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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Einordnung oder Änderung einer Einordnung eines Kraftfahrzeugs in eine Fahrzeugkolonne, die mehrere Kolonnenfahrzeuge umfasst, die zumindest teilautomatisiert längs- und quergeführt hintereinander fahren. Daneben betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug.
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Ein hochrelevantes Thema im Kraftfahrzeugbereich ist die zumindest teilautomatisierte Führung von Kraftfahrzeugen, bei der ein Fahrzeugsystem die Quer- und Längsführung des Kraftfahrzeugs übernimmt. Hierbei sind verschiedene Automatisierungsgrade möglich, die beispielsweise im Artikel „Rechtsfolgen zunehmender Fahrzeugautomatisierung“, Forschung Kompakt 11/12, Bundesanstalt für Straßenwesen, diskutiert werden. Demnach muss der Fahrer bei einer teilautomatisierten Führung das Kraftfahrzeug dauerhaft überwachen. Sowohl bei einer hoch- als auch bei einer vollautomatisierten Führung ist eine ständige Überwachung durch den Fahrer nicht nötig. Diese Automatisierungsgrade unterscheiden sich dadurch, dass das System bei einer vollautomatisierten Führung in allen Situationen in der Lage ist, ohne einen Eingriff des Fahrers einen risikominimalen Systemzustand, also beispielsweise ein Abstellen des Kraftfahrzeugs, zu erreichen.
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Eine Möglichkeit einer zumindest teilautomatisierten Führung ist es, mehrere Kraftfahrzeuge in einer Kolonne derart zu führen, dass die hinteren Kraftfahrzeuge automatisch einem voranfahrenden Kraftfahrzeug folgen, das entweder selbst ebenfalls zumindest teilautomatisiert geführt ist oder das durch einen Fahrer gesteuert wird. Für eine derartige automatische Kolonnenfahrt werden auch die Begriffe „platooning“ oder „roadtrain“ verwendet. Werden mehrere Fahrzeuge in einer derartigen Kolonne geführt, können beispielsweise die Abstände zwischen den Kraftfahrzeugen, insbesondere wenn diese mechanisch oder anderweitig gekoppelt werden, reduziert werden. Zudem wird durch die homogene Geschwindigkeit ein Staurisiko reduziert. Da die weiter hinten in der Kolonne befindlichen Fahrzeuge im Windschatten der vorderen Fahrzeuge fahren, kann insgesamt auch ein Energieverbrauch der Kraftfahrzeuge reduziert werden.
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Die Nutzung derartiger Kolonnenfahrten ist im Stand der Technik bereits bekannt. So diskutiert beispielsweise die Druckschrift
DE 10 2010 021 942 A1 eine Vorrichtung zur automatischen Regelung der Geschwindigkeit und der Lenkung eines einem Führungsfahrzeug folgenden Folgefahrzeugs in einem Konvoi. Hierbei wird eine mechanische Kopplung zwischen den Kraftfahrzeugen über Seile genutzt. In der Druckschrift
DE 10 2013 006 687 A1 wird hingegen eine nicht-taktile Kopplung für eine Kolonnenfahrt genutzt, bei der eine sogenannte elektronische Deichsel verwendet wird, das heißt die Kraftfahrzeuge werden jeweils in Abhängigkeit der Eigensensorik autonom hinter dem voranfahrenden Kraftfahrzeug hergeführt.
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Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Kolonnenfahrt von Kraftfahrzeugen weiter zu verbessern, wobei insbesondere eine Energieeffizienz bzw. eine Reichweite der Kraftfahrzeuge verbessert werden soll.
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Die Aufgabe wird durch ein Verfahren der eingangs genannten Art gelöst, wobei ermittelt wird, in welcher Sollposition bezüglich wenigstens eines der Kolonnenfahrzeuge das Kraftfahrzeug in die Fahrzeugkolonne eingeordnet werden soll, wobei die Sollposition von einem jeweiligen Parameterwert des Kraftfahrzeugs und des Kolonnenfahrzeuges für wenigstens einen Fahrzeugparameter abhängt, wonach wenigstens eine Fahrzeugeinrichtung zur Ausgabe eines die Sollposition betreffenden Hinweises an einen Fahrer des Kraftfahrzeugs und/oder zur Führung des Kraftfahrzeugs zu der Sollposition angesteuert wird.
