CN111758126A - 将关于交通情况的信息从发送车辆传送到其后的接收车辆的*** - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于将关于交通情况的信息从发送车辆传送到在其后行驶的接收车辆的***。发送车辆（S）配备有在行驶方向向前指向的传感器（1）以检测在发送车辆（S）前方的交通情况，并且，配备有传输装置（2），所述传输装置适于将由传感器（1）记录的信息传输到位于发送车辆（S）后方的接收车辆（E）。接收车辆（E）配备有用于接收这些信息的接收装置（3）和用于显示或者评估由接收装置（3）接收的信息的显示或者评估装置（4）。

Description

将关于交通情况的信息从发送车辆传送到其后的接收车辆的 ***

技术领域

本发明涉及作为用于传送关于在发送车辆前方的交通情况的信息的***的部分的发送车辆和接收车辆。

背景技术

超车动作总是对道路交通的潜在危险，因为进行超车的车辆在这期间处于用于反向交通的车道上。如果超车驾驶员错误地估计了可用时间，则能够造成最严重的事故。这种危险特别大，如果载货车（LKW）或者类似车辆被超车，因为超车动作由于LKW长度而需要相对较长的时间并且超车驾驶员由于LKW车身高而具有针对LKW前方的交通情况非常有限的视野。

三星公司已经提出了一种名为“安全卡车（Safety Truck）”的产品（新闻发布于2016年2月2日，https://news.samsung.com/global/samsung-presents-first-samsung-safety-truck-prototype，于2019年1月14日访问）。在此，在LKW中交通情况由向前指向的照相机记录并且在位于车尾的大显示器上显示。位于LKW后方的车辆的驾驶员因而仿佛能够“穿过LKW”观察并且更好地识别迎面而来的交通和其他障碍。

“安全卡车”事实上能够改善在对LKW进行超车时的安全性，同时它由于使用非常大的显示器而具有一定缺点。因而，***是相对昂贵的，并且，具有高的能量需求。此外，它对环境影响敏感。大雨、大雾或者不利的太阳照射能够例如使显示器难以看清，并且，显示器能够被碎石冲击或者冰雹冲击损坏。

发明内容

本发明基于以下任务：传达一种用于由车辆将关于交通情况的信息传送到其后行驶的车辆的改进***。

根据本发明的***包括发送车辆和接收车辆，其中，由发送车辆将关于在发送车辆前方的交通情况的信息传送到位于其后的接收车辆。

根据本发明，发送车辆至少配备有传感器和传输装置。传感器在行驶方向上向前指向，并且，适于（尤其是连续地）检测在发送车辆前方的车道和交通情况，尤其是反向车流、直接在发送车辆前方行驶的车辆和在车道上的其他障碍。传输装置适于，将由传感器记录的信息（尤其是连续地）传输到在行驶方向上位于发送车辆后方的接收车辆，所述接收车辆配备有适于此的接收装置。传感器和传输装置优选固定地安装在发送车辆中。

传感器在本发明的简单构型中是照相机、尤其是摄像机（用于可见光谱范围、VIS-照相机）。但是也能够使用UV-传感器（UV-照相机）、IR-传感器（IR-照相机），或者，也能够使用雷达传感器或者激光雷达传感器，

根据本发明，接收车辆至少配备有接收装置和电子显示或者评估装置。接收装置适于接收关于在行驶方向上在位于接收车辆前方的发送车辆前方的交通情况的信息。这些信息由布置在发送车辆中的传感器（例如由光学照相机作为视频记录）记录，并且，由布置在发送车辆中的传输装置传输到接收车辆。显示或者评估装置（也能够称为显示或者评估电子仪器）适于显示或者评估由接收装置接收的信息。接收装置和显示或者评估装置优选固定地安装在接收车辆中。

由发送车辆将信息传输到接收车辆根据本发明无线地进行，确切地说非光学地、而是尤其通过无线电信号。与开头所述的“安全卡车”相反省去了昂贵、能源密集型并且易于损坏的、在发送车辆处的显示器。根据本发明的***由此是成本更有利、更节能并且更不易受环境影响。此外，所传输的信息也能够自动地被利用，例如通过电子分析或者用于自主驾驶。这是本发明的巨大优点。

