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Die Erfindung betrifft ein Verfahren und ein System zum Zuordnen von mindestens einer ersten Betriebsinformation zu einer zweiten Betriebsinformation, die jeweils zumindest ein Fremd-Kraftfahrzeug betreffen.
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Zur Kommunikation im Straßenverkehr werden Systeme verwendet, die auf einem Informationsaustausch zwischen Kraftfahrzeugen bzw. zwischen Kraftfahrzeugen und einer Infrastruktureinrichtung basieren. Dieser Informationsaustausch findet über einen Funkkanal statt, wobei sowohl die ausgetauschten Daten als auch die Kommunikation standardisiert sein können. Der Informationsaustausch über den Funkkanal wird dabei als sog. Car2X-Kommunikation bezeichnet.
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Ein Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs ist aus der Druckschrift
DE 10 2008 023 203 A1 bekannt. Dieses Kraftfahrzeug umfasst eine Navigationsvorrichtung mit einer ersten Empfangseinheit zum Empfang eines Signals für eine Positionsbestimmung, eine zweite Empfangseinheit zum Empfang eines von einem anderen Kraftfahrzeug ausgesandten Funksignals, das eine Position und eine Identifikations-Nummer des Kraftfahrzeugs umfasst, sowie eine Sendeeinheit zum Aussenden eines derartigen Funksignals. Dabei wird anhand einer Auswerteeinheit des Kraftfahrzeugs, das das Funksignal empfängt, die Information dahingehend ausgewertet, dass eine momentane Position des Kraftfahrzeugs, das das Funksignal sendet, auf einer Anzeigeeinheit des Kraftfahrzeugs, das das Funksignal empfängt, dargestellt wird, sofern die übermittelte Identifikations-Nummer mit einer in der Auswerteeinheit gespeicherten Identifikations-Nummer übereinstimmt.
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Die Druckschrift
DE 10 2010 029 418 A1 betrifft ein System von Infrastruktureinheiten zum sicheren Senden eines Kraftfahrzeug-zu-X-Zertifikats an ein Kraftfahrzeug, das ein neues derartiges Zertifikat benötigt. Zur sicheren Authentifizierung und Identifikation des Kraftfahrzeugs weist jeweils eine Infrastruktureinheit eine Identifikationsvorrichtung auf, um Identifikationsdaten wie Kraftfahrzeugtyp oder Kraftfahrzeugnummer zu ermitteln. Nach einer erfolgreichen Identifikation kann das Zertifikat mittels einer Kommunikationsvorrichtung an eine Kraftfahrzeugkommunikationsvorrichtung ausgegeben werden.
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Eine Vorrichtung zur Übertragung von Daten im Straßenverkehr ist in der
DE 10 2005 012 984 A1 beschrieben. Die Vorrichtung umfasst eine Sendeeinrichtung mit Mitteln zur Emission von Licht und eine Empfangseinrichtung mit Mitteln zur Detektion von Licht. Die Emissionsmittel und die Detektionsmittel sind zur Emission bzw. Detektion von Licht im sichtbaren Wellenlängenbereich ausgebildet. Weiterhin sind Mittel zur Bereitstellung der zu übertragenden Daten in Form eines Datenprotokolls und eine Steuereinrichtung zum Dunkeltasten der Emissionsmittel gemäß dem Datenprotokoll vorgesehen. Mit der Vorrichtung werden lokal relevante Verkehrsinformationen zwischen Verkehrsteilnehmern untereinander und/oder zwischen Betreibern von Verkehrseinrichtungen nur unter Verwendung bereits vorhandener Beleuchtungseinrichtungen übertragen.
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Ein aus der Druckschrift
EP 1 519 320 A1 bekanntes elektronisches Erfassungsgerät für Straßenbenutzungsgebühren umfasst ein Positionsbestimmungsmodul zur Bestimmung von Positionsdaten eines Kraftfahrzeugs, eine mit dem Positionsbestimmungsmodul verbundene Recheneinheit zur Erkennung des Befahrens einer mautpflichtigen Straße anhand der Positionsdaten und Daten über mautpflichtige Straßen sowie ein mit der Recheneinheit verbundenes Übertragungsmodul zur drahtlosen Übertragung von mautrelevanten Daten an einen externen Empfänger. Das Erfassungsgerät ist ferner zur Übertragung von nicht mautrelevanten Daten, die eindeutige kraftfahrzeugspezifische Identifikationsmerkmale darstellen, an einen externen Empfänger mittels des Übertragungsmoduls ausgebildet.
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Ein Verfahren zur Kommunikation zwischen Kraftfahrzeugen, die jeweils eine Kommunikationseinrichtung und eine Vorrichtung zur Bestimmung der eigenen Position aufweisen, ist in der Druckschrift
DE 101 44 751 A1 beschrieben. Hierbei wird eine Kommunikation zwischen Kraftfahrzeugen über das Internet durchgeführt, wobei jedem Kraftfahrzeug eine Internetadresse zugeordnet ist. Informationen zu einer Position eines Kraftfahrzeugs werden hier übermittelt, wenn das Kraftfahrzeug dazu zustimmt.
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Vor diesem Hintergrund werden ein Verfahren und ein System mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche vorgestellt. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung gehen aus den abhängigen Patentansprüchen und der Beschreibung hervor.
