Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Anordnen von Fahrzeugen, insbesondere Nutzfahrzeugen, in einem Platoon, sowie eine Steueranordnung zur Durchführung des Verfahrens.

In Fahrzeugen, insbesondere Nutzfahrzeugen, wird ein Abstandsregelsys- tem, auch als Abstandsregeltempomat oder Adaptive Cruise Control (ACC) bezeichnet, eingesetzt, mit dem ein vom Fahrer vorgegebener Soll- Längsversatz, d.h. ein Abstand zum vorausfahrenden Fahrzeug in Fahrtrichtung des eigenen Fahrzeuges, zwischen dem eigenen Fahrzeug und einem direkt vorausfahrenden Fahrzeug eingestellt werden kann. Dazu wird von einer Abstandsregel-Steuereinrichtung des Abstandsregelsystems eine Bremseinheit oder eine Antriebseinheit des eigenen Fahrzeuges angesteuert, um den vorgegebenen Soll-Längsversatz einzuregeln.

Für den Fahrbetrieb in einem Platoon, in dem sich mehrere Fahrzeuge koordiniert in einer Kolonne bewegen, ist herkömmlicherweise eine Platooning- Steuereinrichtung im eigenen Fahrzeug vorgesehen, die anhand von erfass- ten fahrdynamischen Informationen bzw. Daten betreffend das eigene Fahrzeug sowie der aktuellen Fahrzeugumgebung das eigenen Fahrzeug adäquat steuert, um einen sicheren und möglichst k raf tstoff s pa re n d e n Betrieb des eigenen Fahrzeuges und ggf. auch anderer Fahrzeuge während einer Fahrt in der Kolonne sicherzustellen. Dazu werden von der Platooning- Steuereinrichtung oder einer weiteren Fahrzeugsteuerung in Abhängigkeit der vorliegenden fahrdynamischen Daten Steuerdaten ermittelt und diese an die Bremseinheit und/oder die Antriebseinheit ausgegeben, um das eigene Fahrzeug wie berechnet zu betreiben und damit ein gewolltes Fahrverhalten innerhalb des Platoons einzustellen. Die Abstände zwischen den Fahrzeugen in einem Platoon kann hierbei geringer eingestellt werden als bei einem herkömmlichen Abstandsregelsystem, da eine erweiterte Abstimmung zwischen den Fahrzeugen stattfindet.

In US 20 6/0054735 A1 ist eine Platooning-Steuereinrichtung gezeigt, mit der das eigene Fahrzeug in sicherer und zuverlässiger Weise innerhalb eines Platoons gesteuert werden kann, wobei das Fahrverhalten von anderen Fahrzeugen in der Fahrzeugumgebung des eigenen Fahrzeuges mit Sensoren überwacht wird. Zusätzlich ist eine drahtlose Datenkommunikation zwischen den Fahrzeugen des Platoons vorgesehen, über die das Fahrverhalten der Fahrzeuge aufeinander abgestimmt werden kann. Dabei werden fahrdynamische Informationen ausgetauscht und basierend darauf von einer Platooning-Steuereinrichtung im jeweiligen Fahrzeug, eine Soll- Beschleunigung bzw. eine Soll-Geschwindigkeit ermittelt und an die Bremseinheit bzw. die Antriebseinheit ausgegeben, um einen bestimmten Soll- Längsversatz zwischen dem eigenen Fahrzeug und dem jeweiligen vorausfahrenden Fahrzeug einzuregeln.

Des Weiteren wird ein Luftleitsystem gezeigt, das für den Fall des Platoon- ings ausgeklappt wird und dessen Form geschwindigkeits- und wetterabhängig angepasst werden kann. Einstellungen des Luftleitsystems können auch in Abhängigkeit einer Position des Fahrzeugs im Platoon eingestellt werden.

DE 10 2010 013 647 B4 beschreibt ein Platoon aus einem Leitfahrzeug, das den Platoon koordiniert, und weiteren Fahrzeugen, wobei das Leitfahrzeug insbesondere Positionszuweisungen und Geschwindigkeitsvorgaben und somit Soll-Längsversätze an die anderen Fahrzeuge vorgibt, die diese Anforderungen über die Bremseinheit und/oder die Antriebseinheit umsetzen. Die Anforderungen werden über eine drahtlose Datenkommunikation in die einzelnen Fahrzeuge übertragen, die diese dann koordiniert von einer Platoon- ing-Steuereinrichtung entsprechend durch einen Eingriff in die Bremseneinheit und/oder die Antriebseinheit umsetzen.

Nachteilig bei den beschriebenen Platooning-Systemen ist, dass lediglich der Soll-Längsversatz, d.h. der Abstand in Fahrtrichtung, zwischen den jeweiligen Fahrzeugen eingestellt wird und dies bei auf die Fahrzeuge wirkendem Seitenwind, wenn überhaupt, nur für eine geringere Optimierung des Treib- stoffverbrauchs sorgt.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren und eine Steueranordnung zum Anordnen von Fahrzeugen in einem Platoon bereitzustellen, mit denen bei unterschiedlichen Windbedingungen ein sicherer und kraftstoffsparender Betrieb der Fahrzeuge innerhalb des Platoons gewährleistet werden kann.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren nach Anspruch 1 sowie eine Steueranordnung nach Anspruch 17 sowie ein Fahrzeug nach Anspruch 20 gelöst. Die Unteransprüche geben bevorzugte Weiterbildungen an.

Erfindungsgemäß ist demnach vorgesehen, einen Soll-Längsversatz, d.h. einen Abstand zwischen Fahrzeugen eines Platoons in Fahrtrichtung der betreffenden Fahrzeuge, und/oder einen Soll-Querversatz, d.h. einen Abstand zwischen den Fahrzeugen des Platoons senkrecht zur Fahrtrichtung der betreffenden Fahrzeuge, in Abhängigkeit von Umgebungsbedingungen, insbesondere in Abhängigkeit von Wind-Wirkgrößen, zu ermitteln, so dass sich der auf mindestens eines der Fahrzeuge wirkende Luftwiderstand verringert. Der Luftwiderstand gibt hierbei den Widerstand an, den die Luft, die sich in einer Fahrzeugumgebung um das jeweilige Fahrzeug befindet, dem jeweiligen Fahrzeug entgegensetzt. Der Luftwiderstand eines Fahrzeugs ist dabei insbesondere abhängig von der Dynamik der das jeweilige Fahrzeug umgebenden Luft, d. h. insbesondere einer Windgeschwindigkeit und/oder einer Windrichtung, mit der sich die Luft relativ zum Fahrzeug bewegt. Diese Dynamik der das jeweilige Fahrzeug umgebenden Luft, wird erfindungsgemäß durch die Wind-Wirkgröße charakterisiert.

Unter einem Platoon wird hierbei eine Formation aus mindestens zwei Fahrzeugen verstanden, die kolonnenartig hintereinanderfahren und deren Fahrdynamik, beispielsweise deren Fahrzeuggeschwindigkeiten und/oder Ist- Längsversätze und/oder Ist-Querversätze, und/oder deren Positionen dabei aufeinander abgestimmt sind. Die Abstimmung kann beispielsweise über eine wechselseitige Beobachtung und/oder über einen Datenaustausch zwischen den Fahrzeugen erfolgen, so dass ein Ist-Längsversatz zwischen den einzelnen Fahrzeugen einstellt werden kann, der unter Umständen auch geringer als ein üblicher Sicherheitsabstand sein kann.

