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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bilden einer Straßensperre mittels Fahrzeugen.
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Illegale Straßenrennen und Amokfahrten können zu Personenschäden führen, besonders in Ballungsgebieten wie Innenstädten, wenn Fahrer die Kontrolle über ihr Fahrzeug verlieren und/oder ein Passant vom zu schnell fahrenden Fahrzeug erfasst wird. Ebenso können Verfolgungsfahrten von Fluchtfahrzeug und Polizei gefährlich werden.
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Bekannt sind Straßensperren, welche entweder mobil an Einsatzorte gebracht werden oder fest an einem Ort verbaut sind. Mobile Straßensperren sind oft als Betonblöcke ausgeführt. Diese sind schwer und benötigen deshalb ein extra Fahrzeug zum Transport. Außerdem sind sie aufgrund ihres Gewichts nicht besonders flexibel oder spontan einsetzbar. Fest verbaute Straßensperren hingegen haben zwar den Vorteil, dass sie an einem bestimmten Ort vorhanden sind, also keinen Transportweg benötigen, oder relativ schnell in Position zu bringen sind, z.B. durch Ausfahren aus der Straßenoberfläche etc. Allerdings haben diese Straßensperren den Nachteil, dass sie nicht an unterschiedlichen Orten, also flexibel, einsetzbar sind.
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Bekannte Systeme zur Sperrung von Straßen sind z.B. aus der deutschen Patentanmeldung
DE3632673 A1 oder dem deutschen Patent Nummer
DE60222009 T2 bekannt. Ferner ist aus dem europäischen Patent Nummer
EP3002370 B1 eine Straßensperre bekannt, welche mit Flüssigkeit gefüllte Behälter aufweist, also eine alternative Lösung zur Realisierung einer bekannten Straßensperre.
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Die bisher bekannten Mittel, um eine Straßensperre zu realisieren, haben den Nachteil, dass sie unflexibel und/oder schwer sind, so dass sie Fahrzeuge nur an vorab festgelegten Orten aufhalten können. Es gibt bisher keine Lösung, ein Fahrzeug an einem nicht durch solche Elemente zur Sperrung der Straße gesicherten Ort aufzuhalten. Außerdem wurde auch bereits durch Tests gezeigt, dass bisher bekannte Straßensperren, z.B. Betonblöcke, im Ernstfall dem Aufprall in bestimmten Situationen nicht standhalten.
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Deshalb ist es eine Aufgabe dieser Erfindung, ein entsprechendes Verfahren und System bereitzustellen, durch welche eine verbesserte Straßensperre realisiert wird, welche mobil und stabiler ist als bisher bekannte Straßensperren.
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Die Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben. Es wird darauf hingewiesen, dass zusätzliche Merkmale eines von einem unabhängigen Patentanspruch abhängigen Patentanspruchs ohne die Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs oder nur in Kombination mit einer Teilmenge der Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs eine eigene und von der Kombination sämtlicher Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs unabhängige Erfindung bilden können, die zum Gegenstand eines unabhängigen Anspruchs, einer Teilungsanmeldung oder einer Nachanmeldung gemacht werden kann. Dies gilt in gleicher Weise für in der Beschreibung beschriebene technische Lehren, die eine von den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche unabhängige Erfindung bilden können.
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Vorgeschlagen wird ein Verfahren zum Bilden einer Straßensperre mittels eines Fahrzeugs. Das Fahrzeug ist derart fernsteuerbar, dass es nach Erhalten eines Signals zum Bilden einer Straßensperre von seiner aktuellen Position in eine zweite Position verfährt oder verfahrbar ist. In dieser Position versperrt es zumindest einen Teil einer Spur einer Straße oder die gesamte Straße derart, dass ein abzubremsendes Fahrzeug durch die Straßensperre am Weiterfahren gehindert wird.
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In einer Ausführung ist das Fahrzeug ein an einem Straßenrand abgestelltes Fahrzeug.
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Durch das Verwenden von Fahrzeugen als Straßensperre wird eine stabilere und deutlich flexiblere Möglichkeit geschaffen, Straßen abzusperren. Damit wird die Sicherheit z.B. von Verkehrsteilnehmern erhöht. Hierzu können Fahrzeuge verwendet werden, die an einem Straßenrand abgestellt sind. Es können aber auch Fahrzeuge verwendet werden, die sich gerade in einem Bereich aufhalten, in dem eine Straßensperre gebildet werden soll. Auch kann eine Kombination aus beiden Möglichkeiten verwendet werden, je nach aktueller Situation.
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Des Weiteren ist vorgesehen, dass das Fahrzeug einen vorgegebenen oder vom Fahrzeug bestimmten Einlenkweg oder einen vorgegebenen oder vom Fahrzeug bestimmten Einlenkweg und Einlenkwinkel abfährt. Durch Vorgeben des Fahrwegs können unterschiedlichste Konstellationen einer Straßensperre realisiert werden, z.B. Sperren von x-spurigen Straßen oder Sperren einer Querstraße.
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Des Weiteren ist vorgesehen, dass das Fahrzeug derart von seiner aktuellen Position in eine zweite Position verfährt, dass es sich mit einer vorgegebenen Geschwindigkeit vor ein abzubremsendes Fahrzeug setzt und das abzubremsende Fahrzeug durch Reduzieren der Geschwindigkeit bis zum Stillstand abbremst. Somit kann ein Fahrzeug durch kontinuierliches Abbremsen des Vorderfahrzeugs langsam ausgebremst werden.