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Erfindungsgemäß wird somit vorgeschlagen, die Eigenschaften des Kraftfahrzeugs sowie zumindest eines Kolonnenfahrzeugs im Rahmen der Anordnung des Kraftfahrzeugs in der Kolonne zu berücksichtigen. Dies kann beispielsweise vorteilhaft sein, um die Aerodynamik der gesamten Kolonne durch eine entsprechende Anordnung der Kraftfahrzeuge zur Optimierung der Nutzung von Windschatten zu optimieren. Es kann zudem vorteilhaft sein, Kraftfahrzeuge gezielt in dem Windschatten anderer Kraftfahrzeuge anzuordnen, um beispielsweise selektiv die Reichweite einzelner Kraftfahrzeuge mit einer geringen Restreichweite zu erhöhen. Die Fahrzeugparameter können sich jedoch auch auf Ausstattungsmerkmale der Kraftfahrzeuge beziehen. Beispielsweise kann bei Nebel gezielt eines der Kraftfahrzeuge, das Nebelscheinwerfer aufweist, an die Spitze der Kolonne geführt werden oder es können Kraftfahrzeuge mit optimaler Front- bzw. Hecksensorik an die Spitze bzw. an das Ende der Kolonne geführt werden.
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Das erfindungsgemäße Verfahren kann somit auf vielfältige Weise dazu beitragen, die Kolonnenfahrt zu optimieren. Es ist hierbei auch möglich, dass mehrere verschiedene Fahrzeugparameter berücksichtigt werden. In diesem Fall können zur Bestimmung der Sollposition beispielsweise gewichtete Summen der Parameterwerte des Kraftfahrzeug und des Kolonnenfahrzeugs verglichen werden. Es ist jedoch auch möglich, dass die Bestimmung der Sollposition von dem Erreichen bestimmter Grenzwerte abhängt. Liegt beispielsweise die Restreichweite sowohl des Kolonnenfahrzeugs als auch des Kraftfahrzeugs jeweils oberhalb eines vorgegebenen Grenzwertes, kann die Sollposition in Abhängigkeit der Abmessungen des Kolonnenfahrzeugs und des Kraftfahrzeugs bestimmt werden, um die Aerodynamik der Kolonne zu optimieren. Ist jedoch die Restreichweite des Kolonnenfahrzeugs oder des Kraftfahrzeugs kleiner als der vorgegebene Grenzwert, kann das Fahrzeug, für das dies der Fall ist, in den Windschatten des jeweils anderen Fahrzeugs bewegt werden, um seine Reichweite zu erhöhen. Die Gewichtung der einzelnen Fahrzeugparameter kann auch von anderen Randbedingungen abhängen. Beispielsweise kann bei guten Sichtbedingungen die Sollposition in Abhängigkeit der Abmessung bzw. der Restreichweite bestimmt werden, wie vorangehend erläutert wurde. Bei Nebel bzw. in der Nacht kann jedoch zusätzlich die Sensor- bzw. Lichtausstattung der einzelnen Kraftfahrzeuge berücksichtigt bzw. stärker gewichtet werden.
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Vorzugsweise erfolgt in dem erfindungsgemäßen Verfahren die Kolonnenfahrt und/oder die Führung des Kraftfahrzeugs zu der Sollposition hoch- oder volllautomatisiert. Die Bestimmung der Sollposition und das Führen des Kraftfahrzeugs zu der Sollposition können dann ausgeführt werden, wenn ein Kraftfahrzeug einer Fahrzeugkolonne neu beitritt. Es ist jedoch auch möglich, dieses Vorgehen im Rahmen eines Positionswechsels des Kraftfahrzeugs innerhalb der Fahrzeugkolonne zu nutzen. Beispielsweise können für das Kraftfahrzeug bzw. die weiteren Kolonnenfahrzeuge im Rahmen des Fahrbetriebs einer Fahrzeugkolonne wiederholt Sollpositionen ermittelt werden und falls sich die Sollposition des Kraftfahrzeugs bzw. eines anderen Kolonnenfahrzeugs ändert, kann die Reihenfolge der Fahrzeuge in der Fahrzeugkolonne entsprechend geändert werden.
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Die Kolonnenfahrzeuge können in einer Reihenfolge hintereinander fahren, wobei die Sollposition eine Position des Kraftfahrzeugs in der Reihenfolge beschreibt und in Abhängigkeit der jeweiligen Parameterwerte aller Kolonnenfahrzeuge für den Fahrzeugparameter ermittelt wird.
