DE102016102525A1

DE102016102525A1 - Communication system for data communication with at least one vehicle in traffic

Info

Publication number: DE102016102525A1
Application number: DE102016102525.9A
Authority: DE
Inventors: Shahriar Fakher
Original assignee: Hella KGaA Huek and Co
Current assignee: Hella GmbH and Co KGaA
Priority date: 2016-02-15
Filing date: 2016-02-15
Publication date: 2017-08-17

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Kommunikationssystem (100) zur Datenkommunikation mit auf einer Straße (1) bewegten Fahrzeugen (10), wobei die Fahrzeuge (10) eine Kommunikationsvorrichtung (11) aufweisen, die zur Datenkommunikation mittels einer VLC-Technologie (Visible Light Communications) ausgebildet ist, und wobei Straßenlaternen (12) vorhanden sind, welche jeweils ein Lichtmodul (13) zur Aussendung von Lichtwellen (14) für die Ausleuchtung der Straße (1) aufweisen. Erfindungsgemäß sind die Lichtmodule (13) der Straßenlaternen (12) zur Datenkommunikation mittels der VLC-Technologie (Visible Light Communications) ausgebildet, sodass wenigstens zwischen den Straßenlaternen (12) und den Kommunikationsvorrichtungen (11) der Fahrzeuge (10) die Datenkommunikation erfolgt. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zum Betrieb des Kommunikationssystems (100).The invention relates to a communication system (100) for data communication with vehicles (10) moved on a road (1), the vehicles (10) having a communication device (11) designed for data communication by means of Visible Light Communications (VLC) technology is, and wherein there are street lamps (12), each having a light module (13) for emitting light waves (14) for the illumination of the road (1). According to the invention, the light modules (13) of the street lamps (12) are designed for data communication by means of the Visible Light Communications (VLC) technology, so that data communication takes place at least between the street lamps (12) and the communication devices (11) of the vehicles (10). The invention further relates to a method for operating the communication system (100).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kommunikationssystem zur Datenkommunikation mit auf einer Straße bewegten Fahrzeugen, wobei die Fahrzeuge eine Kommunikationsvorrichtung aufweisen, die zur Datenkommunikation mittels einer VLC-Technologie (Visible Light Communications) ausgebildet sind, und wobei Straßenlaternen vorhanden sind, welche jeweils ein Lichtmodul zur Aussendung von Lichtwellen für die Ausleuchtung der Straße aufweisen. The present invention relates to a communication system for data communication with on-road vehicles, the vehicles having a communication device configured for data communication by means of Visible Light Communications (VLC) technology, and having street lamps each having a light module for transmission of light waves for illuminating the road.

STAND DER TECHNIK STATE OF THE ART

Bekannt sind Kommunikationssysteme zur Datenkommunikation mittels der VLC-Technologie (Visible Light Communications), und die VLC-Technologie bildet eine Datenübertragungstechnologie auf Grundlage des Übertragungsmediums Licht. Die Frequenz des zur Übertragung genutzten Lichtes befindet sich dabei im sichtbaren Bereich zwischen 400 THz und 800 THz. Die zugeordneten Wellenlängen liegen zwischen 750 nm und 375 nm. Zur Erzeugung des zur Datenübertragung notwendigen Lichts werden beispielsweise LEDs verwendet, so dass Datenübertragungsraten von mehreren 100 Mbit/s erreicht werden. Auf der Empfängerseite wandelt beispielsweise ein Fotodetektor die Lichtsignale wieder in Stromimpulse um. Communication systems for data communication by means of the Visible Light Communications (VLC) technology are known, and the VLC technology forms a data transmission technology based on the transmission medium light. The frequency of the light used for transmission is in the visible range between 400 THz and 800 THz. The assigned wavelengths are between 750 nm and 375 nm. To generate the light necessary for data transmission, LEDs are used, for example, so that data transmission rates of several 100 Mbit / s are achieved. On the receiver side, for example, a photodetector converts the light signals back into current pulses.

Die Kommunikationsvorrichtungen der Fahrzeuge weisen dabei sowohl die Lichtquellen zur Erzeugung der Lichtwellen als auch die Fotodetektoren auf, so dass eine Datenkommunikation in beiden Richtungen möglich ist. Die Kommunikationsvorrichtung der Fahrzeuge kann folglich Daten empfangen und aussenden. Der Fotodetektor kann dabei auf verschiedene Weise ausgeführt sein, und neuere Ansätze schlagen beispielsweise ein Solarpanel vor, das als Fotodetektor zur Signalerfassung beispielsweise auf dem Dach eines Fahrzeugs dienen kann. The communication devices of the vehicles have both the light sources for generating the light waves and the photodetectors, so that a data communication in both directions is possible. The communication device of the vehicles can thus receive and transmit data. The photodetector can be embodied in various ways, and newer approaches propose, for example, a solar panel, which can serve as a photodetector for signal detection, for example on the roof of a vehicle.

