Erkennung von Gefahrensituationen, um ggf. dann das Fahrzeug abzubremsen. Der Fahrer muss eine Berechtigung zum Führen des Fahrzeugs nachgewiesen haben. Das Fahrzeug kann im Verbund mit anderen Fahrzeugen, evtl. einen sog. Konvoi bilden. Die Benutzung eines solchen Fahrzeugs entlastet den Fahrer wesentlich. Das Fahrzeug ist für den öffentlichen Straßenverkehr geeignet.
Aus der WO 2012/048970 A1 ist eine Vorrichtung zur Signalisierung eines Fehlers in einem Fahrzeug bekannt mit einer ersten Schnittstelle zu einem Steuergerät zur Diagnose des Fehlers und mit einer zweiten Schnittstelle zu einer Ausgabeeinheit zur Ausgabe einer Warnung in die Umgebung des Fahrzeugs, wobei eine Auswerteeinheit, die über die erste Schnittstelle eine Diagnose des Fehlers von dem Steuergerät empfängt, die anhand der Diagnose des Fehlers feststellt, dass durch den Fehler eine Änderung eines Fahrverhaltens des Fahrzeugs zu erwarten ist, und die über die zweite Schnittstelle eine Ausgabe einer auf den Fehler bezogenen Warnung veranlasst.
Und in der DE 10 2011 010 377 A1 wird ein Verfahren zum Betreiben eines auf einer Fahrbahn fahrenden Kraftfahrzeugs beschrieben, wobei bei dem Verfahren ein Ermitteln einer Position des Kraftfahrzeugs, ein Auswählen eines Datensatzes von in einer Speichervorrichtung abgelegten Kartendaten derart, dass der ausgewählte Datensatz die ermittelte Position des Kraftfahrzeugs beinhaltet, ein Ermitteln einer von dem Kraftfahrzeug befahrenen Fahrspur der Fahrbahn mittels von zumindest einer optischen Kamera des Kraftfahrzeugs ermittelter Daten, und ein Auswählen der ermittelten Fahrspur in dem Datensatz als Eigenfahrspur des Kraftfahrzeugs erfolgt.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein sinnvolles Beleuchtungskonzept für die Fahrzeuge innerhalb einer nicht-spurgebundenen, automatisierten Kolonnenfahrt anzugeben.
Diese Aufgabe wird gelöst durch das Verfahren gemäß Anspruch 1, das Fahrerassistenzsystem gemäß Anspruch 7 sowie die nicht-spurgebundene Kolonne gemäß Anspruch 8. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Erfindungsgemäß wird ein Verfahren zum Betreiben eines (Kraft)Fahrzeugs während einer Kolonnenfahrt mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1 vorgeschlagen. Die nicht-spurgebundene Kolonne besteht aus wenigstens einem Führungsfahrzeug und wenigstens einem mit dem Führungsfahrzeug nicht-taktil gekoppeltem, dem Führungsfahrzeug unmittelbar folgenden Fahrzeug, und das wenigstens eine, dem Führungsfahrzeug unmittelbar folgende Fahrzeug folgt zumindest weitgehend automatisch gesteuert dem Führungsfahrzeug nach.
Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass durch ein hierfür eingerichtetes Fahrerassistenzsystem des Fahrzeugs erkannt wird, ob und wenn ja welche Position das Fahrzeug innerhalb der Kolonne einnimmt, und Leuchtmittel der Beleuchtungseinrichtungen an der Front und dem Heck des Fahrzeugs in Abhängigkeit von der erkannten Position innerhalb der Kolonne gesteuert werden.
Durch die vorliegende Erfindung wird zum ersten Mal ein Beleuchtungskonzept für die Fahrzeuge innerhalb eines Roadtrains zur Verfügung gestellt. Durch das erfindungsgemäße Beleuchtungskonzept kann der Energieverbrauch eines Roadtrains optimiert werden.
Gemäß einer ersten vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung werden bei dem Verfahren die Leuchtmittel der Beleuchtungseinrichtungen an der Front und dem Heck des Fahrzeugs auch in Abhängigkeit von der Umgebungshelligkeit und/oder den Sichtverhältnissen gesteuert. Hierdurch kann in vorteilhafter Weise das Verfahren unter den Gesichtspunkten der passiven Sicherheit und/oder der Energieeinsparung weiter optimiert werden.
Gemäß einer zweiten vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung (a) bleiben bei dem Führungsfahrzeug der Kolonne die Leuchtmittel der Beleuchtungseinrichtungen an der Front eingeschaltet und werden die Leuchtmittel der Beleuchtungseinrichtungen am Heck gedimmt oder ausgeschaltet, (b) werden bei einem Fahrzeug innerhalb der Kolonne die Leuchtmittel der Beleuchtungseinrichtungen an der Front und die Leuchtmittel der Beleuchtungseinrichtungen am Heck ausgeschaltet oder gedimmt, und (c) werden bei dem letzten Fahrzeug der Kolonne die Leuchtmittel der Beleuchtungseinrichtungen an der Front ausgeschaltet oder gedimmt und bleiben die Leuchtmittel der Beleuchtungseinrichtungen am Heck eingeschaltet. Diese Weiterbildung der Erfindung ist insbesondere bei schlechten Sichtbedingungen, bei Dämmerung und bei Nachtfahrten von Vorteil.