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Des Weiteren ist vorgesehen, dass mehrere Fahrzeuge zum Bilden der Straßensperre von ihrer aktuellen Position in eine zweite Position verfahren, in der jedes Fahrzeug zumindest einen Teil der Spur der Straße oder die gesamte Straße versperrt. Durch Verwenden mehrerer Fahrzeuge als Straßensperre kann die Wirkung der Sperre verstärkt werden.
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Des Weiteren ist vorgesehen, dass zumindest jeweils ein Fahrzeug, das auf einem sich gegenüberliegenden Straßenrand abgestellt ist oder sich auf einem sich gegenüberliegenden Straßenrand befindet, verwendet wird, indem jedes zum Bilden der Straßensperre von seiner aktuellen Position in eine zweite Position verfährt, in der es zumindest einen Teil seiner benachbarten Spur der Straße versperrt, so dass nach Erreichen der zweiten Position jedes Fahrzeugs die Straße derart gesperrt ist, dass ein abzubremsendes Fahrzeug durch die Straßensperre am Weiterfahren gehindert wird. Indem Fahrzeuge verwendet werden, die an unterschiedlichen Straßenrändern abgestellt sind oder sich auf entsprechenden Spuren der Straße befinden, kann die Straßensperre flexibler realisiert werden, da mehr Auswahl besteht.
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Des Weiteren ist vorgesehen, dass jeweils mehrere Fahrzeuge jedes Straßenrands, die hintereinander an sich gegenüberliegenden Straßenrändern abgestellt sind oder sich dort befinden, in ihrer zweiten Position parallel zueinander stehen. Durch Bilden eines vorgegebenen Musters der Sperre kann die Schutzwirkung erhöht werden.
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Des Weiteren ist vorgesehen, dass zumindest eines der Fahrzeuge als Leitfahrzeug dient, das Signal zum Bilden der Straßensperre empfängt und mit zumindest einem weiteren Fahrzeug derart kommuniziert, dass die Straßensperre gebildet werden kann. Dies erleichtert die Kommunikation.
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Des Weiteren ist vorgesehen, dass das Fahrzeug ein autonom fahrendes Fahrzeug ist und das Signal zum Bilden einer Straßensperre dem Fahrzeug lediglich entweder vorgibt, dass eine Straßensperre durch das Fahrzeug zu errichten ist und/oder einen Zeitpunkt oder zusätzlich Zielkoordinaten vorgibt, an dem die Straßensperre errichtet sein muss. Somit kann eine flexible Auswahl der zur Verfügung gestellten Informationen erfolgen.
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Ferner wird ein Steuergerät vorgeschlagen, das dazu eingerichtet ist, in einem fernsteuerbaren Fahrzeug eingebaut zu sein und nach Empfangen eines Signals zum Bilden einer Straßensperre das fernsteuerbare Fahrzeug entweder derart anzusteuern, dass das Fahrzeug von einer aktuellen Position in eine zweite, eine Straßensperre bildende Position verfährt. Alternativ wird das fernsteuerbare Fahrzeug zur Fernsteuerung von außen derart freigegeben, dass das Fahrzeug durch ein weiteres, von außen empfangenes Signal von einer aktuellen Position in eine zweite, eine Straßensperre bildende Position verfahrbar ist.
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Ferner wird ein Fahrzeug vorgeschlagen, aufweisend Sensorik, die zur Erfassung der Fahrzeugumgebung geeignet ist. Ferner weist das Fahrzeug fernsteuerbare Lenk- und Fahrmittel, die zur Bewegung des Fahrzeugs dienen. Ferner weist das Fahrzeug ein beschriebenes Steuergerät auf, wobei das Steuergerät dazu eingerichtet ist, sowohl die Sensorik als auch die fernsteuerbaren Lenk- und Fahrmittel entweder anzusteuern oder zur Ansteuerung durch ein Signal von außen freizugeben.
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Die vorstehenden Ausführungen zum erfindungsgemäßen Verfahren nach dem ersten Aspekt der Erfindung gelten in entsprechender Weise auch für das erfindungsgemäße System nach dem zweiten Aspekt der Erfindung.
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Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung, anhand der Figuren der Zeichnung, die erfindungsgemäße Einzelheiten zeigt, und aus den Ansprüchen. Die einzelnen Merkmale können je einzeln für sich oder zu mehreren in beliebiger Kombination bei einer Variante der Erfindung verwirklicht sein. Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert.
- 1 zeigt eine Straßensperre mittels Fahrzeugen gemäß einer Ausführung der vorliegenden Erfindung.
- 2 zeigt eine Straßensperre einer Querstraße mittels Fahrzeugen gemäß einer Ausführung der vorliegenden Erfindung.
- 3 zeigt eine Straßensperre, durch welche ein Fahrzeug abgebremst wird, gemäß einer Ausführung der vorliegenden Erfindung.
- 4 zeigt wichtige Komponenten des Fahrzeugs zur Durchführung des Verfahrens gemäß einer Ausführung der vorliegenden Erfindung.
