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Die Erfindung betrifft ein System
zur automatisierten Kommunikation zwischen einer Vielzahl von Kraftfahrzeugen
gemäß dem Oberbegriff
von Anspruch 1 sowie ein Verfahren zur automatisierten Kommunikation
zwischen einer Vielzahl von Kraftfahrzeugen gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 13.
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Auf Autobahnen kommt es immer wieder
zu Massenkarambolagen, an denen mehrere Kraftfahrzeuge beteiligt
sind und die sich oft bei schlechten Sichtbedingungen, z.B. Nebel,
an unübersichtlichen Streckenabschnitten,
z.B. hinter einer schlecht einsehbaren Kurve, oder aufgrund von
Verkehrsstörungen,
z.B. Stauende, Baustelle, ereignen. Ein Grund für das Entstehen solcher Massenunfälle ist,
dass die Fahrer von nachfolgenden Kraftfahrzeugen die vor ihnen
liegende Gefahr zu spät
erkennen und dann nicht mehr in der Lage sind, ihr Kraftfahrzeug
rechtzeitig abzubremsen. Zwar lösen
viele Fahrer beim Auffahren auf ein Stauende die Warnblinkanlage
ihres Kraftfahrzeuges aus, um die nachfolgenden Kraftfahrzeuge zu
warnen. Allerdings wird diese Warnung heute nur optisch durch die
Blinker des warnenden Kraftfahrzeuges übertragen, wodurch die Warnung
nur die unmittelbar folgenden Kraftfahrzeuge erreicht, die sich
aber ohnehin schon sehr nahe an der Gefahrenstelle befinden.
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Es wurden bereits verschiedene Vorschläge gemacht,
um die Warndistanz heutiger optischer Signalisierungssysteme durch Funkwarnsysteme
zu erweitern. So wird beispielsweise in der
DE 297 24 629 U1 dargelegt,
bei einem Unfall die mittels eines Navigationssystems bestimmte
Position beteiligter Kraftfahrzeuge manuell oder automatisiert über ein
Mobilfunknetz als Meldung auszusenden. Empfangende Kraftfahrzeuge,
die ebenfalls mit Mobilfunkgerät
und Navigationssystem ausgestattet sind, prüfen sodann, ob eine empfangene
Meldung relevant ist, d.h. ob das empfangende Kraftfahrzeug sich
der in der Meldung verwendeten Position annähert. In diesem Fall wird die
Meldung dem Fahrer als Information ausgegeben. Nachteilig an dieser
Art von Systemen ist, dass durch die Verwendung eines Mobilfunknetzes Betriebskosten
anfallen, dass solche Systeme nur bei entsprechender Mobilfunkversorgung
funktionsfähig
sind und dass ein aufwendiger Prozess zur Selektion der für ein Kraftfahrzeug
relevanten Meldungen nötig
ist. Außerdem
ist eine kostspielige Ausstattung des Kraftfahrzeuges notwendig.
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Zur Vermeidung solcher Nachteile
wurde verschiedentlich eine direkte Kommunikation von Kraftfahrzeug
zu Kraftfahrzeug dargelegt, d.h. ohne die Verwendung eines auf externer
Infrastruktur basierenden Mobilfunknetzes. So wird in der WO 98/09264
vorgeschlagen, in teilnehmenden Kraftfahrzeugen Kommunikationsmittel
zum Senden und Empfangen einer Meldung vorzusehen, wobei in einer
kritischen Situation in einem Kraftfahrzeug manuell oder automatisiert
die Aussendung der Meldung aktiviert wird. Empfangende Kraftfahrzeuge
können anhand
der Signalstärke
der Meldung deren Relevanz beurteilen. Zwar arbeitet dieses System
autonom und somit fallen weder Betriebskosten an, noch wird eine
entsprechende externe Infrastruktur benötigt. Jedoch ist die Beurteilung
der Relevanz einer empfangenen Meldung durch die Verwendung lediglich
der Signalstärke
ungenau und es treten beispielsweise Probleme bei parallel verlaufenden Strassen
auf. Auch ist wiederum eine spezielle Kraftfahrzeugausstattung notwendig.
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Die gattungsbildende
EP 0 201 461 B1 offenbart
ein System zur automatisierten Kommunikation zwischen einer Vielzahl
von Kraftfahrzeugen, wobei in jedem der teilnehmenden Kraftfahrzeuge
ein Kommunikationsmittel zum Senden und Empfangen von Meldungen,
Detektor- und/oder Aktivierungsmittel zur Erzeugung einer Meldung,
Anzeigemittel zur Ausgabe von Information und ein elektronisches
Verarbeitungs- und Kontrollmittel vorgesehen sind. Dabei bewirkt
das Verarbeitungs- und Kontrollmittel zum einen ein fortlaufendes
Wiederaussenden einer vom Kommunikationsmittel empfangenen Meldung,
sowie weiterhin die fortlaufende Versendung einer Meldung durch
das Kommunikationsmittel während
der Dauer der Aktivierung des Detektormittels, und außerdem eine
eventuelle Ausgabe einer Meldung als Information durch das Anzeigemittel.