Gemäß einer dritten vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung werden bei dem Verfahren die Leuchtmittel der Beleuchtungseinrichtungen an der Front und die Leuchtmittel der Beleuchtungseinrichtungen am Heck des Fahrzeugs nur bei der Dämmerung, bei Dunkelheit oder wenn die Sichtverhältnisse es sonst erfordern eingeschaltet und/oder gedimmt betrieben. Hierdurch kann das erfindungsgemäße Verfahren insbesondere unter dem Gesichtspunkt der damit erzielbaren Energieeinsparung optimiert werden.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird die Position des Fahrzeugs innerhalb der Kolonne von dem Fahrerasistenzsystem mit Hilfe einer Car-to-Car-Kommunikation und/oder mit Hilfe von Sensorik im Bereich der Front und des Hecks des Fahrzeugs erkannt.
Gemäß noch einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird die Steuerung der Leuchtmittel der Beleuchtungseinrichtungen an der Front und die Beleuchtungseinrichtungen am Heck der Fahrzeuge der Kolonne von einem Fahrerassistenzsystem des Führungsfahrzeugs durchgeführt.
Die vorliegende Erfindung betrifft auch ein Fahrerassistenzsystem, mit dem mittels einer Car-to-Car-Kommunikationseinrichtung und/oder mit Hilfe von Sensorik im Bereich der Front und des Hecks eines Fahrzeugs die Position des Fahrzeugs innerhalb einer nicht-spurgebundenen Kolonne ermittelt werden kann, die aus wenigstens einem Führungsfahrzeug und wenigstens einem mit dem Führungsfahrzeug nicht-taktil gekoppeltem, dem Führungsfahrzeug unmittelbar folgenden Fahrzeug besteht, wobei das wenigstens eine, dem Führungsfahrzeug unmittelbar folgende Fahrzeug zumindest weitgehend automatisch gesteuert dem Führungsfahrzeug nachfolgt. Das Fahrerassistenzsystem ist dadurch gekennzeichnet, dass es mit den Leuchtmitteln der Beleuchtungseinrichtungen an der Front und dem Heck des Fahrzeugs verbunden und dazu eingerichtet ist, die Leuchtmittel der Beleuchtungseinrichtungen an der Front und dem Heck des Fahrzeugs gemäß einem erfindungsgemäßen Verfahren zu steuern.
Die vorliegende Erfindung betrifft auch eine nicht-spurgebundene Kolonne bestehend aus wenigstens einem Führungsfahrzeug und wenigstens einem mit dem Führungsfahrzeug nicht-taktil gekoppeltem, dem Führungsfahrzeug unmittelbar folgenden Fahrzeug, wobei das wenigstens eine, dem Führungsfahrzeug unmittelbar folgende Fahrzeug zumindest weitgehend automatisch gesteuert dem Führungsfahrzeug nachfolgt. Die Kolonne ist dadurch gekennzeichnet, dass bei zumindest einem Teil der Fahrzeuge der Kolonne die Leuchtmittel der Beleuchtungseinrichtungen an der Front und dem Heck der Fahrzeuge gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren gesteuert werden.
Die vorliegende Erfindung wird anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert.
Die Figur zeigt schematisch einen Roadtrain mit mehreren (Kraft)Fahrzeugen, bei denen die Leuchtmittel der Beleuchtungseinrichtungen an der Front und dem Heck der Fahrzeuge in Abhängigkeit von der erkannten Position innerhalb der Kolonne erfindungsgemäß gesteuert werden.
Die Darstellungen in der Figur sind rein schematisch und nicht maßstabsgerecht. Innerhalb der Figur sind gleiche oder ähnliche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen.
Die nachfolgend erläuterten Ausführungsbeispiele stellen bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung dar. Die vorliegende Erfindung ist selbstverständlich nicht auf diese Ausführungsformen beschränkt.
Die Figur zeigt eine nicht-spurgebundene Kolonne (Roadtrain) 1 mit fünf Fahrzeugen, einem ersten Fahrzeug (Führungsfahrzeug) 2, einem letzten Fahrzeug 3, sowie drei Fahrzeugen 4, 4', 4'' innerhalb des Roadtrains 1. Selbstverständlich ist die Kolonne 1 nicht auf die dargestellte Anzahl an Fahrzeugen 2, 3, 4, 4', 4'' begrenzt. Die Kolonne 1 weist mindestens zwei Fahrzeuge 2, 4 auf, die maximale Anzahl an Fahrzeugen ist aber grundsätzlich nicht beschränkt.
