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TECHNISCHES GEBIET
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Diese Druckschrift offenbart ein Verfahren und einen Kolonnenbildungsorchestrator. Insbesondere werden ein Verfahren und ein Kolonnenbildungsorchestrator zum Koordinieren der Ankunft einer Gruppe von Fahrzeugen in einem vorbestimmten Zeitraum an einem Zusammenführungspunkt, an dem geplant ist, dass die Gruppe von Fahrzeugen eine Kolonne bildet, beschrieben.
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HINTERGRUND
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Das Gruppieren von Fahrzeugen in Kolonnen ist eine sich entwickelnde Technologie, die zu reduziertem Kraftstoffverbrauch und erhöhter Kapazität der Straßen führt. Eine Anzahl von Fahrzeugen, z. B. 2–25 oder mehr kann in einer Kolonne oder Fahrzeugkonvoi organisiert werden, wobei die Fahrzeuge koordiniert hintereinander mit lediglich kleinem Abstand, wie einigen Dezimetern oder einigen Metern, z. B. bis zu 20 Metern oder dergleichen, zwischen den Fahrzeugen fahren. Dadurch wird der Luftwiderstand reduziert, was für die Reduzierung des Energieverbrauchs, insbesondere für Lastkraftwagen, Busse und Transporter oder anderen Fahrzeugen mit großen Frontflächen, die einen großen Luftwiderstand verursachen, wichtig ist. Im Prinzip gilt, dass je kürzer der Abstand zwischen den Fahrzeugen ist, umso kleiner wird der Luftwiderstand, was den Energieverbrauch für die Fahrzeugkolonne reduziert.
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Der Abstand zwischen den Fahrzeugen in der Kolonne kann reduziert werden, während die Fahrzeuge in der Lage sind, drahtlos miteinander zu kommunizieren und dadurch, z. B. durch gleichzeitiges Beschleunigen oder Bremsen, ihre Geschwindigkeit koordinieren. Dadurch wird der Reaktionsabstand, der für die menschliche Reaktion während des normalen Fahrens erforderlich ist, eliminiert werden.
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Kolonnenbildung bringt eine Vielzahl von Vorteilen mit sich, wie verbesserter Kraftstoffverbrauch aufgrund von reduziertem Luftwiderstand, sowie ferner reduzierte Verkehrsstaus, was zu einer erhöhten Kapazität der Straßen und einem verbesserten Verkehrsfluss führt. Auf Langstrecken könnten Fahrzeuge zumeist unbeaufsichtigt sein, während sie sich im Folgemodus befinden, wodurch dem Fahrer die Möglichkeit gegeben wird, sich auszuruhen und ausgeruht zu sein, wenn die Kolonne für den Endbestimmungsort verlassen wird, was möglicherweise zu weniger Verkehrsunfällen aufgrund von schläfrigen/unaufmerksamen Fahrern führt. Des Weiteren könnte es nicht erforderlich sein, das Fahrzeug zu stoppen, damit sich der Fahrer ausruhen kann, was zu einer reduzierten Transportzeit führt (dies könnte eine reduzierte Gesetzesregelung hinsichtlich Fahrzeiten, Pausen und Ruheperioden für Fahrer von Fahrzeugen in einer Kolonne + einem regelmäßigen Wechsel des ersten Fahrzeugs in der Kolonne erfordern).
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Um effizient so oft wie mittels Kolonnenbildung zu fahren kann ein Fahrplan erzeugt werden, bevor die Fahrzeuge abfahren. Ein solcher Plan kann eine Spezifikation zu einer gewünschten Geschwindigkeit, Fahrstrecken und Zusammenführungspunkten für alle in dem Plan umfassten Fahrzeugen umfassen. Ein Zusammenführungspunkt ist ein geographischer Punkt, an dem zwei oder mehrere Fahrzeuge zu einer Kolonne zusammengeführt werden, was normalerweise eine Autobahnauffahrt ist, oder ein Punkt, an dem zwei Straßen zusammenlaufen. Um zu ermöglichen, dass eine Kolonne an dem Zusammenführungspunkt zusammengeführt wird, muss jedes Fahrzeug, das zur Teilnahme an der Kolonne vorgesehen ist, zum selben Zeitpunkt dort vorhanden sein.
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Die Aussicht, dass alle Fahrzeuge die ganze Zeit entsprechend dem vorbereiteten Plan fahren werden und somit gleichzeitig an dem Zusammenführungspunkt ankommen ist sehr gering. Der Grund hierfür könnte beispielsweise ein Verkehrsstau, Unfälle, Straßenarbeit oder ein steiler Anstieg, an dem das Fahrzeug die gewünschte Geschwindigkeit nicht einhalten kann, sein. Dies führt zu unterschiedlichen Ankunftszeiten für jedes Fahrzeug an den Zusammenführungspunkten, was es unmöglich macht, auf effiziente Weise zusammengeführt zu werden. Das erste an dem Zusammenführungspunkt ankommende Fahrzeug hat oft keine Möglichkeit das Fahrzeug zu stoppen und auf das andere Fahrzeuge/die anderen Fahrzeuge zu warten, da sich der Zusammenführungspunkt normalerweise auf einer Autobahn oder einer Autobahnauffahrt befindet, wo Stopps nicht erlaubt sind und einen ernsthaften Unfall verursachen können. Selbst dann, wenn es möglich wäre zu stoppen und zu warten, ist dies normalerweise nicht erwünscht, da es zu Transportverzögerungen führt. Das erste ankommende Fahrzeug kann einen noch einzuhaltenden Termin haben, muss z. B. eine Fähre erreichen, einen weiteren Zusammenführungspunkt zu einem bestimmten Zeitpunkt erreichen, usw..
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Die Druckschrift
EP2056270 betrifft ein Verfahren und ein System zum Bestimmen, ob es möglich ist, eine Kolonne aus mehreren Fahrzeugen zu bilden. Die Fahrzeuge kommunizieren durch Fahrzeug-zu-Fahrzeug(V2V)-Kommunikation miteinander. Die Streckenpläne (Straße und Sollankunftszeit) einer Vielzahl von Fahrzeugen werden verglichen. Basierend darauf wird bestimmt, ob eine Kolonne gebildet werden soll oder nicht. Es wird jedoch kein Mechanismus beschrieben, wie die Kolonne gebildet werden soll und die Fahrzeuge veranlasst werden, zeitig an einem gemeinsamen Zusammenführungspunkt anzukommen, oder was zu machen ist, falls ein Fahrzeug nur unwesentlich verspätet ist. Es wird auch nicht beschrieben, wie bestimmt wird, wo die Kolonne gebildet werden soll, d. h. wo der Zusammenführungspunkt ist.
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Die Druckschrift
WO 2014092628 offenbart ein System und ein Verfahren zum Bilden einer Kolonne, die eine Vielzahl von Fahrzeugen umfasst. Merkmale der involvierten Fahrzeuge werden durch eines der Fahrzeuge gesammelt oder zwischen den Fahrzeugen ausgetauscht. Das Verfahren berechnet die gewünschte Ankunftszeit an dem jeweiligen Ziel der involvierten Fahrzeuge und basiert die Bildung der Kolonne auf dieser Information. Es gibt keine Bestimmung irgendeines Zusammenführungspunkts, an dem sich die Fahrzeuge treffen und die Kolonne bilden sollen, und/oder eine Zeitbestimmung des Treffens an dem Zusammenführungspunkt. Das Verfahren betrifft ferner Fahrzeuge, die auf derselben Straße in derselben Richtung fahren, jedoch nicht Fahrzeuge, die aus unterschiedlichen Richtungen an einem Zusammenführungspunkt ankommen. Die Fahrzeuge würden dadurch dieselben Nachteile wie die zuvor erwähnten erleiden.