在本发明的构型中，信息通过直接传输由发送车辆传送到接收车辆（“点对点”通信、“车对车（V2V）”通信）。传输装置在此包括天线以直接无线传输到接收车辆。能够使用不同的传输技术，所述传输技术的区别除其他外在于无线电频率和作用范围。能够使用例如蓝牙、WLAN（例如根据802.11p标准）、EnOcean或者所谓的特定低功耗技术（Specified LowPower-Technologie）。此外，所谓的“专用短程通信（Dedicated Short RangeCommunication）”技术也适用，该技术已经用于收费检测（例如，根据欧洲标准EN 12253或者ETSI EN 302 571）。如果根据本发明的***达到了一定传播度，则传输技术由车辆制造商标准化，尤其是在通常标准化V2V-通信的过程中。

用于直接数据传输的天线优选是定向天线。这具有优点：所有辐射能量能够集中在相关区域上。一方面，由此能够实现较高的辐射强度，并且另一方面，接收器不能够接收该传输，所述接收器没有位于发送车辆的后方并且信号因此与所述接收器无关，这否则会导致错误解释。

定向天线优选产生定向辐射，该定向辐射具有15°至25°、特别优选18°至22°的横向打开角度、尤其约20°的横向打开角度和30°至60°、特别优选35°至45°、尤其约40°竖直打开角度以及用于将信号传输到最大150m（尤其约100m）的距离（即作用范围）、特别优选最大15m（尤其约10m）的距离的辐射强度。通过受限的作用范围能够避免干扰并且节省能量，并且，确保了只有潜在接收车辆接收信息，所述潜在接收车辆位于发送车辆后方的一定附近区域中并且因此与信号相关。

在本发明的另一构型中，传输装置适于将由传感器记录的信息传送到互联网。数据传输因而不是直接由发送车辆传输到接收车辆，而是通过互联网（“基于云”）。然而，直接传输与此相对能够是优选的，因为它要求较少的资源。然后，接收车辆的显示或者评估装置适于从互联网中检索这些信息。

本发明也能够在待传输的信息方面不同地构型。在一种构型中，由传感器检测的记录（例如在光学照相机的情况下的视频图像）被传输到接收车辆，并且，传输装置适于此。接收车辆的显示或者评估装置于是构型为屏幕，所述屏幕用于显示由发送车辆传送的记录。例如LCD-、LED-或者OLED-显示器能够用作屏幕。屏幕能够例如施加在接收车辆的内部空间中、集成到接收车辆的仪表板中或者集成到接收车辆的挡风玻璃中，例如作为层压的OLED-显示器。在屏幕上示出发送车辆的传感器的记录，使得接收车辆的驾驶员能够判断在发送车辆前方的交通情况。如果传感器是光学照相机，则所记录的视频图像被直接显示在屏幕上。在其他情况下（例如在将UV-或者IR-照相机或者雷达传感器或者激光雷达传感器用作传感器时），当然需要相应的转换，以便在屏幕上以能够光学感知的方式示出记录。

除了传输和显示传感器的记录，然而也能够设想其他构型。尤其是在自动驾驶方面，也能够设置，电子分析并且解释记录，以便例如得出是否在某一时刻进行超车的评估。记录的这种自动化分析能够在发送车辆或者接收车辆中进行。因此，在一个构型中，发送车辆配备有电子评估装置（评估电子仪器），所述电子评估装置适于解释传感器的记录。随后，基于分析视频图像并且取决于解释的信号被传输到接收车辆。信号能够例如是信息“超车在此时刻是（不）安全的”，所述信息然后在接收车辆中显示给驾驶员或者在自动驾驶的框架中由接收车辆实施。

在替代构型中，接收车辆的显示或者评估装置适于分析并且解释由发送车辆传送的记录并且将其转换成基于分析、取决于解释的信号。发送车辆因而记录所述记录并且将其传送到接收车辆，该记录在所述接收车辆中得到解释。在接收车辆中的解释相对于在发送车辆中的解释能够出于责任原因是优选的。

当然，前述构型的其他组合也是可能的。因而，例如在接收车辆中的记录能够被示出，并且，来自电子解释的信号附加地被示出为一种行动推荐。

传感器能够紧固在例如挡风玻璃的内侧处或者施加在发送车辆的内部空间中（例如在仪表板或者车顶处）。传感器也能够集成到挡风玻璃中，尤其是在使用照相机作为传感器（例如作为层压的光学芯片）时。优选使用传感器，所述传感器设置在驾驶员辅助***（高级驾驶员辅助***，ADAS：Advanced Driver Assistance System）的框架中。这种传感器典型地紧固在挡风玻璃处，可能与其他检测器组合。