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In Abhängigkeit der jeweiligen Parameterwerte des Kraftfahrzeugs und aller Kolonnenfahrzeuge für den Fahrzeugparameter kann eine Sollreihenfolge der Kolonnenfahrzeuge und des Kraftfahrzeugs ermittelt werden, wonach die Kolonnenfahrzeuge und das Kraftfahrzeug zumindest teilautomatisiert in der Sollreihenfolge angeordnet werden. Die Anordnung in der Sollreihenfolge kann vorzugsweise hoch- oder vollautomatisiert erfolgen.
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Es ist möglich, dass das Kraftfahrzeug bzw. ein jeweiliges Kolonnenfahrzeug eine Sollposition bzw. die Sollreihenfolge unabhängig von den anderen Kolonnenfahrzeugen bestimmt. Dies ist beispielsweise möglich, wenn das Kraftfahrzeug und die Kolonnenfahrzeuge alle den gleichen Algorithmus zur Bestimmung der jeweiligen Sollposition bzw. der Sollreihenfolge nutzen. In diesem Fall ist keine explizite Kooperation zwischen den Kraftfahrzeugen notwendig. Beispielsweise kann eine Abmessung des wenigstens einen Kolonnenfahrzeugs durch eine Sensorik des Kraftfahrzeugs erfasst werden und die Abmessungen des Kraftfahrzeugs können in dem Kraftfahrzeug gespeichert sein. Vorzugsweise erfolgt jedoch zumindest insoweit eine Kooperation zwischen dem Kraftfahrzeug und den Kolonnenfahrzeugen, dass die Parameterwerte der Fahrzeugparameter, beispielsweise über eine car-2-car-Kommunikation ausgetauscht werden. Es ist zudem vorteilhaft, wenn die Sollreihenfolge nur durch eines der Kraftfahrzeuge oder durch eine fahrzeugexterne Einrichtung, beispielsweise eine Infrastruktureinrichtung, ermittelt wird. Ergänzend kann die zumindest teilautomatisierte Führung der einzelnen Fahrzeuge in diese Sollreihenfolge durch dieses Kraftfahrzeug bzw. diese fahrzeugexterne Einrichtung überwacht werden. Wird eine fahrzeugexterne Einrichtung genutzt, kann diese beispielsweise einer befahrenen Straße zugeordnet sein. Erfolgt eine Koordinierung durch ein einzelnes Kraftfahrzeug, so kann beispielsweise das Kraftfahrzeug, das die Kolonne anführt oder das Kraftfahrzeug, das als erstes der Kolonne beigetreten ist, als koordinierendes Kraftfahrzeug dienen. Alternativ wäre es auch möglich, dass ein kooperatives Verfahren zur Bestimmung der Sollreihenfolge bzw. der Sollposition genutzt wird, bei dem beispielsweise über einen Vorschlag, der durch eines der Fahrzeuge an die weiteren Fahrzeuge gesendet wird, durch die weiteren Fahrzeuge entschieden wird oder Ähnliches.
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Als Fahrzeugparameter können wenigstens eine Abmessung des Kraftfahrzeugs und/oder eine Füllmenge eines Kraftstofftanks und/oder eines Energiespeichers des Kraftfahrzeugs und/oder eine hiervon abhängende Reichweite des Kraftfahrzeugs und/oder ein die Sensorik des Kraftfahrzeugs betreffender Sensorparameter und/oder ein eine Lichtanlage des Kraftfahrzeugs betreffender Lichtparameter bei der Bestimmung der Sollposition berücksichtigt werden. Die Abmessung der Kraftfahrzeuge ist beispielsweise relevant, um eine möglichst gute Aerodynamik der Fahrzeugkolonne zu erreichen. Beispielsweise können besonders flache Fahrzeuge vorne in der Fahrzeugkolonne und besonders hohe Fahrzeuge, beispielsweise SUV-Fahrzeuge oder Transporter, hinten in der Fahrzeugkolonne angeordnet werden. Die Kolonnenfahrzeuge und das Kraftfahrzeuge können beispielsweise gemäß einer aufsteigenden Höhe und/oder Breite geordnet werden. Wie bereits erwähnt kann es ergänzend oder alternativ jedoch zweckmäßig sein, zu berücksichtigen, wieviel Kraftstoff bzw. Antriebsenergie in einzelnen Kraftfahrzeugen vorhanden ist. Insbesondere reine Elektrofahrzeuge können relativ geringe Reichweiten aufweisen, so dass es zweckmäßig sein kann, deren Reichweite zu verlängern, indem sie im Windschatten der weiteren Fahrzeuge geführt werden. Eine Auswertung des Sensorparameters oder des Lichtparameters ist besonders dann zweckmäßig, wenn bestimmte Randbedingungen erfüllt sind, beispielsweise wenn die Fahrzeugkolonne nachts oder bei Nebel fährt. Um auch bei potentiell eingeschränkten Sichtbedingungen einen zumindest teilautomatisierten Fahrbetrieb zu ermöglichen, kann es zweckmäßig sein, Fahrzeuge mit möglichst guter Front- bzw. Hecksensorik bzw. Beleuchtung an die Spitze bzw. an das Ende der Fahrzeugkolonne zu bewegen.
