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    • 专利摘要:
    DieErfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Übertragenvon Kommunikationssignalen in einem Kommunikationsnetz mit direkter Fahrzeug-Fahrzeug-Kommunikation,wobei in dem Kommunikationsnetz für eine Mehrzahl von Fahrzeugen(1, 2, 3, F1-F11) eine Netzstruktur gebildet ist und/oder gebildet wird,in der eine direkte und/oder indirekte Kommunikation zwischen denFahrzeugen (1, 2, 3, F1-F11) möglichist, wobei eine Kommunikationskette gebildet wird und/oder betriebenwird, wobei die Kommunikationskette einen ersten Teil (1, 2, 3)der Mehrzahl von Fahrzeugen (1, 2, 3, F1-F11) als Kettengliederaufweist und wobei Kommunikationssignale direkt zwischen Kettengliedernder Kommunikationskette übertragenwerden.
    公开号:DE102004017603A1
    申请号:DE200410017603
    申请日:2004-04-07
    公开日:2005-10-27
    发明作者:Amer Ajaz；Murat Caliskan；Bernd Dr. Rech
    申请人:Volkswagen AG；
    IPC主号:H04L12-28
    专利说明:
    [0001] DieErfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Übertragenvon Kommunikationssignalen in einem Kommunikationsnetz mit direkter Fahrzeug-FahrzeugKommunikation.
    [0002] InKommunikationsnetzen mit direkter Fahrzeug-Fahrzeug KommunikationkönnenDaten zwischen den Teilnehmern (Fahrzeugen) direkt, insbesondereohne indirekte Übertragungvon Kommunikationssignalen überortsfeste Basis- oder Relaisstationen, überfragen werden. Beispielsweisesendet ein Teilnehmer Anfragen bezüglich Daten aus, die möglicherweisevon anderen Teilnehmern bereitstellbar sind. Diese Anfragen werdendann von den anderen Teilnehmern beantwortet oder weitergeleitet.Bei den Daten kann es sich z. B. um Daten zur Gewinnung von Verkehrsinformationund zur dynamischen Routenoptimierung handeln. Beispiele für ein derartigesKommunikationsnetz bzw. fürdie Gewinnung von Verkehrsinformation sind in der DE 102 066 98 A1 und inder EP 1 151 428 B1 beschrieben.Es könnenaber auch sicherheitsrelevante Informationen, wie z. B. Informationen über denStraßenzustand (beispielsweiseGlatteis) zwischen den Fahrzeugen ausgetauscht werden. Dabei kannein Fahrzeug, das übersolche Informationen verfügt,ohne Anfragen von anderen Fahrzeugen die Informationen an die anderenFahrzeuge senden.
    [0003] DieKommunikation findet in der Regel durch Funksignale statt, die mittelselektromagnetischer Wellen in bestimmten Frequenzbereichen übertragenwerden. Geeignet ist z. B. eine Kommunikation mit Eigenschafteneines W-LAN (wireless Local Area Network).
    [0004] AufGrund der Bewegung der Fahrzeuge wird die Kommunikation zwischenden Fahrzeugen insbesondere spontan oder „ad hoc" begonnen und beendet, je nach momentanerRelativposition und Reichweite füreine Übertragungvon Kommunikationssignalen. Fahrzeug-Fahrzeug Kommunikationsnetzekönnendaher auch als Ad-Hoc-Netze bezeichnet werden. Allgemein können Ad-Hoc-Netzeauch durch andere Einrichtungen als Fahrzeuge gebildet werden.
    [0005] InFahrzeug-Fahrzeug Kommunikationsnetzen bilden beispielsweise jeweilsin einem Fahrzeug angeordnete Computer das Ad-Hoc-Netz, wobei die Computerjeweils mit geeigneten Sende- und Empfangseinrichtungen zum Sendenund Empfangen von Funksignalen verbunden sind. Insbesondere kommendie Computer kurzfristig bei einer gemeinsamen geografischen Positionzusammen und bilden das Ad-Hoc-Netz, um miteinander zu kommunizieren.
    [0006] InAd-Hoc-Netzen, in denen die Geschwindigkeit der teilnehmenden Fahrzeuge über einengroßenGeschwindigkeitsbereich variieren kann (beispielsweise auf Autobahnenbis zu Geschwindigkeiten von mehr als 200 km/h, die zu Geschwindigkeitsdifferenzenvon mehr 400 km/h führen),kann die Kommunikation zwischen den Fahrzeugen und zu zentralenEinrichtungen des Kommunikationsnetzes gestört sein oder plötzlich abbrechen.Derartige Ad-Hoc-Netze sind daher schwierig zu verwalten und zubetreiben.
    [0007] Essind bereits Lösungenvorgeschlagen worden, bei denen jeder Knoten in Ad-Hoc-Netzen Mitteilungenund/oder Signale an jeden anderen Knoten adressieren und zu demKnoten weiterleiten kann. Dabei können geografische Positionenverwendet werden, um jedem Knoten in einem Ad-Hoc-Netz eine Adressezuzuweisen. Ferner kann beim Weiterleiten von Mitteilungen berücksichtigt werden,welche Knoten am nächstenbei dem Zielknoten der Mitteilung liegen, und eine Mitteilung nur andiese nächstliegendenKnoten gesendet werden. Die Verwendung der geografischen Positionfür diese Zweckehat jedoch den Nachteil, dass bereits eine leichte Änderungder geografischen Position die Adresse und damit die Informationzum Weiterleiten von Mitteilungen ändert. Insbesondere bei Fahrzeug-FahrzeugKommunikationsnetzen treten permanent Änderungen der geografischenPosition auf, sodass sich die Adressen laufend ändern. Dies gilt in noch stärkerem Maße für den Verkehrauf Autobahnen und Schnellstraßen.
    [0008] Esist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eineAnordnung fürein Kommunikationsnetz mit direkter Fahrzeug-Fahrzeug Kommunikationanzugeben, mit denen die Zuverlässigkeitbei der Kommunikation in Fahrzeug-Fahrzeug Kommunikationsnetzenmit hoher Geschwindigkeitsvarianz erhöht werden kann. Außerdem solleine Mitteilung bzw. ein Kommunikationssignal zielgerichtet zu demZielfahrzeug gesendet werden könnenund soll ein Überschwemmendes Netzes mit Kommunikationssignalen somit vermieden werden können.
    [0009] Eswird vorgeschlagen, in einem Fahrzeug-Fahrzeug Kommunikationsnetzeine Kommunikationskette zu bilden und/oder zu betreiben, wobei dieKommunikationskette Fahrzeuge als Kettenglieder aufweist.
    [0010] DerErfindung liegt der Gedanke zugrunde, dass selbst in Fahrsituationen,in denen großeGeschwindigkeitsunterschiede zwischen den Fahrzeugen des Kommunikationsnetzesbestehen, Kommunikationsketten aus zumindest einem Teil der Fahrzeugegebildet werden können,wobei zumindest Teile einer Kommunikationskette deutlich länger bestehenkönnenals Kommunikationsverbindungen zwischen beliebigen Fahrzeuge desKommunikationsnetzes im Durchschnitt. Somit ist es insbesondere möglich, dieKettenglieder als Relaisstationen und/oder als Router zu verwenden. Über dieKettenglieder kann übereinen größeren Zeitraumzuverlässigkommuniziert werden. Ferner treten in vielen Fahrsituationen undbei geeigneter Zuordnung der anderen Fahrzeuge zu den Routern deutlichgeringere Geschwindigkeitsunterschiede zwischen den anderen Fahrzeugenund den Routern auf als im Allgemeinen zwischen den Fahrzeugen.Ferner ist es bei einer Kommunikationskette möglich, Kommunikationssignalenur in eine der beiden Richtungen der Kette zu übertragen. Beispielsweise istes in bestimmten Fahrsituationen sinnvoll, sicherheitsrelevanteInformationen wie Informationen überden Straßenzustandnur an Fahrzeuge zu übermitteln, diezwar etwa die gleiche Fahrtrichtung haben, jedoch die momentanegeografische Positionen des sendenden Fahrzeugs noch nicht erreichthaben. Somit kann ein Überflutendes gesamten Kommunikationsnetzes mit uninteressanten Informationenvermieden werden. Dies ist insbesondere wichtig bei Kommunikationsnetzen,wie beispielsweise dem W-LAN, bei denen nicht beliebig viele Informationen gleichzeitig über eineKommunikationsverbindung übertragenwerden können.
