DE102022206505A1 - Verfahren und Steuereinrichtung zum Steuern eines Wasserfahrzeugs - Google Patents

Verfahren und Steuereinrichtung zum Steuern eines Wasserfahrzeugs Download PDF

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Gabriela Jager
Markus Birk
Carolin Heller
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Abstract

Die Erfindung beschreibt ein Verfahren zum Steuern eines Wasserfahrzeugs (10), gekennzeichnet durch die Schritte: Erkennen von mindestens zwei weiteren Wasserfahrzeugen (22, 24) in einem Umfeld des zu steuernden Wasserfahrzeugs (10), Festlegen, ob die erkannten weiteren Wasserfahrzeuge (22, 24) einen Wasserfahrzeugverbund (20) bilden, Bestimmten eines Schutzbereichs (30) für die weiteren Wasserfahrzeuge (22, 24), wobei der bestimmte Schutzbereich (30) derart bestimmt wird, dass der Schutzbereich (30) die Aufenthaltsorte (23, 25) der weiteren Wasserfahrzeuge (22, 24) umfasst, wenn festgelegt worden ist, dass die weiteren Wasserfahrzeuge (22, 24) einen Wasserfahrzeugverbund (20) bilden, und Bestimmen einer Route (12) zum Navigieren des zu steuernden Wasserfahrzeugs (10) in Abhängigkeit des bestimmten Schutzbereichs (30), wobei die Route (12) derart bestimmt wird, dass die Route (12) zum Vermeiden einer Kollision mit dem Wasserfahrzeugverbund (20) den bestimmten Schutzbereich (30) umgeht. Die Erfindung beschreibt zudem eine Steuereinrichtung zum Durchführen des Verfahrens und ein Wasserfahrzeug mit einer derartigen Steuereinrichtung.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Steuereinrichtung zum Steuern eines Wasserfahrzeugs. Die vorliegende Erfindung bezieht sich auch auf ein Wasserfahrzeug mit einer derartigen Steuereinrichtung.
  • Stand der Technik
  • Für den sicheren Betrieb eines Wasserfahrzeugs ist es erforderlich vorausschauende Entscheidungen betreffend den Kurs und eine zukünftige Route des Wasserfahrzeugs zu treffen. Die Entscheidungen können von dem Verhalten weiterer Wasserfahrzeuge abhängen.
  • Aus WO 2017/167905 A1 ist ein Kollisionsvermeidungssystem für Boote bekannt, welches einzelne weitere Boote als Hindernisse erkennt und den Booten ein Kollisionsrisiko zuordnet. Aus WO 2021/075319 A1 ist es bekannt zur Kollisionsvermeidung mit einem einzelnen Boot eine Sicherheitszone um das Boot festzulegen und bei der Verletzung der Sicherheitszone durch ein weiteres Boot eine Warnung auszugeben.
  • Darstellung der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft in einem Aspekt ein Verfahren zum Steuern eines Wasserfahrzeugs. Bei dem Wasserfahrzeug kann es sich um ein Schiff, ein Boot oder jedes sonstige Wasserfahrzeug handeln. Das Wasserfahrzeug kann von einer auf dem Wasserfahrzeug angeordneten Steuereinrichtung gesteuert werden. Alternativ dazu kann das Wasserfahrzeug ferngesteuert werden. Bei dem Wasserfahrzeug kann es sich um ein zumindest teilweise automatisiert steuerbares Wasserfahrzeug handeln. Bei dem Wasserfahrzeug kann es sich auch um ein autonomes Wasserfahrzeug handeln.
  • Das Verfahren weist als einen Schritt ein Erkennen von mindestens zwei weiteren Wasserfahrzeugen in einem Umfeld des zu steuernden Wasserfahrzeugs auf. Mindestens eines der zwei weiteren Wasserfahrzeug kann ein Schiff, ein Boot oder jedes sonstige Wasserfahrzeug sein, welches sich in dem Umfeld des zu steuernden Wasserfahrzeugs aufhält. Der Schritt des Erkennens kann ein Erfassen der mindestens zwei weiteren Wasserfahrzeuge in dem Umfeld des zu steuernden Wasserfahrzeugs aufweisen. Das Erfassen kann ein funkbasiertes Erfassen der mindestens zwei weiteren Wasserfahrzeuge sein. Der Schritt des Erkennens kann daher ein funkbasiertes Erfassen der Aufenthaltsorte der mindestens zwei weiteren Wasserfahrzeuge aufweisen.
