DE202019005664U1 - System for the transmission of information about the traffic situation from a transmitting vehicle to a receiving vehicle behind it - Google Patents
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Abstract
Sendefahrzeug (S), ausgestattet mit
- einem in Fahrrichtung nach vorne gerichteten Sensor (1) zum Erfassen der Verkehrssituation vor dem Sendefahrzeug (S); und
- einer Übertragungseinrichtung (2), die geeignet ist, durch den Sensor (1) aufgenommene Informationen an ein hinter dem Sendefahrzeug (S) befindliches Empfangsfahrzeug (E) zu übertragen, das mit einer dazu geeigneten Empfangseinrichtung (3) ausgestattet ist.
Transmitter vehicle (S), equipped with
- A sensor (1) directed forward in the direction of travel for detecting the traffic situation in front of the transmitting vehicle (S); and
- A transmission device (2) which is suitable for transmitting information received by the sensor (1) to a receiving vehicle (E) located behind the transmitting vehicle (S), which is equipped with a suitable receiving device (3).
Description
Die Erfindung betrifft ein Sendefahrzeug und ein Empfangsfahrzeug als Teile eines Systems zur Übermittlung von Informationen über die Verkehrssituation vor dem Sendefahrzeug.The invention relates to a transmitting vehicle and a receiving vehicle as parts of a system for transmitting information about the traffic situation in front of the transmitting vehicle.
Überholmanöver stellen immer eine potentielle Gefahr für den Straßenverkehr dar, weil sich das überholende Fahrzeug währenddessen auf der Fahrspur für den gegenläufigen Verkehr befindet. Schätzt der überholende Fahrer die ihm zur Verfügung stehende Zeit falsch ein, können schwerste Unfälle die Folge sein. Diese Gefahr ist besonders groß, wenn Lastkraftwagen (LKW) oder ähnliche Fahrzeuge überholt werden, weil das Überholmanöver aufgrund der Länge des LKW relativ viel Zeit in Anspruch nimmt und der überholende Fahrer aufgrund der hohen Aufbauten des LKW nur eine stark eingeschränkte Sicht auf die Verkehrssituation vor dem LKW hat.Overtaking maneuvers always represent a potential danger for road traffic because the overtaking vehicle is in the lane for traffic in the opposite direction. If the overtaking driver incorrectly estimates the time available, the most serious accidents can result. This danger is particularly great when trucks or similar vehicles are overtaken because the overtaking maneuver takes a relatively long time due to the length of the truck and the driver who overtakes only has a very limited view of the traffic situation due to the high superstructure of the truck the truck has.
Die Firma Samsung hat ein Produkt namens „Safety Truck“ vorgeschlagen (Pressemitteilung vom 02.02.2016, https://news.samsung.com/global/samsung-presents-first-samsung-safetytruck-prototype, abgerufen am 14.01.2019). Dabei wird in einem LKW die Verkehrssituation durch eine nach vorne gerichtete Kamera aufgenommen und auf einem am Heck befindlichen großen Display dargestellt. Die Fahrer der hinter dem LKW befindlichen Fahrzeuge können so gleichsam „durch den LKW hindurch“ sehen und entgegenkommenden Verkehr oder sonstige Hindernisse besser erkennen.The company Samsung has proposed a product called “Safety Truck” (press release from 02/02/2016, https://news.samsung.com/global/samsung-presents-first-samsung-safetytruck-prototype, accessed on 01/14/2019). The traffic situation in a truck is recorded by a front-facing camera and shown on a large display at the rear. The drivers of the vehicles behind the truck can see “through the truck” and better recognize oncoming traffic or other obstacles.
Während der „Safety Truck“ die Sicherheit beim Überholen von LKW in der Tat verbessern kann, weißt er durch die Verwendung sehr großer Displays doch gewisse Nachteile auf. So ist das System relativ kostspielig und weist einen hohen Energiebedarf auf. Außerdem ist es empfindlich gegenüber Umwelteinflüssen. Starker Regen oder Nebel oder ungünstige Sonneneinstrahlung können beispielsweise die Sicht auf das Display erschweren und die Displays können durch Stein- oder Hagelschlag beschädigt werden.While the "Safety Truck" can indeed improve safety when overtaking trucks, it has certain disadvantages due to the use of very large displays. The system is relatively expensive and has a high energy requirement. It is also sensitive to environmental influences. Heavy rain or fog or unfavorable solar radiation can, for example, make it difficult to see the display and the displays can be damaged by falling rocks or hail.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes System zur Übermittlung von Informationen über die Verkehrssituation von einem Fahrzeug an dahinterfahrende Fahrzeuge zu übermitteln.The present invention is based on the object of providing an improved system for transmitting information about the traffic situation from a vehicle to vehicles traveling behind it.