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Das erfindungsgemäße Verfahren ist zum Zuordnen von mindestens einer ersten Betriebsinformation, die zumindest ein als Fremd-Kraftfahrzeug ausgebildetes Kraftfahrzeug betrifft, zu mindestens einer zweiten Betriebsinformation, die dasselbe zumindest eine Fremd-Kraftfahrzeug betrifft, vorgesehen. Hierbei wird die mindestens eine erste Betriebsinformation zuzüglich einer ersten Identitätsinformation zu dem zumindest einen Fremd-Kraftfahrzeug von dem zumindest einen Fremd-Kraftfahrzeug über eine Funkkommunikation bereitgestellt. Das zumindest eine Fremd-Kraftfahrzeug weist mindestens einen Aktor zur Identitätsanzeige auf, mit dem eine zweite Identitätsinformation zu dem zumindest einen Fremd-Kraftfahrzeug angezeigt wird. Bei dem Verfahren ist außerdem vorgesehen, dass die mindestens eine erste Betriebsinformation zuzüglich der ersten Identitätsinformation von einem als Eigen-Kraftfahrzeug ausgebildeten Kraftfahrzeug über die Funkkommunikation erfasst wird, dass die angezeigte zweite Identitätsinformation zu dem zumindest einen Fremd-Kraftfahrzeug von zumindest einem, dem Eigen-Kraftfahrzeug zugeordneten Sensor zur Identitätserkennung, der zum Erfassen der angezeigten zweiten Identitätsinformation ausgebildet ist, erfasst wird, und dass die mindestens eine zweite Betriebsinformation, die das zumindest eine Fremd-Kraftfahrzeug betrifft, von mindestens einem dem Eigen-Kraftfahrzeug zugeordneten Sensor zum Erfassen des Umfelds des Eigen-Kraftfahrzeugs erfasst und erkannt wird. Weiterhin werden die erste Identitätsinformation und die zweite Identitätsinformation zu dem zumindest einen Fremd-Kraftfahrzeug einander zugeordnet. Die mindestens eine erste Betriebsinformation und die mindestens eine zweite Betriebsinformation zu dem zumindest einen Fremd-Kraftfahrzeug werden über die einander zugeordneten Identitätsinformationen einander zugeordnet.
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Mit dem Verfahren wird durch Vergleich von zumindest einer ersten Identitätsinformation mit der zumindest einen zweiten Identitätsinformation ermittelt, von welchem bestimmten Fremd-Kraftfahrzeug eine erste mit der ersten Identitätsinformation verbundene Betriebsinformation bereitgestellt wird, wobei dieses bestimmte Fremd-Kraftfahrzeug über die mindestens eine zweite Betriebsinformation, die von dem Sensor zum Erfassen des Umfelds des Eigen-Kraftfahrzeugs bereitgestellt wird, erkannt wird. In der Regel wird eine erste Identitätsinformation mit einer zweiten Identitätsinformation verglichen. Falls eine erste Identitätsinformation und eine zweite Identitätsinformation von demselben Fremd-Kraftfahrzeug bereitgestellt werden und jeweils dieses eine bestimmte Fremd-Kraftfahrzeug identifizieren, können diese beiden Identifikationsinformationen einander und dem bestimmten, von dem Sensor zum Erfassen des Umfelds des Eigen-Kraftfahrzeugs erfassten Fremd-Kraftfahrzeug zugeordnet werden.
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Das Verfahren ist unter Berücksichtigung von mehreren Fremd-Kraftfahrzeugen durchführbar, die jeweils mindestens eine erste Betriebsinformation zuzüglich der jeweils ersten Identitätsinformation über die Funkkommunikation bereitstellen. Dabei wird von jedem der mehreren Fremd-Kraftfahrzeuge mit dem ihm zugeordneten mindestens einen Aktor zu Identitätsanzeige jeweils die zweite Identitätsinformation angezeigt. Von dem Eigen-Kraftfahrzeug werden die mindestens eine erste Betriebsinformation zuzüglich der ersten Identitätsinformation sämtlicher Fremd-Kraftfahrzeuge, die angezeigte zweite Identitätsinformation sämtlicher Fremd-Kraftfahrzeuge und die mindestens eine zweite Betriebsinformation sämtlicher Fremd-Kraftfahrzeuge erfasst. Die erste Identitätsinformation jeweils eines der Fremd-Kraftfahrzeuge wird der zweiten Identitätsinformation desselben Fremd-Kraftfahrzeugs zugeordnet. Die mindestens eine erste Betriebsinformation des einen Fremd-Kraftfahrzeugs und die mindestens eine zweite Betriebsinformation desselben Fremd-Kraftfahrzeugs werden über die einander zugeordneten Identitätsinformationen desselben Fremd-Kraftfahrzeugs einander zugeordnet.
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Somit wird u. a. ermittelt, welche mindestens eine erste Betriebsinformation welchem Fremd-Kraftfahrzeug, für das die mindestens eine zweite Betriebsinformation von dem Eigen-Kraftfahrzeug sensorisch ermittelt wird, zugeordnet ist.
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Die zweite Identitätsinformation wird von dem mindestens einen Aktor zur Identitätsanzeige des jeweiligen Fremd-Kraftfahrzeugs mit Licht und/oder als codiertes Signal ausgestrahlt und somit angezeigt.
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Die mindestens eine Betriebsinformation, d. h. die erste und/oder zweite Betriebsinformation betrifft und/oder umfasst üblicherweise einen Wert einer kinematischen Größe, d. h. einer Position bzw. eines Orts, einer Geschwindigkeit und/oder Beschleunigung, als Betriebsparameter des zumindest einen Fremd-Kraftfahrzeugs. Die mindestens eine erste Betriebsinformation kann zudem bspw. einen Wert einer aktuellen Masse als Betriebsparameter des zumindest einen Fremd-Kraftfahrzeugs umfassen. Weiterhin können die mindestens eine erste Betriebsinformation und die mindestens eine zweite Betriebsinformation denselben Betriebsparameter des zumindest einen Fremd-Kraftfahrzeug betreffen.
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Die mindestens eine Betriebsinformation des zumindest einen Fremd-Kraftfahrzeugs kann einen Betriebsparameter bzw. einen Wert für den Betriebsparameter umfassen, der durch Sensoren des Fremd-Kraftfahrzeugs und/oder durch ein Positionierungssystem ermittelt und über die Funkkommunikation an weitere Kraftfahrzeuge und somit auch das Eigen-Kraftfahrzeug als Verkehrsteilnehmer übermittelt wird. Es ist jedoch möglich, dass der derart ermittelte, bspw. gemessene, aktuelle Wert des Betriebsparameters von einem realen aktuellen Wert für diesen Betriebsparameter abweicht. Eine derartige evtl. auftretende Abweichung kann durch einen Wert für denselben Betriebsparameter, der von dem Sensor zum Erkennen des Umfelds des Eigen-Kraftfahrzeugs ermittelt und als die mindestens eine zweite Betriebsinformation bereitgestellt wird, korrigiert werden.
