[0001] Die Erfindung betrifft ein System zur automatisierten Kommunikation zwischen einer
Vielzahl von Kraftfahrzeugen gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 sowie ein Verfahren
zur automatisierten Kommunikation zwischen einer Vielzahl von Kraftfahrzeugen gemäß
dem Oberbegriff von Anspruch 13.
[0002] Auf Autobahnen kommt es immer wieder zu Massenkarambolagen, an denen mehrere Kraftfahrzeuge
beteiligt sind und die sich oft bei schlechten Sichtbedingungen, z.B. Nebel, an unübersichtlichen
Streckenabschnitten, z.B. hinter einer schlecht einsehbaren Kurve, oder aufgrund von
Verkehrsstörungen, z.B. Stauende, Baustelle, ereignen. Ein Grund für das Entstehen
solcher Massenunfälle ist, dass die Fahrer von nachfolgenden Kraftfahrzeugen die vor
ihnen liegende Gefahr zu spät erkennen und dann nicht mehr in der Lage sind, ihr Kraftfahrzeug
rechtzeitig abzubremsen. Zwar lösen viele Fahrer beim Auffahren auf ein Stauende die
Warnblinkanlage ihres Kraftfahrzeuges aus, um die nachfolgenden Kraftfahrzeuge zu
warnen. Allerdings wird diese Warnung heute nur optisch durch die Blinker des warnenden
Kraftfahrzeuges übertragen, wodurch die Warnung nur die unmittelbar folgenden Kraftfahrzeuge
erreicht, die sich aber ohnehin schon sehr nahe an der Gefahrenstelle befinden.
[0003] Es wurden bereits verschiedene Vorschläge gemacht, um die Warndistanz heutiger optischer
Signalisierungssysteme durch Funkwarnsysteme zu erweitern. So wird beispielsweise
in der DE 297 24 629 U1 dargelegt, bei einem Unfall die mittels eines Navigationssystems
bestimmte Position beteiligter Kraftfahrzeuge manuell oder automatisiert über ein
Mobilfunknetz als Meldung auszusenden. Empfangende Kraftfahrzeuge, die ebenfalls mit
Mobilfunkgerät und Navigationssystem ausgestattet sind, prüfen sodann, ob eine empfangene
Meldung relevant ist, d.h. ob das empfangende Kraftfahrzeug sich der in der Meldung
verwendeten Position annähert. In diesem Fall wird die Meldung dem Fahrer als Information
ausgegeben. Nachteilig an dieser Art von Systemen ist, dass durch die Verwendung eines
Mobilfunknetzes Betriebskosten anfallen, dass solche Systeme nur bei entsprechender
Mobilfunkversorgung funktionsfähig sind und dass ein aufwendiger Prozess zur Selektion
der für ein Kraftfahrzeug relevanten Meldungen nötig ist. Außerdem ist eine kostspielige
Ausstattung des Kraftfahrzeuges notwendig.
[0004] Zur Vermeidung solcher Nachteile wurde verschiedentlich eine direkte Kommunikation
von Kraftfahrzeug zu Kraftfahrzeug dargelegt, d.h. ohne die Verwendung eines auf externer
Infrastruktur basierenden Mobilfunknetzes. So wird in der WO 98/09264 vorgeschlagen,
in teilnehmenden Kraftfahrzeugen Kommunikationsmittel zum Senden und Empfangen einer
Meldung vorzusehen, wobei in einer kritischen Situation in einem Kraftfahrzeug manuell
oder automatisiert die Aussendung der Meldung aktiviert wird. Empfangende Kraftfahrzeuge
können anhand der Signalstärke der Meldung deren Relevanz beurteilen. Zwar arbeitet
dieses System autonom und somit fallen weder Betriebskosten an, noch wird eine entsprechende
externe Infrastruktur benötigt. Jedoch ist die Beurteilung der Relevanz einer empfangenen
Meldung durch die Verwendung lediglich der Signalstärke ungenau und es treten beispielsweise
Probleme bei parallel verlaufenden Strassen auf. Auch ist wiederum eine spezielle
Kraftfahrzeugausstattung notwendig.
[0005] Die gattungsbildende EP 0 201 461 B1 offenbart ein System zur automatisierten Kommunikation
zwischen einer Vielzahl von Kraftfahrzeugen, wobei in jedem der teilnehmenden Kraftfahrzeuge
ein Kommunikationsmittel zum Senden und Empfangen von Meldungen, Detektor- und/ oder
Aktivierungsmittel zur Erzeugung einer Meldung, Anzeigemittel zur Ausgabe von Information
und ein elektronisches Verarbeitungs- und Kontrollmittel vorgesehen sind. Dabei bewirkt
das Verarbeitungs- und Kontrollmittel zum einen ein fortlaufendes Wiederaussenden
einer vom Kommunikationsmittel empfangenen Meldung, sowie weiterhin die fortlaufende
Versendung einer Meldung durch das Kommunikationsmittel während der Dauer der Aktivierung
des Detektormittels, und außerdem eine eventuelle Ausgabe einer Meldung als Information
durch das Anzeigemittel. Dieses System arbeitet ebenfalls autonom und somit fallen
weder Betriebskosten an, noch wird eine entsprechende externe Infrastruktur benötigt.