In der Figur ist die Kolonne 1 gebildet aus Personenkraftwagen dargestellt. Selbstverständlich ist die vorliegende Erfindung nicht auf Kolonnen 1 beschränkt, die aus Personenkraftwagen gebildet sind. Es können grundsätzlich alle Fahrzeugarten (Personenkraftwagen, Lastkraftwagen, Busse, Militärfahrzeuge aller Art, Motorräder etc.) eine erfindungsgemäße Kolonne bilden, sofern sie über die entsprechende Ausrüstung verfügen. Innerhalb einer Kolonne können selbstverständlich verschiedene Fahrzeugarten vorhanden sein.
Bei der dargestellten Kolonne 1 ist das erste, dem Führungsfahrzeug 2 nachfolgende Fahrzeug 4 mit dem Führungsfahrzeug 2 nicht-taktil gekoppelt. Das Fahrzeug 4' ist mit dem Fahrzeug 4 nicht-taktil gekoppelt, u. s. w. bis hin zum letzten Fahrzeug 3 der Kolonne, das mit dem vorletzten Fahrzeug 4'' der Kolonne nicht-taktil gekoppelt ist.
Die dem Führungsfahrzeug 2 folgenden Fahrzeuge 3, 4, 4', 4'' folgen dem Führungsfahrzeug zumindest weitgehend automatisch gesteuert nach. Hierzu verfügen zumindest die nachfolgenden Fahrzeuge 3, 4, 4', 4'' über die erforderlichen Sensoriken, Fahrerassistenzsysteme und Steuereinrichtungen zum automatischen Steuern und Regeln von Geschwindigkeit, Lenkung, Spurhaltung, Bremsen, etc.. Bereits seit längerer Zeit sind beispielsweise längsführende Fahrerassistenzsysteme für Fahrzeuge bekannt, die anhand geeigneter Brems- und Beschleunigungseingriffe den Abstand, meist in Form einer Zeitlücke, auf ein vorausfahrendes Fahrzeug regeln. Der bekannteste Vertreter solcher auch als Abstandsregelsysteme bezeichneten Fahrerassistenzsysteme sind die sogenannten ACC-Systeme (adaptive cruise control). Gemein haben derartige Systeme, dass über wenigstens einen Sensor, insbesondere einen Radarsensor und/oder eine Videokamera, Informationen über den Abstand und die Geschwindigkeit eines unmittelbar vorausfahrenden Kraftfahrzeugs gewonnen werden, auf denen dann die Abstandsregelung basiert. Bei ACC-Systemen ist diese Funktionalität kombiniert mit einer Geschwindigkeitsregelautomatik.
Die Art und Weise, wie „automatisierte, nicht-spurgebundene Kolonnenfahrten” bzw. Roadtrains mit einer nicht-taktilen Kopplung von wenigstens zwei Fahrzeugen bewerkstelligt werden können, ist dem Fachmann aus einer Vielzahl an Patentveröffentlichungen (z. B. EP 2 390 744 A1 , US 6,640,164 B1 , DE 10 2007 046 763 A1 , DE 10 2011 009 483 A1 , DE 101 09 052 A1 ), sowie zahlreichen einschlägigen Fachveröffentlichungen bekannt.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird durch ein hierfür eingerichtetes Fahrerassistenzsystem des Fahrzeugs erkannt, ob und wenn ja welche Position innerhalb der Kolonne 1 das Fahrzeug 2, 3, 4, 4', 4'' einnimmt, und es werden die Leuchtmittel der Beleuchtungseinrichtungen an der Front 5 und der Beleuchtungseinrichtungen an dem Heck 6 des Fahrzeugs 2, 3, 4, 4', 4'' in Abhängigkeit von der erkannten Position innerhalb der Kolonne 1 gesteuert.
Eine typische erfindungsgemäße Steuerung der Leuchtmittel der Beleuchtungseinrichtungen an der Front 5 und der Beleuchtungseinrichtungen an dem Heck 6 der Fahrzeuge soll nachfolgend erläutert werden. Es sei angenommen, dass eine Umgebungshelligkeit (Dämmerung oder Dunkelheit) und/oder Sichtverhältnisse (z. B. Nebel, Regen und/oder Schneefall) gegeben seien, bei der Fahrzeuge entweder entsprechend gesetzlicher Vorschriften oder aufgrund von Bedienhandlungen der Fahrer ein Fahrlicht (Abblendlicht, Fernlicht, adaptives Fernlicht, oder automatisiertes Fernlicht, und Heckbeleuchtung) eingeschaltet haben.
Innerhalb einer nicht-spurgebundenen Kolonne 1, bestehend aus wenigstens einem Führungsfahrzeug 2 und wenigstens einem mit dem Führungsfahrzeug nicht-taktil gekoppeltem, dem Führungsfahrzeug unmittelbar folgenden Fahrzeug 4, wobei das wenigstens eine, dem Führungsfahrzeug 2 unmittelbar folgende Fahrzeug 4 zumindest weitgehend automatisch gesteuert dem Führungsfahrzeug 2 nachfolgt, können gemäß diesem erfindungsgemäßen Beispiel die Leuchtmittel der Beleuchtungseinrichtungen am Heck 6 des Führungsfahrzeugs 2 ausgeschaltet oder gedimmt und die Leuchtmittel der Beleuchtungseinrichtungen an der Front 5 des dem Führungsfahrzeug unmittelbar folgenden Fahrzeugs 4 ausgeschaltet oder gedimmt werden.