    [0011] Insbesonderewird vorgeschlagen: ein Verfahren zum Übertragen von Kommunikationssignalenin einem Kommunikationsnetz mit direkter Fahrzeug-Fahrzeug Kommunikation,mit folgenden Merkmalen: – In dem Kommunikationsnetzist und/oder wird füreine Mehrzahl von Fahrzeugen eine Netzstruktur gebildet, in dereine direkte und/oder indirekte Kommunikation zwischen den Fahrzeugenmöglichist. – Eswird eine Kommunikationskette gebildet und/oder betrieben, wobeidie Kommunikationskette einen ersten Teil der Mehrzahl von Fahrzeugenals Kettenglieder aufweist. – Eswerden Kommunikationssignale direkt zwischen Kettengliedern derKommunikationskette übertragen.
    [0012] Insbesondereist und/oder wird jedem der Kettenglieder eine Kommunikationsadressezugewiesen. In diesem Fall ist und/oder wird jedem der Kettenglieder – soweitin der Kommunikationskette vorhanden – eine Kommunikationsadresseeines in einer Reihenfolge der Kettenglieder vorgeordneten Fahrzeugesverfügbargemacht. Ferner ist und/oder wird jedem der Kettenglieder – soweitin der Kommunikationskette vorhanden – eine Kommunikationsadresseeines in der Reihenfolge der Kettenglieder nachgeordneten Fahrzeugesverfügbargemacht. Bei dieser Lösungkönnendie Kettenglieder gezielt Kommunikationssignale an das vorgeordneteund/oder nachgeordnete Kettenglied senden, wobei die ihnen bekannteKommunikationsadresse genutzt wird. Beispielsweise wird zumindestein Teil der Kommunikationsadresse zusammen mit dem eigentlichenInhalt der Kommunikationssignale übertragen und erkennt das empfangendeKettenglied anhand seiner Kommunikationsadresse, dass die Kommunikationssignalefür esbestimmt sind.
    [0013] Darüber hinauskönnendie Kommunikationsadressen jeweils eine Reihenfolgeinformation aufweisenund/oder kann mit den Kommunikationsadressen jeweils eine Reihenfolgeinformationverknüpftsein. Zumindest ein Kettenglied der Kommunikationskette ist dabeiausgestaltet, anhand der Reihenfolgeinformation zu ermitteln, obein mit der Kommunikationsadresse bezeichnetes Kettenglied ein ihmvorgeordnetes oder ein ihm nachgeordnetes Kettenglied der Kommunikationsketteist. Alternativ kann die Reihenfolgeinformation dem jeweiligen Kettengliedunabhängigvon den Kommunikationsadressen der vorgeordneten und nachgeordnetenKettenglieder zur Verfügungstehen. In jedem Fall steht dem Kettenglied durch die ReihenfolgeinformationInformation überdie Ordnung bzw. Reihenfolge der Kettenglieder zur Verfügung. Aufden möglichenNutzen dieser Information wird noch näher eingegangen.
    [0014] Einbevorzugter Weg, die Reihenfolgeinformation anderen Kettengliedernverfügbarzu machen, besteht darin, dass zumindest eines der Kettengliederwiederholt zumindest einen Teil seiner Kommunikationsadresse sendet,der die Reihenfolgeinformation aufweist.
    [0015] Insbesonderekann zumindest ein erstes der Kettenglieder ein von einem Teilnehmerdes Kommunikationsnetzes empfangenes Kommunikationssignal auswertenund abhängigvon einem Inhalt des Kommunikationssignals entscheiden, ob der Inhalt zumindestteilweise zu einem dem ersten Kettenglied in einer Reihenfolge derKommunikationskette vorgeordneten Kettenglied und/oder zu einemdem ersten Kettenglied in der Reihenfolge der Kommunikationskettenachgeordneten Kettenglied gesendet wird. Mit dem Begriff "erstes Kettenglied" ist ein beliebiges oderauch ein bestimmtes Kettenglied gemeint. Nur in einem Sonderfallist damit das erste Kettenglied in der Reihenfolge der Kettengliederbezeichnet. Ein Beispiel fürden Inhalt sind sicherheitsrelevante Informationen über denStraßenzustand,die an im Verkehr nachfolgende Fahrzeuge übermittelt werden sollen.
    [0016] DieErfindung ist insbesondere gut geeignet für Fahrzeuge, die wie auf Autobahnenin die gleiche Fahrtrichtung fahren. Bei einer Ausgestaltung derErfindung fährtzumindest ein erster Teil der Kettenglieder (und fahren vorzugsweisealle Kettenglieder) auf einer Fahrstrecke in die gleiche Fahrtrichtung.Dabei entspricht eine geordnete Reihenfolge der Kettenglieder denPositionen der Kettenglieder auf der Fahrstrecke.
    [0017] Einebevorzugte Maßnahmezur Aufrechterhaltung einer derartigen geordnete Reihenfolge bestehtdarin, dass zumindest eines der Kettenglieder des ersten Teils derKettenglieder anhand von Informationen über seine geografische Positionfeststellt, ob seine Einordnung in der geordneten Reihenfolge derKettenglieder seiner momentanen Position auf der Fahrstrecke entspricht.Dabei kann das zumindest eine Kettenglied von anderen Kettengliedern, insbesonderevon dem ihm vorgeordneten und/oder dem ihm nachgeordneten Kettenglied,dessen bzw. deren geografische Positionen) empfangen. Beispielsweisestellen die Fahrzeuge ihre geografische Position unter Verwendungeines Sensors fest, der die geografische Position in Kombinationmit geostationärenSatelliten ermittelt.
    [0018] Fernerkann zumindest ein Subnetz in einem Fahrzeug-Fahrzeug Kommunikationsnetzoder für einsolches Kommunikationsnetz gebildet werden und/oder gebildet sein.Das Subnetz weist eine zentrale Kommunikationsstation auf, wobeider Begriff "zentral" nicht auf „geografischzentral" beschränkt ist.MöglicheEigenschaften einer zentralen Kommunikationsstation werden nochnäher beschrieben.
    [0019] Unterdem Begriff „Subnetz" wird ein Teil einesgesamten Kommunikationsnetzes verstanden, in dem eine auf das Subnetzbegrenzte Netzstruktur vorhanden ist. Das Subnetz ist jedoch nichtnotwendigerweise autark. Insbesondere können verschiedene Subnetzein dem Kommunikationsnetz vorhanden sein, wobei eine Kommunikationzwischen den Subnetzen möglichist und wobei Teilnehmer der verschiedenen Subnetze in eine Netzstrukturdes gesamten Kommunikationsnetzes eingebunden sind. Die Subnetzstrukturist z. B. derart, dass alle Kommunikationsteilnehmer des Subnetzesdirekt und/oder indirekt miteinander kommunizieren können und dasseine Kommunikation zu einem Teilnehmer außerhalb des Subnetzes nur über diezentrale Kommunikationsstation möglichist. Alternativ oder zusätzlichkann jedem der Teilnehmer des Subnetzes eine innerhalb des Subnetzesnur einmal vergebende Kommunikationsadresse zugeordnet sein und kannes den Teilnehmern des Subnetzes somit möglich sein, mit jedem anderenTeilnehmer des Subnetzes direkt und/oder indirekt zu kommunizieren.Unter einer nur einmal vergebenen Kommunikationsadresse wird auchein auf das Subnetz bezogener Teil einer Gesamtadresse verstanden,wobei die Gesamtadresse beispielsweise für eine Kommunikation in demgesamten Kommunikationsnetz verwendet werden kann.
    [0020] Eskann eine Hauptfunktion der zentralen Kommunikationsstation sein,das Subnetz zu bilden, das Subnetz zu verwalten und/oder das Subnetzaufzulösen.
    [0021] UnterVerwendung der zentralen Kommunikationsstation kann ferner insbesondereeine Zugangskontrolle füreine Kommunikation der Teilnehmer des Subnetzes durchgeführt werden.Z. B. kann fürdie Kommunikation der Teilnehmer des Subnetzes eine Autorisierungund/oder Authentisierung erforderlich sein, wobei ohne eine erfolgreicheAutorisierung und/oder Authentisierung eines Teilnehmers keine Kommunikationmöglichist oder nur eine eingeschränkteKommunikation möglichist. Beispielsweise prüftdie zentrale Kommunikationsstation, ob ein neuer zu dem Subnetzhinzukommender Teilnehmer berechtigt ist, an der Kommunikation teilzunehmen,und autorisiert bei entsprechendem Prüfungsergebnis die Kommunikationmit diesem Teilnehmer.