Durch die Verwendung der Messgrößen Zeit, zurückgelegter Weg und Geschwindigkeit als
Meldungsinhalt wird eine erhöhte Genauigkeit gegenüber der WO 98/09264 erreicht. Auch
wird durch die Nutzung von Kraftfahrzeugen auf der Gegenfahrbahn als "Transporteure"
von Meldungen eine gezielte Warnung von solchen Kraftfahrzeugen erreicht, die sich
auf den Gefahrenort zu bewegen. Jedoch ist beispielsweise bei komplexen Topologien
wie bei einem Autobahnkreuz oder bei größeren Werten der Messgrößen die Beurteilung
der Relevanz einer empfangenen Meldung problematisch. So kann eine empfangene Meldung
z.B. von einem Kraftfahrzeug stammen, das an einem Autobahnkreuz von einer ersten
auf eine zweite Autobahn gewechselt ist, was für ein auf der zweiten Autobahn fahrendes
Kraftfahrzeug zu einem Fehlalarm führen würde. Außerdem benötigen die Kraftfahrzeuge
für die Teilnahme am System wiederum eine kostspielige Ausstattung.
[0006] Auch in der DE 100 07 573 C1 wird dargelegt, dass Kraftfahrzeuge sich direkt Warnmeldungen
zusenden. Jedes der am Warnprozess beteiligten Kraftfahrzeuge verfügt über ein Kommunikationsmittel
zum Senden und Empfangen von Meldungen, wobei zur selektiven Warnung die Meldungen
über eine Distanz von ca. 3 km ausgesendet bzw. empfangen werden. Die Meldungen umfassen
dabei Information über die Position und die Fahrtrichtung aus einem Navigationssystem
des warnenden Kraftfahrzeuges.
[0007] Des weiteren wird in der nicht vorveröffentlichten, älteren Anmeldung DE 102 25 782.5,
deren Offenbarung hierin durch Verweis aufgenommen wird, vorgeschlagen, eine Folge
von vom Kraftfahrzeug zurückgelegten Positionen (Positionskette), z.B. von einem Satellitennavigationsempfänger
bestimmte Positionen, mit einer Meldung zu übertragen. Damit wird die Geometrie der
von dem sendenden Kraftfahrzeug in jüngster Vergangenheit zurückgelegten Fahrstrecke
repräsentiert. Das empfangende Kraftfahrzeug kann durch einen Vergleich seiner eigenen
Positionskette mit der Positionskette des sendenden Kraftfahrzeuges prüfen, ob die
von beiden Kraftfahrzeugen bisher zurückgelegten Fahrstrecken identisch sind und ob
sich das sendende Kraftfahrzeug vor (stromab) oder hinter (stromauf) von dem empfangenden
Kraftfahrzeug befindet. Das Ergebnis dieses Vergleichs wird durch ein Relevanzmaß
ausgedrückt, und eine Warnung ist nur notwendig, wenn dieses Relevanzmaß ausreichend
groß ist. So kann z.B. auf Autobahnen erkannt werden, ob sich der Sender auf derselben
Fahrbahn vor dem Empfänger oder auf der Gegenfahrbahn befindet. Insbesondere wird
hierbei in den teilnehmenden Kraftfahrzeugen kein Navigationssystem, d.h. keine digitale
Straßenkarte, benötigt.
[0008] Aufgabe der Erfindung ist es, ein System sowie ein Verfahren zur automatisierten
Kommunikation zwischen einer Vielzahl von Kraftfahrzeugen anzugeben, welche eine sichere
Beurteilung ermöglichen, ob eine empfangene Warnmeldung für ein Kraftfahrzeug relevant
ist, und welche gleichzeitig mit besonders geringem Aufwand realisierbar sind, um
so eine möglichst schnelle Verbreitung im Straßenverkehr sicherzustellen.
[0009] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bezüglich des Systems durch die Merkmale des Anspruchs
1 und bezüglich des Verfahrens durch die Merkmale des Anspruchs 13 gelöst. Die Unteransprüche
betreffen vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen.
[0010] Der Hauptgedanke der Erfindung besteht darin, ein Positionsbestimmungsmittel im Kraftfahrzeug
vorzusehen, wobei das Positionsbestimmungsmittel, das Kommunikationsmittel und das
Verarbeitungs- und Kontrollmittel von einer solchen Einheit umfasst sind, welche zumindest
noch eine Bestimmung von Wegebenutzungsgebühren zulässt.
[0011] Durch die Einführung von Systemen zur Bestimmung von Wegebenutzungsgebühren (ETC-System,
"Electronic Toll Collection") sind alle für eine automatisierte Kommunikation zwischen
einer Vielzahl von Kraftfahrzeugen benötigten Komponenten in einer Einheit an Bord
des Kraftfahrzeuges vorhanden. Ein derartiges ETC-System wird in der DE 43 04 838
C2 beschrieben, deren Offenbarung hierin durch Verweis aufgenommen wird. Der von einem
Kraftfahrzeug umfasste Teil des ETC-Systems umfasst zur Positionsbestimmung einen
Empfänger für eine satellitengestützte Positionsbestimmung, z.B. von GPS-, GLONASS-
oder Galileo-Satelliten, und ein Verarbeitungs- und Kontrollmittel zur Prüfung und
Berechnung der Wegenutzungsgebühren. Weiterhin umfasst der vom Kraftfahrzeug umfasste
Teil des ETC-Systems (im folgenden als ETC-Einheit bezeichnet) ein Kommunikationsmittel
(DSRC, "Dedicated Short-Range Communication") zur Sicherstellung der Systemfunktion
an ausgewählten Ortspositionen. Dabei wird über eine Distanz von ca. 50 Metern an
mobilen oder ortsfesten Kontrollpunkten geprüft, ob das ETC-System im Kraftfahrzeug
korrekt arbeitet, d.h. insbesondere ob keine Manipulationen vorgenommen wurden.
[0012] Durch die vorgeschriebene Einführung des ETC-Systems zumindest für schwere Nutzfahrzeuge
sind mit einem Schlag also alle schweren Nutzfahrzeuge mit den für eine automatisierte
Kommunikation untereinander benötigten Komponenten ausgestattet. Somit sind für einen
Einsatz des ETC-Systems für das erfindungsgemäße System also lediglich noch Änderungen
bei den im Verarbeitungsund Kontrollmittel der ETC-Einheit auszuführenden Steuerbefehlen
nötig. Das erfindungsgemäße Verfahren verwendet also exakt die Komponenten, wie sie
von den ETC-Einheiten bereitgestellt werden.