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Als Reichweite können insbesondere eine voraussichtliche Restreichweite, die mit der aktuellen Füllmenge des Kraftstofftanks und/oder des Energiespeichers durch das Kraftfahrzeug voraussichtlich zurücklegbar ist, und/oder ein Reichenweitenüberschuss, der die voraussichtliche Restreichweite nach Erreichen eines vorgegebenen Zielortes beschreibt, ermittelt werden. Zur Bestimmung einer Restreichweite eines Kraftfahrzeugs sind eine Vielzahl von Ansätzen im Stand der Technik bekannt. Beispielsweise kann ein durchschnittlicher Verbrauch für eine vorgegebene zurückliegende Streckenlänge oder Zeit als zukünftiger Durchschnittsverbrauch angenommen werden und die verbleibende Füllmenge kann durch diesen Verbrauch geteilt werden, um eine Restreichweite zu ermitteln. Eine genauere Restreichweitenermittlung kann jedoch möglich sein, wenn zusätzliche Informationen über den Streckenverlauf ausgewertet werden. Diese können beispielsweise durch ein Navigationssystem bereitgestellt werden. Hierbei kann der Streckenverlauf einer Strecke zu einem vorgegebenen Zielort entsprechen, es können jedoch auch prädiktive Streckendaten genutzt werden, wobei das Navigationssystem eine voraussichtlich zukünftig befahrene Strecke ermittelt und Streckendaten für diese Strecke bereitstellt. Hierbei kann ein voraussichtlicher Verbrauch und somit die Restreichweite beispielsweise durch ein Höhenprofil der vorausliegenden Strecke und/oder durch Geschwindigkeitsbegrenzungen und/oder durch einen Straßentyp, beispielsweise eine Autobahn oder eine Stadtdurchfahrt, beeinflusst werden.
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Ein Zielort kann fahrerseitig, beispielsweise an einem Navigationsgerät vorgegeben werden, oder automatisch aus dem bisherigen Fahrverlauf, beispielsweise durch Erkennen von durch den Fahrer regelmäßig befahrenen Strecken, ermittelt werden.
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Es ist möglich, dass das Kraftfahrzeug nach dem Erreichen der Sollposition mit wenigstens einem der Kolonnenfahrzeuge mechanisch oder magnetisch gekoppelt wird. Vorzugsweise sind alle Fahrzeuge in der Fahrzeugkolonne mit dem jeweiligen Vor- und/oder Hinterfahrzeug gekoppelt. Eine Kopplung der Kolonnenfahrzeuge untereinander ermöglicht eine Kolonnenfahrt mit einem verringerten Steueraufwand in den einzelnen Kolonnenfahrzeugen. Da die einzelnen Kolonnenfahrzeuge zudem in unmittelbarem Kontakt zueinander stehen, können die Kolonnenfahrzeuge nicht aufeinander auflaufen, wodurch die Sicherheit bei möglichen Unfällen erhöht werden kann. Alternativ zu einer mechanischen Kopplung kann eine sogenannte elektronische Deichsel genutzt werden, bei der jedes Fahrzeug, abgesehen von dem vordersten Fahrzeug der Fahrzeugkolonne, das vorausfahrende Fahrzeug sensorisch erfasst und diesem folgt.
