DE10348634A1 - Verfahren zur Fahrerunterstützung bei Kolonnenfahrten - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Fahrerunterstützung bei Kolonnenfahrten, wobei zwischen Kolonnenfahrzeugen über eine Ad-Hoc-Funkverbindung Informationen übertragen werden und bei Unterbrechung der Ad-Hoc-Funkverbindung die Kommunikation über ein anderes, insbesondere ein zellulares, GSM-Netz aufrechterhalten wird.

Description

• Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Fahrerunterstützung bei Kolonnenfahrten nach den Oberbegriffen der unabhängigen Patentansprüche 1 und 7.
• Das Fahren in Fahrzeugkolonnen stellt an den Fahrer eines Kolonnenfahrzeuges insbesondere auf Grund der hohen Verkehrsdichte und der beachtlichen Dynamik des modernen Straßenverkehrs erhebliche Anforderungen. So wird beispielsweise die Geschlossenheit der Kolonne regelmäßig durch überholende Dritte gefährdet, die innerhalb der Kolonne wieder einscheren und die Fahrzeugkolonne damit auseinanderziehen beziehungsweise verlängern.
• Darüber hinaus beeinträchtigen und erschweren Ampeln, Baustellen, Umleitungen, Staus oder andere kritische Punkte/Bereiche permanent die Bewahrung der Geschlossenheit der Kolonne bzw. den Kontakt der Fahrer der Kolonnenfahrzeuge untereinander. Somit ist es wünschenswert, den Kontakt der Fahrer der Kolonnenfahrzeuge untereinander durch die Schaffung einer Kommunikationsmöglichkeit zu gewährleisten. Um den Austausch oder die Übertragung von Informationen und damit die Geschlossenheit einer Fahrzeugkolonne zu gewährleisten, gibt es verschiedene Ansätze.
• So wird beispielsweise in der US-Patentanmeldung US 2002/0070849 A1 ein System vorgeschlagen, bei dem die Fahrer von Kolonnenfahrzeuge mittels optischer Signaleinrichtungen sowie beispielsweise über eine kurzreichweitige Bluetooth-Funkverbindung untereinander und gegenüber Dritten Informationen austauschen bzw. Signale senden.
• Das in der genannten Schrift beschriebene System zeigt jedoch den Nachteil, dass die Entfernung, über die eine Kommunikation der Kolonnenfahrzeuge untereinander erfolgen kann, auf die Sichtweite der Fahrer bzw. auf die maximale Reichweite des verwendeten Funksystems begrenzt ist und ein Verlust des Funkkontaktes der Kolonnenfahrzeuge untereinander leicht eintreten kann.
• Der in der vorliegenden Patentanmeldung beschriebenen Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine sichere und zuverlässige Möglichkeit zur Kommunikation unter Kolonnenfahrzeugen und deren Fahrern bereitzustellen.
• Diese Aufgabe wird durch das Verfahren und die Vorrichtung mit den in den unabhängigen Patentansprüchen 1 und 7 aufgeführten Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
• Das erfindungsgemäße Verfahren besteht im wesentlichen darin, dass bei Kolonnenfahrten zwischen den Kolonnenfahrzeugen über eine Ad-Hoc-Netz Informationen übertragen werden und dass bei einem Absinken der Übertragungsqualität der Funkverbindung mit einem Kolonnenfahrzeug über das Ad-Hoc-Netz unter eine bestimmte Schwelle die Kommunikation mindestens eines Teiles der Kolonnenfahrzeuge über ein anderes Netz automatisiert angeboten oder ausgelöst wird.
• Ein Ad-Hoc-Netz ist ein Netz aus mobilen Stationen, die drahtlos und ohne weitere Infrastruktur ggf. über mehrere Stationen hinweg (Multihop-Betrieb) mit einander kommunizie ren. Diese Art von Funknetzen kann insbesondere im mobilen Umfeld wie z.B. im Straßenverkehr vorteilhaft verwendet werden.
