SE2150243A1 - Fordonsstyrenheter, motorfordon och metod för drift av fordonsstyrenheter för tidssynkroniserad bromsning - Google Patents

Abstract

57) Zusammenfassung: Es wird ein Verfahren zum Beiteiben einer ersten fahrzeugseitigen Steuereinheit (NN1) für ein erstes Krafifahrzeug (V1) einer Gruppe von Kraftfahrzeugen bereitsgetell, wobei das Verfahren umfasst: Emitteln eines Bremszeitpunkts (t1: t2) för eine zeitsynchronisierte Bremsung wenigstens eines Teils der Kraftfahrzeuge det Gruppe. Versenden einer Nachricht, welche den Bremszeitpunkt (t1: t2) indiziert, in Richtung einer zweiten Steuereinheit (NN2) eines zweiten Kraftfafahrzeugs Auswahlen des ermittelten Bremszeitpunkts (t1; t2) als einen g Bremszeitpunk einer Bremsungn des ersten kraftf hrzeug (VI) nur dann, wenn der gültige Bromszeitpunkt (t1; t2) erreicht ist.

Description

Beschreibung Titel FAHRZEUGSEITIGE STEUEREINHEITEN, KRAFTFAHRZEUGE UNDVERFAHREN ZUM BETREIBEN VON FAHRZEUGSEITIGENSTEUEREINHEITEN ZUM ZEITSYNCHRONISIERTEN BREMSEN Stand der Technik Die Erfindung betrifft eine erste fahrzeugseitige Steuereinheit, ein erstesKraftfahrzeug, ein Verfahren zum Betreiben einer ersten fahrzeugseitigenSteuereinheit, eine zweite fahrzeugseitige Steuereinheit, ein zweitesKraftfahrzeug und ein Verfahren zum Betreiben einer zweiten fahrzeugseitigenSteuereinheit.

Offenbarung der Erfindung Ein erster Aspekt dieser Beschreibung betrifft eine erste fahrzeugseitigeSteuereinheit für ein erstes Kraftfahrzeug einer Gruppe von Kraftfahrzeugen,wobei die erste fahrzeugseitige Steuereinheit mindestens einen Prozessor,mindestens einen Speicher mit Computerprogrammcode, mindestens einKommunikationsmodul und mindestens eine Antenne umfasst, wobei derComputerprogrammcode so konfiguriert ist, dass er mit dem mindestens einenProzessor, dem mindestens einen Kommunikationsmodul und der mindestenseinen Antenne bewirkt, dass die erste fahrzeugseitige Steuereinheit einenBremszeitpunkt für eine zeitsynchronisierte Bremsung wenigstens eines Teils derKraftfahrzeuge der Gruppe ermittelt, eine Nachricht, welche den Bremszeitpunktindiziert, in Richtung einer zweiten Steuereinheit eines zweiten Kraftfahrzeugsversendet, den ermittelten Bremszeitpunkt als einen gültigen Bremszeitpunktauswählt, und eine Bremsung des ersten Kraftfahrzeugs nur dann einleitet, wennder gültige Bremszeitpunkt erreicht ist.

Vorteilhaft wird durch die zeitsynchronisierte Bremsung erreicht, dass diegesamte Gruppe von Kraftfahrzeugen oder ein Teil davon in einen sicherenZustand d. h. stehenden Zustand überführt wird. Bei einer Störung derKommunikation oder bei einer beabsichtigen Bremsung der Gruppe vonFahrzeugen bleibt der Empfang weiterer Nachrichten aus und die Bremsung wirdzu dem aktuell gültigen Bremszeitpunkt eingeleitet, womit die kolonnefahrendenKraftfahrzeuge automatisch eine Notbremsung durchführen. Es wird alsoverhindert, dass das Folgefahrzeug auf das erste Kraftfahrzeug auffährt. Zwarverlängert das Abwarten bis zum Eintritt des Bremszeitpunktes den tatsächlichenBremsweg. Auf der anderen Seite ist es möglich, dass durch die zeitsynchroneEinleitung der Bremsung insbesondere einer Notbremsung die Distanz zwischenden Kraftfahrzeugen während einer Kolonnenfahrt weiter reduziert werden kann.Dies ist möglich, da Reaktionszeit der Steuereinheit bzw. des Fahrers wenigeroder überhaupt nicht bei der Ermittlung und Einhaltung der Distanz zumvoranfahrenden Fahrzeug eingerechnet werden muss. Vielmehr bewirkt dieReduktion der Distanz einen Gewinn an Windschatten, welcher mit einemreduzierten Kraftstoffverbrauch für die folgenden Kraftfahrzeuge einhergeht.Folglich wird ein vorteilhafter Kompromiss zwischen Bremswegverlängerung undReduzierung des Abstands zwischen den Kraftfahrzeugen bei gleichzeitigsichergestellter Notbremsmöglichkeit bereitgestellt.