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Fahrzeuge mit einer Niveauregulierungsanlange, also z. B. mit einem einstellbaren Fahrwerk mit veränderbarer Bodenfreiheit und/oder Federung und/oder Dämpfung, können beispielsweise bevorzugt als Führungsfahrzeug berücksichtigt werden, da diese ihr Höhenniveau anpassen können. Diese Höhenniveauanpassung kann zur Optimierung der Aerodynamik der Fahrzeugkolonne genutzt werden. Das Vorhandensein einer Niveauregulierungsanlage kann daher als der oder einer der Fahrzeugparameter im Rahmen der Ermittlung der Sollposition bzw. der Sollreihenfolge ausgewertet werden. Verfügt das Führungsfahrzeug über eine Sensorik, die das Höhenprofil des vorausliegenden Abschnittes der Straße erfassen kann, und/oder über eine Sensorik innerhalb des Fahrwerkes, die Straßenunebenheiten aufgrund der Relativbewegung der Karosserie zum Fahrwerk bestimmen kann, können diese Signal an andere Teilnehmer der Kolonne weitergegeben werden. Zusammen mit der Information über die Positionen innerhalb der Kolonne, die Kolonnengeschwindigkeit und die Abmessungen der Fahrzeuge, kann eine effiziente und Dämpfer- und Niveauregelung innerhalb der Kolonne realisiert werden. Das Vorhandensein einer solchen Sensorik kann daher als der Fahrzeugparameter oder als einer der Fahrzeugparameter im Rahmen der Ermittlung der Sollposition bzw. der Sollreihenfolge ausgewertet werden.
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In dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es möglich, dass eine Auswirkung der Sollreihenfolge auf einen jeweiligen Energieverbrauch des Kraftfahrzeugs und der Kolonnenfahrzeuge ermittelt und an einen jeweiligen Nutzer und/oder an eine kraftfahrzeugexterne Einrichtung bereitgestellt wird. Durch dieses Vorgehen kann einem Nutzer verdeutlicht werden, dass die Fahreffizienz durch die Kolonnenfahrt ansteigt. Dies kann die Akzeptanz des erfindungsgemäßen Verfahrens deutlich erhöhen.
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Die Auswirkung auf den jeweiligen Energieverbrauch kann vorzugsweise an eine fahrzeugexterne Einrichtung bereitgestellt werden. Diese kann beispielsweise ermitteln, welche Nutzer bzw. Fahrzeuge von der Kolonnenfahrt besonders stark profitieren. Es ist potentiell möglich, Fahrzeugen, die anderen Fahrzeugen eine besonders große Energieersparnis ermöglichen oder ihnen andere Funktionen, beispielsweise Sensorik und/der Beleuchtung, bereitstellen, automatisch zu entschädigen. Beispielsweise kann automatisch ein Geldbetrag für Fahrzeuge, die besonders stark von der Kolonnenfahrt profitieren, von entsprechenden Konten abgezogen werden und Konten gutgeschrieben werden, die Fahrzeugen zugeordnet sind, die von der jeweiligen Kolonnenfahrt wenig oder nicht profitieren, da sie beispielsweise Windschatten für andere Fahrzeuge spenden oder Sensor- bzw. Lichtfunktionen bereitstellen.
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Neben dem erfindungsgemäßen Verfahren betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug, das zur Teilnahme an dem erfindungsgemäßen Verfahren als das Kraftfahrzeug und/oder als eines der Kolonnenfahrzeuge ausgebildet ist. Das Kraftfahrzeug kann eine Kommunikationseinrichtung zum Empfangen bzw. Bereitstellen von Parameterwerten und/oder von einer Sollposition bzw. einer Sollreihenfolge aufweisen. Zudem kann es eine Verarbeitungseinrichtung aufweisen, durch die eine Sollposition für das Kraftfahrzeug selbst oder ein anderes Kraftfahrzeug und/oder eine Sollreihenfolge ermittelt werden kann.
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Das Kraftfahrzeug kann eine Steuereinrichtung aufweisen, die dazu eingerichtet ist, das Kraftfahrzeug, insbesondere im Rahmen einer Kolonnenfahrt, zumindest teilautomatisiert, vorzugsweise hoch- oder vollautomatisiert, zu führen. Diese kann gemeinsam mit der Verarbeitungseinrichtung implementiert sein. Zudem können an dem Kraftfahrzeug Kopplungselemente vorgesehen sein, um das Kraftfahrzeug mechanisch oder magnetisch mit in einer Fahrzeugkolonne voran- und/oder hinterherfahrenden Kraftfahrzeugen zu koppeln.
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Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den folgenden Ausführungsbeispielen und den zugehörigen Zeichnungen. Dabei zeigen:
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1 und 2 zwei Verkehrssituationen, in denen jeweils ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens durchgeführt wird.