Dieses System arbeitet ebenfalls autonom und somit fallen weder
Betriebskosten an, noch wird eine entsprechende externe Infrastruktur
benötigt.
Durch die Verwendung der Messgrößen Zeit,
zurückgelegter
Weg und Geschwindigkeit als Meldungsinhalt wird eine erhöhte Genauigkeit
gegenüber
der WO 98/09264 erreicht. Auch wird durch die Nutzung von Kraftfahrzeugen
auf der Gegenfahrbahn als "Transporteure" von Meldungen eine
gezielte Warnung von solchen Kraftfahrzeugen erreicht, die sich
auf den Gefahrenort zu bewegen. Jedoch ist beispielsweise bei komplexen
Topologien wie bei einem Autobahnkreuz oder bei größeren Werten
der Messgrößen die
Beurteilung der Relevanz einer empfangenen Meldung problematisch. So
kann eine empfangene Meldung z.B. von einem Kraftfahrzeug stammen,
das an einem Autobahnkreuz von einer ersten auf eine zweite Autobahn
gewechselt ist, was für
ein auf der zweiten Autobahn fahrendes Kraftfahrzeug zu einem Fehlalarm
führen würde. Außerdem benötigen die
Kraftfahrzeuge für die
Teilnahme am System wiederum eine kostspielige Ausstattung.
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Auch in der
DE 100 07 573 C1 wird dargelegt,
dass Kraftfahrzeuge sich direkt Warnmeldungen zusenden. Jedes der
am Warnprozess beteiligten Kraftfahrzeuge verfügt über ein Kommunikationsmittel
zum Senden und Empfangen von Meldungen, wobei zur selektiven Warnung
die Meldungen über
eine Distanz von ca. 3 km ausgesendet bzw. empfangen werden. Die
Meldungen umfassen dabei Information über die Position und die Fahrtrichtung
aus einem Navigationssystem des warnenden Kraftfahrzeuges.
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Des weiteren wird in der nicht vorveröffentlichten, älteren Anmeldung
DE 102 25 782.5 , deren Offenbarung
hierin durch Verweis aufgenommen wird, vorgeschlagen, eine Folge
von vom Kraftfahrzeug zurückgelegten
Positionen (Positionskette), z.B. von einem Satellitennavigationsempfänger bestimmte
Positionen, mit einer Meldung zu übertragen. Damit wird die Geometrie
der von dem sendenden Kraftfahrzeug in jüngster Vergangenheit zurückgelegten
Fahrstrecke repräsentiert.
Das empfangende Kraftfahrzeug kann durch einen Vergleich seiner eigenen
Positionskette mit der Positionskette des sendenden Kraftfahrzeuges
prüfen,
ob die von beiden Kraftfahrzeugen bisher zurückgelegten Fahrstrecken identisch
sind und ob sich das sendende Kraftfahrzeug vor (stromab) oder hinter
(stromauf) von dem empfangenden Kraftfahrzeug befindet. Das Ergebnis
dieses Vergleichs wird durch ein Relevanzmaß ausgedrückt, und eine Warnung ist nur
notwendig, wenn dieses Relevanzmaß ausreichend groß ist. So
kann z.B. auf Autobahnen erkannt werden, ob sich der Sender auf
derselben Fahrbahn vor dem Empfänger
oder auf der Gegenfahrbahn befindet. Insbesondere wird hierbei in
den teilnehmenden Kraftfahrzeugen kein Navigationssystem, d.h. keine digitale
Straßenkarte,
benötigt.
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Aufgabe der Erfindung ist es, ein
System sowie ein Verfahren zur automatisierten Kommunikation zwischen
einer Vielzahl von Kraftfahrzeugen anzugeben, welche eine sichere
Beurteilung ermöglichen,
ob eine empfangene Warnmeldung für
ein Kraftfahrzeug relevant ist, und welche gleichzeitig mit besonders
geringem Aufwand realisierbar sind, um so eine möglichst schnelle Verbreitung
im Straßenverkehr
sicherzustellen.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bezüglich des
Systems durch die Merkmale des Anspruchs 1 und bezüglich des
Verfahrens durch die Merkmale des Anspruchs 13 gelöst. Die
Unteransprüche
betreffen vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen.
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Der Hauptgedanke der Erfindung besteht
darin, ein Positionsbestimmungsmittel im Kraftfahrzeug vorzusehen,
wobei das Positionsbestimmungsmittel, das Kommunikationsmittel und
das Verarbeitungs- und Kontrollmittel von einer solchen Einheit
umfasst sind, welche zumindest noch eine Bestimmung von Wegebenutzungsgebühren zulässt.