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Die Druckschrift
WO2012105889 offenbart ebenfalls ein System und ein Verfahren zum Bilden einer Kolonne, die eine Vielzahl von Fahrzeugen umfasst. Die Druckschrift ist der in der zuvor beschriebenen
WO2014092628 bereitgestellten Lösung sehr ähnlich und teilt dieselben Probleme. Es wird nicht offenbart oder beschrieben, dass sich zwei Fahrzeuge an einem Zusammenführungspunkt zur Bildung einer Kolonne treffen, sondern vielmehr, dass sich ein Fahrzeug einer bereits gebildeten Kolonne während des Fahrens anschließt. Es wird nicht beschrieben, wie bestimmt wird, wo und/oder wann der Kolonne beigetreten werden soll.
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Die Druckschrift
US2013066511 stellt ein Verfahren und ein System zum Bilden einer Kolonne vor. Ein zentraler Knotenpunkt sammelt Information, wie eine aktuelle Position, ein Bestimmungsort usw. von einer Vielzahl von Fahrzeugen und bestimmt, ob ad hoc eine Kolonne durch mindestens einige der Fahrzeuge gebildet werden soll.
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Falls der zentrale Knotenpunkt beschließt, dass eine Kolonne durch die Fahrzeuge gebildet werden soll, werden die Fahrzeuge angewiesen, ihre jeweilige Fahrzeuggeschwindigkeit anzupassen, um eine Kolonne zu bilden. Es wird jedoch keine Bestimmung eines bestimmten Vereinigungspunkts/Zusammenführungspunkt vorgenommen; stattdessen wird basierend auf der Richtung und der Geschwindigkeit der jeweiligen Fahrzeuge bestimmt, ob, wie und wo sie die Kolonne bilden sollen. Die vorgesehene Lösung scheint vorauszusetzen, dass sich die involvierten Fahrzeuge relativ nahe beieinander befinden und auf derselben Straße fahren.
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Die Druckschrift
US20140316671 zeigt eine „Kolonnen-Organisationseinheit”, die entscheidet, ob Fahrzeuge in einer bereits bestehenden Kolonne langsamer werden sollen, um einem hinter der Kolonne fahrenden weiteren Fahrzeug zu ermöglichen, sich der Kolonne anzuschließen. Diese Druckschrift bespricht jedoch nicht den Fall, in dem eine Kolonne von verschiedenen Fahrzeugen, die aus unterschiedlichen Richtungen an einem Zusammenführungspunkt ankommen, gebildet wird.
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Keine der zitierten Druckschriften bespricht, wie eine Zusammenführung einer Kolonne an einem Zusammenführungspunkt geplant wird, wobei alle Fahrzeuge, die an der Kolonne teilnehmen werden, hinsichtlich der Geschwindigkeit synchronisiert werden, um zur selben Zeit an dem Zusammenführungspunkt anzukommen und die Kolonne zu bilden.
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Um die oben angegebenen Probleme zu vermeiden und den Fahrzeugen, die dazu eingeplant sind, in einer Kolonne zusammengeführt zu werden, zu ermöglichen, ungefähr gleichzeitig, d. h. innerhalb eines Zeitfensters, an dem vereinbarten Zusammenführungspunkt anzukommen, wäre es wünschenswert, eine Lösung zum Koordinieren der Fahrzeuge zu finden, um die Vorteile des Kolonnenfahrens zu erreichen.
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KURZDARSTELLUNG
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Es ist daher eine Aufgabe dieser Erfindung, mindestens einige der obengenannten Probleme zu lösen und eine Kolonnenbildung zu verbessern.
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Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe gelöst durch ein Verfahren in einem Kolonnenbildungsorchestrator zum Koordinieren der Ankunft einer Gruppe von Fahrzeugen in einem vorbestimmten Zeitraum an einem Zusammenführungspunkt, an dem geplant ist, dass die Gruppe von Fahrzeugen eine Kolonne bildet. Das Verfahren umfasst das Detektieren eines ersten Fahrzeugs, das in der Gruppe von Fahrzeugen mit einem Abstand von dem Zusammenführungspunkt umfasst ist. Des Weiteren umfasst das Verfahren ferner das Sammeln von Daten von jedem der Fahrzeuge. Das Verfahren umfasst außerdem das Simulieren einer Ankunftszeit von jedem der jeweiligen Fahrzeuge basierend auf den gesammelten Daten. Das Verfahren umfasst außerdem das Berechnen einer angemessenen einzuhaltenden Geschwindigkeit für jedes der jeweiligen Fahrzeuge, um gleichzeitig in dem vorbestimmten Zeitraum an dem Zusammenführungspunkt anzukommen. Darüber hinaus umfasst das Verfahren ferner das Senden der berechneten jeweiligen einzuhaltenden Geschwindigkeit an jedes der Fahrzeuge falls es den Fahrzeugen möglich ist, in dem vorbestimmten Zeitraum gleichzeitig an dem Zusammenführungspunkt anzukommen, ohne Geschwindigkeitsbegrenzungen zu überschreiten, oder andernfalls eine Information an die Fahrzeuge zu senden, dass die Kolonnenzusammenführung abgesagt ist.
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Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wird diese Aufgabe durch einen Kolonnenbildungsorchestrator Funktionseinheit bzw. System zum Organisieren einer Kolonnenbildung gelöst. Der Kolonnenbildungsorchestrator zielt auf das Koordinieren der Ankunft einer Gruppe von Fahrzeugen in einem vorbestimmten Zeitraum an einem Zusammenführungspunkt ab, an dem geplant ist, dass die Gruppe von Fahrzeugen eine Kolonne bildet. Der Kolonnenbildungsorchestrator ist dazu konfiguriert, ein erstes Fahrzeug zu detektieren, das in der Gruppe von Fahrzeugen mit einem Abstand von dem Zusammenführungspunkt umfasst ist. Des Weiteren ist der Kolonnenbildungsorchestrator dazu konfiguriert, Daten von jedem der Fahrzeuge zu sammeln. Der Kolonnenbildungsorchestrator ist außerdem dazu konfiguriert, die Ankunftszeit von jedem der jeweiligen Fahrzeuge basierend auf den gesammelten Daten zu simulieren. Der Kolonnenbildungsorchestrator ist ferner dazu konfiguriert, eine angemessene einzuhaltende Geschwindigkeit für jedes der jeweiligen Fahrzeuge zu berechnen, um gleichzeitig in dem vorbestimmten Zeitraum an dem Zusammenführungspunkt anzukommen. Darüber hinaus ist der Kolonnenbildungsorchestrator des Weiteren dazu konfiguriert, die berechnete jeweilige einzuhaltenden Geschwindigkeit an jedes der Fahrzeuge zu senden, falls es den Fahrzeugen möglich ist, in dem vorbestimmten Zeitraum gleichzeitig an dem Zusammenführungspunkt anzukommen, ohne Geschwindigkeitsbegrenzungen zu überschreiten, oder andernfalls eine Information an die Fahrzeuge zu senden, dass die Kolonnenzusammenführung abgesagt ist.
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Dank der beschriebenen Aspekte ist es durch Aktivieren des Kolonnenbildungsorchestrators, wenn sich mindestens eines der zum Bilden einer Kolonne eingeplanten Fahrzeuge einem Zusammenführungspunkt in einem bestimmten Auslöseabstand annähert, und durch Starten des Sammelns von Daten, wie der geographischen Position, von den involvierten Fahrzeugen möglich, eine Simulation der Ankunftszeit des jeweiligen Fahrzeugs an dem Zusammenführungspunkt auszuführen. Basierend auf dem Ergebnis einer solchen Simulation kann der Kolonnenbildungsorchestrator berechnen, welche Geschwindigkeit jedes der jeweiligen Fahrzeuge einzuhalten hat, um gleichzeitig an dem Zusammenführungspunkt anzukommen, und diese Information den jeweiligen Fahrzeugen bereitstellen. Dadurch wird es möglich, die Geschwindigkeit der jeweiligen Fahrzeuge fein einzustellen, um die Kolonne an dem Zusammenführungspunkt zu bilden, was die Möglichkeit einer erfolgreichen Bildung der Kolonne erhöht. Dadurch können die verschiedenen bekannten Vorteile der Kolonnenbildung erreicht werden. Der Energieverbrauch der Kolonne als Ganzes wird dadurch reduziert, während ein Sicherheitsabstand zwischen den Fahrzeugen in der Kolonne beibehalten wird, wodurch Unfälle vermieden werden. Dadurch wird die Kolonnenbildung verbessert.