    [0022] Alternativoder zusätzlichkann die zentrale Kommunikationsstation ein Verschlüsselungssystem für die Kommunikationder Teilnehmer des Subnetzes verwalten, wobei das Verschlüsselungssystem beispielsweisezumindest einen Schlüsselaufweist, ohne den eine Kommunikation in dem und/oder mit dem Subnetznicht möglichist. Ein solcher Schlüssel weistz. B. einen Code in digitaler Form auf.
    [0023] Insbesonderekann es eine von der zentralen Kommunikationsstation ausgeübte Funktionsein, eine Kommunikation zwischen Teilnehmern des Subnetzes undanderen Teilen des Kommunikationsnetzes und/oder mit anderen Kommunikationsnetzenzu ermöglichen.
    [0024] Beispielsweisekann eine Kommunikation zwischen einem Teilnehmer des Subnetzesund dem Internet überdie zentrale Kommunikationsstation durchgeführt werden. Z. B. empfängt diezentrale Kommunikationsstation zu diesem Zweck Kommunikationssignalevon dem Teilnehmer (z. B. ein schnell fahrendes Fahrzeug) und überträgt die Kommunikationssignalezu einer ortsfesten Station (im Folgenden: Hotspot).
    [0025] Diezentrale Kommunikationsstation eignet sich insbesondere für die Erfüllung vonzwei verschiedenen Funktionen. Bei Ausführungsformen der Erfindungkann die zentrale Kommunikationsstation die eine Funktion, die andereFunktionen oder beide Funktionen erfüllen.
    [0026] Erstenskann die zentrale Kommunikationsstation als Hauptzertifizierungsstellefür dasSubnetz dienen, oder allgemeiner formuliert als zentrale Kommunikationsstation,die die Kommunikation in dem Subnetz verwaltet, koordiniert, ermöglicht,blockiert und/oder auf andere Weise steuert.
    [0027] Zweitenskann die zentrale Kommunikationsstation als für das Subnetz zentraler Kommunikationsknotendienen, überden die Kommunikation zwischen Teilnehmern des Subnetzes und Subnetz-externenKommunikationspartnern durchgeführtwird. Z. B. leitet die zentrale Kommunikationsstation entsprechendeKommunikationssignale weiter und/oder transformiert diese beispielsweisein ein anderes Format oder gemäß einemanderen Kommunikationsprotokoll.
    [0028] Insbesonderekann eine Mehrzahl der Subnetze gebildet sein, wobei jeweils einFahrzeug als zentrale Kommunikationsstation für die Kommunikation in demjeweiligen Subnetz genutzt wird. Beispielsweise sind die Fahrzeuge(Teilnehmer) der Subnetze eindeutig einem der Subnetze zugeordnet undist eine direkte Kommunikation zwischen Teilnehmern verschiedenerSubnetze nicht möglich.Die Erfindung ist jedoch nicht hierauf beschränkt. Vorzugsweise sind allezentralen Kommunikationsstationen der Subnetze Kettenglieder einerKommunikationskette.
    [0029] Besondersbevorzugt wird, zumindest ein langsam fahrendes Fahrzeug – im Folgenden:LFF – alsKettenglied der Kommunikationskette zu nutzen, wobei das LFF insbesonderedie zentrale Kommunikationsstation für die Kommunikation in einemSubnetz ist. Vorzugsweise ist die Mehrheit der Kettenglieder einLFF oder sind alle Kettenglieder ein LFF.
    [0030] Untereinem LFF wird insbesondere ein Fahrzeug verstanden, – dessenFahrgeschwindigkeit niedriger als ein definierter Grenzwert istoder diesen Grenzwert nicht übersteigtoder in der Regel nicht übersteigt, wobeider Grenzwert z. B. derart gewähltwird, dass eine Kommunikation zwischen dem LFF und einem Hotspotzuverlässigmöglichist, solange es die Reichweite der Kommunikation erlaubt, – das,unter Umständengezwungenermaßen,auf einer Fahrspur einer Fahrbahn (z. B. einer Autobahn) mit mehrerenFahrspuren fürdieselbe Richtung fährt,wobei diese Fahrspur langsam fahrenden Fahrzeugen zugeordnet ist, – dessenFahrgeschwindigkeit bei freier Fahrt (d. h. ohne Verkehrsstau oderandere Behinderungen) niedriger ist als die Fahrgeschwindigkeiteiner anderen Art (z. B. Personenkraftwagen) von potenziellen Kommunikationsteilnehmern und/oder – dessenFahrgeschwindigkeit in der Regel niedriger ist als die durchschnittlicheFahrgeschwindigkeit aller potenziellen Kommunikationsteilnehmer.
    [0031] Untereiner Autobahn wird eine Straßemit mehr als einer Fahrspur fürdieselbe Richtung verstanden, wobei es dem Verkehr erlaubt ist,schneller zu fahren als an anderen Orten oder auf anderen Straßen, beispielsweiseschneller als in geschlossenen Ortschaften.
    [0032] BevorzugteLFF sind Lastwagen, Busse und/oder Fahrzeuge mit Anhänger. Deroben genannte Grenzwert kann insbesondere im Bereich von 70 bis100 km/h liegen und beispielsweise 90 oder 80 km/h betragen.
    [0033] DieErfindung ist insbesondere fürFahrsituationen auf Autobahnen oder Schnellstraßen geeignet. Auf derartigenStraßenkönnenbesonders hohe Fahrgeschwindigkeiten erreicht werden. Bei ungehindertemVerkehr sind zumindest einige LFF (beispielsweise mit Geschwindigkeitenbis etwa 90 km/h) vorhanden, eine im Vergleich zu den LFF größere Anzahlvon Fahrzeugen mit mittlerer Geschwindigkeit (beispielsweise mitGeschwindigkeiten bis etwa 130 km/h) vorhanden und eine im Vergleichzu dieser Gruppe kleinere Anzahl von Fahrzeugen mit höherer Geschwindigkeit(beispielsweise mit Geschwindigkeiten bis über 200 km/h) vorhanden. Nimmtdie Verkehrsdichte zu, vergrößert sichdie Anzahl der LFF und verschwindet die Gruppe von Fahrzeugen mit höherer Geschwindigkeit.Auch in diesem Fall sind ausreichend viele LFF vorhanden. Nimmtdie Verkehrsdichte noch weiter zu verschwindet auch die Gruppe vonFahrzeugen mit mittlerer Geschwindigkeit. In diesem Fall sind prinzipiellalle Fahrzeuge als LFF geeignet. Bei einer Ausgestaltung der Erfindung kannjedoch vorab oder nach einer Auswertung des Verhaltens der Fahrzeugefestgelegt werden, welche Fahrzeuge grundsätzlich als LFF zur Verfügung stehen.Vorzugsweise wird zusätzlichjeweils geprüft,ob ein Fahrzeug die Kriterien fürein LFF erfüllt,bevor es die Funktion einer zentralen Kommunikationsstation in einemSubnetz übernimmt.Auch kann z. B. nur in Fahrzeugen, die speziell als LFF geeignetsind, eine Vorrichtung zum Betreiben von Subnetzen vorhanden sein,die insbesondere zur Verwaltung eines oder mehrere Subnetze oderfür andereAufgaben im Zusammenhang mit dem Betrieb eines oder mehrerer Subnetzeausgestaltet ist.
    [0034] Einwesentlicher Vorteil der Verwendung eines LFF besteht in der besondershohen Reduktion der maximal vorkommenden Geschwindigkeitsunterschiedebei der Kommunikation in dem Kommunikationsnetz. Beispielsweisekann ein schnell fahrendes Fahrzeug durch indirekte Kommunikation über das LFFmit einem Hotspot kommunizieren. Dabei bestehen jeweils zwischendem schnell fahrenden Fahrzeug und dem LFF bzw. zwischen dem LFFund dem Hotspot wesentlich geringere Geschwindigkeitsunterschiedeals zwischen dem schnell fahrenden Fahrzeug und dem Hotspot. Hierdurchkann z. B. ein Zugang des schnell fahrenden Fahrzeugs zum Internet ermöglicht werden.
    [0035] DieKettenglieder der Kommunikationskette können beispielsweise hintereinanderfahren (sogenannter Konvoi) und/oder bei im Wesentlichen gleicherGeschwindigkeit in gleicher Richtung (Kolonne), wobei die Kommunikationsketteauch aufrechterhalten werden kann, wenn Kettenglieder andere Kettenglieder überholen.
