DE102019107247A1 - Verfahren und Anordnung zum Kommunizieren zwischen zwei Fahrzeugen - Google Patents

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Abstract

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zum Kommunizieren zwischen zwei Fahrzeugen (1, 2), wobei das erste Fahrzeug (1) eine Heckleuchte (3) und das zweite Fahrzeug (2) eine Frontkamera (5) aufweist und/oder das erste Fahrzeug (1) eine Frontleuchte (7) und das zweite Fahrzeug (2) eine Heckkamera (6) aufweist, und die Heckleuchte (3) und/oder die Frontleuchte (7) jeweils eine Mehrzahl individuell schaltbarer Leuchtelemente (4) zum Darstellen eines matrixartigen Lichtmusters aufweisen, mit den Schritten, bei hintereinander fahrenden Fahrzeugen (1, 2): Darstellen eines einer ersten Information zugeordneten Lichtmusters durch die Heckleuchte (3) und Erfassen des Lichtmusters zum Erkennen der ersten Information durch die Frontkamera (5) und/oder Darstellen eines einer zweiten Information zugeordneten Lichtmusters durch die Frontleuchte (7) und Erfassen des Lichtmusters zum Erkennen der zweiten Information durch die Heckkamera (6).

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Kommunizieren zwischen zwei Fahrzeugen, wobei das erste Fahrzeug eine Heckleuchte und das zweite Fahrzeug eine Frontkamera aufweist und/oder das erste Fahrzeug eine Frontleuchte und das zweite Fahrzeug eine Heckkamera aufweist. Die Erfindung betrifft zudem eine Fahrzeuganordnung zum Kommunizieren zwischen zwei Fahrzeugen, wobei das erste Fahrzeug eine Heckleuchte und das zweite Fahrzeug eine Frontkamera aufweist, und/oder das erste Fahrzeug eine Frontleuchte und das zweite Fahrzeug eine Heckkamera aufweist.
  • Hintergrund der Erfindung
  • Als Kolonnenfahrt wird eine Fahrt im geschlossenen Verband mehrerer Verkehrsteilnehmer bezeichnet, bei dem die Verkehrsteilnehmer, beispielsweise Kraftfahrzeuge, in geschlossener Einheit fahren und derart verkehrsrechtlich als ein einzelnes Fahrzeug gelten. Sofern beispielsweise das erste Fahrzeug der Kolonne eine Ampel bei Grün passiert hat, dürften die weiteren Fahrzeuge der Kolonne die Ampelkreuzung auch bei rotem Ampelsignal passieren. Kolonnenfahrten haben das Potential, den Verkehr zu vereinfachen und den Verkehrsfluss effizienter zu gestalten.
  • Aus dem Stand der Technik sind verschiedene Lösungen bekannt, mehrere nichtspurgebundene Fahrzeuge elektronisch miteinander zu koppeln, dass die Fahrzeuge weitgehend automatisiert mit nahezu konstantem und in der Regel geringem Abstand hintereinander fahren. Eine solche elektronische Kopplung von Fahrzeugen wird mit den Begriffen „Platooning“, „automatische Kolonnenfahrt“, „elektronische Deichsel“ oder „Road-Train“ umschrieben. Neben den vorgenannten Vorteilen der Vereinfachung des Verkehrs führen die geringeren Abstände zu einer besseren Straßenauslastung und ein kontinuierlicherer Verkehrsfluss zu geringeren Staus, wobei durch eine aerodynamisch günstigere Ausnutzung von Windschatten sowie der vorbeschriebenen Automatisierung ein geringerer Energieverbrauch und eine Entlastung oder sogar Wegfall der Fahrer möglich wird.
  • Wesentliche technische Voraussetzung einer solchen automatischen Kolonnenfahrt ist, dass sämtliche in der Kolonne fahrenden Fahrzeuge mit entsprechenden Fahrassistenz- und/oder Steuersystemen ausgestaltet sind, die eine sogenannte Car-to-Car-Kommunikation, C2C, zwischen den Fahrzeugen ermöglichen. Die aus dem Stand der Technik bekannten C2C-Kommunikationssystme verwenden üblicherweise WLAN-Kommunikationseinrichtungen nach dem Standard IEEE 802.11p bzw. ITS-G5, deren Standardisierungsprozess hinsichtlich spezieller Erfordernisse in den vorgenannten Fahrassistenz- und/oder Steuersystemen noch nicht vollständig abgeschlossen ist. Technologische Herausforderungen dieser drahtlosen Kommunikation ergeben sich zudem durch Signaldämpfungen oder sogar -störungen, so dass mit den heute verfügbaren technischen Lösungen eine problemlose, für die automatische Kolonnenfahrt jedoch notwendige C2C-Kommunikation zwischen den einzelnen Fahrzeugen der Kolonne nicht immer sichergestellt ist.
