DE102017212644A1 - Sensor system and method for determining at least one traffic situation - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Sensorsystem (10) und ein Verfahren zum Ermitteln wenigstens einer Verkehrssituation auf zumindest einem Fahrbahnbereich (12) mittels des Sensorsystems (10), welches aufweist:
- eine Mehrzahl von entlang des Fahrbahnbereiches (12) angeordneten Sensoreinheiten (14), welche wenigstens eine die Verkehrssituation charakterisierende Messgröße erfassen und die erfasste Messgröße charakterisierende Messdaten bereitstellen;
- wenigstens eine Kommunikationseinrichtung (16), welche die von den Sensoreinheiten (14) bereitgestellten Messdaten empfängt und an eine Verarbeitungseinrichtung (18) des Sensorsystems (10) übermittelt; und
- die Verarbeitungseinheit (18), welche die Messdaten von der Kommunikationseinrichtung (16) empfängt, aggregiert und auswertet, wodurch die Verkehrssituation anhand der Messdaten ermittelt wird.
The invention relates to a sensor system (10) and a method for determining at least one traffic situation on at least one roadway area (12) by means of the sensor system (10), which comprises:
a plurality of sensor units (14) arranged along the roadway area (12), which detect at least one measured variable characterizing the traffic situation and provide the measured data characterizing the detected measured variable;
- at least one communication device (16) which receives the measurement data provided by the sensor units (14) and transmits it to a processing device (18) of the sensor system (10); and
- The processing unit (18) which receives the measurement data from the communication device (16), aggregates and evaluates, whereby the traffic situation is determined based on the measurement data.
Description
Die Erfindung betrifft ein Sensorsystem zum Ermitteln wenigstens einer Verkehrssituation auf zumindest einem Fahrbahnbereich, sowie ein Verfahren zum Ermitteln wenigstens einer Verkehrssituation auf zumindest einem Fahrbahnbereich mittels des Sensorsystems.The invention relates to a sensor system for determining at least one traffic situation on at least one roadway area, and to a method for determining at least one traffic situation on at least one roadway area by means of the sensor system.
Im Zuge einer Digitalisierung des Straßenverkehrs und einer bevorstehenden Einführung eines hochautomatisierten Fahrens (HAF) beziehungsweise autonomen Fahrens ist eine robuste und größtmögliche Umfelderfassung, insbesondere für Verkehrsteilnehmer, wünschenswert. Sowohl für eine grundsätzliche Funktionalität des hochautomatisierten beziehungsweise autonomen Fahrens und insbesondere für sicherheitskritische Applikationen bietet die heutige, überwiegend fahrzeugbasierte Sensorik weder eine ausreichende Robustheit noch eine Reichweite oder eine Dynamik bei der Erfassung des Umfelds, welche den zukünftig benötigten Anforderungen genügen. Ferner können insbesondere sogenannte Blindbereiche nicht, insbesondere vollständig, bei der Umfelderfassung abgedeckt werden. Mit anderen Worten ist insbesondere die lokale Umfelderfassung von Fahrzeugen auf ihren lokalen Bereich beschränkt. Diese Problematik betrifft im Grunde das gesamte Straßennetz und dadurch Fahrbahnbereiche, insbesondere auf Autobahnen, Landstraßen und Kreuzungsbereichen.In the course of a digitization of road traffic and an imminent introduction of highly automated driving (HAF) or autonomous driving, a robust and largest possible environment detection, especially for road users, desirable. Both for a basic functionality of highly automated or autonomous driving and in particular for safety-critical applications today's, mainly vehicle-based sensors offer neither a sufficient robustness nor a range or dynamics in the detection of the environment, which meet the future required requirements. Furthermore, in particular so-called blind areas can not be covered, in particular completely, in the surroundings detection. In other words, in particular the local environment detection of vehicles is limited to their local area. This problem basically affects the entire road network and thereby lane areas, especially on highways, highways and intersection areas.