Dadurch ergibt sich bereits der Vorteil, dass bei Vorliegen eines wahren Windes (meteorologischer Wind), der eine Richtungskomponente senkrecht zur Fahrrichtung aufweist, das Fahren im Windschatten im Rahmen des Pla- toonings weiter optimiert werden kann, wenn zum einen der Soll- Längsversatz an die ermittelte Wind-Wirkgröße angepasst wird aber ergänzend auch ein Soll-Querversatz in Abhängigkeit der Wind-Wirkgröße ermittelt wird. Um unter diesen Bedingungen den Windschatten für die Erzeugung eines möglichst geringen Luftwiderstandes auf mindestens eines der Fahrzeug des Platoons optimal auszunutzen, wird also vorteilhafterweise zwischen zwei Fahrzeugen auch ein entsprechend angepasster Soll- Querversatz vorgegeben. Der Einfluss des Ist-Längsversatzes ist bei Seitenwind zwar geringer aber auch vorhanden, da sich die Anpassung des Ist- Längsversatzes je nach Windbedingung auf das eigene bzw. auch die anderen Fahrzeuge positiv auswirken kann.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren werden Fahrzeuge des Platoons sicher und kraftstoffsparend lediglich angeordnet bzw. koordiniert, wobei darunter im Rahmen der Erfindung zu verstehen ist, dass eine Ermittlung von Soll-Positionen bzw. Soll-Versätze (Längs- und/oder Quer-) von Fahrzeugen innerhalb eines Platoons stattfindet, um die Fahrzeuge zueinander und/oder relativ zu einer Fahrspur auszurichten. Somit ergibt sich eine bestimmte tatsächliche Anordnung bzw. Ausrichtung der Fahrzeuge zueinander, wenn diese Soll-Versätze nachfolgend auch eingestellt werden. Das Anordnen um- fasst somit noch nicht zwangsläufig die reale oder dingliche Positionierung der Fahrzeuge zueinander, d.h. das Ansteuern von Aktuatoren im Fahrzeug zum Umsetzen der Soll-Versätze. Dies kann vorzugsweise in einem nachfolgenden Schritt erst erfolgen.

Zum Ermitteln des optimalen Soll-Querversatzes und/oder des Soll- Längsversatzes zwischen den Fahrzeugen bzw. der tatsächlichen Auswirkung des wahren Windes auf das jeweilige Fahrzeug, ist vorteilhafterweise ein scheinbarer Wind abzuschätzen, der sich durch vektorielle Addition aus einem Fahrtwind bei einer bestimmten Fahrzeuggeschwindigkeit des jeweiligen Fahrzeuges und dem aktuell vorliegenden wahren Wind ergibt. Vorteilhafterweise charakterisiert die Wind-Wirkgröße also den scheinbaren Wind, da dieser in einer Fahrsituation tatsächlich auf das jeweilige Fahrzeug wirkt und im Rahmen des Platoonings durch eine Anordnung der Fahrzeuge zueinander zumindest teilweise abgeschattet werden kann, um kraftstoffsparend zu fahren. Alternativ kann auch lediglich der wahre Wind ermittelt werden (beispielsweise über Windsensoren neben der Fahrbahn), der (bei Seitenwind) dafür sorgt, dass der scheinbare Wind eine von der Fahrtrichtung abweichende Komponente erhält bzw. den Fahrtwind noch verstärkt bzw. abschwächt. Dieser kann dann beispielsweise in Kenntnis der Fahrzeuggeschwindigkeit (Fahrtwind) zur Vorgabe des jeweiligen Soll-Versatzes herangezogen werden.

Hierbei ist es vorteilhaft, dass die Wind-Wirkgröße, die den Wind hinsichtlich seiner Windgeschwindigkeit und Windrichtung charakterisiert, für jedes Fahrzeug einzeln ermittelt wird, um für jedes Fahrzeug individuell die optimale Positionierung anhand der tatsächlich auf dieses Fahrzeug wirkenden Windes zu ermitteln. Dies ist insbesondere deshalb vorteilhaft, da sich die Windbedingungen auf die einzelnen Fahrzeuge im Platoon z.B. aufgrund des Fahrens im Windschatten ändern oder unterschiedlich auswirken können, beispielsweise aufgrund unterschiedlicher Fahrzeugaufbauten des jeweils vorausfahrenden Fahrzeuges.

Bevorzugt nutzt das Verfahren in einer Ausführungsform zum Ermitteln der Wind-Wirkgrößen ausschließlich Sensordaten, die durch einen Lenkwinkelsensor einer Lenkeinheit und/oder mittels eines Gierratensensors erfasst werden. Somit kann ein kostengünstiges Ausbilden der für das Verfahren notwendigen Komponenten gewährleistet werden, da derartige Sensoren im Fahrzeug meist vorhanden sind und somit keine zusätzlichen Bauteile benötigt werden. Des Weiteren wird die Ausfallwahrscheinlichkeit von Sensoren des Fahrzeuges gering gehalten, wenn die Anzahl der Sensoren minimiert wird. Dabei ist es möglich, dass die Wind-Wirkgrößen auf diese Weise von nur einem Fahrzeug des Platoons, beispielsweise dem ersten Fahrzeug, ermittelt werden. Es kann aber auch eine individuelle Ermittlung vorgesehen sein.

Hierbei kann anhand des Ist-Lenkwinkels und einer daraus zu erwartenden Gierrate und der tatsächlich vorliegenden Ist-Gierrate eine Gierratendifferenz gebildet werden, die der Ermittlung der Wind-Wirkgröße dient, da der auf das Fahrzeug wirkende Wind ein gewisses Gegenlenken durch den Fahrer verursacht, das beispielsweise abhängig von der Windgeschwindigkeit und/oder der Windrichtung ist und das sich aufgrund des wirkenden Windes nicht in vollem Maße auf die Ist-Gierrate auswirkt.

Eine alternative oder ergänzende Variante des Verfahrens sieht einen Luftströmungssensor vor, der ebenfalls Daten zu den vorherrschenden Wind- Wirkgrößen liefern kann. Des Weiteren kann der Luftströmungssensor auch redundante Daten zu den Daten des Lenkwinkelsensors und des Gierratensensors bereitstellen, wobei durch die redundanten Daten sowohl Sensorausfälle kompensiert aber auch Messunsicherheiten plausibilisiert werden können.

In einer bevorzugten Ausführungsform wird der Soll-Querversatz auch anhand von mittels einer Sensorik, wie zum Beispiel Kameras, Radarsensoren oder Ultraschallsensoren, ermittelten Sensorsignalen ermittelt, so dass sich vorteilhafterweise der maximal zulässige Soll-Querversatz zwischen zwei Fahrzeugen anhand einer aktuell vorliegenden Spurbreite, die in Abhängigkeit der Sensorsignale ermittelt wird, ergibt. Somit kann also die nutzbare Spurbreite einer Fahrspur stets optimal ausgenutzt werden und auch bei geringen Spurbreiten ein Verlassen der Fahrspur durch ein Fahrzeug des Pla- toons verhindert werden.