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Durch die Einführung von Systemen zur Bestimmung
von Wegebenutzungsgebühren
(ETC-System, "Electronic
Toll Collection")
sind alle für
eine automatisierte Kommunikation zwischen einer Vielzahl von Kraftfahrzeugen
benötigten
Komponenten in einer Einheit an Bord des Kraftfahrzeuges vorhanden. Ein
derartiges ETC-System wird in der
DE 43 04 838 C2 beschrieben, deren Offenbarung
hierin durch Verweis aufgenommen wird. Der von einem Kraftfahrzeug
umfasste Teil des ETC-Systems umfasst zur Positionsbestimmung einen
Empfänger
für eine
satellitengestützte
Positionsbestimmung, z.B. von GPS-, GLONASS- oder Galileo-Satelliten,
und ein Verarbeitungs- und Kontrollmittel zur Prüfung und Berechnung der Wegenutzungsgebühren. Weiterhin umfasst
der vom Kraftfahrzeug umfasste Teil des ETC-Systems (im folgenden als ETC-Einheit
bezeichnet) ein Kommunikationsmittel (DSRC, "Dedicated Short-Range Communication") zur Sicherstellung der
Systemfunktion an ausgewählten
Ortspositionen. Dabei wird über
eine Distanz von ca. 50 Metern an mobilen oder ortsfesten Kontrollpunkten
geprüft,
ob das ETC-System
im Kraftfahrzeug korrekt arbeitet, d.h. insbesondere ob keine Manipulationen
vorgenommen wurden.
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Durch die vorgeschriebene Einführung des ETC-Systems
zumindest für
schwere Nutzfahrzeuge sind mit einem Schlag also alle schweren Nutzfahrzeuge
mit den für
eine automatisierte Kommunikation untereinander benötigten Komponenten
ausgestat tet. Somit sind für
einen Einsatz des ETC-Systems für
das erfindungsgemäße System
also lediglich noch Änderungen
bei den im Verarbeitungs- und Kontrollmittel der ETC-Einheit auszuführenden
Steuerbefehlen nötig.
Das erfindungsgemäße Verfahren verwendet
also exakt die Komponenten, wie sie von den ETC-Einheiten bereitgestellt
werden.
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Mit anderen Worten stehen nach dem
Einsatz des ETC-Systems mit modifiziertem Verfahren an Bord des
Kraftfahrzeuges ein System sowie ein Verfahren zur automatisierten
Kommunikation zwischen einer Vielzahl von Kraftfahrzeugen zur Verfügung. Erfindungsgemäß wird sofort
ein hoher Ausstattungsgrad erreicht und damit eine wirkungsvolle Warnungs-Infrastruktur
geschaffen. Ein weiterer Vorteil ist, dass zuerst Nutzfahrzeuge
abgedeckt werden, welche nicht nur besonders häufig und lange unterwegs sind,
sondern auch potentiell die schwersten Unfälle verursachen können. Hieraus
werden sofort die gewaltigen wirtschaftlichen Vorteile der Erfindung sichtbar.
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Auch wird sofort der überraschende
technische Vorsprung gegenüber
der gattungsbildenden
EP
0 201 461 B1 bzw. dem Stand der Technik deutlich. Zum einen
wird durch das beim ETC-System
im Kraftfahrzeug vorgesehene Positionsbestimmungsmittel die Genauigkeit
der Meldungen signifikant verbessert. Es sei noch einmal besonders
betont, dass hierfür
kein teures Navigationsgerät
im Kraftfahrzeug benötigt
wird. Zum anderen ist nicht nur keine zusätzliche Ausrüstung an
Bord des Kraftfahrzeuges notwendig, vielmehr wird eine sowieso vorgeschriebene,
also bereits vorhandene Ausrüstung
nun noch einer zusätzlichen
Nutzung zugeführt.
Die wirkungsvolle Verhinderung potentieller Unfälle durch die Erfindung fördert wiederum
die eventuelle weitere Verbreitung des ETC-Systems. Außerdem wird
durch den hohen Ausrüstungsgrad
die schnelle Weitergabe der Meldungen gesichert, was die Genauigkeit
noch weiter erhöht.