  • Die Aufenthaltsorte können von einem Funksystem ausgesendet und von einer Steuereinheit des Wasserfahrzeugs empfangen werden. Alternativ oder zusätzlich zu dem funkbasierten Empfangen kann das Erfassen ein sensorbasiertes Erfassen der mindestens zwei weiteren Wasserfahrzeuge sein. Der Schritt des Erkennens kann daher ein sensorbasiertes Erfassen der Aufenthaltsorte der mindestens zwei weiteren Wasserfahrzeuge aufweisen. Die Aufenthaltsorte können von einem Sensorsystem erfasst und von einer Steuereinheit des Wasserfahrzeugs eingelesen werden. Bei dem Sensorsystem kann es sich um ein bildbasiertes oder distanzmessendes Sensorsystem handeln. Bei den Aufenthaltsorten kann es sich um absolute oder relative Aufenthaltsorte handeln.
  • Das Verfahren weist als einen weiteren Schritt ein Festlegen auf, ob die erkannten weiteren Wasserfahrzeuge einen Wasserfahrzeugverbund bilden. Der Schritt des Festlegens kann auf einem Bestimmen von Betriebsparametern der weiteren Wasserfahrzeuge basieren. Die Betriebsparameter können beispielsweise Lageparameter oder Geschwindigkeitsparameter der weiteren Wasserfahrzeuge aufweisen. Die den Wasserfahrzeugverbund bildenden Wasserfahrzeuge können miteinander verbunden sein, beispielsweise kann eines der Wasserfahrzeuge ein anderes der Wasserfahrzeuge schleppen und mit einer Schleppleine beziehungsweise Schlepptrosse verbunden sein. Die den Wasserfahrzeugverbund bildenden Wasserfahrzeuge können auch aufgrund ihrer Gruppierung auf dem Wasser den Wasserfahrzeugverbund bilden. Gemäß einer Ausführungsform kann der Wasserfahrzeugverbund an ein übergeordnetes Wasserverkehrsinformationssystem übermittelt werden.
  • Das Verfahren weist als einen weiteren Schritt ein Bestimmten eines Schutzbereichs für die weiteren Wasserfahrzeuge auf. Der bestimmte Schutzbereich wird derart bestimmt, dass der Schutzbereich die Aufenthaltsorte der weiteren Wasserfahrzeuge umfass. Der Schritt des Bestimmens des Schutzbereichs wird durchgeführt, wenn festgelegt worden ist, dass die weiteren Wasserfahrzeuge einen Wasserfahrzeugverbund bilden. Das Festlegen, dass die erkannten weiteren Wasserfahrzeuge einen Wasserfahrzeugverbund bilden, kann somit eine Bedingung für das Bestimmen des Schutzbereichs der weiteren Wasserfahrzeuge sein. Der Schutzbereich kann dafür gebildet werden, dass das Wasserfahrzeug und der Wasserfahrzeugverbund vor einer Kollision geschützt werden.
  • Das Verfahren weist als einen weiteren Schritt ein Bestimmen einer Route zum Navigieren des zu steuernden Wasserfahrzeugs in Abhängigkeit des bestimmten Schutzbereichs auf. Die Route wird derart bestimmt, dass die Route zum Vermeiden einer Kollision mit dem Wasserfahrzeugverbund den bestimmten Schutzbereich umgeht. Das Bestimmen der Route kann ein Bestimmen eines Kurses für das zu steuernde Wasserfahrzeug aufweisen. Mit der Erfindung kann somit ein Wasserfahrzeug in Abhängigkeit davon gesteuert werden, ob weitere Wasserfahrzeuge im Umfeld des Wasserfahrzeugs einen Wasserfahrzeugverbund bilden.