Das erfindungsgemäße System umfasst ein Sendefahrzeug und ein Empfangsfahrzeug, wobei vom Sendefahrzeug Informationen über die Verkehrssituation vor dem Sendefahrzeug an das dahinter befindliche Empfangsfahrzeug übermittelt werden.The system according to the invention comprises a transmitting vehicle and a receiving vehicle, information about the traffic situation in front of the transmitting vehicle being transmitted from the transmitting vehicle to the receiving vehicle located behind it.
Das Sendefahrzeug ist erfindungsgemäß zumindest mit einem Sensor und einer Übertragungseinrichtung ausgestattet. Der Sensor ist in Fahrtrichtung nach vorne gerichtet und geeignet, die Fahrbahn und die Verkehrssituation vor dem Sendefahrzeug (insbesondere kontinuierlich) zu erfassen, insbesondere den Gegenverkehr, das direkt vor dem Sendefahrzeug fahrende Fahrzeug und sonstige Hindernisse auf der Fahrbahn. Die Übertragungseinrichtung ist geeignet, durch den Sensor aufgenommene Informationen (insbesondere kontinuierlich) an ein in Fahrtrichtung hinter dem Sendefahrzeug befindliches Empfangsfahrzeug zu übertragen, das mit einer dazu geeigneten Empfangseinrichtung ausgestattet ist. Sensor und Übertragungseinrichtung sind bevorzugt fest im Sendefahrzeug installiert.According to the invention, the transmitting vehicle is equipped with at least one sensor and a transmission device. The sensor is directed forward in the direction of travel and is suitable for detecting the roadway and the traffic situation in front of the transmitting vehicle (in particular continuously), in particular oncoming traffic, the vehicle driving directly in front of the transmitting vehicle and other obstacles on the roadway. The transmission device is suitable for transmitting information recorded by the sensor (in particular continuously) to a receiving vehicle which is located behind the transmitting vehicle in the direction of travel and which is equipped with a suitable receiving device. The sensor and transmission device are preferably permanently installed in the transmitting vehicle.
Der Sensor ist in einer einfachen Ausgestaltung der Erfindung eine Kamera, insbesondere eine Videokamera (für den sichtbaren Spektralbereich, VIS-Kamera). Es kann aber auch ein UV-Sensor (UV-Kamera), ein IR-Sensor (IR-Kamera), oder auch ein Radar- oder Lidar-Sensor verwendet werden.In a simple embodiment of the invention, the sensor is a camera, in particular a video camera (for the visible spectral range, VIS camera). However, a UV sensor (UV camera), an IR sensor (IR camera), or a radar or lidar sensor can also be used.
Das Empfangsfahrzeug ist erfindungsgemäß zumindest mit einer Empfangseinrichtung und einer elektronischen Darstellungs- oder Auswerteeinrichtung ausgestattet. Die Empfangseinrichtung ist geeignet zum Empfang von Informationen über die Verkehrssituation in Fahrtrichtung vor einem vor dem Empfangsfahrzeug befindlichen Sendefahrzeug. Diese Informationen werden von einem im Sendefahrzeug angeordneten Sensor (beispielsweise von einer optischen Kamera als Videoaufnahme) aufgenommen und von einer im Sendefahrzeug angeordneten Übertragungseinrichtung an das Empfangsfahrzeug übertragen. Die Darstellungs- oder Auswerteeinrichtung, die auch als Darstellungs- oder Auswerteelektronik bezeichnet werden kann, ist geeignet zur Darstellung oder Auswertung der von der Empfangseinrichtung empfangenen Informationen. Empfangseinrichtung und Darstellungs- oder Auswerteeinrichtung sind bevorzugt fest im Empfangsfahrzeug installiert.According to the invention, the receiving vehicle is equipped at least with a receiving device and an electronic display or evaluation device. The receiving device is suitable for receiving information about the traffic situation in the direction of travel in front of a transmitting vehicle located in front of the receiving vehicle. This information is recorded by a sensor arranged in the transmitting vehicle (for example by an optical camera as a video recording) and transmitted to the receiving vehicle by a transmission device arranged in the transmitting vehicle. The display or evaluation device, which can also be referred to as display or evaluation electronics, is suitable for displaying or evaluating the information received from the receiving device. The receiving device and the display or evaluation device are preferably permanently installed in the receiving vehicle.