如果传感器是照相机，则在有利构型中焦距为2mm至10mm、优选4mm至6mm，并且，打开角度为50°至70°。这种照相机适于完全检测交通情况。除了图像芯片和必要的光学部件，照相机还包括电子仪器以操控芯片、缓存视频记录、将视频图像传输到传输装置并且包括用于运行照相机必需的其他组成部分，所述组成部分对于技术人员来说本身是已知的。

发送车辆在优选构型中是载货车、送货车、厢型车、房车或者具有较高车身的其他车辆，所述车辆对于位于其后车辆来说显著地限制了车道的视野。

接收车辆的接收装置也包括天线和其运行所需的电子仪器。在直接传输（V2V-通信）时，天线也能够构型为定向天线，所述定向天线在行驶方向上向前指向。因此确保了，仅记录来自相关区域的信息。

概念“发送车辆”和“接收车辆”应当从功能上理解并且不能如此理解：它们相互排斥。因此，同一车辆能够既配备有传感器和传输装置，也配备有接收装置和显示或者评估装置。车辆于是情形相关地用作发送车辆或者接收车辆、或者也同时用作发送和接收车辆。

由于传输装置有限的作用范围和使用定向天线作为传输装置能够被动地实现，只有潜在接收车辆接收信号，所述潜在接收车辆位于发送车辆后方并且在其附近。然而，在接收车辆中有利地应当通过附加的措施确保，正确的发送车辆的信息被接收、示出和/或解释。这尤其是有意义的，当根据本发明的***达到广泛的传播度时、以及在基于云的传输时。

这种识别能够例如根据握手原理（“handshake”原理）实现，其中，发送车辆除了传感器记录（或者基于此的信息）还发射另外的信号，所述另外的信号适于通过接收车辆来识别发送车辆。例如，发送和接收车辆能够交换电子数据包，所述电子数据包允许了相互识别。发送和接收车辆必须配备有适于此的发送和接收接收装置并且配备有评估电子仪器。替代地，发送车辆能够在传感器融合（传感器数据融合）的意义上单方面接收发送车辆的信号，所述信号允许识别发送车辆。在第一优选构型中，发送车辆配备有用于产生向后指向的（静态或者动态）光学信号的设备、例如闪光灯（动态），所述闪光灯具有特定的、对于相应的发送车辆来说表征的信号序列（代码、闪烁代码）。有关信号序列的信息与传感器信号一起传送到接收车辆。接收车辆配备有向前指向的照相机，以便检测发送车辆的光学信号，并且配备有用于以来自数据传输的信息来补偿由照相机检测的光学信号的器件（电子仪器），所述信息由显示或者评估装置接收。在接收车辆中比较这两个信号。如果它们一致，则确保了正确的发送车辆接收传感器信号。替代地，静态代码（例如字母和/或数字序列）也能够施加到发送车辆后部，所述发送车辆由接收车辆的照相机检测。车辆牌照也能够用作静态代码（牌照识别）。在第二优选构型中，发送车辆将其GPS位置与传感器信息一起发送到接收车辆，使得它（GPS位置）在那里能够补偿以接收车辆的GPS-信号，以便确保，所接收的数据实际上来自前方行驶的车辆。为此，发送和接收车辆当然必须配备有用于确定GPS位置的设备以及用于传输（发送车辆）或者说接收和分析（接收车辆）GPS信号的设备。

替代地，识别也能够也能够通过比较或者说关联传感器记录（例如照相机图像）来完成。在此，接收车辆如同发送车辆那样也配备有向前指向的传感器以检测交通情况。接收车辆利用传感器创建类似于发送车辆的记录。在分析周围环境中的特征结构（例如树木形状、房屋、桥梁或者其他建筑物）之后，接收车辆能够在考虑行驶速度的情况下计算，这些特征结构何时必须出现在自身的照相机图像中。如果特征结构如所期待地出现，则确保接收了正确的发送车辆的数据。当然，接收车辆为此除了传感器还必须配备有相对应的分析电子仪器。这种构型能够是优选的，因为例如与前述的、光学信号的补偿不同，它不限于发送车辆的跟随车辆（或者少量几个跟随车辆），而是具有更大的作用范围。