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Eine erste Betriebsinformation, die eine Position als Betriebsparameter des zumindest einen Fremd-Kraftfahrzeugs betrifft und/oder beschreibt, wird für das Fremd-Kraftfahrzeug durch ein Positionierungssystem, bspw. GPS, ermittelt, und mit einer zweiten Betriebsinformation, die ebenfalls die Position des Fremd-Kraftfahrzeugs betrifft und/oder beschreibt und von dem Sensor zum Erfassen des Umfelds erfasst wird, verglichen und/oder angepasst. Dabei können bspw. der ermittelte aktuelle Wert des über die erste Betriebsinformation bereitgestellten Betriebsparameters und der ermittelte aktuelle Wert desselben Betriebsparameters, der über die zweite Betriebsinformation bereitgestellt wird, miteinander abgeglichen und somit einander angepasst werden.
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Üblicherweise wird die Funkkommunikation zwischen dem zumindest einen Fremd-Kraftfahrzeug und dem Eigen-Kraftfahrzeug als Car2X-Kommunikation realisiert.
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Das erfindungsgemäße System ist zum Zuordnen von mindestens einer ersten Betriebsinformation, die zumindest ein Fremd-Kraftfahrzeug betrifft, zu mindestens einer zweiten Betriebsinformation, die dasselbe zumindest eine Fremd-Kraftfahrzeug betrifft, ausgebildet. Das System umfasst jeweils eine Antenne, die dem zumindest einen Fremd-Kraftfahrzeug und einem Eigen-Kraftfahrzeug zugeordnet ist, mindestens einen Aktor zur Identitätsanzeige, der dem zumindest einen Fremd-Kraftfahrzeug zugeordnet ist, sowie einen Sensor zur Identitätserkennung, mindestens einen Sensor zum Erfassen des Umfelds des Eigen-Kraftfahrzeugs und eine Datenverarbeitungseinheit, die dem Eigen-Kraftfahrzeug zugeordnet sind. Die Antenne, die dem zumindest einen Fremd-Kraftfahrzeug zugeordnet ist, ist dazu ausgebildet, die mindestens eine erste Betriebsinformation zuzüglich einer ersten Identitätsinformation zu dem zumindest einen Fremd-Kraftfahrzeug über eine Funkkommunikation bereitzustellen. Der mindestens eine Aktor zur Identitätsanzeige ist dazu ausgebildet, eine zweite Identitätsinformation zu dem zumindest einen Fremd-Kraftfahrzeug anzuzeigen. Die Antenne, die dem zumindest einen Eigen-Kraftfahrzeug zugeordnet ist, ist dazu ausgebildet, die mindestens eine erste Betriebsinformation zuzüglich der ersten Identitätsinformation von dem Eigen-Kraftfahrzeug über die Funkkommunikation zu erfassen. Der zumindest eine Sensor des Eigen-Kraftfahrzeugs zur Identitätserkennung ist dazu ausgebildet, die angezeigte zweite Identitätsinformation zu erfassen. Der mindestens eine Sensor zum Erfassen des Umfelds des Eigen-Kraftfahrzeugs ist dazu ausgebildet, die zweite Betriebsinformation, die das zumindest eine Fremd-Kraftfahrzeug betrifft, zu erfassen. Die Datenverarbeitungseinheit ist dazu ausgebildet, die erste Identitätsinformation und die zweite Identitätsinformation einander zuzuordnen und weiterhin die mindestens eine erste Betriebsinformation über die einander zugeordneten Identitätsinformationen der mindestens einen zweiten Betriebsinformation einander zuzuordnen.
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Der mindestens eine Aktor zur Identitätsanzeige, der dem zumindest einen Fremd-Kraftfahrzeug zugeordnet ist, ist als Lampe ausgebildet und bspw. an einer Frontseite, Heckseite und/oder auf einem Dach dieses Fremd-Kraftfahrzeugs angeordnet, dabei ist der mindestens eine Aktor von vorne, von hinten und/oder von der Seite optisch erkennbar, dasselbe gilt für eine von dem mindestens einen Aktor angezeigte bzw. ausgesandte zweite Identitätsinformation des Fremd-Kraftfahrzeugs.
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Der mindestens eine Aktor zur Identitätsanzeige weist zumindest eine Leuchtdiode auf und ist alternativ oder ergänzend dazu ausgebildet, die zweite Identitätsinformation über Licht im Infrarotbereich anzuzeigen. Der zumindest eine Sensor zur Identitätserkennung ist als Kamera zum Erkennen von Licht, bspw. im Infrarotbereich, ausgebildet. Der mindestens eine Sensor zum Erfassen des Umfelds des Eigen-Kraftfahrzeugs ist dazu ausgebildet, das Umfeld über elektromagnetische Wellen zu erfassen und kann als Lasersensor, Radarsensor, Lidarsensor und/oder Kamera ausgebildet sein. Weiterhin ist es möglich, dass der Sensor zur Identitätsüberwachung zugleich als der mindestens eine Sensor zum Erfassen des Umfelds des Eigen-Kraftfahrzeugs ausgebildet ist. Somit können ein Erfassen des Umfelds sowie die Identitätserkennung mit demselben Sensor, bspw. einer Kamera, ausgeführt werden.
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Mit dem Verfahren ist u. a. durch Einsatz von einem sog. Beaconing und somit von einer Signalbeleuchtung, die hier von jeweils einem Aktor eines Fremd-Kraftfahrzeugs angezeigt und somit bereitgestellt wird, eine eineindeutige Zuordnung der ersten Betriebsinformationen eines bestimmten Fremd-Kraftfahrzeugs, die als Car2X-Informationen über die Funkkommunikation, bspw. Car2X-Kommunikation, bereitgestellt werden, zu einer sensorisch erfassten zweiten Betriebsinformation des bestimmten Fremd-Kraftfahrzeugs möglich. Die im Rahmen des Verfahrens verwendete Funkkommunikation zwischen den beteiligten Kraftfahrzeugen, d. h. dem Eigen-Kraftfahrzeug und dem zumindest einen Fremd-Kraftfahrzeug, wird über elektromagnetische Wellen bereitgestellt.