    [0036] DieKommunikationskette ist insbesondere derart ausgestaltet, dass Kommunikationssignalezu und von allen Kettengliedern der Kommunikationskette übertragenwerden können.Dabei findet die Kommunikation vorzugsweise ausschließlich von Kettengliedzu einem nächstbenachbarten Kettenglied (dem vorgeordneten und/oder dem nachgeordnetenKettenglied) statt. Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, dass insbesondereeine Kommunikation von allen Fahrzeugen der an die Kettengliederangeschlossenen Subnetze und/oder zwischen jedem beliebigen Fahrzeugder Subnetze einerseits und externen, nicht den Subnetzen angehörenden Kommunikationspartnernandererseits möglichist.
    [0037] EinFahrzeug kann durch Senden von Kommunikationssignalen wiederholtAnfragen zur Aufnahme des Fahrzeugs in eine Kommunikationskette senden.Auf Beispiele, wie eine Kommunikationskette gebildet und verändert werdenkann, wird noch nähereingegangen.
    [0038] Fernerwird eine Vorrichtung zum Übertragenvon Kommunikationssignalen in einem Kommunikationsnetz mit direkterFahrzeug-Fahrzeug Kommunikation vorgeschlagen. Dabei ist und/oderwird in dem Kommunikationsnetz füreine Mehrzahl von Fahrzeugen eine Netzstruktur gebildet, in dereine direkte und/oder indirekte Kommunikation zwischen den Fahrzeugenmöglichist. Die Vorrichtung weist eine Kommunikationseinrichtung auf, diefür die Kommunikationmit zumindest einem Fahrzeug in einer Kommunikationskette ausgestaltetist, wobei die Kommunikationskette einen ersten Teil der Mehrzahl vonFahrzeugen als Kettenglieder aufweist. Sie weist ferner eine Erkennungseinrichtungauf, die ausgestaltet ist, unter Verwendung von Kommunikationssignalender Kommunikationseinrichtung eine Ordnungsposition eines der Kettengliederin der Kommunikationskette zu erkennen. Die Kommunikationseinrichtungund die Erkennungseinrichtung sind miteinander verbunden.
    [0039] Insbesonderekann die Vorrichtung auch eine Steuereinrichtung aufweisen, diebeispielsweise durch entsprechend ausgestaltete Hardware und/oderSoftware ausgestaltet ist, eine oder mehrere der Funktionen einerzentralen Kommunikationsstation für ein Subnetz zu erfüllen, diezuvor beschrieben sind. Weiterhin kann die Vorrichtung eine Kommunikationseinrichtungaufweisen, die fürdie Kommunikation mit zumindest einem Fahrzeug in dem Subnetz ausgestaltetist.
    [0040] Insbesonderewird vorgeschlagen, die Vorrichtung in einem LFF zu verwenden.
    [0041] DieErfindung wird nun unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnungnäher beschrieben.Sie ist jedoch nicht auf die im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispielebeschränkt.
    [0042] Dieeinzelnen Figuren der Zeichnung zeigen:
    [0043] 1 einSubnetz eines Fahrzeug-Kommunikationsnetzes mit direkter Fahrzeug-Fahrzeug Kommunikation,
    [0044] 2 eineVerkehrssituation auf einer Autobahn oder Schnellstraße mit zweiSubnetzen, anhand derer eine besonders bevorzugte Ausgestaltungdes erfindungsgemäßen Verfahrenserläutert wird,
    [0045] 3 einebesonders bevorzugte Ausgestaltung einer Vorrichtung zum Übertragenvon Kommunikationssignalen in einem Kommunikationsnetz mit direkterFahrzeug-FahrzeugKommunikation,
    [0046] 4 einFlussdiagramm, anhand dem eine Bildung einer Kolonne von Fahrzeugenund eine Bildung eines Subnetzes erläutert wird, und
    [0047] 5 einFlussdiagramm, anhand dem eine Vergrößerung einer Kolonne von Fahrzeugenerläutertwird.
    [0048] 1 stelltschematisch ein Subnetz in einem Fahrzeug-Fahrzeug Kommunikationsnetzdar. Das Subnetz weist eine Mehrzahl von Fahrzeugen F1, F2, F3 auf,die zumindest teilweise direkt miteinander kommunizieren können, wiedurch Pfeile angedeutet ist. Diese Fahrzeuge F1, F2, F3 sind schnell fahrendeFahrzeuge und bewegen sich z. B. auf einer Autobahn oder auf einerSchnellstraßemit hoher Geschwindigkeit (z. B. mit mehr als 130 km/h). Daher ist dieKommunikation der Fahrzeuge F1, F2, F3 mit fest am Straßenrandangeordneten Basisstationen, die auch als Hotspots bezeichnet werdenkönnen,unter Umständenzumindest zeitweise gestörtoder unmöglich.Es könnenlaufend weitere Fahrzeuge Teilnehmer des Subnetzes werden und/odervorhandene Teilnehmer das Subnetz verlassen.
    [0049] Weiterhinweist das Subnetz ein langsam fahrendes Fahrzeug 1 auf,z. B. einen Lastwagen, der sich mit einer Geschwindigkeit von maximal90 km/h bewegt. Das Fahrzeug 1 fährt auf einer von drei Fahrspurenfür dieselbeFahrtrichtung, nämlichauf der außenliegenden Fahrspur fürlangsame Fahrzeuge (siehe 2). Solchelangsam fahrenden Fahrzeuge bewegen sich auf Autobahnen oder Schnellstraßen meistmit konstanter Geschwindigkeit. Wenn weitere solcher langsam fahrendenFahrzeuge auf der Fahrspur unterwegs sind, bilden sie häufig einelineare Kette von Fahrzeugen und fahren außerdem meist mit gleicher Geschwindigkeitund daher mit konstantem Abstand zueinander. Wenn die langsam fahrendenFahrzeuge einander überholen, dauertder Überholvorgangmeist lange. Es besteht daher ausreichend Zeit, um eine Ordnungsfolgeoder Reihenfolge der langsam fahrenden Fahrzeuge in einer Kommunikationskettean die tatsächlichengeografischen Relativpositionen der langsam fahrenden Fahrzeugeanzupassen. Beispielsweise ist in jedem Kettenglied der Kommunikationsketteeine Tabelle mit Informationen überdie Ordnungsfolge oder Reihenfolge abgelegt. Die Tabelle wird beiBedarf angepasst, beispielsweise wenn ein Fahrzeug zu der Kommunikationskettehinzukommt, ein Fahrzeug die Kommunikationskette verlässt und/odersich die örtlichenRelativpositionen der Fahrzeuge (beispielsweise beim Überholen)verändern.
    [0050] Insbesonderefahren die Fahrzeuge F1, F2, F3, die Teilnehmer des Subnetzes deslangsam fahrenden Fahrzeugs 1 sind, in die gleiche Fahrtrichtung.Jedoch ist die Erfindung nicht hierauf beschränkt. Vielmehr können zumindesttemporärauch Fahrzeuge Teilnehmer eines Subnetzes werden, die sich im Vergleichzu dem langsam fahrenden Fahrzeug 1 in die entgegengesetzteFahrtrichtung oder in eine andere Richtung bewegen. Dies gilt insbesonderefür Fahrsituationenauf Autobahnen und Schnellstraßen.
    [0051] Wie 2 zeigt,fährt eineVielzahl von Fahrzeugen auf einer Fahrbahn 7 mit den dreigenannten Fahrspuren fürdieselbe Fahrtrichtung. Am Rand der Fahrbahn 7 sind zweiHotspots 5a, 5b ortsfest angeordnet. Unter Hotspotwird dabei eine Kommunikationseinrichtung verstanden, die eine externeKommunikation zu einem Netzwerk wie beispielsweise dem Internetzur Verfügungstellt. In Kommunikationsreichweite zu dem Hotspot 5a fährt daslangsam fahrendes Fahrzeug (im Folgenden kurz: LFF), das mit demBezugszeichen 1 bezeichnet ist. Das LFF 1 bildeteine zentrale Station fürein Subnetz F1 von Fahrzeugen füreine direkte Fahrzeug-Fahrzeug Kommunikation. Dem Subnetz S1 können momentandie in 2 gezeigten Fahrzeuge F1–F6 als Kommunikationsteilnehmerangehören.In Kommunikationsreichweite zu dem zweiten Hotspot 5b fährt aufder Fahrbahn 7 ein LFF 2, das beispielsweise ebensowie das LFF 1 ein Lastwagen ist. Das LFF 2 fungiertals zentrale Kommunikationsstation für ein zweites Subnetz S2. DiesemSubnetz könnenmomentan die Fahrzeuge F3–F11als Kommunikationsteilnehmer angehören.