Beispielsweise offenbart die DE 10 2011 055 979 A1 ein Kommunikationssystem zur Datenkommunikation mit auf einer Straße bewegten Fahrzeugen, wobei jedes Fahrzeug eine Kommunikationsvorrichtung aufweist und wobei die Kommunikationsvorrichtungen der Fahrzeuge mittels der VLC-Technologie untereinander kommunizieren können. Damit wird ein Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikationssystem geschaffen, wobei das Kommunikationssystem insbesondere über Beleuchtungseinrichtungen der Fahrzeuge die VLC-Technologie anwendet. For example, the DE 10 2011 055 979 A1 a communication system for data communication with vehicles moving on a road, each vehicle having a communication device, and wherein the communication devices of the vehicles can communicate with each other by means of the VLC technology. Thus, a vehicle-to-vehicle communication system is provided, wherein the communication system applies the VLC technology, in particular via lighting devices of the vehicles.

Die Datenkommunikation mittels der VLC-Technologie bietet mehrere Vorteile. Beispielsweise ist das Übertragungsmedium Licht im Wesentlichen ungefährlich. Darüber hinaus sind VLC-Übertragungssysteme anders als beim Übertragungsmedium im Funkbereich lizenzfrei betreibbar. Zudem können wesentlich höhere Übertragungsraten erzielt werden als mit der Funktechnologie. Data communication using VLC technology offers several advantages. For example, the transmission medium light is substantially harmless. In addition, unlike the transmission medium in the radio area, VLC transmission systems are license-free. In addition, much higher transmission rates can be achieved than with wireless technology.

Durch das Aufkommen vernetzter, beispielsweise autonom fahrender Fahrzeuge wird das übertragene Datenvolumen im Straßenverkehr exponentiell anwachsen und die Nutzung funkwellenbasierter Übertragung wird vor allem in Ballungsgebieten einen Engpass bei der Umsetzung solcher Fahrzeuge und die damit einhergehenden Dienstleistungen wie beispielsweise den sogenannten „Software as a Service“, SaaS, darstellen. Insbesondere wird die Datenübertragung mit Hilfe der Funktechnologie die exponentielle Zunahme der Datenmengen, die sich beispielsweise durch autonome Fahrzeuge ergeben, nicht bewältigen können. Die Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Datenübertragung auf Grundlage der VLC-Technologie findet jedoch ihre Grenzen in der Verkehrsdichte. Insbesondere ist nicht jedes Fahrzeug im Straßenverkehr mit einer entsprechenden Technologie ausgestattet. Bei einer Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Übertragung von Daten bleibt der Nachteil bestehen, dass kein Absprungpunkt, also ein Gateway, zum Internet erzeugt werden kann. Es handelt sich dabei eher um ein geschlossenes Netzwerk zwischen den Fahrzeugen. The advent of networked, for example, autonomously driving vehicles, the volume of data transmitted in road traffic will grow exponentially and the use of radio-based transmission is a bottleneck in the implementation of such vehicles and the associated services such as the so-called "Software as a Service", especially in urban areas SaaS, pose. In particular, the data transmission using radio technology will not be able to cope with the exponential increase in data volumes resulting, for example, from autonomous vehicles. However, vehicle-to-vehicle data transmission based on VLC technology is limited in traffic density. In particular, not every vehicle on the road is equipped with appropriate technology. In the case of a vehicle-to-vehicle transmission of data, the disadvantage remains that no drop-off point, ie a gateway, can be generated to the Internet. It is more of a closed network between the vehicles.

OFFENBARUNG DER ERFINDUNG DISCLOSURE OF THE INVENTION

Aufgabe der Erfindung ist die Weiterbildung eines Kommunikationssystems zur Datenkommunikation mit auf einer Straße bewegten Fahrzeugen, welches einfach ausgebildet ist und insbesondere große Datenmengen übertragen kann. Insbesondere sollen aufkommende Investitionen zur Umsetzung eines entsprechenden Kommunikationssystems möglichst minimal gehalten werden. The object of the invention is the development of a communication system for data communication with moving on a road vehicles, which is simple and in particular can transmit large amounts of data. In particular, emerging investments to implement a corresponding communication system should be kept as minimal as possible.

Diese Aufgabe wird ausgehend von einem Kommunikationssystem gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 und ausgehend von einem Verfahren zum Betrieb eines solchen Kommunikationssystems gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 9 mit den jeweils kennzeichnenden Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben. This object is achieved starting from a communication system according to the preamble of claim 1 and starting from a method for operating such a communication system according to the preamble of claim 9 with the respective characterizing features. Advantageous developments of the invention are specified in the dependent claims.

Die Erfindung schließt die technische Lehre ein, dass die Lichtmodule der Straßenlaternen zur Datenkommunikation mittels der VLC-Technologie (Visible Light Communications) ausgebildet sind, so dass wenigstens zwischen den Straßenlaternen und den Kommunikationsvorrichtungen der Fahrzeuge eine Datenkommunikation erfolgt. The invention includes the technical teaching that the light modules of the street lamps for data communication by means of the VLC technology (Visible Light Communications) are formed so that at least between the street lamps and the communication devices of the vehicles is a data communication.