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Hierbei wird angenommen, dass die durch Austausch von Car2X-Informationen kommunizierenden Verkehrsteilnehmer, d. h. Kraftfahrzeuge, also das Eigen-Kraftfahrzeug und das zumindest eine Fremd-Kraftfahrzeug, vorausschauende Sensoren zum Erfassen eines Umfelds des jeweiligen Kraftfahrzeugs auf Basis elektromagnetischer Wellen, mit z. B. einer Radareinrichtung, einem Laserscanner, einer Kamera und/oder einen optischen Sensor (photo mixer device, PMD) aufweisen. Diese Sensoren stellen genau gemessene Werte von relativen Positionen und Geschwindigkeiten als kinematische Größe von zu erfassenden Kraftfahrzeugen bzw. Fremd-Kraftfahrzeugen bereit.
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Zusätzlich umfasst jeder Verkehrsteilnehmer den als Beacon bezeichenbaren Aktor zu Identitätsanzeige. Ein hier als Signalbeleuchtung ausgebildeter Aktor strahlt die zweite Identitätsinformation des Kraftfahrzeugs aus. Hierbei ist in Ausgestaltung vorgesehen, dass eine Car2X-Identität als erste Identitätsinformation gleich einer Beacon-Identität als zweite Identitätsinformation ist. Der Aktor emittiert die zweite Identitätsinformation üblicherweise in einem Frequenzbereich elektromagnetischer Wellen für sichtbares Licht. Der Aktor kann z. B. eine Leuchtdiode (LED) aufweisen, die die zweite Identitätsinformation im Frequenzbereich von infrarotem Licht emittiert. Die zweite Identitätsinformation wird hierbei als Bit-Folge codiert und durch den Aktor ausgestrahlt.
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Verkehrsteilnehmer und somit Kraftfahrzeuge in der Umgebung detektieren ein Kraftfahrzeug, das die erste und die zweite Identitätsinformation sendet, sowohl durch ihre Sensoren zum Erfassen des Umfelds als auch durch eine Interpretation der Car2X-Information, die die mindestens eine erste Betriebsinformation und die erste Identitätsinformation aufweist. Hierzu umfasst jedes Kraftfahrzeug einen Sensor zur Identitätserkennung, mit dem eine ausgestrahlte zweite Identitätsinformation detektiert wird. Dieser Sensor ist z. B. als Kamera zum Erfassen von Licht im Infrarotbereich ausgebildet. Da die zweite Identitätsinformation des Kraftfahrzeugs in einem Frequenzbereich ausgestrahlt wird, der dem sichtbaren Licht ähnelt, kann über eine Auswertung der zweiten Identitätsinformation des Sensors zur Identitätserkennung festgestellt werden, welches Kraftfahrzeug, üblicherweise welches Fremd-Kraftfahrzeug, das von dem Sensor zum Erfassen des Umfelds detektiert wird, die erste Identitätsinformation ausstrahlt. Durch einen Abgleich der übermittelten ersten Identitätsinformation, mit der durch den Sensor zur Identitätserkennung detektierten zweiten Identitätsinformation kann daraufhin eindeutig entschieden werden, welche erste Betriebsinformation zu welchem Kraftfahrzeug, das von dem mindestens einen Sensor zum Erfassen des Umfelds anhand der mindestens einen zweiten Betriebsinformation erkannt wird, gehört.
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Durch das beschriebene Verfahren wird eine Assoziation von ersten Betriebsinformationen auf Basis einer eindeutigen ersten Identitätsinformation eines Kraftfahrzeugs und einer von dem Sensor zur Identitätserkennung empfangenen zweiten Identitätsinformation des als Fremd-Kraftfahrzeug definierten Kraftfahrzeugs durchgeführt. Somit ist eine eineindeutige Zuordnung von ersten Betriebsinformationen, die bei der Car2X-Kommunikation über einen Funkkanal empfangen werden, und von zweiten Betriebsinformationen, die von einem Sensor zum Erfassen des Umfelds des Kraftfahrzeugs bereitgestellt werden, möglich. Dies ist auch dann der Fall, wenn eine bspw. GPS-basierte Bestimmung einer Position des Fremd-Kraftfahrzeugs als erste Betriebsinformation ungenau ist. Durch Einsatz des Verfahrens ist es nicht erforderlich, einen Vergleich der beiden vorliegenden Betriebsinformationen auf Basis von transformierten, relativen GPS-Koordinaten eines Kraftfahrzeugs sowie der von einem Sensor zum Erfassen des Umfelds bereitgestellten relativen Koordinaten für die Position des Fremd-Kraftfahrzeugs durchzuführen.
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Da sowohl die Zuordnung zwischen der ersten Identitätsinformation (Car2X-Identität) und der zweiten Identitätsinformation (Beacon-Identität) als auch die Zuordnung zwischen der zweiten Betriebsinformation, die von dem Sensor zum Erfassen des Umfelds bereitgestellt wird, und von der zweiten Identitätsinformation des Kraftfahrzeugs eindeutig ist, ist die Zuordnung zwischen der ersten Betriebsinformation und der zweiten Betriebsinformation des Sensors zum Erfassen des Umfelds ebenfalls eindeutig. Demnach ist es für das Eigen-Kraftfahrzeug möglich, die mindestens eine erste Betriebsinformation, die lediglich als Funksignal vorliegt, dem über die mindestens eine zweite Betriebsinformation sensorisch erkannten Fremd-Kraftfahrzeug zuzuordnen.