Sofern in der vorliegenden Anmeldung von „gedimmt” oder „dimmen” gesprochen wird, wird hiermit nicht nur die Verringerung der Leuchtstärke eines Leuchtmittels umschrieben, sondern auch das Ausschalten von einer Teilmenge aus einer Mehrzahl an Leuchtmitteln oder das Ausschalten von einer oder mehreren Beleuchtungseinrichtungen mit einer höheren Leuchtstärke und das Einschalten von einer oder mehreren Beleuchtungseinrichtungen mit einer im Vergleich hierzu niedrigeren Leuchtstärke.
Wenn beispielsweise davon gesprochen wird, dass die Beleuchtungseinrichtungen am Heck 6 des Führungsfahrzeugs 2 gedimmt werden, kann damit gemeint sein, dass die Leuchtmittel einer Heckbeleuchtung auf Basis von herkömmlichen Glühbirnen oder auf Basis von einer oder mehreren Licht-emittierenden Dioden auf eine im Vergleich zu einem nicht-gekoppelten Zustand niedrigere Leuchtstärke gedimmt werden, dass bei der Heckbeleuchtung eine oder mehrere Glühbirnen oder Licht-emittierende Dioden abgeschaltet werden, und/oder dass beispielsweise von den Beleuchtungseinrichtungen am Heck die Nebelschlussleuchte ausgeschaltet wird.
In ähnlicher Weise kann bei einem „Dimmen” der Leuchtmittel der Beleuchtungseinrichtungen an der Front 5 eines Fahrzeugs 2, 3, 4, 4', 4'' die Helligkeit des normalen Frontscheinwerfers verringert werden, es kann jedoch beispielsweise auch von einem normalen Fahrlicht (Abblendlicht, Fernlicht, adaptives Fernlicht, oder automatisiertes Fernlicht) auf ein sogenanntes Tagfahrlicht oder Standlicht umgeschaltet werden.
In dem in der Figur gezeigten Beispiel können somit die Leuchtmittel der Beleuchtungseinrichtungen an der Front 5 des Führungsfahrzeugs 2 (Abblendlicht, Fernlicht, adaptives Fernlicht, oder automatisiertes Fernlicht) eingeschaltet bleiben, während die Beleuchtungseinrichtungen am Heck 6 des Führungsfahrzeugs 2 gedimmt oder ausgeschaltet werden. Bei den Fahrzeugen 4, 4' und 4'' im Inneren der Kolonne werden sowohl die die Leuchtmittel der Beleuchtungseinrichtungen an der Front 5 wie auch die Leuchtmittel der Beleuchtungseinrichtungen am Heck 6 gedimmt oder ausgeschaltet. Bei dem letzten Fahrzeug 3 der Kolonne werden die Leuchtmittel der Beleuchtungseinrichtungen an der Front 5 gedimmt oder ausgeschaltet, während die Leuchtmittel der Beleuchtungseinrichtungen am Heck 6 voll eingeschaltet bleiben können.
Ob Leuchtmittel einer Beleuchtungseinrichtung gedimmt oder ganz ausgeschaltet werden, kann beispielsweise in Abhängigkeit von den Wünschen der Insassen der Fahrzeuge manuell oder automatisch in Abhängigkeit von der Umgebungshelligkeit gesteuert werden. So können beispielsweise im Fall von schlechten Sichtverhältnissen aufgrund von z. B. Nebel, Regen und/oder Schneefall bei ansonsten ausreichender Umgebungshelligkeit die Leuchtmittel der Beleuchtungseinrichtungen der Fahrzeuge 4, 4', 4'' im Inneren der Kolonne 1 ausgeschaltet werden. Bei derartigen Verhältnissen können Insassen eines Fahrzeugs innerhalb einer Kolonne vor und hinter dem eigenen Fahrzeug fahrende Fahrzeuge auch bei ausgeschalteten Beleuchtungseinrichtungen gut erkennen, was insbesondere für das Wohlbefinden der Insassen dieses Fahrzeugs von Vorteil ist. Auch können bei einer Auflösung des Roadtrains oder bei einem Ausscheren eines Fahrzeugs aus dem Roadtrain die hierbei sich vergrößernden Abstände zwischen den Fahrzeugen gut erkannt werden. Andere Verkehrsteilnehmer außerhalb der Kolonne erkennen die Kolonne aufgrund der eingeschalteten Leuchtmittel der Beleuchtungseinrichtungen an der Front 5 des Führungsfahrzeugs 2 und am Heck 6 des letzten Fahrzeugs 3 des Roadtrains 1 rechtzeitig und können auch die mittleren Fahrzeuge 4, 4', 4'' der Kolonne aufgrund der ausreichenden Umgebungshelligkeit gut wahrnehmen.