[0013] Mit anderen Worten stehen nach dem Einsatz des ETC-Systems mit modifiziertem Verfahren
an Bord des Kraftfahrzeuges ein System sowie ein Verfahren zur automatisierten Kommunikation
zwischen einer Vielzahl von Kraftfahrzeugen zur Verfügung. Erfindungsgemäß wird sofort
ein hoher Ausstattungsgrad erreicht und damit eine wirkungsvolle Warnungs-Infrastruktur
geschaffen. Ein weiterer Vorteil ist, dass zuerst Nutzfahrzeuge abgedeckt werden,
welche nicht nur besonders häufig und lange unterwegs sind, sondern auch potentiell
die schwersten Unfälle verursachen können. Hieraus werden sofort die gewaltigen wirtschaftlichen
Vorteile der Erfindung sichtbar.
[0014] Auch wird sofort der überraschende technische Vorsprung gegenüber der gattungsbildenden
EP 0 201 461 B1 bzw. dem Stand der Technik deutlich. Zum einen wird durch das beim
ETC-System im Kraftfahrzeug vorgesehene Positionsbestimmungsmittel die Genauigkeit
der Meldungen signifikant verbessert. Es sei noch einmal besonders betont, dass hierfür
kein teures Navigationsgerät im Kraftfahrzeug benötigt wird. Zum anderen ist nicht
nur keine zusätzliche Ausrüstung an Bord des Kraftfahrzeuges notwendig, vielmehr wird
eine sowieso vorgeschriebene, also bereits vorhandene Ausrüstung nun noch einer zusätzlichen
Nutzung zugeführt. Die wirkungsvolle Verhinderung potentieller Unfälle durch die Erfindung
fördert wiederum die eventuelle weitere Verbreitung des ETC-Systems. Außerdem wird
durch den hohen Ausrüstungsgrad die schnelle Weitergabe der Meldungen gesichert, was
die Genauigkeit noch weiter erhöht.
[0015] Um die vorgeschriebene Nachrüstung mit der ETC-Einheit einfach zu gestalten und einen
störungs- und manipulationsfreien Betrieb sicherzustellen, werden die meisten Baugruppen
üblicherweise in einem einzigen Gehäuse zusammengefasst. Dieses wird, um eine bequeme
Bedienung zu ermöglichen, beispielsweise im Armaturenbrett des Kraftfahrzeuges verbaut.
Hierbei ist eine Vielzahl unterschiedlicher Ausführungsformen möglich. In jedem Fall
jedoch bilden Positionsbestimmungsmittel, Verarbeitungsund Kontrollmittel und Kommunikationsmittel
erfindungsgemäß eine standardisierte und somit preisgünstig zu fertigende Einheit.
Zur Bedienung der ETC-Einheit sind dabei Aktivierungsmittel, z.B. Tastschalter, und
Anzeigemittel, z.B. ein alphanumerisches Display, vorgesehen. Diese Aktivierungs-
und Anzeigemittel sind erfindungsgemäß verwendbar.
[0016] Beim Positionsbestimmungsmittel sind zur Kontrolle und Korrektur der Positionsbestimmung
durch den Satellitenempfänger weitere Mittel vorgesehen, z.B. ein Anschluss an das
Odometer des Kraftfahrzeuges oder ein elektronischer Kreisel in der ETC-Einheit. Um
eine korrekte Funktion des Kommunikationsmittels sicherzustellen, können zumindest
deren Sende-/ Empfangsvorrichtung in dafür geeigneten Bereichen des Kraftfahrzeuges,
z.B. in den Stoßfängern, verbaut werden. Zum Anschluss der Sende-/ Empfangsvorrichtung
an die weiteren Baugruppen der ETC-Einheit wird beispielsweise ein fahrzeugbasiertes
Datennetzwerk, z.B. CAN ("Controlled Area Network"), verwendet. Es sei hier noch einmal
betont, dass diese Arbeiten nicht im Rahmen der Erfindung vorgenommen werden müssen,
sondern bereits für den vorschriftsmäßigen Betrieb des ETC-Systems. Durch die Verbindung
der erfindungsgemäß verwendeten ETC-Einheit mit dem fahrzeugbasiertes Datennetzwerk
sind auch der eventuelle Anschluss an das Odometer des Kraftfahrzeuges und/ oder der
Anschluss von Aktivierungsmitteln besonders einfach durchzuführen. Selbstverständlich
kann eine solche Verbindung auch drahtlos, z.B. über "bluetooth" (Nahbereichskommunikation)
ausgeführt sein.
[0017] Mit Vorteil wird vorgeschlagen, dass an der automatisierten Kommunikation auch solche
Kraftfahrzeuge teilnehmen, in denen lediglich eine geringfügig modifizierte ETC-Einheit
vorgesehen ist. Diese Kraftfahrzeuge verfügen nur über das Kommunikationsmittel, das
Verarbeitungs- und Kontrollmittel und das Positionsbestimmungsmittel, umfasst von
der ETC-Einheit, zur Wiederversendung empfangener Meldungen. Die dafür nötigen Änderungen
an der ETC-Einheit sind von besonders einfacher Art. Somit ist es praktisch ohne Mehrkosten
möglich, "gewöhnliche" ETC-Einheiten durch erfindungsgemäß verwendete ETC-Einheiten
zu ersetzen. Dies ermöglicht eine besonders schnelle Verbreitung der Erfindung.