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In den nachfolgenden Figurenbeschreibungen sind gleiche Elemente bzw. Funktionen mit gleichen Bezugszeichen versehen. Fahrzeuge werden schematisch derart dargestellt, dass das schmal bzw. spitz zulaufende Ende die Front eines Fahrzeugs darstellt.
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Der Erfindung liegt die Idee zugrunde, dass Fahrzeuge, die sich in einem Bereich befinden oder an einer Straße abgestellt, insbesondere geparkt, und fernsteuerbar sind, als mobile und effektive Straßensperren verwendet werden können. Unterschiedliche Ausführungen sind in 1 bis 3 schematisch dargestellt, wobei die Beispiele anhand abgestellter Fahrzeuge gezeigt sind.
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Unter fernsteuerbar ist zu verstehen, dass das Fahrzeug über eine Fremdeinwirkung zumindest startbar ist. Diese Fremdeinwirkung kann hierbei lediglich die Information an ein autonomes Fahrzeug sein, dass das Fahrzeug in einer bestimmten Weise als Straßensperre dienen soll, wobei entsprechende Informationen zur Durchführung wie Zielkoordinaten und Zeitpunkt t2; t3, an dem das Fahrzeug an der Zielkoordinate stehen soll, z.B. über eine Leitstelle gesendet werden. Auch kann eine Koordination mehrerer Fahrzeuge über diese Leitstelle erfolgen. Hierzu ist ein hoch automatisiertes, vorteilhafterweise autonom fahrendes Fahrzeug, nötig, um die entsprechenden Lenk- und Fahrbefehle selbständig ausführen zu können. Die Fremdeinwirkung kann aber auch das Starten und Führen des Fahrzeugs von außerhalb des Fahrzeugs, z.B. über eine Fernsteuerung, sein. Das heißt, dass auch Geschwindigkeit, Lenkwinkel und Fahrweg etc. von außen gesteuert werden.
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Insofern ist unter fernsteuerbarem Fahrzeug ein ausschließlich von außen steuerbares Fahrzeug, aber auch ein autonom fahrendes Fahrzeug und jede Zwischenstufe bis hin zum autonom fahrenden Fahrzeug zu verstehen.
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Zur Realisierung einer Straßensperre mit mehreren Fahrzeugen 11-1x; 22-2x, auch solchen, die z.B. auf zwei gegenüberliegenden Straßenseiten bzw. Straßenrändern parken, ist es nötig, die Lenk- und Fahrbefehle aufeinander abzustimmen. Ferner kann ein einzelnes Fahrzeug 11-1x; 22-2x als Leitfahrzeug dienen, das andere Fahrzeuge 11-1x; 22-2x steuert und koordiniert. Dieses Leitfahrzeug kann dann mit einer Leitstelle kommunizieren, so dass das Bilden der Straßensperre entsprechend koordiniert wird. Eine Leitstelle kann beispielsweise ein Verkehrsüberwachungssystem sein.
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Prinzipiell ist also mindestens ein Fahrzeug 11-1x; 22-2x nötig, welches entweder als einziges Fahrzeug 11-1x; 22-2x die Straßensperre bildet, oder dazu dient, mehrere Fahrzeuge 11-1x; 22-2x zum Bilden einer Straßensperre zu koordinieren und auch anzusteuern, d.h. Befehle bezüglich Einlenkwinkel α und Fahrweg T11-T1x; T22-T2x für jedes Fahrzeug 11-1x; 22-2x zu geben. Alternativ können mehrere Fahrzeuge 11-1x; 22-2x unabhängig voneinander von außen angesteuert und/oder lediglich koordiniert werden.
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Ferner ist es zur Durchführung der erfindungsgemäßen Lösung nötig, die aktuelle Situation auf der Straße S, welche gesperrt werden soll, zu erfassen bzw. zu kennen. Dies erfolgt beispielsweise über die Leitstelle oder kann von der im Fahrzeug 11-1x; 22-2x vorhandenen Sensorik 2 zur Überwachung der Umgebung erfolgen. Auch kann eine Kombination aus außerhalb des Fahrzeugs 11-1x; 22-2x ermittelten und vom Fahrzeug 11-1x; 22-2x ermittelten Daten verwendet werden. Die Datenermittlung außerhalb des Fahrzeugs 11-1x; 22-2x kann entweder über an der Straße vorhandene Infrastruktur zur Überwachung der Straße, die auch wie Sensoren oder Kameras fest verbaut sein kann, und/oder über Drohnen oder andere bewegliche oder fest verbaute Mittel erfolgen.
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Dieselben Überlegungen gelten, wenn eine Querstraße Q gesperrt werden soll. Hier ist es ebenfalls nötig, die Situation der Straße S, auf der die Fahrzeuge 11-1x; 22-2x parken, welche die Querstraße Q sperren sollen, zu kennen. Für die Querstraße Q selbst sollte zusätzlich wenigstens bekannt sein, wie breit diese ist. Somit kann entschieden werden, ob es ausreicht, lediglich ein Fahrzeug zu bewegen. Wenn zusätzlich ermittelt wird, ob in der Nähe der T-Kreuzung zur Straße S ein Fahrzeug in der Querstraße Q parkt, kann es ebenfalls ausreichen, lediglich ein Fahrzeug zu bewegen, da ein Teil der Querstraße Q von dem parkenden Fahrzeug versperrt wird.