• Bei dem anderen Netz kann es sich um ein Funknetz mit einer gegenüber dem Ad-Hoc-Netz erhöhten Reichweite handeln. Im Fall des Absinkens der Übertragungsqualität unter eine bestimmte Schwelle bzw. des vollständigen Abreißens der Kommunikationsverbindung wird von der Kommunikationseinrichtung des „verlorenen" Kolonnenfahrzeuges beispielsweise nach einem erfolglosen Suchruf über das Ad-Hoc-Netz der Verlust des Kontaktes detektiert. Danach wird der Aufbau einer alternativen Verbindung über das andere Funknetz gegebenenfalls automatisiert eingeleitet. Hierdurch wird wirksam sichergestellt, dass auch bei einem Abreißen oder einer Verschlechterung der Qualität der Funkverbindung über das Ad-Hoc-Netz die Kommunikation zwischen den Kolonnenfahrzeugen möglich bleibt und damit eine Rekonstruktion der Kolonne unter Zuhilfenahme der Kommunikationsverbindung erfolgen kann. Das andere Netz kann somit als Rückfalllösung für den Fall eines Versagens oder einer Verschlechterung der Kommunikation über das primär vorgesehene Ad-Hoc-Netz betrachtet werden. Die automatische Detektion des Verlustes der Verbindung über das Ad-Hoc-Netz und die ebenfalls automatische Aktivierung der Kommunikation über das andere Netz entlastet den Fahrer des Kolonnenfahrzeuges insbesondere im Hinblick darauf, dass der Verlust des Kontaktes zu dem Rest der Kolonne oftmals in Situationen erfolgt, in denen ohnehin eine erhöhte Konzentration des Fahrers erforderlich ist, wie beispielsweise innerhalb von Städten oder in unbekanntem Gebiet.
• Alternativ zum oben geschilderten automatisierten Aufbau einer alternativen Verbindung über das andere Funknetz besteht die Möglichkeit, dem Fahrer lediglich den Verlust des Kontakts zu signalisieren und ihm selbst die Entscheidung zu überlassen, ob er eine Wiederaufnahme der Verbindung zu den Rest der Kolonne über das andere, wie beispielsweise ein gegebenenfalls kostenpflichtiges zellulares Netz wünscht. Beispielsweise hat es sich bewährt, dem Fahrer die Möglichkeit einzuräumen, nach dem Verlust des Kontaktes lediglich durch einen Tastendruck die Aktivierung der Kommunikation über das andere Netz auszulösen.
• Kolonnenfahrten sind im militärischen und zivilen Bereich vor allem im Schwerlastverkehr verbreitet. In den Fahrzeugen des zivilen Schwerlastverkehrs finden Funkgeräte, insbesondere CB-Funkgeräte breite Verwendung. Auch und gerade in Militärfahrzeugen gehören Funkgeräte zur Standardausrüstung. Somit kann die ohnehin in den Kolonnenfahrzeugen vorhandene Infrastruktur in vorteilhafter Weise zur Schaffung der Funkverbindung über das andere Netz verwendet werden und der zusätzliche apparative Aufwand zur Realisation des erfindungsgemäßen Verfahrens lässt sich durch die Verwendung der vorhandenen Hardware wirksam begrenzen.
• Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, dass es sich bei dem anderen Netz um ein zellulares Netz wie beispielsweise ein GSM-Mobilfunknetz handelt. Der besondere Vorteil dieser Lösung besteht darin, dass die Reichweite eines zellularen Netzes praktisch unbegrenzt ist. Somit wird durch die Verwendung eines Mobilfunknetzes die Entfernung, über die eine Kommunikation eines „verlorenen" Kolonnenfahrzeuges mit dem Rest der Kolonne möglich ist, drastisch erhöht. Der hohe Verbreitungsgrad von Mobiltelefonen sowohl im gewerblichen als auch im privaten Bereich lässt auch in diesem Fall eine kostengünstige Realisation des Verfahrens mit begrenztem Hardwareaufwand möglich erscheinen.
• Besonders vorteilhaft ist es, die Funkverbindung über das andere Netz dazu zu verwenden, beispielsweise Positionsinformationen oder Authentifikationsinformationen zu übertragen.
• Nach dem Verlust des Kontaktes mit einem Kolonnenfahrzeug ist es oftmals erforderlich, es dem verlorenen Kolonnenfahrzeug zu ermöglichen, wieder Anschluss an die Kolonne zu bekommen. Hierzu ist es nützlich, dem verlorenen Kolonnenfahrzeug die aktuelle Position der Fahrzeugkolonne mitzuteilen, was in einfacher Weise unter Verwendung des anderen Netzes erfolgen kann. Das verlorene Kolonnenfahrzeug wird somit in die Lage versetzt, selbstständig auf Basis der Kenntnis der aktuellen Position der Kolonne den Anschluss an die Fahrzeugkolonne wieder zu gewinnen. Hierdurch wird eine erhöhte Flexibilität der Kolonnenfahrt sichergestellt. So verbleibt dem Rest der Kolonne auch nach dem zeitweiligen Verlust eines oder mehrerer Kolonnenfahrzeuge die Möglichkeit, kurzfristig die vorgesehene Route oder sogar das Fahrtziel zu ändern; über die alternative Funkverbindung unter Verwendung des anderen Netzes können dem verlorenen Kolonnenfahrzeug jederzeit bspw. der aktuelle Standort oder das aktuelle Fahrtziel bzw. ein Zwischenziel oder beides mitgeteilt werden – das zeitintensive Warten auf ein verlorenes Kolonnenfahrzeug an einem Punkt der ursprünglich geplanten Route kann somit entfallen und ein damit verbundener Zeitverlust wird so weit wie möglich minimiert.