[0018] Die Erfindung ist mit unterschiedlich ausgestatteten Kraftfahrzeugen realisierbar.
Aktivierungs- und oder Anzeigemittel sind jeweils zusätzlich in unterschiedlicher
Ausprägung vorgesehen, entweder integriert in der ETC-Einheit und/ oder daran angeschlossen.
Zwar verfügt die ETC-Einheit im Kraftfahrzeug bereits über Bedienelemente, welche
als Aktivierungsmittel eingesetzt werden können. Vorteilhaft ist es jedoch, das als
Aktivierungsmittel der Warnblinklichtschalter verwendet wird. Da dieser üblicherweise
bei der Annäherung an eine Gefahrenstelle betätigt wird, muss der Fahrer somit nur
einen Handgriff ausführen.
[0019] Vorteilhaft ist es, wenn das Verarbeitungs- und Kontrollmittel das Wiederaussenden
einer vom Kommunikationsmittel empfangenen Meldung nur dann bewirkt, wenn die Entfernungsdifferenz
zwischen der aktuellen Position des empfangenden Kraftfahrzeuges und der in der Meldung
verwendeten Position kleiner als ein festlegbarer Grenzwert ist. Hiermit wird die
Weitergabe der Meldung lediglich innerhalb eines relevanten geographischen Gebietes
sichergestellt.
[0020] Ebenfalls von Vorteil ist es, wenn das Verarbeitungs- und Kontrollmittel das Wiederaussenden
einer vom Kommunikationsmittel empfangenen Meldung nur dann bewirkt, wenn die Zeitdifferenz
zwischen dem Zeitpunkt des Empfangs der Meldung und der aktuellen Zeit kleiner als
ein festlegbarer Grenzwert ist. So werden nur aktuelle Meldungen weitergegeben.
[0021] Mit Vorteil wird vorgeschlagen, dass die Ausgabe einer Meldung durch das Anzeigemittel
nur dann bewirkt wird, wenn das Kraftfahrzeug sich auf die in der Meldung verwendete
Position zu bewegt und/ oder die Entfernungsdifferenz zwischen der aktuellen Position
und der in der Meldung verwendeten Position kleiner als ein festlegbarer Grenzwert
ist. Dieser Mechanismus stellt sicher, dass dem Fahrer nur solche Meldungen zur Kenntnis
gegeben werden, die für ihn relevant sind.
[0022] In einer vorteilhaften Ausführungsform sind im Kraftfahrzeug weitere Aktivierungsmittel
vorgesehen, beispielsweise Bedientasten für spezielle Situationen und/ oder Werte
von Fahrzeugsensoren. Z.B. ist ein Detektor zur Aufnahme situativer Daten vorgesehen,
wobei zusätzlich für den Fall des Auftretens vorbestimmter situativer Daten automatisiert
eine Meldung erzeugt wird. So wird ein universeller Einsatz der Erfindung erreicht.
[0023] Besonders wirkungsvoll wird dem Fahrer eines Kraftfahrzeuges eine Meldung als Information
ausgegeben, wenn als Anzeigemittel ein Display und/ oder eine Sprachausgabe vorgesehen
ist. Diese können in der ETC-Einheit integriert sein und/ oder es werden eigenständige
Komponenten genutzt. So können bereits im Kraftfahrzeug vorhandene Anzeigemittel genutzt
werden, z.B. ein Farb-Display. Alternativ kann eine Nachrüstung vorgesehen sein. Die
Verbindung der ETC-Einheit mit solchen Anzeigemitteln wird entweder drahtgebunden,
z.B. über ein fahrzeugbasiertes Datennetzwerk, oder drahtlos, z.B. über Nahbereichskommunikation,
ausgeführt. Natürlich kann auf dem Anzeigemittel auch ausgegeben werden, dass eine
Meldung erzeugt, empfangen und/ oder versendet wurde, falls der Fahrer dies wünscht.
[0024] In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform umfasst eine Meldung die Position
des Kraftfahrzeugs bei der Erzeugung der Meldung. Hierdurch ist eine Zuordnung des
Gefahrenpunktes im empfangenden Kraftfahrzeug möglich.
[0025] Besonders präzise wird eine Meldung, wenn diese zusätzlich weitere Positionsdaten
von Positionen des Kraftfahrzeuges vor Erzeugung der Meldung umfasst, beispielsweise
nach dem in der DE 102 25 782.5 vorgeschlagenen Verfahren.
[0026] Universeller verwendbar ist eine Meldung dann, wenn diese zusätzlich den Erzeugungszeitpunkt
und/ oder eine Fahrtgeschwindigkeit, z.B. eine gemittelte oder eine momentane Fahrtgeschwindigkeit
bei der Erzeugung der Meldung, und/ oder ein Gütemaß kennzeichnend die Genauigkeit
der Positionsinformation, umfasst. Hier kann für den Fall, dass das Gütemaß kleiner
als ein festlegbarer Grenzwert ist oder dass ein Ausfall der Positionsbestimmungseinheit
des die Meldung erzeugenden Kraftfahrzeuges vorliegt, für eine empfangene Meldung
eine Positionsinformation vom empfangenden Kraftfahrzeug bestimmt wird. Hierfür kann
beispielsweise eine zurückgelegte Entfernung näherungsweise zu
(t
1: Zeitpunkt des Empfangs der Meldung, t
2: Zeitpunkt der Wiederaussendung, v: Fahrgeschwindigkeit); angesetzt werden.
[0027] Vorteilhaft ist es, wenn eine Meldung zusätzlich Information über das die Meldung
erzeugende Aktivierungsmittel umfasst. Diese Information kann bei der Weiterverarbeitung
der Meldung berücksichtigt werden und / oder dem Fahrer auf dem Anzeigemittel zusätzlich
angezeigt werden.