    [0052] EineFunktion der durch die LFF 1, 2 gebildeten zentralenStationen ist die Verbindung der Subnetze S1, S2 miteinander. Aufdiese Weise können dieFahrzeuge der verschiedenen Subnetze miteinander kommunizieren,obwohl unter Umständeneine direkte Fahrzeug-FahrzeugKommunikation nicht möglichist. Beispiele hierfürsind in der in 2 dargestellten Verkehrssituationdie Fahrzeuge F1 und F11.
    [0053] DieLFF 1, 2 und weitere LFF, wie das in 2 mitdem Bezugszeichen 3 bezeichnete Fahrzeug mit Anhänger, bildendie erfindungsgemäße Kommunikationskette.Optional könnender Kommunikationskette auch Fahrzeuge angehören, die normalerweise denschneller fahrenden Fahrzeuge zuzuordnen sind. In der in 2 dargestelltenVerkehrssituation sind dies beispielsweise die Fahrzeuge F4 undF10, weil sie ebenfalls wie die LFF 1, 2, 3 aufder äußeren Fahrspurfür langsamfahrende Fahrzeuge fahren.
    [0054] Diebeispielsweise in 2 dargestellte Fahrsituationverändertsich laufend. Z. B. kann eines der LFF 1, 2 außer Funkreichweitezu den Hotspots 5a, 5b geraten. Wenn noch einedirekte oder indirekte Kommunikation des LFF 1, 2 zueinem anderen als zentrale Station für ein Subnetz dienenden LFFbesteht (z. B. das andere LFF 1, 2), kann dasLFF 1, 2 überdas andere LFF 1, 2 eine Verbindung für sein Subnetzzu anderen Teilen des gesamten Kommunikationsnetzes und/oder zuanderen Kommunikationsnetzen wie beispielsweise das Internet herstellen, aufrechterhaltenund/oder abbrechen. Auch das LFF 3 kann für dieseArt von Kommunikation zu anderen Teilen des Kommunikationsnetzesoder zu anderen Kommunikationsnetzen genutzt werden. Dies gilt auchdann, wenn dieses LFF 3 selbst kein Subnetz verwaltet.
    [0055] Fernerist es möglich,dass eine Gruppe von Fahrzeugen F, die einem gemeinsamen Netz angehören, einanderes LFF als bisher als zentrale Station zugeordnet bekommen.Beispielsweise könnendie Fahrzeuge F3 bis F6 in der in 2 dargestellten Fahrsituationvon Subnetz S1 zu Subnetz S2 wechseln. Auch ist es möglich, dassein Subnetz mehr als ein LFF aufweist, wobei die Aufgaben der zentralen Stationauf die verschiedenen LFF verteilt sind und/oder redundant ausgeübt werden.Bei der in 2 dargestellten Fahrsituationkönnenauch Fahrzeuge auf der Gegenfahrbahn 8 Teilnehmer der Subnetzeder Fahrzeuge auf der Fahrbahn 7 sein.
    [0056] Diein 3 gezeigte Vorrichtung 11 weist eineKommunikationseinrichtung 12, eine Steuereinrichtung 14 undeine Erkennungseinrichtung 13 auf. Die Kommunikationseinrichtung 12 istmit der Steuereinrichtung 14 und mit der Erkennungseinrichtung 13 verbunden.Obwohl die Steuereinrichtung 14 und die Erkennungseinrichtung 13 in 3 alsseparate Einheiten dargestellt sind, können diese auch Teil einer gemeinsamenEinheit sein, beispielsweise Teil eines Steuerrechners zur Steuerungder Kommunikation eines Fahrzeuges mit anderen Fahrzeugen.
    [0057] DieKommunikationseinrichtung 12 ist für die Kommunikation mit zumindesteinem Fahrzeug in einer Kommunikationskette ausgestaltet, wobeidie Kommunikationskette Fahrzeuge eines Fahrzeug-Fahrzeug Kommunikationsnetzesals Kettenglieder aufweist. Die Kommunikationseinrichtung 12 kanninsbesondere auch füreine Kommunikation mit Fahrzeugen ausgestaltet sein, die Teilnehmereines Subnetzes sind, welches durch die Vorrichtung 11 als zentraleKommunikationsstation verwaltet und/oder betrieben wird. Die Kommunikationseinrichtung 12 weistbeispielsweise eine Antenne und eine Einrichtung zum Verarbeitenvon Kommunikationssignalen auf, die über die Antenne gesendet werdenoder empfangen werden. Durch einen gezackten Pfeil ist angedeutet,dass die Kommunikationseinrichtung 12 Funksignale zur Kommunikationmit den anderen Fahrzeugen empfangen und/oder senden kann.
    [0058] DieSteuereinrichtung 14 ist ausgestaltet, Steuerfunktionenzur Steuerung eines Betrieb des Subnetzes (z. B. des in 2 dargestelltenSubnetzes S1) auszuführen.
    [0059] DieErkennungseinrichtung 13 ist ausgestaltet, unter Verwendungvon Kommunikationssignalen der Kommunikationseinrichtung eine Ordnungspositioneines der Kettenglieder (insbesondere des Fahrzeuges, in dem dieVorrichtung 11 angeordnet ist) in der Kommunikationskettezu erkennen. Auf Beispiele, anhand welcher Informationen die Erkennungseinrichtung 13 dieOrdnungsposition zumindest relativ zu anderen Kettengliedern feststellenkann, wird noch unter Bezugnahme auf 4 und 5 näher eingegangen.
    [0060] BeimBetrieb der Vorrichtung 11, die beispielsweise in dem LFF 1 gemäß 2 angeordnet ist,könnenz. B. Funksignale von einem Teilnehmer des Subnetzes über dieKommunikationseinrichtung 12 empfangen werden, können ausden Funksignalen ermittelte Kommunikationssignale zu der Steuereinrichtung 14 übertragenwerden und kann die Steuereinrichtung 14 feststellen, obdie Kommunikationssignale füreine Weiterleitung zu einem subnetz-externen Kommunikationsteilnehmerbestimmt sind. Wenn dies der Fall ist, leitet die Steuereinrichtung 14 dieKommunikationssignale (unter Umständen nach einer Veränderungdes Signalformats) an ein in der Kommunikationskette vorgeordnetesund/oder nachgeordnetes Fahrzeug weiter. In entsprechender WeisekönnenSignale von dem vorgeordneten und/oder nachgeordneten Fahrzeug empfangenwerden und nach Verarbeitung durch die Steuereinrichtung 14 über dieKommunikationseinrichtung 12 an einen Teilnehmer des eigenenSubnetzes weitergeleitet werden. In beiden Fällen kann die Steuereinrichtung 14 außerdem prüfen, obeine Berechtigung zur Weiterleitung der Kommunikationssignale besteht und/oderob die Kommunikationssignale schädliche Datenenthalten (z. B. einen Virus). Insbesondere kann die Steuereinrichtung 14 dieWeiterleitung blockieren.
    [0061] DieErkennungseinrichtung 13 kann außer der Erkennung der Ordnungspositionauch eine Adresse des Fahrzeuges, in dem die Vorrichtung 11 angeordnetist, anlegen, verändern und/oderstornieren. Auf die Verwaltung der Adresse wird ebenfalls noch unterBezugnahme auf 4 und 5 näher eingegangen.
    [0062] UnterBezugnahme auf 4 wird nun die Bildung einerder Struktur füreine Kolonne von Fahrzeugen beschrieben.
    [0063] SchrittM1: Beispielsweise wenn ein langsam fahrendes Fahrzeug A auf eineAutobahn oder eine Schnellstraßeauffährtoder in sonstiger Weise ein Gebiet erreicht, auf dem bereits eineKommunikationskette vorhanden sein kann, versucht das Fahrzeug Avorzugsweise Informationen darüberzu erhalten, ob innerhalb seiner Funkreichweite bereits eine Kolonnevon Fahrzeugen mit einer Kommunikationskette existiert. Beispielsweisekann das Fahrzeug A wiederholt oder periodisch Anfragesignale aussendenund feststellen, ob eine Kommunikationskette (insbesondere ein Fahrzeugder Kommunikationskette) auf die Anfrage antwortet.
    [0064] SchrittM2: Das Fahrzeug A prüft,ob eine geeignete Kommunikationskette gefunden wurde, der es beitretenkann. Wenn dies der Fall ist, kann auf Schritt M2 unmittelbar SchrittM5 folgen, in dem Fahrzeug A mit der Bildung eines Subnetzes beginnt.Die Eingliederung eines Fahrzeuges in eine bereits vorhandene Kommunikationskettewird noch unter Bezugnahme auf 5 näher beschrieben.Wenn Fahrzeug A keine geeignete Kommunikationskette findet (undoptional eine Zeitspanne vorgegebener Länge darauf gewartet hat), beginntes in dem folgenden Schritt M3 mit der Bildung einer eigenen Kommunikationskette.