Eine vorteilhafte Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, dass die erstefahrzeugseitige Steuereinheit einen weiteren Bremszeitpunkt für diezeitsynchronisierte Bremsung wenigstens eines Teils der Kraftfahrzeuge derGruppe ermittelt, wobei der weitere Bremszeitpunkt weiter in der Zukunft liegt alsder zuvor ermittelte Bremszeitpunkt, eine weitere Nachricht, welche den weiterenBremszeitpunkt indiziert, in Richtung der zweiten Steuereinheit versendet, undals gültigen Bremszeitpunkt den ermittelten weiteren Bremszeitpunkt auswählt.Vorteilhaft wird der gültige Bremszeitpunkt damit in die Zukunft verschoben undkeine Bremsung eingeleitet. Durch eine Wiederholung dieser Schritte wird dieGruppe von Kraftfahrzeugen bzw. Steuereinheiten durch die erste Steuereinheitstets mit neuen Bremszeitpunkten versorgt, um die Bremsung der gesamtenGruppe von Kraftfahrzeugen solange zu verhindern wie Nachrichten mit neuen Bremszeitpunkten vorliegen.

PCT/EP2019/072677_ 3 _ Eine vorteilhafte Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, dass die erstefahrzeugseitige Steuereinheit eine Bremsindikation zur Herbeiführung einerBremsung ermittelt, und in Abhängigkeit von der Ermittlung der Bremsindikationeinen Versand von Nachrichten, welche einen weiteren Bremszeitpunktindizieren, unterlässt. Durch das Unterlassen des Versands weiterer Nachrichtenmit einem jeweiligen Bremszeitpunkt wird der gültige Bremszeitpunkt nicht mehrverlängert und die synchrone Bremsung der Gruppe von Kraftfahrzeugen wirdbei Erreichen des gültigen Bremszeitpunkts durchgeführt.

Ein weiterer Aspekt dieser Beschreibung betrifft ein erstes Kraftfahrzeug mit derersten fahrzeugseitigen Steuereinheit gemäß einem der vorstehenden Aspekteund mit einer ersten Bremsanlage, wobei die erste fahrzeugseitige Steuereinheitdie Bremsung des ersten Kraftfahrzeugs mittels der ersten Bremsanlagedurchführt.

Ein weiterer Aspekt dieser Beschreibung betrifft ein Verfahren zum Betreibeneiner ersten fahrzeugseitigen Steuereinheit für ein Funkkommunikationsnetzwerkund für ein erstes Kraftfahrzeug einer Gruppe von Kraftfahrzeugen, wobei dasVerfahren umfasst: Ermitteln eines Bremszeitpunkts für eine zeitsynchronisierteBremsung wenigstens eines Teils der Kraftfahrzeuge der Gruppe, Versendeneiner Nachricht, welche den Bremszeitpunkt indiziert, in Richtung einer zweitenSteuereinheit, Auswählen des ermittelten Bremszeitpunkts als einen gültigenBremszeitpunkt, und Einleiten einer Bremsung des ersten Kraftfahrzeugs nurdann, wenn der gültige Bremszeitpunkt erreicht ist.

Ein weiterer Aspekt dieser Beschreibung betrifft eine zweite fahrzeugseitigeSteuereinheit für ein zweites Kraftfahrzeug, wobei die zweite fahrzeugseitigeSteuereinheit mindestens einen Prozessor, mindestens einen Speicher mitComputerprogrammcode, mindestens ein Kommunikationsmodul undmindestens eine Antenne umfasst, wobei der Computerprogrammcode sokonfiguriert ist, dass er mit dem mindestens einen Prozessor, dem mindestenseinen Kommunikationsmodul und der mindestens einen Antenne bewirkt, dassdie zweite fahrzeugseitige Steuereinheit eine Nachricht, welche einenBremszeitpunkt für eine zeitsynchronisierte Bremsung wenigstens eines Teils derKraftfahrzeuge der Gruppe indiziert, ausgehend von einer erstenfahrzeugseitigen Steuereinheit empfängt, als gültigen Bremszeitpunkt den empfangenen Bremszeitpunkt auswählt, und eine Bremsung des zweiten Kraftfahrzeugs nur dann einleitet, wenn der gültige Bremszeitpunkt erreicht ist.

Vorteilhaft wird durch die zeitsynchronisierte Bremsung erreicht, dass diegesamte Gruppe von Kraftfahrzeugen oder ein Teil davon in einen sicherenZustand d. h. stehenden Zustand überführt wird. Bei einer Störung derKommunikation oder bei einer beabsichtigen Bremsung der Gruppe vonFahrzeugen bleibt der Empfang weiterer Nachrichten aus und die Bremsung wirdzu dem aktuell gültigen Bremszeitpunkt eingeleitet, womit die kolonnefahrendenKraftfahrzeuge automatisch eine Notbremsung durchführen. Es wird alsoverhindert, dass das Folgefahrzeug auf das erste Kraftfahrzeug auffährt. Zwarverlängert das Abwarten bis zum Eintritt des Bremszeitpunktes den tatsächlichenBremsweg. Auf der anderen Seite ist es möglich, dass durch die zeitsynchroneEinleitung der Bremsung insbesondere einer Notbremsung die Distanz zwischenden Kraftfahrzeugen während einer Kolonnenfahrt weiter reduziert werden kann.Dies ist möglich, da Reaktionszeit der Steuereinheit bzw. des Fahrers wenigeroder überhaupt nicht bei der Ermittlung und Einhaltung der Distanz zumvoranfahrenden Fahrzeug eingerechnet werden muss. Vielmehr bewirkt dieReduktion der Distanz einen Gewinn an Windschatten, welcher mit einemreduzierten Kraftstoffverbrauch für die folgenden Kraftfahrzeuge einhergeht.Folglich wird ein vorteilhafter Kompromiss zwischen Bremswegverlängerung undReduzierung des Abstands zwischen den Kraftfahrzeugen bei gleichzeitigsichergestellter Notbremsmöglichkeit bereitgestellt.