Kerngedanke der Erfindung ist die Weiterbildung der Datenkommunikation zwischen Fahrzeugen, so dass Straßenlaternen bei der Bildung des Kommunikationssystems erfindungsgemäß mit eingebunden werden und eine Schnittstelle beispielsweise zu stationären Servern bilden können. Straßenlaternen sind bereits vorhandene Einrichtungen im Straßenverkehr. Durch eine einfache Modulation mit den durch die Lichtmodule der Straßenlaternen ausgesendeten Lichtwellen kann eine Datenkommunikation aufgebaut werden, insbesondere wenn die Lichtmodule LED-Lichtmodule umfassen. Durch eine Aufmodulation von zu kommunizierenden Daten auf das ausgesendete Licht der Straßenlaternen kann mit den Lichtmodulen sowohl die uneingeschränkte Funktion der Ausleuchtung der Straße als auch die Funktion der Datenkommunikation gleichermaßen übernommen werden. The core idea of the invention is the development of data communication between vehicles, so that street lamps in the formation of the Communication system according to the invention with integrated and can form an interface, for example, to stationary servers. Street lamps are already existing facilities in road traffic. By means of a simple modulation with the light waves emitted by the light modules of the street lamps, data communication can be established, in particular if the light modules comprise LED light modules. By modulating data to be communicated on the emitted light of the street lamps, the light modules can take over both the unrestricted function of illuminating the road and the function of data communication equally.

Vor dem Hintergrund dieser erfindungsgemäßen Weiterbildung eines Kommunikationssystems kann auf vorhandene Einrichtungen im Straßenverkehr zurückgegriffen werden, ohne dass große Investitionen getätigt werden müssen, um ein entsprechend leistungsfähiges Kommunikationssystem aufzubauen, insbesondere um Fahrzeuge im Straßenverkehr mit einer Datenkommunikation zu versorgen. Im Vordergrund steht hierbei eine Verbesserung der Leistungsfähigkeit der hier beschriebenen Erfindung mittels Nutzung der Geolokationsdaten der Fahrzeuge, die mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ermöglicht wird. Ferner besteht die Möglichkeit, mit den Straßenlaternen einen effizienten Zugang zu Clouds zu bilden, so dass Clouddienste mit der erfindungsgemäßen Technologie auf einfache Weise bereitgestellt werden können. Die kommunizierten Daten des Kommunikationssystems müssen dabei nicht zwingend zur Führung, zur Steuerung und zur Orientierung des Fahrzeugs dienen. Auch ist es denkbar, mit dem erfindungsgemäßen Kommunikationssystem ein Verkehrsleitsystem aufzubauen, um Stauschwerpunkte zu vermeiden. Against the background of this inventive development of a communication system can be used on existing facilities in the road without major investments must be made to build a correspondingly efficient communication system, in particular to provide vehicles in the road with a data communication. In the foreground here is an improvement in the performance of the invention described here by using the geolocation data of the vehicles, which is made possible by the method according to the invention. It is also possible to use the street lamps to provide efficient access to clouds, so that cloud services can be provided in a simple manner with the technology according to the invention. The communicated data of the communication system need not necessarily serve to guide, control and orient the vehicle. It is also conceivable to build a traffic control system with the communication system according to the invention in order to avoid traffic jams.

Mit Vorteil sind die Lichtmodule der Straßenlaternen so ausgebildet, dass die Lichtwellen zur Straßenbeleuchtung dienen und dass dieselben Lichtwellen zur Datenkommunikation mit den Kommunikationsvorrichtungen der Fahrzeuge dienen. Dabei ist es möglich, dass die Lichtmodule verschiedenfarbige Leuchtdioden umfassen, beispielsweise in Array-Anordnung, wobei die verschiedenen Lichtwellenlängen verschiedene Funktionen erfüllen können. Advantageously, the light modules of the street lamps are designed so that the light waves are used for street lighting and that the same light waves are used for data communication with the communication devices of the vehicles. It is possible that the light modules comprise differently colored light emitting diodes, for example in array arrangement, wherein the different wavelengths of light can fulfill different functions.

