Die
Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Zielführung von
Kolonnenfahrzeugen.
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.
Weiter
Beispiele für
die Verwendung eines Interfahrzeug-Kommunikationssystems innerhalb geschlossener
Benutzergruppen wie beispielsweise einer Kolonne finden sich in
der deutschen Patentanmeldung
DE 101 31 839 A1 wie auch in der US-Patentanmeldung US
2003/0187570 A1.
Daneben
ist aus der deutschen Patentanmeldung
DE 101 09 052 A1 ein System
zur Unterstützung
einer Kolonnenfahrt offenbart, bei dem die einzelnen Mitglieder
einer Fahrzeugkolonne Kommunikationsvorrichtungen besitzen, über die
einzelne Anweisungen übertragen
werden, wobei diese Anweisungen beispielsweise über eine in einem Kolonnenfahrzeug
installierte Anzeigevorrichtung gegebenenfalls unter Verwendung
von Piktogrammen den jeweiligen Fahrzeugführern dargestellt werden können.
Ein
verfahren zur Zielführung
von Kolonnenmitgliedern bei der Detektion eines Hindernisses ist in
der deutschen Patentanmeldung
DE 100 20 742 A1 offenbart. Nach der Lehre
der genannten Schrift kann das Führungsfahrzeug
einer Kolonne für
den Fall, dass es an ein Hindernis gerät, die übrigen Fahrzeuge der Kolonne
mittels einer Funkverbindung zur Rückwärtsfahrt anweisen. Nachteilig
bei dem in der genannten Schrift beschriebenen Verfahren ist es
jedoch, dass es nach der Lehre der genannten Schrift lediglich möglich ist,
die gesamte Kolonne manuell zur gemeinsamen Rückwärtsfahrt zu veranlassen, wobei
hierzu eine manuelle Auslösung
erforderlich ist und das bislang letzte Fahrzeug der Kolonne als
neuer Kolonnenführer
bestimmt wird. Damit impliziert diese Vorgehensweise einerseits
eine geringe Flexibilität
des Verfahrens und andererseits eine zusätzliche Belastung des Kolonnenführers, der
in der kritischen Situation, die üblicherweise mit der Detektion eines
Hindernisses verbunden ist, zusätzlich
weitere Aktionen zur Richtungsänderung
der Kolonne manuell veranlassen muss.
Der
in der vorliegenden Patentanmeldung beschriebenen Erfindung liegt
die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung anzugeben, die
eine schnelle und effiziente Umleitung von Kolonnenmitgliedern nach
der Detektion eines Hindernisses bei gleichzeitiger minimaler Zusatzbelastung
des Kolonnenführers
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
in formiert wird. Ebenso kann die Detektion des Hindernisses und
die Übertragung
der Informationen zu der Ausweichroute auch durch ein anderes Kolonnenfahrzeug
erfolgen.
Erfindungsgemäs erfolgt
die Versendung der aktualisierten Routeninformationen automatisiert
aufgrund der Detektion eines Hindernisses. 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.
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.
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.