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Andere Vorteile und zusätzliche neue Merkmale werden aus der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung ersichtlich werden.
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FIGUREN
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Ausführungsformen der Erfindung werden nun mit Bezug auf die beigefügten Figuren ausführlicher beschrieben, in denen:
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1 ein Fahrzeug darstellt;
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2 Fahrzeuge darstellt, die sich einem Zusammenführungspunkt gemäß einer Ausführungsform der Erfindung annähern;
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3 einen Fahrzeuginnenraum gemäß einer Ausführungsform der Erfindung darstellt;
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4 ein Ablaufdiagramm ist, das eine Ausführungsform des Verfahrens darstellt;
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5 eine Darstellung ist, die ein System gemäß einer Ausführungsform darstellt.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
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Hierin beschriebenen Ausführungsformen der Erfindung werden als ein Verfahren und ein Kolonnenbildungsorchestrator definiert, die in den nachfolgend beschriebenen Ausführungsformen in die Praxis umgesetzt werden können. Diese Ausführungsformen können jedoch beispielhaft sein und in vielen unterschiedlichen Formen verwirklicht werden und sollen nicht auf die hierin dargelegten Beispiele beschränkt werden; diese erläuternden Beispiele von Ausführungsformen werden vielmehr bereitgestellt, sodass diese Offenbarung gründlich und vollständig ist.
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Noch weitere Aufgaben und Merkmale werden aus der folgenden ausführlichen Beschreibung in Zusammenhang mit den beigefügten Zeichnungen ersichtlich werden. Es versteht sich jedoch, dass die Zeichnungen lediglich für Zwecke der Erläuterung und nicht als eine Definition der Grenzen der hierin offenbarten Ausführungsformen ausgelegt sind, für die in den anhängenden Ansprüchen Bezug genommen wird. Des Weiteren sind die Zeichnungen nicht unbedingt maßstäblich gezeichnet, und sofern nichts anderes angegeben ist, sind sie lediglich dazu bestimmt, die hierin beschriebenen Strukturen und Vorgänge konzeptionell darzustellen.
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1 stellt ein Szenarium mit einem Fahrzeug 100 dar, das in einer Fahrtrichtung 105 auf einer Straße 110 fährt.
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Das Fahrzeug 100 ist dazu eingeplant, an einer Kolonne an einem auf der Straße 110 vorausliegend befindlichen Zusammenführungspunkt teilzunehmen.
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Das Fahrzeug 100 kann z. B. einen Lastkraftwagen, einen Anhänger, einen Bus, einen Personenwagen, ein Motorrad oder ein beliebiges ähnliches Fahrzeug oder Beförderungsmittel umfassen. Das Fahrzeug 100 kann dazu bestimmt sein, mit anderen Fahrzeugen des gleichen oder eines unterschiedlichen Typs eine Kolonne zu bilden.
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Das Fahrzeug 100 kann fahrergesteuerte oder fahrerlose, selbsttätig gesteuerte Fahrzeuge in unterschiedlichen Ausführungsformen betreffen. Zur erhöhten Übersichtlichkeit wird das Fahrzeug 100 nachfolgend als einen Fahrer aufweisend beschrieben.
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2 stellt ein Beispiel eines Szenarios dar, bei dem ein erstes Fahrzeug 100-1 und ein zweites Fahrzeug 100-2 in derselben Fahrtrichtung 105 fahren. Die Fahrzeuge 100-1, 100-2 nähern sich einem Zusammenführungspunkt 200 auf zu dem Zusammenführungspunkt führenden unterschiedlichen Straßen, wobei das erste Fahrzeug 100-1 einen ersten Abstand d1 zu dem Zusammenführungspunkt 200 hat und das zweite Fahrzeug 100-2 einen zweiten Abstand d2 zu dem Zusammenführungspunkt 200 hat. Der Zusammenführungspunkt 200 kann z. B. eine Straßenkreuzung, ein Zugang zu einer Autobahn, usw. sein.
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Um die Fahrzeuge 100-1, 100-2 an dem Zusammenführungspunkt 200 zusammenführen zu können wird eine jeweilige Ankunftszeit der Fahrzeuge 100-1, 100-2 an dem Zusammenführungspunkt 200 basierend auf z. B. den Abständen d1, d2, einer Geschwindigkeit der Fahrzeuge 100-1, 100-2, einer Steigung der Straße, Geschwindigkeits-/Kapazitätsbegrenzungen der jeweiligen Straßen, usw. geschätzt. Basierend darauf kann eine Simulation für jedes der Fahrzeuge 100-1, 100-2 ausgeführt werden. Auch eine andere Information, wie eine Information zu einem Verkehrsstau auf den jeweiligen Strecken zu dem Zusammenführungspunkt 200, Straßenarbeiten, Temperatur und/oder Wetterbedingungen in dem Gebiet, usw. kann zum Schätzen der Ankunftszeit in einigen Ausführungsformen verwendet werden. Dadurch kann eine weitere Präzision bei der Schätzung bereitgestellt werden.
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Eine in einer gemeinsamen Ankunftszeit an dem Zusammenführungspunkt 200 resultierende jeweilige Geschwindigkeit kann dann für mindestens eines der Fahrzeuge 100-1, 100-2 geschätzt werden.
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Eine Funktionseinheit, die als ein Kolonnenbildungsorchestrator bezeichnet werden kann, kann diese Berechnungen ausführen und kann dazu verwendet werden, die Geschwindigkeit der Fahrzeuge 100-1, 100-2 zu steuern, wenn eine Zusammenführung bevorsteht, entweder durch Senden von Geschwindigkeitsempfehlungen an die jeweiligen Fahrer oder durch Steuern der Geschwindigkeit der jeweiligen Fahrzeuge 100-1, 100-2. Der Kolonnenbildungsorchestrator kann aktiviert werden, wenn das erste Fahrzeug der Fahrzeuge 100-1, 100-2, die zum Bilden der Kolonne bestimmt sind, an einem Startpunkt des Kolonnenbildungsorchestrators ankommt. Der Startpunkt ist ein geographischer Punkt in einem vorbestimmten Abstand (in Länge oder Fahrzeit) zu dem Zusammenführungspunkt 200 für mindestens eines der Fahrzeuge 100-1, 100-2. In einigen Ausführungsformen kann jedem Fahrzeug, das zum Bilden der Kolonne bestimmt ist, ein bestimmter jeweiliger Startpunkt zugeordnet werden, und der Kolonnenbildungsorchestrator kann aktiviert werden, wenn ein beliebiges der Fahrzeuge 100-1, 100-2 den zugeordneten Startpunkt erreicht.
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Der Kolonnenbildungsorchestrator, wenn er aktiviert ist, hat dann die Fähigkeit, die Geschwindigkeit der Fahrzeuge 100-1, 100-2 zu ändern durch direktes Zusammenwirken mit der Fahrzeuggeschwindigkeitsregulierung des jeweiligen Fahrzeugs 100-1, 100-2 oder durch Senden einer Geschwindigkeitsempfehlung an den Fahrer von jedem Fahrzeug 100-1, 100-2, um die Kolonne an dem Zusammenführungspunkt bilden zu können.
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Die Fahrzeuggeschwindigkeiten, die durch den Kolonnenbildungsorchestrator eingestellt oder empfohlen werden können, können ein Maximum aufweisen, um die Geschwindigkeitsbegrenzungen der jeweiligen Straßen oder Geschwindigkeitsbegrenzungen der jeweiligen Fahrzeuge 100-1, 100-2 nicht zu überschreiten, und einen Minimumwert aufweisen, damit das Fahrzeug den Verkehr nicht stoppt oder blockiert, oder zu spät für die nächste Zusammenführung oder andere zukünftige Ziele des jeweiligen Fahrzeugs 100-1, 100-2 sein wird.
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Der Kolonnenbildungsorchestrator kann in einigen Ausführungsformen gemäß mindestens einigen Schritten des folgenden Algorithmus arbeiten.