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Um die vorgeschriebene Nachrüstung mit der
ETC-Einheit einfach zu gestalten und einen störungs- und manipulationsfreien Betrieb
sicherzustellen, werden die meisten Baugruppen üblicherweise in einem einzigen
Gehäuse
zusammengefasst. Dieses wird, um eine bequeme Bedienung zu ermöglichen,
beispielsweise im Armaturenbrett des Kraftfahrzeuges verbaut. Hierbei
ist eine Vielzahl unterschiedlicher Ausführungsformen möglich. In
jedem Fall jedoch bilden Positionsbestimmungsmittel, Verarbeitungs-
und Kontrollmittel und Kommunikationsmittel erfindungsgemäß eine standardisierte
und somit preisgünstig
zu fertigende Einheit. Zur Bedienung der ETC-Einheit sind dabei
Aktivierungsmittel, z.B. Tastschalter, und Anzeigemittel, z.B. ein
alphanumerisches Display, vorgesehen. Diese Aktivierungs- und Anzeigemittel
sind erfindungsgemäß verwendbar.
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Beim Positionsbestimmungsmittel sind
zur Kontrolle und Korrektur der Positionsbestimmung durch den Satellitenempfänger weitere
Mittel vorgesehen, z.B. ein Anschluss an das Odometer des Kraftfahrzeuges
oder ein elektronischer Kreisel in der ETC-Einheit. Um eine korrekte
Funktion des Kommunikationsmittels sicherzustellen, können zumindest deren
Sende-/Empfangsvorrichtung in dafür geeigneten Bereichen des
Kraftfahrzeuges, z.B. in den Stoßfängern, verbaut werden. Zum
Anschluss der Sende-/Empfangsvorrichtung an die weiteren Baugruppen
der ETC-Einheit wird beispielsweise ein fahrzeugbasiertes Datennetzwerk,
z.B. CAN ("Controlled
Area Network"),
verwendet. Es sei hier noch einmal betont, dass diese Arbeiten nicht
im Rahmen der Erfindung vorgenommen werden müssen, sondern bereits für den vorschriftsmäßigen Betrieb
des ETC-Systems.
Durch die Verbindung der erfindungsgemäß verwendeten ETC-Einheit mit
dem fahrzeugbasiertes Datennetzwerk sind auch der eventuelle Anschluss
an das Odometer des Kraftfahrzeuges und/oder der Anschluss von Aktivierungsmitteln
besonders einfach durchzuführen.
Selbstverständlich kann
eine solche Verbindung auch drahtlos, z.B. über "bluetooth" (Nahbereichskommunikation) ausgeführt sein.
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Mit Vorteil wird vorgeschlagen, dass
an der automatisierten Kommunikation auch solche Kraftfahrzeuge
teilnehmen, in denen lediglich eine geringfügig modifizierte ETC-Einheit
vorgesehen ist. Diese Kraftfahrzeuge verfügen nur über das Kommunikationsmittel,
das Verarbeitungs- und Kontrollmittel und das Positionsbestimmungsmittel,
umfasst von der ETC-Einheit, zur Wiederversendung empfangener Meldungen.
Die dafür
nötigen Änderungen
an der ETC-Einheit sind von besonders einfacher Art. Somit ist es
praktisch ohne Mehrkosten möglich, "gewöhnliche" ETC-Einheiten durch
erfindungsgemäß verwendete
ETC-Einheiten zu ersetzen. Dies ermöglicht eine besonders schnelle
Verbreitung der Erfindung.
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Die Erfindung ist mit unterschiedlich
ausgestatteten Kraftfahrzeugen realisierbar. Aktivierungs- und oder
Anzeigemittel sind jeweils zusätzlich
in unterschiedlicher Ausprägung
vorgesehen, entweder integriert in der ETC-Einheit und/oder daran
angeschlossen. Zwar verfügt
die ETC-Einheit im Kraftfahrzeug bereits über Bedienelemente, welche
als Aktivierungsmittel eingesetzt werden können. Vorteilhaft ist es jedoch,
das als Aktivierungsmittel der Warnblinklichtschalter verwendet
wird. Da dieser üblicherweise
bei der Annäherung
an eine Gefahrenstelle betätigt
wird, muss der Fahrer somit nur einen Handgriff ausführen.
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Vorteilhaft ist es, wenn das Verarbeitungs- und
Kontrollmittel das Wiederaussenden einer vom Kommunikationsmittel
empfangenen Meldung nur dann bewirkt, wenn die Entfernungsdifferenz
zwischen der aktuellen Position des empfangenden Kraftfahrzeuges
und der in der Meldung verwendeten Position kleiner als ein festlegbarer
Grenzwert ist. Hiermit wird die Weitergabe der Meldung lediglich
innerhalb eines relevanten geographischen Gebietes sichergestellt.
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Ebenfalls von Vorteil ist es, wenn
das Verarbeitungs- und Kontrollmittel das Wiederaussenden einer
vom Kommunikationsmittel empfangenen Meldung nur dann bewirkt, wenn
die Zeitdifferenz zwischen dem Zeitpunkt des Empfangs der Meldung
und der aktuellen Zeit kleiner als ein festlegbarer Grenzwert ist.
So werden nur aktuelle Meldungen weitergegeben.