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1 zeigt eine Fahrsituation, in der das Kraftfahrzeug 1 in eine Fahrzeugkolonne 7 eingeordnet werden soll, die mehrere Kolonnenfahrzeuge 2, 3, 4 umfasst. Die Fahrt der Fahrzeugkolonne 7 erfolgt hochautomatisiert, das heißt es sind im normalen Fahrbetrieb keine Fahreingriffe durch einen Nutzer erforderlich. Die Einordnung des Kraftfahrzeugs 1 in die Fahrzeugkolonne 7 soll derart erfolgen, dass die Aerodynamik der Fahrzeugkolonne 7 optimiert wird. Ergänzend oder alternativ könnten, wie später erläutert, andere Fahrzeugparameter des Kraftfahrzeugs 1 und der Kolonnenfahrzeuge 2, 3, 4 berücksichtigt werden.
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Eine einfache Art, die Aerodynamik der Fahrzeugkolonne 7 zu optimieren, ist es, die Fahrzeuge gemäß ihrer Höhe bzw. Breite derart anzuordnen, dass die Fahrzeugkolonne 7 insgesamt keilförmig ist. Somit sollen Fahrzeuge mit einer geringen Höhe bzw. Breite vorne in der Kolonne angeordnet werden und große Fahrzeuge, beispielsweise SUVs oder Transporter, hinten in der Fahrzeugkolonne 7. Dies wird in dem erfindungsgemäßen Verfahren dadurch erreicht, dass das Kraftfahrzeug 1 und die Kolonnenfahrzeuge 2, 3, 4 über eine durch eine Steuereinrichtung 6 gesteuerte Kommunikationseinrichtung 5 jeweils Parameterwerte ihrer Fahrzeugparameter, insbesondere ihre Abmessungen, austauschen.
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Zunächst soll bei der folgenden Erläuterung hierbei davon ausgegangen werden, dass die Kolonnenfahrzeuge 2, 3, 4 bereits ihrer Größe nach in einer entsprechenden Reihenfolge angeordnet sind. Zur Einordnung des Kraftfahrzeugs 1 wird zunächst über dessen Kommunikationseinrichtung 5 die Abmessung des Kolonnenfahrzeugs 2 empfangen und durch die Steuereinrichtung 6 mit einer in dieser Steuereinrichtung gespeicherten Abmessung des Kraftfahrzeugs 1 verglichen. Ist die Abmessung des Kraftfahrzeugs 1, also beispielsweise die Höhe und/oder die Breite des Kraftfahrzeugs 1 größer als die Abmessung des Kolonnenfahrzeugs 2, wird das Kraftfahrzeug 1, wie durch den Pfeil 11 gezeigt, hinter dem Kolonnenfahrzeug 2 eingeordnet. Ist die Abmessung des Kraftfahrzeugs 1 jedoch kleiner als die Abmessung des Kolonnenfahrzeugs 2, wird die Abmessung des Kraftfahrzeugs 1 anschließend mit der von dem Kolonnenfahrzeug 3 empfangenen Abmessung verglichen. Ist die Abmessung des Kraftfahrzeugs 1 größer als die Abmessung des Kolonnenfahrzeugs 3, so wird das Kraftfahrzeug 1, wie durch Pfeil 12 gezeigt, hinter dem Kolonnenfahrzeug 3 eingeordnet. Ist die Abmessung des Kraftfahrzeugs 1 kleiner als die Abmessung des Kolonnenfahrzeugs 3 und größer als die Abmessung des Kolonnenfahrzeugs 4, so wird das Kraftfahrzeug 1 gemäß Pfeil 13 zwischen den Kolonnenfahrzeugen 3 und 4 eingeordnet. Ist die Abmessung des Kraftfahrzeugs 1 jedoch kleiner als die Abmessungen aller Kolonnenfahrzeuge 2–4, so wird es gemäß Pfeil 14 an der Spitze der Kolonne eingeordnet.
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Die Einordnung des Kraftfahrzeugs 1 in der Fahrzeugkolonne 7 erfolgt vorzugsweise hochautomatisiert. Hierzu kann die Steuereinrichtung 6 die Fahrzeugeinrichtung 10 ansteuern, um das Kraftahrzeug 1 in die Fahrzeugkolonne 7 einzugliedern. Durch eine Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation zwischen dem Kraftfahrzeug 1 und den Kolonnenfahrzeugen 2, 3, 4 über die Kommunikationseinrichtung 5 kann eine Kooperation des Kraftfahrzeugs 1 mit den Kolonnenfahrzeugen 2, 3, 4 derart realisiert werden, dass die Kolonnenfahrzeuge 2, 3, 4 an der zuvor ermittelten Einordnungsposition eine Lücke öffnen, in die sich das Kraftfahrzeug 1 einordnen kann.