Eine vorteilhafte Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, dass die zweitefahrzeugseitige Steuereinheit eine weitere Nachricht, welche einen weiterenBremszeitpunkt für die zeitsynchronisierte Bremsung wenigstens eines Teils derKraftfahrzeuge der Gruppe indiziert, von der ersten Steuereinheit empfängt,wobei der weitere Bremszeitpunkt weiter in der Zukunft liegt als der zuvorempfangene Bremszeitpunkt, und als gültigen Bremszeitpunkt den empfangenenweiteren Bremszeitpunkt auswählt. Vorteilhaft wird der gültige Bremszeitpunktdamit in die Zukunft verschoben und keine Bremsung eingeleitet. Durch eineWiederholung dieser Schritte wird die Gruppe von Kraftfahrzeugen bzw.Steuereinheiten durch die erste Steuereinheit stets mit neuen Bremszeitpunktenversorgt, um die Bremsung der gesamten Gruppe solange zu verhindern wieNachrichten mit neuen Bremszeitpunkten vorliegen.

Eine vorteilhafte Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, dass die zweitefahrzeugseitige Steuereinheit eine andere Nachricht, Welche den empfangenenBremszeitpunkt indiziert, in Richtung einer dritten fahrzeugseitigen Steuereinheitversendet. Vorteilhaft wird durch das Versenden der anderen Nachrichtumfassend den Bremszeitpunkt ein Hop-by-Hop-Verfahren umgesetzt, bei demjede Steuereinheit ihre Position im Platoon /der Kolonne kennt und ausgehendvon dem vorausfahrenden ersten Kraftfahrzeug jeden von dem unmittelbarvorfolgenden Kraftfahrzeug empfangenen Bremszeitpunkt an das unmittelbarnachfolgende Kraftfahrzeug versendet. Auch jedes nachfolgende Kraftfahrzeugbzw. dessen Steuergerät kann es unterlassen, die empfangenenBremszeitpunkte weiterzuleiten, um damit eine Bremsung der hinterherfahrendenKraftfahrzeuge zu erreichen.

Ein weiterer Aspekt dieser Beschreibung betrifft ein zweites Kraftfahrzeug mit derzweiten fahrzeugseitigen Steuereinheit gemäß einem der vorangehendenAspekte und mit einer zweiten Bremsanlage, wobei die zweite fahrzeugseitigeSteuereinheit die Bremsung des zweiten Kraftfahrzeugs mitte|s der zweitenBremsanlage durchführt.

Ein weiterer Aspekt dieser Beschreibung betrifft ein Verfahren zum Betreibeneiner zweiten fahrzeugseitigen Steuereinheit für einFunkkommunikationsnetzwerk und für ein zweites Kraftfahrzeug einer Gruppevon Kraftfahrzeugen, wobei das Verfahren umfasst: Empfangen einer Nachricht,Welche einen Bremszeitpunkt für eine zeitsynchronisierte Bremsung wenigstenseines Teils der Kraftfahrzeuge der Gruppe indiziert, ausgehend von einer erstenfahrzeugseitigen Steuereinheit, Auswählen des empfangenen Bremszeitpunktesals gültigen Bremszeitpunkt, und Einleiten einer Bremsung des zweitenKraftfahrzeugs nur dann, wenn der gültige Bremszeitpunkt erreicht ist.

Weitere Merkmale und Vorteile sind der nachfolgenden Beschreibung und denFiguren der Zeichnung entnehmbar. ln Zeichnung zeigen: Figur 1 eine Verkehrssituation in schematischer perspektivischerAnsicht; und PCT/EP2019/072677_ 6 _ Figuren 2 bis 4 jeweils ein schematisches Sequenzdiagramm zum Betreiben eines Funkkommunikationsnetzwerks.

Figur 1 zeigt eine schematische perspektivische Ansicht einer beispielhaftenVerkehrssituation. Jedes Kraftfahrzeug V1, V2, V3 umfasst eine fahrzeugseitigeSteuereinheit NN1, NN2, NN3, welche gemeinsam einFunkkommunikationsnetzwerk 2 bilden. Das jeweilige Kraftfahrzeug V1, V2, V3ist insbesondere ein Lastkraftwagen bzw. ein Lastzug bzw. Sattelzug.