[0028] Eine genauere Beurteilung einer empfangenen Meldung durch ein empfangendes Kraftfahrzeug
wird dadurch erreicht, das einer empfangenen Meldung vor der Wiederaussendung zusätzlich
der Wiederaussendungszeitpunkt und / oder eine Fahrtgeschwindigkeit des empfangenden
und wiederaussendenden Kraftfahrzeuges hinzugefügt wird. Damit kann das die modifizierte
Meldung empfangende Kraftfahrzeug die Aktualität und/ oder Relevanz der empfangenen
Meldung noch besser beurteilen.
[0029] Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und
werden im Folgenden näher beschrieben. Es zeigen:
- Fig. 1
- Das Funktionsprinzip der Erfindung,
- Fig. 2
- Komponenten einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Systems,
- Fig. 3
- ein Ablaufdiagramm des erfindungsgemäßen Teils des Wiederaussendens einer empfangenen
Nachricht in einer bevorzugten Ausführungsform, und
- Fig. 4
- ein Ablaufdiagramm des erfindungsgemäßen Teils des Ausgabe einer empfangenen Nachricht
in einer bevorzugten Ausführungsform.
[0030] In Fig. 1 ist das Funktionsprinzip der Erfindung dargestellt. Ein Kraftfahrzeug A
(warnendes Fahrzeug) nähert sich einem Stauende und sendet eine Meldung zur parallel
verlaufenden Trasse der Gegenrichtung. Eine solche Meldung wird als Warnung durch
ein Kommunikationsmittel einer Einheit im Kraftfahrzeug A, welche auch eine Bestimmung
von Wegebenutzungsgebühren zulässt (ETC-Einheit), ausgesendet. Vom Kommunikationsmittel
der ETC-Einheit eines Kraftfahrzeuges B (Transportfahrzeug) wird die Meldung zum Zeitpunkt
t=t
1 empfangen und dort in einem internen Speicher zwischengespeichert. Dieses Kraftfahrzeug
B "trägt" dann die Meldung stromaufwärts, den von der Gefahr potentiell betroffenen
Kraftfahrzeugen, d.h. den zu warnenden Kraftfahrzeugen wie z.B. Kraftfahrzeug C entgegen.
Das Kraftfahrzeug C (zu warnendes Fahrzeug) empfängt zum Zeitpunkt t=t
2 vom auf der gegenüberliegenden Fahrbahn fahrenden Kraftfahrzeug B eine Meldung, als
wiederausgesendete Meldung, mit dem Kommunikationsmittel seiner ETC-Einheit. Somit
wurde das Kraftfahrzeug C rechtzeitig vor dem von Kraftfahrzeug A entdeckten Stauende
gewarnt. Die Kraftfahrzeuge A und C befinden sich auf derselben Fahrbahn. Hierbei
wird nur ein Kommunikationsmittel mit relativ geringer Reichweite benötigt und gleichzeitig
nur solche Kraftfahrzeug mit der Meldung versorgt, für welche diese auch relevant
ist, nämlich die sich auf den Gefahrenort zu bewegenden Kraftfahrzeuge. In jedem der
drei Kraftfahrzeuge A, B, C ist eine ETC-Einheit vorgesehen, umfassend Komponenten
einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Systems gemäß der in Fig.
2 dargestellten.
[0031] In Fig. 2 sind Komponenten einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Systems dargestellt. Für die technische Realisierung des in Fig. 1 gezeigten Systems
zur automatisierten Kommunikation zwischen einer Vielzahl von Kraftfahrzeugen ist
eine Einheit im Kraftfahrzeug vorgesehen, welche aus den in Fig. 2 dargestellten Komponenten
besteht. Diese Einheit ist bereits zur Bestimmung von Wegenutzungsgebühren im Kraftfahrzeug
vorgesehen (ETC-Einheit), d.h. die Erfindung ermöglicht eine zusätzliche Nutzung bereits
vorhandenen Komponenten. Mittels dieser Komponenten werden erfindungsgemäß in jedem
der drei Kraftfahrzeuge A, B, C drei unterschiedliche Prozesse realisiert, nämlich
a) Meldung erzeugen und versenden, b) Meldung empfangen und wiederversenden einer
Meldung an andere Kraftfahrzeuge, c) Meldung empfangen und auswerten; welche nachfolgend
beschrieben sind.
a) Meldung erzeugen und versenden
[0032] Solange das Aktivierungsmittel 8 im warnenden Kraftfahrzeug A aktiviert ist, wird
vom Verarbeitungs- und Kontrollmittel 2 eine Meldung erzeugt und kontinuierlich über
das Kommunikationsmittel 1 der ETC-Einheit von Kraftfahrzeug A versendet. Die Aktivierungseinheit
8 ist als Warnblinklichtschalter ausgeführt und über den CAN-Bus (Controlled Area
Network) von Kraftfahrzeug A mit der erfindungsgemäß verwendeten ETC-Einheit verbunden.
Die Meldung umfasst den vom Positionsbestimmungsmittel 3 gemessenen aktuellen Wert
der Position des Kraftfahrzeuges A sowie weitere Positionsdaten aus der Vergangenheit,
welche Rückschlüsse auf Fahrtrichtung und Streckenverlauf des Kraftfahrzeuges A erlauben.