Mit weiterem Vorteil sind die Lichtmodule zur Aussendung der Lichtwellen für die Datenkommunikation mehrerer Straßenlaternen untereinander ausgebildet. Die Lichtmodule müssen so installiert werden, dass der Lichtkegel der ausgesendeten Lichtwellen wenigstens eine benachbarte oder gegenüberliegende Straßenlaterne erreicht. Die mehreren Straßenlaternen können dabei Netzwerkknoten des Datennetzwerks bilden, so dass mit den Straßenlaternen ein entsprechendes Datennetzwerk ausgebildet wird. Auf gleiche Weise ist es möglich, dass die Kommunikationsvorrichtungen mehrerer Fahrzeuge ebenfalls Netzwerkknoten desselben Datennetzwerkes bilden. So können die Kommunikationsvorrichtungen der Fahrzeuge zur Aussendung von Lichtwellen zur Datenkommunikation untereinander ausgebildet sein. Die Netzwerkknoten, gebildet durch die Straßenlaternen und gebildet durch die Kommunikationsvorrichtungen, können dabei gleichwertige Netzwerkknoten bilden. Insbesondere kann aber vorgesehen sein, dass die jeweiligen Straßenlaternen und die jeweiligen Kommunikationsvorrichtungen der Fahrzeuge adressiert sind, so dass der Weg der Datenübertragung in der Datenkommunikation vorgegebene Pfade nehmen kann. With further advantage, the light modules are designed to emit the light waves for the data communication of several street lamps with each other. The light modules must be installed so that the light cone of the emitted light waves reaches at least one adjacent or opposite street lamp. The plurality of street lamps can form network nodes of the data network, so that a corresponding data network is formed with the street lamps. In the same way, it is possible that the communication devices of several vehicles also form network nodes of the same data network. Thus, the communication devices of the vehicles for emitting light waves for data communication with each other can be formed. The network nodes, formed by the street lamps and formed by the communication devices, can thereby form equivalent network nodes. In particular, however, it may be provided that the respective street lamps and the respective communication devices of the vehicles are addressed, so that the path of the data transmission in the data communication can take predetermined paths.

Soll eine Datenkommunikation von Fahrzeug zu Fahrzeug erfolgen, so kann diese entweder auf direktem Wege erfolgen oder die Datenkommunikation erfolgt vorteilhafterweise über die Lichtmodule der Straßenlaternen. Dies kann insbesondere von Vorteil sein, wenn eine direkte Lichtkommunikation von Fahrzeug zu Fahrzeug durch eine Verdeckung gestört ist. Ist umgekehrt durch LKWs oder dergleichen im Straßenverkehr eine Lichtachse zwischen dem Fahrzeug und der Straßenlaterne zur Datenkommunikation unterbrochen, so kann die Datenkommunikation beispielsweise über ein anderes Fahrzeug oder über mehrere andere Fahrzeuge an die Straßenlaterne erfolgen. Dabei ist die Einbeziehung benachbarter Straßenlaternen selbstverständlich ebenfalls möglich. If a data communication from vehicle to vehicle, so this can either be done directly or the data communication is advantageously via the light modules of the street lamps. This may be particularly advantageous when a direct light communication from vehicle to vehicle is disturbed by a masking. Conversely, if a light axis between the vehicle and the street lamp for data communication is interrupted by trucks or the like in traffic, the data communication can take place, for example, via another vehicle or via several other vehicles to the street lamp. Of course, the inclusion of adjacent street lamps is also possible.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung weisen die Fahrzeuge jeweils Beleuchtungseinrichtungen auf, mittels derer die Kommunikationsvorrichtungen mehrerer Fahrzeuge zur Datenkommunikation untereinander über Lichtwellen kommunizieren. Hierfür können die ohnehin vorhandenen Beleuchtungseinrichtungen, wie Scheinwerfer oder Rückleuchten, genutzt werden. Es können aber auch davon separate Beleuchtungseinrichtungen vorgesehen sein. Auch ist es möglich, dass die Kommunikationsvorrichtung, insbesondere die Empfängereinrichtung, beispielsweise in der Frontscheibe oder im oder am Dach des Fahrzeugs angeordnet ist, um eine möglichst störungsfreie Datenkommunikation zwischen dem Fahrzeug und der Straßenlaterne zu schaffen. According to an advantageous development, the vehicles each have lighting devices by means of which communicate the communication devices of several vehicles for data communication with each other via light waves. For this purpose, the already existing lighting devices, such as headlights or taillights, can be used. But it can also be provided by separate lighting devices. It is also possible for the communication device, in particular the receiver device, to be arranged, for example, in the windshield or in or on the roof of the vehicle in order to provide as trouble-free data communication between the vehicle and the street lamp as possible.

Die Erfindung richtet sich weiterhin auf ein Verfahren zum Betrieb eines Kommunikationssystems zur Datenkommunikation mit auf einer Straße bewegten Fahrzeugen, wobei die Fahrzeuge eine Kommunikationsvorrichtung aufweisen, mit der eine Datenkommunikation mittels einer VLC-Technologie ausgeführt wird, und wobei Straßenlaternen vorhanden sind, welche mittels jeweils eines Lichtmoduls Lichtwellen für die Ausleuchtung der Straße aussenden. Erfindungsgemäß wird mit den Lichtmodulen der Straßenlaternen eine Datenkommunikation mittels der VLC-Technologie ausgeführt, so dass wenigstens zwischen den Straßenlaternen und den Kommunikationsvorrichtungen der Fahrzeuge die Datenkommunikation ausgeführt wird. The invention is further directed to a method of operating a communication system for data communication with vehicles moving on a road, the vehicles having a communication device with which data communication is carried out by means of a VLC technology, and wherein there are street lights, each by means of one Light module emit light waves for the illumination of the street. According to the light modules of the Streetlamps carried out a data communication by means of the VLC technology, so that at least between the street lamps and the communication devices of the vehicles, the data communication is performed.