Jede der Steuereinheiten NN1, NN2, NN3 umfasst einen Datenbus B1, B2, B3,welcher wenigstens einen Prozessor P1, P2, P3, einen Speicher M1, M2, M3 undein Funkmodul C1, C2, C3 miteinander verbindet. An das Funkmodul C1, C2, C3ist wenigstens eine Antenne A1, A2, A3 angeschlossen. Das jeweiligeFunkmodul C1, C2, C3 ist zum Senden und Empfangen von Funksignalengemäß dem Adhoc-Funkkommunikationsnetz 2 über die Antenne A1, A2, A3konfiguriert. Auf dem Speicher M1, M2, M3 ist ein Computerprogramm im Sinneeines Computerprogrammprodukts abgelegt. Das Computerprogramm ist dazuausgebildet, um insbesondere mit Hilfe des wenigstens einen Prozessors P1, P2,P3, des wenigstens einen Speichers M1, M2, M3 und des wenigstens einenFunkmoduls C1, C2, C3, die in dieser Beschreibung dargelegtenVerfahrensschritte auszuführen und über die wenigstens eine Antenne A1, A2,A3 mit weiteren Steuereinheiten zu kommunizieren. Alternativ oder zusätzlichsind die Prozessoren P1, P2, P3 als ASIC implementiert, um die beschriebenenVerfahrensschritte auszuführen. Diejeweilige Steuereinheit NN1, NN2, NN3umfasst ein Zeitmodul G1, G2, G3, mittels dessen die jeweilige SteuereinheitNN1, NN2, NN3 seine interne Uhr zu einer globalen Zeit synchronisiert. DasZeitmodul G1, G2, G3 ist beispielsweise ein GPS-Modul (GPS: GlobalPositioning System). Diese zur globalen Zeit synchronisierte interne Uhr wird zurKoordination der Aktionen der fahrzeugseitigen Steuereinheiten NN1 bis NN3genutzt. Das jeweilige Kraftfahrzeug V1, V2, V3 umfasst eine Bremsanlage BR1,BR2, BR3. Diejeweilige Steuereinheit NN1, NN2, NN3 leitet eine Bremsunginsbesondere eine Notbremsung mittels eines Signals S1, S2, S3, ein, wobei dasSignal S1, S2, S3 an die jeweilige Bremsanlage BR1, BR2, BR3 übermittelt wird.

PCT/EP2019/072677_ 7 _ Die jeweilige Steuereinheit NN1, NN2, NN3 besteht in einemAusführungsbeispiel aus mehreren Einzelkomponenten - wie beispielsweise einFunkkommunikationsnetzwerk-Endgerät und ein Steuergerät, die wiederumwenigstens einen Prozessor, einen Speicher, einen Datenbus und wenigstenseine Kommunikationsschnittstelle umfassen. Das Endgerät empfängt und sendetbeispielsweise Kontrollnachrichten, wobei die in den Kontrollnachrichtenenthaltenen Informationen von dem wenigstens einen Steuergerät verarbeitet werden, wobei das wenigstens eine Steuergerät das Signal S1 ermittelt.

Das Funkkommunikationsnetzwerk 2 stellt beispielsweise zumindest einenAdhoc-Funkkanal im Sinne von Radio-Ressourcen bzw. Funkbetriebsmittelnbereit. Jede der Steuereinheiten NN1, NN2, NN3 ist beispielsweise gemäß demStandard IEEE 802.11p, insbesondere IEEE 802.11p-2010 vom 15. Juli 2010,konfiguriert, der durch Bezugnahme in diese Beschreibung aufgenommen ist. DieIEEE 802.11p PHY- und MAC-Funktionen stellen Dienste für Protokolle deroberen Schicht für dedizierte Kurzstrecken-Kommunikation, DSRC, in den USAund für kooperative ITS, C-ITS, in Europa bereit. Die Steuereinheiten NN1, NN2,NN3 kommunizieren über den Adhoc-Funkkanal im nicht IizenziertenFrequenzbereich direkt miteinander. Auf den Adhoc-Funkkanal wird mittels einesCSMA/ CA-Protokolls (Carrier Sense Multiple Access / Collision Avoidance)durch die Funkmodule C1, C2, C3 zugegriffen. Der Adhoc-Funkkanal und dasFunkkommunikationsnetz 2 sind beispielsweise durch den IEEE-Standard"802.11p-2010 - IEEE Standard for Information Technology - Local andMetropolitan Area Networks-" Specific Part 11: Wireless LAN Medium AccessControl (MAC) and Physical Layer (PHY) Specifications Amendment 6: WirelessAccess in Vehicular Environments" spezifiziert, der durch Bezugnahmeaufgenommen ist. IEEE 802.11p ist ein Standard zur EnNeiterung des WLAN-Standards IEEE 802.11. Das Ziel von IEEE 802.11p ist es, Funktechnologie inPersonenkraft\Nagen zu etablieren und eine zuverlässige Schnittstelle fürIntelligent Transport Systems (ITS)-Anwendungen bereitzustellen. IEEE 802.11pist auch die Basis für Dedicated Short Range Communication (DSRC) im Bereichvon 5,85 bis 5,925 GHz. Alternativ bilden die fahrzeugseitigen SteuereinheitenNN1, NN2, NN3 ein Kommunikationsnetzwerk nach dem LTE-V-Standard odereinem anderen Standard. Um auf den Adhoc-Funkkanal zuzugreifen, wenden dieSteuereinheiten NN1, NN2 und NN3 beispielsweise ein Listen-Before-Talk- PCT/EP2019/072677_ 8 _ Verfahren an. Das LBT umfasst eine Backoff-Prozedur, welche vor dem Sendenauf dem Adhoc-Funkkanal dessen Belegung prüft.