Nach aktuellem Stand der Technik bilden Fahrerassistenzsysteme eine erste Grundlage in Richtung hochautomatisierten beziehungsweise autonomen Fahren. Jedoch sind die Fahrerassistenzsysteme mit ihrer fahrzeugseitigen Sensorik hinsichtlich eines Erfassungsbereichs, einer Datenaggregation und Interpretation von, insbesondere weitsichtigen beziehungsweise globalen, Verkehrssituationen limitiert. Stand der Technik sind fahrzeugbasierte Radarsensoren, welche eine Abstandsregelung zum direkten Vordermann oder ein Erfassen der Objekte in einem toten Winkel beherrschen. Diese bilden eines der wichtigsten Teile aktueller Sensorsysteme. Ferner werden Lidarsensoren für eine Geometrieerfassung im Nahbereich eines Fahrzeugs verwendet. Für eine Objektklassifizierung und/oder einen Spurhalteassistenten sind verschiedene Kamerasysteme im Einsatz, welche ebenfalls nur die lokale Verkehrssituation erfassen können.According to the current state of the art, driver assistance systems form a first basis in the direction of highly automated or autonomous driving. However, the driver assistance systems with their vehicle-side sensors are limited in terms of a coverage area, data aggregation and interpretation of, in particular far-sighted or global, traffic situations. The prior art are vehicle-based radar sensors, which control a distance control to the direct person in front or a detection of the objects in a blind spot. These form one of the most important parts of current sensor systems. Furthermore, lidar sensors are used for geometry detection in the vicinity of a vehicle. For an object classification and / or a lane departure warning different camera systems are in use, which can also detect only the local traffic situation.
Seitens einer Verkehrsinfrastruktur sind ebenso Radarsysteme und/oder Kamerasysteme verfügbar, welche in erster Linie für das Erfassen einer lokalen Verkehrssituation eingesetzt werden. Das Erfassen beziehungsweise Ermitteln der lokalen Verkehrssituation mit den soeben genannten Systemen beschränkt sich beispielsweise auf die Überwachung von Tunnels und/oder generell neuralgischen Punkten der Verkehrsinfrastruktur. Durch das Erfassen gewonnene Informationen laufen typischerweise in einer Verkehrsleitzentrale zusammen, wo anschließend eine manuelle und/oder (teil-)automatisierte Datenauswertung stattfindet. Ein Nachteil der beschriebenen infrastrukturseitigen Erfassung von Verkehrssituationen ist das Fehlen eines direkten Rückkanals zu den Verkehrsteilnehmern, um die Verkehrsteilnehmer auf jeweilige Verkehrssituationen, insbesondere in Echtzeit, aufmerksam machen zu können. Ferner ist bei der aktuellen infrastrukturseitigen Erfassung und/oder Regelung von Verkehrssituationen meist nur eine punktuelle, lokal beschränkte Abdeckung der Erfassung gegeben, welche in erster Linie auf lokale Beeinflussung (z.B. Ampelschaltung) ohne Berücksichtigung der Gesamtverkehrslast beschränkt ist.Radar systems and / or camera systems are also available on the part of a traffic infrastructure, which are primarily used for detecting a local traffic situation. The detection or determination of the local traffic situation with the systems just mentioned is limited, for example, to the monitoring of tunnels and / or generally critical points of the traffic infrastructure. Information acquired by the acquisition typically converges in a traffic control center, where subsequently a manual and / or (partially) automated data evaluation takes place. A disadvantage of the described infrastructure-side detection of traffic situations is the lack of a direct return channel to the road users in order to make the road users aware of particular traffic situations, in particular in real time. Furthermore, with the current infrastructure-side detection and / or regulation of traffic situations, there is usually only a one-off, locally limited coverage of the detection, which is restricted primarily to local influence (for example traffic light switching) without consideration of the total traffic load.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Möglichkeit zu schaffen, wenigstens eine Verkehrssituation auf zumindest einem Fahrbahnbereich besonders vorteilhaft zu erfassen beziehungsweise zu ermitteln.Object of the present invention is therefore to provide a way to detect at least one traffic situation on at least one lane area particularly advantageous or to determine.
Diese Aufgabe wird durch ein Sensorsystem mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 11 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.This object is achieved by a sensor system having the features of patent claim 1 and by a method having the features of
Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft ein Sensorsystem zum Ermitteln wenigstens einer Verkehrssituation auf zumindest einem Fahrbahnbereich.A first aspect of the invention relates to a sensor system for determining at least one traffic situation on at least one roadway area.