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Mit Vorteil wird vorgeschlagen, dass
die Ausgabe einer Meldung durch das Anzeigemittel nur dann bewirkt
wird, wenn das Kraftfahrzeug sich auf die in der Meldung verwendete
Position zu bewegt und/oder die Entfernungsdifferenz zwischen der
aktuellen Position und der in der Meldung verwendeten Position kleiner
als ein festlegbarer Grenzwert ist. Dieser Mechanismus stellt sicher,
dass dem Fahrer nur solche Meldungen zur Kenntnis gegeben werden,
die für
ihn relevant sind.
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In einer vorteilhaften Ausführungsform
sind im Kraftfahrzeug weitere Aktivierungsmittel vorgesehen, beispielsweise
Bedientasten für
spezielle Situationen und/oder Werte von Fahrzeugsensoren. Z.B. ist
ein Detektor zur Aufnahme situativer Daten vorgesehen, wobei zusätzlich für den Fall
des Auftretens vorbestimmter situativer Daten automatisiert eine Meldung
erzeugt wird. So wird ein universeller Einsatz der Erfindung erreicht.
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Besonders wirkungsvoll wird dem Fahrer
eines Kraftfahrzeuges eine Meldung als Information ausgegeben, wenn
als Anzeigemittel ein Display und/oder eine Sprachausgabe vorgesehen
ist. Diese können
in der ETC-Einheit integriert sein und/oder es werden eigenständige Komponenten
genutzt. So können
bereits im Kraftfahrzeug vorhandene Anzeigemittel genutzt werden,
z.B. ein Farb-Display. Alternativ kann eine Nachrüstung vorgesehen
sein. Die Verbindung der ETC-Einheit mit solchen Anzeigemitteln
wird entweder drahtgebunden, z.B. über ein fahrzeugbasiertes Datennetzwerk,
oder drahtlos, z.B. über
Nahbereichskommunikation, ausgeführt.
Natürlich
kann auf dem Anzeigemittel auch ausgegeben werden, dass eine Meldung
erzeugt, empfangen und/oder versendet wurde, falls der Fahrer dies wünscht.
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In einer besonders vorteilhaften
Ausführungsform
umfasst eine Meldung die Position des Kraftfahrzeugs bei der Erzeugung
der Meldung. Hierdurch ist eine Zuordnung des Gefahrenpunktes im empfangenden
Kraftfahrzeug möglich.
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Besonders präzise wird eine Meldung, wenn diese
zusätzlich
weitere Positionsdaten von Positionen des Kraftfahrzeuges vor Erzeugung
der Meldung umfasst, beispielsweise nach dem in der
DE 102 25 782.5 vorgeschlagenen
Verfahren.
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Universeller verwendbar ist eine
Meldung dann, wenn diese zusätzlich
den Erzeugungszeitpunkt und/oder eine Fahrtgeschwindigkeit, z.B.
eine gemittelte oder eine momentane Fahrtgeschwindigkeit bei der
Erzeugung der Meldung, und/oder ein Gütemaß kennzeichnend die Genauigkeit
der Positionsinformation, umfasst. Hier kann für den Fall, dass das Gütemaß kleiner
als ein festlegbarer Grenzwert ist oder dass ein Ausfall der Positionsbestimmungseinheit
des die Meldung erzeugenden Kraftfahrzeuges vorliegt, für eine empfangene
Meldung eine Positionsinformation vom empfangenden Kraftfahrzeug bestimmt
wird. Hierfür
kann beispielsweise eine zurückgelegte
Entfernung näherungsweise
zu
(t
10:
Zeitpunkt des Empfangs der Meldung, t
2: Zeitpunkt
der Wiederaussendung, v: Fahrgeschwindigkeit); angesetzt werden.
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Vorteilhaft ist es, wenn eine Meldung
zusätzlich
Information über
das die Meldung erzeugende Aktivierungsmittel umfasst. Diese Information
kann bei der Weiterverarbeitung der Meldung berücksichtigt werden und/oder
dem Fahrer auf dem Anzeigemittel zusätzlich angezeigt werden.
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Eine genauere Beurteilung einer empfangenen
Meldung durch ein empfangendes Kraftfahrzeug wird dadurch erreicht,
das einer empfangenen Meldung vor der Wiederaussendung zusätzlich der
Wiederaussendungszeitpunkt und/oder eine Fahrtgeschwindig keit des
empfangenden und wiederaussendenden Kraftfahrzeuges hinzugefügt wird.
Damit kann das die modifizierte Meldung empfangende Kraftfahrzeug
die Aktualität
und/oder Relevanz der empfangenen Meldung noch besser beurteilen.
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Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung
sind in der Zeichnung dargestellt und werden im Folgenden näher beschrieben.