  • Beschreibung der Erfindung
  • Ausgehend von dieser Situation ist es eine Aufgabe, ein Verfahren und eine Anordnung anzugeben, um die Kommunikation zwischen Fahrzeugen insbesondere zum Zwecke einer automatischen Kolonnenfahrt in wesentlich einfacherer und sichererer Weise zu ermöglichen.
  • Die Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind durch die Merkmale der Unteransprüche vorgegeben.
  • Demnach wird die Aufgabe durch ein Verfahren zum Kommunizieren zwischen zwei Fahrzeugen gelöst, wobei das erste Fahrzeug eine Heckleuchte und das zweite Fahrzeug eine Frontkamera aufweist und/oder das erste Fahrzeug eine Frontleuchte und das zweite Fahrzeug eine Heckkamera aufweist, und die Heckleuchte und/oder die Frontleuchte jeweils eine Mehrzahl individuell schaltbarer Leuchtelemente zum Darstellen eines Matrixartigen Lichtmusters aufweisen, mit den Schritten, bei hintereinander fahrenden Fahrzeugen: Darstellen eines einer ersten Information zugeordneten Lichtmusters durch die Heckleuchte und Erfassen des Lichtmusters zum Erkennen der ersten Information durch die Frontkamera und/oder Darstellen eines einer zweiten Information zugeordneten Lichtmusters durch die Frontleuchte und Erfassen des Lichtmusters zum Erkennen der zweiten Information durch die Heckkamera.
  • Die Aufgabe wird zudem durch eine Fahrzeuganordnung mit zwei Fahrzeugen zum Kommunizieren zwischen denselben gelöst, wobei das erste Fahrzeug eine Heckleuchte und das zweite Fahrzeug eine Frontkamera aufweist und/oder das erste Fahrzeug eine Frontleuchte und das zweite Fahrzeug eine Heckkamera aufweist, und die Heckleuchte und/oder die Frontleuchte jeweils eine Mehrzahl individuell schaltbarer Leuchtelemente zum Darstellen eines matrixartigen Lichtmusters aufweisen, und die Heckleute zum Darstellen eines einer ersten Information zugeordneten Lichtmusters ausgeführt ist und die Frontkamera zum Erfassen des Lichtmusters zum Erkennen der ersten Information ausgeführt ist, und/oder die Frontleute zum Darstellen eines einer Information zugeordneten Lichtmusters ausgeführt ist und die Heckkamera zum Erfassen des Lichtmusters zum Erkennen der Information ausgeführt ist.
  • Ein wesentlicher Punkt des vorgeschlagenen Verfahrens bzw. der Anordnung liegt darin, dass die Kommunikation durch Darstellen und respektives Erkennen des matrixartigen Lichtmusters erfolgt. Die Heckleuchte und/oder Frontleuchte sind dazu bevorzugt mit LEDartigen Leuchtelementen ausgeführt, die einzelnen beschaltbar sind, um insbesondere periodisch nacheinander unterschiedliche zweidimensionale Lichtmuster darzustellen. Während Heckleuchte und/oder Frontleuchte sichtbares Licht abgeben können, sind Heckleuchte und/oder Frontleuchte und entsprechend die Frontkamera und/oder Heckkamera bevorzugt ausgeführt, Infrarotlicht, IR-Licht, und/oder Nahinfrarotlicht, NIR-Licht, zu emittieren bzw. zu empfangen. Infrarotlicht mit einer Wellenlänge bevorzugt im Bereich von 850 nm bis 940 nm ist gegenüber sichtbarem Licht weniger anfällig gegenüber Blendwirkungen und Widerspiegelungen, wodurch eine stabilere Kommunikation durch Austauschen der ersten und/oder der zweiten Information zwischen den Fahrzeugen ermöglicht wird. Da IR-Licht zudem eine längere Wellenlänge als sichtbares Licht hat, strahlt IR-Licht durch zwischen den Fahrzeugen möglicherweise befindlichen Materialien wie beispielsweise Papier, Stoff und Kunststoff, so dass zwischen den Fahrzeugen befindliche Verunreinigungen die Kommunikation in geringerem Maße beinträchtigen als wenn sichtbares Licht verwendet wird. Grundsätzlich ist jedoch ein solches optischen Verfahren wesentlich resistenter und damit sicherer im Vergleich zu funkbasierten Verfahren gegenüber unautorisierten Angriffen Dritter.