Um nun die wenigstens eine Verkehrssituation besonders vorteilhaft ermitteln zu können, weist das Sensorsystem eine Mehrzahl von Sensoreinheiten auf, welche entlang des Fahrbahnbereiches angeordnet und jeweils dazu ausgebildet sind, wenigstens eine die Verkehrssituation charakterisierende Messgröße zu erfassen und die erfasste Messgröße charakterisierende Messdaten bereitzustellen. Ferner weist das Sensorsystem wenigstens eine Kommunikationseinrichtung auf, welche dazu ausgebildet ist, die von den Sensoreinheiten bereitgestellten Messdaten zu empfangen und an eine Verarbeitungseinrichtung des Sensorsystems zu übermitteln. Die Verarbeitungseinrichtung ist dazu ausgebildet, die Messdaten von der Kommunikationseinrichtung zu empfangen, zu aggregieren und auszuwerten, um dadurch die Verkehrssituation, insbesondere des zumindest einen Fahrbahnbereichs, anhand der Messdaten zu ermitteln.In order to be able to determine the at least one traffic situation in a particularly advantageous manner, the sensor system has a plurality of sensor units which are arranged along the roadway area and are each designed to detect at least one measured variable characterizing the traffic situation and to provide the measured data characterizing the detected measured variable. Furthermore, the sensor system has at least one communication device, which is designed to receive the measurement data provided by the sensor units and to transmit it to a processing device of the sensor system. The processing device is designed to receive, aggregate and evaluate the measurement data from the communication device in order to determine the traffic situation, in particular of the at least one roadway area, on the basis of the measurement data.
Mit anderen Worten umfasst das erfindungsgemäße Sensorsystem mehrere Sensoreinheiten, welche, insbesondere flächendeckend, entlang eines beispielsweise als Autobahn und/oder Landstraße und/oder Kreuzungsbereich ausgebildeten Fahrbahnbereiches, montiert beziehungsweise angeordnet sind. Dabei kann der Fahrbahnbereich beispielsweise einen Seitenstreifen und/oder einen Fahrbereich sowie wenigstens eine Fahrspur umfassen. Die jeweilige einzelne Sensoreinheit kann auch als Sensorknoten bezeichnet werden. Die Verarbeitungseinrichtung, welche als Hintergrundsystem bezeichnet werden kann, dient insbesondere der Datenaggregation der durch die Sensoreinheiten bereitgestellten Messdaten. Aus diesen Messdaten leitet die Verarbeitungseinrichtung, insbesondere globale, Verkehrssituationen beziehungsweise Verkehrszustände ab, mittels welcher beispielsweise Rückschlüsse auf eine Entwicklung eines Verkehrsflusses, insbesondere durch das Sensorsystem, gewonnen werden beziehungsweise gewonnen werden können.In other words, the sensor system according to the invention comprises a plurality of sensor units, which, in particular covering the whole area, along an example as a highway and / or Landway and / or crossing area trained roadway area, mounted or arranged. In this case, the roadway area may comprise, for example, a side strip and / or a driving area and at least one lane. The respective individual sensor unit can also be referred to as a sensor node. The processing device, which can be referred to as a background system, serves in particular for data aggregation of the measurement data provided by the sensor units. The processing device, in particular global, traffic situations or traffic states, derives from these measurement data, by means of which, for example, conclusions about the development of a traffic flow, in particular through the sensor system, can be obtained or obtained.
Die wenigstens eine Kommunikationseinrichtung des Sensorsystems, welche als Kommunikationsknoten bezeichnet werden kann, dient in erster Linie dazu, Messdaten zwischen den Sensoreinheiten und der Verarbeitungseinrichtung auszutauschen. Dazu kann die Kommunikationseinrichtung wenigstens eine erste Kommunikationsschnittstelle für eine Kommunikation mit den Sensoreinheiten aufweisen, welche beispielsweise die durch die Sensoreinheiten bereitgestellten Messdaten empfängt. Darüber hinaus kann die Kommunikationseinrichtung eine weitere Kommunikationsschnittstelle aufweisen, welche für eine Kommunikation zwischen Verarbeitungseinrichtung und Kommunikationseinrichtung ausgebildet ist.The at least one communication device of the sensor system, which can be referred to as a communication node, serves primarily to exchange measurement data between the sensor units and the processing device. For this purpose, the communication device can have at least one first communication interface for a communication with the sensor units, which receives, for example, the measurement data provided by the sensor units. In addition, the communication device can have a further communication interface, which is designed for communication between the processing device and the communication device.
Somit ist das Sensorsystem dazu ausgebildet, eine flächenmäßige Echtzeiterfassung und Echtzeitkommunikation der globalen Verkehrssituation durchzuführen, das gilt insbesondere wenn eine besonders große Anzahl von Sensoreinheiten dem Sensorsystem zugeordnet ist.Thus, the sensor system is designed to perform an areal real-time recording and real-time communication of the global traffic situation, which is especially true when a particularly large number of sensor units associated with the sensor system.