也能够考虑前述措施的组合，以便在冗余的意义上提高安全性。

同样地，本发明也包括一种用于运行根据本发明的***的方法。在此，如此运行根据本发明的发送车辆，使得位于其前方的车道连续地利用传感器来记录并且由传感器记录的信息直接或者在电子分析和解释之后通传输装置被连续地传输。如此运行接收车辆，使得接收装置接收发送车辆的、所传输的信息，并且显示或者评估装置示出或者电子分析并且解释所传输的信息。该传输能够通过V2V-通信（“车对车”）或者“基于云”地通过互联网进行。可选的，能够采取措施以通过接收车辆来识别正确的发送车辆。这些措施能够例如基于由接收车辆的照相机记录的、由发送车辆示出的光学信号的记录，基于车辆的GPS位置的比较或者基于发送车辆和接收车辆的传感器记录的关联。前述用于发送和接收车辆的实施也相应地适用于该方法。代替连续记录和传输地，也能够设想本发明的扩展方案，其中，发送车辆探测接收车辆的存在并且仅情形相关地来执行记录和传输。

在下文中，参照附图和实施例更详细地阐述本发明。附图是示意图并且不是按照正确比例的。附图绝不限制本发明。

附图说明

图1示出用于传送关于交通情况的信息的、根据本发明的***的示意性的侧视图。

具体实施方式

发送车辆S在行驶方向上处于接收车辆E前方。发送车辆S例如是LKW，该LKW极大地限制了接收车辆E的驾驶员在发送车辆S前方的交通情况上的视野。由此，超车动作能够显著地变得困难，因为接收车辆E的驾驶员不能够可靠地全面掌握并且评估迎面而来的交通或者其他障碍。根据本发明，发送车辆配备有向前指向的传感器1，所述传感器例如构造为光学摄像机并且紧固在挡风玻璃处。传感器1记录在发送车辆S前方的车道的视频图像。该视频图像借助于传输装置2被传输到接收车辆E。传输装置2例如是向后指向的定向天线，所述定向天线具有20°的横向打开角度、20°的竖直打开角度α和约100m的作用范围。该传输例如根据802.11p标准进行。

接收车辆E配备有接收装置3（天线），利用所述接收装置接收由发送车辆S传输的信号。此外，接收车辆E具有显示或者评估单元4。该显示或者评估单元例如配备成在仪表板处的屏幕。在屏幕上示出传感器1的视频图像。因此，驾驶员仿佛能够“穿过发送车辆S”观察。由此能够明显更好地评估在发送车辆前方的交通情况。因此，本发明提供了在道路交通中的安全性的改进、尤其是在进行超车动作的情况下。

有利地，***也设置了可能性，以确保接收车辆E接收正确的发送车辆S的数据，并且因而排除错误解释。在所示出的构型中，这根据一种握手原理利用传感器融合来实现。发送车辆配备有在行驶方向上向后指向的闪光灯5，所述闪光灯发送特定的闪烁代码，所述闪烁代码表征发送车辆S。与照相机图像一起，关于该闪烁代码的信息也被传输到接收车辆E。接收车辆E配备有照相机6，利用所述照相机能够来探测和分析闪光灯5。在接收车辆E中的相应电子仪器然后比较所传送的代码和所探测的代码。在一致的情况下确保，照相机图像事实上来自前方行驶的发送车辆S，而不是来自另一个附近的发送车辆。

上述简单的实施例的多种变型和扩展也是能够设想的。因此，从发送车辆S到接收车辆E的数据传输也能够“基于云”而非直接（V2V-通信）地进行，其中，照相机图像由传输装置2传送到互联网并且由接收车辆E的接收装置E从互联网加载。也可能的是，照相机图像代替被直接传输地首先在发送车辆S中被电子分析和解释，并且，基于其的信号（例如在某一时刻是否进行超车的信息）被传送到接收车辆。替代地，照相机图像的分析和解释也能够在接收车辆中进行。这种变型方案尤其是在自动驾驶方面是重要的。