Die Übertragung der Informationen vom Sendefahrzeug an das Empfangsfahrzeug erfolgt erfindungsgemäß drahtlos, und zwar nicht optisch, sondern insbesondere durch ein Funksignal. Im Gegensatz zum eingangs beschriebenen „Safety Truck“ entfällt das kostspielige, energieintensive und beschädigungsanfällige Display am Sendefahrzeug. Das erfindungsgemäße System ist dadurch kostengünstiger, energiesparender und weniger anfällig für Umwelteinflüsse. Außerdem sind die übertragenen Informationen auch automatisch verwertbar, beispielsweise durch eine elektronische Analyse oder für autonomes Fahren. Das sind große Vorteile der vorliegenden Erfindung.According to the invention, the information is transmitted from the transmitting vehicle to the receiving vehicle wirelessly, not optically, but in particular by means of a radio signal. In contrast to the “Safety Truck” described above, there is no costly, energy-intensive and damage-prone display on the transmitting vehicle. The system according to the invention is therefore more cost-effective, more energy-saving and less susceptible to environmental influences. In addition, the information transmitted can also be used automatically, for example through electronic analysis or for autonomous driving. These are great advantages of the present invention.
In einer Ausgestaltung der Erfindung werden die Informationen durch direkte Übertragung vom Sendefahrzeug an das Empfangsfahrzeug übermittelt („peer-to-peer“-Kommunikation, „vehicle-to-vehicle (V2V)“-Kommunikation). Die Übertragungseinrichtung umfasst dabei eine Antenne ist zur direkten drahtlosen Übertragung an das Empfangsfahrzeug. Es können verschiedene Übertragungstechnologien verwendet werden, die sich unter anderem durch die verwendeten Funkfrequenzen und die Reichweite unterscheiden. Beispielsweise können Bluetooth, WLAN (beispielsweise nach dem 802.11 p-Standard), EnOcean oder sogenannte Specified Low Power-Technologien verwendet werden. Geeignet ist ferner die sogenannte „Dedicated Short Range Communication“-Technologie, die schon zur Mauterfassung verwendet wird (beispielsweise nach den Europäischen Normen EN 12253 oder ETSI EN 302 571). Erreicht das erfindungsgemäße System eine gewisse Verbreitung, so wird die Übertragungstechnologie von den Fahrzeugherstellern standardisiert werden, insbesondere im Zuge einer Standardisierung der V2V-Kommunikation im Allgemeinen.In one embodiment of the invention, the information is transmitted by direct transmission from the sending vehicle to the receiving vehicle transmitted ("peer-to-peer" communication, "vehicle-to-vehicle (V2V)" communication). The transmission device comprises an antenna for direct wireless transmission to the receiving vehicle. Various transmission technologies can be used, which differ among other things in terms of the radio frequencies used and the range. For example, Bluetooth, WLAN (for example according to the 802.11 p standard), EnOcean or so-called Specified Low Power technologies can be used. The so-called “Dedicated Short Range Communication” technology, which is already used for toll collection (for example according to the European standards EN 12253 or ETSI EN 302 571), is also suitable. If the system according to the invention becomes widespread to a certain extent, the transmission technology will be standardized by the vehicle manufacturers, in particular in the course of standardizing V2V communication in general.
Die Antenne für die direkte Datentragung ist bevorzugt eine Richtantenne. Dies hat den Vorteil, dass die gesamte Strahlungsenergie auf den relevanten Bereich konzentriert werden kann. Zum einen wird dadurch eine höhere Strahlungsintensität erreicht und zum anderen können Empfänger, die sich nicht hinter dem Sendefahrzeug befinden und für die das Signal daher keine Relevanz hat, die Übertragung nicht empfangen, was andernfalls zu Fehlinterpretationen führen könnte. Die Richtantenne erzeugt bevorzugt Richtstrahlung mit einem lateralen Öffnungswinkel von 15° bis 25°, besonders bevorzugt von 18° bis 22°, insbesondere etwa 20°, und einen vertikalen Öffnungswinkel von 30° bis 60°, besonders bevorzugt von 35° bis 45°, insbesondere etwa 40° und einer Strahlungsintensität zur Übertragung des Signals auf eine Distanz (also einer Reichweite) bis zu 150 m (insbesondere etwa 100 m), besonders bevorzugt auf eine Distanz bis zu 15 m (insbesondere etwa 10 m). Durch die limitierte Reichweite können Interferenzen vermieden und Energie eingespart werden und es wird sichergestellt, dass nur die potentiellen Empfangsfahrzeuge, die sich in einer gewissen Nähe hinter dem Sendefahrzeug befinden und für die das Signal daher relevant ist, die Informationen empfangen.The antenna for direct data transmission is preferably a directional antenna. This has the advantage that the entire radiation