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Eine weitere Möglichkeit zur Sperrung einer Querstraße Q kann sein, eine Kombination aus auf der Querstraße Q stehendem und auf der Straße S stehendem Fahrzeug zu verfahren (nicht in den Figuren gezeigt). So kann ein auf der Straße S stehendes Fahrzeug vorwärts oder rückwärts verfahren werden, wie in 2 gezeigt, während das in der Querstraße Q stehende Fahrzeug wie in 1 gezeigt mit einem Einlenkwinkel α bewegt wird.
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Eine weitere Möglichkeit zur Sperrung einer Straße S oder Querstraße Q ist es, Fahrzeuge zur Bildung der Straßensperre hinzuzuziehen, die sich gerade in einem Bereich befinden, in dem eine Straßensperre gebildet werden soll.
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Es kann auch eine Anfrage an den Fahrer des Fahrzeugs erfolgen, ob dieser die Beteiligung an der Straßensperre genehmigt und auch, ob er zulässt, dass das Fahrzeug eine vorgegebene Position einnimmt, indem er ein Fernsteuern des Fahrzeugs freigibt.
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Grundsätzlich sollte sich kein Fahrer oder Insasse im Fahrzeug befinden, wenn es als Straßensperre benutzt wird, um eine Verletzung zu vermeiden. Ausnahmen können allerdings vorgesehen sein. Zur Überprüfung, ob sich Insassen im Fahrzeug befinden, kann eine Überprüfung z.B. durch Fahrzeugsensorik wie Kameras oder Sitzbelegungssensoren erfolgen.
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Die Erfassung der Parksituation auf einer zu überwachenden Straße S und/oder Querstraße Q kann z.B. durch kontinuierliches Abfragen der Infrastruktur entlang der Straße S und/oder Querstraße Q erfolgen. Das heißt, dass die aktuelle Parksituation, d.h. wie viele Fahrzeuge 11-1x; 22-2x an der Straße S und/oder Querstraße Q, wo diese genau stehen, und in welchem Abstand diese Fahrzeuge 11-1x; 22-2x zueinander stehen bzw. parken, wie viele Spuren S1, S2 die Straße S und/oder Querstraße Q hat etc. abgefragt oder ermittelt werden muss.
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Ferner ist es vorteilhaft, wenn die Fahrzeugausrichtung jedes abgestellten Fahrzeugs 11-1x; 22-2x bekannt ist, um den passenden Fahrbefehl, also vorwärts- oder rückwärts fahren, geben zu können. Dies ist vor allem dann wichtig, wenn mehrere parkende Fahrzeuge 11-1x; 22-2x als Straßensperre verwendet werden sollen, da diese entsprechend koordiniert werden müssen, um sich nicht gegenseitig beim Verfahren zu beschädigen.
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Zusätzlich ist es vorteilhaft, die restliche verfügbare Energiemenge, d.h. Tankinhalt bzw. Ladezustand der Fahrzeuge 11-1x; 22-2x, festzustellen.
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Auch ist es vorteilhaft, zu erfassen, ob sich ein parkendes Fahrzeug 11-1x; 22-2x momentan im Zustand des Aufladens, z.B. an einer Stromtankstelle befindet. Ein solches Fahrzeug 11-1x; 22-2x ist dann als weniger geeignet zum Bilden der Straßensperre einzustufen.
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Ferner ist es vorteilhaft, den Automatisierungsgrad jedes der stehenden bzw. parkenden, als Straßensperre zu verwendenden Fahrzeuge 11-1x; 22-2x zu erfassen. Ein höher automatisiertes Fahrzeug 11-1x; 22-2x kann bei der Auswahl bevorzugt werden, weil angenommen wird, dass es die Befehle zur Durchführung der Straßensperre zuverlässiger ausführt als ein weniger automatisiertes Fahrzeug, z.B. ein mittels einer Fernsteuerung von außen geführtes Fahrzeug. Bei einem mittels einer Fernsteuerung von außen geführten Fahrzeug ist es zusätzlich zur Steuerung der Lenk- und Fahrmittel 3, also z.B. Lenkrad, Gas- bzw. Bremspedal, notwendig, die Fahrzeugsensorik 2 einzusetzen, um das Fahrzeug kollisionsfrei zu führen. Bei einem autonom fahrenden Fahrzeug übernimmt dies das Fahrzeug selbst, genauer das dafür zuständige Steuergerät.
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Vorteilhaft kann sein, besonders robuste bzw. schwere Fahrzeuge 11-1x; 22-2x zum Bilden der Straßensperre auszuwählen. Auch kann das Wählen eines Fahrzeugs, welches schnell ein hohes Drehmoment zur Verfügung stellen kann, also bei kaltem Motor schnell verfügbar ist, vorteilhaft sein. Dies ist vor allem bei Elektro- oder Hybridfahrzeugen der Fall.