Die Sensoreinheiten sind vorteilhafterweise so an dem wenigstens einem Fahrbahnbereich beziehungsweise entlang des Fahrbahnbereiches ausgerichtet beziehungsweise angeordnet, dass eine vollflächige Umfelderfassung des Fahrbahnbereiches, insbesondere dessen Fahrspuren und eines eventuell vorhandenen Standstreifen sowie angrenzende Randbereiche innerhalb und außerhalb der Fahrspuren ermöglicht wird. Ein Sichtbereich der jeweiligen Sensoreinheit kann entsprechend einer lokalen, örtlichen Beschaffenheit eines Aufstellungsortes der Sensoreinheit und/oder je nach einer Zielapplikation beispielsweise schmal ausgebildet sein. Ferner kann eine jeweilige Sensoreinheit bezüglich des Fahrbahnbereiches in einem beliebigen Winkel relativ zur Fahrspur ausgerichtet sein oder auch so ausgelegt sein, dass eine vollflächige Abdeckung mit Überlapp zu einer benachbarten Sensoreinheit entsteht. Der Erfassungsbereich des Sensorsystems kann darüber hinaus durch Variation der Anzahl der Sensoreinheiten beliebig erweitert oder reduziert werden.The sensor units are advantageously aligned or arranged on the at least one roadway area or along the roadway area such that a full-surface surrounding detection of the roadway area, in particular its lanes and possibly existing hard shoulder as well as adjacent edge areas inside and outside the lanes is made possible. A viewing area of the respective sensor unit can be made narrow, for example, in accordance with a local, local condition of a site of installation of the sensor unit and / or depending on a destination application. Furthermore, a respective sensor unit with respect to the roadway area can be aligned at any angle relative to the traffic lane or also be designed so that a full-area coverage with overlap to an adjacent sensor unit is formed. The detection range of the sensor system can also be arbitrarily extended or reduced by varying the number of sensor units.
Die Verarbeitungseinheit kann ferner dazu ausgebildet sein mittels einer geeigneten Kommunikationsplattform mit einem Verkehrsleitsystem bidirektional zu kommunizieren.The processing unit may further be configured to communicate bidirectionally with a traffic guidance system by means of a suitable communication platform.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist das Sensorsystem dazu ausgebildet, die Ergebnisdaten, welche die ermittelte Verkehrssituation charakterisieren, und insbesondere durch die Verarbeitungseinheit erstellt wurden, direkt an wenigstens ein Fahrzeug zu übermitteln, wobei sich das Fahrzeug als Verkehrsteilnehmer insbesondere auf dem Fahrbahnbereich befindet oder sich diesem nähert. Unter der direkten Übermittlung ist insbesondere zu verstehen, dass die Ergebnisdaten von dem Sensorsystem direkt und nicht etwa unter Vermittlung einer von dem Sensorsystem und dem Fahrzeug unterschiedlichen Recheneinrichtung an das Fahrzeug übermittelt werden.In an advantageous embodiment of the invention, the sensor system is adapted to transmit the result data which characterize the determined traffic situation, and in particular by the processing unit, directly to at least one vehicle, the vehicle is as a road user in particular on the roadway area or this approaches. The direct transmission is understood in particular to mean that the result data is transmitted directly to the vehicle by the sensor system and not via the intermediary of a computing device that is different from the sensor system and the vehicle.