Wird ein Fahrzeug im Straßenverkehr bewegt, so ist es gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung des Verfahrens möglich, dass ein fahrendes Fahrzeug mit einer Abfolge von mehreren Straßenlaternen kommuniziert, indem eine Verbindung der Lichtwellen von der Kommunikationsvorrichtung des Fahrzeugs von Straßenlaterne zu Straßenlaterne springt. Die Lichtkegel der Straßenlaternen können sich dabei in Bezug auf die Fahrposition des Fahrzeugs überlappen oder wenigstens so aneinander angrenzen, sodass eine unterbrechungsfreie Datenkommunikation erfolgen kann. If a vehicle is moved on the road, it is possible in accordance with an advantageous development of the method that a moving vehicle communicates with a sequence of several street lamps by jumping a connection of the light waves from the communication device of the vehicle from street lamp to street lamp. The light cones of the street lamps can thereby overlap with respect to the driving position of the vehicle or at least adjoin one another, so that an uninterrupted data communication can take place.

Beispielsweise können mit den Straßenlaternen ausgesendete Datenpakete von einem Fahrzeug empfangen und von diesen an das Fahrzeug ausgegeben werden, wobei der Empfang an einem ersten Ort mit zugeordneten ersten Geolokationsdaten erfolgt und wobei die Ausgabe an einem zweiten, vorausbestimmbaren Ort mit zugeordneten zweiten Geolokationsdaten erfolgt. Dabei besteht weiterführend die Möglichkeit, dass eine Steuerung der Übermittlung der Datenpakete über einen peripheren Server vorgenommen wird, wobei mit dem Server insbesondere eine adressierte Ansteuerung diskreter Straßenlaternen erfolgen kann. For example, data packets emitted by the street lamps may be received by and output from a vehicle to the vehicle, the reception being at a first location with associated first geolocation data, and wherein the output is at a second, predeterminable location with associated second geolocation data. In this case, there is also the possibility that a control of the transmission of the data packets via a peripheral server is made, with the server in particular an addressed control of discrete street lights can be done.

BEVORZUGTES AUSFÜHRUNGSBEISPIEL DER ERFINDUNG PREFERRED EMBODIMENT OF THE INVENTION

Weitere, die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der einzigen Figur näher dargestellt. Es zeigt: Further, measures improving the invention will be described in more detail below together with the description of an embodiment of the invention with reference to the single figure. It shows:

die Figur eine Ansicht mehrerer Fahrzeuge auf einer Straße mit mehreren Straßenlaternen zur Bildung eines Kommunikationssystems gemäß der Erfindung. the figure is a view of several vehicles on a street with several street lamps to form a communication system according to the invention.

1 zeigt das Kommunikationssystem 100 gemäß der vorliegenden Erfindung zur Datenkommunikation mit auf einer Straße 1 bewegten Fahrzeugen 10. Die Fahrzeuge 10 weisen jeweils eine Kommunikationsvorrichtung 11 auf, die zur Datenkommunikation mittels einer VLC-Technologie ausgebildet sind, und wobei Straßenlaternen 12 beispielhaft an den Seitenbereichen der Straße 1 installiert sind, welche jeweils ein Lichtmodul 13 zur Aussendung von Lichtwellen 14 für die Ausleuchtung der Straße 1 aufweisen. 1 shows the communication system 100 according to the present invention for on-road data communication 1 moving vehicles 10 , The vehicles 10 each have a communication device 11 which are adapted for data communication by means of a VLC technology, and being street lamps 12 by way of example on the side areas of the street 1 are installed, each of which is a light module 13 for the emission of light waves 14 for the illumination of the street 1 exhibit.

Die Lichtmodule 13 der Straßenlaternen 12 sind erfindungsgemäß zur Datenkommunikation mittels der VLC-Technologie ausgebildet, so dass wenigstens zwischen den Straßenlaternen 12 und den Kommunikationsvorrichtungen 11 der Fahrzeuge 10 die Datenkommunikation erfolgen kann. Dabei umfasst das Kommunikationssystem 100 auch eine Datenkommunikation der Fahrzeuge 10 untereinander. Ebenso ist es möglich, dass die Lichtmodule 13 der mehreren Straßenlaternen 12 untereinander kommunizieren. Die Datenkommunikation ist mit entsprechenden Doppelpfeilen zwischen den Straßenlaternen 12, zwischen mehreren Fahrzeugen 10 und zwischen den Fahrzeugen 10 und den Straßenlaternen 12 angedeutet. The light modules 13 the street lamps 12 are designed according to the invention for data communication by means of the VLC technology, so that at least between the street lamps 12 and the communication devices 11 of the vehicles 10 the data communication can take place. In this case, the communication system includes 100 also a data communication of the vehicles 10 among themselves. It is also possible that the light modules 13 the several street lamps 12 communicate with each other. The data communication is with corresponding double arrows between the street lamps 12 , between several vehicles 10 and between the vehicles 10 and the street lamps 12 indicated.