Weiterhin umfasst die Meldung als Werte den aktuellen, vom Zeit-Messmittel 5 bestimmten
Zeitpunkt und die aktuelle, vom Fahrtgeschwindigkeits-Messmittel 4 bestimmte Fahrtgeschwindigkeit
von Kraftfahrzeug A. Außerdem umfasst die Meldung als Gefahrentypkennung die Information
über die Aktivierungseinheit 8, also z.B. einen Wert "1" des Kennzeichners in der
Bedeutung " Warnblinklichtschalter". Das Zeit-Messmittel 5 bestimmt den Zeitpunkt
aus empfangenen GPS-Werten (Global Positioning System), das Fahrtgeschwindigkeits-Messmittel
4 bestimmt die Fahrtgeschwindigkeit von Kraftfahrzeug A über den Anschluss des Odometers
an der ETC-Einheit. Die von der Meldung umfassten aktuellen Werte sind aktuell zum
Zeitpunkt der Erzeugung einer jeweiligen Meldung, d.h. diese Werte werden vor jedem
erneuten Aussenden aktualisiert. Die Meldung wird an auf der Gegenfahrbahn fahrende
Kraftfahrzeuge versendet, z.B. an Kraftfahrzeug B.
[0033] Die beschriebenen Werte bilden den ersten Teil einer zweiteiligen Nachricht. Derer
zweiter Teil ist vom warnenden Kraftfahrzeug A mit z.B. Nullen belegt um zu kennzeichnen,
dass die Nachricht noch von keinem anderen Kraftfahrzeug transportiert wurde.
b) Meldung empfangen und wiederversenden einer Meldung an andere Kraftfahrzeuge
[0034] Wenn das die Meldung empfangende Kraftfahrzeug der Gegenfahrbahn B als Übermittler
der Meldung für die Kraftfahrzeuge der Fahrbahn fungiert, auf dem sich die Gefahr
befindet, wird die empfangene Meldung sofort wieder ausgesendet, ohne dass dies dem
Fahrer zur Kenntnis gebracht wird. Dies geschieht gemäß dem in Fig. 3 dargestellten
Ablaufdiagramm.
[0035] Nach Empfang der Meldung über das Kommunikationsmittel 1 der ETC-Einheit von Kraftfahrzeug
B und wird dieses zunächst im Speichermittel 6, z.B. einem herkömmlichen RAM-Speicher,
gespeichert. Die Meldung wird mit einer Zeitinformation aus dem Zeit-Messmittel 5
versehen, wobei die Zeitinformation auf das "Alter" der Meldung schließen lässt seit
Empfang bis zum Wiederversenden der Nachricht über das Kommunikationsmittel 1 der
ETC-Einheit von Kraftfahrzeug B. Falls die Meldung vom Versender, d.h. vom Kraftfahrzeug
A, keine bzw. eine ungenaue Positionsinformation erhalten hat, kann diese näherungsweise
im Kraftfahrzeug als Abstandsinformation ermittelt und hinzugefügt werden. Hierfür
kann beispielsweise eine zurückgelegte Entfernung näherungsweise zu
(t
1: Zeitpunkt des Empfangs der Meldung, t
2: Zeitpunkt der Wiederaussendung, v: Fahrgeschwindigkeit); angesetzt werden.
[0036] Das "transportierende" Kraftfahrzeug B versendet nur Meldungen, welche neben dem
ursprünglichen Inhalt der Meldung des warnenden Kraftfahrzeuges A im ersten Teil weitere
Daten enthalten, nämlich den neuerlichen Wiederaussendzeitpunkt und eine aktuelle
oder gemittelte eigene Fahrgeschwindigkeit, d.h. die Transportgeschwindigkeit der
Meldung im zweiten Teil.
[0037] Das Wiederaussenden wird abgebrochen und damit die empfangene Meldung aus dem Speichermittel
6 gelöscht, wenn die zu übermittelnde Meldung außerhalb einer zuvor definierten maximalen
Distanz zur aktuellen Position des Transportfahrzeugs B liegt und/oder die Meldung
ein zuvor definiertes "Alter", d.h. Zeit vom Empfang der Meldung bis zum Wiederaussenden,
erreicht hat (Abbruchbedingung).
[0038] Falls die Abbruchbedingung noch nicht erfüllt ist, wird die erweiterte Meldung, d.h.
die empfangene Meldung als fixer erster Teil zusammen mit dem hinzugefügten variablen
zweiten Teil an die zu warnenden Kraftfahrzeuge des Gegenverkehrs, z.B. Kraftfahrzeug
C, ständig vom Kommunikationsmittel 1 der ETC-Einheit von Kraftfahrzeug B versendet.
c) Meldung empfangen und auswerten
[0039] Empfängt ein zu warnendes Kraftfahrzeug welches sich auf die Gefahr zu bewegt, z.B.
Kraftfahrzeug C, die Meldung, so wird diese zunächst im Speichermittel 6 gespeichert.
In Abhängigkeit von der vom Positionsbestimmungsmittel 3 gemessenen aktuellen Position
wird dann vom Verarbeitungs- und Kontrollmittel 2 bestimmt, ob die gespeicherte Meldung
zum gegebenen Zeitpunkt an den Fahrer ausgegeben werden soll, siehe Fig. 4.
[0040] In Fig. 4 ist die Verarbeitung einer gespeicherten Meldung vom Verarbeitungs- und
Kontrollmittel 2 dargestellt. Zuerst -wird geprüft, ob eine Meldung relevant ist,
d.h. ob sie dem Fahrer ausgegeben werden soll. Für den Fall, dass die Meldung nicht
ausgegeben werden soll, wird sie noch weiter im Speichermittel 6 gehalten. Für den
Fall, dass die Meldung ausgegeben werden soll, wird vom Verarbeitungs- und Kontrollmittel
2 die Ausgabe der Meldung als Information durch das Anzeigemittel 7 bewirkt. Zur Ausgabe
einer Meldung als Information sind ein mit der ETC-Einheit verbundenes Display, zusammen
mit einer Sprachausgabe, vorgesehen.