energy can be concentrated on the relevant area. On the one hand, this results in a higher radiation intensity and, on the other hand, receivers that are not behind the transmitting vehicle and for whom the signal is therefore of no relevance cannot receive the transmission, which could otherwise lead to misinterpretations. The directional antenna preferably generates directional radiation with a lateral opening angle of 15 ° to 25 °, particularly preferably 18 ° to 22 °, in particular about 20 °, and a vertical opening angle of 30 ° to 60 °, particularly preferably 35 ° to 45 °, in particular about 40 ° and a radiation intensity for transmitting the signal over a distance (i.e. a range) of up to 150 m (in particular about 100 m), particularly preferably over a distance of up to 15 m (in particular about 10 m). Due to the limited range, interference can be avoided and energy saved and it is ensured that only the potential receiving vehicles that are in a certain proximity behind the transmitting vehicle and for which the signal is therefore relevant receive the information.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist die Übertragungseinrichtung geeignet zur Übermittlung der durch den Sensor aufgenommenen Informationen an das Internet. Die Datenübertragung erfolgt also nicht direkt vom Senderfahrzeug an das Empfängerfahrzeug, sondern über das Internet („cioudbasiert“). Die direkte Übertragung kann demgegenüber aber bevorzugt sein, da sie weniger Ressourcen erfordert. Die Darstellungs- oder Auswerteeinrichtung des Empfangsfahrzeugs ist dann geeignet, diese Information aus dem Internet abzurufen.In a further embodiment of the invention, the transmission device is suitable for transmitting the information recorded by the sensor to the Internet. The data is not transmitted directly from the sending vehicle to the receiving vehicle, but via the Internet ("cioud-based"). In contrast, direct transmission may be preferred because it requires fewer resources. The display or evaluation device of the receiving vehicle is then suitable for calling up this information from the Internet.
Die Erfindung kann auch hinsichtlich der zu übertragenden Information verschieden ausgestaltet werden. In einer Ausgestaltung wird die durch den Sensor erfasste Aufnahme (beispielsweise das Videobild im Falle einer optischen Kamera) an das Empfangsfahrzeug übertragen und die Übertragungseinrichtung ist hierzu geeignet. Die Darstellungs- oder Auswerteeinrichtung des Empfangsfahrzeugs ist dann als Bildschirm ausgestaltet, der zur Darstellung der vom Sendefahrzeug übermittelten Aufnahme geeignet ist. Es können beispielsweise LCD-, LED- oder OLED-Displays als Bildschirm verwendet werden. Der Bildschirm kann beispielsweise im Innenraum des Empfangsfahrzeugs angebracht sein, ins Armaturenbrett des Empfangsfahrzeugs integriert sein oder in die Windschutzscheibe des Empfangsfahrzeugs integriert sein, beispielsweise als einlaminiertes OLED-Display. Auf dem Bildschirm wird die Aufnahme des Sensors des Sendefahrzeugs dargestellt, so dass der Fahrer des Empfangsfahrzeugs die Verkehrssituation vor dem Sendefahrzeug beurteilen kann. Ist der Sensor eine optische Kamera, so dann das aufgenommene Videobild direkt auf dem Bildschirm dargestellt werden. In anderen Fällen (beispielsweise bei Verwendung einer UV- oder IR-Kamera oder eines Radar- oder Lidar-Sensors als Sensor) bedarf es natürlich einer entsprechenden Umwandlung, um die Aufnahme auf dem Bildschirm optisch wahrnehmbar darzustellen.The invention can also be designed differently with regard to the information to be transmitted. In one embodiment, the recording captured by the sensor (for example the video image in the case of an optical camera) is transmitted to the receiving vehicle and the transmission device is suitable for this. The display or evaluation device of the receiving vehicle is then designed as a screen which is suitable for displaying the recording transmitted by the transmitting vehicle. For example, LCD, LED or OLED displays can be used as screens. The screen can be attached, for example, in the interior of the receiving vehicle, integrated into the dashboard of the receiving vehicle or integrated into the windshield of the receiving vehicle, for example as a laminated OLED display. The recording of the sensor of the transmitting vehicle is displayed on the screen so that the driver of the receiving vehicle can assess the traffic situation in front of the transmitting vehicle. If the sensor is an optical camera, then the recorded video image can be displayed directly on the screen. In other cases (for example when using a UV or IR camera or a radar or lidar sensor as a sensor), of course, a corresponding conversion is required in order to represent the image in a visually perceptible manner on the screen.