Zusätzlich kann ein Soll-Längsversatz zwischen den Fahrzeugen Einfluss auf den zu ermittelnden Soll-Querversatz zwischen den Fahrzeugen haben oder umgekehrt, da es ggf. erforderlich sein kann, das Fahrzeug bei Seitenwind anders auszurichten, ohne dabei einen Mindestabstand (Längsversatz) zu unterschreiten. Da jedoch auch relevante Abweichungen zwischen dem Soll- Längsversatz und einem tatsächlich vorliegenden Ist-Längsversatz auftreten können, kann eine Ermittlung des Soll-Querversatzes auch auf Basis des Ist- Längsversatzes vorteilhaft für eine Verringerung des Luftwiderstands sein. Bei Einregeln eines Soll-Längsversatzes, beispielsweise infolge einer Beschleunigung des vorausfahrenden Fahrzeuges, kann demnach beispielsweise der Soll-Querversatz bei einer nachfolgenden Annäherung der beiden Fahrzeuge aneinander an den dann geringer werdenden Ist-Längsversatz kontinuierlich angepasst werden. Umgekehrt kann eine Anpassung des Soll- Längsversatz in Abhängigkeit eines sich ändernden Soll-Querversatzes durchgeführt werden, wenn sich beispielsweise die Fahrspur verengt. Die Optimierung des Luftwiderstands in einem Platoon kann eine Minimierung eines Gesamtluftwiderstandes des gesamten Platoons als Zielgröße haben. Dabei ergibt sich der Gesamtluftwiderstand des Platoons durch die Addition der Luftwiderstände der einzelnen Fahrzeuge des Platoons. Aber auch die Minimierung des Luftwiderstandes eines jedes einzelnen Fahrzeugs in seiner Position im Platoon kann das Ziel des Verfahrens sein, wenn die Minimierung des Gesamtluftwiderstands des Platoons beispielsweise nicht zielführend ist. Dies ist beispielsweise dann der Fall, wenn die Minimierung des Luftwiderstandes des gesamten Platoons durch gegebenenfalls stark variierende Umgebungsbedingungen hohe Rechnerkapazitäten erfordert, oder der optimierte Luftwiderstand für einzelnen Fahrzeuge gefordert ist.

In einer bevorzugten Ausführungsform verwendet das Verfahren die Anzahl der Fahrzeuge im Platoon, um den von der Spurbreite abhängigen Soll- Querversatz der Fahrzeuge zueinander optimal auf mehrere Fahrzeuge aufzuteilen. So kann beispielsweise die Spurbreite auf gleichgroße Soll- Querversätze zu den jeweils direkt vorausfahrenden Fahrzeugen für zumindest einen Teil der Fahrzeuge des Platoons aufgeteilt werden. Diese Aufteilung kann beispielsweise zentral gesteuert erfolgen, beispielsweise in einem der Fahrzeuge des Platoons.

Vorzugsweise wird die Position eines jeden Fahrzeugs des Platoons auch anhand von aerodynamischen Eigenschaften des jeweiligen Fahrzeugs bestimmt. Hierbei sind nicht nur die Fahrzeughöhe, die Fahrzeuglänge und die Fahrzeugbreite, sondern auch die Fahrzeuggeometrie innerhalb der Außenabmessungen, wie beispielweise vorder- oder rückseitige Luftleitsysteme, insbesondere Spoiler, die Geometrie des Fahrzeugaufbaus, aber auch die Art des Fahrzeugaufbaus relevant, da sich beispielweise bei gleicher Fahrzeuggeometrie ein Aufbau aus Plane und Spiegel bestehend, aerodynamisch von einem Kofferaufbau unterscheidet. Eine Minimierung des Gesamtluftwiderstandes oder auch der einzelnen Luftwiderstände kann also neben der erfindungsgemäßen Festlegung des Soll-Querversatzes und/oder des Soll- Längsversatzes ergänzend durch die Reihenfolge in der die Fahrzeuge hintereinander angeordnet sind, erreicht werden.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung kann neben der Position auch der Soll-Längsversatz und/oder der Soll-Querversatz zwischen zwei Fahrzeugen in Abhängigkeit der aerodynamischen Eigenschaften eingestellt werden, da sich diese auf die Abschattung von Seitenwind insbesondere für das nachfolgende Fahrzeug und demnach auf den Luftwiderstand auswirken können. Vorteilhafterweise kann somit eine weitere sich auf den Wind auswirkende Einflussgröße berücksichtigt werden, um möglichst einfach und effizient einen kraftstoffsparenden Betrieb zu ermöglichen.

Bevorzugt werden die ermittelten Anordnungen, also die Soll-Positionen bzw. Soll-Versätze der Fahrzeuge zueinander, automatisiert eingestellt, indem der Soll-Längsversatz durch ein automatisiertes Ansteuern einer Antriebsund/oder einer Bremseinheit und der Soll-Querversatz durch ein automatisiertes Ansteuern einer Lenkeinheit eingestellt wird. Hierdurch kann ein besonders genaues Annähern des Ist-Längsversatzes bzw. des Ist- Querversatzes an den Soll-Längsversatz bzw. den Soll-Querversatz und ein besonders treibstoffsparender Betrieb erreicht werden, insbesondere auch ohne dass der Fahrer am Platz bzw. aufmerksam zu sein hat.

Dabei wird der Soll-Längsversatz und der Soll-Querversatz bevorzugt von dem jeweils nachfolgenden Fahrzeug ermittelt. Dies ermöglicht eine effiziente Regelung mit einem geringen Datenaustausch über ein Kommunikationssystem zwischen den Fahrzeugen. Dem ersten Fahrzeug des Platoons kann dazu beispielsweise standardmäßig eine Position am äußersten Rand der Fahrspur - in der Richtung, aus der der Wind kommt - zugewiesen werden und die darauffolgenden Fahrzeuge können bei Änderungen der Umgebungsbedingungen, insbesondere der Windbedingungen, durch Ermitteln eines angepassten Soll-Längsversatzes und Soll-Querversatzes den Ist- Längsversatz und den Ist-Querversatz entsprechend an die geänderten Umgebungsbedingungen anpassen, ohne das Kommunikationssystem zu nutzen. Somit kann auch ohne eine zusätzliche Kommunikation zwischen den Fahrzeugen eine optimale Anordnung der Fahrzeuge zueinander erreicht werden.

Eine alternative Variante des Verfahrens sieht vor, dass der Soll- Längsversatz und der Soll-Querversatz von einem beliebigen Fahrzeug des Platoons ermittelt wird und der Soll-Längsversatz und der Soll-Querversatz mittels eines Kommunikationssystems an die betreffenden Fahrzeuge übermittelt wird. Dadurch ist es möglich, dass lediglich ein Fahrzeug im Platoon die erfindungsgemäße Ermittlung des Soll-Querversatzes und/oder des Soll- Längsversatzes zentral zu übernehmen hat, und die weiteren Fahrzeuge des Platoons die hierdurch ermittelten Soll-Längsversätze und Soll-Querversätze übermittelt bekommen und lediglich den Ist-Längsversatz und den Ist- Querversatz entsprechend anpassen. Dabei kann über das Kommunikationssystem auch die in dem jeweiligen Fahrzeug individuell ermittelte Wind- Wirkgröße auf das zentrale Fahrzeug übertragen werden.

Die erfindungsgemäße Steueranordnung für Fahrzeuge, insbesondere Nutzfahrzeuge, zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens weist eine Sensorik, insbesondere einen Lenkwinkelsensor, einen Gierratensensor und/oder einen Luftströmungssensor, zum Erfassen von Wind-Wirkgrößen auf, um den in der Fahrzeugumgebung vorherrschenden Wind charakterisieren zu können. Je nach Ausführung kann die Sensorik an lediglich einem der Fahrzeuge, das den gesamten Platoon koordiniert, angeordnet sein und mittels Algorithmen, die die aerodynamischen Eigenschaften der Fahrzeuge berücksichtigen, der auf die anderen Fahrzeuge wirkenden Wind abgeschätzt werden. Alternativ kann jedes Fahrzeug eine derartige Sensorik auf- weisen, um den an jedem einzelnen Fahrzeug vorherrschenden Wind genau zu erfassen.