  • Gemäß einer Ausführungsform weist das Verfahren als einen weiteren Schritt ein Bestimmens von Lageparametern der weiteren Wasserfahrzeuge auf. Basierend auf den bestimmten Lageparametern kann gemäß dieser Ausführungsform im Schritt des Festlegens festgelegt werden, dass die erkannten weiteren Wasserfahrzeuge einen Wasserfahrzeugverbund bilden. Bei den Lageparametern kann es sich um Positionsparameter beziehungsweise Koordinaten der weiteren Wasserfahrzeuge handeln. Alternativ oder zusätzlich kann es sich bei den Lageparametern um Orientierungsparameter beziehungsweise um Kurse der weiteren Wasserfahrzeuge handeln. So kann auch basierend auf einer Abweichung der bestimmten Lageparameter festgelegt werden, dass die erkannten weiteren Wasserfahrzeuge einen Wasserfahrzeugverbund bilden. Ist die Abweichung der bestimmten Lageparameter kleiner als eine vorbestimmte Abweichung der Lageparameter, kann festgelegt werden, dass die erkannten weiteren Wasserfahrzeuge einen Wasserfahrzeugverbund bilden. Ferner kann basierend auf einem Abstand beziehungsweise einer Distanz zwischen den Positionsparametern beziehungsweise Koordinaten der weiteren Wasserfahrzeuge festgelegt werden, dass die erkannten weiteren Wasserfahrzeuge einen Wasserfahrzeugverbund bilden.
  • Gemäß einer Ausführungsform weist das Verfahren als einen weiteren Schritt ein Bestimmens von Geschwindigkeitsparametern der weiteren Wasserfahrzeuge auf. Basierend auf den bestimmten Geschwindigkeitsparametern kann gemäß dieser Ausführungsform im Schritt des Festlegens festgelegt werden, dass die erkannten weiteren Wasserfahrzeuge einen Wasserfahrzeugverbund bilden. Bei den Geschwindigkeitsparametern kann es sich um Geschwindigkeiten oder Geschwindigkeitsvektoren handeln. So kann auch basierend auf einer Abweichung der bestimmten Geschwindigkeitsparameter festgelegt werden, dass die erkannten weiteren Wasserfahrzeuge einen Wasserfahrzeugverbund bilden. Ist die Abweichung der bestimmten Geschwindigkeitsparameter kleiner als eine vorbestimmte Abweichung der Geschwindigkeitsparameter, kann festgelegt werden, dass die erkannten weiteren Wasserfahrzeuge einen Wasserfahrzeugverbund bilden.
  • Gemäß einer Ausführungsform weist das Verfahren als einen weiteren Schritt ein Bestimmen einer Zeitdauer auf, in welcher die erkannten weiteren Wasserfahrzeuge den Wasserfahrzeugverbund bilden. Der Schritt des Bestimmens kann durchgeführt werden, wenn festgelegt worden ist, dass die weiteren Wasserfahrzeuge den Wasserfahrzeugverbund bilden. Die Zeitdauer kann basierend darauf bestimmt werden, ob die weiteren Wasserfahrzeuge andauernd den Wasserfahrzeugverbund bilden. Der Schritt des Festlegens kann hierfür wiederholt durchgeführt werden. Der Schritt des Bestimmens des Schutzbereichs kann durchgeführt werden, wenn die bestimmte Zeitdauer eine vorbestimmte Zeitdauer für ein Bilden des Wasserfahrzeugverbund überschreitet. Somit kann der Schritt des Bestimmens des Schutzbereichs dann durchgeführt werden, wenn in einer vorbestimmten Mindestzeitdauer wiederholt festgelegt wird, dass die weiteren Wasserfahrzeuge den Wasserfahrzeugverbund bilden.
  • Gemäß einer Ausführungsform weist das Verfahren als einen weiteren Schritt ein Erfassen von mindestens einem von den weiteren Wasserfahrzeugen ausgesandtem Signal zum Signalisieren, dass sich die weiteren Wasserfahrzeuge einen Wasserfahrzeugverbund bilden, auf. Bei dem Signal kann es sich um ein Lichtsignal handeln. Der Schritt des Festlegens kann basierend auf dem erfassten Signal durchgeführt werden. Der Schritt des Festlegens kann somit durch das Erfassen des Lichtsignals zuverlässiger durchgeführt werden. Durch das erfasste Lichtsignal kann der Wasserfahrzeugverbund somit auch vorläufig beziehungsweise in Form einer Groberfassung bestimmt werden.