Das Dokument "ETSl EN 302 663 V1.2.0 (2012-11)", das hierin durchBezugnahme aufgenommen ist, beschreibt die beiden untersten Schichten derITS-G5-Technologie (ITS G5: lntelligente Transportsysteme, die im 5 GHz-Frequenzband arbeiten), die physikalische Schicht und dieDatensicherungsschicht. Die Funkmodule C1, C2, C3 realisieren beispielsweisediese beiden untersten Schichten und entsprechende Funktionen gemäß "ETSlTS 102 687 V1 .1 .1 (2011-07)", um den Adhoc-Funkkanal zu ver\Nenden. Für dieNutzung des Adhoc-Funkkanals, der Teil des nicht lizenzierten FrequenzbandesNLFB ist, stehen in Europa folgende nicht lizenzierte Frequenzbänder zurVerfügung: 1) lTS-G5A für sicherheitsrelevante Anwendungen imFrequenzbereich 5,875 GHz bis 5,905 GHz; 2) ITS-G5B für nichtsicherheitsrelevante Anwendungen im Frequenzbereich 5.855 GHz bis 5.875GHz; und 3) lTS-G5D für den Betrieb von ITS-Anwendungen im Frequenzbereich5,055 GHz bis 5,925 GHz. ITS-G5 ermöglicht die Kommunikation zwischen denSteuereinheiten NN1, NN2, NN3 außerhalb des Kontexts einer Basisstation. DerStandard ITS-G5 ermöglicht den sofortigen Austausch von Datenrahmen undvermeidet den Auf\Nand, der beim Aufbau eines zellbasierten Netzwerkesbenötigt wird.

Das Dokument "ETSl TS 102 687 V1.1.1 (2011-07)", das hier durchBezugnahme aufgenommen wird, beschreibt für ITS-G5 einen "DecentralizedCongestion Control Mechanism". Der Adhoc-Funkkanal dient unter anderemdazu, Verkehrssicherheits- und Verkehrseffizienzdaten auszutauschen. DieFunkmodule C1, C2, C3 realisieren beispielsweise die Funktionen, wie sie imDokument "ETSl TS 102 687 V1.1.1 (2011-07)" beschrieben sind. DieAnwendungen und Dienste von ITS-G5 basieren auf dem kooperativen Verhaltender Steuereinheiten NN1, NN2, NN3, die das Funkkommunikationsnetzwerk 2bilden. Das Funkkommunikationsnetzwerk 2 ermöglicht zeitkritischeAnwendungen im Straßenverkehr, die einen schne||en lnformationsaustauscherfordern, um den Fahrer und /oder das Fahrzeug rechtzeitig zu a|armieren undzu unterstützen. Um das reibungslose Funktionieren desFunkkommunikationsnetzwerks 2 zu gewährleisten, wird für den Adhoc-Funkkanal von ITS-G5 "Decentral Congestion Control" (DCC) ven/vendet. DCC PCT/EP2019/072677_ 9 _ verfügt über Funktionen, die sich auf mehreren Schichten der ITS-Architekturbefinden. Die DCC-Mechanismen basieren auf Wissen über den Funkkanal. DieKanalzustandsinformation wird durch Kanalsondierung erhalten. ln der gezeigten Verkehrssituation fährt das Fahrzeug V1 vor dem Fahrzeug V2und das Fahrzeug V2 fährt vor dem Fahrzeug V3. Die Fahrzeuge V1 bis V3bilden eine Kolonne, einen sogenannten Platoon. Die Kraftfahrzeuge V2 und V3passen ihren jeweiligen Abstand zum vorausfahrenden Kraftfahrzeug V1 und V2selbstständig an, um eine Notbremsung durchführen zu können, ohne dass aufdas voranfahrende Kraftfahrzeug aufgefahren wird. lm gezeigten Beispiel wird einejeweilige signierte Kontrollnachricht N1, N2, N3von der Steuereinheit NN1, NN2, NN3 an die Steuereinheit NN2, NN3 desunmittelbar nachfolgenden Kraftfahrzeugs versendet, wobei die SteuereinheitNN2, NN3 die Herkunft der Kontrollnachricht anhand einer enthaltenen Signaturüberprüft. ln einer Weiterbildung ist eine Verschlüsselung der KontrollnachrichtN1, N2, N3 vorgesehen beispielsweise mit einem Gruppenschlüssel, sodass dieKraftfahrzeuge der Gruppe Zugriff auf die Kontrollnachricht N1, N2, N3 haben.