Die Steueranordnung weist des Weiteren eine Platooning-Steuereinrichtung auf, die die durch die Sensorik ermittelten Windbedingungen bzw. Wind- Wirkgrößen nutzt, gegebenenfalls den sich ergebenden scheinbaren Wind für jedes Fahrzeug des Platoons ermittelt und daraus einen Soll- Längsversatz und/oder Soll-Querversatz ermittelt, der gesteuert von einer Fahrzeugsteuerung umgesetzt wird. Die Fahrzeugsteuerung ermittelt hierbei aus dem Soll-Längsversatz und/oder dem Soll-Querversatz eine Soll- Beschleunigung bzw. einen Soll-Lenkwinkel. Vorzugsweise können die Platooning-Steuereinrichtung und die Fahrzeugsteuerung auch zusammenge- fasst sein. Bevorzugt weist die Steueranordnung weiterhin eine Antriebseinheit und/oder eine Bremseinheit auf, die den Soll-Längsversatz bzw. die Soll- Beschleunigung und/oder den Soll-Querversatz (Lenk-Bremsung) gesteuert von der Fahrzeugsteuerung umsetzt sowie eine Lenkeinheit zum automatisierten Einstellen des Soll-Lenkwinkels zum Umsetzen des Soll- Querversatzes.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand der beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Ansicht eines Platoons;

Fig. 2a, b eine erste Darstellung von Windbedingungen beim Platooning;

Fig. 3 eine zweite Darstellung von Windbedingungen beim Platooning;

Fig. 4 eine beispielhafte Positionierung von Fahrzeugen in einem Pla- toon; Fig. 5 ein Flussdiagramm des erfindungsgemäßen Verfahrens.

In der Figur 1 sind schematisch zwei beliebige Fahrzeuge Fi, mit i = 1 , 2, dargestellt, die sich in einem Platoon 100 bzw. einem Convoy bewegen, wobei einem ersten Fahrzeug F1 eine erste Position P1 und einem zweiten Fahrzeug F2 eine zweite Position P2 im Platoon 100 zugeordnet wird. Es kann auch eine Anzahl A von mehr als zwei Fahrzeugen Fi, i=1 , A im Platoon 100 mit jeweiligen Positionen Pk, k = 1 A vorgesehen sein. Des Weiteren ist eine Fahrspur 200 mit einer Spurbreite SB dargestellt, wobei mit der Spurbreite SB der maximal nutzbare Bereich der Fahrspur 200 gemeint ist, z.B. der Bereich zwischen Fahrbahnmarkierungen der Fahrspur 200 unter Berücksichtigung von Auswölbungen am Fahrzeug Fi, beispielsweise abstehenden Spiegeln.

Jedes der Fahrzeuge Fi kann eine Steueranordnung 1 aufweisen, die es ermöglicht, das jeweilige Fahrzeug Fi innerhalb des Platoons 100 koordiniert zu steuern, d. h. die Bewegung derartig aufeinander abzustimmen, dass sich ein auf zumindest eines der Fahrzeuge Fi wirkender Strömungswiderstand bzw. Luftwiderstand LUi, i=1 , A (s. Fig. 2a, 2b, 3) und somit auch ein Kraftstoffverbrauch verringert. Der Luftwiderstand LUi gibt hierbei den Widerstand an, den die sich in einer Fahrzeugumgebung U um das jeweilige Fahrzeug Fi befindliche Luft dem jeweiligen Fahrzeug Fi entgegensetzt, wobei die Richtung der den Luftwiderstand LUi verursachenden Luftströmung jeweils durch einen Pfeil in den Figuren 2a, 2b, 3 angedeutet ist. Der Übersichtlichkeit halber sind die Komponenten der Steueranordnung 1 lediglich für das zweite Fahrzeug F2 dargestellt.

Ein aktueller Versatz der beiden Fahrzeuge Fi zueinander in einer y-Richtung wird durch einen Ist-Querversatz D_lst_y angegeben. Ein aktueller Versatz der Fahrzeuge Fi zueinander in einer x-Richtung wird durch einen Ist- Längsversatz D_lst_x angegeben, wobei gemäß dieser Ausführungsform der Ist-Querversatz D_lst_y und der Ist-Längsversatz D lst x in Bezug zum ersten Fahrzeug F1 in der ersten Position P1 angegeben werden. D. h. als Koordinatensystem wird ein fahrzeugfestes kartesisches Koordinatensystem verwendet, dessen Ursprung z.B. an einer Vorderseite des ersten Fahrzeuges F1 liegt und das wie in Fig. 1 ausgerichtet ist. Der Ursprung kann aber auch fahrzeugfest im zweiten Fahrzeug F2 liegen. Der Ist-Querversatz D_lst_y kann weiterhin auch ausgehend von den Mittelachsen der beiden Fahrzeuge Fi angegeben werden.

Als Teil der Steueranordnung 1 ist in jedem Fahrzeug Fi eine Platooning- Steuereinrichtung 20 vorgesehen, die ausgebildet ist, das jeweilige Fahrzeug Fi innerhalb des Platoons 100 zu koordinieren, indem ein Soll-Längsversatz D_Soll_x sowie ein Soll-Querversatz D_Soll_y zu dem oder den jeweils anderen Fahrzeugen Fi im Platoon 100 festgelegt wird. Die Platooning- Steuereinrichtung 20 kann dazu insbesondere auf Umgebungsdaten S4 zurückgreifen, die mittels eines Kommunikationssystems 30 im Fahrzeug Fi aus einer Fahrzeugumgebung U empfangen werden, aber auch auf Zustandsda- ten S5, die im jeweiligen Fahrzeug Fi selbst ermittelt werden.

Das Kommunikationssystem 30 dient hierbei der drahtlosen Übermittlung von Daten zwischen den Fahrzeugen Fi, die z. B. dem Platoon 100 angehören, und/oder zwischen Fahrzeugen Fi und Infrastruktureinrichtungen 70 (Straßenschilder, Verkehrsleitsystem, etc.), d.h. es wird eine drahtlose Kommunikation über eine V2V- (vehicle-to-vehicle) oder eine V2I- (vehicle-to- infrastructure) Verbindung gewährleistet, beispielsweise über WLAN, Bluetooth, DSRC, GSM, UMTS etc..

Dabei enthalten die Umgebungsdaten S4 beispielsweise aktuelle Informationen zu den anderen Fahrzeugen Fi im Platoon 100, insbesondere aktuelle Geschwindigkeiten, Beschleunigungen, bevorstehende Bremsmanöver, etc. aber auch Fahrzeugcharakteristiken der einzelnen Fahrzeuge Fi im Platoon 100, z.B. maximale Geschwindigkeiten oder maximale Beschleunigungen bzw. Verzögerungen, und bevorstehende Verkehrsbedingungen, z.B. Geschwindigkeitsbegrenzungen, Baustellen, Unfälle, etc. Ergänzend können auch aerodynamische Eigenschaften AE der anderen Fahrzeuge Fi mit einbezogen werden. Als aerodynamische Eigenschaften AE können hierbei beispielsweise eine Fahrzeughöhe HFi, eine Fahrzeuglänge LFi und eine Fahrzeugbreite BFi, das Vorhandensein sowie die Einstellung von Luftleitsystemen LLS, insbesondere Spoilern, und einer Charakteristik eines Fahrzeugaufbaus des Fahrzeuges, beispielsweise einer Geometrie des Fahrzeugaufbaus oder auch die Art des Fahrzeugaufbaus, berücksichtigt werden.