  • Gemäß einer Ausführungsform weist das Verfahren als einen weiteren Schritt ein Erkennen, ob die weiteren Wasserfahrzeuge einen Schleppzug bilden, auf. Das Erkennen kann basierend darauf durchgeführt werden, dass bestimmte Lageparameter übereinstimmen. Alternativ oder zusätzlich kann das Erkennen basierend darauf durchgeführt werden, dass bestimmte Geschwindigkeitsparameter übereinstimmen. Der Schritt des Festlegens kann basierend darauf durchgeführt werden, ob erkannt worden ist, dass die weiteren Wasserfahrzeuge einen Schleppzug bilden.
  • Gemäß einer Ausführungsform kann der im Schritt des Bestimmens des Schutzbereichs bestimmte Schutzbereich derart bestimmt werden, dass der Schutzbereich eine Verbindungslinie von Aufenthaltsorten der weiteren Wasserfahrzeuge umfasst. Somit kann mit dem Verfahren in vorteilhafter Weise erzielt werden, dass das Wasserfahrzeug derart navigiert wird, dass die Verbindungslinie von dem Wasserfahrzeug nicht durchfahren wird. Handelt es sich bei dem Wasserfahrzeugverbund um einen Schleppzug, kann somit verhindert werden, dass eine Schleppleine von dem Wasserfahrzeug gekreuzt wird.
  • Gemäß einer Ausführungsform kann der im Schritt des Bestimmens des Schutzbereichs bestimmte Schutzbereich derart bestimmt werden, dass der Schutzbereich ein konvexes Polygon von Umrissen der weiteren Wasserfahrzeuge umfasst. Das konvexe Polygon umgibt die Verbindungslinie der Aufenthaltsorte der weiteren Wasserfahrzeuge. Der Schutzbereich kann somit Umrisse der weiteren Wasserfahrzeuge aufweisen. Der Schutzbereich kann daher gemäß dieser Ausführungsform in einer besonders präzisen und zuverlässigen Weise bestimmt werden. Gemäß einer Ausführungsform kann der im Schritt des Bestimmens des Schutzbereichs bestimmte Schutzbereich derart bestimmt wird, dass der Schutzbereich ein Schutzband aufweist, welches die Aufenthaltsorte der weiteren Wasserfahrzeuge umgibt. Das Schutzband kann das konvexe Polygon umgeben. Bei dem Schutzbereich kann es sich daher um einen für die weiteren Wasserfahrzeuge gemeinsam ausgebildeten Schutzbereich handeln.
  • Gemäß einer Ausführungsform kann im Schritt des Bestimmens des Schutzbereichs der Schutzbereich in Abhängigkeit eines Eigenbetriebsparameters des zu steuernden Wasserfahrzeugs bestimmt werden. Bei dem Eigenbetriebsparameter kann es sich um einen Lageparameter des Wasserfahrzeugs handeln. Der Lageparameter kann wie der beschriebene Lageparameter ausgebildet sein. Bei dem Eigenbetriebsparameter kann es sich um einen Geschwindigkeitsparameter des Wasserfahrzeugs handeln. Der Lageparameter kann wie der beschriebene Geschwindigkeitsparameter ausgebildet sein. Bei dem Eigenbetriebsparameter kann es sich auch um eine Masse des Wasserfahrzeugs handeln. Handelt es sich bei dem Eigenbetriebsparameter um einen Aufenthaltsort des Wasserfahrzeugs kann somit ein Aufenthalt in einem Hafen oder einer Wasserverkehrsengstelle, beispielsweise ein Kanal, berücksichtigt werden. Bei dem Eigenbetriebsparameters kann es sich daher auch um einen Wasserverkehrsparameter handeln.