• Eine zusätzlich mögliche Übertragung von Authentifikationsinformationen gewährleistet darüber hinaus, dass bspw. Informationen über die momentane Position der Kolonne nicht von Unbefugten empfangen werden können, was insbesondere im militärischen Bereich von besonderer Bedeutung ist.
• Es hat sich darüber hinaus besonders bewährt, den Fahrer des Kolonnenfahrzeuges, zu dem die Verbindung über das Ad-Hoc-Netz unterbrochen ist, von der Aufnahme der Verbindung über das andere Netz in Kenntnis zu setzen. Dies kann beispielsweise mittels einer optischen Anzeige oder eines akustischen oder haptischen Signals erfolgen. Insbesondere bei der Ver wendung eines kostenpflichtigen zellularen Netzes als anderes Netz ist diese Information für den Fahrer relevant.
• In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung werden bei einem Verlust der Funkverbindung über das Ad-Hoc-Netz zu einem Kolonnenfahrzeug die Fahrer weiterer Kolonnenfahrzeuge über den Verlust dieser Funkverbindung benachrichtigt. Diese Variante der Erfindung ermöglicht es, beispielsweise eine vorab vereinbarte Maßnahme zu ergreifen. So ist es zum Beispiel denkbar, die gesamte Fahrzeugkolonne, nachdem ein Absinken der Übertragungsqualität der Funkverbindung mit einem Kolonnenfahrzeug über das Ad-Hoc-Netz unter eine bestimmte Schwelle festgestellt wurde, durch die Übertragung einer entsprechenden Meldung an alle Kolonnenfahrzeuge dazu zu veranlassen, bei der nächsten Möglichkeit anzuhalten und abzuwarten, bis das verlorene Kolonnenfahrzeug sich wieder innerhalb der Funkreichweite des Ad-Hoc-Netzes befindet. Dieser Aspekt der Erfindung ist besonders vorteilhaft bei militärischen Kolonnen, wo schon aus Gründen der Sicherheit die Vollständigkeit der Kolonne wünschenswert ist.
• Darüber hinaus kann die höhere Reichweite des anderen Funknetzes vorteilhaft dazu verwendet werden, Informationen über die aktuelle Position der Kolonne an eine Dienstezentrale zu übermitteln. Dies kann beispielsweise in regelmäßigen Abständen selbsttätig durch ein bestimmtes Kolonnenfahrzeug oder auch auf Anfrage seitens der Zentrale durch ein oder mehrere Kolonnenfahrzeuge erfolgen. Auf diese Weise kann die in den Kolonnenfahrzeugen vorhandene Hardware vorteilhaft für diese Anwendung eingesetzt werden. Diese Ausprägung der Erfindung ist besonders vorteilhaft, um im gewerblichen Einsatz den Status einer Lieferung mit geringem Aufwand zu verfolgen.
• Das erfindungsgemäße Verfahren läßt sich in vorteilhafter Weise mit einer Vorrichtung realisieren, die eine Funk-Übertragungsvorrichtung zur Übertragung von Funksignalen an andere Kolonnenfahrzeuge unter Verwendung eines Ad-Hoc-Netzes aufweist. Darüber hinaus zeigt die erfindungsgemäße Vorrichtung Mittel, die bei einer Unterbrechung oder einem Absinken der Übertragungsqualität der Funkverbindung über das Ad-Hoc-Netz den Aufbau einer Funkverbindung über ein anderes Netz ermöglichen. Diese Mittel können beispielsweise in einer integrierten GSM-Mobilfunkeinheit oder in einer ebenfalls integrierten CB-Funkeinheit bestehen. Damit wird die Möglichkeit geschaffen, die erfindungsgemäße Vorrichtung als Nachrüstsatz für Fahrzeuge herzustellen und anzubieten. Ebenso ist es denkbar, als Mittel zum Aufbau der Funkverbindung über ein anderes Netz ein bereits im Fahrzeug vorhandenes Mobiltelefon oder ein ebenfalls bereits vorhandenes CB-Funkgerät zu verwenden. In diesem Fall ist für die Verbindung der Ad-Hoc-Funk-Übertragungsvorrichtung mit den im Fahrzeug bereits vorhandenen Funkeinheiten lediglich ein entsprechend angepasstes Interface vorgesehen. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglicht so die Erstausrüstung oder Nachrüstung der beschriebenen Funktionalität mit geringem Aufwand.