Aufgrund des Datenaustauschs zwischen den Fahrzeugen Fi eines Piatoons 100 und/oder den Infrastruktureinrichtungen 70 kann von der Platooning- Steuereinrichtung 20 ein geringerer Soll-Längsversatz D_Soll_x zwischen den Fahrzeugen Fi, auf den der Ist-Längsversatz D_lst_x einzuregeln ist, festgelegt werden, als üblich, da Mindestabstände durch die Abstimmung zwischen den Fahrzeugen Fi und/oder den Infrastruktureinrichtungen 70 geringer gewählt werden können. Somit kann auch der Luftwiderstand LUi auf einzelne Fahrzeuge Fi im Platoon 100 stärker reduziert werden als bei un koordiniert hintereinanderfahrenden Fahrzeugen.

Die Zustandsdaten S5, auf die die Platooning-Steuereinrichtung 20 zurückgreift, können insbesondere mittels einer Sensorik bzw. Sensoren gewonnen werden. Dazu können beispielsweise Sensoren zum Ermitteln einer Ist- Gierrate Glst, z. B. Gierratensensoren 1 1 a, vorgesehen sein. Des Weiteren kann die Sensorik Abstandssensoren 1 1 b, wie z.B. Radarsensoren oder Ultraschallsensoren, aufweisen, um eine Ermittlung des aktuell vorliegenden Ist- Längsversatzes D_lst_x sowie des Ist-Querversatzes D_lst_y zu ermöglichen. Weiterhin können beispielsweise Kameras 1 1 c zum Erkennen von Fahrspuren 200 bzw. zum Herleiten der nutzbaren Spurbreite SB vorgesehen sein. Weiterhin können Luftströmungssensoren 1 1 d zum Erfassen einer Wind- Wirkgröße vorgesehen sein, wobei die Wind-Wirkgröße Windbedingungen eines auf das jeweilige Fahrzeug Fi wirkenden Windes, d.h. sich in der Fahrzeugumgebung U bewegende Luft, charakterisiert. Der auf das jeweilige Fahrzeug Fi wirkende Wind ist hierbei ein scheinbarer Wind W1 , der sich gemäß Fig. 2a und 2b aus einem Fahrtwind W2 und einem wahren Wind W3 durch Vektoraddition zusammensetzt. Dem Fahrtwind W2, der parallel zur x- Richtung bzw. zur Bewegungsrichtung des Fahrzeuges Fi verläuft und der abhängig von einer Fahrzeuggeschwindigkeit vFzg ist, wird demnach ein zweiter Vektor V2 und dem wahren Wind W3, der dem meteorologischen Wind entspricht, ein dritter Vektor V3 zugeordnet. Ein dem scheinbaren Wind W1 zugeordneter erster Vektor V1 folgt dann aus einer Vektoraddition des zweiten und des dritten Vektors V2, V3. Die Länge und die Richtung der Vektoren V1 , V2, V3 ist durch die Geschwindigkeit (Windstärke) bzw. die Richtung des jeweiligen Windes W1 , W2, W3 festgelegt.

Als Wind-Wirkgröße können somit beispielsweise eine Windrichtung WR und/oder eine Windgeschwindigkeit vW angegeben werden, die die Richtung bzw. die Geschwindigkeit des scheinbaren Windes W1 , der tatsächlich auf das jeweilige Fahrzeug Fi wirkt, festgelegen. Mit den Luftströmungssensoren 1 d können genau diese Wind-Wirkgrößen vW, WR des scheinbaren Windes W1 ermittelt werden. Der auf das jeweilige Fahrzeug Fi wirkende Luftwiderstand LUi ist hierbei insbesondere abhängig von diesen Wind-Wirkgrößen vW, WR.

Alternativ können die Wind-Wirkgrößen vW, WR auch aus der Ist-Gierrate Glst und einem aktuellen Ist-Lenkwinkel LWIst, der über einen Lenkwinkelsensor 8 gemessen wird, ermittelt werden, indem eine aufgrund des aktuellen Ist-Lenkwinkels LWIst zu erwartende Gierrate Gp mit der tatsächlich vorliegenden Ist-Gierrate Glst verglichen wird. Eine Gierratendifferenz dG, d.h. ein Unterschied zwischen beiden Gierraten GIst, Gp, wird durch die Windrichtung WR sowie die Windgeschwindigkeit vW des wahren Windes W1 beeinfiusst, so dass über eine Kalibrierung aus der Gierratendifferenz dG die Windrichtung WR sowie die Windgeschwindigkeit vW folgt. Bei Gegenwind oder Rückenwind (wahrer Wind W1 ), d. h. parallel zur x-Richtung, ist demnach eine Gierratendifferenz dG von Null und bei Seitenwind (wahrer Wind W1 ), d. h. parallel zur y-Richtung, eine Gierratendifferenz dG von größer als Null zu erwarten, da der Fahrer dem Seitenwind durch Gegenlenken entgegenwirkt. Bei Seitenwind wird sich die Ist-Gierrate GIst durch das reine Gegenlenken nicht verändern, die zu erwartende Gierrate Gp jedoch aufgrund des Gegenlenkens je nach Windrichtung WR größer oder kleiner werden. Es können auch weitere Effekte berücksichtigt werden, die eine Veränderung der Gierratendifferenz dG auslösen allerdings nicht auf die vorliegenden Windbedingungen zurückzuführen sind, beispielsweise eine geneigte Fahrbahn. Diese weiteren Effekte können beispielsweise über das Stabilitätssystem (ESC) erkannt und entsprechend herausgerechnet werden.

Die Ermittlung der Wind-Wirkgrößen vW, WR über die Gierratendifferenz dG und über die Luftströmungssensoren 1 d können weiterhin auch gegeneinander plausibilisiert werden.

In Abhängigkeit mindestens einer dieser Zustandsdaten S5, insbesondere in Abhängigkeit der Wind-Wirkgrößen vW, WR, kann die Platooning- Steuereinrichtung 20 einen Soll-Querversatz D_Soll_y für das jeweilige Fahrzeug Fi relativ zum vorausfahrenden Fahrzeug Fi festlegen, um den auf die Fahrzeuge Fi im Platoon 100 wirkenden Luftwiderstand LUi zu optimieren. Dabei können auch der vorgegebene Soll-Längsverssatz D_Soll_x oder der aktuelle Ist-Längsversatz D_lst_x berücksichtigt werden, d. h. wie stark sich zwei Fahrzeuge Fi einander annähern, da sich dadurch die Wirkfläche insbesondere des wahren Windes W2 auf das nachfolgende Fahrzeug Fi geringfügig ändern kann. Grundsätzlich können auch bereits ein Soll-Längsversatz D Soll x und/oder ein Soll-Querversatz D_Soll_y zwischen den Fahrzeugen Fi als Umgebungsdaten S4 über das Kommunikationssystem 30 übertragen werden, d. h. ein anderes Fahrzeug Fi im Platoon 100 legt fest, wie sich beispielsweise das vorausfahrende erste Fahrzeug F1 gegenüber dem nachfolgenden zweiten Fahrzeug F2 (oder umgedreht) auszurichten hat, insbesondere bezüglich des Soll-Querversatzes D_Soll_y. Dies kann beispielsweise dann sinnvoll sein, wenn vom zweiten (bzw. vom jeweils anderen) Fahrzeug F2 geänderte oder andere Wind-Wirkgrößen vW, WR festgestellt werden, die eine Veränderung des Ist-Querversatzes D_lst_y durch Steuern des ersten Fahrzeuges F1 und unter Ausnutzung der vollen Spurbreite SB erforderlich machen, um weiterhin kraftstoffsparend zu fahren. Weiterhin kann bei defekter oder nicht vorhandener Sensorik, d.h. fehlenden Informationen über die Wind-Wirkgrößen vW, WR, die Vorgabe eines Soll-Querversatzes D_Soll_y von einem anderen Fahrzeug Fi aus erfolgen. Außerdem kann durch eine Abstimmung über mehre Fahrzeuge Fi hinweg auch eine optimale Ausnutzung der Spurbreite SB erreicht werden, insbesondere wenn sich mehr als zwei Fahrzeuge Fi in einem Platoon 100 befinden, d. h. bei A > 2.