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Zuerst kann der Kolonnenbildungsorchestrator beginnen, aktiv zu werden, wenn das erste der Fahrzeuge 100-1, 100-2 seinen zugeordneten Startpunkt erreicht. Der Kolonnenbildungsorchestrator kann dann beginnen, verschiedene Daten, wie Ort, Geschwindigkeit, Vorhandensein von vorausfahrenden Fahrzeugen, usw. von den Fahrzeugen 100-1, 100-1, die zum Bilden der Kolonne bestimmt sind, zu empfangen. Des Weiteren kann aufgrund dieser Daten die Ankunftszeit von jedem der Fahrzeuge 100-1, 100-1 an dem Zusammenführungspunkt 200 simuliert werden. Simulationen mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten der Fahrzeuge 100-1, 100-2 können dann ausgeführt werden, um die jeweilige Geschwindigkeit, oder Kombinationen der Fahrzeuggeschwindigkeiten, zu finden, die zu einer gleichzeitigen Ankunft, d. h. Ankunft innerhalb eines vorbestimmten oder denkbaren Zeitfensters, an dem Zusammenführungspunkt 200 führt. In einigen Ausführungsformen kann es möglich sein, die Geschwindigkeit von mindestens einem der Fahrzeuge 100-1, 100-2 anzupassen, um eine gleichzeitige Ankunft an dem Zusammenführungspunkt 200 zu erreichen. Ansonsten kann, falls basierend auf der Simulation für ein oder mehrere Fahrzeuge 100-1, 100-2 geschätzt wird, dass der Zusammenführungspunkt 200 nicht gleichzeitig innerhalb des Zeitfensters mit den anderen Fahrzeugen 100-1, 100-2 der zu bildenden Kolonne erreicht werden kann, ein Vorbehalt an das Fahrzeug 100-1, 100-2 gesendet werden, was zu einem Abbruch der Zusammenführung für dieses (oder diese) Fahrzeug(e) 100-1, 100-2 führen kann.
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Wenn die Zusammenführung nicht innerhalb eines Zeitlimits ausgeführt wird, oder abgebrochen wird, falls keines der Fahrzeuge 100-1, 100-2 den Zusammenführungspunkt 200 innerhalb des Zeitfensters erreichen kann, dann kann der Kolonnenbildungsorchestrator weiterhin den oben beschriebenen Algorithmus gemäß mindestens einigen der Schritte nach einem vorbestimmten oder konfigurierbaren Zeitraum wiederholen.
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3 stellt ein Beispiel dafür dar, wie das zuvor in 1 und/oder 2 dargestellte Szenario durch den Fahrer eines Fahrzeugs 100-1, das sich dem Zusammenführungspunkt 200 annähert, um mit mindestens einem weiteren Fahrzeug 100-2 eine Kolonne zu bilden, wahrgenommen werden kann. Obwohl eines der Fahrzeuge 100-1 dargestellt ist, ist dies lediglich ein nicht einschränkendes Beispiel. Jedes andere Fahrzeug 100-1, 100-2, das an der Kolonne teilnehmen soll, oder einige oder alle davon können gleich oder ähnlich ausgerüstet werden.
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Das Fahrzeug 100-1 fährt somit auf der Straße in einem Abstand d1 von dem Zusammenführungspunkt 200. Das Fahrzeug 100-1 ist in der Lage, mit einem sich außerhalb des Fahrzeugs 100-1 befindlichen Kolonnenbildungsorchestrator 300 über eine drahtlose Kommunikationsschnittstelle zu kommunizieren.
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Die drahtlose Kommunikation kann z. B. eine Vehicle-to-Everything(V2X)-Kommunikation oder ein beliebiges anderes drahtloses Signal sein, das auf drahtloser Kommunikationstechnologie basiert oder sich zumindest daran anlehnt, wie WiFi, Wireless Local Area Network (WLAN), Ultra Mobile Broadband (UMB), Bluetooth (BT), das Kommunikationsprotokoll IEEE 802.11p, Wireless Access in Vehicular Environments (WAVE) oder Infrarotübertragung, um nur einige wenige mögliche Beispiele von drahtlosen Kommunikationen zu nennen.
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Die Kommunikation kann alternativ über eine drahtlose Schnittstelle erfolgen, die Funkzugangstechnologien umfasst oder zumindest daran angelehnt ist, wie z. B. 3GPP LTE, 3GPP LTE, LTE-Advanced, E-UTRAN, UMTS, GSM, GSM/EDGE, WCDMA, Time Division Multiple Access-(TDMA)Netzwerke, Frequency Division Multiple Access-(FDMA)Netzwerke, Orthogonal FDMA-(OFDMA)Netzwerke, Single-Carrier FDMA-(SCFDMA)Netzwerke, Worldwide Interoperability for Microwave Access (WiMax), oder Ultra Mobile Broadband (UMB), High Speed Packet Access (HSPA) Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA), Universal Terrestrial Radio Access (UTRA), GSM EDGE Radio Access Network (GERAN), 3GPP2 CDMA Technologien, z. B., CDMA2000 1x RTT and High Rate Packet Data (HRPD), oder Ähnliches, um nur einige wenige Optionen über ein drahtloses Kommunikationsnetzwerk zu nennen.
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Der Kolonnenbildungsorchestrator 300 kann eine Datenbasis 310 umfassen oder damit verbunden sein. Die Datenbasis 310 kann Information bezüglich z. B. der Fahrzeuge 100-1, 100-2, die eine gemeinsame Kolonne bilden sollen, dem Zusammenführungspunkt 200, dem jeweiligen Startpunkt für jedes Fahrzeug, um den Kolonnenbildungsorchestrator auszulösen, Straßenkartendaten, Information bezüglich Geschwindigkeitsbegrenzungen, Kurvenverlauf, usw. auf der Straße zwischen den jeweiligen Startpunkten und dem Zusammenführungspunkt 200 und/oder möglicherweise auch eine andere Information, die die Geschwindigkeit der Fahrzeuge 100-1, 100-2 beeinträchtigen kann, umfassen.
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Das Fahrzeug 100-1 kann mit dem Kolonnenbildungsorchestrator 300 über einen Transceiver 370 kommunizieren.
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Des Weiteren kann das Fahrzeug 100-1 eine Positionsbestimmungseinheit 330 umfassen. Die Positionsbestimmungseinheit 330 kann auf einem Satellitennavigationssystem, wie dem Navigation Signal Timing and Ranging (Navstar) Global Positioning System (GPS), Differential GPS (DGPS), Galileo, GLONASS oder dergleichen basieren. Die Positionsbestimmungseinheit 330 kann somit einen GPS-Empfänger umfassen.
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Die geographische Position des Fahrzeugs 100-1 kann gemäß verschiedenen Ausführungsformen kontinuierlich oder in gewissen vorbestimmten oder konfigurierbaren Zeitintervallen bestimmt werden.
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Positionsbestimmung durch Satellitennavigation basiert auf Abstandsmessung von mehreren Satelliten 340-1, 340-2, 340-3, 340-4 unter Verwendung von Triangulation. Die Satelliten 340-1, 340-2, 340-3, 340-4 senden kontinuierlich Information über Zeit und Datum (zum Beispiel in kodierter Form), Identität (welcher Satellit 340-1, 340-2, 340-3, 340-4 etwas überträgt), Status und wo sich die Satelliten 340-1, 340-2, 340-3, 340-4 zu jeder Zeit befinden. Die GPS-Satelliten 340-1, 340-2, 340-3, 340-4 senden mit unterschiedlichen Codes kodierte Information, beispielsweise, aber nicht unbedingt, basiert auf Code Division Multiple Access (CDMA). Dies ermöglicht, dass Information von einem einzelnen Satelliten 340-1, 340-2, 340-3, 340-4 basierend auf einem eindeutigen Code für jeden jeweiligen Satelliten 340-1, 340-2, 340-3, 340-4 von der Information der anderen Satelliten unterschieden werden kann. Diese Information kann dann gesendet werden, um durch die angemessen angepasste Positionsbestimmungseinheit 330 in dem Fahrzeug 100-1 empfangen zu werden.