Neben der Übertragung und Darstellung der Aufnahme des Sensors sind aber auch andere Ausgestaltungen denkbar. Insbesondere in Hinblick auf das autonome Fahren kann es auch vorgesehen sein, dass die Aufnahme elektronisch analysiert und interpretiert wird, um beispielsweise zu einer Einschätzung zu gelangen, ob das Überholen in einem bestimmten Moment angebracht ist. Diese automatisierte Analyse der Aufnahme kann im Sendefahrzeug oder im Empfangsfahrzeug erfolgen. So ist in einer Ausgestaltung das Sendefahrzeug mit einer elektronischen Auswerteeinrichtung (Auswerteelektronik) ausgestattet, welche geeignet ist, die Aufnahme des Sensors zu interpretieren. Anschließend wird ein Signal, das auf der Analyse des Videobildes beruht und von der Interpretation abhängig ist, an das Empfangsfahrzeug übertragen. Bei dem Signal kann es sich beispielsweise um die Information „Das Überholen ist im Moment (nicht) sicher“ handeln, die dann im Empfangsfahrzeug für den Fahrer dargestellt wird oder im Rahmen des autonomen Fahrens vom Empfangsfahrzeug umgesetzt wird.In addition to the transmission and display of the recording of the sensor, other configurations are also conceivable. Particularly with regard to autonomous driving, provision can also be made for the recording to be electronically analyzed and interpreted in order, for example, to arrive at an assessment of whether overtaking is appropriate at a certain moment. This automated analysis of the recording can take place in the sending vehicle or in the receiving vehicle. In one embodiment, the transmitting vehicle is equipped with an electronic evaluation device (evaluation electronics) which is suitable for interpreting the recording of the sensor. A signal based on the analysis of the video image and dependent on the interpretation is then transmitted to the receiving vehicle. The signal can be, for example, the information “Overtaking is (not) safe at the moment”, which is then displayed for the driver in the receiving vehicle or implemented by the receiving vehicle as part of autonomous driving.
In einer alternativen Ausgestaltung ist die Darstellungs- oder Auswerteeinrichtung des Empfangsfahrzeugs geeignet, eine vom Sendefahrzeug übermittelte Aufnahme zu analysieren und zu interpretieren und in ein auf der Analyse beruhendes, von der Interpretation abhängiges Signal umzuwandeln. Das Sendefahrzeug nimmt also Aufnahme auf und übermittelt sie an das Empfangsfahrzeug, wo sie interpretiert wird. Die Interpretation im Empfangsfahrzeug kann gegenüber der Interpretation im Sendefahrzeug aus Haftungsgründen bevorzugt sein.In an alternative embodiment, the display or evaluation device of the receiving vehicle is suitable for analyzing and interpreting a recording transmitted by the transmitting vehicle and converting it into a signal based on the analysis and dependent on the interpretation. The transmitting vehicle takes up and recording transmits it to the receiving vehicle, where it is interpreted. The interpretation in the receiving vehicle can be preferred to the interpretation in the sending vehicle for reasons of liability.
Natürlich sind auch Kombinationen der vorstehend genannten Ausgestaltungen möglich. So kann beispielsweise die Aufnahme im Empfangsfahrzeug dargestellt werden und zusätzlich ein Signal aus einer elektronischen Interpretation als eine Art Handlungsempfehlung angezeigt werden.Combinations of the above-mentioned configurations are of course also possible. For example, the recording can be displayed in the receiving vehicle and a signal from an electronic interpretation can also be displayed as a kind of recommendation for action.
Der Sensor kann beispielsweise an der Innenseite der Windschutzscheibe befestigt sein oder im Innenraum des Sendefahrzeugs angebracht sein (beispielsweise am Armaturenbrett oder am Fahrzeugdach). Der Sensor kann auch in die Windschutzscheibe integriert sein, insbesondere bei Verwendung einer Kamera als Sensor (beispielsweise als einlaminierter Photochip). Vorzugsweise wird ein Sensor verwendet, der im Rahmen eines Fahrerassistenzsystems (Advanced Driver Assistance System, ADAS) vorgesehen ist. Solche Sensoren sind typischerweise an der Windschutzscheibe befestigt, eventuell in Kombination mit anderen Detektoren.The sensor can for example be attached to the inside of the windshield or be attached in the interior of the transmitting vehicle (for example on the dashboard or on the vehicle roof). The sensor can also be integrated into the windshield, in particular when using a camera as a sensor (for example as a laminated photochip). A sensor is preferably used which is provided as part of a driver assistance system (Advanced Driver Assistance System, ADAS). Such sensors are typically attached to the windshield, possibly in combination with other detectors.