发送车辆S的识别也能够以不同于利用闪光灯5和照相机6的其他方式来实现。因此，例如发送车辆S的GPS位置能够与照相机图像一起传送到接收车辆E，在那里它与自身的GPS位置进行比较。也能够确定，该传输是否来自前方行驶的发送车辆S。替代地，照相机6也能够记录车道的视频图像，并且，以发送车辆S的、所传送的照相机图像来补偿该视频图像。于是，在周围环境中的特征结构（例如特定的树组（树林））能够用于识别。在接收车辆中，在考虑行驶速度的情况下计算，同样的特征结构何时必须由自身的照相机6记录，当所接收的信息实际来自前方行驶的发送车辆S时。

附图标记列表

（S） 发送车辆

（E） 接收车辆

（1） 发送车辆S的传感器

（2） 发送车辆S的传输装置

（3） 接收车辆E的接收装置

（4） 接收车辆E的显示或者评估装置

（5） 用于产生发送车辆S的、向后指向的光学信号的设备/闪光灯

（6） 接收车辆E的照相机

（α） 用作传输装置2的定向天线的竖直打开角度。

Claims (15)

1.发送车辆（S），配备有：

- 在行驶方向向前指向的传感器（1），以检测在所述发送车辆（S）前方的交通情况；和

- 传输装置（2），所述传输装置适于将由所述传感器（1）记录的信息传输到位于所述发送车辆（S）后方的接收车辆（E），所述接收车辆配备有适于此的接收装置（3）。

2.根据权利要求1所述的发送车辆（S），其中，所述传感器（1）是用于可见的UV或者IR范围的照相机、雷达传感器或者激光雷达传感器。

3.根据权利要求2所述的发送车辆（S），其中，所述传输装置（2）包括天线以直接无线传输到所述接收车辆（E）。

4.根据权利要求3所述的发送车辆（S），其中，所述天线是定向天线，优选具有15°至25°的横向打开角度和30°至60°的竖直打开角度（α）并且优选具有用于将所述信号传输到直至150m的距离、特别优选直至15m的距离的辐射强度。

5.根据权利要求2所述的发送车辆（S），其中，所述传输装置（2）适于将由所述传感器（1）记录的所述信息传送到互联网。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的发送车辆（S），其中，所述传感器（1）的记录被传输到所述接收车辆（E）。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的发送车辆（S），所述发送车辆配备有评估装置，所述评估装置适于解释所述传感器（1）的记录，其中，取决于解释的信号被传输到所述接收车辆（E）。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的发送车辆（S），所述发送车辆配备有用于产生向后指向的光学信号的设备（5），所述设备具有表征所述发送车辆（S）的信号序列，其中，关于所述信号序列的信息由所述传输装置（2）传送。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的发送车辆（S），所述发送车辆配备有GPS接收器，其中，GPS位置由所述传输装置（2）传送。

10.接收车辆（E），配备有

- 用于接收关于交通情况的信息的接收装置（3），所述信息由布置在位于所述接收车辆（E）前方的发送车辆（S）中的传感器（1）记录并且由布置在所述发送车辆（S）中的传输装置（2）传输；和

- 用于显示或者评估由所述接收装置（3）接收的信息的显示或者评估装置（4）。

11.根据权利要求10所述的接收车辆（E），其中，所述显示或者评估装置（4）是屏幕，以用于显示所述传感器（1）的记录。

12.根据权利要求10或者11所述的接收车辆（E），其中，所述显示或者评估装置（4）适于解释所述传感器（1）的记录并且将其转换成取决于解释的信号。

13.根据权利要求10至12中任一项所述的接收车辆（E），所述接收车辆配备有：

- 向前指向的照相机（6）以检测用于产生所述发送车辆（S）的光学信号的设备（5）的信号序列；和

- 用于以关于信号序列的信息来补偿由所述照相机（6）检测的信号序列的器件，所述关于信号序列的信息由所述显示或者评估装置（4）接收。

14.根据权利要求10至13中任一项所述的接收车辆（E），所述接收车辆配备有向前指向的、用于检测所述交通情况的传感器和用于将所述传感器的记录与由所述接收装置（3）接收的、所述发送车辆（S）的所述传感器（1）的记录进行比较的器件。

15.根据权利要求10至14中任一项所述的接收车辆（E），所述接收车辆配备有GPS接收器和用于将所述接收车辆（E）的GPS位置与由所述接收装置（3）接收的、所述发送车辆（S）的GPS位置进行比较的器件。

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