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In einem alternativen Ausführungsbeispiel wäre es möglich, die Führung des Kraftfahrzeugs 1 in eine entsprechende Lücke zumindest teilweise manuell durch einen Fahrer auszuführen. Hierzu wäre es möglich, dass eine Anzeigeeinrichtung als Fahrzeugeinrichtung 10 genutzt wird, die durch die Steuereinrichtung 6 derart angesteuert wird, dass sie entsprechende Fahrhinweise ausgibt oder Ähnliches. Statt einer Anzeigeeinrichtung können auch andere Hinweiseinrichtungen, beispielsweise akustische oder haptische Hinweiseinrichtungen genutzt werden.
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Eine Fahrt in einer Fahrzeugkolonne 7 ist besonders zuverlässig und einfach umsetzbar, wenn die einzelnen Kolonnenfahrzeuge 2, 3, 4 bzw. das in die Fahrzeugkolonne 7 eingeordnete Kraftfahrzeug 1 untereinander gekoppelt sind. Hierzu können die Kolonnenfahrzeuge 2, 3, 4 und das Kraftfahrzeug 1 an der Front und im Heck jeweils Kopplungseinrichtungen 9 aufweisen, die eine mechanische oder magnetische Kopplung jeweils hintereinander fahrender Kolonnenfahrzeuge 2, 3, 4 miteinander bzw. mit dem Kraftfahrzeug 1 ermöglichen.
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Das erläuterte Vorgehen ist prinzipiell auch dann möglich, wenn die Kolonnenfahrzeuge 2, 3, 4 der Fahrzeugkolonne 7 zunächst nicht geordnet sind bzw. noch keine Fahrzeugkolonne 7 gebildet wurde. In diesem Fall kann in Abhängigkeit der jeweiligen Parameterwerte des Kraftfahrzeugs 1 und der Kolonnenfahrzeuge 2, 3, 4 für den oder die ausgewerteten Fahrzeugparameter eine Sollreihenfolge der Kolonnenfahrzeuge 2, 3, 4 und des Kraftfahrzeugs 1 ermittelt werden, wonach die Kolonnenfahrzeuge 2, 3, 4 und das Kraftfahrzeug 1 zumindest teilautomatisiert in der Sollreihenfolge angeordnet werden. Die Ermittlung der Sollreihenfolge kann durch die Steuereinrichtung 6 des Kraftfahrzeugs 1 oder wenigstens eines der Kolonnenfahrzeuge 2, 3, 4 erfolgen.
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Wird in den Kolonnenfahrzeugen 2, 3, 4 und dem Kraftfahrzeug 1 jeweils der gleiche Ermittlungsalgorithmus für die Sollreihenfolge genutzt, ist eine separate Ermittlung für jedes dieser Fahrzeuge möglich. Um jedoch fehlerhafte Abstimmungen zu vermeiden, ist es vorteilhaft, eines dieser Fahrzeuge auszuwählen, wonach dessen Steuereinrichtung 6 die Sollreihenfolge bestimmt und über die Kommunikationseinrichtung 5 an die weiteren Fahrzeuge bereitstellt. Die Auswahl, welches der Fahrzeuge die Sollreihenfolge ermittelt, kann ebenfalls von einem Fahrzeugparameter, beispielsweise von einer Seriennummer, einer in der Steuereinrichtung 6 gespeicherten Priorität oder einer Abmessung abhängen. Ist bereits eine Fahrzeugkolonne 7 gebildet, kann stets ein Kraftfahrzeug an einer bestimmten Position, beispielsweise das vorderste Kraftfahrzeug, ausgewählt werden, um die Sollreihenfolge zu bestimmen.
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In einer Weiterbildung des erläuterten Verfahrens ist es möglich, dass die Sollposition des Kraftfahrzeugs 1 bzw. die Sollreihenfolge der Kolonnenfahrzeuge 2, 3, 4 und des Kraftfahrzeugs 1 von Parameterwerten mehrerer verschiedener Kraftfahrzeugparameter abhängt. Als Fahrzeugparameter können beispielsweise eine Abmessung und/oder eine Füllmenge eines Kraftstofftanks und/oder eines Energiespeichers und/oder eine hiervon abhängende Reichweite und/oder ein eine Sensorik des Kraftfahrzeugs beschreibender Sensorparameter ausgewertet werden. Die Sollposition bzw. die Sollreihenfolge kann hierbei insbesondere von einer gewichteten Summe der Parameterwerte verschiedener Fahrzeugparameter abhängen. Die Gewichtungsfaktoren können fest vorgegeben sein, sie können jedoch auch von einer Fahrsituation abhängen. Beispielsweise kann bei einer Nachtfahrt der Sensorparameter stärker gewichtet werden bzw. die Gewichtungen der Abmessung oder weiterer Fahrzeugparameter, die die Aerodynamik der Fahrzeugkolonne 7 betreffen, können in Abhängigkeit der Fahrgeschwindigkeit der Fahrzeugkolonne 7 gewichtet werden, da sie bei höherer Geschwindigkeit eine höhere Relevanz aufweisen.