Die Platooning-Steuereinrichtung 20 im entsprechenden Fahrzeug Fi leitet also in dem Fall lediglich den über das Kommunikationssystem 30 von einem anderen Fahrzeug Fi empfangenen Soll-Längsversatz D_Soll_x und/oder den empfangenen Soll-Querversatz D_Soll_y zur Umsetzung im eigenen Fahrzeug Fi weiter oder gibt einen aufgrund der Wind-Wirkgrößen vW, WR ermittelten Soll-Längsversatz D_Soll_x und/oder den Soll-Querversatz D_Soll_y an das Kommunikationssystem 30 aus, so dass dieses eine Anweisung zum Verändern der Ausrichtung an ein anderes Fahrzeug Fi im Platoon 100 weitergeben kann. Zur einfacheren Umsetzung eines Soll-Querversatzes D_Soll_y durch ein vorausfahrendes Fahrzeug Fi zu einem nachfolgenden Fahrzeug Fi kann beispielsweise auch ein Spur-Abstand SA in eine oder bei- de Richtungen angegeben werden, wobei der Spur-Abstand SA den Abstand des jeweiligen Fahrzeuges Fi zu dem seitlich maximal nutzbaren Bereich der Fahrspur 200, der über die Spurbreite SB festlegt ist, angibt und der automatisch zu dem vorgegebenen Soll-Querversatz D_Soll_y führt.

Die Steueranordnung 1 in dem jeweiligen Fahrzeug Fi weist gemäß der Ausführungsform in Fig. 1 folgende Komponenten auf, die es ermöglichen, das jeweilige Fahrzeug Fi auf Grundlage der Umgebungsdaten S4 und der Zu- standsdaten S5 koordiniert von der Platooning-Steuereinrichtung 20 innerhalb des Platoons 100 zu steuern:

Eine Antriebseinheit 2, die eine Antriebssteuereinrichtung 3 zum Ansteuern eines Motors und/oder eines Getriebes des jeweiligen Fahrzeuges Fi aufweist, wobei der Motor und/oder das Getriebe in Abhängigkeit einer der Antriebssteuereinrichtung 3 vorgegebenen Soll-Beschleunigung aSoll für eine positive Beschleunigung des Fahrzeugs Fi oder für eine negative Beschleunigung (Motorbremsung) angesteuert werden können.

Eine Bremseinheit 4, die eine Bremssteuereinrichtung 5 zum Ansteuern von Bremsen des jeweiligen Fahrzeuges Fi, beispielsweise Betriebsbremsen, aufweist, um eine vorgegebene negative Soll-Beschleunigung aSoll umsetzen zu können.

Eine Lenkeinheit 6 weist einen Lenkwinkelsensor 8 zum Messen des aktuell eingestellten Ist-Lenkwinkels LWIst und einen Lenk-Aktuator 9 zum Einstellen eines automatisiert vorgegebenen Soll-Lenkwinkels LWSoll auf. Der Ist- Lenkwinkel LWIst, der von dem Lenkwinkelsensor 8 erfasst und ausgegeben wird, kann einer Lenk-Steuereinrichtung 7 übergeben werden und der Soll- Lenkwinkel LWSoll kann von der Lenk-Steuereinrichtung 7 an den Lenk- Aktuator 9 ausgegeben werden, um beispielsweise eine automatisiert vorgegebene Lenkung zu veranlassen. ln der dargestellten Ausführung ist jede der genannten Einheiten 2, 4, 6 sowie die Sensorik 1 1 a...1 1 d, die Platooning-Steuereinrichtung 20 und das Kommunikationssystem 30 mit einer zentralen Fahrzeugsteuerung 18 signalleitend verbunden, so dass die Fahrzeugsteuerung 18 die Umgebungsdaten S4 sowie die Zustandsdaten S5 als Ist-Größen verarbeiten und/oder weiterleiten kann. Die Platooning-Steuereinrichtung 20 und die Fahrzeugsteuerung 18 können auch zusammengefasst sein, beispielsweise im Rahmen einer Softwareerweiterung. Die Fahrzeugsteuerung 18 kann auch mit einem herkömmlichen Abstandsregelsystem kombiniert sein, erweitert um die Möglichkeit auch eine Lenkung zu bewirken, um auch den Soll-Querversatz D_Soll_y einzustellen.

In Abhängigkeit der Umgebungsdaten S4 sowie der Zustandsdaten S5 ermittelte bzw. festgelegte Steuerdaten S3, die als Soll-Größen zum koordinierten Steuern des jeweiligen Fahrzeuges Fi im Platoon 100 dienen, können anschließend von der Fahrzeugsteuerung 18 an die entsprechende Einheit 2, 4, 6 ausgeben werden, so dass diese ihre Regelungen anhand der Steuerdaten S3 entsprechend durchführen können, um die Soll-Größen umzusetzen. Die Fahrzeugsteuerung 18 dient somit als zentraler Knotenpunkt zum Empfangen und Verteilen der einzelnen erfassten Größen. Im Detail kann dies beispielsweise wie folgt geschehen:

Die Platooning-Steuereinrichtung 20 erhält von der Fahrzeugsteuerung 18 die Umgebungsdaten S4 sowie die Zustandsdaten S5 in oben beschriebener Weise. Die Platooning-Steuereinrichtung 20 ermittelt aus den Umgebungsdaten S4 sowie den Zustandsdaten S5 den Soll-Längsversatz D_Soll_x und den Soll-Querversatz D_Soll_y, mit dem das jeweilige Fahrzeug Fi seinen Luftwiderstand LUi und/oder auch den Luftwiderstand LUi eines anderen Fahrzeuges Fi und/oder einen Gesamtluftwiderstand GLU des Platoons 100 verringert. Der Gesamtluftwiderstand GLU ergibt sich hierbei aus der Summe der einzelnen Luftwiderstände LUi. Hierbei wird insbesondere berücksichtigt, wie sich mindestens zwei Fahrzeuge Fi im Platoon 100 zueinander optimal auszurichten haben, so dass das vorausfahrende Fahrzeug Fi wirkenden Wind mit einer Komponente in y-Richtung zumindest teilweise abschattet und dieser daher weniger stark auf das nachfolgende Fahrzeug Fi wirkt. Dabei kann weiterhin über die Spurbreite SB berücksichtigt werden, wie weit ein Fahrzeug Fi seitlich ausweichen kann, ohne dabei auf die benachbarte Fahrspur 200 zu gelangen bzw. den umliegenden Verkehr zu beeinträchtigen.