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Hierfür sind Informationen zum Typ der parkenden Fahrzeuge 11-1x; 22-2x auf der Straße nötig. Diese können entweder vom Fahrzeug 11-1x; 22-2x selbst zur Verfügung gestellt, also z.B. an die Leitstelle gesendet werden, von vorbeifahrenden Fahrzeugen oder an der Straße vorhandener Sensorik oder anderen Erfassungsmitteln erfasst und z.B. an die Leitstelle weitergegeben werden. Hierbei werden vorteilhafterweise gleichzeitig alle verfügbaren Informationen, also z.B. die Parksituation, Ort des Stehens bzw. Parkens, Ausrichtung des Fahrzeugs 11-1x; 22-2x, Einschlagwinkel der Räder, Abstand zum Bordstein, Abstand zu anderen stehenden bzw. parkenden Fahrzeugen 11-1x; 22-2x, Energiezustand, Automatisierungsgrad etc., an ein zentrales System wie eine Leitstelle übermittelt. Diese kann dann die Informationen entsprechend verarbeiten und im Fall, dass eine Straßensperre errichtet werden soll, koordiniert ein Signal zur Errichtung der Straßensperre an das oder die Fahrzeuge 11-1x; 22-2x senden. Alternativ kann diese Aufgabe auch ein als Leitfahrzeug für andere Fahrzeuge dienendes Fahrzeug 11-1x; 22-2x übernehmen. Dieses Leitfahrzeug ist vorteilhafterweise dann dazu ausgelegt, Informationen von anderen Fahrzeugen 11-1x; 22-2x zu erhalten, zu verarbeiten und entsprechende Signale zum Bilden einer Straßensperre an andere Fahrzeuge 11-1x; 22-2x weiterzugeben. Die Auswahl eines Leitfahrzeugs kann erfolgen, indem sich ein entsprechend geeignetes Fahrzeug 11-1x; 22-2x nach Abstellen an einem Straßenrand z.B. an der Leitstelle anmeldet und die Übernahme der Koordination im Falle einer nötigen Straßensperre anfragt. Wenn dies genehmigt wurde, kann die Leitstelle im Bedarfsfall lediglich ein Signal schicken, dass eine Straßensperre zu errichten ist, muss aber keine weiteren Informationen zur Steuerung der Fahrzeuge, also z.B. Einlenkwinkel, Fahrweg, Anzahl der anzusteuernden Fahrzeuge etc. übermitteln oder jedes einzelne Fahrzeug 11-1x; 22-2x kontaktieren, da dies vom Leitfahrzeug übernommen wird.
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Zur Koordination kann auch mittels eines Algorithmus in Echtzeit zu jedem Zeitpunkt ein neues Rangierszenario an die zu jedem Zeitpunkt geparkten Fahrzeuge versendet werden. Dieses aktualisiert sich bzw. wird aktualisiert, sobald eines der Fahrzeuge den Parkplatz wechselt. Dieser Algorithmus kann somit ein optimales Szenario zur Bildung der Straßensperre abbilden. Es kann beispielsweise bei verfügbarer Information zur benötigten Art/Stärke der Straßensperre z.B. ein schweres Fahrzeug, ein hohes Drehmoment, ein als erstes in der Reihe stehendes Fahrzeug etc. ausgewählt werden.
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Ferner kann auch zumindest die Anzahl der Spuren S1, S2 der Straßen S, Q als statische bzw. dauerhafte Information hinterlegt sein, welche in längeren Intervallen überprüft bzw. aktualisiert wird. Somit wird der Rechenaufwand reduziert.
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Unter Straßensperre ist die Sperrung einer Straße S bzw. Querstraße Q durch Blockieren der Straße S bzw. Querstraße Q, z.B. einer oder mehrerer Spuren S1, S2 davon zu verstehen, wie in 1 und 2 gezeigt. Aber auch ein Sperren des Fahrwegs Tf1, Tf2 beispielsweise eines Fluchtfahrzeugs F, z.B. durch Abbremsen dieses Fahrzeugs F durch aus seiner stehenden Position vor das abzubremsende Fahrzeug F fahrende und seine Geschwindigkeit verringernde Fahrzeug 22 ist als Straßensperre zu verstehen, wie in 3 gezeigt.
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Zur Realisierung einer Straßensperre kann bereits ein einziges Fahrzeug 11-1x bzw. 21-2x dienen, entweder als abbremsendes Fahrzeug 22, wie in 3 gezeigt, oder um eine Spur S1, S1 einer Straße S oder eine Querstraße Q zu blockieren, wie in 1 und 2 gezeigt. Die nachfolgend beschriebenen und in den 1 und 2 dargestellten Beispiele sind lediglich zur Verdeutlichung mit mehreren Fahrzeugen 11-1x bzw. 21-2x dargestellt. Wenn es die Situation erlaubt, kann auch lediglich ein einzelnes Fahrzeug zur Blockierung der Straße S bzw. Querstraße Q verwendet werden. Dies kann z.B. bei einer schmalen oder lediglich einspurigen Straße und einem langen Fahrzeug der Fall sein, wenn das Fahrzeug lang genug ist, ein anderes Fahrzeug an der Weiterfahrt zu hindern.
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Idealerweise wird durch die Straßensperre das abzubremsende Fahrzeug vollständig gestoppt, wird also vollständig am Weiterfahren gehindert.
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Außerdem kann zusätzlich zum Fahren von einer zur anderen Position noch die elektrische Parkbremse automatisch aktiviert werden.
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Nachfolgend wird die grundsätzliche Vorgehensweise zur Durchführung des vorgeschlagenen Verfahrens beschrieben und danach anhand von drei Ausführungsbeispielen erläutert.