Ist der Sensor eine Kamera, so beträgt in einer vorteilhaften Ausgestaltung die Brennweite 2 mm bis 10 mm, bevorzugt 4 mm bis 6 mm, und der Öffnungswinkel 50° bis 70°. Solche Kameras sind geeignet, die Verkehrssituation vollständig zu erfassen. Die Kamera umfasst außer einem Bildchip und der erforderlichen Optik auch Elektronik zur Ansteuerung des Chips, zur Zwischenspeicherung der Videoaufnahme, zur Übertragung des Videobildes an die Übertragungseinrichtung und weitere für den Betrieb der Kamera notwendige Bestandteile, die dem Fachmann an sich bekannt sind.If the sensor is a camera, then in an advantageous embodiment the focal length is 2 mm to 10 mm, preferably 4 mm to 6 mm, and the opening angle is 50 ° to 70 °. Such cameras are suitable for completely capturing the traffic situation. In addition to an image chip and the required optics, the camera also includes electronics for controlling the chip, for temporarily storing the video recording, for transmitting the video image to the transmission device and other components necessary for operating the camera that are known to those skilled in the art.
Das Sendefahrzeug ist in einer bevorzugten Ausgestaltung ein Lastkraftwagen, ein Lieferwagen, ein Kleintransporter, ein Wohnmobil oder ein sonstiges Fahrzeug mit vergleichsweise hohen Aufbauten ist, welche für dahinter befindliche Fahrzeuge die Sicht auf die Fahrbahn deutlich einschränken.In a preferred embodiment, the transmitting vehicle is a truck, a delivery van, a small transporter, a mobile home or any other vehicle with a comparatively tall superstructure which clearly restricts the view of the roadway for vehicles located behind it.
Die Empfangseinrichtung des Empfangsfahrzeugs umfasst ebenfalls eine Antenne und die zu ihrem Betrieb nötige Elektronik. Bei einer direkten Übertragung (V2V-Kommunikation) kann die Antenne ebenfalls als Richtantenne ausgestaltet sind, die in Fahrrichtung nach vorne gerichtet ist. So wird gewährleistet, dass nur Informationen aus dem relevanten Bereich empfangen werden.The receiving device of the receiving vehicle also includes an antenna and the electronics required for its operation. In the case of direct transmission (V2V communication), the antenna can also be designed as a directional antenna that is directed forward in the direction of travel. This ensures that only information from the relevant area is received.
Die Begriffe Sendefahrzeug und Empfangsfahrzeug sind funktional zu verstehen und nicht so, dass sie sich gegenseitig ausschließen. So kann dasselbe Fahrzeug sowohl mit Sensor und Übertragungseinrichtung als auch mit Empfangseinrichtung und Darstellungs- oder Auswerteeinrichtung ausgestattet sein. Das Fahrzeug fungiert dann situationsbedingt als Sendefahrzeug oder als Empfangsfahrzeug, oder auch simultan als Sende- und Empfangsfahrzeug.The terms sending vehicle and receiving vehicle are to be understood functionally and not in such a way that they are mutually exclusive. The same vehicle can thus be equipped with both a sensor and a transmission device and a receiving device and a display or evaluation device. Depending on the situation, the vehicle then functions as a transmitting vehicle or as a receiving vehicle, or also simultaneously as a transmitting and receiving vehicle.
Durch eine beschränkte Reichweite der Übertragungseinrichtung und die Verwendung einer Richtantenne als Übertragungseinrichtung kann passiv erreicht werden, dass nur potentielle Empfangsfahrzeuge, die sich hinter dem Sendefahrzeug und in seiner Nähe befinden, das Signal empfangen. Im Empfangsfahrzeug sollte vorteilhafterweise aber durch zusätzliche Maßnahmen sichergestellt werden, dass die Informationen des richtigen Sendefahrzeugs empfangen, dargestellt und/oder interpretiert werden. Dies wird insbesondere von Bedeutung sein, wenn das erfindungsgemäße System eine weite Verbreitung erreicht, sowie bei einer cloudbasierten Übertragung.A limited range of the transmission device and the use of a directional antenna as the transmission device can passively ensure that only potential receiving vehicles that are located behind the transmitting vehicle and in its vicinity receive the signal. In the receiving vehicle, however, additional measures should advantageously ensure that the information from the correct transmitting vehicle is received, displayed and / or interpreted. This will be of particular importance if the system according to the invention is widely used, as well as in the case of cloud-based transmission.