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Ergänzend oder alternativ ist es möglich, dass die Parameterwerte wenigstens eines Fahrzeugparameters erst dann berücksichtigt werden, wenn diese für wenigstens eines der Kolonnenfahrzeuge 2, 3, 4 bzw. für das Kraftfahrzeug 1 einen vorgegebenen Grenzwert über- oder unterschreiten. Beispielsweise kann eine Sollreihenfolge bzw. Sollposition bei einem Normalbetrieb der Fahrzeugkolonne 7 ausschließlich in Abhängigkeit der Abmessung der Fahrzeuge vorgegeben werden. Sobald jedoch eine Füllmenge eines Kraftstofftanks bzw. eines Energiespeichers oder eine davon abhängende Restreichweite eines dieser Fahrzeuge unter einen vorgegebenen Grenzwert sinkt, wird dieses Fahrzeug in den Windschatten von anderen Fahrzeugen, also insbesondere zu einer Sollposition relativ weit hinten in der Fahrzeugkolonne, geführt. Dies kann dazu führen, dass sich die Reihenfolge der Fahrzeuge in der Kolonne während der Kolonnenfahrt ändert.
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Ein Beispiel hierfür ist in 2 dargestellt. Das Kraftfahrzeug 1 wurde aufgrund seiner Abmessungen an der Spitze der Fahrzeugkolonne 7 eingeordnet. Im Rahmen des Fahrbetriebs wird ein sogenannter Reichweitenüberschuss des Kraftfahrzeugs 1 überwacht. Dieser gibt an, welche Restreichweite in Abhängigkeit der Füllmenge eines Kraftstofftanks bzw. eines Energiespeichers verbleiben wird, nachdem ein Zielort, der beispielsweise durch eine nicht gezeigte Navigationseinrichtung bereitgestellt werden kann, erreicht wurde. Fällt dieser Reichweitenüberschuss unter einen Grenzwert, so sollte das Kraftfahrzeug 1 besonders energiesparend betrieben werden, um das Erreichen des Zielortes sicherzustellen. Demnach wird bei Unterschreiten dieses Grenzwertes der Reichweitenüberschuss bei der Ermittlung der Sollposition des Kraftfahrzeugs 1 in der Fahrzeugkolonne 7 bzw. bei der Ermittlung der Sollreihenfolge der Fahrzeuge berücksichtigt. Weist beispielsweise das Kolonnenfahrzeug 2 einen deutlich höheren Reichweitenüberschuss auf, so können die Positionen des Kraftfahrzeugs 1 und des Kolonnenfahrzeugs 2, wie durch den Pfeil 15 dargestellt ist, vertauscht werden. Die Fahrzeugkolonne 7 ist somit geringfügig weniger aerodynamisch, es wurde jedoch sichergestellt, dass das Kraftfahrzeug 1 seinen Zielort zuverlässig erreichen kann.
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In den erläuterten Fahrzeugkolonnen 7 wird erreicht, dass einzelne der Fahrzeuge dazu beitragen, dass andere der Fahrzeuge Energie einsparen können, ihren Zielort zuverlässig erreichen oder dass ihnen eine bessere Sensorik zur Verfügung steht. Diese Auswirkungen der Sollreihenfolge können für das Kraftfahrzeug 1 und/oder die Kolonnenfahrzeuge 2, 3, 4 ermittelt und an einen jeweiligen Nutzer bereitgestellt werden bzw. an eine kraftfahrzeugexterne Einrichtung übertragen werden. Dies ermöglicht es, Nutzern die Vorteile des Verfahrens zu verdeutlichen. Zudem ist es möglich, dass die fahrzeugexterne Einrichtung automatisch eine finanzielle oder anderweitige Kompensation zwischen Dienstgebern, also Bereitstellern von Windschatten und Ähnlichem, und Dienstnehmern, also Nutzern von diesen Vorteilen, ermöglicht.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102010021942 A1 [0004]
- DE 102013006687 A1 [0004]