Figur 2 zeigt ein schematisches Sequenzdiagramm zum Betreiben desFunkkommunikationsnetzwerks 2. Die erste fahrzeugseitige Steuereinheit NN1ermittelt in einem Schritt 202 einen Bremszeitpunkt t1, welcher in einem Schritt204 an die Steuereinheit NN2 übermittelt wird. ln einem Schritt 206 wählt dieSteuereinheit NN1 den ermittelten Bremszeitpunkt t1 als gültigen Bremszeitpunktaus. ln einem Schritt 208 wählt die Steuereinheit NN2 den empfangenenBremszeitpunkt t1 als gültigen Bremszeitpunkt aus. ln einem Schritt 210 wird derempfangene Bremszeitpunkt t1 an die Steuereinheit NN3 übermittelt. DieSteuereinheit NN3 wählt in einem Schritt 212 den empfangenen Bremszeitpunktt1 als gültigen Bremszeitpunkt aus.

Vor Eintritt des gültigen Bremszeitpunktes t1 wird durch keine derSteuereinheiten NN1-NN3 eine Bremsung im Sinne einer Notbremsungdurchgeführt. Ein zuvor ermittelter bzw. empfangener Bremszeitpunkt t0 verliert _10- somit seine Gültigkeit für die Einleitung einer Bremsung im Sinne einerNotbremsung bei Eintritt des Bremszeitpunktes tO.

Um weiterhin keine Notbremsung einzuleiten ist es erforderlich, den gültigenBremszeitpunkt t1 durch einen weiteren Bremszeitpunkt t2, der weiter in derZukunft liegt als der Bremszeitpunkt t1, zu ersetzen. Folglich muss noch voreinem Eintritt des Bremszeitpunktes t1 dieser weitere Bremszeitpunkt t2 imFunkkommunikationsnetzwerk 2 an die Steuereinheiten NN1 bis NN3 verteiltwerden. Hierzu ermittelt die Steuereinheit NN1, welches den Platoon anführt, ineinem Schritt 232 den weiteren Bremszeitpunkt t3 und übermittelt diesen ineinem Schritt 234 an die Steuereinheit NN2. ln einem Schritt 236 wählt die ersteSteuereinheit NN1 den ermittelten Bremszeitpunkt t2 als gültigen Bremszeitpunktaus, womit der Bremszeitpunk t1 durch den Bremszeitpunkt t2 als gültigenBremszeitpunkt ersetzt wird. ln einem Schritt 238 wählt die zweite SteuereinheitNN2 den empfangenen weiteren Bremszeitpunkt t2 als gültigen Bremszeitpunktaus. ln einem Schritt 240 übermittelt die zweite Steuereinheit NN2 denempfangenen weiteren Bremszeitpunkt t2 an die dritte Steuereinheit NN3,welches in einem Schritt 242 den empfangenen Bremszeitpunkt t2 als gültigenBremszeitpunkt auswählt.

Die Schritte 252-262 ergeben sich analog zu den Schritten 232-242 für einenweiteren Bremszeitpunkt t3.

Die Kraftfahrzeuge NN2, NN3 aktualisieren ihren jeweils gültigen Bremszeitpunktnur in Abhängigkeit von Nachrichten, welche vom unmittelbar voranfahrendenKraftfahrzeug NN1, NN2 stammen. Damit wird sichergestellt, dass bei einemKommunikationsverlust bzw. einer Störung der Kommunikation sämtlicheFahrzeuge hinter dem Kraftfahrzeug NN2, NN3 zu dem jeweils gültigenBremszeitpunkt synchronisiert zum Stillstand gebracht werden können. ln einem weiteren Beispiel wird der ermittelte Bremszeitpunkt von der erstenSteuereinheit NN1 in sich wiederholenden Nachrichten an die zweiteSteuereinheit NN2 versendet, welches wiederum den ermittelten Bremszeitpunktin sich wiederholenden Nachrichten an die dritte Steuereinheit NN 3 übermittelt.Hierdurch können Paketverluste kompensiert werden und unnötigeNotbremsungen werden verhindert. _11- Die bei diesem Verfahren mögliche reduzierte Distanz zwischen denKraftfahrzeugen im Platoon muss bei einem Übergang zu einem anderenVerfahren zur Einleitung einer Notbremsung vergrößert werden, bevor diesesandere Verfahren zur Anwendung kommt. Des Weiteren sind Mechanismenvorgesehen, um sicherzustellen, dass Platoon-weit dasselbe Notbremsverfahren venNendet wird.

Die Bremszeitpunkte t1, t2, t3 werden beispielsweise im Nachrichteninhaltexplizit - beispielsweise in Form eines Zeitstempels - mitgeteilt. ln einem anderenBeispiel umfasst die jeweilige Nachricht eine Kennung, welche den jeweiligenBremszeitpunkt t1, t2, t3 eindeutig referenziert.