  • Ganz besonders bevorzugt sind die Heckleuchte und/oder Frontleuchte einerseits zum Aussenden von für den Menschen sichtbaren Lichtsignalen im Sinne einer herkömmlicher Heckleuchte und/oder Frontleuchte sowie anderseits zum Aussenden von IR- bzw. NIR-Licht zum Kommunizieren zwischen den Fahrzeugen ausgeführt. Derart lässt sich in besonders einfacher Weise zwischen den Fahrzeugen kommunizieren, ohne dass zusätzliche Heckleuchten und/oder Frontleuchten zum Aussenden der Informationen vorgesehen sein müssen. Alternativ oder bevorzugt können die Mehrzahl individuell schaltbarer Leuchtelemente zum Darstellen eines matrixartigen Lichtmusters in herkömmliche Heckleuchten und/oder Frontleuchten insbesondere baulich integriert vorgesehen sein. Durch Vorsehen eines Bandpassfilters und/oder einer Linse für die Frontkamera und/oder die Heckkamera kann der Empfang der Informationen verbessert werden.
  • Die vorgeschlagene Lösung ermöglicht in besonders einfacher und sicherer Weise die uni- und/oder bi-direktionale Kommunikation zwischen den Fahrzeugen, so dass Informationen durch Anzeigen und Empfangen jeweiliger den Informationen zugeordneter Lichtmuster zwischen den Fahrzeugen ausgetauscht werden können. Derart lässt sich eine Car-to-Car, C2C,-Kommunikation, zwischen den Fahrzeugen ermöglichen, die gegenüber den aus dem Stand der Technik bekannten C2C-Kommunikationssystemen wesentlich robuster ist. Entsprechend lassen sich mittels der vorgeschlagenen Kommunikation verbundene Fahrzeuge zu einer Kolonne vernetzen. Die Fahrzeuge können als Personenkraftwagen, als Lastkraftwagen, als Motorräder, als Fahrrad, als Lastenfahrrad, als Trike oder sonstige Straßenfahrzeuge ausgeführt sein. Ebenso können die Fahrzeuge unterschiedlich ausgeführt sein, beispielsweise das erste Fahrzeug als Personenkraftwagen und das zweite Fahrzeug als Trike. Darüber hinaus sind auch weitere Ausgestaltungen denkbar, beispielsweise dass ein Zusteller von Sendungen eine Art aktive Jacke‘ oder Weste trägt, die als ,erstes Fahrzeug‘ mit einem Zustellroboter als ,zweites Fahrzeug‘ wie vorgeschlagenen kommuniziert. Ein Zustellroboter ist ein motorisiertes Fahrzeug, das insbesondere autonom Sendungen an Empfänger zustellt, transportiert und/oder von diesen abholt. Der Zustellroboter kann dem Zusteller ebenso automatisch folgen. In einem solchen Fall könnte die Heckleuchte als an der Jacke oder Weste vorgesehene Leuchte ausgeführt sein. Die Heckleuchte und/oder die Frontleuchte können beispielsweise 5, 10, 20, 100 oder mehr Leuchtelemente zum Darstellen des matrixartigen Lichtmusters umfassen. Bei beispielsweise 5 Leuchtelementen lassen sich bis zu 32 unterschiedliche Lichtmuster darstellen. Ein Lichtmuster kann auch mindestens zwei oder drei aktive Leuchtelemente umfassen.
  • Bevorzugt wird das der ersten und/oder der zweiten Information zugeordnete Lichtmuster periodisch mit einer vorgegebenen Frequenz geändert. Die Frequenz kann beispielsweise 1, 2, 10, 50, 100 oder 120 Hertz betragen. Derart können durch die vorgeschlagene Leuchten-Kamera Kopplung zwischen dem ersten vorzugsweise führenden Fahrzeug und dem zweiten vorzugsweise folgenden Fahrzeug die Fahrzeuge hochfrequent miteinander kommunizieren und es kann zudem ein sehr präzises Tracking zwischen den Fahrzeugen erfolgen. Beispielsweise kann das führende Fahrzeug Steuerbefehle per matrixartigen Lichtmusters in den Heckleuchten an das folgende Fahrzeug übermitteln. Gleichzeitig kann das folgende Fahrzeug eine Position des führenden, vorausfahrenden Fahrzeugs ermitteln, sogenanntes tracking, indem eine Intensität des Lichtmusters durch die Kamera gemessen wird. Verändern des Lichtmusters bedeutet beispielsweise bei einer 10x10 Matrix von Leuchtelementen, dass zum Zeitpunkt t = 0 die gesamte obere und untere äußere Reihe der Leuchtelemente beschaltet ist, während alle anderen Leuchtelemente nicht beschaltet sind. Zum Zeitpunkt t = 1 ist dagegen die rechte und linke äußere Reihe der Leuchtelemente beschaltet, während alle anderen Leuchtelemente nicht beschaltet sind.
