DE10348635A1 - Verfahren zur Zielführung von Kolonnenfahrzeugen - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Zielführung von Kolonnenfahrzeugen, wobei die Kolonnenfahrzeuge über eine Funkverbindung Informationen übertragen und mindestens ein Kolonnenfahrzeug nach der Detektion eines Hindernisses Informationen zu einer Ausweichroute an andere Kolonnenfahrzeuge versendet.

Description

• Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Zielführung von Kolonnenfahrzeugen nach den Oberbegriffen der Patentansprüche 1 und 7.
• Das Fahren in Fahrzeugkolonnen stellt an einen Fahrzeugführer insbesondere auf Grund der hohen Verkehrsdichte und 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 auseinander ziehen beziehungsweise verlängern.
• Darüber hinaus beeinträchtigen und erschweren Ampeln, Baustellen, Umleitungen oder ähnliches das Aufrechterhalten der Geschlossenheit bzw. des Kontaktes der Kolonnenfahrzeuge untereinander. Ferner haben plötzlich auftretende Staus oder andere Verkehrshindernisse oftmals zur Folge, dass die Fahrt der Kolonne als Ganze verzögert oder gestoppt wird. Verschiedene Ansätze zur Umgehung dieser Problematik, insbesondere zur Zielführung von Kolonnen und zur Kommunikation der Kolonnenfahrzeuge untereinander sind zwischenzeitlich bekannt geworden.
• So wird beispielsweise in der US-Patentanmeldung US 2002/0070849 A1 ein System vorgeschlagen, bei dem die Kolon nenfahrzeuge mittels optischer Signaleinrichtungen sowie über ein Funknetz untereinander und mit Dritten Informationen austauschen bzw. Signale versenden.
• Bei den übertragenen Informationen handelt es sich dabei insbesondere um aktuelle Positionsinformationen bzw. Informationen zur momentanen Fahrtrichtung der Kolonnenfahrzeuge.
• Das in der genannten Schrift beschriebene System eignet sich jedoch ausschließlich dazu, den Abstand der Kolonnenfahrzeuge voneinander unterhalb einer vorgegebenen Schwelle zu halten.
• Der in der vorliegenden Patentanmeldung beschriebenen Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung anzugeben, dass die Zielführung von Kolonnen auf effiziente Art gewährleistet.
• Diese Aufgabe wird durch das Verfahren und die Vorrichtung mit den im Patentanspruch 1 und 7 aufgeführten Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
• Das erfindungsgemäße Verfahren zur Zielführung von Kolonnenfahrzeugen besteht im wesentlichen darin, dass die Kolonnenfahrzeuge über eine Funkverbindung untereinander Informationen übertragen und mindestens ein Kolonnenfahrzeug nach der Detektion eines Hindernisses Informationen zu einer Ausweichroute an andere Kolonnenfahrzeuge überträgt. Oftmals wird es sich bei dem die Routeninformationen versendenden Kolonnenfahrzeug um das Fahrzeug an der Spitze der Kolonne, den sogenannten Kolonnenführer, handeln, der das Hindernis bspw. selbst visuell wahrnimmt oder von einem Dritten darüber informiert wird. Ebenso kann die Detektion des Hindernisses und die Übertragung der Informationen zu der Ausweichroute auch durch ein anderes Kolonnenfahrzeug erfolgen.
• Die Funkverbindung kann z. B. als eine CB-Funkverbindung oder als ein zellulares GSM-Mobilfunknetz realisiert werden. Die zwischen den Kolonnenfahrzeugen übertragenen Informationen können beispielsweise das aktuelle Ziel der Kolonne oder auch die gewählte Ausweichroute selbst im Sinne von Anweisungen zum Abbiegen oder Ähnliches enthalten. Auch die Übertragung der Positionsinformationen zu Zwischenzielen entlang der Ausweichroute ist zur Realisation der Umleitung vorteilhaft. Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich dabei dadurch aus, dass die Information über das Hindernis und die damit verbundene notwendige Aktualisierung der Fahrtroute an die restlichen Kolonnenfahrzeuge nicht wie bei konventionellen dynamischen Navigationsverfahren und -geräten üblich über eine Dienstezentrale, sondern von einem anderen Kolonnenfahrzeug gesendet wird. Darüber hinaus erfolgt eine Übertragung von Informationen zu einer Ausweichroute nur in den Fällen, in denen tatsächlich ein Hindernis detektiert wird. Somit wird es möglich, eine dynamische Umleitung der gesamten Kolonne oder einer Teilkolonne unter Minimierung der mit dem Hindernis verbundenen Verzögerung zu gewährleisten und dabei die Belastung des Funkkanals gering zu halten.