Bei Dunkelheit oder Dämmerung kann es hingegen von Vorteil sein, dass die Leuchtmittel der Beleuchtungseinrichtungen 5, 6 der Fahrzeuge 4, 4', 4'' im Inneren des Roadtrains 1 nicht ausgeschaltet, sondern lediglich gedimmt werden. Bei Dunkelheit könnte beispielsweise ein Ausschalten der Leuchtmittel der Beleuchtungseinrichtungen 5, 6 der Fahrzeuge 4, 4', 4'' im Inneren der Kolonne 1 zur Folge haben, dass Insassen eines Fahrzeugs innerhalb einer Kolonne vor und hinter dem eigenen Fahrzeug fahrende Fahrzeuge nicht oder nur schemenhaft erkennen, was zu einem Unbehagen der Insassen dieser Fahrzeuge führen könnte. Auch könnten andere Verkehrsteilnehmer die Mitglieder des Roadtrains 1 nicht oder nur unzureichend erkennen.
In vielen Ländern ist das Fahren mit einem Fahrzeug zulässig, ohne dass eine Beleuchtungseinrichtung an der Front oder dem Heck des Fahrzeugs eingeschaltet ist, sofern eine ausreichende Umgebungshelligkeit und/oder keine sonstigen Sichtbehinderungen z. B. durch Nebel, Regen, Schneefall bestehen. Daher kann erfindungsgemäß, beispielsweise wenn die erfindungsgemäße Kolonne 1 bei ausreichender Umgebungshelligkeit und dem Fehlen von sonstigen Sichtbehinderungen fährt, auch vorgesehen sein, dass die Leuchtmittel der Beleuchtungseinrichtungen an der Front 5 und am Heck 6 aller Fahrzeuge 2, 3, 4, 4', 4'' ausgeschaltet werden bzw. bleiben. Hierdurch kann ein möglichst energieeffizienter Betrieb eines Roadtrains 1 erreicht werden.
Ein Ein-/Ausschalten oder Dimmen von Leuchtmitteln von Beleuchtungseinrichtungen kann beispielsweise auf Grundlage von Daten einer hierfür geeigneten Sensorik von wenigstens einem Fahrzeug 2, 3, 4, 4', 4'' der Kolonne 1 gesteuert werden. Vorteilhafter Weise kann beispielsweise das Führungsfahrzeug 2 mittels einer hierfür geeigneten Sensorik die Umgebungshelligkeit und die Sichtweite ermitteln und in Abhängigkeit von den ermittelten Daten, beispielsweise über eine Car-to-Car-Kommunikation die Leuchtmittel der Beleuchtungseinrichtungen in den Fahrzeugen 2, 3, 4, 4', 4'' der Kolonne 1 entsprechend steuern.
Die Position eines Fahrzeugs 2, 3, 4, 4', 4'' in einer Kolonne 1 kann mittels jeder hierfür geeigneten Technik ermittelt werden. Beispielsweise kann bei einer Kolonne 1 von dem Führungsfahrzeug 2 jedem folgenden Fahrzeug 3, 4, 4', 4'' innerhalb der Kolonne 1 eine Kennung, beispielsweise eine Nummer zugewiesen und mittels einer Car-to-Car-Kommunikationseinrichtung übermittelt werden. Die Fahrzeuge einer Kolonne können beispielsweise je eine Nummer erhalten, die in Abhängigkeit von dem Abstand zum Führungsfahrzeuge 2 steigt, so dass beispielsweise dem letzten Fahrzeug 3 der Kolonne 1 die höchste Nummer zugewiesen wird. Bei einem Einscheren eines Fahrzeugs in die Kolonne 1 oder bei einem Ausscheren eines Fahrzeugs aus der Kolonne 1 können die Kennungen (Nummern) aktualisiert werden. Durch einen Vergleich der zugewiesenen Nummer mit der höchsten Nummer kann somit ein hierfür eingerichtetes Fahrerassistenzsystem erkennen, ob es eine Position innerhalb der Kolonne 1 einnimmt oder eine Position am Ende der Kolonne 1. Das Führungsfahrzeug 2 der Kolonne 1 „weiß”, dass es sich am Anfang der Kolonne 1 befindet.
Die Position eines Fahrzeugs in einer Kolonne kann alternativ oder ergänzend auch mit Hilfe von Sensorik für Abstandsbestimmung und/oder Muster-/Bilderkennung im Bereich der Front und des Hecks des Fahrzeugs bestimmt werden. Wenn beispielsweise die Fahrzeuge einer Kolonne an ihrer Front und ihrem Heck bestimmte charakteristische Strukturen aufweisen, können diese von vorausfahrenden und nachfolgenden Fahrzeugen mittels hierfür eingerichteter oder geeigneter Sensorik erkannt werden, beispielsweise mittels einer Kameraeinrichtung und einer Mustererkennungseinrichtung. So kann beispielsweise ein Fahrzeug, das einem Führungsfahrzeug folgt, mittels einer hierfür eingerichteten oder geeigneten Sensorik erkennen, ob es einem Fahrzeug folgt.