Der Soll-Querversatz D_Soll_y und/oder der Soll-Längsversatz D_Soll_x können dazu in Abhängigkeit der Wind-Wirkgröße vW, WR beispielsweise über eine Kalibrierung festgelegt werden. D.h. den entsprechenden ermittelten Wind-Wirkgrößen vW, WR, insbesondere der Windrichtung WR, wird über eine Kennlinie oder ein Kennlinienfeld ein Soll-Querversatz D_Soll_y und/oder der Soll-Längsversatz D_Soll_x zugeordnet. Die Kalibrierung kann hierbei weiterhin Größen berücksichtigen, die mit dem Wind W1 , W2, W3 zusammenhängen, beispielsweise den festgelegten Soll-Längsversatz D_Soll_x oder den Ist-Längs-Versatz D_lst_x sowie auch aerodynamische Eigenschaften AE des jeweiligen Fahrzeuges Fi. Als aerodynamische Eigenschaften AE können hierbei beispielsweise die Fahrzeughöhe HFi, die Fahrzeuglänge LFi und die Fahrzeugbreite BFi, das Vorhandensein und die Einstellung von Luftleitsystemen LLS, beispielsweise Spoilern, und einer Charakteristik eines Fahrzeugaufbaus des Fahrzeuges, beispielsweise einer Geometrie des Fahrzeugaufbaus oder auch die Art des Fahrzeugaufbaus, berücksichtigt werden. D.h. die Soll-Versätze D_Soll_y, D_Soll_x können auch dahingehend festgelegt werden, wie gut das jeweilige Fahrzeug Fi den Wind W1 , W2, W3 insbesondere für das nachfolgende Fahrzeug Fi abschatten kann.

In den Figuren 2a, 2b ist beispielhaft ein Platoon 100 aus zwei Fahrzeugen Fi sowie scheinbarer Wind W1 mit unterschiedlichen Wind-Wirkgrößen vW, WR dargestellt. Herrschen für beide Fahrzeuge Fi Windbedingungen vor, für die die Windrichtung WR des scheinbaren Windes W1 parallel zum Fahrtwind W2, d.h. parallel zur x-Richtung, ausgerichtet ist (s. Fig. 2a), oder liegt Windstille vor, wirkt der niedrigste Luftwiderstand LUi auf die Fahrzeuge Fi des Platoons 100, wenn sich die Fahrzeuge Fi mit einem Ist-Querversatz D_lst_y von Null zueinander bewegen. Dies kann von der Platooning- Steuereinrichtung 20 anhand der Zustandsdaten S5 erkannt werden, woraufhin ein Soll-Querversatz D_Soll_y von Null festgelegt wird.

Hat die Windrichtung WR des scheinbaren Windes W1 , wie in der Figur 2b dargestellt, jedoch aufgrund von Seitenwind (wahrer Wind W3) eine von dem Fahrtwind W2 abweichende Komponente in die y-Richtung, d.h. ist die Windrichtung WR des scheinbaren Windes W1 nicht mehr parallel zur x-Richtung ausgerichtet, ist das Fahren der Fahrzeuge Fi mit einem Ist-Querversatz D_lst_y von Null für den Luftwiderstand LUi nachteilig. Wie dargestellt, strömt die Luft nämlich verstärkt zwischen die Fahrzeuge Fi und erhöht somit den Luftwiderstand LU2 insbesondere auf das nachfolgende zweite Fahrzeug F2, wobei auch das erste Fahrzeug F1 unter Umständen einen geringfügig höheren Luftwiderstand LU1 aufgrund einer Art Sogwirkung erfährt. Dies ist bei herkömmlichen Verfahren nach dem Stand der Technik nachteilig, bei denen sich der Ist-Querversatz D_lst_y lediglich nach der manuellen Vorgabe des Fahrers richtet, was zu nicht optimalen Fahrsituationen gemäß Fig. 2b führen kann.

Ein leicht versetztes Fahren gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren, wie in Figur 3 dargestellt, ist bei Seitenwindbedingungen für den Luftwiderstand LUi sowohl für das erste Fahrzeug F1 in der ersten Position P1 als auch für das nachfolgende zweite Fahrzeug F2 in der zweiten Position P2 vorteilhafter. Die Luft strömt wie dargestellt weniger zwischen die Fahrzeuge Fi als gegenüber der Fahrsituation in Fig. 2b, in der die Fahrzeuge Fi mit einem Ist- Querversatz D_lst_y von Null fahren, so dass ein zur Fig. 2b verringerter Luftwiderstand LUi vorliegt und sich somit auch der Gesamtluftwiderstand GLU = LU1 + LU2 verringert.

Für eine weitere Optimierung des Luftwiderstandes LUi, GLU kann über die Umgebungsdaten S4 auch eine Vorgabe der Positionen Pk der jeweiligen Fahrzeug Fi im Platoon 100 erfolgen, wobei die Position Pk eines jeden Fahrzeugs Fi im Platoon 100 beispielsweise anhand der aerodynamischen Eigenschaften AE des jeweiligen Fahrzeugs Fi festgelegt wird.

Der nach dieser Systematik in der Platooning-Steuereinrichtung 20 ermittelte Soll-Querversatz D_Soll_y und der Soll-Längsversatz D_Soll_x und ggf. auch der daraus folgende Spur-Abstand SA werden an die Fahrzeugsteuerung 18 übermittelt, die daraus eine Fahrzeug-Soll-Beschleunigung aSoll und einen Soll-Lenkwinkel LWSoll unter Berücksichtigung des aktuellen Ist- Längsversatzes D_lst_x bzw. Ist-Querversatzes D_lst_y, des Ist-Lenkwinkels LWIst sowie von Grenzwerten ermittelt. Diese werden als Steuerdaten S3 an die jeweilige Einheit 2, 4, 6 übermittelt, so dass diese für eine Umsetzung der Steuerdaten S3 bzw. ein Einregeln des Soll-Querversatzes D_Soll_y und des Soll-Längsversatzes D_Soll_x sorgen können. Kann aufgrund der Spurbreite SB ein Soll-Querversatz D_Soll_y nicht eingestellt werden, kann dem oder den jeweils vorausfahrenden Fahrzeugen Fi über das Kommunikationssystem 30 auch z.B. in Form des Spur-Abstandes SA mitgeteilt werden, dass diese(s) durch Eingriff in die Lenkung in die entsprechende Richtung innerhalb der Spurbreite SB ausweicht bzw. ausweichen.

Zur Optimierung des Luftwiderstandes LUi bzw. des Gesamtluftwiderstandes GLU eines Platoons 100 mit vorzugsweise mehr als drei Fahrzeugen Fi, d.h. A > 3 kann es notwendig sein, dass die Soll-Querversätze D_Soll_y zwischen den einzelnen Fahrzeugen Fi derartig gewählt werden, wie in der Figur 4 dargestellt. In der Figur 4 ist beispielhaft ein Platoon 100 mit fünf Fahrzeugen Fi dargestellt. Wie dargestellt, nutzen das erste Fahrzeug F1 mit der ersten Position P1 und das dritte Fahrzeug F3 mit der dritten Position P3 die maximal nutzbare Spurbreite SB aus, so dass ein weiterer Versatz in der y-Richtung für das vierte Fahrzeug F4 in der vierten Position P4 nicht möglich ist. Daher wird dem vierten Fahrzeug F4 in der vierten Position P4 von der Platooning- Steuereinrichtung 20 ein Soll-Querversatz D_Soll_y von Null zum ersten Fahrzeug F1 in der ersten Position P1 bzw. ein entsprechender großer Soll- Querversatz D_Soll_y zum dritten Fahrzeug F3 in der dritten Position P3 zugewiesen. Dadurch wird dem vierten Fahrzeug F4 durch Analyse der Spurbreite SB sowie den vorherrschenden Windbedingungen des scheinbaren Windes W1 vorgegeben, dass dieses die Fahrspur 200 zur rechten Seite voll ausnutzen soll, obwohl dadurch der Luftwiderstand LU4 des vierten Fahrzeugs F4 in der vierten Position P4 erhöht ist, im Vergleich zu einem Soll- Querversatz D_Soll_y von Null zum dritten Fahrzeug F3 in der dritten Position P3. Dies dient der Minimierung des Gesamtluftwiderstands GLU des gesamten Platoons 100, da hierdurch das fünfte Fahrzeug F5 in der fünften Position P5 wiederum ein Versatz in y-Richtung zu dem vierten Fahrzeug F4 in der vierten Position P4 aufweisen kann. Die Verringerung des Luftwiderstandes LU5 des fünften Fahrzeuges F5 fällt somit größer aus als die Verringerung der Luftwiderstände LU4, LU5 des vierten und fünften Fahrzeuges F4, F5, wenn sich diese jeweils mit einem Soll-Querversatz D_Soll_y von Null zum dritten Fahrzeug F3 bewegen würden. Der Gesamtluftwiderstand GLU des Platoons 00 ist somit minimiert, wobei er für das vierte Fahrzeug F4 in der vierten Position P4 nicht optimiert ist.