  • Nach einer bevorzugten Weiterbildung des Verfahrens oder der Anordnung umfasst das Darstellen ein Verändern einer Intensität und/oder einer Wellenlänge der Leuchtelemente und/oder ein Darstellen von IR-Licht. Das Verändern der Intensität und/oder der Wellenlänge kann periodisch mit einer vorgebebenen Frequenz geschehen. Ebenso kann die Intensität und/oder die Wellenlänge nur eines Teils der Leuchtelemente verändert werden, während einer restlicher Teil der Leuchtelemente eine konstante Intensität und/oder Wellenlänge hat. Das Verändern der Intensität und/oder der Wellenlänge zusätzlich zum Lichtmuster sowie respektives Erfassen erlaubt die Übertragung wenigstens einer weiteren Information und/oder eine höhere Informationsdichte pro Zeiteinheit.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausbildung des Verfahrens oder der Anordnung sind die Leuchtelemente als LEDs ausgeführt sind und/oder die Heckleute und/oder die Frontleuchte zum Darstellen eines zweidimensionalen Lichtmusters ausgeführt. Mittels LEDs lassen sich die Heckleuchte und/oder die Frontleuchte in besonders einfacher Weise zum Darstellen des Lichtmusters ausgestalteten, wobei die einzelnen LEDs beispielsweise mittels eines entsprechenden Treibers individuell zum Darstellen der zweidimensionalen Lichtmusters ansteuerbar sein können. Während die LEDs ausgeführt sein können, für den Menschen sichtbares Licht zu emittieren, ist es ganz besonders vorteilig und entsprechend bevorzugt, dass die LEDs ausgeführt sind, Infrarotlicht, IR-Licht, und/oder Nahinfrarotlicht, NIR-Licht, zu emittieren, beispielsweise als IR-Emitter, insbesondere mit einer Wellenlänge im Bereich von 850 nm bis 940 nm. Durch eine solche Ausgestaltung lässt sich eine tageslichtunabhängige und damit verlässliche Kommunikation zwischen den Fahrzeugen erreichen. Die Frontkamera und/oder die Heckkamera sind bevorzugt als IR-Rezeptoren ausgeführt.
  • Nach einer anderen bevorzugten Weiterbildung des Verfahrens oder der Anordnung ist die Heckleuchte als Rückleuchte und/oder die Frontleuchte als Scheinwerfer ausgeführt. Bevorzugt ist die Heckleuchte und/oder die Frontleuchte respektive die Leuchtelemente in die Rückleuchte und/oder den Schweinwerfer integriert, insbesondere einteilig ausgeführt, um eine platzsparende Ausgestaltung zu erreichen.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausbildung umfasst das Verfahrens oder die Anordnung das Darstellen der ersten Information und der zweiten Information zum bi-direktionalen Kommunizieren der beiden Fahrzeuge. Mittels bi-direktionaler Kommunikation lassen sich die beiden Fahrzeuge elektronisch miteinander beispielsweise zwecks Ausbildung einer Kolonne koppeln. Das vorausfahrende erste Fahrzeug sendet Steuerbefehle an das folgende zweite Fahrzeug, wie beispielsweise ein Bremsbefehl, den das zweite Fahrzeug ausführt und an das erste Fahrzeug quittiert. Ebenso können eine Mehrzahl entsprechend ausgeführter Fahrzeuge vorgesehen sein, die mittels der vorgeschlagenen Lösung elektronisch zwecks Ausbildung von „Platooning“, „automatische Kolonnenfahrt“, „elektronische Deichsel“ oder „Road-Train“ verbunden sind.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausbildung umfasst das Verfahren oder die Anordnung ein pulswellenmoduliertes, PWM, und/oder amplitudenmoduliertes Darstellen der ersten Information und/oder der zweiten Information. Insbesondere durch pulswellenmoduliertes Darstellen der Informationen bzw. durch eine derartige Kommunikation können die Fahrzeuge Informationen mit einer hohen Datenübertragungsrate austauschen. Pulswellenmodulation, PWM, ermöglicht eine präzise Regelung zwischen den Fahrzeugen beispielsweise zwecks Kolonnenfahrt, wobei die PWM Kommunikation ebenso zur Hinderniserkennung genutzt werden kann. Die gleichzeitige Hinderniserkennung zusätzlich zu der Kommunikation ist ein ganz wesentlicher Vorteil der vorgeschlagenen Lösung gegenüber Radar. Das Darstellen kann ebenso oder alternativ als Art kombinierte Phasen- und Amplitudenmodulation erfolgen, beispielsweise als QAM und/oder PSK. Quadraturamplitudenmodulation oder Quadratur-Amplituden-Modulation, abgekürzt QAM, englisch Quadrature Amplitude Modulation, ist ein Modulationsverfahren, das die Amplitudenmodulation und Phasenmodulation kombiniert. Phasenumtastung, englisch Phase-Shift Keying, abgekürzt PSK, stellt die digitale Form der Phasenmodulation dar.