Hierbei kann alternativ oder ergänzend beispielsweise auch der Abstand zu einem vorausfahrenden Fahrzeug ausgewertet werden. Der Abstand zwischen zwei Fahrzeugen kann beispielsweise mittels normaler Abstandssensorik (Radarsensorik, Ultraschallsensorik, Parksensorik, etc.) ermittelt werden. Bei einem Roadtrain 1 (einer automatisierten Kolonnenfahrt) ist der Abstand zu einem vorausfahrenden Fahrzeug in der Regel deutlich kleiner, als dies bei einer „normalen”, d. h. individuell von einem Fahrer gesteuerten Fahrt eines Fahrzeugs der Fall ist. Gleichzeitig wird der Abstand zwischen zwei aufeinanderfolgenden Fahrzeugen innerhalb einer automatisierten Kolonnenfahrt innerhalb vergleichsweise enger Grenzen geregelt. Auch dieses Kriterium kann dazu herangezogen werden festzustellen, ob eine automatisierte Kolonnenfahrt vorliegt.
Und wenn ein Fahrzeug, das in einer automatisierten Kolonne 1 fährt, hinter sich ein Fahrzeug erkennt, das an seiner Front eine charakteristische Struktur aufweist, und gegebenenfalls dem Fahrzeug in einem Abstand folgt, der einen vorgebbaren Grenzwert unterschreitet, kann von dem Fahrerassistenzsystem des Fahrzeugs erkannt werden, dass es sich innerhalb einer automatisierten Kolonne 1 befindet. In ähnlicher Weise kann ein Fahrzeug erkennen, dass es das letzte Fahrzeug 3 einer automatisierten Kolonne 1 bildet.
Bei einer Car-to-Car-Kommunikation zwischen den Fahrzeugen 2, 3, 4, 4', 4'' einer Kolonne 1 kann beispielsweise die Position eines Fahrzeugs alternativ oder ergänzend auch durch die Bestimmung der eigenen Position (beispielsweise mittels GPS) und den Vergleich mit den von den anderen Fahrzeugen übermittelten Positionsdaten ermittelt werden.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung kann die Steuerung der Leuchtmittel der Beleuchtungseinrichtungen an der Front und die Beleuchtungseinrichtungen am Heck der Fahrzeuge der Kolonne von einer Steuereinrichtung des Führungsfahrzeugs durchgeführt werden. Dies setzt eine geeignete Kommunikation zwischen dem Führungsfahrzeug und jedem der weiteren Fahrzeuge der Kolonne voraus. Hierzu sind bereits eine Reihe von Lösungsmöglichkeiten bekannt, wie beispielsweise die bereits mehrfach erwähnte Car-to-Car-Kommunikation. Weiter müssen die Fahrzeuge der Kolonne selbstverständlich dazu eingerichtet sein, die entsprechenden Steuerbefehle auszusenden, zu empfangen und die Leuchtmittel der Beleuchtungseinrichtungen entsprechend der Steuerbefehle zu steuern.
Die vorliegende Erfindung umfasst auch ein Fahrerassistenzsystem, mit dem mittels einer Car-to-Car-Kommunikationseinrichtung und/oder mit Hilfe von Sensorik im Bereich der Front und des Hecks eines Fahrzeugs 2, 3, 4, 4', 4'' die Position des Fahrzeugs 2, 3, 4, 4', 4'' innerhalb einer nicht-spurgebundenen Kolonne 1 ermittelt werden kann, die aus wenigstens einem Führungsfahrzeug 2 und wenigstens einem mit dem Führungsfahrzeug 2 nicht-taktil gekoppeltem, dem Führungsfahrzeug 2 unmittelbar folgenden Fahrzeug 4 besteht, wobei das wenigstens eine, dem Führungsfahrzeug 2 unmittelbar folgende Fahrzeug 4 zumindest weitgehend automatisch gesteuert dem Führungsfahrzeug 2 nachfolgt. Das Fahrerassistenzsystem ist dadurch gekennzeichnet, dass es mit den Leuchtmitteln der Beleuchtungseinrichtungen an der Front 5 und dem Heck 6 des Fahrzeugs 2, 3, 4, 4', 4'' verbunden und dazu eingerichtet ist, die Leuchtmittel der Beleuchtungseinrichtungen an der Front 5 und dem Heck 6 des Fahrzeugs 2, 3, 4, 4', 4'' gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6 zu steuern.
Da die Einrichtungen, die für das erfindungsgemäße Fahrerassistenzsystem geeignet und/oder erforderlich sind, sowie deren Zusammenwirken untereinander und mit weiteren Einrichtungen des Fahrzeugs dem Fachmann bekannt sind, braucht hier nicht näher darauf eingegangen zu werden.