Die Vorgabe für eine derartige Anordnung der Fahrzeuge Fi kann hierbei zentral in Abhängigkeit der Windbedingungen des scheinbaren Windes W1 erfolgen, indem die Soll-Querversätze D_Soll_y beispielsweise in Abhängigkeit der Anzahl A an Fahrzeugen Fi im Platoon 100 sowie der Spurbreite SB zentral ermittelt und als Umgebungsdaten S4 über das Kommunikationssys- tem 30 in den einzelnen Fahrzeugen Fi empfangen und umgesetzt werden. Oder jedes Fahrzeug Fi ermittelt den Soll-Querversatz D_Soll_y selbst, wobei bei Erkennen, dass die Spurbreite SB überschritten wird, die jeweils andere Seite der Fahrspur 200 angesteuert wird oder aber eine entsprechende Vorgabe an das oder die vorausfahrenden Fahrzeuge Fi ausgegeben wird, den jeweiligen Ist-Querversatz D_lst_x anzupassen und/oder falls möglich die Fahrspur 200 vollständig auszunutzen.

In der Figur 5 sind beispielhaft Verfahrensschritte StO bis St5 zum erfindungsgemäßen Anordnen bzw. Koordinieren von Fahrzeugen Fi in einem Piatoon 100 dargestellt. In einem anfänglichen Verfahrensschritt StO wird das Verfahren beispielsweise dadurch gestartet, dass sich ein Fahrzeug Fi einem Piatoon 100 angeschlossen hat, d.h. ein Platooning-Modus aktiviert wurde.

Im ersten Verfahrensschritt Sil werden die Windbedingungen des scheinbaren Windes W1 charakterisierenden Wind-Wirkgrößen vW, WR über den Ist- Lenkwinkel LWIst und die Ist-Gierrate Glst beziehungsweise die Gierratendifferenz dG, die sich aus der Differenz zwischen der Ist-Gierrate Glst und zu erwartender Gierrate Gp ergibt, für mindestens eines der Fahrzeuge Fi des Platoons 100 und/oder durch die Luftströmungssensoren 1 1 d an einem der Fahrzeuge Fi des Platoons 100 ermittelt. Die im ersten Schritt St1 ermittelten Wind-Wirkgrößen vW, WR werden in einem zweiten Schritt St2 zum Ermitteln des Soll-Querversatzes D_Soll_y und/oder des Soll-Längsversatz D_Soll_x herangezogen, der zwischen zwei Fahrzeugen Fi des Platoons 100 einzustellen ist, um den Luftwiderstand LUi der einzelnen Fahrzeuge Fi im Piatoon 100 und/oder den Gesamtluftwiderstand GLU aller Fahrzeuge Fi im Hinblick auf die vorliegenden Windbedingungen des scheinbaren Windes W1 zu optimieren.

Hierbei kann wie bereits beschrieben in einem dritten Schritt St3 auch der Soll-Längsversatz D_Soll_x, der sich aufgrund von Umgebungsdaten S4 ergibt, und/oder der aktuell vorliegende Ist-Längsversatz D lst x und/oder die Spurbreite SB und/oder die aerodynamischen Eigenschaften AE und/oder die Anzahl A der Fahrzeuge Fi im Platoon 100 herangezogen werden, um den Soll-Querversatz D_Soll_y zu ermitteln. Die Ermittlung des Soll- Querversatzes D_Soll_y kann im jeweiligen Fahrzeug Fi selbst stattfinden oder aber zentral erfolgen und anschließend zur Umsetzung an das jeweilige Fahrzeug Fi übermittelt werden.

In einem vierten Schritt St4 erfolgt die Ansteuerung der Antriebseinheit 2 beziehungsweise der Bremseinheit 4 des betreffenden Fahrzeuges Fi im Platoon 100 mit einer Soll-Beschleunigung aSoll, um den Ist-Längsversatz D_lst_x an den Soll-Längsversatz D_Soll_x anzupassen.

In einem fünften Schritt St5 erfolgt die Ansteuerung der Lenkeinheit 6 des betreffenden Fahrzeuges Fi im Platoon 100 mit dem Soll-Lenkwinkel LWSoll zum Anpassen des Ist-Querversatzes D_lst_y an den Soll-Querversatz D_Soll_y.

Das Verfahren springt zurück auf den ersten Schritt St1 , solange sich das Fahrzeug Fi im Platooning-Modus befindet.

Bezugszeichenliste (Teil der Beschreibung)

1 Steueranordnung

2 Antriebseinheit

3 Antriebssteuereinrichtung

4 Bremseinheit

5 Bremssteuereinrichtung

6 Lenkeinheit

7 Lenk-Steuereinrichtung

8 Lenkwinkelsensor

9 Lenk-Aktuator

1 1 a Gierratensensor

1 1 b Abstandssensoren

1 1 c Kameras

1 1 d Luftströmungssensoren

18 Fahrzeugsteuerung

20 Platooning-Steuereinrichtung

30 Kommunikationssystem

70 Infrastruktureinrichtungen 00 Platoon/Convoy

200 Fahrspur

A Anzahl

aSoll Soll-Beschleunigung

AE aerodynamische Eigenschaften

BFi Fahrzeugbreite

dG Gierratendifferenz

D_lst_x Ist-Längsversatz

D_lst_y Ist-Querversatz

D_Soll_x Soll-Längsversatz

D_Soll_y Soll-Querversatz

Fi Fahrzeug, i = 1 , 2, 3,... Glst Ist-Gierrate

Gp zu erwartende Gierrate

GLU Gesamtluftwiderstand

HFi Fahrzeughöhe

LFi Fahrzeuglänge

LLS Luftleitsystem

LUi Luftwiderstand, i= 1 , 2, 3,...

LWIst Ist-Lenkwinkel

LWSoll Soll-Lenkwinkel

Pk Position k, k= 1 , 2, 3,...

S3 Steuerdaten

S4 Umgebungsdaten

S5 Zustandsdaten

SA Spur-Abstand

SB Spurbreite

U Fahrzeugumgebung

V1 erster Vektor, Wind W1 zugeordnet

V2 zweiter Vektor, Wind W2 zugeordnet

V3 dritter Vektor, Wind W3 zugeordnet vFzg Fahrzeuggeschwindigkeit

W1 scheinbarer Wind

W2 Fahrtwind

W3 wahrer Wind

W Wind-Wirkgröße

WR Windrichtung

vW Windgeschwindigkeit

St1 , St2, St3, St4, St5 Verfahrensschritte