Es zeigen:
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1 Das
Funktionsprinzip der Erfindung,
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2 Komponenten
einer bevorzugten Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Systems,
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3 ein
Ablaufdiagramm des erfindungsgemäßen Teils
des Wiederaussendens einer empfangenen Nachricht in einer bevorzugten
Ausführungsform,
und
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4 ein
Ablaufdiagramm des erfindungsgemäßen Teils
des Ausgabe einer empfangenen Nachricht in einer bevorzugten Ausführungsform.
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In 1 ist
das Funktionsprinzip der Erfindung dargestellt. Ein Kraftfahrzeug
A (warnendes Fahrzeug) nähert
sich einem Stauende und sendet eine Meldung zur parallel verlaufenden
Trasse der Gegenrichtung. Eine solche Meldung wird als Warnung durch
ein Kommunikationsmittel einer Einheit im Kraftfahrzeug A, welche
auch eine Bestimmung von Wegebenutzungsgebühren zulässt (ETC-Einheit), ausgesendet.
Vom Kommunikationsmittel der ETC-Einheit eines Kraftfahrzeuges B
(Transportfahrzeug) wird die Meldung zum Zeitpunkt t = t1 empfangen und dort in einem internen Speicher
zwischengespeichert. Dieses Kraftfahrzeug B "trägt" dann die Meldung
stromaufwärts,
den von der Gefahr potentiell betroffenen Kraftfahrzeugen, d.h.
den zu warnenden Kraftfahrzeugen wie z.B. Kraftfahrzeug C entgegen.
Das Kraftfahrzeug C (zu warnendes Fahrzeug) emp fängt zum Zeitpunkt t = t2 vom auf der gegenüberliegenden Fahrbahn fahrenden
Kraftfahrzeug B eine Meldung, als wiederausgesendete Meldung, mit dem
Kommunikationsmittel seiner ETC-Einheit.
Somit wurde das Kraftfahrzeug C rechtzeitig vor dem von Kraftfahrzeug
A entdeckten Stauende gewarnt. Die Kraftfahrzeuge A und C befinden
sich auf derselben Fahrbahn. Hierbei wird nur ein Kommunikationsmittel
mit relativ geringer Reichweite benötigt und gleichzeitig nur solche
Kraftfahrzeug mit der Meldung versorgt, für welche diese auch relevant
ist, nämlich die
sich auf den Gefahrenort zu bewegenden Kraftfahrzeuge. In jedem
der drei Kraftfahrzeuge A, B, C ist eine ETC-Einheit vorgesehen,
umfassend Komponenten einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Systems
gemäß der in 2 dargestellten.
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In 2 sind
Komponenten einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Systems
dargestellt. Für
die technische Realisierung des in 1 gezeigten
Systems zur automatisierten Kommunikation zwischen einer Vielzahl
von Kraftfahrzeugen ist eine Einheit im Kraftfahrzeug vorgesehen,
welche aus den in 2 dargestellten
Komponenten besteht. Diese Einheit ist bereits zur Bestimmung von
Wegenutzungsgebühren
im Kraftfahrzeug vorgesehen (ETC-Einheit), d.h. die Erfindung ermöglicht eine
zusätzliche
Nutzung bereits vorhandenen Komponenten. Mittels dieser Komponenten
werden erfindungsgemäß in jedem
der drei Kraftfahrzeuge A, B, C drei unterschiedliche Prozesse realisiert,
nämlich
a) Meldung erzeugen und versenden, b) Meldung empfangen und wiederversenden
einer Meldung an andere Kraftfahrzeuge, c) Meldung empfangen und auswerten;
welche nachfolgend beschrieben sind.
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a) Meldung erzeugen und
versenden
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Solange das Aktivierungsmittel 8 im
warnenden Kraftfahrzeug A aktiviert ist, wird vom Verarbeitungs-
und Kontrollmittel 2 eine Meldung erzeugt und kontinuierlich über das
Kommunikationsmittel 1 der ETC-Einheit von Kraftfahrzeug
A versendet.
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Die Aktivierungseinheit 8 ist
als Warnblinklichtschalter ausgeführt und über den CAN-Bus (Controlled
Area Network) von Kraftfahrzeug A mit der erfindungsgemäß verwendeten
ETC-Einheit verbunden.