Figur 3 zeigt ein schematisches Sequenzdiagramm zum Betreiben desFunkkommunikationsnetzwerks 2. lm Unterschied zu Figur 2 ermittelt die ersteSteuereinheit NN1 in einem Schritt 302 eine Bremsindikation zur Herbeiführungeiner Notbremsung. Diese Bremsindikation wird beispielsweise in Abhängigkeitvon einem Erkennen eines Hindernisses auf der Fahrbahn vor dem erstenKraftfahrzeug V1 ermittelt. Die erste Steuereinheit NN1 verhindert einen Versandweiterer Bremszeitpunkte in Abhängigkeit von der Bremsindikation. ln einemBeispiel wird umgehend ein Versand weiterer Nachrichten unterbunden. ln einemanderen Beispiel werden weiterhin Nachricht übermittelt, aber nicht mit neuenBremszeitpunkten, sondern dem Hinweis, dass eine Notbremsung unmittelbarbevorsteht. Dann könnte sich das nachfolgende Kraftfahrzeug auf die Bremsungzum gültigen Bremszeitpunkt vorbereiten und z. B. den Gurtstraffer für den LKW-Fahrer fester in den Sitz ziehen, um das Verletzungsrisiko bei der Notbremsung zu red uzieren.

Der zu|etzt im Platoon vertei|te Bremszeitpunkt t2 wird damit beim Eintreten desBremszeitpunktes t2 wirksam und eine jeweilige der Netzwerkeinheiten NN1,NN2, NN3 leitet in einem jeweiligen Schritt 304, 306, 308 eine Bremsung desjeweiligen Kraftfahrzeugs V1, V2, V3 ein. Es erfolgt also eine synchroneBremsung a||er am Platoon beteiligten Kraftfahrzeuge V1, V2, V3 zu demZeitpunkt t2. Um dies zu ermöglichen, muss die erste Steuereinheit NN1 eineZeitdauer T2 zwischen dem Erkennen einer notwendigen Notbremsung im Schritt302 und dem tatsächlichen Einleiten der Notbremsung im Schritt 304 abwarten.

WO 2020/048804 PCT/EP2019/072677 _12- Figur 4 zeigt ein schematisches Sequenzdiagramm zum Betreiben desFunkkommunikationsnetzwerks 2. lm Unterschied zu Figur 2 wird dieKommunikation bei der Übertragung des weiteren Bremszeitpunkts t2 im Schritt234 gestört, womit die Steuereinheiten NN2 und NN3 den weiterenBremszeitpunkt t2 nicht erhalten. Folglich leitet diejeweilige Steuereinheit NN2,NN3 in einem Schritt 402, 404 eine Bremsung insbesondere eine Notbremsungein. Das erste Kraftfahrzeug V1 hingegen fährt weiter, womit es zu einerAuftrennung des Platoons bestehend aus den Kraftfahrzeugen V1 bis V3 kommt.

Claims (1)