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Eine Abstandsmessung kann gemäß einigen Ausführungsformen das Messen der Differenz der Zeit umfassen, die jedes durch die jeweiligen Satelliten 340-1, 340-2, 340-3, 340-4 gesendete jeweilige Satellitensignal benötigt, um die Positionsbestimmungseinheit 330 zu erreichen. Da sich die Funksignale mit Lichtgeschwindigkeit bewegen, kann der Abstand zu den jeweiligen Satelliten 340-1, 340-2, 340-3, 340-4 durch Messen der Signalausbreitungszeit berechnet werden.
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Die Positionen der Satelliten 340-1, 340-2, 340-3, 340-4 sind bekannt, da sie kontinuierlich durch ungefähr 15–30 Bodenstationen, die sich entlang und nahe am Erdäquator befinden, überwacht werden. Dadurch kann die geographische Position, d. h. Breitengrad und Längengrad, des Fahrzeugs 100-1 berechnet werden, indem der Abstand zu mindestens drei Satelliten 340-1, 340-2, 340-3, 340-4 durch Triangulation bestimmt wird. Zum Bestimmen des Breitengrads können gemäß einigen Ausführungsformen Signale von vier Satelliten 340-1, 340-2, 340-3, 340-4 verwendet werden.
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Die geographische Position der Positionsbestimmungsvorrichtung 230 (und dadurch auch des Fahrzeugs 100), sowie Zeit, Fahrzeuggeschwindigkeit, Fahrtrichtung usw. können gemäß verschiedenen Ausführungsformen kontinuierlich oder in einem vorbestimmten oder konfigurierbaren Zeitintervall bestimmt werden.
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Die geographische Position des Fahrzeugs 100-1 kann alternativ bestimmt werden, durch, z. B., Vorsehen von Transpondern an bekannten Position um die Straße 110 herum und eines zugewiesen Sensors in dem Fahrzeug 100-1 zum Erkennen der Transponder und dadurch Bestimmen der Position des Fahrzeugs 100-1; durch Detektieren und Erkennen von WiFi-Netzwerken (WiFi-Netzwerke entlang der Strecke können mit gewissen jeweiligen geographischen Positionen in der Datenbasis 310 aufgezeichnet werden); durch Empfangen eines einer geographischen Position zugeordneten Bluetooth-Bakensignals oder anderer Signalsignaturen von drahtlosen Signalen, wie z. B. durch Triangulation von Signalen, die durch eine Vielzahl von festen Basisstationen mit bekannten geographischen Positionen ausgesendet werden. Die Position kann alternativ durch den Fahrer eingegeben werden.
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Nachdem die geographische Position des Fahrzeugs 100-1 bestimmt worden ist und auch die Fahrtrichtung 105 des Fahrzeugs 100-1 beim Annähern an den Zusammenführungspunkt 200 bestimmt worden ist, kann diese Information dem Kolonnenbildungsorchestrator 300 über die drahtlose Kommunikationsschnittstelle bereitgestellt werden.
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Der Kolonnenbildungsorchestrator 300 kann auch die geographische Position von anderen Fahrzeugen 100-2, die die Kolonne bilden sollen, empfangen und berechnen, z. B. basierend auf wie zuvor angesprochenen Simulationen, welche Geschwindigkeit das Fahrzeug 100-1 einhalten soll, um gleichzeitig an dem Zusammenführungspunkt 200 anzukommen.
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Die berechnete Geschwindigkeit, die das Fahrzeug 100-1 einzuhalten hat, kann dann dem Fahrzeug 100-1 z. B. über die drahtlose Kommunikationsschnittstelle mit dem Transceiver 370 bereitgestellt werden. Diese Information kann dann, falls das Fahrzeug 100-1 ein Fahrer hat, möglicherweise über eine lokale Steuereinheit 350 auf einer Ausgabeeinheit 360 an den Fahrer ausgegeben werden. Die Ausgabeeinheit 360 kann eine Anzeige, einen Lautsprecher, einen Projektor, eine Frontscheibenanzeige, eine in der Windschutzscheibe des Fahrzeugs 100-1 integrierte Anzeige, eine im Armaturenbrett des Fahrzeugs 100 integrierte Anzeige, eine tastbare Vorrichtung, eine tragbare Vorrichtung des Fahrzeugfahrers/-besitzers, wie ein Mobiltelefon, eine Datenbrille des Fahrzeugfahrers/-besitzers, eine smarte Kontaktlinse, ein Gerät der erweiterten Realität, eine Smartwatch usw. oder eine ähnliche Vorrichtung mit einer Benutzeroberfläche und drahtloser Kommunikationsfähigkeit, oder eine Kombination davon umfassen.
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Alternativ kann der Kolonnenbildungsorchestrator 300 ein Steuersignal zum Anpassen der Geschwindigkeit des Fahrzeugs 100-1 erzeugen und das erzeugte Geschwindigkeitssteuersignal über die drahtlose Kommunikationsschnittstelle an das Fahrzeug 100-1 senden.
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Das Fahrzeug 100-1 kann in einigen Ausführungsformen ferner einen oder mehrere Sensoren zum Bestimmen verschiedener Umweltwerte, wie das Vorhandensein eines und/oder der Abstand zu einem vorausfahrenden Fahrzeug, das Vorhandensein eines und/oder der Abstand zu einem nachfolgenden Fahrzeug, der Umgebungstemperatur (Gefriertemperaturen können verursachen, dass das Fahrzeug langsamer fährt), zur Detektion von Straßenarbeit usw. umfassen. Ein solcher fahrzeugseitiger Sensor kann z. B. eine Radareinheit, einen Entfernungsmessungssensor, eine Stereokamera, einen Ultraschallsensor, der eine Ultraschallwelle aussendet und die Reflexionen detektiert und analysiert, oder eine ähnliche auf Radar, Infrarotlicht oder Mikrowellen basierte Vorrichtung zum Detektieren jedes vorausfahrenden/nachfolgenden Fahrzeugs umfassen und den Abstand bestimmen.
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Auch andere Faktoren oder Eigenschaften der Fahrzeuge 100-1, 100-2 und/oder die Straße 110 können die Geschwindigkeit beeinflussen, die das jeweilige Fahrzeug möglicherweise einhalten kann, wie z. B. Höhenunterschiede und Ladekapazität/Motorleistung des jeweiligen Fahrzeugs 100-1, 100-2.
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Die unterschiedlichen Fahrzeuge 100-1, 100-2, die in Richtung auf den Zusammenführungspunkt 200 fahren, können ein unterschiedliches Gewicht und/oder ein unterschiedliches Gewichts-Leistungs-Verhältnis aufweisen. Dadurch können unterschiedliche Fahrzeuge 100-1, 100-2 bergab und bergauf unterschiedlich beeinflusst werden.
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In hügligem Gelände hat die Schwerkraft, vielleicht insbesondere für schwere Fahrzeuge, wie z. B. Lastkraftwagen, beim Befahren entlang eines Gefälles einen starken Einfluss. In Gegensatz zu einem Personenfahrzeug sind schwere Fahrzeuge normalerweise nicht in der Lage, ein ausreichendes Antriebsmoment zu erzeugen, um die Geschwindigkeit beim Fahren entlang eines Anstiegs mit einer Steigung größer als ungefähr 3,5% bei 90 km/h beizubehalten, wobei dies lediglich als ein nicht einschränkendes Beispiel erwähnt wird. Gleichermaßen werden schwere Fahrzeuge angesichts eines Gefälles normalerweise einer Geschwindigkeitserhöhung ausgesetzt, wenn die Neigung geringer als ungefähr –1,4% in einem weiteren nicht einschränkenden Beispiel ist. Diese Werte können zwischen unterschiedlichen Fahrzeugen 100-1, 100-2 abhängig von Fahrzeugkonfiguration, Motor, Fahrzeuggewicht, Luftwiderstand, Rollwiderstand usw. deutlich schwanken. Somit kann die induzierte Schwerkraft abhängig von der Neigung der Straße 110 als eine positive oder negative Längskraft wirken. Des Weiteren kann die in Richtung auf den Zusammenführungspunkt 200 vor dem jeweiligen Fahrzeug 100-1, 100-2 liegende Straße eine unterschiedliche Neigung aufweisen.