  • Die vorliegende Erfindung betrifft in einem weiteren Aspekt eine Steuereinrichtung zum Steuern eines Wasserfahrzeugs. Die Steuereinrichtung weist mindestens eine Steuereinheit auf, welche eingerichtet ist, um einen Wasserfahrzeugverbund von weiteren Wasserfahrzeugen im Umfeld des zu steuernden Wasserfahrzeugs zu erkennen, einen Schutzbereich für die weiteren Wasserfahrzeuge zu bestimmen, welcher die Aufenthaltsorte der weiteren Wasserfahrzeuge umfasst, und eine Route zum Navigieren des zu steuernden Wasserfahrzeugs zu bestimmen, welche zum Vermeiden einer Kollision mit dem Wasserfahrzeugverbund den bestimmten Schutzbereich umgeht. Gemäß einer Ausführungsform ist die Steuereinrichtung eingerichtet das Verfahren nach dem vorhergehenden Aspekt durchzuführen.
  • Die vorliegende Erfindung betrifft in einem weiteren Aspekt ein Wasserfahrzeug, welches mit einer Steuereinrichtung nach dem vorhergehenden Aspekt zum Navigieren des Wasserfahrzeugs steuerungstechnisch verbunden ist. Ausführungsformen eines Aspekts der vorliegenden Erfindung können Ausführungsformen eines weiteren Aspekts der vorliegenden Erfindung bilden.
  • Kurze Beschreibung der Figuren
    • 1 zeigt eine Steuereinrichtung eines Wasserfahrzeugs mit einem Wasserfahrzeugverbund zur Erläuterung der Erfindung.
    • 2 zeigt ein Ablaufdiagramm von Verfahrensschritten zum Durchführen eines Verfahrens zum Steuern des Wasserfahrzeugs gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
  • Detaillierte Beschreibung von Ausführungsformen
  • 1 zeigt ein Wasserfahrzeug 10 und einen Wasserfahrzeugverbund 20 im Umfeld des Wasserfahrzeugs 10 in einer Draufsicht. Das Wasserfahrzeug 10 hat einen Kurs 11, welcher auf den Wasserfahrzeugverbund 20 gerichtet ist. Das Wasserfahrzeug 10 weist eine Steuereinrichtung 100 auf, welche eingerichtet ist, das Wasserfahrzeug 10 zu navigieren.
  • Der Wasserfahrzeugverbund 20 besteht in der gezeigten Ausführungsform aus zwei weiteren Wasserfahrzeugen 22, 24. Die weiteren Wasserfahrzeuge 22, 24 sind mit einer Schleppleine 31 verbunden, wobei eines der beiden weiteren Wasserfahrzeuge 22, 24 das andere der beiden Wasserfahrzeuge 22, 24 schleppt. Der Wasserfahrzeugverbund 20 ist daher in dem gezeigten Ausführungsbeispiel ein Schleppzug 18.
  • Um den Wasserfahrzeugverbund 20 ist ein Schutzbereich 30 ausgebildet, welcher den Wasserfahrzeugverbund 20 umgibt. Der Schutzbereich 30 weist eine durch ein konvexes Polygon 34 der weiteren Wasserfahrzeuge 22, 24 gebildete Fläche und ein das konvexe Polygon 32 umgebendes Schutzband 36 auf. Die Steuereinrichtung 100 weist eine Steuereinheit 102 auf, welche eingerichtet ist, eine Route zu bestimmen, welche den Kurs 11 derart korrigiert, dass eine Kollision des Wasserfahrzeugs 10 mit dem Wasserfahrzeugverbund 20 vermieden wird. Der Kurs 11 wird derart bestimmt, dass das Wasserfahrzeug 10 nicht in den Schutzbereich 30 einfährt.
  • 2 zeigt ein Ablaufdiagramm von Verfahrensschritten S1 bis S6 zum Durchführen eines Verfahrens mit der Steuereinrichtung 100 zum Navigieren des Wasserfahrzeugs 10. Die Schritte S1 bis S6 werden von der Steuereinheit 102 der Steuereinrichtung 100 durchgeführt.
  • In einem ersten Schritt S1 werden die weiteren Wasserfahrzeuge 22, 24 in einem Umfeld 2 des Wasserfahrzeugs 10 erkannt. Die Aufenthaltsorte 23, 25 der weiteren Wasserfahrzeuge 22, 24 werden zum Erkennen der weiteren Wasserfahrzeuge 22, 24 der Steuereinrichtung 100 funkbasiert übermittelt, wobei die Steuereinrichtung 100 die Aufenthaltsorte 23, 25 funkbasiert empfängt. Die Steuereinrichtung 100 bestimmt basierend auf den empfangenen Aufenthaltsorten 23, 25 relative Positionen 52, 54 der weiteren Wasserfahrzeuge 22, 24.
