DE4442189C2 - System zur Abstandsmessung und selektiven Informationsübertragung für Kfz-Anwendung - Google Patents

System zur Abstandsmessung und selektiven Informationsübertragung für Kfz-Anwendung

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Description

Stand der Technik
Zur reinen Abstandsmessung oder Differenzgeschwindigkeitsmessung mit Licht- oder Hochfrequenzimpulsen sind eine Reihe von Verfahren wie z. B. DE 41 27 168 C2, DE 36 40 449 C1, DE 30 20 996 C3, DE 41 23 056 A1 bekannt.
Für die Informationsübertragung von Fahrzeug zu Fahrzeug und zu Verkehrsleitsystemen sind Funk, Telefon, Signalbrücken und Infrarot-Sende- und Empfangseinrichtungen be­ kannt wie z. B. DE 28 08 544 C2 und US 5,070,334.
Alle diese Systeme haben den Nachteil, daß Sie zur Selektierung der Teilnehmer entwe­ der eine Kodierung benötigen oder nur im extremen Nahbereich von einigen Metern funk­ tionieren.
Beschreibung der Erfindung
Vorliegende Erfindung nützt das in mehreren Strahlbereichen (Kanälen) messende Abstandsmeßsystem zugleich zur Informationsübertragung zwischen Fahrzeugen und auch zu Verkehrsschildern und Baken und selektiert die Information durch die gleich­ zeitige Verarbeitung der gemessenen Entfernung zum Informationssender und -empfänger.
Zu diesem Zweck besteht gemäß Fig. 1 das Gesamtsystem aus Empfangs- und Sende­ optik (101), aus der Empfangseinheit (102) bestehend aus mehreren Kanälen, der Sende­ einheit (103) ebenfalls mit mehreren Kanälen. Diese beiden Einheiten (102, 103) sind mit dem Signalprozessor (104) und seiner Taktsteuerung verbunden. Dem System wird eine Einheit für Informationsübertragung und -empfang (105) hinzugefügt, die direkt mit dem Auswerterechner (106) und damit mit dem Signalprozessor (104) verbunden oder inte­ griert ist.
Das System hat eine Versorgung (107) und eine Schnittstelle zum Fahrzeug (108). Das System kann mit Lichtquellen oder Hochfrequenzstrahlung arbeiten.
Bei der Entfernungsmessung werden je Kanal mehrere Impulse ausgesendet, die bei der erfindungsgemäßen Informationsübertragung wie folgt verwendet werden:
Zum einen kann die Entfernungsmessung getrennt von der Informationsübertragung erfol­ gen. Entsprechend Fig. 2 wird ein Impulszug 201 ausgesandt der als Impulszug 202 empfangen wird. Nach diesem Impulszug wird mit dem gleichen Sender die Information, z. B. durch zeitliche Kodierung der Pulse (203) übertragen und vom Partner-Kfz oder -Sig­ nal oder -Informationssystem die Information als kodierte Impulsgruppe (204) abgegeben und durch das System empfangen. Durch die Korrelation dieser Information mit der Ent­ fernungsmessung und dem jeweiligen Sende-Empfangskanal kann diese Information ei­ nem bestimmten Partner zugeordnet werden.
Zum anderen ist es möglich die Sendeimpulsgruppe, die der Entfernungsmessung dient, entsprechend Fig. 3 direkt im Zeitkodierverfahren so zu gestalten, daß Entfernungsmes­ sung und Informationsübertragung zugleich erfolgen.
Die Antwort des Partners erfolgt als Impulsgruppe (302) jeweils mit einer bekannten Zeit­ differenz (303) von z. B. 100 ns-10 µs und ist damit eindeutig zuordenbar und vom Ab­ standsmeßsignal (304) unterscheidbar, da die Laufzeit durch die bekannte Entfernung ebenfalls durch die Halbierung der durch die Entfernungsmessung ermittelten Laufzeit (305) ausgeglichen werden kann.
Durch dieses Verfahren können mehrere Informationen aus unterschiedlichen Entfernun­ gen räumlich durch die Anordnung der Kanäle und abstandsmäßig durch die Entfernungs­ messung zugeordnet werden.
Dabei wird z. B. entsprechend Fig. 4 vom Fahrzeug (401) das System mit seinen 7 Kanä­ len (402a bis 402g) eingesetzt. Das Fahrzeug (403) hat den Abstand (4032) und befindet sich in den Kanälen (402f) und (402g). Seine Information an das Fahrzeug (401) setzt es mit dem Signal (4031) in Kanal (402g) ab. Das gleiche gilt für das Fahrzeug (404) mit sei­ nem Abstand (4042) und seiner Information (4041) im Kanal (402d) und die Information aus dem Verkehrszeichen (405) mit seinem Abstand (4052) und seiner Information (4051) in Kanal (402a) und (402b). Damit sind alle Informationen eindeutig zuordenbar. Die Ko­ dierung der Information kann innerhalb der Entfernungsmessung mit Mehrfachpulsen in sehr kurzem Abstand von z. B. 10 ns erfolgen oder bei sequentieller Entferungserfassung in einem entsprechenden Raster, bei dem keine oder wenig Mehrdeutigkeiten mit dem ei­ gentlichen Meßsignal auftreten.
In das System können auch reine Empfänger entsprechend Fig. 5 eingebunden werden die nur Empfangsoptik (501), Empfänger (502), Signalprozessor (503), Datenselektion (504), Fahrzeugschnittstelle (505) und Versorgung (506) enthalten. Der Abstand wird diesem reinen Empfangssystem durch den jeweiligen Sender mitgeteilt. Dieses System kann zur Aktivierung oder Vorbereitung von passiven Schutzmaßnahmen für Fahrzeuge und oder Insassen bei Front-, Seiten- oder Heckaufprall verwendet werden.
Darüber hinaus ist das System für die Beurteilung von Verkehrssituationen über informa­ tionsfähige Verkehrszeichen oder Baken geeignet.
Bei Einführung einer Straßenbenutzungsgebühr kann das erfindungsgemäße System auch zur Erfassung, Identifizierung und Kostenzuordnung verwendet werden.

Claims (5)

1. System zur Abstandsmessung und selektiven Informationsübertragung mittels elektromagnetischer Strahlung für Kraftfahrzeug-Verkehrs­ anwendungen, dadurch gekennzeichnet, dass die reine Abstands­ messung nach dem Impulslaufzeit-Messprinzip erfolgt und mit diesen Impulsen auch Informationen ausgewertet werden und das Senden und Empfangen über mehrere räumlich getrennte Strahlbereiche (Kanäle) erfolgt.
2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Informa­ tionsübertragung entweder zusammen mit oder zeitlich getrennt von der Abstandsmessung erfolgt.
3. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Korrela­ tion zwischen Abstand und Information verwendet wird, um die die Information austauschenden Partner und deren Abstand untereinander zu definieren und abstandsmäßig und/oder räumlich zuzuordnen.
4. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, dass passive oder aktive Informationsübertragungssysteme zum Auslösen oder Vorbereiten der Auslösung einer Sicherheits- oder Schutzmaßnahmen dienen.
5. Verwendung des Systems nach einem der vorhergehenden Ansprüche zur Verkehrsüberwachung, Straßenbenutzung, Identifizierung von Fahr­ zeugen und Kostenzuordnung.
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