[0041] Sodann wird für eine gespeicherte Meldung geprüft, ob sie weiter im Speichermittel
6 gehalten werden soll oder ob eine Abbruchbedingung erfüllt ist. Die Abbruchbedingung
ist dabei erfüllt, wenn die in der Meldung enthaltene Position außerhalb einer zuvor
definierten maximalen Distanz liegt - dieser Falle kann insbesondere bei bewegten
Gefahren auftreten - und/ oder wenn ein zuvor definiertes maximales Alter erreicht
ist, d.h. Zeit vom Empfang der Nachricht durch den Träger B bis zum aktuellen Zeitpunkt.
Wenn die Abbruchbedingung erfüllt ist, so wird die Meldung aus dem Speichermittel
6 gelöscht.
[0042] Die Erfindung ist grundsätzlich auf allen Straßenklassen darstellbar. Jedoch ist
sie auf Außerortstraßen, z.B. Autobahnen, Bundes-, Kreis- und Landstraßen, besonders
selektiv wirksam, d.h. es werden auch nur tatsächlich betroffene Kraftfahrzeuge gewarnt.
Dabei ist die Erfindung natürlich nicht auf den Einsatz nur eines "transportierenden"
Kraftfahrzeuges B beschränkt. Vielmehr kann eine Meldung auch von mehreren Kraftfahrzeugen
B transportiert werden. Solche Fälle können beispielsweise auftreten, wenn ein Transportfahrzeug
B von einem weiteren Kraftfahrzeug auf der selben Fahrspur überholt wird, welches
dann ebenfalls zum Transportfahrzeug wird. Ebenfalls möglich ist ein mehrmaliger "Fahrspurwechsel"
einer Meldung, wobei wenigstens eines der Transportfahrzeuge B die gleiche Fahrspur
wie das warnende Kraftfahrzeug A hat. Solche Fälle sind beispielsweise vor Abfahrten
oder nach Zufahrten von Kraftfahrzeug von bzw. auf eine Straße vorsehbar. Durch die
erfindungsgemäß verwendete Positionsinformation ist in jedem Fall die Beurteilung
der Relevanz einer empfangenen Meldung für ein Kraftfahrzeug sichergestellt.
[0043] Die Erfindung lässt sich mit unterschiedlichen Funktionsumfängen je Kraftfahrzeug
bei den teilnehmenden Kraftfahrzeugen realisieren, d.h. es können Fahrzeuge auch mit
Komponenten für nur den Prozess "b) Meldung empfangen und wiederversenden einer Meldung
an andere Kraftfahrzeuge" ausgestattet werden. Hierzu wird die ursprüngliche ETC-Einheit
erfindungsgemäß verwendet. Dabei sind im Kraftfahrzeug keine Aktivierungsmittel und
keine Anzeigemittel vorgesehen. Durch den vorgeschriebenen Einsatz der ETC-Einheit
wird hier mit geringst möglichen Kosten ein besonders hoher Ausstattungsgrad erreicht.
Die erfindungsgemäß mindestens benötigten Komponenten für die Kraftfahrzeuge A, B,
C in Fig.1 sind eine ETC-Einheit umfassend ein Kommunikationsmittel und ein elektronisches
Verarbeitungs- und Kontrollmittel, wenigstens im Kraftfahrzeug A zusätzlich als Aktivierungsmittel
zur Aktivierung einer Meldung eine Verbindung zwischen ETC-Einheit und Warnblinklichtschalter
vorgesehen sowie wenigstens im Kraftfahrzeug C zusätzlich Anzeigemittel zur Ausgabe
einer Meldung als Information in Form eines mit der ETC-Einheit verbundenen Displays,
zusammen mit einer Sprachausgabe.
1. System zur automatisierten Kommunikation zwischen einer Vielzahl von Kraftfahrzeugen,
bei dem in den teilnehmenden Kraftfahrzeugen vorhanden sind:
- ein Kommunikationsmittel zum Empfangen und Senden von Meldungen,
- Aktivierungsmittel zur Aktivierung einer Meldung,
- Anzeigemittel zur Ausgabe von Information, sowie
- ein elektronisches Verarbeitungs- und Kontrollmittel; wobei das Verarbeitungs- und
Kontrollmittel ein fortlaufendes Wiederaussenden einer vom Kommunikationsmittel empfangenen
Meldung bewirkt, die Erzeugung und fortlaufende Versendung der aktivierten Meldung
durch das Kommunikationsmittel während der Dauer der Aktivierung des Aktivierungsmittels
bewirkt, und eine Ausgabe einer Meldung als Information durch das Anzeigemittel bewirkt,
dadurch gekennzeichnet,
dass weiterhin ein Positionsbestimmungsmittel im Kraftfahrzeug vorgesehen ist, wobei das
Positionsbestimmungsmittel, das Kommunikationsmittel und das Verarbeitungs- und Kontrollmittel
von einer solchen Einheit umfasst sind, welche zumindest noch eine Bestimmung von
Wegebenutzungsgebühren zulässt.
2. System nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass in einem Teil der teilnehmenden Kraftfahrzeuge nur das Kommunikationsmittel, das
Verarbeitungs- und Kontrollmittel und das Positionsbestimmungsmittel umfasst von der
Einheit, welche zumindest noch die Bestimmung von Wegebenutzungsgebühren zulässt,
vorgesehen sind.
3. System nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Positionsbestimmungsmittel einen Empfänger für eine satellitengestützte Positionsbestimmung
umfasst.
4. System nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Kommunikationsmittel als Kurzreichweiten-Kommunikationsmittel ausgebildet ist
und Meldungen über eine Distanz von ca. 50 Metern sendet und empfängt.
5. System nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass die teilnehmenden Kraftfahrzeuge Nutzfahrzeuge sind.
6. System nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Aktivierungsmittel als Warnblinklichtschalter ausgeführt ist.