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Informationen bzw. Daten eines Kraftfahrzeugs, die bei Durchführung des Verfahrens ausgetauscht werden, sind die erste Identitätsinformation des als Fremd-Fahrzeug definierten Kraftfahrzeugs, dessen GPS-basiert ermittelte Position und/oder dessen Geschwindigkeit als kinematische Größe und somit erste Betriebsinformation. Eine Vorrichtung eines als Eigen-Kraftfahrzeug definierten Kraftfahrzeugs, das Informationen von anderen Kraftfahrzeugen und somit von anderen Verkehrsteilnehmern über die Funkkommunikation empfängt und zusätzlich die eigene, über GPS ermittelte Position kennt, kann anhand von Transformationen, z. B. einer UTM-Transformation, die relativen Abstände zwischen dem Eigen-Kraftfahrzeug, das die besagte Vorrichtung aufweist, und anderen Fremd-Kraftfahrzeugen, die Informationen senden, in einem ebenen Koordinatensystem berechnen. Daher kann eine über die Car2X-Kommunikation empfangene erste Betriebsinformation über ein Fremd-Kraftfahrzeug auch als eine von einem Sensor zum Erfassen des Umfelds des Eigen-Kraftfahrzeugs erfasste Betriebsinformation zu dem anderen Kraftfahrzeug aufgefasst werden, die indirekt sensorisch erfasst wird, wobei die erste Betriebsinformation ähnlich wie die zweite Betriebsinformation von einem Sensor zum Erfassen des Umfelds des Fremd-Kraftfahrzeugs, z. B. radar-, kamera- und/oder lasergestützt, erfasst werden kann, wobei Objekte und somit Kraftfahrzeuge in einem Umfeld bzw. einer Umgebung des Fremd-Kraftfahrzeugs detektiert und relative Abstände sowie relative Geschwindigkeiten zu anderen Kraftfahrzeugen, definitionsgemäß zu anderen Fremd-Kraftfahrzeugen, erfasst, in der Regel gemessen werden.
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Außerdem werden erste Betriebsinformationen zu Fremd-Kraftfahrzeugen, die über die Car2X-Kommunikation bereitgestellt werden, mit zweiten Betriebsinformationen, die von dem Sensor zum Erfassen des Umfelds des Eigen-Kraftfahrzeugs bereitgestellt werden, assoziiert. Dabei wird z. B. anhand der relativen Positionen und Geschwindigkeiten des Eigen-Kraftfahrzeugs zu anderen Fremd-Kraftfahrzeugen ein Vergleich der über die Car2X-Kommunikation bereitgestellten ersten Betriebsinformationen und der vom Sensor zum Erfassen des Umfelds erfassten zweiten Betriebsinformationen zu den Fremd-Kraftfahrzeugen, z. B. über die Mahalanobis-Distanz, durchgeführt. Dadurch ist es u. a. möglich, dass erste Betriebsinformationen, die über die Funkkommunikation zur Bereitstellung der Car2X-Kommunikation von einem Fremd-Kraftfahrzeug als Verkehrsteilnehmer gesendet werden und bspw. die Masse des Fremd-Kraftfahrzeugs betreffen, den zweiten Betriebsinformationen für dieses Fremd-Kraftfahrzeug hinzugefügt werden, die der Sensor zum Erfassen des Umfelds des Eigen-Kraftfahrzeugs momentan erfasst. Somit ist es möglich, zweite Betriebsinformationen zu Objekten, d. h. Verkehrsteilnehmern bzw. Kraftfahrzeugen, die als Fremd-Kraftfahrzeuge definiert sind, in der Umgebung des Eigen-Kraftfahrzeug mit ersten Betriebsinformationen zu ergänzen, die von dem Sensor zum Erfassen des Umfelds nicht gemessen werden können, dies betrifft z. B. neben der Masse des Fremd-Kraftfahrzeugs eine Steifigkeit einer Karosseriestruktur des Fremd-Kraftfahrzeugs. Eine Technologie zur Assoziation von Informationen bzw. Daten des Fremd-Kraftfahrzeugs, die aus verschiedenen Quellen stammen, hier der Funkkommunikation zur Bereitstellung der ersten Betriebsinformation und dem Sensor zum Erfassen des Umfelds und Bereitstellung der zweiten Betriebsinformation, kann als Car-Matching bezeichnet werden.
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Ein Aspekt für einen erfolgreichen Abgleich der Betriebsinformationen, die zu demselben Kraftfahrzeug aus unterschiedlichen Quellen, d. h. der Funkkommunikation und dem Sensor zum Erfassen des Umfelds, stammen, ist der Vergleich der relativen Position des Fremd-Kraftfahrzeugs und/oder des relativen Abstands des Fremd-Kraftfahrzeugs zu dem Eigen-Kraftfahrzeug. Der Sensor zum Erfassen des Umfelds kann diesen relativen Abstand sehr genau messen. Allerdings ist eine Berechnung des relativen Abstands allein auf Grundlage der ersten Betriebsinformation zu ungenau, da diese auf GPS-Koordinaten basiert, die nur mit unzureichender Genauigkeit bestimmt werden können. Dadurch kann der Fall eintreten, dass ein Wert eines Betriebsparameters für die erste Betriebsinformation, die über die Funkkommunikation von dem Fremd-Kraftfahrzeug gesendet wird, und ein Wert dieses Betriebsparameters für die zweite Betriebsinformation, den der Sensor zum Erfassen des Umfelds des Eigen-Kraftfahrzeugs von dem Fremd-Kraftfahrzeug ermittelt, wobei diese Betriebsinformationen denselben Betriebsparameter betreffen und/oder umfassen, voneinander abweichen. Da im Rahmen des Verfahrens die zweite Identitätsinformation des Fremd-Kraftfahrzeugs berücksichtigt wird, kann die Assoziation der beiden Betriebsinformationen zu demselben Betriebsparameter zur Bestimmung der relativen Abstände dennoch durchgeführt werden, auch wenn die GPS-Koordinaten ungenau sein sollten. In Ausgestaltung kann auf die GPS-Koordinaten verzichtet werden, da eine Zuordnung eines Fremd-Kraftfahrzeugs über die beiden empfangenen und/oder detektierten Identitätsinformationen sowie über die zweite, sensorisch erfasste Betriebsinformation vorgenommen wird.
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Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und der beiliegenden Zeichnung.
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Es versteht sich, dass die voranstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
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Die Erfindung ist anhand einer Ausführungsform in den Zeichnungen schematisch dargestellt und wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen schematisch und ausführlich beschrieben.
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1 zeigt in schematischer Darstellung eine Verkehrssituation, bei der eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens durchgeführt wird, aus einer ersten Perspektive.
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2 zeigt in schematischer Darstellung die Verkehrssituation aus 1 aus einer zweiten Perspektive bei Durchführung der Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens.