Die Meldung umfasst den vom Positionsbestimmungsmittel 3 gemessenen
aktuellen Wert der Position des Kraftfahrzeuges A sowie weitere
Positionsdaten aus der Vergangenheit, welche Rückschlüsse auf Fahrtrichtung und Streckenverlauf
des Kraftfahrzeuges A erlauben. Weiterhin umfasst die Meldung als
Werte den aktuellen, vom Zeit-Messmittel 5 bestimmten Zeitpunkt
und die aktuelle, vom Fahrtgeschwindigkeits-Messmittel 4 bestimmte Fahrtgeschwindigkeit
von Kraftfahrzeug A. Außerdem
umfasst die Meldung als Gefahrentypkennung die Information über die
Aktivierungseinheit 8, also z.B. einen Wert "1" des Kennzeichners in der Bedeutung "Warnblinklichtschalter". Das Zeit-Messmittel 5 bestimmt
den Zeitpunkt aus empfangenen GPS-Werten (Global Positioning System),
das Fahrtgeschwindigkeits-Messmittel 4 bestimmt die Fahrtgeschwindigkeit
von Kraftfahrzeug A über
den Anschluss des Odometers an der ETC-Einheit. Die von der Meldung umfassten
aktuellen Werte sind aktuell zum Zeitpunkt der Erzeugung einer jeweiligen
Meldung, d.h. diese Werte werden vor jedem erneuten Aussenden aktualisiert.
Die Meldung wird an auf der Gegenfahrbahn fahrende Kraftfahrzeuge
versendet, z.B. an Kraftfahrzeug B.
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Die beschriebenen Werte bilden den
ersten Teil einer zweiteiligen Nachricht. Derer zweiter Teil ist vom
warnenden Kraftfahrzeug A mit z.B. Nullen belegt um zu kennzeichnen,
dass die Nachricht noch von keinem anderen Kraftfahrzeug transportiert
wurde.
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b) Meldung empfangen und
wiederversenden einer Meldung an andere Kraftfahrzeuge
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Wenn das die Meldung empfangende
Kraftfahrzeug der Gegenfahrbahn B als Übermittler der Meldung für die Kraftfahrzeuge
der Fahrbahn fungiert, auf dem sich die Gefahr befindet, wird die
empfangene Meldung sofort wieder ausgesendet, ohne dass dies dem
Fahrer zur Kenntnis gebracht wird. Dies geschieht gemäß dem in 3 dargestellten Ablaufdiagramm.
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Nach Empfang der Meldung über das
Kommunikationsmittel
1 der ETC-Einheit von Kraftfahrzeug
B und wird dieses zunächst
im Speichermittel
6, z.B. einem herkömmlichen RAM-Speicher, gespeichert.
Die Meldung wird mit einer Zeitinformation aus dem Zeit-Messmittel
5 versehen,
wobei die Zeitinformation auf das "Alter" der Meldung schließen lässt seit Empfang bis zum Wiederversenden
der Nachricht über
das Kommunikationsmittel
1 der ETC-Einheit von Kraftfahrzeug
B. Falls die Meldung vom Versender, d.h. vom Kraftfahrzeug A, keine
bzw. eine ungenaue Positionsinformation erhalten hat, kann diese näherungsweise
im Kraftfahrzeug als Abstandsinformation ermittelt und hinzugefügt werden.
Hierfür kann
beispielsweise eine zurückgelegte
Entfernung näherungsweise
zu
(t
1:
Zeitpunkt des Empfangs der Meldung, t
2:
Zeitpunkt der Wiederaussendung, v: Fahrgeschwindigkeit); angesetzt
werden.
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Das „transportierende" Kraftfahrzeug B
versendet nur Meldungen, welche neben dem ursprünglichen Inhalt der Meldung
des warnenden Kraftfahrzeuges A im ersten Teil weitere Daten enthalten, nämlich den
neuerlichen Wiederaussendzeitpunkt und eine aktuelle oder Bemittelte
eigene Fahrgeschwindigkeit, d.h. die Transportgeschwindigkeit der Meldung
im zweiten Teil.
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Das Wiederaussenden wird abgebrochen und
damit die empfangene Meldung aus dem Speichermittel 6 gelöscht, wenn
die zu übermittelnde
Meldung außerhalb
einer zuvor definierten maximalen Distanz zur aktuellen Position
des Transportfahrzeugs B liegt und/oder die Meldung ein zuvor definiertes "Alter", d.h. Zeit vom Empfang
der Meldung bis zum Wiederaussenden, erreicht hat (Abbruchbedingung).
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Falls die Abbruchbedingung noch nicht
erfüllt ist,
wird die erweiterte Meldung, d.h. die empfangene Meldung als fixer
erster Teil zusammen mit dem hinzugefügten variablen zweiten Teil
an die zu warnenden Kraftfahrzeuge des Gegenverkehrs, z.B. Kraftfahrzeug
C, ständig
vom Kommunikationsmittel 1 der ETC-Einheit von Kraftfahrzeug
B versendet.
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c) Meldung empfangen und
auswerten
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Empfängt ein zu warnendes Kraftfahrzeug welches
sich auf die Gefahr zu bewegt, z.B. Kraftfahrzeug C, die Meldung,
so wird diese zunächst
im Speichermittel 6 gespeichert. In Abhängigkeit von der vom Positionsbestimmungsmittel 3 gemessenen aktuellen
Position wird dann vom Verarbeitungs- und Kontrollmittel 2 bestimmt,
ob die gespeicherte Meldung zum gegebenen Zeitpunkt an den Fahrer
ausgegeben werden soll, siehe 4.