Die vorliegende Erfindung umfasst auch eine nicht-spurgebundene Kolonne 1 bestehend aus wenigstens einem Führungsfahrzeug 2 und wenigstens einem mit dem Führungsfahrzeug 2 nicht-taktil gekoppeltem, dem Führungsfahrzeug 2 unmittelbar folgenden Fahrzeug 4, wobei das wenigstens eine, dem Führungsfahrzeug 2 unmittelbar folgende Fahrzeug 4 zumindest weitgehend automatisch gesteuert dem Führungsfahrzeug 2 nachfolgt Die nicht-spurgebundene Kolonne 1 ist dadurch gekennzeichnet, dass bei zumindest einem Teil der Fahrzeuge 2, 3, 4, 4', 4'' der Kolonne 1 die Leuchtmittel der Beleuchtungseinrichtungen an der Front 5 und dem Heck 6 der Fahrzeuge durch ein erfindungsgemäßes Verfahren oder einer seiner Weiterbildungen gesteuert werden.
Erfindungsgemäß können sich beispielsweise Pendlerfahrzeuge zu Roadtrains zusammenschließen, bei denen das erste Fahrzeug (Frontfahrzeug) 2 die Führung übernimmt und die anderen Fahrzeuge 3, 4, 4', 4'' folgen. Die Folgefahrzeuge 3, 4, 4', 4'' können weitestgehend autonom betrieben werden. Der Energieverbrauch im Roadtrain 1 ist aufgrund des deutlich reduzierten Luftwiderstands der Folgefahrzeuge 3, 4, 4', 4'' geringer.
Da sich Roadtrains 1 zu Tages- und Nachtzeiten zusammenschließen können, ist ein sinnvolles Beleuchtungskonzept für jedes Fahrzeug 2, 3, 4, 4', 4'' im Roadtrain 1 vorteilhaft. Aus dem Stand der Technik ist ein solches Beleuchtungskonzept nicht bekannt, daher wird für Nachtfahrten und bei Fahrten unter schlechten Sichtverhältnissen bisher davon ausgegangen, dass jedes Fahrzeug 2, 3, 4, 4', 4'' voll beleuchtet im Roadtrain 1 integriert ist. Dies ist insoweit von Nachteil, als durch die Beleuchtung jedes einzelnen Fahrzeugs 2, 3, 4, 4', 4'' innerhalb des Roadtrains 1 unnötig Energie verbraucht wird.
Dieser Nachteil wird durch die vorliegende Erfindung überwunden. Sobald sich ein Fahrzeug 2, 3, 4, 4', 4'' in den Roadtrain einordnet oder wenigstens zwei Fahrzeuge einen Roadtrain 1 bilden, können beispielsweise die Frontscheinwerfer eines Folgefahrzeugs 3, 4, 4', 4'' auf eine niedrige Stufe (z. B. auf ein Tagesfahrlicht, Tageslicht) umgeschaltet werden, es können die Frontscheinwerfer eines Folgefahrzeugs 3, 4, 4', 4'' ausgeschaltet werden, oder es kann das Tageslicht oder die Standbeleuchtung eingeschaltet werden. Auch die Heckleuchten eines Folgefahrzeugs 4, 4', 4'' können abgedimmt oder ausgeschaltet werden, sofern das Folgefahrzeug nicht das letzte Fahrzeug 3 des Roadtrains 1 bildet. Bei dem führenden Fahrzeug 2 können die Frontscheinwerfer 5 „voll” eingeschaltet bleiben. Entsprechendes gilt für die Heckleuchten 6 des letzten Fahrzeugs 3 im Roadtrain 1.
Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass der Roadtrain 1 als ein Objekt bewertet und der Energieverbrauch weiter optimiert wird.
In vorteilhafter Weise wird über eine Car-2-Car Kommunikation erkannt, ob sich ein individuelles Fahrzeug innerhalb oder außerhalb eines Roadtrains 1 befindet und gegebenenfalls welche Position das Fahrzeug innerhalb des Roadtrains 1 einnimmt. Entsprechend erfolgt die Steuerung (Umschaltung, Dimmung) der Frontscheinwerfer 5 und der Heckleuchten 6.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 2114621 [0008]
DE 102007053721 A1 [0009]
WO 2012/048970 A1 [0010]
DE 102011010377 A1 [0011]
EP 2390744 A1 [0032]
US 6640164 B1 [0032]
DE 102007046763 A1 [0032]
DE 102011009483 A1 [0032]
DE 10109052 A1 [0032]

Claims

Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugs (2, 3, 4, 4', 4'') während einer Kolonnenfahrt, bei der eine nicht-spurgebundene Kolonne (1) bestehend aus wenigstens einem Führungsfahrzeug (2) und wenigstens einem mit dem Führungsfahrzeug (2) nicht-taktil gekoppelten, dem Führungsfahrzeug (2) unmittelbar folgenden Fahrzeug (4) gegeben ist, und das wenigstens eine, dem Führungsfahrzeug (2) unmittelbar folgende Fahrzeug (4) zumindest weitgehend automatisch gesteuert dem Führungsfahrzeug (2) nachfolgt, dadurch gekennzeichnet, dass durch ein hierfür eingerichtetes Fahrerassistenzsystem des Fahrzeugs (2, 3, 4, 4', 4'') erkannt wird, ob und, wenn ja, welche Position das Fahrzeug (2, 3, 4, 4', 4'') innerhalb der Kolonne (1) einnimmt, und Leuchtmittel der Beleuchtungseinrichtungen an der Front (5) und dem Heck (6) des Fahrzeugs (2, 3, 4, 4', 4'') in Abhängigkeit von der erkannten Position innerhalb der Kolonne (1) gesteuert werden.
Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Leuchtmittel der Beleuchtungseinrichtungen an der Front (5) und dem Heck (6) des Fahrzeugs (2, 3, 4, 4', 4'') auch in Abhängigkeit von der Umgebungshelligkeit und/oder den Sichtverhältnissen gesteuert werden.
Verfahren gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass (a) bei dem Führungsfahrzeug (2) der Kolonne (1) die Leuchtmittel der Beleuchtungseinrichtungen an der Front (5) eingeschaltet bleiben und die Leuchtmittel der Beleuchtungseinrichtungen am Heck (6) gedimmt oder ausgeschaltet werden, (b) bei einem Fahrzeug (4, 4', 4'') innerhalb der Kolonne (1) die Leuchtmittel der Beleuchtungseinrichtungen an der Front (5) und die Leuchtmittel der Beleuchtungseinrichtungen am Heck (6) ausgeschaltet oder gedimmt werden, und (c) bei dem letzten Fahrzeug (3) der Kolonne (1) die Leuchtmittel der Beleuchtungseinrichtungen an der Front (5) ausgeschaltet oder gedimmt werden, und die Leuchtmittel der Beleuchtungseinrichtungen am Heck (6) eingeschaltet bleiben.
Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Leuchtmittel der Beleuchtungseinrichtungen an der Front (5) und die Leuchtmittel der Beleuchtungseinrichtungen am Heck (6) des Fahrzeugs (2, 3, 4, 4', 4'') nur bei der Dämmerung, bei Dunkelheit, oder wenn die Sichtverhältnisse es sonst erfordern, eingeschaltet und/oder gedimmt betrieben werden.
Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Position des Fahrzeugs (2, 3, 4, 4', 4'') in der Kolonne (1) von dem Fahrerassistenzsystem mit Hilfe einer Car-to-Car-Kommunikation und/oder mit Hilfe von Sensorik im Bereich der Front und des Hecks des Fahrzeugs (2, 3, 4, 4', 4'') erkannt wird.
Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung der Leuchtmittel der Beleuchtungseinrichtungen an der Front (5) und der Leuchtmittel der Beleuchtungseinrichtungen am Heck (6) der Fahrzeuge (2, 3, 4, 4', 4'') der Kolonne (1) von einer Steuereinrichtung des Führungsfahrzeugs (2) durchgeführt wird.
Fahrerassistenzsystem, mit dem mittels einer Car-to-Car-Kommunikationseinrichtung und/oder mit Hilfe von Sensorik im Bereich der Front und des Hecks eines Fahrzeugs die Position des Fahrzeugs (2, 3, 4, 4', 4'') innerhalb einer nicht-spurgebundenen Kolonne (1) ermittelt werden kann, die aus wenigstens einem Führungsfahrzeug (2) und wenigstens einem mit dem Führungsfahrzeug (2) nicht-taktil gekoppelten, dem Führungsfahrzeug (2) unmittelbar folgenden Fahrzeug (4) besteht, wobei das wenigstens eine, dem Führungsfahrzeug (2) unmittelbar folgende Fahrzeug (4) zumindest weitgehend automatisch gesteuert dem Führungsfahrzeug (2) nachfolgt, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrerassistenzsystem mit den Leuchtmitteln der Beleuchtungseinrichtungen an der Front (5) und dem Heck (6) des Fahrzeugs (2, 3, 4, 4', 4'') verbunden und dazu eingerichtet ist, die Leuchtmittel der Beleuchtungseinrichtungen an der Front (5) und dem Heck (6) des Fahrzeugs (2, 3, 4, 4', 4'') gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6 zu steuern.
Nicht-spurgebundene Kolonne (1) bestehend aus wenigstens einem Führungsfahrzeug (2) und wenigstens einem mit dem Führungsfahrzeug (2) nicht-taktil gekoppelten, dem Führungsfahrzeug (2) unmittelbar folgenden Fahrzeug (4), wobei das wenigstens eine, dem Führungsfahrzeug (2) unmittelbar folgende Fahrzeug (4) zumindest weitgehend automatisch gesteuert dem Führungsfahrzeug (2) nachfolgt, dadurch gekennzeichnet, dass bei zumindest einem Teil der Fahrzeuge (2, 3, 4, 4', 4'') der Kolonne (1) die Leuchtmittel der Beleuchtungseinrichtungen an der Front (5) und dem Heck (6) der Fahrzeuge (2, 3, 4, 4', 4'') durch ein Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6 gesteuert werden.