    [0065] SchrittM3: Die Kommunikationskette und damit eine Fahrzeugkolonne, derenFahrzeuge (zukünftig)an die Kommunikationskette angeschlossen werden, erhalten eine beider Kommunikation in dem Kommunikationsnetz verwendbare KolonnenadresseC_ADD. Die Kolonnenadresse C_ADD kann beispielsweise unter Verwendungder momentanen geografischen Position des Fahrzeugs A festgelegt werden.
    [0066] SchrittM4: Vorzugsweise sendet das Fahrzeug A nun die Kolonnenadresse C_ADDwiederholt oder periodisch überKommunikationssignale aus, um andere langsam fahrende Fahrzeugeoder andere füreine Bildung einer Kommunikationskette geeignete Fahrzeuge zu informieren.Diese Fahrzeuge könnensich dann der Kommunikationskette anschließen.
    [0067] SchrittM5: Vor, währendund/oder nach der Ausführungder Schritte M3, M4 kann das Fahrzeug A mit der Bildung eines Subnetzesbeginnen, fürdas das Fahrzeug A als zentrale Kommunikationsstation zur Verfügung steht.Das Fahrzeug A kann auch bereits ein solches Subnetz verwalten und/oderbetreiben, wenn es auf eine Autobahn oder Schnellstraße auffährt. Vorzugsweiseerhältdas Subnetz eine eigene einzigartige Subnetzadresse, die in demgesamten Kommunikationsnetz oder zumindest in der Kommunikationskettedes Fahrzeugs A nur einmal vergeben wird. Die Struktur einer Gesamtadressezur Bezeichnung des Subnetzes kann hierarchisch gegliedert sein.Beispielsweise weist eine obere Ordnungsebene der hierarchischenGliederung die Kolonnenadresse auf und weist die nächst niedrigereOrdnungsebene die Subnetzadresse auf. Im Folgenden wird eine solchehierarchisch gegliederte Gesamtadresse durch „C_ADD.s1" bezeichnet. Dabei ist „s1" die Subnetzadresseeines ersten Subnetzes, beispielsweise des Subnetzes S1 gemäß 2.Die Subnetzadresse kann z. B. unter Verwendung eines Zufallszahlen-Generatorsoder Pseudo-Zufallszahlen-Generators erzeugt werden. Die Generierungder Subnetzadresse erfolgt in Schritt M5.
    [0068] SchrittM6: Fahrzeug A lädtinsbesondere schneller fahrende Fahrzeuge auf anderen Fahrspurenfür dieselbeFahrtrichtung ein, in sein Subnetz aufgenommen zu werden. Hierzukann es beispielsweise seine momentane geografische Position ermittelnund dann wiederholt oder periodisch seine Subnetzadresse an alleFahrzeuge innerhalb eines bestimmten Radius um seine momentane geografischenPosition senden.
    [0069] SchrittM7: Fahrzeug A empfängtKommunikationssignale mit einer Anfrage von einem Fahrzeug, dasin das Subnetz aufgenommen werden möchte. Optional kann das Fahrzeugaußerdemeine Empfehlung zur Authentisierung (authentication credential)zu dem Fahrzeug A senden und/oder das Fahrzeug A kann auf andereWeise eine derartige Empfehlung erhalten und/oder bereits vorliegenhaben. Eine derartige Empfehlung kann unterschiedlicher Art sein.Beispielsweise kann in dem Kommunikationsnetz allgemein verfügbare Information über einVertrauen vorhanden sein, das dem Fahrzeug entgegengebracht werdenkann. Das Vertrauen und/oder der Vertrauensgrad kann insbesondereauf dem früherenVerhalten des Fahrzeuges in einem Fahrzeug-Fahrzeugkommunikationsnetzbasieren.
    [0070] Eswird vorgeschlagen, Vertrauensinformation zu verwenden, die es ermöglicht festzustellen,ob von einem sendenden Fahrzeug gesendete Daten vertrauenswürdig sindund/oder wie vertrauenswürdigvon dem sendenden Fahrzeug gesendete Daten sind. Mit einer entsprechendenMethodik fürdie Vertrauensbewertung der Kommunikationsteilnehmer kann Sicherheitfür dieKommunikation geschaffen werden. Insbesondere kann die Vertrauensinformationjeweils einem bestimmten Teilnehmer bzw. Fahrzeug zugeordnet werden,sodass sich eine Reputation des Teilnehmers bzw. Fahrzeugs ergibt.Folglich kann die Vertrauensinformation auch zur Authentifizierungund/oder zur Zugangskontrolle bei der Kommunikation in dem Netzverwendet werden.
    [0071] Insbesonderekann die Vertrauensinformation selbst, wie an Beispielen noch näher ausgeführt wird,die vollständigeInformation darüberaufweisen, ob von einem sendenden Fahrzeug gesendete Daten vertrauenswürdig sindund/oder wie (z. B. mit welchem Grad) vertrauenswürdig vondem sendenden Fahrzeug gesendete Daten sind. Ein Beispiel für solcheVertrauensinformation ist ein einzelner Wert auf einer Vertrauensskala.
    [0072] Prinzipiellist es möglich,dass eine zentrale Instanz innerhalb des Kommunikationsnetzes vorgesehenist (z. B. ein zentraler Server), auf der die Vertrauensinformationzum Abruf verfügbarist. Bei direkter Fahrzeug-Fahrzeug Kommunikation besteht jedochdie Schwierigkeit, dass die Kommunikation mit einer zentralen Instanzwegen der Bewegung der Fahrzeuge unter Umständen nicht zu Verfügung steht.Aus dem gleichen Grund und auch weil Entscheidungen über dieVertrauenswürdigkeiteines Teilnehmers unter Umständenschnell getroffen werden müssen,wird vorgeschlagen, dass ein empfangendes Fahrzeug Kommunikationssignalevon einem sendenden Fahrzeug empfängt, das empfangende Fahrzeugeine Vertrauensinformation ermittelt oder eine etwaig bereits vorhandeneVertrauensinformation aktualisiert und die Vertrauensinformationfür eine weitereFahrzeug-Fahrzeugkommunikationbereitstellt.
    [0073] Fernerkann das Fahrzeug Identifizierungsinformation (z.B. Zertifikate)und/oder einen Schlüssel (z.B. einen PIN, Personal Identifier, und/oder eine TAN, TransactionNumber) an das Fahrzeug A übermitteln.
    [0074] SchrittM8: Fahrzeug A entscheidet, ob das Fahrzeug in das Subnetz aufgenommenwird. Wenn dies der Fall ist, weist das Fahrzeug A dem aufzunehmendenFahrzeug eine Fahrzeugadresse zu, die vorzugsweise innerhalb desSubnetzes nur einmal vergeben wird. Somit kann eine Gesamtadressefür das Fahrzeuggebildet werden, die insbesondere entsprechend wie oben beschriebenhierarchisch geordnet ist. In der Ordnungsebene unter der Subnetzadresseerhältdas Fahrzeug in diesem Fall z. B. die Fahrzeugadresse „x", sodass die Gesamtadresse lautet: „C_ADD.s1.x". Auf diese Weisekann das Fahrzeug mit jedem anderen Fahrzeug in dem gesamten Kommunikationsnetzund/oder in der gesamten Kolonne von Fahrzeugen kommunizieren. Dabei können dieKommunikationssignale direkt und/oder indirekt zu dem anderen Fahrzeug übertragenwerden, insbesondere indirekt überdas Fahrzeug A und überein weiteres langsam fahrendes Fahrzeug in der Kommunikationskette.
    [0075] Inentsprechender Weise könnenweitere Fahrzeuge in das Subnetz des Fahrzeugs A aufgenommen werden.Für dieKommunikation der Fahrzeuge in dem Subnetz untereinander kann dieBeschränkunggelten, dass die Kommunikation nur indirekt über das Fahrzeug A möglich ist.
    [0076] UnterBezugnahme auf 5 wird nun die Vergrößerung einerKolonne von Fahrzeugen durch Aufnahme eines weiteren langsam fahrendenFahrzeuges (oder eines anderen geeigneten Fahrzeuges) in eine bestehendeKommunikationskette beschrieben.