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In 4 ist
die Verarbeitung einer gespeicherten Meldung vom Verarbeitungs-
und Kontrollmittel 2 dargestellt. Zuerst – wird geprüft, ob eine
Meldung relevant ist, d.h. ob sie dem Fahrer ausgegeben werden soll.
Für den
Fall, dass die Meldung nicht ausgegeben werden soll, wird sie noch
weiter im Speichermittel 6 gehalten. Für den Fall, dass die Meldung
ausgegeben werden soll, wird vom Verarbeitungs- und Kontrollmittel 2 die
Ausgabe der Meldung als Information durch das Anzeigemittel 7 bewirkt. Zur
Ausgabe einer Meldung als Information sind ein mit der ETC-Einheit
verbundenes Display, zusammen mit einer Sprachausgabe, vorgesehen.
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Sodann wird für eine gespeicherte Meldung geprüft, ob sie
weiter im Speichermittel 6 gehalten werden soll oder ob
eine Abbruchbedingung erfüllt ist.
Die Abbruchbedingung ist dabei erfüllt, wenn die in der Meldung
enthaltene Position außerhalb
einer zuvor definierten maximalen Distanz liegt – dieser Falle kann insbesondere
bei bewegten Gefahren auftreten – und/oder wenn ein zuvor definiertes
maximales Alter erreicht ist, d.h. Zeit vom Empfang der Nachricht
durch den Träger
B bis zum aktuellen Zeitpunkt. Wenn die Abbruchbedingung er füllt ist,
so wird die Meldung aus dem Speichermittel 6 gelöscht.
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Die Erfindung ist grundsätzlich auf
allen Straßenklassen
darstellbar. Jedoch ist sie auf Außerortstraßen, z.B. Autobahnen, Bundes-,
Kreis- und Landstraßen,
besonders selektiv wirksam, d.h. es werden auch nur tatsächlich betroffene
Kraftfahrzeuge gewarnt. Dabei ist die Erfindung natürlich nicht
auf den Einsatz nur eines „transportierenden" Kraftfahrzeuges
B beschränkt.
Vielmehr kann eine Meldung auch von mehreren Kraftfahrzeugen B transportiert
werden. Solche Fälle
können
beispielsweise auftreten, wenn ein Transportfahrzeug B von einem
weiteren Kraftfahrzeug auf der selben Fahrspur überholt wird, welches dann
ebenfalls zum Transportfahrzeug wird. Ebenfalls möglich ist
ein mehrmaliger "Fahrspurwechsel" einer Meldung, wobei
wenigstens eines der Transportfahrzeuge B die gleiche Fahrspur wie
das warnende Kraftfahrzeug A hat. Solche Fälle sind beispielsweise vor
Abfahrten oder nach Zufahrten von Kraftfahrzeug von bzw. auf eine
Straße
vorsehbar. Durch die erfindungsgemäß verwendete Positionsinformation
ist in jedem Fall die Beurteilung der Relevanz einer empfangenen
Meldung für
ein Kraftfahrzeug sichergestellt.
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Die Erfindung lässt sich mit unterschiedlichen
Funktionsumfängen
je Kraftfahrzeug bei den teilnehmenden Kraftfahrzeugen realisieren,
d.h. es können
Fahrzeuge auch mit Komponenten für
nur den Prozess "b)
Meldung empfangen und wiederversenden einer Meldung an andere Kraftfahrzeuge" ausgestattet werden.
Hierzu wird die ursprüngliche ETC-Einheit
erfindungsgemäß verwendet.
Dabei sind im Kraftfahrzeug keine Aktivierungsmittel und keine Anzeigemittel
vorgesehen. Durch den vorgeschriebenen Einsatz der ETC-Einheit wird
hier mit geringst möglichen
Kosten ein besonders hoher Ausstattungsgrad erreicht. Die erfindungsgemäß mindestens
benötigten
Komponenten für
die Kraftfahrzeuge A, B, C in 1 sind
eine ETC-Einheit umfassend ein Kommunikationsmittel und ein elektronisches
Verarbeitungs- und Kontrollmittel, wenigstens im Kraftfahrzeug A
zusätzlich
als Aktivierungsmittel zur Aktivierung einer Meldung eine Verbindung
zwischen ETC-Einheit und Warnblinklichtschalter vorgesehen sowie
wenigstens im Kraftfahrzeug C zusätzlich Anzeigemittel zur Ausgabe
einer Meldung als Information in Form eines mit der ETC-Einheit
verbundenen Displays, zusammen mit einer Sprachausgabe.