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Die 1 und 2 zeigen in schematischer Darstellung eine Verkehrssituation aus zwei unterschiedlichen Perspektiven. In diese Verkehrssituation sind als Verkehrsteilnehmer Kraftfahrzeuge, nämlich ein hier als erstes Fremd-Kraftfahrzeug 2 definiertes Kraftfahrzeug, ein als zweites Fremd-Kraftfahrzeug 4 definiertes Kraftfahrzeug sowie ein hier als Eigen-Kraftfahrzeug 6 definiertes Kraftfahrzeug, beteiligt.
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In der vorgestellten Verkehrssituation fahren die drei genannten Kraftfahrzeuge entlang einer zweispurigen Straße 8, mit einer ersten Fahrspur 10 (rechts) und einer zweiten Fahrspur 12 (links). Bei der Verkehrssituation ist vorgesehen, dass das zweite Fremd-Kraftfahrzeug 4 auf der ersten Fahrspur 10 in Fahrtrichtung fährt, und dass das Eigen-Kraftfahrzeug 6 diesem zweiten Fremd-Kraftfahrzeug 4 in derselben Fahrtrichtung hinterher fährt. Das erste Fremd-Kraftfahrzeug 2 fährt auf der zweiten Fahrspur 12 und weist in Fahrtrichtung, die für beide Fahrspuren 10, 12 in dieselbe Richtung orientiert ist, gegenüber dem zweiten Fremd-Kraftfahrzeug 4 einen geringen Vorsprung von ca. einer halben Kraftfahrzeuglänge auf. In 1 sind sämtliche Kraftfahrzeuge von oben dargestellt. Dagegen zeigt 2 lediglich die beiden Fremd-Kraftfahrzeuge 2, 4 aus Sicht des Eigen-Kraftfahrzeugs 6 von hinten.
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Eine in den 1 und 2 ebenfalls dargestellte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Systems 14 umfasst diverse Komponenten, die auf die hier dargestellten Kraftfahrzeuge verteilt sind. So sind hier als Komponenten des Systems 14 eine an dem ersten Fremd-Kraftfahrzeug 2 angeordnete Antenne 16, eine an dem zweiten Fremd-Kraftfahrzeug 4 angeordnete Antenne 18 sowie eine an dem Eigen-Kraftfahrzeug 6 angeordnete Antenne 20 vorgesehen.
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Hier wird von der Antenne 16 des ersten Fremd-Kraftfahrzeug 2 ein erstes Funksignal 17 und von der Antenne 18 des zweiten Fremd-Kraftfahrzeugs 4 ein zweites Funksignal 19 ausgesendet. Dabei umfasst das erste Funksignal 17 des ersten Fremd-Kraftfahrzeugs 2 eine aktuelle erste Betriebsinformation des ersten Fremd-Kraftfahrzeugs 2 sowie eine erste Identitätsinformation zu dem ersten Fremd-Kraftfahrzeug 2, über die das erste Fremd-Kraftfahrzeug 2 eindeutig zu identifizieren ist. Entsprechend umfasst das zweite Funksignal 19 der Antenne 18 des zweiten Fremd-Kraftfahrzeug 4 eine aktuelle erste Betriebsinformation des zweiten Fremd-Kraftfahrzeugs 4 sowie eine erste Identitätsinformation zu dem zweiten Fremd-Kraftfahrzeug 4, über die dieses zweite Fremd-Kraftfahrzeug 4 eindeutig zu identifizieren ist. Sämtliche von beiden Fremd-Kraftfahrzeugen 2, 4 ausgesandten ersten Betriebsinformationen sowie erste Identitätsinformationen werden von der Antenne 20 des Eigen-Kraftfahrzeugs 6 empfangen.
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Außerdem umfasst das System 14 Aktoren 22, 24, 26, 28 zur Identitätsanzeige der Fremd-Kraftfahrzeuge 2, 4. Dabei weist das erste Fremd-Kraftfahrzeug 2 einen am Heck angeordneten Aktor 22 zur Identitätsanzeige sowie einen an der Vorderseite angeordneten Aktor 24 zur Identitätsanzeige auf. Das zweite Fremd-Kraftfahrzeug 4 umfasst ebenfalls einen an der Heckseite angeordneten Aktor 26 zur Identitätsanzeige sowie einen an der Vorderseite angeordneten Aktor 28 zur Identitätsanzeige. Üblicherweise kann auch das Eigen-Kraftfahrzeug 6 derartige Aktoren zur Identitätsanzeige aufweisen, die als Komponenten des erfindungsgemäßen Systems 14 ausgebildet, hier jedoch nicht dargestellt sind. Ferner umfasst jedes Kraftfahrzeug eine Datenverarbeitungseinrichtung 40, 42, 44, wobei zumindest eine dem Eigen-Kraftfahrzeug 6 zugeordnete Datenverarbeitungseinrichtung 44 als weitere Komponente des Systems 14 ausgebildet ist.
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1 zeigt weiterhin, dass auf einer Vorderseite des Eigen-Kraftfahrzeugs 6 ein Sensor 30 zum Erfassen eines Umfelds des Eigen-Kraftfahrzeugs sowie ein Sensor 32 zur Identitätserkennung angeordnet sind. Diesbezüglich sind in 1 ein Sensorkegel 34 des Sensors 30 zum Erfassen des Umfelds und ein Sensorkegel 36 des Sensors 32 zur Identitätserkennung dargestellt. Üblicherweise können die beiden Fremd-Kraftfahrzeuge 2, 4 ebenfalls derartige Sensoren zum Erfassen des Umfelds sowie einen Aktor zur Identitätserkennung aufweisen, die als Komponenten des erfindungsgemäßen Systems 14 ausgebildet, hier jedoch nicht dargestellt sind.