    [0077] SchrittM11: Wenn ein solches Fahrzeug, z. B. Fahrzeug B, in Funkreichweitezu einem Fahrzeug der Kommunikationskette gelangt, beispielsweise FahrzeugA, kann es die von Fahrzeug A gesendete Kolonnenadresse empfangen.
    [0078] SchrittM12: Wenn sich Fahrzeug B entscheidet, sich der Fahrzeugkolonneanzuschließen,informiert es Fahrzeug A durch Senden entsprechender Kommunikationssignaledarüber.
    [0079] SchrittM13: Gemäß einerbevorzugten Ausführungsformder Erfindung überträgt FahrzeugB außerdemInformation überseine momentane geografischen Position zu Fahrzeug A. auf dieserGrundlage kann Fahrzeug B an der richtigen Stelle der Kommunikationsketteeingeordnet werden. Schritt M13 kann vor, während und/oder nach SchrittM12 ausgeführt werden.
    [0080] SchrittM14: Insbesondere kann Fahrzeug A in entsprechender Weise wie obenbeschrieben eine Empfehlung zur Authentisierung erhalten und/oder berücksichtigen.
    [0081] SchrittM15: Fahrzeug A entscheidet, ob Fahrzeug B in die Kommunikationsketteaufgenommen wird. Wenn Fahrzeug B nicht aufgenommen wird, kann dasbeschriebene Verfahren zur Aufnahme weiterer Fahrzeuge in die Kommunikationskette wiederbei Schritt M11 beginnen.
    [0082] SchrittM16: Zur Aufnahme von Fahrzeug B in die Kommunikationskette sendetFahrzeug A zumindest die Subnetzadresse an Fahrzeug B, die ein vondem Fahrzeug B verwaltetes und/oder betriebenes Subnetz in der Kommunikationsketteenthält.Bei einer bevorzugten Ausführungsformsind die Subnetze der Kommunikationskette mit einer geordneten Reihenfolgevon Zahlen, z. B. ganzen Zahlen, bezeichnet. Dabei ist die Reihenfolgeder Zahlen gleich der Reihenfolge der Subnetze bzw. der Kettenglieder (Fahrzeuge)in der Kommunikationskette. Weiterhin entspricht die Reihenfolgeder Kettenglieder den örtlichenbzw. geografischen Positionen der Kettenglieder auf der gemeinsamenFahrstrecke. In der folgenden Beschreibung wird der Einfachheithalber davon ausgegangen, dass die Subnetze mit ganzen Zahlen bezeichnetwerden. Fährtdas Fahrzeug B in der Kommunikationskette direkt hinter FahrzeugA, erhält esdaher z. B. die Subnetzadresse s2 = s1 – 1. Fährt das Fahrzeug B in der Kommunikationskettedirekt vor Fahrzeug A, erhältes daher z. B. die Subnetzadresse s2 = s1 + 1. Anders ausgedrückt erhält das FahrzeugB bzw. sein Subnetz die Subnetzadresse, die in der Reihenfolge derZahlen unmittelbar hinter der Subnetzadresse des vorausfahrendenFahrzeuges steht. Durch den Vergleich zweier Subnetzadressen kanndaher festgestellt werden, welches Fahrzeug weiter vorne in derKommunikationskette fährt undob die Fahrzeuge unmittelbar hintereinander fahren.
    [0083] SchrittM17: Es werden Fahrzeuge in das Subnetz von Fahrzeug B aufgenommen,beispielsweise entsprechend wie anhand von 4 beschrieben.
    [0084] Inentsprechender Weise könnenweitere Fahrzeuge in die Subnetze und/oder in die Kommunikationsketteder Fahrzeugkolonne aufgenommen werden. Im Folgenden wird nun aufdie Anpassung von Adressen eingegangen, die bei Veränderungen inder Fahrzeugkolonne u. U. vorgenommen werden müssen.
    [0085] Wenneines der Kettenglieder die Kommunikationskette verlässt, werdendie Subnetzadressen so angepasst, dass keine Lücke in der Reihenfolge derZahlen entsteht, die die vorhandenen Subnetze bzw. Kettengliederbezeichnen. Dabei muss nicht jedes Kettenglied tatsächlich einSubnetz verwalten und/oder betreiben. Auch kann das Subnetz leer sein,d. h. zusätzlichzu dem Kettenglied momentan kein weiteres Fahrzeug in dem Subnetzvorhanden sein. Beispielsweise verlässt das Kettenglied mit der Subnetzadresses2 die Kommunikationskette. In diesem Fall erhält entweder das unmittelbarhinter dem ausscheidenden Kettenglied fahrende Kettenglied die Subnetzadresses2, erhältdas wiederum dahinter fahrende Kettenglied dessen Subnetzadresseusw. Oder es erhältdas unmittelbar vor dem ausscheidenden Kettenglied fahrende Kettenglieddie Subnetzadresse s2, erhältdas wiederum davor fahrende Kettenglied dessen Subnetzadresse usw.Es ist ein Vorteil des beschriebenen Systems von Adressen, dass dieFahrzeugadressen und die Kolonnenadresse einer Fahrzeugkolonne,mit Ausnahme der Fahrzeuge in dem Subnetz des ausscheidenden Kettenglieds, nichtverändertwerden müssen.Insbesondere werden die Fahrzeuge des Subnetzes anderen Subnetzender Fahrzeugkolonne zugeteilt. Dabei kann das Verfahren zur Aufnahmeder Fahrzeuge in die Subnetze gegenüber dem oben beschriebenenVerfahren vereinfacht werden, wenn das ausscheidende Fahrzeug entsprechendeInformationen (z. B. über dieVertrauenswürdigkeitund/oder die Identitätder Fahrzeuge) an andere Kettenglieder übermittelt. Es ist jedoch auchmöglich,dass das ausscheidende Kettenglied zumindest einen Teil der Fahrzeugeseines Subnetzes mitnimmt.
    [0086] Wenneines der Kettenglieder ein anderes Kettenglied überholt, müssen die Subnetzadressen angepasstwerden. Zum Beispiel kann, wie zuvor beschrieben, jedes der Kettengliederwiederholt oder periodisch seine Subnetzadresse aussenden. Anhanddessen kann jedes Kettenglied, das die Subnetzadresse empfängt (z.B. das dahinter fahrende Kettenglied und/oder das davor fahrendeKettenglied), überprüfen, obdie Ordnung in der Reihenfolge der Kettenglieder mit den Positionenauf der Fahrstrecke übereinstimmt(s. o.). Dabei kann insbesondere die momentane geografische Positiondes jeweiligen Kettengliedes berücksichtigtwerden. Ein Kettenglied, das eine solche Überprüfung vornimmt, ermittelt vorzugsweiseseine eigene geografische Position (z. B. unter Verwendung einessatellitengestütztenSystems). Weiterhin wird bevorzugt, dass die Kettenglieder zusätzlich zuIhrer Subnetzadresse auch Informationen über ihre momentane geografischePosition an andere Kettenglieder senden. Aus dem Vergleich der verschiedenengeografischen Positionen kann besonders einfach ermittelt werden,ob die Ordnung der Kettenglieder angepasst werden muss. Dabei kanndie Anpassung von jedem der Kettenglieder einzeln für sich vorgenommenwerden, könnendie Kettenglieder sich durch Übertragenvon Kommunikationssignale miteinander über eine Anpassung verständigen und/oderkann die Anpassung zentral füreinen Teil der Kette oder fürdie gesamte Kette von einem der Kettenglieder vorgenommen werden.
    [0087] Wennein Fahrzeug, das Teilnehmer eines der Subnetze der Fahrzeugkolonneist, sich relativ zu den Kettenglieder bewegt (insbesondere nachvorne in der Fahrzeugkolonne) kann es sinnvoll oder notwendig sein,dass das Fahrzeug einem anderen der Subnetze zugeordnet wird. DerWechsel der Subnetze kann insbesondere dadurch beschleunigt werden, dassdie Kettenglieder entsprechende Informationen an andere Kettenglieder übermittelt.Beispielsweise kann das Kettenglied, das bisher die zentrale Kommunikationsstationfür daswechselnde Fahrzeug ist oder war, diese Informationen gezielt andas vor ihm fahrende Kettenglied übermitteln. Dadurch kann der Wechselder Subnetze fürdieses Fahrzeug schon vorbereitet werden; bevor der Wechsel durchgeführt werdenmuss. Die Informationen könneninsbesondere von der oben beschriebenen Art sein, z. B. die genannteEmpfehlung enthalten. Auch kann die Empfehlung durch das bisherzuständigeKettenglied aktualisiert werden, wobei das Verhalten des Fahrzeugsin dem Subnetz berücksichtigtwerden kann. Auch kann ein Kettenglied gezielt bei hinter ihm fahrendenKettengliedern anfragen, ob Informationen über ein Fahrzeug vorliegen,das in das Subnetz des Kettengliedes aufgenommen werden möchte. Beider Übergabe(Handover) von Fahrzeugen zwischen den Subnetzen können beispielsweiseVerfahrensweisen angewendet werden, wie sie aus Mobiltelefonnetzen bekanntsind.
