DE102019004165A1

DE102019004165A1 - Verfahren zur Kommunikation von mehreren Fahrzeugen

Info

Publication number: DE102019004165A1
Application number: DE102019004165.8A
Authority: DE
Inventors: Simon Ellwanger; Christoph Schmidt; Ralf Traub
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2019-06-12
Filing date: 2019-06-12
Publication date: 2020-01-09

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Kommunikation von mehreren mittels eines Kolonnensystems (2) zu einer Kolonne (K) zusammengeschlossenen Fahrzeugen (1), wobei mindestens ein Fahrzeug (1) einem vorausfahrenden Fahrzeug (1) zumindest für einen Teilstreckenabschnitt folgt und die Fahrzeuge (1) miteinander und/oder mit einer zentralen Rechnereinheit (3) kommunizieren. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass
- die Kommunikation des Kolonnensystems (2) des jeweiligen Fahrzeuges (1) mit jeweils einem Kolonnensystem (2) weiterer Fahrzeuge (1) der Kolonne (K) und/oder mit der zentralen Rechnereinheit (3) sowie
- die Kommunikation des Kolonnensystems (2) des jeweiligen Fahrzeuges (1) mit fahrzeugseitigen Sensoren mittels jeweils eines mit dem Fahrzeug (1) datentechnisch gekoppelten Mobilgerätes (4) erfolgt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Kommunikation von mehreren mittels eines Kolonnensystems zu einer Kolonne zusammengeschlossenen Fahrzeugen, wobei mindestens ein Fahrzeug einem vorausfahrenden Fahrzeug zumindest für einen Teilstreckenabschnitt folgt und die Fahrzeuge miteinander und/oder mit einer zentralen Rechnereinheit kommunizieren.
Aus der DE 10 2017 221 617 A1 sind ein System und ein Verfahren zum Steuern eines Hostfahrzeuges in einer Kolonne von Fahrzeugen bekannt. Das Verfahren beinhaltet das Empfangen von Geschwindigkeitsdaten eines führenden Fahrzeuges von dem führenden Fahrzeug über ein Fahrzeugkommunikationsnetzwerk und das Empfangen von Geschwindigkeitsdaten eines vorausfahrenden Fahrzeuges von einem Sensorsystem des Hostfahrzeuges. Das vorausfahrende Fahrzeug ist unmittelbar vor dem Hostfahrzeug positioniert. Weiterhin beinhaltet das Verfahren das Berechnen einer Übertragungsfunktion zwischen dem führenden Fahrzeug und dem Hostfahrzeug und das Bestimmen einer Stringstabilitätsstufe der Kolonne auf Grundlage der Übertragungsfunktion. Die Stringstabilitätsstufe zeigt eine Geschwindigkeitsvariation der Kolonne von Fahrzeugen an. Ferner beinhaltet das Verfahren das Berechnen einer Verkehrsstaustufe auf Grundlage der Stringstabilitätsstufe und das Steuern eines Fahrzeugsystems des Hostfahrzeuges auf Grundlage der Verkehrsstaustufe.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein gegenüber dem Stand der Technik verbessertes Verfahren zur Kommunikation von mehreren zu einer Kolonne zusammengeschlossenen Fahrzeugen anzugeben.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die in Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Ein Verfahren zur Kommunikation von mehreren mittels eines Kolonnensystems zu einer Kolonne zusammengeschlossenen Fahrzeugen sieht vor, dass mindestens ein Fahrzeug einem vorausfahrenden Fahrzeug zumindest für einen Teilstreckenabschnitt folgt und die Fahrzeuge miteinander und/oder mit einer zentralen Rechnereinheit kommunizieren. Erfindungsgemäß erfolgen bzw. erfolgt die Kommunikation des Kolonnensystems des jeweiligen Fahrzeuges mit jeweils einem Kolonnensystem weiterer Fahrzeuge der Kolonne und/oder mit der zentralen Rechnereinheit sowie die Kommunikation des Kolonnensystems des jeweiligen Fahrzeuges mit fahrzeugseitigen Sensoren mittels jeweils eines mit dem Fahrzeug datentechnisch gekoppelten Mobilgerätes.
Durch Anwendung des Verfahrens, insbesondere durch Verwendung des Mobilgerätes kann eine Komplexität des Kolonnensystems erheblich verringert werden, wodurch weiterhin eine Kostenersparnis erzielt werden kann.
Zudem kann eine Aktualisierung des Mobilgerätes, bei dem es sich insbesondere um ein Smartphone oder ein Tablet-PC handelt, zeitlich gesehen früher und kostengünstiger durchgeführt werden als ein Gerät in einem solchen Fahrzeug.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand einer Zeichnung näher erläutert.
Dabei zeigt die:

1 schematisch eine Anzahl zu einer Kolonne zusammengeschlossener Fahrzeuge.