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4 zeigt ein Beispiel eines Verfahrens 400 in einem Kolonnenbildungsorchestrator 300 zum Koordinieren einer Ankunft einer Gruppe von Fahrzeugen 100-1, 100-2 in einem vorbestimmten oder konfigurierbaren Zeitraum, wie einem Zeitintervall, an einem Zusammenführungspunkt 200, an dem die Gruppe von Fahrzeugen 100-1, 100-2 eingeplant ist, eine Kolonne zu bilden.
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Die Fahrzeuge 100-1, 100-2 können ein beliebiges Beförderungsmittel sein, wie etwa ein Lastkraftwagen, ein Anhänger, ein Bus, ein Personenwagen, usw.. Die Anzahl von Fahrzeugen 100-1, 100-2 in der Gruppe von Fahrzeugen 100-1, 10-2 kann eine beliebige Anzahl sein, die eins überschreitet, wie z. B. 2, 3, ..., ∞. Die Fahrzeuge 100-1, 100-2 können in einigen Ausführungsformen vorbestimmt worden sein, um eine Kolonne zu bilden. Die Kolonne kann jedoch auch ad hoc basierend auf Positionen und Zielorten der Fahrzeuge 100-1, 100-2 gebildet werden.
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Die Fahrzeuge 100-1, 100-2 können mit dem Kolonnenbildungsorchestrator 300 und möglicherweise auch mit anderen Fahrzeugen oder Funktionseinheiten über drahtlose Kommunikationssignalisierung basierend auf z. B. V2X-Kommunikation oder jede andere drahtlose Kommunikationstechnologie, wie WiFi, Wireless Local Area Network (WLAN), Ultra Mobile Broadband (UMB), Bluetooth (BT) oder Infrarotübertragung, um nur einige wenige mögliche Beispiele von drahtlosen Kommunikationen zu nennen, kommunizieren.
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Um die Ankunft der Fahrzeuge 100-1, 100-2 an dem Zusammenführungspunkt 200 korrekt koordinieren zu können, kann das Verfahren 400 eine Anzahl von Schritten 401–406 umfassen. Einige dieser Schritte 401–406 können jedoch auch nur in einigen alternativen Ausführungsformen ausgeführt werden, wie z. B. der Schritt 406. Des Weiteren können die beschriebenen Schritte 401–406 in einer etwas unterschiedlichen zeitlichen Reihenfolge ausgeführt werden als dies von der Nummerierung angezeigt wird. In einigen Ausführungsformen können die Schritte 401–405 wiederholt werden, bis eine Unterbrechungsbedingung zum Unterbrechen der Wiederholung erfüllt wird. Das Verfahren 400 kann die nachfolgenden Schritte umfassen: Schritt 401 umfasst das Detektieren eines ersten Fahrzeugs 100-1, 100-2, das in einer Gruppe von Fahrzeugen 100-1, 100-2 in einem Abstand d1, d2 von dem Zusammenführungspunkt 200 umfasst ist.
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Die Position im Abstand d1, d2 von dem Zusammenführungspunkt 200 kann als ein Startpunkt des Kolonnenbildungsorchestrators 300 bezeichnet werden und kann die Ausführung der nachfolgenden Schritte 402–406 durch den Kolonnenbildungsorchestrator 300 auslösen.
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Der Kolonnenbildungsorchestrator 300 verfolgt somit, in unterschiedlichen Ausführungsformen, entweder die geographischen Positionen der jeweiligen Fahrzeuge 100-1, 100-2 und löst die Verfahrensausführung der Schritte 402–406 aus, wenn sich eines der Fahrzeuge 100-1, 100-2 in einem Abstand d1, d2 von dem Zusammenführungspunkt 200 befindet, oder empfängt ein Signal von dem jeweiligen Fahrzeug 100-1, 100-2, wenn der Abstand d1, d2 von dem Zusammenführungspunkt 200 erreicht wird.
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Die Abstände d1, d2 von dem Zusammenführungspunkt 200 können für die Fahrzeuge 100-1, 100-2 eingestellt oder vorbestimmt werden, um gleichzeitig oder innerhalb eines Zeitfensters an dem Zusammenführungspunkt anzukommen. Somit können die jeweiligen Abstände d1, d2 abhängig von Geschwindigkeitsbegrenzungen der jeweiligen Straßen usw. in Längeneinheiten für die unterschiedlichen Straßen unterschiedlich sein.
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Schritt 402 umfasst das Sammeln von Daten von jedem der Fahrzeuge 100-1, 100-2.
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Die von den Fahrzeugen 100-1, 100-2 gesammelten Daten umfassen mindestens eine geographische Position des jeweiligen Fahrzeugs 100-1, 100-2. Ferner können die gesammelten Daten in einigen Ausführungsformen die aktuelle Geschwindigkeit des jeweiligen Fahrzeugs 100-1, 100-2 umfassen.
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Die gesammelten Daten können Information bezüglich Fahrzeuglast, Fahrzeuggewicht, Motorleistung der jeweiligen Fahrzeuge 100-1, 100-2, eine umweltbedingte Verkehrssituation, z. B. durch Messen eines Abstands zu einem vorausfahrenden/nachfolgenden Fahrzeug usw. umfassen.
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Dadurch kann durch Sammeln weiterer Daten, die die Ankunftszeit des jeweiligen Fahrzeugs 100-1, 100-2 an dem Zusammenführungspunkt 200 beeinflussen, die Schätzung der Ankunftszeit somit mit höherer Präzision vorgenommen werden.
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Des Weiteren kann in einigen Ausführungsformen eine andere Information, die die jeweilige Ankunftszeit der Fahrzeuge 100-1, 100-2 beeinflussen kann, gesammelt werden, wie z. B. Verkehrsstau auf den jeweiligen Strecken zu dem Zusammenführungspunkt, Straßenarbeiten, Temperatur und/oder Wetterbedingungen in dem Gebiet, Verkehrsunfälle usw., in einigen Ausführungsformen. Dadurch kann eine weitere Präzision der Schätzung bereitgestellt werden.
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Schritt 403 umfasst das Simulieren einer Ankunftszeit von jedem der jeweiligen Fahrzeuge 100-1, 100-2 basierend auf den gesammelten Daten.
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Die Simulation der Ankunftszeit von jedem der jeweiligen Fahrzeuge 100-1, 100-2 kann in einigen Ausführungsformen das Extrahieren von Kartendaten eines Gebiets zwischen der aktuellen geographischen Position des jeweiligen Fahrzeugs 100-1, 100-2 und dem Zusammenführungspunkt 200 umfassen.
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In einigen Ausführungsformen kann die Simulation der Ankunftszeit der jeweiligen Fahrzeuge 100-1, 100-2 ferner das Extrahieren von Daten umfassen, die einer Straße zwischen der aktuellen geographischen Position des jeweiligen Fahrzeugs 100-1, 100-2 und dem Zusammenführungspunkt 200 zugeordnet sind.
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Die Simulation kann auf der Topographie oder Straßenneigung der vorausliegenden Straßenabschnitte für jedes der jeweiligen Fahrzeuge 100-1, 100-2 basieren. Die Straßenneigung wird normalerweise mit der geographischen Position beim Durchfahren des vorausliegenden Straßenabschnitts schwanken, z. B. beim Fahren in einem hügeligen Gebiet. Die Straßenneigung des vorausliegenden Straßenabschnitts kann aus einer Datenbasis extrahiert werden. Alternativ können Straßenneigungsdaten durch die jeweiligen Fahrzeuge 100-1, 100-2 basierend auf Neigungsmessermessungen in dem jeweiligen Fahrzeug 100-1, 100-2 bereitgestellt werden.