    [0088] Dasbeschriebene System zum Aufbau und zur Erhaltung einer Netzstrukturverbindet die Vorteile von Systemen, die die geografischen Positionen derteilnehmenden Fahrzeuge berücksichtigen,mit der Einfachheit einer geordneten Kette von Kommunikationsteilnehmern.Der Aufwand fürdie Verwaltung des Systems ist gering. Auch kann ein Überschwemmendes Kommunikationsnetzes mit Meldungen vermieden werden. Insbesonderekönnen Mitteilungennur an Kettenglieder gesendet werden, die hinter oder vor dem sendendenKettenglied fahren. Auch kann jedes Kettenglied Mitteilungen gezielt nuran die Fahrzeuge seines Subnetzes senden oder von diesen empfangen.Weiterhin kann auf Grund der hierarchischen Netzstruktur (Kettengliedermit daran angeschlossenen Subnetzen) ein verhältnismäßig kurzer Übertragungsweg bei der indirekten Übermittlungvon Nachrichten erzielt werden. Insbesondere sicherheitsrelevanteNachrichten können daherschnell und zuverlässig übermitteltwerden. Bei der speziellen, oben beschriebenen Adressenstruktursind darüberhinaus nur geringfügigeund schnell durchführbareAnpassungen erforderlich, wenn sich die geografischen Relativpositionenvon Fahrzeugen ändern.
    权利要求:
    Claims (13)
    [1] Verfahren zum Übertragenvon Kommunikationssignalen in einem Kommunikationsnetz mit direkterFahrzeug-Fahrzeug Kommunikation, wobei – in dem Kommunikationsnetzfür eineMehrzahl von Fahrzeugen (1, 2, 3, F1–F11) eineNetzstruktur gebildet ist und/oder gebildet wird, in der eine direkte und/oderindirekte Kommunikation zwischen den Fahrzeugen (1, 2, 3,F1–F11)möglichist, – eineKommunikationskette gebildet wird und/oder betrieben wird, wobeidie Kommunikationskette einen ersten Teil (1, 2, 3)der Mehrzahl von Fahrzeugen (1, 2, 3,F1–F11)als Kettenglieder aufweist, und – Kommunikationssignale direktzwischen Kettengliedern der Kommunikationskette übertragen werden.
    [2] Verfahren nach Anspruch 1, wobei jedem der Kettenglieder eineKommunikationsadresse zugewiesen ist und/oder wird, wobei in derKommunikationskette jedem der Kettenglieder – soweit in der Kommunikationskettevorhanden – eineKommunikationsadresse eines in einer Reihenfolge der Kettengliedervorgeordneten Fahrzeuges (1, 2, 3) verfügbar gemachtwird und/oder ist und wobei jedem der Kettenglieder – soweitin der Kommunikationskette vorhanden – eine Kommunikationsadresseeines in der Reihenfolge der Kettenglieder nachgeordneten Fahrzeuges(1, 2, 3) verfügbar gemacht wird und/oderist.
    [3] Verfahren nach Anspruch 2, wobei die Kommunikationsadressenjeweils eine Reihenfolgeinformation aufweisen und/oder mit den Kommunikationsadressenjeweils eine Reihenfolgeinformation verknüpft ist, wobei zumindest einKettenglied der Kommunikationskette ausgestaltet ist, anhand derReihenfolgeinformation zu ermitteln, ob ein mit der Kommunikationsadressebezeichnetes Kettenglied ein ihm vorgeordnetes oder ein ihm nachgeordnetesKettenglied der Kommunikationskette ist.
    [4] Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei zumindesteines der Kettenglieder wiederholt zumindest einen Teil seiner Kommunikationsadressesendet, der die Reihenfolgeinformation aufweist.
    [5] Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobeizumindest ein erstes der Kettenglieder ein von einem Teilnehmerdes Kommunikationsnetzes empfangenes Kommunikationssignal auswertetund abhängigvon einem Inhalt des Kommunikationssignals entscheidet, ob der Inhaltzumindest teilweise zu einem dem ersten Kettenglied in einer Reihenfolgeder Kommunikationskette vorgeordneten Kettenglied und/oder zu einemdem ersten Kettenglied in der Reihenfolge der Kommunikationskette nachgeordnetenKettenglied gesendet wird.
    [6] Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobeizumindest ein erster Teil der Kettenglieder auf einer Fahrstreckein die gleiche Fahrtrichtung fährtund wobei eine geordnete Reihenfolge der Kettenglieder den Positionender Kettenglieder auf der Fahrstrecke entspricht.
    [7] Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei zumindesteines der Kettenglieder des ersten Teils der Kettenglieder anhandvon Informationen überseine geografische Position feststellt, ob seine Einordnung in dergeordneten Reihenfolge der Kettenglieder seiner momentanen Positionauf der Fahrstrecke entspricht.
    [8] Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobeizumindest ein Subnetz (S1, oder S2) mit einer Mehrzahl von Fahrzeugen(1, 2, F1–F11)gebildet ist und/oder gebildet wird, wobei das zumindest eine Subnetz(S1, S2) jeweils eine Netzstruktur aufweist, in der eine direkteKommunikation zwischen zumindest einem Teil der Fahrzeuge (1, 2,F1–F11)des Subnetzes (S1, S2) möglichist, wobei ein erstes (1, 2) der Fahrzeuge desSubnetzes (S1, S2) als zentrale Kommunikationsstation für die Kommunikationin dem Subnetz (S1, S2) genutzt wird und wobei das erste Fahrzeug(1, 2) des zumindest einen Subnetzes (S1, S2)ein Kettenglied der Kommunikationskette ist.
    [9] Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobeizumindest eines der Kettenglieder ein langsam fahrendes Fahrzeug – im Folgenden: LFF – (1, 2)ist.
    [10] Verfahren nach den beiden vorhergehenden Ansprüchen, wobeidas LFF (1, 2) als eine zentrale Kommunikationsstationfür dieKommunikation in dem Subnetz (S1, S2) genutzt wird.
    [11] Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobeiein Fahrzeug durch Senden von Kommunikationssignalen wiederholtAnfragen zur Aufnahme des Fahrzeugs in die Kommunikationskette sendet.
    [12] Vorrichtung (11) zum Übertragen von Kommunikationssignalenin einem Kommunikationsnetz mit direkter Fahrzeug-Fahrzeug Kommunikation,wobei in dem Kommunikationsnetz für eine Mehrzahl von Fahrzeugen(1, 2, 3, F1–F11) eine Netzstruktur gebildetist und/oder gebildet wird, in der eine direkte und/oder indirekteKommunikation zwischen den Fahrzeugen (1, 2, 3,F1–F11)möglichist, und wobei die Vorrichtung aufweist: – eine Kommunikationseinrichtung(12), die fürdie Kommunikation mit zumindest einem Fahrzeug (F1, F2) in einerKommunikationskette ausgestaltet ist, wobei die Kommunikationsketteeinen ersten Teil der Mehrzahl von Fahrzeugen (1, 2, 3,F1–F11)als Kettenglieder aufweist, – eine Erkennungseinrichtung(13), die ausgestaltet ist, unter Verwendung von Kommunikationssignalen derKommunikationseinrichtung (12) eine Ordnungsposition einesder Kettenglieder in der Kommunikationskette zu erkennen.
    [13] Verwendung einer Vorrichtung nach dem vorhergehenden Anspruchin einem langsam fahrenden Fahrzeug (1).
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    同族专利:
    公开号 | 公开日
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    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    法律状态:
    2005-10-27| OM8| Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law|
    2011-04-07| 8110| Request for examination paragraph 44|
    2014-03-28| R079| Amendment of ipc main class|Free format text: PREVIOUS MAIN CLASS: H04L0012280000 Ipc: H04W0084180000 |
    2014-05-08| R079| Amendment of ipc main class|Free format text: PREVIOUS MAIN CLASS: H04L0012280000 Ipc: H04W0084180000 Effective date: 20140328 |
    2014-06-06| R016| Response to examination communication|
    2014-06-10| R016| Response to examination communication|
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