  • Nach einer anderen bevorzugten Weiterbildung umfasst das Verfahren oder die Anordnung das Darstellen und respektives Erkennen der ersten Information, wobei das zweite Fahrzeug ausgeführt ist, aufgrund der erkannten ersten Information dem ersten, vorherfahrenden Fahrzeug zu folgen, insbesondere zum vorteilhaften Ausbilden einer Kolonnenfahrt.
  • Nach einer noch anderen bevorzugten Weiterbildung des Verfahrens oder der Anordnung weist das erste Fahrzeug eine heckseitige Führungsleuchte und/oder das zweite Fahrzeug eine frontseitige Führungsleuchte auf, wobei das Erfassen des Lichtmusters durch die Frontkamera und/oder durch die Heckkamera in Abhängigkeit von einem Erfassen der heckseitigen und/oder frontseitigen Führungsleuchte erfolgt. Die Führungsleuchte, auch Trackingleuchte genannt, kann einer Identifikation des vorausfahrenden Fahrzeugs und/oder zur Synchronisierung der Fahrzeuge dienen. Bevorzugt fasst die Führungsleuchte die Frontleuchte und/oder die Heckleuchte ein. Beispielsweise kann die Führungsleuchte vier einzelne LEDs umfassen, die auf einer anderen Wellenlänge, beispielsweise 905 nm, als die Frontleuchte und/oder die Heckleuchte IR-Licht emittieren, wobei die vier einzelnen LEDs rechteckartig um die Frontleuchte und/oder die Heckleuchte herum diese einfassend angeordnet sind. Die Führungsleuchte kann ebenso verwendet werden, um zu erkennen, ob sich Gegenstände zwischen den Fahrzeugen befinden.
  • Die Frontkamera und/oder die Heckkamera sind bevorzugt als FishEye-Kameras ausgeführt, um selbst in Kurven die Frontleuchte, die Heckleuchte und/oder die Führungsleuchte nicht aus dem Blickfeld zu verlieren. Alternativ oder zusätzlich kann die Frontkamera und/oder die Heckkamera mit einer zylindrischen Linse und/oder mit einem Bandpassfilter versehen sein, um Umgebungslicht beim Erkennen der Information auszufiltern. Ferner kann die Frontkamera und/oder die Heckkamera noch wie aus herkömmlichen Systemen bekannt zur Positions- und/oder Kollisionserkennung verwendet werden.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausbildung des Verfahrens weist das erste Fahrzeug die Heckleuchte und die Heckkamera und das zweite Fahrzeug die Frontleuchte und die Frontkamera auf, wobei das Verfahren den Schritt Folgen des zweiten Fahrzeugs dem ersten Fahrzeug mittels bi-direktionaler Kommunikation zwischen den beiden Fahrzeugen durch Darstellen und respektives Erkennen der ersten Information und der zweiten Information zum Kolonnenfahren umfasst.
  • Die Aufgabe der Erfindung wird weiterhin durch eine Verwendung des vorbeschriebenen Verfahrens oder der vorbeschriebenen Anordnung zum nicht spurgebundenen Kolonnenfahren mittels bi-direktionaler Kommunikation zwischen den Fahrzeugen durch Darstellen und respektives Erkennen der ersten Information und der zweiten Information gelöst.
  • Figurenliste
  • Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele näher erläutert.
  • In den Zeichnungen zeigen
    • 1 eine Fahrzeuganordnung mit zwei Fahrzeugen zum Kommunizieren zwischen denselben gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung in einer schematischen Draufsicht,
    • 2 die Fahrzeuganordnung gemäß 1 in einer schematischen Perspektivansicht, und
    • 3 das erste Fahrzeug gemäß 1 in einer schematischen Rückansicht einschließlich einer Vergrößerung eines Ausschnitts der Rückansicht.
  • Detaillierte Beschreibung der Ausführungsbespiele
  • 1 zeigt eine Fahrzeuganordnung mit zwei Fahrzeugen 1, 2 zum Kommunizieren zwischen denselben gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung in einer schematischen Draufsicht, während 2 eine schematische Perspektivansicht der Fahrzeuganordnung zeigt. 3 schließlich zeigt eine das erste Fahrzeug 1 der Fahrzeuganordnung gemäß 1 in einer schematischen Rückansicht einschließlich einer Vergrößerung eines Ausschnitts der Rückansicht.