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Die unterschiedliche Straßenneigung an unterschiedlichen geographischen Positionen können unterschiedliche Fahrzeuge 100-1, 100-2 unterschiedlich beeinflussen, z. B. abhängig von unterschiedlichem Gewicht, Gewicht-Leistungs-Verhältnis und anderen Parametern, die für jedes Fahrzeug 100-1, 100-2 unterschiedlich eindeutig sind.
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Schritt 404 umfasst das Berechnen einer angemessenen Geschwindigkeit, die von jedem der jeweiligen Fahrzeuge einzuhalten ist, um gleichzeitig in dem vorbestimmten Zeitrahmen an dem Zusammenführungspunkt 200 anzukommen.
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Gleichzeitig kann hier innerhalb eines Zeitfensters bedeuten, in dem es möglich ist, die Kolonne mit unterschiedlichen Fahrzeugen 100-1, 100-2 an unterschiedlichen Positionen in der Kolonne zu bilden, oder in dem möglicherweise die Kolonne etwas weiter voran auf der Straße 110 in Bezug auf den Zusammenführungspunkt 200 durch weitere Geschwindigkeitsanpassungen gebildet werden kann.
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Die einzuhaltende angemessene Geschwindigkeit kann z. B. durch Geschwindigkeitsbegrenzungen der jeweiligen zu dem Zusammenführungspunkt 200 führenden Straßen, Leistungsbeschränkungen der jeweiligen Fahrzeuge 100-1, 100-2 aufgrund von Motorleistungen, Lasten usw. begrenzt werden. Die angemessene Geschwindigkeit kann ferner durch andere Zeitziele der Fahrzeuge 100-1, 100-2, wie einer Zielort-Ankunftszeit, Ankunftszeit an einer Fähre oder Ähnliches, Ankunftszeit an einem weiteren Kolonnenzusammenführungspunkt, usw. begrenzt werden.
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Schritt 405 umfasst das Senden der berechneten 404 jeweiligen einzuhaltenden Geschwindigkeit an jedes der Fahrzeuge 100-1, 100-2, falls es den Fahrzeugen möglich ist, an dem Zusammenführungspunkt 200 gleichzeitig in dem vorbestimmten Zeitrahmen anzukommen, ohne Geschwindigkeitsbegrenzungen zu überschreiten, oder ansonsten das Senden der Information an die Fahrzeuge 100-1, 100-2, dass die Kolonnenzusammenführung abgesagt ist.
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Schritt 406, der nur in einigen Ausführungsformen ausgeführt wird, kann das Wiederholen des Verfahrens 400 gemäß der oben beschriebenen Schritte 402–405 umfassen, bis entweder die Kolonne gebildet worden ist oder alle der Fahrzeuge 100-1, 100-2 den Zusammenführungspunkt 200 passiert haben.
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Durch Wiederholen der Verfahrensschritte 402–405 nach einem vorbestimmten oder konfigurierbaren Zeitraum kann eine weitere Anpassung der jeweiligen Fahrzeuggeschwindigkeit vorgenommen werden und den Fahrzeugen 100-1, 100-2 bereitgestellt werden. Dadurch kann weitere Präzision bei der Synchronisierung der Ankunft der Fahrzeuge 100-1, 100-2 an dem Zusammenführungspunkt 200 erreicht werden. Ferner eine Anpassung gemacht werden, indem neueste Information berücksichtigt wird, wie erhaltene Information bezüglich eines Verkehrsstaus, eines Unfallereignisses, usw., welche es für mindestens eines der Fahrzeuge 100-1, 100-2 unmöglich macht, den Zusammenführungspunkt 200 innerhalb des bestimmten Zeitfensters zu erreichen, was einen Abbruch des Kolonnenzusammenführungsvorgangs verursachen kann.
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Des Weiteren kann durch Wiederholen der Verfahrensschritte 401–405 in Fällen, in denen zuvor bestimmt wurde, dass die Fahrzeuge 100-1, 100-2 nicht in der Lage sind, gleichzeitig innerhalb des vorbestimmten Zeitraums an dem Zusammenführungspunkt 200 anzukommen, d. h. keine Zusammenführung geplant ist, ermöglicht werden, die Kolonne später zu bilden, da eine Behinderung am Zusammenführungspunkt 200 anzukommen für mindestens eines der Fahrzeuge 100-1, 100-2 beseitigt worden sein kann. Dadurch kann die Kolonnenzusammenführung basierend auf der jüngsten Information bezüglich der Fahrzeuge 100-1, 100-2/der Straße ausgeführt werden.
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5 stellt eine Ausführungsform eines Systems 500 dar, das einen Kolonnenbildungsorchestrator 300 zum Koordinieren der Ankunft einer Gruppe von Fahrzeugen 100-1, 100-2 in einem vorbestimmten Zeitraum an einem Zusammenführungspunkt 200, wo geplant ist, dass die Gruppe von Fahrzeugen 100-1, 100-2 eine Kolonne bildet, umfasst. Der Kolonnenbildungsorchestrator 300 des Systems 500 ist dazu konfiguriert, mindestens einige der zuvor beschriebenen Verfahrensschritte 401–406 gemäß dem oben beschriebenen und in 4 dargestellten Verfahren 400 auszuführen.
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Der Kolonnenbildungsorchestrator 300 ist dazu konfiguriert, ein erstes Fahrzeug 100-1 zu detektieren, das in der Gruppe von Fahrzeugen 100-1, 100-2 in einem Abstand d1, d2 von dem Zusammenführungspunkt 200 umfasst ist. Des Weiteren ist der Kolonnenbildungsorchestrator 300 dazu konfiguriert, Daten von jedem der Fahrzeuge 100-1, 100-2 zu sammeln. Außerdem ist der Kolonnenbildungsorchestrator 300 ferner dazu konfiguriert, die Ankunftszeit der jeweiligen Fahrzeuge 100-1, 100-2 zu simulieren. Der Kolonnenbildungsorchestrator 300 ist weiterhin dazu konfiguriert eine für jedes der jeweiligen Fahrzeuge 100-1, 100-2 einzuhaltende angemessene Geschwindigkeit zu berechnen, um gleichzeitig in dem vorbestimmten Zeitraum an dem Zusammenführungspunkt 200 anzukommen. Der Kolonnenbildungsorchestrator 300 ist ferner dazu konfiguriert, die berechnete einzuhaltende Geschwindigkeit an jedes der Fahrzeuge 100-1, 100-2 zu senden, falls es den Fahrzeugen 100-1, 100-2 möglich ist, an dem Zusammenführungspunkt 200 gleichzeitig innerhalb des vorbestimmten Zeitraum anzukommen, ohne Geschwindigkeitsbegrenzungen zu überschreiten, oder ansonsten eine Information an die Fahrzeuge 100-1, 100-2 zu senden, dass die Kolonnenzusammenführung abgesagt ist.
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In einigen alternativen Ausführungsformen kann der Kolonnenbildungsorchestrator 300 dazu konfiguriert sein, das Verfahren 400 gemäß den Verfahrensschritten 402–405 des Verfahrens zu wiederholen, bis entweder die Kolonne gebildet worden ist oder alle der Fahrzeuge 100-1, 100-2 den Zusammenführungspunkt 200 passiert haben.
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Der Kolonnenbildungsorchestrator 300 kann ferner in einigen Ausführungsformen dazu konfiguriert sein, eine geographische Position und eine aktuelle Geschwindigkeit des jeweiligen Fahrzeugs 100-1, 100-2 zu sammeln.
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Ferner kann der Kolonnenbildungsorchestrator 300 außerdem dazu konfiguriert sein, die Ankunftszeit eines jeden der jeweiligen Fahrzeuge 100-1, 100-2 basierend auf extrahierten Kartendaten von einem Gebiet zwischen der aktuellen geographischen Position des jeweiligen Fahrzeugs 100-1, 100-2 und den Zusammenführungspunkt 200 zu simulieren.
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Der Kolonnenbildungsorchestrator 300 kann ferner dazu konfiguriert sein, weiterhin basierend auf extrahierten Daten, die einer Straße zwischen der aktuellen geographischen Position des jeweiligen Fahrzeugs 100-1, 100-2 und dem Zusammenführungspunkt 200 zugeordnet sind, die Ankunftszeit von jedem der jeweiligen Fahrzeuge 100-1, 100-2 zu simulieren.