Beispielshaft ist ein Fahrzeug mit einer Kommunikationsvorrichtung 11 gezeigt, die zur Ausführung der Kommunikation über die VLC-Technologie ausgebildet ist. Die Kommunikationsvorrichtung 11 kann sich beispielsweise in der Frontscheibe oder in oder am Dach des Fahrzeugs 10 befinden. Zur Erzeugung von Lichtwellen 14 durch das Fahrzeug 10 kann das Fahrzeug Beleuchtungseinrichtungen 15 aufweisen, beispielsweise Scheinwerfer oder Rückleuchten, welche Lichtwellen aussenden, die ihre gewöhnliche Funktion zur Ausleuchtung der Straße sowie ihre Signalfunktion erfüllen. Zusätzlich kann das Licht der Beleuchtungseinrichtungen 15 zusätzlich moduliert werden, um auf erfindungsgemäße Weise mit den Straßenlaternen 12 zu kommunizieren. Exemplary is a vehicle with a communication device 11 shown, which is designed to carry out the communication via the VLC technology. The communication device 11 can be, for example, in the windscreen or in or on the roof of the vehicle 10 are located. For generating light waves 14 through the vehicle 10 the vehicle can be lighting fixtures 15 For example, headlights or taillights, which emit light waves that perform their usual function for illuminating the road and their signal function. In addition, the light of the lighting equipment 15 additionally be modulated to in the manner according to the invention with the street lamps 12 to communicate.

Kern der Erfindung ist eine mit dem Verfahren aufbaubare Netzwerkinfrastruktur unter Nutzung des Kommunikationssystems, gesteuert durch die Geolokationsdaten der am Straßenverkehr teilnehmenden Fahrzeuge 10, so dass mit dem Verfahren beispielsweise der gezielte Verbindungsaufbau zwischen Fahrzeugen 10 und der aktuellen Position der Fahrzeuge 10 zur nächst gelegenen Straßenlaternen 12 erfüllt werden kann. Die Geolokationsdaten fahrender Fahrzeuge 10 und deren voraussehbarer Streckenverlauf und die Geolokationsdaten der sendenden und empfangenden Straßenlaternen 12 können dazu genutzt werden, die als Antwort mit einer Verzögerung zurückkommenden Datenpakete aus dem Internet über diejenige Straßenlaterne oder diejenigen Straßenlaternen auszugeben, die sich am aktuellen Ort des sich bewegenden Fahrzeugs befinden. Der Empfangsort kann damit vom Aussendeort abweichen. Beispielsweise erfolgt eine Steuerung der Übermittlung der Datenpakete über einen peripheren Server, der mit den Straßenlaternen verbunden ist. The core of the invention is a network infrastructure that can be constructed using the method, using the communication system, controlled by the geolocation data of the vehicles participating in the road traffic 10 , so that with the method, for example, the targeted connection between vehicles 10 and the current position of the vehicles 10 to the nearest street lamps 12 can be fulfilled. The geolocation data of moving vehicles 10 and their foreseeable route and the geolocation data of the sending and receiving street lamps 12 can be used to output the data packets coming back from the Internet in response to a delay via the street lamp or those street lights that are at the current location of the moving vehicle. The receiving location can thus deviate from the broadcast location. For example, control of the transmission of the data packets via a peripheral server, which is connected to the street lights.

Die Nutzung des Kommunikationssystems erfolgt beispielsweise derart, dass mit den Straßenlaternen Datenpakete von einem Fahrzeug empfangen und an das Fahrzeug ausgegeben werden, wobei der Empfang an einem ersten Ort mit zugeordneten ersten Geolokationsdaten erfolgt und wobei die Ausgabe an einem zweiten, vorausbestimmbaren Ort mit zugeordneten zweiten Geolokationsdaten erfolgt. Wenn ein Fahrzeug also an einem Ort A unterwegs ist und ein Datenpaket aussendet, sieht das Verfahren vor, die Antwortpakete am Ort A oder vorzugsweise an einem voraussehbaren Ort B auszusenden, den das Fahrzeug in einer bekannten Zwischenzeit durch die Bewegung im Straßenverkehr erreicht hat. Hierzu können die Straßenlaternen adressiert sein, sodass der Server eine adressierte Ansteuerung diskreter Straßenlaternen 12 vornimmt. The use of the communication system takes place, for example, such that the street lamps receive data packets from a vehicle and are output to the vehicle, the reception being at a first location associated first Geolokationsdaten takes place and wherein the output takes place at a second, predictable location with associated second Geolokationsdaten. Thus, when a vehicle is traveling in a location A and transmitting a data packet, the method provides to transmit the response packets at location A or preferably at a foreseeable location B that the vehicle has reached in a known interim time by the movement in traffic. For this purpose, the street lights can be addressed, so that the server an addressed driving discrete street lights 12 performs.