  • Das erste Fahrzeug 1 weist an seiner Rückseite eine Heckleuchte 3 als Rückleuchte auf, welche, wie im Detail besser in 3 zu erkennen ist, eine Mehrzahl individuell schaltbarer als LEDs ausgeführte Leuchtelemente 4 zum Darstellen eines matrixartigen zweidimensionalen Lichtmusters aufweist. An der Frontseite des zweiten Fahrzeugs 2 ist eine Frontkamera 5 vorgesehen, die, wenn das zweite Fahrzeug 2 dem ersten Fahrzeug 1 folgt, ein durch die Leuchtelemente 4 der Heckleuchte 3 dargestelltes matrixartigen Lichtmuster erfasst. Entsprechend ist eine dem dargestellten Lichtmuster zugeordnete erste Information durch die Frontkamera 5 erfassbar, so dass das erste Fahrzeug 1 durch Variieren des Lichtmusters uni-direktional mit dem zweiten Fahrzeug 2 kommunizieren kann.
  • Variieren des Lichtmusters bedeutet, dass nicht im Sinne von Morsen ein einzelnes Leuchtelement ein- und ausgeschaltet wird, sondern periodisch abwechselnde matrixartige zweidimensionale Lichtmuster durch die Heckleuchte 3 dargestellt werden. Eine höhere Übertragungsrate der ersten Information lässt sich durch Pulswellen- und/oder Amplitudenmodulation des Lichtmusters erreichen. Amplitudenmodulation kann ein Verändern der Intensität der Helligkeit der Leuchtelemente 4 umfassen. Die Übertragungsrate der ersten Information lässt sich zudem durch Verändern einer Wellenlänge der Leuchtelemente 4 steigern.
  • Zwecks Ermöglichung einer bi-direktionalen Kommunikation zwischen den zwei Fahrzeugen 1, 2 weist das zweite Fahrzeug 2 eine Heckkamera 6 und das erste Fahrzeug 1 eine als Scheinwerfer ausgeführte Frontleuchte 7 auf, die in den Figuren jeweils nur schematisch dargestellt sind. Die Frontleuchte 7 weist ebenso wie die Heckleuchte 3 eine Mehrzahl individuell schaltbarer als LEDs ausgeführte Leuchtelemente 4 zum Darstellen eines matrixartigen zweidimensionalen Lichtmusters auf. Ein durch die Frontleuchte 7 dargestelltes, einer zweiten Information zugeordnetes Lichtmuster ist durch die Heckkamera 6 erfassbar.
  • Durch Darstellen und entsprechenden Variieren des der ersten Information zugeordneten Lichtmusters durch das erste Fahrzeug 1 und entsprechendes Erfassen des Lichtmusters zum Erkennen der ersten Information durch das zweite Fahrzeug 2 sowie Darstellen und entsprechenden Variieren des der zweiten Information zugeordneten Lichtmusters durch das zweite Fahrzeug 2 und entsprechendes Erfassen des Lichtmusters zum Erkennen der ersten Information durch das erste Fahrzeug 1 können die beiden Fahrzeuge 1, 2 in sicher Weise die ersten und zweiten Informationen beispielsweise in hochfrequenter Weise austauschen und derart präzise miteinander kommunizieren.
  • Durch das Austauschen der ersten und zweiten Informationen können die beiden Fahrzeuge 1, 2 autonom hintereinander mit einem geringen Abstand von wenigen Meter in einer Kolonne fahren. Steuerbefehle beispielsweise zum Beschleunigen oder Bremsen überträgt das erste Fahrzeug 1 an das hinterherfahrende zweite Fahrzeug 2 mittels des vorbeschriebenen Austausches von erster und zweiter Information. Das zweite Fahrzeug 2 kann durch die Frontkamera 5 zudem den Abstand zu dem vorherfahrenden ersten Fahrzeug 1 durch Bestimmen einer Intensität des von dem ersten Fahrzeug 1 ausgesendeten Lichtmusters erfassen und gegebenenfalls den Abstand verringern oder vergrößern.
  • Das erste Fahrzeug 1 kann ferner über eine heckseitige Führungsleuchte 8 sowie das zweite Fahrzeug 2 über eine frontseitige Führungsleuchte 9 verfügen, wobei letztere in den Figuren nur angedeutet ist. Die heckseitige Führungsleuchte 8 umfasst, wie aus 3 zu erkennen, eine Mehrzahl einzelner jeweils als LEDs ausgeführter Führungs-Leuchtelemente, die um die Leuchtelemente 4 der Heckleuchte 3 herum angeordnet sind. Einerseits kann das Erfassen des Lichtmusters durch die Frontkamera 5 und/oder durch die Heckkamera 6 in Abhängigkeit von einem Erfassen der heckseitigen und/oder frontseitigen Führungsleuchte 8, 9 erfolgten. Das bedeutet beispielsweise, dass das Erfassen des Lichtmusters erst dann erfolgt, wenn die Führungsleuchten 8, 9 eine Synchronisierung der beiden Fahrzeugen 1, 2 festgestellt wurde.