Diese Identifikation kann beispielsweise nach einer Art Handschlag-Prinzip („handshake“-Prinzip) erfolgen, wobei das Sendefahrzeug neben der Sensoraufnahme (oder einer darauf beruhenden Information) auch ein weiteres Signal sendet, das zur Identifizierung des Sendefahrzeugs durch das Empfangsfahrzeug geeignet ist. Beispielsweise können Sende- und Empfangsfahrzeug elektronische Datenpakete austauschen, die eine gegenseitige Identifizierung erlauben. Sende- und Empfangsfahrzeug müssen mit dazu geeigneten Sende- und Empfangseinrichtungen und einer Auswerteelektronik ausgestattet sein. Alternativ kann das Sendefahrzeug im Sinne einer Sensorfusion (Sensordatenfusion) einseitig Signale des Sendefahrzeugs empfangen, welche die Identifizierung des Sendefahrzeugs erlauben. In einer ersten bevorzugten Ausgestaltung ist das Sendefahrzeug mit einer Vorrichtung zur Erzeugung eines nach hinten gerichteten (statischen oder dynamischen) optischen Signals ausgestattet, beispielsweise mit einem Blinklicht (dynamisch), das eine bestimmte, für das jeweilige Sendefahrzeug kennzeichnende Signalfolge (Code, Blinkcode) aufweist. Zusammen mit dem Sensorsignal wird eine Information über die Signalfolge an das Empfangsfahrzeug übermittelt. Das Empfangsfahrzeug ist mit einer nach vorne gerichteten Kamera ausgestattet, um das optische Signal des Sendefahrzeugs zu erfassen, und mit Mitteln (Elektronik) zum Abgleich des durch die Kamera erfassten optischen Signals mit der Information aus der Datenübertragung, die von der Darstellungs- oder Auswerteeinrichtung empfangen werden. Im Empfangsfahrzeug werden die beiden Signale verglichen. Stimmen sie überein, so ist sichergestellt, dass das Sensorsignal des richtigen Sendefahrzeugs empfangen werden. Alternativ kann auch ein statischer Code, beispielsweise eine Buchstaben- und/oder Ziffernfolge, rückwärtig am Sendefahrzeug angebracht sein, das von der Kamera des Empfangsfahrzeugs erfasst wird. Auch das Fahrzeug-Kennzeichen kann als statischer Code verwendet werden (Kennzeichenerkennung). In einer zweiten bevorzugten Ausgestaltung überträgt das Sendefahrzeug zusammen mit der Sensorinformation seine GPS-Position an das Empfangsfahrzeug, so dass sie dort mit dem GPS-Signal des Empfangsfahrzeugs abgeglichen werden kann, um sicherzustellen, dass die empfangenen Daten tatsächlich vom vorausfahrenden Fahrzeug stammen. Sende- und Empfangsfahrzeug müssen dazu natürlich mit Vorrichtungen zur Bestimmung der GPS-Position ausgestattet sein, sowie mit Vorrichtungen zur Übertragung (Sendefahrzeug) beziehungsweise Empfang und Analyse (Empfangsfahrzeug) des GPS-Signals.This identification can take place, for example, according to a kind of handshake principle, with the transmitting vehicle not only sending the sensor recording (or information based on it) but also another signal that is suitable for identifying the transmitting vehicle by the receiving vehicle. For example, the sending and receiving vehicles can exchange electronic data packets that allow mutual identification. Transmitting and receiving vehicles must be equipped with suitable transmitting and receiving devices and evaluation electronics. Alternatively, the transmitting vehicle can receive signals from the transmitting vehicle on one side in the sense of a sensor fusion (sensor data fusion), which signals allow the transmitting vehicle to be identified. In a first preferred embodiment, the transmitting vehicle is equipped with a device for generating a rearward (static or dynamic) optical signal, for example with a flashing light (dynamic) that has a specific signal sequence (code, flashing code) that is characteristic of the respective transmitting vehicle . Information about the signal sequence is transmitted to the receiving vehicle together with the sensor signal. The receiving vehicle is equipped with a forward-facing camera to capture the optical signal of the transmitting vehicle, and with means (electronics) for comparing the optical signal captured by the camera with the information from the data transmission received by the display or evaluation device become. The two signals are compared in the receiving vehicle. If they match, it is ensured that the sensor signal from the correct transmitting vehicle is received. Alternatively, a static code, for example a sequence of letters and / or numbers, can be attached to the rear of the transmitting vehicle, which is transmitted by the camera of the Receiving vehicle is detected. The vehicle license plate can also be used as a static code (license plate recognition). In a second preferred embodiment, the transmitting vehicle transmits its GPS position to the receiving vehicle together with the sensor information so that it can be compared there with the GPS signal of the receiving vehicle to ensure that the received data actually originate from the vehicle in front. Transmitting and receiving vehicles must of course be equipped with devices for determining the GPS position, as well as with devices for transmitting (transmitting vehicle) or receiving and analyzing (receiving vehicle) the GPS signal.