Indem die Daten direkt zum Ort B übermittelt werden, lässt sich insbesondere eine schnelle und sichere Datenübertragung realisieren. Die für die Ermittlung des Orts B erforderliche Zwischenzeit lässt sich dabei durch die zumindest näherungsweise bekannte Dauer der Kommunikation abschätzen. Unter Berücksichtigung dieser Dauer und auf Basis der bekannten Daten zur Bewegung des Fahrzeugs im Straßenverkehr lässt sich schließlich der Ort B ermitteln. Die Daten zur Bewegung des Fahrzeugs im Straßenverkehr können dabei aktuelle Bewegungsdaten, wie den Aussendeort A und die zum Zeitpunkt der Aussendung vorliegende Fahrgeschwindigkeit, umfassen. Alternativ oder zusätzlich können Navigationsdaten und/oder Daten zum aktuellen Verkehrsaufkommen u. ä. berücksichtigt werden. By transmitting the data directly to location B, in particular, a fast and secure data transmission can be realized. The time required for the determination of the location B can be estimated by the at least approximately known duration of the communication. Taking into account this duration and based on the known data on the movement of the vehicle in traffic, the location B can finally be determined. The data for moving the vehicle in traffic can include current movement data, such as the broadcast location A and the speed at the time of transmission. Alternatively or additionally, navigation data and / or data on the current traffic volume u. Ä. Be considered.

Die Erfindung beschränkt sich in ihrer Ausführung nicht auf das vorstehend angegebene bevorzugte Ausführungsbeispiel. Vielmehr ist eine Anzahl von Varianten denkbar, welche von der dargestellten Lösung auch bei grundsätzlich anders gearteten Ausführungen Gebrauch macht. Sämtliche aus den Ansprüchen, der Beschreibung oder den Zeichnungen hervorgehenden Merkmale und/Vorteile, einschließlich konstruktiver Einzelheiten, räumlicher Anordnungen und Verfahrensschritte, können sowohl für sich als auch in den verschiedensten Kombinationen erfindungswesentlich sein. The invention is not limited in its execution to the above-mentioned preferred embodiment. Rather, a number of variants is conceivable, which makes use of the illustrated solution even with fundamentally different types of use. All of the claims, the description or the drawings resulting features and / advantages, including constructive details, spatial arrangements and method steps may be essential to the invention both in itself and in a variety of combinations.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

100 100: Kommunikationssystem communication system
11: Straße Street
10 10: Fahrzeug vehicle
11 11: Kommunikationsvorrichtung communication device
12 12: Straßenlaterne street lamp
13 13: Lichtmodul light module
14 14: Lichtwelle light wave
15 15: Beleuchtungseinrichtung lighting device

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102011055979 A1 [0004] DE 102011055979 A1 [0004]

Claims

Kommunikationssystem (100) zur Datenkommunikation mit auf einer Straße (1) bewegten Fahrzeugen (10), wobei die Fahrzeuge (10) eine Kommunikationsvorrichtung (11) aufweisen, die zur Datenkommunikation mittels einer VLC-Technologie (Visible Light Communications) ausgebildet ist, und wobei Straßenlaternen (12) vorhanden sind, welche jeweils ein Lichtmodul (13) zur Aussendung von Lichtwellen (14) für die Ausleuchtung der Straße (1) aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtmodule (13) der Straßenlaternen (12) zur Datenkommunikation mittels der VLC-Technologie (Visible Light Communications) ausgebildet sind, sodass wenigstens zwischen den Straßenlaternen (12) und den Kommunikationsvorrichtungen (11) der Fahrzeuge (10) die Datenkommunikation erfolgt. Communication system ( 100 ) for data communication with on a road ( 1 ) moving vehicles ( 10 ), where the vehicles ( 10 ) a communication device ( 11 ), which is designed for data communication by means of a Visible Light Communications (VLC) technology, and in which street lamps ( 12 ), each of which has a light module ( 13 ) for the transmission of light waves ( 14 ) for the illumination of the road ( 1 ), characterized in that the light modules ( 13 ) of the street lamps ( 12 ) are designed for data communication by means of the Visible Light Communications (VLC) technology, so that at least between the street lamps ( 12 ) and the communication devices ( 11 ) of the vehicles ( 10 ) the data communication takes place.

Kommunikationssystem (100) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtmodule (13) der Straßenlaternen (12) so ausgebildet sind, dass die Lichtwellen (14) zur Straßenbeleuchtung dienen und dass dieselben Lichtwellen (14) zur Datenkommunikation mit den Kommunikationsvorrichtungen (11) der Fahrzeuge (10) dienen. Communication system ( 100 ) according to claim 1, characterized in that the light modules ( 13 ) of the street lamps ( 12 ) are formed so that the light waves ( 14 ) are used for street lighting and that the same light waves ( 14 ) for data communication with the communication devices ( 11 ) of the vehicles ( 10 ) serve.

Kommunikationssystem (100) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtmodule (13) zur Aussendung der Lichtwellen (14) für die Datenkommunikation mehrerer Straßenlaternen (12) untereinander ausgebildet sind. Communication system ( 100 ) according to claim 1 or 2, characterized in that the light modules ( 13 ) for transmitting the light waves ( 14 ) for the data communication of several street lamps ( 12 ) are formed with each other.