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Bei der hier vorgestellten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass jedes der hier gezeigten Kraftfahrzeuge, d. h. das Eigen-Kraftfahrzeug 6 wie die Fremd-Kraftfahrzeuge 2, 4, über die ihm zugeordnete Antenne 16, 18, 20 aktuelle, kraftfahrzeugspezifische, erste Betriebsinformationen aussendet, die im Rahmen einer als Car2X-Kommunikation ausgebildeten Funkkommunikation wiederum von Antennen 16, 18, 20 der anderen Kraftfahrzeuge zu empfangen sind. Eine erste Betriebsinformationen umfasst als Betriebsparameter Werte zumindest einer kinematischen Größe jeweils eines Kraftfahrzeugs, bspw. dessen aktuelle Position sowie dessen aktuelle Geschwindigkeit. Hierbei ist vorgesehen, dass ein aktueller Wert für die Position des jeweiligen Kraftfahrzeugs über ein Positionierungssystem, bspw. GPS, ermittelt wird. Ein aktueller Wert der Geschwindigkeit des jeweiligen Kraftfahrzeugs wird über einen üblicherweise als Tachometer ausgebildeten Sensor ermittelt.
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Allerdings kann es vorkommen, dass ein realer Wert einer aktuellen Position eines Kraftfahrzeugs von einem gemessenen Wert der Position des Kraftfahrzeugs abweicht. Eine derartige Abweichung bzw. Ungenauigkeit zwischen dem realen Wert der aktuellen Position und dem gemessenen Wert der aktuellen Position ist in den 1 und 2 für das erste Fremd-Kraftfahrzeug 2 durch eine erste gestrichelte Ellipse 37 und für das zweite Fremd-Kraftfahrzeug 4 durch eine zweite Ellipse 38 angedeutet. Im Rahmen der Funkkommunikation werden von den beiden Fremd-Kraftfahrzeugen 2, 4 als erste Betriebsinformationen lediglich die gemessenen Werte ihrer jeweiligen aktuellen Position, die zumindest geringfügig fehlerhaft sein können, an andere Kraftfahrzeuge übermittelt.
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Weiterhin ist vorgesehen, dass das Eigen-Kraftfahrzeug 6 mit dem Sensor 31 zum Erfassen des Umfelds zweite Betriebsinformationen zu den beiden Fremd-Kraftfahrzeugen 2, 4 erfasst. Mit dem Sensor 32 zur Identitätserkennung werden von dem Eigen-Kraftfahrzeug 6 die von den Aktoren 22, 24, 26, 28, angezeigten zweiten Identitätsinformationen der beiden Fremd-Kraftfahrzeuge 2, 4 empfangen.
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Im Rahmen einer hier vorgestellten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die beiden Fremd-Kraftfahrzeuge 2, 4 auch über ihre zweiten Identitätsinformationen, die über die Aktoren 22, 24, 26, 28 von den jeweiligen Fremd-Kraftfahrzeugen 2, 4 bereitgestellt werden, eindeutig identifiziert. Bei dem Verfahren wird die erste Identitätsinformation des ersten Fremd-Kraftfahrzeugs 2, die über die Funkkommunikation bereitgestellt wird, der zweiten Identitätsinformation des ersten Fremd-Kraftfahrzeugs 2, die von dessen Aktoren 22, 24 bereitgestellt wird, zugeordnet. Entsprechend wird von der Datenverarbeitungseinrichtung 44 des Eigen-Kraftfahrzeug 6 die erste Identitätsinformation des zweiten Fremd-Kraftfahrzeugs 4, die über die Funkkommunikation bereitgestellt wird, der zweiten Identitätsinformation zu dem zweiten Fremd-Kraftfahrzeug 4, die durch dessen Aktoren 26, 28 angezeigt wird, zugeordnet.
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Durch eine Zuordnung der beiden Identitätsinformationen eines jeweiligen Fremd-Kraftfahrzeugs 2, 4 ist es wiederum möglich, die von dem jeweiligen Fremd-Kraftfahrzeug 2, 4 bereitgestellten ersten Betriebsinformationen einem jeweiligen Fremd-Kraftfahrzeug 2, 4, das über den Sensor 32 zur Identitätserkennung über die zweite Identitätsinformation erkannt wird, eindeutig zuzuordnen. Außerdem ist vorgesehen, sofern eine erste Identitätsinformation eines Fremd-Kraftfahrzeugs 2, 4 der zweiten Identitätsinformation des jeweiligen Fremd-Kraftfahrzeugs 2, 4 eindeutig zugeordnet ist, die ersten Betriebsinformationen des jeweiligen Fremd-Kraftfahrzeugs 2, 4, die hier über die Funkkommunikation bereitgestellt werden, den zweiten Betriebsinformationen zu dem jeweiligen Fremd-Kraftfahrzeug 2, 4 zuzuordnen, die hier jeweils von dem Sensor 31 zum Erfassen des Umfelds des Eigen-Kraftfahrzeug 6 erfasst werden.
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Darüberhinaus können auf Grundlage der Zuordnung der ersten Identitätsinformation zu der zweiten Identitätsinformation eines jeweiligen Fremd-Kraftfahrzeugs 2, 4 die ersten und zweiten Betriebsinformationen einander zugeordnet bzw. assoziiert werden und darüber gegeneinander abgeglichen werden, um somit bspw. einen Wert einer kinematischen Größe eines Fremd-Kraftfahrzeugs 2, 4, der über die beiden Betriebsinformationen zweimal erfasst wird, genauer zu bestimmen.