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Der Kolonnenbildungsorchestrator 300 kann eine Empfangsschaltung 510 umfassen, die dazu konfiguriert ist, drahtlos und/oder drahtgebunden Signale von z. B. Fahrzeugen 100-1, 100-2, die zum Bilden einer Kolonne eingeplant sind, und von einer Datenbasis 310 zu empfangen. Die Empfangsschaltung 510 kann ferner Information von z. B. einen Verkehrsstörungs-Überwachungsdienst, einem Straßenarbeits-Überwachungsdienst, einem Temperatur- und/oder Wetterberichtsdienst, einem Verkehrsunfall-Meldedienst usw. empfangen.
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Der Kolonnenbildungsorchestrator 300 kann ferner einen Prozessor 520 umfassen, der zum Ausführen von mindestens einem Teil des Berechnens oder Datenverarbeitens des Kolonnenbildungsorchestrators 300 konfiguriert ist. Somit kann der Prozessor 520 dazu konfiguriert sein, mindestens einige der Verfahrensschritte 401–406 des oben beschriebenen Verfahrens 400 auszuführen.
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Ein solcher Prozessor 520 kann ein oder mehrere Exemplare einer Verarbeitungsschaltung, d. h. eine zentrale Recheneinheit (CPU), eine Verarbeitungseinheit, einen Prozessor, eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC), einen Mikroprozessor oder eine andere Verarbeitungslogik, die Anweisungen interpretieren und ausführen kann, umfassen. Der hierin verwendete Ausdruck „Prozessor” kann somit eine Verarbeitungsverschaltung darstellen, die eine Vielzahl von Verarbeitungsschaltungen, wie z. B. die oben aufgezählten, umfasst.
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Des Weiteren kann der Kolonnenbildungsorchestrator 300 in einigen Ausführungsformen einen Speicher 525 umfassen. Der optionale Speicher 525 kann eine physische Vorrichtung umfassen, die dazu benutzt wird, Daten oder Programme, d. h. Abfolgen von Anweisungen, auf einer vorläufigen oder dauerhaften Basis zu speichern. Gemäß einigen Ausführungsformen kann der Speicher 525 integrierte Schaltungen umfassen, die siliziumbasierte Transistoren umfasst. Der Speicher 525 kann in unterschiedlichen Ausführungsformen z. B. eine Speicherkarte, einen Flash-Speicher, einen USB-Speicher, eine Festplatte oder eine andere ähnliche flüchtige oder nichtflüchtige Speichereinheit zum Speichern von Daten, wie z. B. einen ROM (Red-Only Memory), PROM (Programmable Read-Only Memory), EPROM (Erasable PROM), EEPROM (Electrically Erasable PROM) usw. umfassen.
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Des Weiteren kann der Kolonnenbildungsorchestrator 300 einen Signalsender 530 umfassen. Der Signalsender 530 kann zum Senden eines Signals oder Übertragen von drahtlosen Signalen an die Fahrzeuge 100-1, 100-2 konfiguriert sein.
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Die in dem Kolonnenbildungsorchestrator 300 auszuführenden zuvor beschriebenen Schritte 401–406 können durch den einen oder die mehreren Prozessoren 520 innerhalb des Kolonnenbildungsorchestrators 300 zusammen mit einem Computerprogrammprodukt zum Ausführen von mindestens einigen der Funktionen der Schritte 401–406 ausgeführt werden. Somit kann ein Computerprogrammprodukt, das Anweisungen zum Ausführen der Schritte 401–406 in dem Kolonnenbildungsorchestrator 300 umfasst, das Verfahren 400 ausführen, das mindestens einige der Schritte 401–406 zum Koordinieren der Ankunft einer Gruppe von Fahrzeugen 100-1, 100-2 an einem Zusammenführungspunkt 200 in einem vorbestimmten Zeitraum umfasst.
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Das oben erwähnte Computerprogramm kann beispielsweise in der Form eines Datenträgers bereitgestellt werden, der einen Computerprogrammcode zum Ausführen von mindestens einigen der Schritte 401–406 gemäß einigen Ausführungsformen, wenn er in den einen oder die mehreren Prozessoren 520 des Kolonnenbildungsorchestrators 300 geladen wird, trägt. Der Datenträger kann z. B. eine Festplatte, eine CD-ROM, ein Memorystick, eine optische Speichervorrichtung, eine Magnetspeichervorrichtung oder jedes andere geeignete Medium, wie eine Diskette oder ein Band sein, das maschinenlesbare Daten nichtflüchtig aufnehmen kann. Das Computerprogramm kann weiterhin als Computerprogrammcode auf einem Server bereitgestellt werden und ferngesteuert, z. B. über ein Internet oder eine Intranet-Verbindung, auf den Kolonnenbildungsorchestrator 300 runtergeladen werden.
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Außerdem können einige Ausführungsformen einen stationären zentralen Knotenpunkt umfassen, der den wie oben beschriebenen Kolonnenbildungsorchestrator 300 umfasst. Der stationäre zentrale Knotenpunkt kann in einigen Ausführungsformen z. B. einen Server oder einen Cloud-Service umfassen.
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Die Terminologie, die in der Beschreibung der in den beigefügten Zeichnungen dargestellten Ausführungsformen verwendet wird, beabsichtigt nicht, die beschriebenen Verfahren 400, den Kolonnenbildungsorchestrator 300, das System 500, die Computerprogramme oder die Fahrzeuge 100-1, 100-2 einzuschränken. Verschiedene Änderungen, Ergänzungen oder Veränderungen können vorgenommen werden, ohne von den durch die anhängenden Ansprüche definierten Erfindungsausführungsformen abzuweichen.
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Wie hierin verwendet umfasst der Begriff „und/oder” jegliche und alle Kombinationen von einem oder mehreren der zugehörigen aufgelisteten Punkte. Der Begriff „oder”, wie er hierin verwendet wird, ist als ein mathematisches ODER, d. h., als eine nicht-ausschließende Disjunktion und nicht als ein mathematisches ausschließendes ODER (XOR) zu verstehen, sofern nicht ausdrücklich anders angegeben. Außerdem sind die Singularformen „ein”, „eine” und „die” als „mindestens ein” zu verstehen und umfassen somit möglicherweise eine Vielzahl von Funktionseinheiten derselben Art, sofern nicht ausdrücklich anders angegeben. Es versteht sich ferner, dass die Begriffe „aufweisen”, „umfassen” oder „aufweisend” oder „umfassend” das Vorhandensein von angegebenen Merkmalen, Handlungen, Ganzzahlen, Schritten, Arbeitsvorgängen, Elementen oder Komponenten spezifizieren, jedoch nicht das Vorhandensein oder Hinzufügung von einem oder mehreren anderen Merkmalen, Handlungen, Ganzzahlen, Schritten, Arbeitsvorgängen, Elementen oder Komponenten oder Gruppen davon ausschließen. Eine einzelne Einheit, wie z. B. ein Prozessor, kann die Funktionen von einigen in den Ansprüchen angegeben Punkten erfüllen. Die bloße Tatsache, dass gewisse Maßnahmen in voneinander unterschiedlichen abhängigen Ansprüchen genannt werden, weißt nicht darauf hin, dass eine Kombination dieser Maßnahmen nicht vorteilhaft genutzt werden kann. Ein Computerprogramm kann auf einem geeigneten Medium, wie einem optischen Speichermedium oder einem Festkörpermedium gespeichert/verteilt werden, das zusammen mit oder als Teil einer anderen Hardware geliefert wird, kann aber auch in anderer Form, wie über Internet oder einem anderen drahtgebundenen oder drahtlosen Kommunikationssystem, verteilt werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 2056270 [0007]
- WO 2014092628 [0008, 0009]
- WO 2012105889 [0009]
- US 2013066511 [0010]
- US 20140316671 [0012]
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Zitierte Nicht-Patentliteratur
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