Alternativ kann die Identifikation auch über einen Vergleich beziehungsweise eine Korrelation von Sensoraufnahmen (beispielsweise Kamerabildern) erfolgen. Dabei ist das Empfangsfahrzeug ebenfalls mit einem nach vorne gerichteten Sensor zum Erfassen der Verkehrssituation ausgestattet wie das Sendefahrzeug. Mit dem Sensor erstellt das Empfangsfahrzeug eine Aufnahme analog zu der des Sendefahrzeugs. Nach einer Analyse charakteristischer Strukturen in der Umgebung, beispielsweise Baumformationen, Gebäude, Brücken oder andere Bauwerke, kann das Empfangsfahrzeug unter Berücksichtigung der Fahrtgeschwindigkeit errechnen, wann diese charakteristischen Strukturen im eigenen Kamerabild erscheinen müssten. Treten die charakteristischen Strukturen wie erwartet auf, so ist sichergestellt, dass die Daten des richtigen Sendefahrzeugs empfangen werden. Das Empfangsfahrzeug muss dazu natürlich neben dem Sensor auch mit einer entsprechenden Analyseelektronik ausgestattet sein. Diese Ausgestaltung kann bevorzugt sein, weil sie etwa im Gegensatz zum vorstehend beschriebenen Abgleich eines optischen Signals, nicht auf das Folgefahrzeug (oder wenige Folgefahrzeuge) des Sendefahrzeugs beschränkt ist, sondern eine größere Reichweite hat.Alternatively, the identification can also take place via a comparison or a correlation of sensor recordings (for example camera images). The receiving vehicle is also equipped with a forward-facing sensor for detecting the traffic situation, like the transmitting vehicle. With the sensor, the receiving vehicle creates a recording analogous to that of the sending vehicle. After an analysis of characteristic structures in the environment, for example tree formations, buildings, bridges or other structures, the receiving vehicle can calculate when these characteristic structures should appear in its own camera image, taking into account the driving speed. If the characteristic structures occur as expected, it is ensured that the data from the correct transmitting vehicle are received. In addition to the sensor, the receiving vehicle must of course also be equipped with appropriate analysis electronics. This embodiment can be preferred because, in contrast to the comparison of an optical signal described above, it is not limited to the following vehicle (or a few following vehicles) of the transmitting vehicle, but has a greater range.
Auf Kombinationen der vorstehend beschriebenen Maßnahmen sind denkbar, um im Sinne einer Redundanz die Sicherheit zu erhöhen.Combinations of the measures described above are conceivable in order to increase the security in terms of redundancy.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer Zeichnung und Ausführungsbeispielen näher erläutert. Die Zeichnung ist eine schematische Darstellung und nicht maßstabsgetreu. Die Zeichnung schränkt die Erfindung in keiner Weise ein.The invention is explained in more detail below with reference to a drawing and exemplary embodiments. The drawing is a schematic representation and is not true to scale. The drawing does not restrict the invention in any way.
Das Empfangsfahrzeug
Vorteilhafterweise sieht das System auch Möglichkeiten vor, um sicherzustellen, dass das Empfangsfahrzeug
Es sind zahlreiche Abwandlungen und Erweiterungen des vorstehenden einfachen Ausführungsbeispiels denkbar. So kann die Datenübertragung vom Sendefahrzeug
Auch die Identifikation des Sendefahrzeugs
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- (S)(S)
- SendefahrzeugBroadcast vehicle
- (E)(E)
- Empfangsfahrzeug Receiving vehicle
- (1)(1)
-
Sensor des Sendefahrzeugs
S Transmitter vehicle sensorS. - (2)(2)
-
Übertragungseinrichtung des Sendefahrzeugs
S Transmission device of the sending vehicleS. - (3)(3)
-
Empfangseinrichtung des Empfangsfahrzeugs
E Receiving device of the receiving vehicleE. - (4)(4)
-
Darstellungs- oder Auswerteeinrichtung des Empfangsfahrzeugs
E Display or evaluation device of the receiving vehicleE. - (5)(5)
-
Vorrichtung zur Erzeugung eines nach hinten gerichteten optischen Signals des Sendefahrzeugs
S / BlinklichtDevice for generating a rearward optical signal from the transmitting vehicleS. / Flashing light - (6)(6)
-
Kamera des Empfangsfahrzeugs
E Camera of the receiving vehicleE. - (α)(α)
-
vertikaler Öffnungswinkel einer als Übertragungseinrichtung
2 fungierenden Richtantennevertical opening angle of atransmission device 2 acting directional antenna
Claims (15)
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-
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