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Mit der anhand der 1 und 2 vorgestellten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird eine erste Betriebsinformation zu einem Fremd-Kraftfahrzeug 2, 4, die dem Eigen-Kraftfahrzeug 6 über die Funkkommunikation bereitgestellt wird, mit einer zweiten Betriebsinformation zu dem selben Fremd-Kraftfahrzeug 2, 4, die von dem Sensor 30 zum Erfassen des Umfelds des Eigen-Kraftfahrzeugs 4 ermittelt wird, abgeglichen. Entsprechend ist es auch möglich, die zweite Betriebsinformation mit der ersten Betriebsinformation zu dem jeweiligen Fremd-Kraftfahrzeug 2, 4 abzugleichen. Ein derartiger Abgleich bzw. eine entsprechende Zuordnung der beiden Betriebsinformationen zu einem Fremd-Kraftfahrzeug 2, 4 wird hier mittelbar über die beiden aneinander zugeordneten Identifikationsinformationen zu demselben Fremd-Kraftfahrzeug 2, 4 durchgeführt. Dabei wird dieser Abgleich, wie in 2 angedeutet, aus Sicht der Sensoren 30, 32 des Eigen-Kraftfahrzeugs 6 durchgeführt. Hierbei wird das erste Fremd-Kraftfahrzeug 2 sowohl von dem Sensor 30 zum Erfassen des Umfelds als auch von dem Sensor 32 zu Identitätserkennung erfasst. Entsprechend wird das zweite Fremd-Kraftfahrzeug 4 sowohl von dem Sensor 30 zum Erfassen des Umfelds als auch von dem Sensor 32 zu Identitätserkennung erfasst. Dabei wird für jedes Fremd-Kraftfahrzeug 2, 4 die mindestens eine zweite Betriebsinformation der zweiten Identitätsinformation des jeweiligen Fremd-Kraftfahrzeugs 2, 4 zugeordnet. Durch Zuordnung der ersten Identitätsinformation zur zweiten Identitätsinformation eines jeweiligen Fremd-Kraftfahrzeugs 2, 4 ist es möglich, die mindestens eine erste Betriebsinformation mit der mindestens einen zweiten Betriebsinformation eines jeweiligen Fremd-Kraftfahrzeugs 2, 4 zu assoziieren.
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Bei der hier vorgesehenen Funkkommunikation kann von jedem der hier dargestellten Kraftfahrzeuge, also nicht nur von den beiden Fremd-Kraftfahrzeugen 2, 4, sondern auch von dem Eigen-Kraftfahrzeug 6 die mindestens eine erste Betriebsinformation bereitgestellt und somit anderen Kraftfahrzeugen zur Verfügung gestellt werden. Dabei umfasst die mindestens eine erste Betriebsinformation eines Kraftfahrzeugs unter anderem Werte von kinematischen Betriebsparametern, d. h. der Position, der Geschwindigkeit und/oder einer Beschleunigung, des jeweiligen Kraftfahrzeugs.
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Dabei ist es jedoch möglich, wie durch die Ellipsen 37, 38 angedeutet, dass zumindest ein Wert für die Position eines Kraftfahrzeugs, der durch ein Positionierungssystem, bspw. GPS, ermittelt wird, ungenau und/oder fehlerhaft sein kann. Aufgrund einer derartigen Ungenauigkeit oder Fehlerhaftigkeit des bereitgestellten Werts für die Position als erste Betriebsinformation besteht die Möglichkeit, dass es nicht genau möglich ist, welche mindestens eine erste Betriebsinformation von welchem Kraftfahrzeug über die Funkkommunikation bereitgestellt wird. Aus Sicht des Eigen-Kraftfahrzeugs 6 sind die beiden Fremd-Kraftfahrzeuge 2, 4 bezüglich ihrer Positionen zu nah beieinander, so dass demzufolge eine eindeutige Zuordnung der mindestens einen Betriebsinformation zu einem der beiden Fremd-Kraftfahrzeuge 2, 4 nicht eindeutig möglich ist. Dies ist eventuell auch dann der Fall, wenn für die beiden Fremd-Kraftfahrzeuge 2, 4 jeweils die mindestens eine zweite Betriebsinformation, die über dem Sensor 30 zum Erfassen des Umfelds erfasst wird, berücksichtigt wird. Demnach ist ein erfindungsgemäß ermöglichter Abgleich der ersten und der zweiten Betriebsinformation wichtig, um zumindest möglichst nahe an den entsprechenden realen Wert des entsprechenden von den jeweiligen Betriebsinformationen umfassten Betriebsparameters zu gelangen.
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Hierbei ist zu berücksichtigen, dass eine eigentliche Erkennung des jeweiligen Fremd-Kraftfahrzeugs 2, 4 erst anhand der mindestens einen zweiten Betriebsinformation möglich ist. Erst durch vorsehen der ersten Identitätsinformation des jeweiligen Fremd-Kraftfahrzeugs 2, 4, die über die Funkkommunikation bereitgestellt wird, sowie unter Berücksichtigung der zweiten Identifikationsinformation eines jeweiligen Fremd-Kraftfahrzeugs 2, 4, die über den Sensor 30 zum Erfassen des Umfelds bereitgestellt wird, sowie unter Berücksichtigung der zweiten Identifikationsinformation eines jeweiligen Fremd-Kraftfahrzeugs 2, 4, die über den zumindest einen Aktor 22, 24, 26, 28 zu Identitätsanzeige bereitgestellt wird, ist die genaue Zuordnung der mindestens einen Betriebsinformation zu der mindestens einen zweiten Betriebsinformation und somit zu dem jeweils erkannten Fremd-Kraftfahrzeug 2, 4 möglich.
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Mit dem Sensor 32 zu Identitätserkennung und durch einen Abgleich mit der mindestens einen zweiten Betriebsinformation, wie bspw. über ein Bild einer Kamera als einen möglichen Sensor 30 zum Erfassen des Umfelds, wird entschieden, von welchem Fremd-Kraftfahrzeug 2, 4 die mindestens eine erste Betriebsinformation zuzüglich der ersten Identitätsinformation und von welchem Fremd-Kraftfahrzeug 2, 4 die durch den Aktor 22, 24, 26, 28 angezeigte zweite Identitätsinformation bereitgestellt wird. Eine Auswertung sowohl der ersten als auch der zweiten Identitätsinformation eines Fremd-Kraftfahrzeugs 2, 4 auf Grundlage der zweiten Identitätsinformation eines Fremd-Kraftfahrzeugs 2, 4 kann anhand einer Bit-Folge der jeweiligen Identitätsinformationen identifiziert werden. Da die Zuordnung der ersten Identitätsinformation eines jeweiligen Fremd-Kraftfahrzeugs 2, 4 zu der zweiten Identitätsinformation des jeweiligen Fremd-Kraftfahrzeugs 2, 4 eindeutig ist, ist auch eine Zuordnung der ersten Betriebsinformation zu der zweiten Betriebsinformation für das jeweilige Fremd-Kraftfahrzeug 2, 4 eindeutig.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102008023203 A1 [0003]
- DE 102010029418 A1 [0004]
- DE 102005012984 A1 [0005]
- EP 1519320 A1 [0006]
- DE 10144751 A1 [0007]