• Durch das anhand 1 illustrierte nachfolgende Ausführungsbeispiels soll das erfindungsgemäße Verfahren weiter verdeutlicht werden:
  Ein einzelnes Kolonnenfahrzeug 1 verlässt für einen begrenzten Zeitraum den räumlichen Bereich der Kolonne, um beispielsweise eine Pause einzulegen. Dabei verliert es den Funkkontakt über das Ad-Hoc-Netz 4 zu den restlichen Kolonnenfahrzeugen 2. Ein optisches Signal z. B. auf dem Display seines Navigationsgerätes informiert den Fahrer des entsprechenden Kolonnenfahrzeuges 1 über den Verlust des Funkkontaktes über das Ad-Hoc-Netz. Umgekehrt werden die Fahrer der restlichen Kolonnenfahrzeuge 2 ebenfalls darüber informiert, dass soeben ein Kolonnenfahrzeug die Reichweite des Ad-Hoc-Netzes verlassen hat. Zunächst wird keine alternative Verbindung über das andere Netz hergestellt; der Fahrer des die Kolonne verlassenden Fahrzeuges 1 löst keine entsprechende Aktion aus. Am Ende seiner Pause aktiviert er über einen Tastendruck die Herstellung der Verbindung zum Rest der Kolonne durch das Senden einer SMS-Nachricht über eine GSM-Mobilfunkverbindung 3 an ein ausgewähltes Kolonnenfahrzeug 2a. Dabei enthält die SMS-Nachricht eine Anfrage zur momentanen Position und zum aktuellen Ziel der Kolonne. Das angefragte Kolonnenfahrzeug 2a beantwortet die SMS-Nachricht, indem es die momentane Position und das aktuelle Ziel der Fahrzeugkolonne über die GSM-Mobilfunkverbindung 3 an das Fahrzeug 1 übermittelt. Hierdurch wird der Fahrer des Kolonnenfahrzeuges 1, das die Kolonne vorübergehend verlassen hat, in die Lage versetzt, unter Verwendung seines Navigationsgerätes wieder den Anschluss an die Kolonne zu finden. Bei Annäherung an den Rest der Kolonne wird die Funkverbindung über das Ad-Hoc-Netz 4 automatisch wieder aufgebaut und die Verbindung über das andere Netz wird eingestellt.

Claims (7)

1. Verfahren zur Fahrerunterstützung bei Kolonnenfahrten, wobei zwischen Kolonnenfahrzeugen über ein Ad-Hoc-Netz Informationen übertragen werden, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem Absinken der Übertragungsqualität der Funkverbindung mit einem Kolonnenfahrzeug über das Ad-Hoc-Netz unter eine bestimmte Schwelle eine Kommunikation mindestens eines Teiles der Kolonnenfahrzeuge über ein anderes Netz automatisiert angeboten oder ausgelöst wird.
2. Verfahren zur Fahrerunterstützung bei Kolonnenfahrten nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem anderen Netz um ein zellulares Netz handelt.
3. Verfahren zur Fahrerunterstützung bei Kolonnenfahrten nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass über das andere Netz Positionsinformationen oder Authentifikationsinformationen übertragen werden.
4. Verfahren zur Fahrerunterstützung bei Kolonnenfahrten nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Fahrer des Kolonnenfahrzeuges, zu dem die Verbindung über das Ad-Hoc-Netz unterbrochen ist, von der Aufnahme der Verbindung über das andere Netz in Kenntnis gesetzt wird.
5. Verfahren zur Fahrerunterstützung bei Kolonnenfahrten nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Fahrer des Kolonnenfahrzeuges, zu dem die Verbindung über das Ad-Hoc-Netz unterbrochen ist, von dem Verlust der Ad-Hoc-Funkverbindung in Kenntnis gesetzt wird.
6. Verfahren zur Fahrerunterstützung bei Kolonnenfahrten nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass weitere Fahrer von Kolonnenfahrzeugen über den Verlust der Funkverbindung über das Ad-Hoc-Netz automatisiert benachrichtigt werden.
7. Vorrichtung zur Fahrerunterstützung bei Kolonnenfahrten mit einer Funk-Übertragungsvorrichtung zur Übertragung von Funksignalen an andere Kolonnenfahrzeuge in einem Ad-Hoc-Netz zur Durchführung eines Verfahrens nach den Ansprüchen 1-6, dadurch gekennzeichnet, dass sie Mittel zeigt, die bei einer Unterbrechung der Verbindung über das Ad-Hoc-Netz den Aufbau einer Funkverbindung über ein anderes Netz ermöglichen.