In der einzigen Figur ist eine Anzahl zu einer Kolonne K zusammengeschlossener Fahrzeuge 1, insbesondere zusammengeschlossener Lastkraftwagen, dargestellt.
Die Fahrzeuge 1 verfügen jeweils über ein Kolonnensystem 2, mittels dessen es realisiert wird, dass die Fahrzeuge 1 mit einem vergleichsweise geringen Abstand hintereinander fahren, ohne dass die Verkehrssicherheit beeinträchtigt wird.
Durch Bildung einer solchen mittels des Kolonnensystems 2 verwalteten Kolonne K können beispielsweise Fahrer der Fahrzeuge 1 entlastet und ein Kraftstoffverbrauch der Fahrzeuge 1 verringert werden.
Im Lauf einer Entwicklung einer funktionalen Sicherheit des Kolonnensystems 2 wurde ermittelt, dass ein Kommunikationsteil für die funktionale Sicherheit des Kolonnensystems 2 keine wesentliche Rolle spielen darf.
Die Verfügbarkeit von Funkkanälen zur Herstellung einer Kommunikationsverbindung eines Kolonnensystems 2 zu einem weiteren Kolonnensystem 2 und/oder zu einer zentralen Rechnereinheit 3 ist verhältnismäßig schwer prognostizierbar, wobei zudem keine Ausfallsicherheit gegeben werden kann. Um die funktionale Sicherheit des Kolonnensystems 2 weitestgehend sicherstellen zu können, ist es Ziel, dass die Kommunikation unabhängig von dem Kolonnensystem 2 durchgeführt wird.
Um die Kommunikationsverbindung zwischen den einzelnen Fahrzeugen 1 und zu der zentralen Rechnereinheit 3 weitestgehend sicherstellen zu können, ist vorgesehen, dass die Kommunikation mittels eines Mobilgerätes 4, beispielsweise mittels eines Smartphones und/oder mittels eines Tablet-PC erfolgt, wobei das Mobilgerät 4 über eine Internetverbindung verfügt.
Dabei bildet das Mobilgerät 4 zum einen eine Kommunikationseinheit und zum anderen eine sogenannte Mensch-Maschine-Schnittstelle, also eine Schnittstelle insbesondere zwischen einem Fahrer des Fahrzeuges 1 und dem Kolonnensystem 2.
Das Mobilgerät 4 ist datentechnisch mit dem Fahrzeug 1 und/oder dem Kolonnensystem 2 gekoppelt, wobei eine Kommunikation, d. h. ein Datenaustausch mit fahrzeugseitigen Sensoren über eine Mobilfunkverbindung mit vergleichsweise geringer Datenübertragungsgeschwindigkeit erfolgt.
Ein sicherheitsbezogener Teil der Kommunikation zwischen Fahrzeugen 1 und/oder mit der zentralen Rechenreinheit 3 erfolgt mittels fahrzeugseitiger Steuergeräte, die alle erforderlichen Sicherheitsaspekte erfüllen.
Mittels des Mobilgerätes 4 wird beispielsweise ein Status der Kolonne K, z. B. die Anzahl teilnehmender Fahrzeuge 1, ermittelt, wobei der Fahrer über das Mobilgerät 4 mit dem Kolonnensystem 2 interagiert. Beispielsweise erfolgen ein Verlassen, ein Teilen und/oder ein Beitreten der Kolonne K über entsprechende Eingaben des Fahrers in das Mobilgerät 4.
Zudem erfolgt mittels des Mobilgerätes 4 eine Interaktion mit der zentralen Rechnereinheit 3, insbesondere erfolgt eine sogenannte Service Layer Interaction.
In Bezug auf die Kommunikation kann vorgesehen sein, dass alle Kolonnennachrichten gemäß Anforderungen eines vorgegebenen Standards, beispielsweise entsprechend eines Process Communication Models, durchgeführt werden.
Weiterhin kann eine Kommunikation zwischen dem Kolonnensystem 2 und/oder der zentralen Rechnereinheit 3 und dem Mobilfunkgerät 4 dahingehend erfolgen, dass vorgegeben wird, dass alle physikalischen Werte mittels Sensoren des Mobilgerätes 4 ermittelt werden sollen. Beispielsweise können Beschleunigungswerte mittels eines Bewegungssensors und eine momentane Position des Fahrzeuges 1 anhand erfasster Positionssignale einer Positionsbestimmungseinheit des Mobilgerätes 4 ermittelt werden.
Gemäß einem vorgegebenen Funktionsstandard werden auf einer Anzeigeeinheit des Mobilgerätes 4 Befehle an den Fahrer basierend auf einer Kolonnensituation angezeigt. Z. B. wird als Befehl angezeigt, dass ein Abstand eines geschwindigkeitsabhängigen Abstandssystems des Fahrzeuges 1 auf 1,5 s eingestellt wird oder die Kolonne K verlassen werden soll.
Diese Befehle sind strategische Layer- oder Service-Layer-Befehle, wobei alle taktischen Layer- und sicherheitsbezogenen Bedienebenenbefehle mittels der fahrzeugseitigen Steuergeräte des jeweiligen Fahrzeuges 1 ausgeführt werden.
Bezugszeichenliste

1: Fahrzeug
2: Kolonnensystem
3: zentrale Rechnereinheit
4: Mobilgerät
K: Kolonne

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 102017221617 A1 [0002]

Claims

Verfahren zur Kommunikation von mehreren mittels eines Kolonnensystems (2) zu einer Kolonne (K) zusammengeschlossenen Fahrzeugen (1), wobei mindestens ein Fahrzeug (1) einem vorausfahrenden Fahrzeug (1) zumindest für einen Teilstreckenabschnitt folgt und die Fahrzeuge (1) miteinander und/oder mit einer zentralen Rechnereinheit (3) kommunizieren, dadurch gekennzeichnet, dass - die Kommunikation des Kolonnensystems (2) des jeweiligen Fahrzeuges (1) mit jeweils einem Kolonnensystem (2) weiterer Fahrzeuge (1) der Kolonne (K) und/oder mit der zentralen Rechnereinheit (3) sowie - die Kommunikation des Kolonnensystems (2) des jeweiligen Fahrzeuges (1) mit fahrzeugseitigen Sensoren mittels jeweils eines mit dem Fahrzeug (1) datentechnisch gekoppelten Mobilgerätes (4) erfolgen bzw. erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass physikalische Werte des Fahrzeuges (1) anhand erfasster Signale des Mobilgerätes (4) ermittelt werden.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Status der Kolonne (K) auf einer Anzeigeeinheit des Mobilgerätes (4) optisch angezeigt wird.