  • Neben den übermittelten Aufenthaltsorten 23, 25 werden auch Geschwindigkeitsvektoren 46, 48 von dem Funksystem übermittelt. Die Geschwindigkeitsvektoren 46, 48 können durch ein Übermitteln von Kursen und Geschwindigkeiten der weiteren Wasserfahrzeuge 22, 24 übermittelt werden. Die übermittelten Informationen werden von der Steuereinrichtung 100 empfangen. Die Geschwindigkeitsvektoren 46, 48 werden empfangen oder aus den empfangenen Kursen und Geschwindigkeiten bestimmt.
  • In einem weiteren Schritt S2 werden Festlegungsparameter bestimmt, basierend auf welchen in einem weiteren Schritt S3 festgelegt wird, ob die weiteren Wasserfahrzeuge 22, 24 einen Wasserfahrzeugverbund 20 bilden. In dem Schritt S2 werden in einem Unterschritt S2a Lageparameter bestimmt, welche die Aufenthaltsorte 23, 25 und die Positionen 52, 54 der weiteren Wasserfahrzeuge 22, 24 aufweisen. Die Lageparameter können auch Orientierungen 56, 58 aufweisen. In dem Schritt S2 werden alternativ oder zusätzlich zu den bestimmten Positionen 52, 54 in einem weiteren Unterschritt S2b die Geschwindigkeitsvektoren 46, 48 der weiteren Wasserfahrzeuge 22, 24 bestimmt. Im weiteren Schritt S3 werden die Positionen 52, 54 verglichen. Alternativ oder zusätzlich werden Geschwindigkeitsvektoren 46, 48 verglichen. Eine Distanz zwischen den Positionen 52, 54 wird bestimmt und mit einer vorbestimmten Distanz verglichen. Ist die Distanz kleiner als die vorbestimmte Distanz, wird festgelegt, dass die weiteren Wasserfahrzeuge 22, 24 den Wasserfahrzeugverbund 20 bilden. Alternativ oder zusätzlich werden die Geschwindigkeitsvektoren 46, 48 verglichen und deren Abweichung bestimmt. Liegt die bestimmte Abweichung unterhalb einer vorbestimmten Abweichung für die Geschwindigkeitsvektoren 46, 48, wird festgelegt, dass die weiteren Wasserfahrzeuge 22, 24 den Wasserfahrzeugverbund bilden.
  • In einem weiteren Schritt S4 wird eine Zeitdauer bestimmt, in welcher die im Schritt S3 angewendeten Vergleichsbedingungen erfüllt sein müssen, um festzulegen, dass die erkannten weiteren Wasserfahrzeuge den Wasserfahrzeugverbund bilden. Während der bestimmten Zeitdauer werden die Schritte S2 und S3 des Verfahrens wiederholt durchgeführt. Liegt als Vergleichsergebnis wiederholt vor, dass die weiteren Wasserfahrzeuge 22, 24 den Wasserfahrzeugverbund bilden, wird als ein weiterer Schritt S5 ein Schutzbereich für die weiteren Wasserfahrzeuge 22, 24 bestimmt. Der Schutzbereich 30 weist eine Verbindungslinie 32 auf, welche gemäß einem Ausführungsbeispiel durch eine Schleppleine 31 ausgebildet ist. Der Schutzbereich 30 weist ein konvexes Polygon 34 auf, welches Umrisse 42, 44 der weiteren Wasserfahrzeuge konvex einhüllt. Der Schutzbereich 30 weist das konvexe Polygon 34 auf, wobei um das konvexe Polygon 34 ein Schutzband 36 gebildet ist, welches das konvexe Polygon 34 äquidistant erweitert und umgibt. Der Schutzbereich 30 weist somit die von dem konvexen Polygon 34 eingeschlossene Fläche und das um das konvexe Polygon 34 gebildete Schutzband 36 auf.