• In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Funkverbindung als Ad-Hoc-Funknetz realisiert. Ad-Hoc-Funknetze weisen die Eigenschaft auf, dass sie zu ihrem Betrieb keine vorinstallierte Infrastruktur zwingend erfordern. Befinden sich z.B. mindestens zwei Funkknoten innerhalb ihrer jeweiligen Funkreichweite, so können diese miteinander kommunizieren, ohne auf eine weitere Netzinfrastruktur angewiesen zu sein. Ad-Hoc-Funknetze ermöglichen insbesondere den Austausch von Daten im lokalen Umfeld eines Fahrzeugs. Sie unterscheiden sich grundsätzlich von den Mobilfunknetzen, deren Haupteinsatzgebiet die Sprachkommunikation bzw. in zunehmendem Maße der allgemeine Internet-Zugang ist und die somit auf ortsunabhängige Anwendungen ausgerichtet sind.
• Die Verwendung eines Ad-Hoc-Funknetzes erlaubt somit eine besonders flexible, effiziente und damit kostengünstige Realisierung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
• Gerade bei einer Aufteilung der Fahrzeugkolonne in verschiedene Teilkolonnen besteht regelmäßig die Gefahr, dass der Funkkontakt über das Ad-Hoc-Funknetz abbricht. Um dennoch die Möglichkeit aufrecht zu erhalten, die Kolonne im weiteren Verlauf der geplanten Fahrtroute wieder zu rekonstruieren, hat es sich besonders bewährt, die Kommunikation zwischen den einzelnen Kolonnenfahrzeugen zusätzlich oder alternativ zu der Kommunikation über das Ad-Hoc-Funknetz durch die Verwendung eines anderen Funknetzes wie beispielsweise CB-Funk oder ein zellulares Mobilfunknetz vorzunehmen.
• Hierdurch wird die Reichweite der Funkkommunikation der Kolonnenfahrzeuge untereinander wesentlich erhöht. Der Vorteil dieser Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht insbesondere darin, dass gerade bei einer zunehmenden Entfernung der einzelnen Teilkolonnen voneinander eine Kommunikation über die gesamte ursprüngliche Kolonne hinweg möglich bleibt.
• Es hat sich dabei bewährt, zusammen mit den Routeninformationen oder alternativ zu diesen die Positionsinformationen eines Treffpunktes zu übertragen. Hierdurch werden die nachfolgenden Kolonnenfahrzeuge in die Lage versetzt, anhand ihrer eigenen Navigationssysteme eine alternative Route in Richtung des mitgeteilten Treffpunktes zu nehmen. Dies kann auch dadurch geschehen, dass die möglichen Treffpunkte entlang einer Route als eine Abfolge von Etappenzielen bereits an die Kolonnenfahrzeuge übermittelt werden, bevor ein Hindernis und damit die Notwendigkeit zu einer dynamischen Umleitung aufgetreten ist. Diese Variante der Erfindung gewährleistet, dass die Rekonstruktion der Kolonne an einem vereinbarten Ort einfach und effizient erfolgen kann.
• Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Versendung der aktualisierten Routeninformationen automatisiert aufgrund der Detektion eines Hindernisses erfolgt. Beispielsweise hat es sich bewährt, eine aktualisierte Routeninformation an die restlichen Kolonnenfahrzeuge zu übertragen, sobald der Kolonnenführer von einem plötzlich auftretenden Hindernis Kenntnis erlangt. Beispielsweise kann der Kolonnenführer von einer Dienstezentrale über ein vorausliegendes Hindernis informiert werden. Ebenso ist es denkbar, dass der Kolonnenführer über seine Kommunikationseinrichtungen von anderen Verkehrsteilnehmern, die nicht Teil der Kolonne sein müssen, auf das vorausliegende Hindernis aufmerksam gemacht wird. Daraufhin wird sofort selbsttätig eine Information zu der Ausweichroute an die anderen Kolonnenfahrzeuge übertragen. Als Konsequenz kann die entsprechende automatisierte Umleitung der anderen Kolonnenfahrzeuge erfolgen, ohne dass eine Aktion des Kolonnenführers erforderlich ist. Der Kolonnenführer wird somit besonders in kritischen Verkehrssituationen, die seine besondere Aufmerksamkeit erfordern, wirksam entlastet.
• Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, das nach Auslösung der dynamischen Umleitung der restlichen Kolonnenfahrzeuge ein Fahrzeug aus dieser restlichen Kolonne als neuer Kolonnenführer bestimmt wird. Dies kann beispielsweise dadurch erfolgen, dass anhand der Positionsinformationen der einzelnen Kolonnenfahrzeuge und der gewählten alternativen Route automatisiert bestimmt wird, welches Fahrzeug die Spitze der restlichen Kolonne bildet. Aussendungen, die von diesem Fahrzeug ausgehen, werden von den übrigen Kolonnenfahrzeugen priorisiert behandelt und gegebenenfalls verwendet, um bei im weiteren Verlauf der Ausweichroute auftretenden Hindernissen eine neue alternative Route für die Kolonne festzulegen. Auf diese Weise wird auch bei einer wei teren Zersplitterung der Kolonne sichergestellt, dass die Möglichkeit zu einer Rekonstruktion im weiteren Verlauf der Route weiterhin besteht.