7. System nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Verarbeitungs- und Kontrollmittel das Wiederaussenden einer vom Kommunikationsmittel
empfangenen Meldung nur dann bewirkt, wenn die Entfernungsdifferenz zwischen der aktuellen
Position des empfangenden Kraftfahrzeuges und der in der Meldung verwendeten Position
kleiner als ein festlegbarer Grenzwert ist.
8. System nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Verarbeitungs- und Kontrollmittel das Wiederaussenden einer vom Kommunikationsmittel
empfangenen Meldung nur dann bewirkt, wenn die Zeitdifferenz zwischen dem Zeitpunkt
des Empfangs der Meldung und der aktuellen Zeit kleiner als ein festlegbarer Grenzwert
ist.
9. System nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Ausgabe einer Meldung durch das Anzeigemittel nur dann bewirkt wird, wenn das
Kraftfahrzeug sich auf die in der Meldung verwendete Position zu bewegt.
10. System nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Ausgabe einer Meldung durch das Anzeigemittel nur dann bewirkt wird, wenn die
Entfernungsdifferenz zwischen der aktuellen Position und der in der Meldung verwendeten
Position kleiner als ein festlegbarer Grenzwert ist.
11. System nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
dadurch gekennzeichnet,
dass im Kraftfahrzeug weitere Aktivierungsmittel vorgesehen sind.
12. System nach einem der Ansprüche 1 bis 11,
dadurch gekennzeichnet,
dass als Anzeigemittel ein Display und/ oder eine Sprachausgabe vorgesehen ist.
13. Verfahren zur automatisierten Kommunikation zwischen einer Vielzahl von Kraftfahrzeugen,
umfassend die Schritte:
- Erzeugen und fortlaufendes Versenden einer Meldung durch ein Kommunikationsmittel
während der Dauer der Aktivierung eines im Kraftfahrzeug vorgesehenen Aktivierungsmittels,
alternativ
- Empfangen einer Meldung und fortlaufendes Wiederaussenden durch das Kommunikationsmittel,
- Ausgeben einer Meldung als Information durch ein im Kraftfahrzeug vorgesehenes Anzeigemittel,
dadurch gekennzeichnet, dass
- eine Meldung wenigstens eine Positionsinformation umfasst und
- das Verfahren auf einer solchen Einheit abläuft, welche zumindest noch eine Bestimmung
von Wegebenutzungsgebühren zulässt.
14. Verfahren nach Anspruch 13,
dadurch gekennzeichnet,
dass eine Meldung die Position des die Meldung erzeugenden Kraftfahrzeuges umfasst.
15. Verfahren nach Anspruch 13 oder 14,
dadurch gekennzeichnet,
dass eine Meldung zusätzlich Positionsdaten von Positionen des Kraftfahrzeuges vor Erzeugung
der Meldung umfasst.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 15,
dadurch gekennzeichnet,
dass eine Meldung zusätzlich die Erzeugungszeit der Meldung umfasst.
17. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 16,
dadurch gekennzeichnet,
dass eine Meldung zusätzlich eine Fahrtgeschwindigkeit des die Meldung erzeugenden Kraftfahrzeuges
umfasst.
18. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 17,
dadurch gekennzeichnet,
dass eine Meldung zusätzlich ein Gütemaß kennzeichnend die Genauigkeit der Positionsinformation
umfasst.
19. Verfahren nach Anspruch 18,
dadurch gekennzeichnet,
dass, wenn das Gütemaß kleiner als ein festlegbarer Grenzwert ist, für eine empfangene
Meldung eine Positionsinformation vom empfangenden Kraftfahrzeug bestimmt wird.
20. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 19,
dadurch gekennzeichnet,
dass eine Meldung zusätzlich Information über das die Meldung erzeugende Aktivierungsmittel
umfasst.
21. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 20,
dadurch gekennzeichnet,
dass einer empfangenen Meldung vor der Wiederaussendung zusätzlich der Wiederaussendungszeitpunkt
und / oder eine Fahrtgeschwindigkeit des empfangenden undwiederaussendenden Kraftfahrzeuges
hinzugefügt wird.
22. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 21,
dadurch gekennzeichnet,
dass eine empfangene Meldung nur dann wiederausgesendet wird, wenn die Entfernungsdifferenz-zwischen
der aktuellen Position des empfangenden Kraftfahrzeuges und der in der Meldung verwendeten
Position kleiner als ein festlegbarer Grenzwert ist.
23. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 22,
dadurch gekennzeichnet,
dass eine empfangene Meldung nur dann wiederausgesendet wird, wenn die Zeitdifferenz zwischen
dem Zeitpunkt des Empfangs der Meldung und der aktuellen Zeit kleiner als ein festlegbarer
Grenzwert ist.
24. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 23,
dadurch gekennzeichnet,
dass eine Meldung als Information durch ein im Kraftfahrzeug vorgesehenes Anzeigemittel
nur dann ausgegeben wird, wenn das Kraftfahrzeug sich auf die in der Meldung verwendete
Position zu bewegt.
25. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 24,
dadurch gekennzeichnet,
dass eine Meldung als Information durch ein eventuell im Kraftfahrzeug vorgesehenes Anzeigemittel
nur dann ausgegeben wird, wenn die Entfernungsdifferenz zwischen der aktuellen Position
und der in der Meldung verwendeten Position kleiner als ein festlegbarer Grenzwert
ist.
26. Computerprogramm-Produkt, das auf einem computergeeigneten Medium gespeichert ist
und computerlesbare Programmcodemittel aufweist, die ein im Kraftfahrzeug vorhandenes
Verarbeitungs- und Kontrollmittel veranlassen, das Verfahren nach einem der Ansprüche
13 bis 25 durchzuführen, wenn das Programm in dem Verarbeitungs- und Kontrollmittel
ausgeführt wird.