  • In einem weiteren Schritt S6 wird eine Route 12 bestimmt, um den Kurs 11 des Wasserfahrzeugs 10 zu korrigieren. Die Route 12 wird derart bestimmt, dass das Wasserfahrzeug 10 navigiert wird, um zu vermeiden, dass das Wasserfahrzeug 10 mit dem Wasserfahrzeugverbund 20 kollidiert. Hierfür wird die Route 12 derart bestimmt, dass sie den Schutzbereich 30 nicht verletzt und das weitere Wasserfahrzeug 10 den Schutzbereich 30 nicht durchfährt. Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird die Route 12 derart bestimmt, dass das Wasserfahrzeug 10 einen zu Kursen der weiteren Wasserfahrzeuge 22, 24 entgegengerichteten Kurs 11 aufweist. Somit hinterfährt das weitere Wasserfahrzeug 10 den Wasserfahrzeugverbund 30.
  • Mit dem Verfahren gemäß der Erfindung wird somit auch vermieden, dass ein Schleppzug 18 durchfahren wird, wobei das Durchfahren des Schleppzugs zu einer Kollision mit der Schleppleine 31 führt.
  • Bezugszeichen
  • 2
    Umfeld
    10
    Wasserfahrzeug
    12
    Route
    18
    Schleppzug
    20
    Wasserfahrzeugverbund
    22, 24
    weiteres Wasserfahrzeug
    23, 25
    Aufenthaltsort
    30
    Schutzbereich
    31
    Schleppleine
    32
    Verbindungslinie
    34
    konvexes Polygon
    36
    Schutzband
    42, 44
    Umriss
    46, 48
    Geschwindigkeitsvektor
    52, 54
    Position
    56, 58
    Orientierung
    100
    Steuereinrichtung
    S1
    Erkennen weitere Wasserfahrzeuge
    S2
    Bestimmen Festlegungsparameter
    S2a
    Bestimmen Lageparameter
    S2b
    Bestimmen Geschwindigkeitsparameter
    S3
    Festlegen Wasserfahrzeugverbund
    S4
    Bestimmen Zeitdauer
    S5
    Bestimmen Schutzbereich
    S6
    Bestimmen Route
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • 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.
  • Zitierte Patentliteratur
    • WO 2017/167905 A1 [0003]
    • WO 2021/075319 A1 [0003]

Claims (13)

  1. Verfahren zum Steuern eines Wasserfahrzeugs (10), gekennzeichnet durch die Schritte: Erkennen (S1) von mindestens zwei weiteren Wasserfahrzeugen (22, 24) in einem Umfeld des zu steuernden Wasserfahrzeugs (10), Festlegen (S3), ob die erkannten weiteren Wasserfahrzeuge (22, 24) einen Wasserfahrzeugverbund (20) bilden, Bestimmten (S5) eines Schutzbereichs (30) für die weiteren Wasserfahrzeuge (22, 24), wobei der bestimmte Schutzbereich (30) derart bestimmt wird, dass der Schutzbereich (30) die Aufenthaltsorte (23, 25) der weiteren Wasserfahrzeuge (22, 24) umfasst, wenn festgelegt worden ist, dass die weiteren Wasserfahrzeuge (22, 24) einen Wasserfahrzeugverbund (20) bilden, und Bestimmen (S6) einer Route (12) zum Navigieren des zu steuernden Wasserfahrzeugs (10) in Abhängigkeit des bestimmten Schutzbereichs (30), wobei die Route (12) derart bestimmt wird, dass die Route (12) zum Vermeiden einer Kollision mit dem Wasserfahrzeugverbund (20) den bestimmten Schutzbereich (30) umgeht.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch den weiteren Schritt eines Bestimmens (S2a) von Lageparametern der weiteren Wasserfahrzeuge (22, 24), wobei basierend auf den bestimmten Lageparametern im Schritt des Festlegens (S3) festgelegt wird, dass die erkannten weiteren Wasserfahrzeuge (22, 24) einen Wasserfahrzeugverbund (20) bilden.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch den weiteren Schritt eines Bestimmens (S2b) von Geschwindigkeitsparametern der weiteren Wasserfahrzeuge (22, 24), wobei basierend auf den bestimmten Geschwindigkeitsparametern im Schritt des Festlegens (S3) festgelegt wird, dass die erkannten weiteren Wasserfahrzeuge (22, 24) einen Wasserfahrzeugverbund (20) bilden.