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Aus dem Stand der Technik sind unterschiedlichste Vorrichtung und Verfahren bekannt, um ein intelligentes und ferngesteuertes bzw. autonomes Parken zu realisieren, z.B. aus den deutschen Patentanmeldungen
DE10 2016 200 670 A1 , oder
DE 10 2016 008 691 A1 oder
DE 10 2016 202 011A1 . Insofern ist klar, dass hier nicht auf die Technologie, wie die Fahrzeuge angesteuert werden, abgestellt wird, sondern darauf, wie eine effektive und effiziente Straßensperre mit den vorhandenen Möglichkeiten der Steuerung von Fahrzeugen realisiert werden kann. Voraussetzung ist also, dass die verwendeten Fahrzeuge fernsteuerbar sind, wie oben beschrieben. Ebenfalls sind Überwachungssysteme der Fahrzeugumgebung bekannt. Die Überwachung erfolgt dabei durch das Fahrzeug oder externe Mittel oder eine Kombination daraus. Deshalb wird hier nicht genauer darauf eingegangen, mit welchem Mitteln die Umgebung der Fahrzeuge bzw. der Straßen überwacht wird.
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Grundsätzlich kann jedes Fahrzeug 11-1x bzw. 21-2x, das zum Bilden einer Straßensperre verwendet werden soll, mit einem individuellen Einlenkwinkel α und Einlenkweg T11-T1x bzw. T22-T2x angesteuert werden. In vielen Situationen kann es allerdings von Vorteil sein, mehrere Fahrzeuge mit demselben Einlenkwinkel α und Einlenkweg T11-T1x bzw. T22-T2x anzusteuern. Dies kann vor allem dann passieren, wenn die zu verwendenden Fahrzeuge 11-1x bzw. 21-2x alle in einem etwa gleichen Abstand zueinander geparkt sind. dies vereinfacht die Koordination und spart Rechenzeit und Rechenleistung.
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Die Fahrzeuge 11-1x bzw. 21-2x, die ausgewählt werden, als Straßensperre zu dienen, werden beispielsweise von außerhalb, z.B. aus einer Leitstelle oder Zentrale, von einem Server, oder durch die Polizei etc. angesteuert und gegebenenfalls auch manövriert, um z.B. in extremen Fällen eine Verfolgungsfahrt eines Flüchtigen zu beenden, oder um als (zusätzliches) Hindernis einen Schutz vor einer Amokfahrt zu bieten.
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Allerdings ist die vorgeschlagene Straßensperre nicht nur dazu da, als Prallhindernis zu dienen. Vielmehr ist es wahrscheinlich, dass ein auszubremsendes Fahrzeug F alleine aufgrund der Tatsache, dass Versperrens sein Fahrweg Tf1 durch andere Fahrzeuge 11-1x bzw. 21-2x versperrt wird, vor Erreichen bzw. Aufprallen auf diese stehen bleibt. Sollte dies nicht der Fall sein, ist durch Hintereinanderschaltung von mehreren Fahrzeugen 11-1x bzw. 21-2x ein bedeutend höherer Prallwiderstand als durch ein einfaches, z.B. aus dem Stand der Technik bekanntes Element, gegeben. Somit erhöht sich die Schutzwirkung der Straßensperre. Durch Aktivieren z.B. der elektronischen Parkbremse kann diese Wirkung verstärkt werden.
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Ferner ist die Ausführung einer Straßensperre mit Fahrzeugen 11-1x bzw. 21-2x beliebig konfigurierbar in Anzahl und Anordnung der Fahrzeuge 11-1x bzw. 21-2x pro abzusperrender Fläche.
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1 bis 3 zeigen jeweils eine optimale Ausführung des beschriebenen Szenarios. Das heißt, dass die Fahrzeuge alle im selben Abstand zueinander und parallel zur Spur S1, S2 geparkt sind. Es können allerdings beliebig komplexe Voraussetzungen angenommen werden, z.B. mit Fahrzeugen, die teilweise nicht in Fahrtrichtung der zugehörigen Spur S1, S2 geparkt sind, schräg parkenden Fahrzeugen, sehr geringem Parkabstand einzelner Fahrzeuge und großem Parkabstand andere Fahrzeuge, so dass unterschiedliche Einlenkwinkel α gewählt werden müssen. Auch können bei Verwendung mehrerer Fahrzeuge eine oder mehrere Lücken zwischen den Fahrzeugen entstehen, so dass die Straßensperre kein geschlossenes Bollwerk darstellt. Aber auch in diesem Fall sind eine immer noch höhere Sicherheit und ein höherer Aufprallschutz gegeben als bei bekannten Straßensperren, z.B. Betonblöcken. Auch werden weitere oben genannte Aspekte wie Energiezustand, Einschlagwinkel der Räder etc. hier nicht betrachtet, da nachfolgend die prinzipielle Funktionsweise des Verfahrens erklärt werden soll.