Kommunikationssystem (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kommunikationsvorrichtungen (11) der Fahrzeuge (10) zur Aussendung von Lichtwellen (14) zur Datenkommunikation untereinander ausgebildet sind. Communication system ( 100 ) according to one of claims 1 to 3, characterized in that the communication devices ( 11 ) of the vehicles ( 10 ) for the transmission of light waves ( 14 ) are designed for data communication with each other.

Kommunikationssystem (100) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fahrzeuge (10) jeweils Beleuchtungseinrichtungen (15) aufweisen, mittels der die Kommunikationsvorrichtungen (11) mehrerer Fahrzeuge (10) zur Datenkommunikation untereinander über Lichtwellen (14) kommunizieren. Communication system ( 100 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the vehicles ( 10 ) each lighting devices ( 15 ) by means of which the communication devices ( 11 ) of several vehicles ( 10 ) for data communication with each other via light waves ( 14 ) communicate.

Kommunikationssystem (100) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Datenkommunikation der mehreren Fahrzeuge (10) über die Lichtmodule (13) der Straßenlaternen (12) ausgebildet ist. Communication system ( 100 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the data communication of the plurality of vehicles ( 10 ) via the light modules ( 13 ) of the street lamps ( 12 ) is trained.

Kommunikationssystem (100) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Straßenlaternen (12) ein Datennetzwerk bilden, wobei die Straßenlaternen (12) Netzwerkknoten des Datennetzwerkes bilden. Communication system ( 100 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the street lamps ( 12 ) form a data network, the street lamps ( 12 ) Form network nodes of the data network.

Kommunikationssystem (100) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Kommunikationsvorrichtungen (11) mehrerer Fahrzeuge (10) Netzwerkknoten des Datennetzwerkes bilden. Communication system ( 100 ) according to any one of the preceding claims, characterized in that communication devices ( 11 ) of several vehicles ( 10 ) Form network nodes of the data network.

Verfahren zum Betrieb eines Kommunikationssystems (100) zur Datenkommunikation mit auf einer Straße (1) bewegten Fahrzeugen (10), wobei die Fahrzeuge (10) eine Kommunikationsvorrichtung (11) aufweisen, mit der eine Datenkommunikation mittels einer VLC-Technologie (Visible Light Communications) ausgeführt wird, und wobei Straßenlaternen (12) vorhanden sind, welche mittels jeweils eines Lichtmoduls (13) Lichtwellen (14) für die Ausleuchtung der Straße (1) aussenden, dadurch gekennzeichnet, dass mit den Lichtmodulen (13) der Straßenlaternen (12) eine Datenkommunikation mittels der VLC-Technologie (Visible Light Communications) ausgeführt wird, sodass wenigstens zwischen den Straßenlaternen (12) und den Kommunikationsvorrichtungen (11) der Fahrzeuge (10) die Datenkommunikation ausgeführt wird. Method for operating a communication system ( 100 ) for data communication with on a road ( 1 ) moving vehicles ( 10 ), where the vehicles ( 10 ) a communication device ( 11 ), with which data communication is carried out by means of a Visible Light Communications (VLC) technology, and in which street lamps ( 12 ) are present, which by means of a respective light module ( 13 ) Light waves ( 14 ) for the illumination of the road ( 1 ), characterized in that with the light modules ( 13 ) of the street lamps ( 12 ) data communication is carried out by means of the Visible Light Communications (VLC) technology, so that at least between the street lamps ( 12 ) and the communication devices ( 11 ) of the vehicles ( 10 ) the data communication is executed.

Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein fahrendes Fahrzeug (10) mit einer Abfolge von mehreren Straßenlaternen (12) kommuniziert, indem eine Verbindung der Lichtwellen (14) von der Kommunikationsvorrichtung (11) des Fahrzeugs (10) von Straßenlaterne (12) zu Straßenlaterne (12) springt. Method according to claim 9, characterized in that a moving vehicle ( 10 ) with a sequence of several street lamps ( 12 ) communicates by connecting the light waves ( 14 ) from the communication device ( 11 ) of the vehicle ( 10 ) of street lights ( 12 ) to street lights ( 12 ) jumps.

Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass mit den Straßenlaternen (12) von einem Fahrzeug (10) ausgesendete Datenpakete empfangen und an das Fahrzeug (10) ausgegeben werden, wobei der Empfang an einem ersten Ort mit zugeordneten ersten Geolokationsdaten erfolgt und wobei die Ausgabe an einem zweiten, vorausbestimmbaren Ort mit zugeordneten zweiten Geolokationsdaten erfolgt. Method according to claim 9 or 10, characterized in that with the street lamps ( 12 ) of a vehicle ( 10 ) received data packets and to the vehicle ( 10 ), wherein the reception is at a first location with associated first geolocation data, and wherein the output is at a second, predeterminable location with associated second geolocation data.

Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass eine Steuerung der Übermittlung der Datenpakete über einen peripheren Server vorgenommen wird, wobei mit dem Server insbesondere eine adressierte Ansteuerung diskreter Straßenlaternen (12) vorgenommen wird. Method according to one of claims 9 to 11, characterized in that a control of the transmission of the data packets via a peripheral server is performed, with the server in particular an addressed driving discrete street lamps ( 12 ) is made.