1.WO 2020/048804 PCT/EP2019/072677 _13- Ansprüche Eine erstes fahrzeugseitige Steuereinheit (NN1) für ein erstes Kraftfahrzeug(V1) einer Gruppe von Kraftfahrzeugen, wobei die erste fahrzeugseitigeSteuereinheit (NN1) mindestens einen Prozessor, mindestens einenSpeicher mit Computerprogrammcode, mindestens einKommunikationsmodul und mindestens eine Antenne umfasst, wobei derComputerprogrammcode so konfiguriert ist, dass er mit dem mindestenseinen Prozessor, dem mindestens einen Kommunikationsmodul und dermindestens einen Antenne bewirkt, dass die erste fahrzeugseitigeSteuereinheit (NN1) einen Bremszeitpunkt (t1; t2) für eine zeitsynchronisierte Bremsungwenigstens eines Teils der Kraftfahrzeuge der Gruppe ermittelt, eine Nachricht, welche den Bremszeitpunkt (t1; t2) indiziert, in Richtungeiner zweiten Steuereinheit (NN2) eines zweiten Kraftfahrzeugs (V2) versendet, den ermittelten Bremszeitpunkt (t1; t2) als einen gültigen Bremszeitpunktauswählt, und eine Bremsung des ersten Kraftfahrzeugs (V1) nur dann einleitet, wenn dergültige Bremszeitpunkt (t1; t2) erreicht ist. Die erste fahrzeugseitige Steuereinheit (NN1) gemäß dem Anspruch 1,wobei die erste fahrzeugseitige Steuereinheit (NN1) einen weiteren Bremszeitpunkt (t2; t3) für die zeitsynchronisierte Bremsungwenigstens eines Teils der Kraftfahrzeuge der Gruppe ermittelt, wobei derweitere Bremszeitpunkt (t2; t3) weiter in der Zukunft liegt als der zuvorermittelte Bremszeitpunkt (t1; t2), eine weitere Nachricht, welche den weiteren Bremszeitpunkt (t2; t3) indiziert,in Richtung der zweiten Steuereinheit (NN2) des zweiten Kraftfahrzeugs (V2) versendet, und als gültigen Bremszeitpunkt den ermittelten weiteren Bremszeitpunkt (t2; t3)auswählt. WO 2020/048804 PCT/EP2019/072677_ 14 _ Die erste fahrzeugseitige Steuereinheit (NN1) gemäß dem Anspruch 1 oder2, wobei die erste fahrzeugseitige Steuereinheit (NN1) eine Bremsindikation zur Herbeiführung einer Bremsung ermittelt, und in Abhängigkeit von Ermittlung der Bremsindikation einen Versand von Nachrichten, welche einen weiteren Bremszeitpunkt indizieren, unterlässt. Ein erstes Kraftfahrzeug (V1) mit der ersten fahrzeugseitigen Steuereinheit(NN1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3 und mit einer erstenBremsanlage (BR1), wobei die erste fahrzeugseitige Steuereinheit (NN1) dieBremsung des ersten Kraftfahrzeugs mittels der ersten Bremsanlage (BR1)durchführt. Ein Verfahren zum Betreiben einer ersten fahrzeugseitigen Steuereinheit(NN1) für ein erstes Kraftfahrzeug (V1) einer Gruppe von Kraftfahrzeugen,wobei das Verfahren umfasst: Ermitteln eines Bremszeitpunkts (t1; t2) für eine zeitsynchronisierteBremsung wenigstens eines Teils der Kraftfahrzeuge der Gruppe, Versenden einer Nachricht, welche den Bremszeitpunkt (t1; t2) indiziert, inRichtung einer zweiten Steuereinheit (NN2) eines zweiten Kraftfahrzeugs(V2), Auswählen des ermittelten Bremszeitpunkts (t1; t2) als einen gültigenBremszeitpunkt, und Einleiten einer Bremsung des ersten Kraftfahrzeugs (V1) nur dann, wenn dergültige Bremszeitpunkt (t1; t2) erreicht ist. Eine zweite fahrzeugseitige Steuereinheit (NN2) für ein zweitesKraftfahrzeug (V2), wobei die zweite fahrzeugseitige Steuereinheit (NN2)mindestens einen Prozessor, mindestens einen Speicher mitComputerprogrammcode, mindestens ein Kommunikationsmodul undmindestens eine Antenne umfasst, wobei der Computerprogrammcode so konfiguriert ist, dass er mit dem mindestens einen Prozessor, dem WO 2020/048804 PCT/EP2019/072677 _15- mindestens einen Kommunikationsmodul und der mindestens einen Antenne bewirkt, dass die zweite fahrzeugseitige Steuereinheit (NN2) eine Nachricht, welche einen Bremszeitpunkt (t1; t2) für einezeitsynchronisierte Bremsung wenigstens eines Teils der Kraftfahrzeuge derGruppe indiziert, ausgehend von einer ersten Steuereinheit (NN1) einesersten Kraftfahrzeugs (V1) empfängt, als gültigen Bremszeitpunkt den empfangenen Bremszeitpunkt (t1; t2)auswählt, und eine Bremsung des zweiten Kraftfahrzeugs (V2) nur dann einleitet, wenn dergültige Bremszeitpunkt erreicht ist. Die zweite fahrzeugseitige Steuereinheit (NN2) gemäß dem Anspruch 6,wobei die zweite fahrzeugseitige Steuereinheit (NN2) eine weitere Nachricht, welche einen weiteren Bremszeitpunkt (t2; t3) für diezeitsynchronisierte Bremsung wenigstens eines Teils der Kraftfahrzeuge derGruppe indiziert, ausgehend von der ersten Steuereinheit (NN1) empfängt,wobei der weitere Bremszeitpunkt (t2; t3) weiter in der Zukunft liegt als derzuvor empfangene Bremszeitpunkt (t1; t2), und als gültigen Bremszeitpunkt den empfangenen weiteren Bremszeitpunkt (t2;t3) auswählt. Die zweite fahrzeugseitige Steuereinheit (NN2) gemäß dem Anspruch 6 oder7, wobei die zweite fahrzeugseitige Steuereinheit (NN2) eine andere Nachricht, welche den weiteren Bremszeitpunkt (t2; t3) indiziert,in Richtung einer dritten fahrzeugseitigen Steuereinheit (NN3) eines drittenKraftfahrzeugs (V3) versendet. Ein zweites Kraftfahrzeug (V2) mit der zweiten fahrzeugseitigenSteuereinheit (NN2) gemäß einem der Ansprüche 6 bis 8 und mit einerzweiten Bremsanlage (BR2), wobei die zweite fahrzeugseitige Steuereinheit(NN2) die Bremsung des zweiten Kraftfahrzeugs mittels der zweitenBremsanlage (BR2) durchführt. WO 2020/048804 PCT/EP2019/072677 _16- 10. Ein Verfahren zum Betreiben einer zweiten fahrzeugseitigen Steuereinheit(NN2) für ein zweites Kraftfahrzeug (V2) einer Gruppe von Kraftfahrzeugen,wobei das Verfahren umfasst: Empfangen einer Nachricht, welche einen Bremszeitpunkt (t1; t2) für einezeitsynchronisierte Bremsung wenigstens eines Teils der Kraftfahrzeuge derGruppe indiziert, ausgehend von einer ersten fahrzeugseitigen Steuereinheit(NN1) eines ersten Kraftfahrzeugs (V1), Auswählen des empfangenen Bremszeitpunktes (t1; t2) als gültigenBremszeitpunkt, und Einleiten einer Bremsung des zweiten Kraftfahrzeugs (V2) nur dann, wennder gültige Bremszeitpunkt (t1; t2) erreicht ist.