Mit anderen Worten kann das Sensorsystem die von ihm ermittelten Ergebnisdaten und somit die Verkehrssituation direkt einem Fahrzeug, welches sich insbesondere auf dem Fahrbahnbereich befindet, bereitstellen. Die Kommunikation zwischen dem Sensorsystem und dem wenigstens einem Fahrzeug kann, dank der zunehmenden Verbreitung von Fahrerassistenzsystemen, welche bereits eine Vielzahl an Sensoren bereitstellen, einfach realisiert werden. Die Sensoren des Fahrerassistenzsystems können die Grundlage für eine Kommunikation mit dem Sensorsystem bereitstellen. Die Umsetzung der Kommunikation kann deshalb in der Regel durch einfache Modifikation der vorhandenen Sensorik beziehungsweise Sensoren des Fahrzeugs erfolgen, beispielsweise durch ein Softwareupdate, womit sich der Aufwand einer Implementierung des erfindungsgemäßen Sensorsystems in die Verkehrsinfrastruktur auf das infrastrukturseitige Sensorsystem beschränkt. Im direkten Gegensatz dazu existiert im Stand der Technik ein sogenannter Car2X-Standard, welcher zwar die Möglichkeit eines Rückkanals beispielsweise von einer Verkehrsleitzentrale an ein Fahrzeug vorsieht, jedoch setzt dabei eine flächenmäßige Erfassung von globalen Verkehrszuständen eine nahezu vollständige Marktdurchdringung dieser Funktechnik auf Fahrzeugseite voraus. Das Sensorsystem kann so ausgebildet sein, dass die Kommunikation beziehungsweise Übermittlung der Daten zwischen Sensorsystem und Fahrzeug mittels Car2X und/oder beispielweise G5 erfolgen kann.In other words, the sensor system can provide the result data determined by it and thus the traffic situation directly to a vehicle, which is located in particular on the roadway area. The communication between the sensor system and the at least one vehicle can be easily realized thanks to the increasing use of driver assistance systems which already provide a plurality of sensors. The sensors of the driver assistance system may provide the basis for communication with the sensor system. The implementation of the communication can therefore usually be done by simple modification of the existing sensors or sensors of the vehicle, for example by a software update, which limits the cost of implementing the sensor system according to the invention in the transport infrastructure to the infrastructure-side sensor system. In direct contrast, there exists in the prior art a so-called Car2X standard, which indeed provides the possibility of a return channel, for example, from a traffic control center to a vehicle, but an areal acquisition of global traffic conditions requires an almost complete market penetration of this radio technology on the vehicle side. The sensor system may be designed such that the communication or transmission of the data between the sensor system and the vehicle can take place by means of Car2X and / or, for example, G5.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist das Sensorsystem dazu ausgebildet, die Ergebnisdaten von der Verarbeitungseinrichtung direkt an das wenigstens eine Fahrzeug zu übermitteln. In a further embodiment of the invention, the sensor system is designed to transmit the result data from the processing device directly to the at least one vehicle.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist das Sensorsystem dazu ausgebildet, die Ergebnisdaten von wenigstens einer der Sensoreinheiten direkt an das wenigstens eine Fahrzeug zu übermitteln.In a further embodiment of the invention, the sensor system is designed to transmit the result data from at least one of the sensor units directly to the at least one vehicle.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist das Sensorsystem dazu ausgebildet die Ergebnisdaten von wenigstens der einen Kommunikationseinrichtung direkt an das wenigstens eine Fahrzeug zu übermitteln.In a further embodiment of the invention, the sensor system is designed to transmit the result data from at least one communication device directly to the at least one vehicle.
Durch die Möglichkeit mit dem wenigstens einem Fahrzeug über die jeweilige Sensoreinheit und/oder die wenigstens eine Kommunikationseinrichtung und/oder die Verarbeitungseinrichtung zu kommunizieren, ergibt sich der Vorteil, einer Schaffung einer flächendeckenden, insbesondere je nach Anzahl der Sensoreinheiten und darüber hinaus der Anzahl der Kommunikationseinrichtungen, Kommunikationsstruktur, welche beispielsweise bidirektional ausgebildet sein kann.By the possibility of communicating with the at least one vehicle via the respective sensor unit and / or the at least one communication device and / or the processing device, there is the advantage of creating a nationwide, in particular depending on the number of sensor units and beyond the number of communication devices , Communication structure, which may be formed, for example, bidirectional.