  • Die Führungsleuchten 8, 9 können dazu ein konstantes Lichtmuster wie beispielsweise in 3 gezeigt zwei Reihen von je fünf in definierten Abständen angeordnete LEDs umfassen. Erst wenn das zweite Fahrzeug 2 dieses Lichtmuster erfasst hat, beginnt das zweite Fahrzeug 2 die Kolonnenfahrt. Andererseits kann aufgrund des konstanten Lichtmusters das hinterherfahrende zweite Fahrzeug 2 aufgrund der definierten Abstände der LEDs erkennen, ob oder wie groß der Abstand sowie die Neigung zwischen den Fahrzeugen 1, 2 ist. Biegt das vorherfahrende erste Fahrzeug 1 ab, ändert sich der Abstand der einzelnen LEDs in Bezug auf das zweite Fahrzeug 2.
  • Während die Führungsleuchten 8, 9 sowie die Heckleuchte 3 und die Frontleuchte 7 sichtbares Licht abgeben können, sind die vorgenannten Leuchten vorliegend als NIR, Nahinfrarot,-Leuchten ausgeführt, die Infrarotlicht mit Wellenlängen im Bereich von 850 nm bis 940 nm emittieren. Die Frontkamera 5 sowie die Heckkamera 6 sind entsprechend auch als NIR-Kameras ausgeführt. Infrarotlicht, IR-Licht, kann helfen, Farben von Objekten, Blendwirkungen und Widerspiegelungen zu reduzieren, was zu einer stabileren Kommunikation zwischen den Fahrzeugen 1, 2 führt. Da IR-Licht eine längere Wellenlänge als sichtbares Licht hat, strahlt IR durch Materialien wie beispielsweise Papier, Stoff und Kunststoff, so dass zwischen den Fahrzeugen 1, 2 befindliche Verunreinigungen die Kommunikation in geringerem Maße beinträchtigen als wenn sichtbares Licht verwendet würde.
  • Zum Ansteuern der Führungsleuchten 8, 9 sowie der Heckleuchte 3 und der Frontleuchte 7 sowie der als FishEye-Kameras ausgeführten Frontkamera 5 und der Heckkamera 6 weisen die Fahrzeuge 1, 2 jeweils eine computerbasierte Steuerung 10 auf, die die kommunizierten Informationen auswerten und beispielsweise zur Steuerung des zweiten Fahrzeugs 2 zum autonomen Folgen des ersten Fahrzeugs 1 anwenden. Der Frontkamera 5 und der Heckkamera 6 kann ein nicht gezeigter NIR Bandpassfilter sowie eine Linse vorgeschaltet sein. Ferner kann zum Ansteuern der Führungsleuchten 8, 9 sowie der Heckleuchte 3 und der Frontleuchte 7 ein Encoder/Decoder 11 vorgesehen sein.
  • Die beschriebenen Ausführungsbeispiele sind lediglich Beispiele, die im Rahmen der Ansprüche auf vielfältige Weise modifiziert und/oder ergänzt werden können. Jedes Merkmal, das für ein bestimmtes Ausführungsbeispiel beschrieben wurde, kann eigenständig oder in Kombination mit anderen Merkmalen in einem beliebigen anderen Ausführungsbeispiel genutzt werden. Jedes Merkmal, dass für ein Ausführungsbeispiel einer bestimmten Kategorie beschrieben wurde, kann auch in entsprechender Weise in einem Ausführungsbeispiel einer anderen Kategorie eingesetzt werden.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Erstes Fahrzeug
    2
    Zweites Fahrzeug
    3
    Heckleuchte
    4
    Leuchtelement
    5
    Frontkamera
    6
    Heckkamera
    7
    Frontleuchte
    8
    Heckseitige Führungsleuchte
    9
    Frontseitige Führungsleuchte
    10
    Steuerung
    11
    Encoder/Decoder

Claims (11)

  1. Verfahren zum Kommunizieren zwischen zwei Fahrzeugen (1, 2), wobei das erste Fahrzeug (1) eine Heckleuchte (3) und das zweite Fahrzeug (2) eine Frontkamera (5) aufweist und/oder das erste Fahrzeug (1) eine Frontleuchte (7) und das zweite Fahrzeug (2) eine Heckkamera (6) aufweist, und die Heckleuchte (3) und/oder die Frontleuchte (7) jeweils eine Mehrzahl individuell schaltbarer Leuchtelemente (4) zum Darstellen eines matrixartigen Lichtmusters aufweisen, mit den Schritten, bei hintereinander fahrenden Fahrzeugen (1, 2): Darstellen eines einer ersten Information zugeordneten Lichtmusters durch die Heckleuchte (3) und Erfassen des Lichtmusters zum Erkennen der ersten Information durch die Frontkamera (5) und/oder Darstellen eines einer zweiten Information zugeordneten Lichtmusters durch die Frontleuchte (7) und Erfassen des Lichtmusters zum Erkennen der zweiten Information durch die Heckkamera (6).