  4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch den weiteren Schritt eines Bestimmens (S4) einer Zeitdauer, in welcher die erkannten weiteren Wasserfahrzeuge (22, 24) den Wasserfahrzeugverbund (20) bilden, wenn festgelegt worden ist, dass die weiteren Wasserfahrzeuge (22, 24) den Wasserfahrzeugverbund (20) bilden, wobei der Schritt des Bestimmens (S5) des Schutzbereichs durchgeführt wird, wenn die bestimmte Zeitdauer eine vorbestimmte Zeitdauer für ein Bilden des Wasserfahrzeugverbund (20) überschreitet.
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch den weiteren Schritt eines Erfassens von mindestens einem von den weiteren Wasserfahrzeugen (22, 24) ausgesandtem Signal zum Signalisieren, dass sich die weiteren Wasserfahrzeuge einen Wasserfahrzeugverbund (20) bilden, und der Schritt des Festlegens (S3) basierend auf dem erfassten Signal durchgeführt wird.
  6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch den weiteren Schritt eines Erkennens, ob die weiteren Wasserfahrzeuge einen Schleppzug (18) bilden, und der Schritt des Festlegens (S3) basierend darauf durchgeführt wird, ob erkannt worden ist, dass die weiteren Wasserfahrzeuge (22, 24) einen Schleppzug (18) bilden.
  7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der im Schritt des Bestimmens (S5) des Schutzbereichs (30) bestimmte Schutzbereich (30) derart bestimmt wird, dass der Schutzbereich (30) eine Verbindungslinie (32) von Aufenthaltsorten (23, 25) der weiteren Wasserfahrzeuge (22, 24) umfasst.
  8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der im Schritt des Bestimmens (S5) des Schutzbereichs (30) bestimmte Schutzbereich (30) derart bestimmt wird, dass der Schutzbereich (30) ein konvexes Polygon (34) von Umrissen (42, 44) der weiteren Wasserfahrzeuge (22, 24) umfasst.
  9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der im Schritt des Bestimmens (S5) des Schutzbereichs (30) bestimmte Schutzbereich derart bestimmt wird, dass der Schutzbereich ein Schutzband (36) aufweist, welches die Aufenthaltsorte (23, 25) der weiteren Wasserfahrzeuge (22, 24) umgibt.
  10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Schritt des Bestimmens (S5) des Schutzbereichs (30) der Schutzbereich (30) in Abhängigkeit eines Eigenbetriebsparameters des zu steuernden Wasserfahrzeugs (10) bestimmt wird.
  11. Steuereinrichtung (100) zum Steuern eines Wasserfahrzeugs (10), dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (100) eine Steuereinheit (102), welche eingerichtet ist, einen Wasserfahrzeugverbund (20) von weiteren Wasserfahrzeugen (22, 24) im Umfeld des zu steuernden Wasserfahrzeugs (10) zu erkennen, eine Steuereinheit (102), welche eingerichtet ist, einen Schutzbereich (30) für die weiteren Wasserfahrzeuge (22, 24) zu bestimmen, welcher die Aufenthaltsorte (23, 25) der weiteren Wasserfahrzeuge (22, 24) umfasst, und eine Steuereinheit (102) aufweist, welche eingerichtet ist, eine Route (12) zum Navigieren des zu steuernden Wasserfahrzeugs (10) zu bestimmen, welche zum Vermeiden einer Kollision mit dem Wasserfahrzeugverbund (20) den bestimmten Schutzbereich (30) umgeht.
  12. Steuereinrichtung (100) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (100) eingerichtet ist, ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10 durchzuführen.
  13. Wasserfahrzeug (10), dadurch gekennzeichnet, dass das Wasserfahrzeug (10) mit einer Steuereinrichtung (100) nach Anspruch 11 oder 12 zum Navigieren des Wasserfahrzeugs (100) steuerungstechnisch verbunden ist.
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