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In 1 ist eine Ausführung zum Bilden einer Straßensperre für eine Straße S mit zwei Spuren S1 und S2 gezeigt. Die Spuren S1 und S2 sind jeweils für eine Fahrtrichtung ausgelegt. Die neben jeder Spur S1, S2 parkenden Fahrzeuge 11-13 und 21-24 sind jeweils in die zu der Spur S1, S2 gehörige Fahrtrichtung geparkt. Wenn nun ein auf der Straße S fahrendes, abzubremsendes Fahrzeug F, egal auf welcher Spur, gestoppt werden soll, werden an die einzelnen und als Straßensperre zu verwendenden geparkten Fahrzeuge 11-13 und 21-24 Lenk- und Fahrbefehle gegeben, also z.B. Gas- oder Bremsbefehle, um vorgegebene neue Zielkoordinaten zu erreichen. Dies erfolgt entweder, wie oben beschrieben, über eine zentrale Stelle für jedes Fahrzeug 11-13 und 21-24 individuell, oder ein Fahrzeug 11-13 und 21-24 übernimmt die Steuerfunktion und weist alle anderen Fahrzeuge 11-13 und 21-24 entsprechend an.
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Wenn zwischen den hintereinander parkenden Fahrzeugen 11-13 und 21-24 genug Platz zum Ausführen eines kollisionsfreien Einlenkwinkels α gegeben ist, wie in 1, kann ein gleichzeitiges Fahren aus der aktuellen Position in die vorgegebene zweite Position, die als Sperrposition dient, erfolgen. Wenn der Abstand zwischen den hintereinander parkenden Fahrzeugen 11-13 und 21-24 nicht ausreicht, um eine kollisionsfreie Trajektorie abzufahren, wird eine Reihenfolge festgelegt, in welcher die Fahrzeuge 11-13 und 21-24 bewegt werden. Beispielsweise wird festgelegt, dass zuerst Fahrzeuge 11 und 21, dann 12 und 22, und dann 13 und 23 bewegt werden, in diesem Fall werden diese Fahrzeuge vorwärts bewegt. Die Reihenfolge hängt von der aktuellen Situation ab und muss entsprechend dieser Situation im Voraus geplant werden. Die entsprechenden Informationen sind in der Leitstelle bzw. dem zentralen System oder dem Leitfahrzeug vorhanden, wenn eine kontinuierliche Abfrage der aktuellen Parksituation erfolgt, wie oben beschrieben.
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In 2 ist eine Ausführung zum Bilden einer Straßensperre für eine Querstraße Q gezeigt. Hier setzen die Fahrzeuge 11 und 12, welche auf zwei Seiten zu der zu versperrenden Querstraße Q parken, entsprechend vor (Fahrzeug 12) bzw. zurück (Fahrzeug 11), um die Querstraße Q zu sperren. Auch hier erhalten die Fahrzeuge 11 und 12 z.B. über eine Leitstelle ihre neuen Zielkoordinaten, welche mittels Lenkbefehl und Gas- bzw. Bremsanweisung erreicht werden.
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In 1 und 2 erfolgt das Ansteuern der Fahrzeuge 11-13 und 21-24 derart, dass ein abzubremsendes Fahrzeug F am Weiterfahren gehindert wird. Idealerweise kann es die Straße nicht mehr passieren, wird also vollständig Weiterfahren gehindert, d.h. gestoppt. Das heißt, dass die Fahrzeuge 11-13 und 21-24 derart verfahren werden, dass die Straße S bzw. Querstraße Q entsprechend blockiert wird. Dies kann auch bedeuten, dass die Fahrzeuge 11-13 und 21-24 lediglich Teile einer Spur S1, S2 oder aber die gesamte Spur S1, S2 der Straße S bzw. Querstraße Q blockieren.
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In 3 ist eine Ausführung gezeigt, bei der ein abzubremsendes Fahrzeug F, das auch als Fluchtfahrzeug F bezeichnet werden kann, abgebremst wird, indem es auf ein autonom vorausfahrendes Fahrzeug 22 kontrolliert aufprallt bzw. sich das Fahrzeug 22 so vor das Fluchtfahrzeug F setzt, dass dieses nicht daran vorbeikommt, wenn das autonom fahrende Fahrzeug mit 22 dem Verzögerungsvorgang beginnt. Somit wird das Fluchtfahrzeug F zum Stehen bleiben gezwungen. Vorteilhaft bei einem solchen Szenario ist es, wenn das Fahrzeug 22 ein leistungsstarkes und schweres Fahrzeug ist. Ferner ist es nötig, das Fahrzeug 22 rechtzeitig anzusteuern, so dass es genügend Zeit hat, sich von seiner aktuellen Position (zum Zeitpunkt t1) in die zweite Position (zum Zeitpunkt t2) vor das Fluchtfahrzeug F zu setzen und dieses auszubremsen, so dass beide möglichst zum Zeitpunkt t3 zum Stillstand kommen.
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Auch ist es vorteilhaft, wenn sich das Fahrzeug 22 dem Fahrweg Tf des Fluchtfahrzeugs F durch entsprechende Lenkbewegungen anpasst. Dies dient einerseits dazu, das Fluchtfahrzeug F zu blockieren, und andererseits dazu, ein genaues Auftreffen auf das Heck des Fahrzeugs 22 zu erzielen, so dass eine maximale Abbremsung des Fluchtfahrzeugs F ermöglicht wird. Somit wird auch ein Ausweichen des Fluchtfahrzeugs F verhindert.