  2. Fahrzeuganordnung mit zwei Fahrzeugen (1, 2) zum Kommunizieren zwischen denselben, wobei das erste Fahrzeug (1) eine Heckleuchte (3) und das zweite Fahrzeug (2) eine Frontkamera (5) aufweist und/oder das erste Fahrzeug (1) eine Frontleuchte (7) und das zweite Fahrzeug (2) eine Heckkamera (6) aufweist, und die Heckleuchte (3) und/oder die Frontleuchte (7) jeweils eine Mehrzahl individuell schaltbarer Leuchtelemente (4) zum Darstellen eines matrixartigen Lichtmusters aufweisen, und die Heckleute zum Darstellen eines einer ersten Information zugeordneten Lichtmusters ausgeführt ist und die Frontkamera (5) zum Erfassen des Lichtmusters zum Erkennen der ersten Information ausgeführt ist, und/oder die Frontleute zum Darstellen eines einer Information zugeordneten Lichtmusters ausgeführt ist und die Heckkamera (6) zum Erfassen des Lichtmusters zum Erkennen der Information ausgeführt ist.
  3. Verfahren oder Anordnung nach den vorhergehenden Ansprüchen, wobei das Darstellen ein Verändern einer Intensität und/oder einer Wellenlänge der Leuchtelemente (4) und/oder ein Darstellen von IR-Licht umfasst.
  4. Verfahren oder Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Leuchtelemente (4) als LEDs ausgeführt sind und/oder die Heckleute (3) und/oder die Frontleuchte (7) zum Darstellen eines zweidimensionalen Lichtmusters ausgeführt sind.
  5. Verfahren oder Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Heckleuchte (3) als Rückleuchte und/oder die Frontleuchte (7) als Scheinwerfer ausgeführt ist.
  6. Verfahren oder Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfassend das Darstellen der ersten Information und der zweiten Information zum bi-direktionalen Kommunizieren der beiden Fahrzeuge (1, 2).
  7. Verfahren oder Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfassend ein pulswellenmoduliertes und/oder amplitudenmoduliertes Darstellen der ersten Information und/oder der zweiten Information.
  8. Verfahren oder Anordnung nach einem den vorhergehenden Ansprüche, umfassend das Darstellen und respektives Erkennen der ersten Information, wobei das zweite Fahrzeug (2) ausgeführt ist, aufgrund der erkannten Information dem ersten, vorherfahrenden Fahrzeug (1) autonom zu folgen.
  9. Verfahren oder Anordnung nach einem den vorhergehenden Ansprüche, wobei das erste Fahrzeug (1) eine heckseitige Führungsleuchte (8) und/oder das zweite Fahrzeug (2) eine frontseitige Führungsleuchte (9) aufweist und das Erfassen des Lichtmusters durch die Frontkamera (5) und/oder durch die Heckkamera (6) in Abhängigkeit von einem Erfassen der heckseitigen und/oder frontseitigen Führungsleuchte (8, 9) erfolgt.
  10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das erste Fahrzeug (1) die Heckleuchte (3) und die Heckkamera (6) und das zweite Fahrzeug (2) die Frontleuchte (7) und die Frontkamera (5) aufweist, umfassend den Schritt: Folgen des zweiten Fahrzeugs 82) dem ersten Fahrzeug (1) mittels bi-direktionaler Kommunikation zwischen den beiden Fahrzeugen (1, 2) durch Darstellen und respektives Erkennen der ersten Information und der zweiten Information zum Kolonnenfahren.
  11. Verwendung eines Verfahrens oder einer Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche zum nicht spurgebundenen Kolonnenfahren mittels bi-direktionaler Kommunikation zwischen den Fahrzeugen (1, 2) durch Darstellen und respektives Erkennen der ersten Information und der zweiten Information.
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DE102021118115A1 (de) 2021-07-14 2023-01-19 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Verfahren zur kommunikation für ein erstes fahrzeug, das mit einem sich in einer umgebung des fahrzeugs befindlichen zweiten fahrzeug kommuniziert

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