• Das erfindungsgemäße Verfahren lässt sich mit einer Vorrichtung realisieren, die eine Funk-Übertragungseinheit, eine Detektionseinheit für Hindernisse sowie eine Steuereinheit aufweist. Dabei ist die Steuereinheit geeignet, nach der Detektion eines Hindernisses durch die Detektionseinheit automatisiert die Übertragung von Informationen zu einer Ausweichroute über die Funk-Übertragungseinheit auszulösen. Bei der Funk-Übertragungseinheit kann es sich beispielsweise um ein CB-Funkgerät oder um ein Funkgerät für Ad-Hoc-Funknetze handeln. Die Detektionseinheit für Hindernisse kann in einem dynamischen Navigationssystem realisiert sein, wie es z. B. unter der Bezeichnung „Dynaps" im Handel erhältlich ist. Die Steuereinheit steht dabei sowohl mit der Detektionseinheit für Hindernisse als auch mit der Funk-Übertragungseinheit in Verbindung. Sie löst nach der Detektion eines Hindernisses die Übertragung der Informationen zu der Ausweichroute mittels der Funk-Übertragungseinheit aus.
• Im folgenden soll ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens anhand der 1 näher erläutert werden.
• Bei einer Autobahnfahrt trifft der Kolonnenführer 1 kurz nach seiner Vorbeifahrt an einer Ausfahrt 5 auf das Ende eines plötzlich aufgetretenen Staus 2. Für ihn besteht keine Möglichkeit mehr, den Stau 2 auszuweichen. Allerdings haben die in einem gewissen Abstand folgenden anderen Kolonnenfahrzeuge 3 zu diesem Zeitpunkt die letzte mögliche Ausfahrt 5 vor dem Stau 2 noch nicht passiert. Um nun zu verhindern, dass die anderen Kolonnenfahrzeuge 3 ebenfalls die Autobahnausfahrt 5 passieren und damit in den Stau 2 geraten, versendet der Kolonnenführer 1 nach der Detektion des Staus 2 eine Informati on zu einer Ausweichroute an die anderen Kolonnenfahrzeuge 3. Diese Information enthält die Positionen einer Gruppe von Zwischenzielen 4 entlang der Ausweichroute, die die anderen Kolonnenfahrzeuge 3 in die Lage versetzt, der Ausweichroute unter Verwendung ihrer eigenen Navigationssysteme zu folgen. Hierdurch werden die nachfolgenden Kolonnenfahrzeuge 3 dazu veranlasst, die Autobahn an der nächsten Ausfahrt 5 zu verlassen, der Autobahnumleitung über Land zu folgen und bei der nächsten Möglichkeit danach über die Autobahnauffahrt 6 wieder auf die Autobahn aufzufahren. Somit wird für den Großteil der Kolonne die Möglichkeit geschaffen, auf der Ausweichroute die Fahrt in Richtung Ziel mit der geringsten möglichen Verzögerung fortzusetzen. Insbesondere im gewerblichen Verkehr zeigt dieses Verfahren erhebliche Vorteile. So wird beispielsweise durch diese Vorgehensweise die Möglichkeit geschaffen, am Zielort bereits mit dem Ent- oder Beladen der angekommenen Kolonnenfahrzeuge zu beginnen und auf diese Weise die vorhandene Zeit möglichst effizient auszunutzen. Ohne die erfindungsgemäße dynamische Umleitung der anderen Kolonnenfahrzeuge 3 auf Basis der bereitgestellten Informationen würde im Extremfall die gesamte Kolonne in den Stau 2 geraten, was in der Summe zu einem um ein Vielfaches höheren Zeitverlust führen würde.

Claims (7)

1. Verfahren zur Zielführung von Kolonnenfahrzeugen, wobei die Kolonnenfahrzeuge über eine Funkverbindung Informationen übertragen, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Kolonnenfahrzeug nach der Detektion eines Hindernisses Informationen zu einer Ausweichroute, vorzugsweise an andere Kolonnenfahrzeuge, überträgt.
2. Verfahren zur Zielführung von Kolonnenfahrzeugen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Funkverbindung über ein Ad-Hoc-Funknetz realisiert wird.
3. Verfahren zur Zielführung von Kolonnenfahrzeugen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Funkverbindung bei Verlust des Kontaktes über das Ad-Hoc-Funknetz über ein anderes Funknetz realisiert wird.
4. Verfahren zur Zielführung von Kolonnenfahrzeugen nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die aktualisierten Routeninformationen die Position eines Treffpunktes enthalten.
5. Verfahren zur Zielführung von Kolonnenfahrzeugen nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Versendung der Routeninformationen automatisiert erfolgt.
6. Verfahren zur Zielführung von Kolonnenfahrzeugen nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich automatisiert ein Kolonnenfahrzeug als Kolonnenführer bestimmt wird.
7. Vorrichtung zur Zielführung von Kolonnenfahrzeugen mit einer Funk-Übertragungseinheit, einer Detektionseinheit für Hindernisse sowie einer Steuereinheit, wobei die Steuereinheit geeignet ist, nach der Detektion eines Hindernisses durch die Detektionseinheit automatisiert die Übertragung von Informationen zu einer Ausweichroute über die Funk-Übertragungseinheit auszulösen.