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Für alle in den Figuren gezeigten Ausführungen gilt, dass die Auswahl der Fahrzeuge, welche als Straßensperre dienen sollen, derart erfolgt, dass ermittelt wird, welche Fahrzeuge zum Zeitpunkt t1 verfügbar und geeignet sind, sich zu einem berechneten Zeitpunkt t2 an neuen Zielkoordinaten zu befinden, das heißt, einen bestimmten Weg zurückzulegen, um das abzubremsende Fahrzeug F rechtzeitig aufzuhalten. Hierfür wird zumindest die Geschwindigkeit des abzubremsenden Fahrzeugs F in die Berechnung einbezogen. Ziel ist es dabei, die Fahrzeuge 11-1x bzw. 21-2x so zu steuern, dass sie spätestens zum Zeitpunkt t2 in einer Position sind, dass sie das Fahrzeug F blockieren, behindern oder abbremsen. Bei der in 3 gezeigten Ausführung befindet sich das Fahrzeug 22, welches das (Flucht-)Fahrzeug F abbremsen soll, zum Zeitpunkt t2 vor diesem, hat also den Fahrweg Tf1 zurückgelegt, indem es von seiner ersten Position zum Zeitpunkt t1 und Abfahren des Einlenkwegs T22 zum zweiten Zeitpunkt t2 eine Position vor dem Fahrzeug F einnimmt, also die oben genannte Bedingung erfüllt ist. Zum Zeitpunkt t3 hat das Fahrzeug 22 den Fahrweg Tf2 abgefahren und das Fahrzeug F zum Stillstand abgebremst.
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Das beschriebene Verfahren wird durch eine in jedem geeigneten Fahrzeug 11-1x bzw. 21-2x vorhandene Steuereinrichtung 1 durchgeführt, wie in 4 schematisch dargestellt. Grundsätzlich ist ein geeignetes Fahrzeug 11-1x bzw. 21-2x ein fernsteuerbares Fahrzeug, wie bereits oben erwähnt. Hierunter fallen auch autonom fahrende Fahrzeuge 11-1x bzw. 21-2x. Das heißt, dass das Fahrzeug 11-1x bzw. 21-2x geeignete Sensorik 2 zur Überwachung seines Umfelds aufweist und dass seine Lenk- und Fahrmittel 3, also mindestens Lenkrad, Gas- und Bremspedal, derart ansteuerbar sind, dass das Fahrzeug ferngesteuert verfahrbar ist, sei es von extern oder autonom. Ferner ist es nötig, dass eine Kommunikation nach außerhalb des Fahrzeugs erfolgen kann, um z.B. ein Signal 200 zum Bilden einer Straßensperre zu erhalten, aber auch um nach außerhalb des Fahrzeugs kommunizieren zu können. Hierzu können bekannte Mittel wie WLAN, Car-to-Car-Kommunikation etc. verwendet werden. Die Kommunikation mit außerhalb des Fahrzeugs kann dazu dienen, das Fahrzeug 11-1x bzw. 21-2x fernzusteuern. Sie kann aber auch lediglich dazu dienen, entsprechende Informationen, z.B. neue Zielkoordinaten zum Zeitpunkt t2 mit entsprechenden Informationen zur abzufahrenden Trajektorie, z.B. von einer Leitstelle an ein zumindest teilautomatisiertes, vorteilhaft autonom fahrendes Fahrzeug 11-1x bzw. 21-2x zu senden. Dieses führt dann selbständig die Lenk-, Gas- bzw. Bremsbefehle aus. Die abzufahrende Trajektorie enthält mindestens den anzuwendenden Einlenkwinkel α, der im Fall der in 2 gezeigten Ausführung auch Null oder annähernd Null sein kann, und den Einlenkweg T11-T1x bzw. T21-T2x für jedes Fahrzeug 11-1x bzw. 21-2x. Der Einlenkweg T11-T1x bzw. T21-T2x bestimmt dabei den Weg von der aktuellen Position des Fahrzeugs 11-1x bzw. 21-2x bis hin zur zweiten Position, welche die Endposition ist. Je nach Ausführung kann ein Fahrzeug 11-1x bzw. 21-2x auch selbst die Überwachung der Umgebung ausführen, d.h. die aktuelle Parksituation etc. überwachen. Dann kann die von außerhalb des Fahrzeugs übermittelte Information lediglich der Befehl sein, sich zum Zeitpunkt t2 an vorgegebenen neuen Zielkoordinaten zu befinden. Das heißt, dass das Fahrzeug 11-1x bzw. 21-2x die abzufahrende Trajektorie, also mindestens Einlenkwinkel α und Einlenkweg T11-T1x bzw. T21-T2x selbständig bestimmt. Es kann auch ein Fahrzeug 11-1 x bzw. 21-2x für andere Fahrzeuge 11-1x bzw. 21-2x die von jedem einzelnen Fahrzeug 11-1x bzw. 21-2x abzufahrende Trajektorie bestimmen und den Fahrzeugen 11-1x bzw. 21-2x übermitteln, also als Leitfahrzeug dienen, wie oben beschrieben.
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Das beschriebene Verfahren und System ist sowohl für PKWs als auch für LKWs oder andere zum Stoppen eines Fahrzeugs geeignete Fahrzeuge anwendbar.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 3632673 A1 [0004]
- DE 60222009 T2 [0004]
- EP 3002370 B1 [0004]
- DE 102016200670 A1 [0048]
- DE 102016008691 A1 [0048]
- DE 102016202011 A1 [0048]