Mittels solch einer Kommunikationsstruktur ist das Sensorsystem dazu ausgebildet dem wenigstens einem Fahrzeug, das heißt dem wenigstens einen Verkehrsteilnehmer, die Verkehrssituation charakterisierende Daten, insbesondere Ergebnisdaten, beziehungsweise Informationen besonders vorteilhaft zu übermitteln. Durch die oben genannten Möglichkeiten, dass sowohl die jeweilige einzelne Sensoreinheit und/oder die wenigstens eine Kommunikationseinrichtung und/oder die Verarbeitungseinheit die durch das Sensorsystem gewonnenen, die Verkehrssituation charakterisierenden Ergebnisdaten und/oder die Messdaten der jeweiligen Sensoreinheit jeweils direkt an das wenigstens eine Fahrzeug übermitteln können, können Informationen beziehungsweise Daten über die Verkehrssituation an beliebiger Stelle entlang des Fahrbahnbereiches an das wenigstens eine Fahrzeug beziehungsweise den Verkehrsteilnehmer übermittelt werden, dadurch ist beispielsweise ein Erfassungsbereich eines jeden Fahrzeugs virtuell beliebig erweiterbar.By means of such a communication structure, the sensor system is designed to transmit to the at least one vehicle, that is to say the at least one road user, the traffic situation characterizing data, in particular result data, or information particularly advantageous. By the abovementioned possibilities, both the respective individual sensor unit and / or the at least one communication device and / or the processing unit respectively transmit the result data and the measured data of the respective sensor unit obtained by the sensor system, which characterize the traffic situation, directly to the at least one vehicle can, information or data on the traffic situation at any point along the roadway area to the at least one vehicle or the road user are transmitted, thereby, for example, a detection range of each vehicle is virtually expandable.
Wie aus der Beschreibung hervorgeht, kann die Kommunikation, welche insbesondere Information über beziehungsweise die Daten des Sensorsystems enthält, zwischen dem Sensorsystem und dem wenigstens einem Fahrzeug auf verschiedene Wege erfolgen. Die erste Möglichkeit ist die direkte Kommunikation von wenigsten einer Sensoreinheit und dem wenigsten einem Fahrzeug, insbesondere sobald sich das Fahrzeug im Sichtbereich der Sensoreinheit befindet. Auf diese Weise können Informationen, insbesondere Messdaten, an das wenigstens eine Fahrzeug übermittelt werden. Diese Messdaten können beispielsweise einen relativen Abstand des Fahrzeugs zu einem Fahrbahnrand charakterisieren.As can be seen from the description, the communication, which in particular contains information about or the data of the sensor system, can take place in different ways between the sensor system and the at least one vehicle. The first possibility is the direct communication of at least one sensor unit and the least one vehicle, in particular as soon as the vehicle is within the field of vision of the sensor unit. In this way, information, in particular measurement data, can be transmitted to the at least one vehicle. By way of example, these measured data can characterize a relative distance of the vehicle from a roadway edge.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist das Sensorsystem dazu ausgebildet, Daten direkt von dem wenigstens einen Fahrzeug zu empfangen. Das heißt, das wenigstens eine Fahrzeug kann, insbesondere direkt, bidirektional mit der wenigstens einen Kommunikationseinrichtung kommunizieren, um beispielsweise Zugriff auf die Messdaten der mit der Kommunikationseinrichtung verbunden beziehungsweise zugewiesenen Sensoreinheiten zu erhalten. Ferner können mittels der Kommunikationseinrichtung die in der Verarbeitungseinrichtung aggregierten Daten, insbesondere Ergebnisdaten, an das Fahrzeug übermitteln und dem wenigstens einen Fahrzeug so beispielsweise Informationen über eine möglichst große, globale Verkehrssituation bereitgestellt werden.In a further embodiment of the invention, the sensor system is designed to receive data directly from the at least one vehicle. This means that the at least one vehicle can, in particular directly, communicate bidirectionally with the at least one communication device in order to obtain, for example, access to the measurement data of the sensor units connected or assigned to the communication device. Furthermore, by means of the communication device, the data aggregated in the processing device, in particular result data, can be transmitted to the vehicle and, for example, information about the largest possible global traffic situation can be made available to the at least one vehicle.
Eine lokale Aggregation der Daten kann beispielsweise über eine Verkettung der Sensoreinheiten zu einem gemeinsamen Kommunikationsnetz erfolgen. So kann beispielsweise eine Sensoreinheit, welche beispielsweise aufgrund ihres Aufstellungsortes nicht direkt mit der wenigstens einen Kommunikationseinrichtung in Verbindung steht, Daten über eine weitere Sensoreinheiten an die Kommunikationseinrichtung übermitteln, das heißt das Sensorsystem kann so ausgebildet sein, dass die Sensoreinheiten ein sogenanntes vermaschtes Netz beziehungsweise Mesh-Netz ausbilden. Ferner kann das Sensorsystem so ausgebildet sein, dass die jeweilige Sensoreinheit direkt mit der Verarbeitungseinrichtung kommuniziert, beispielsweise aufgrund des jeweiligen Aufstellungsortes der jeweiligen Sensoreinheit beziehungsweise des Aufstellungsortes der wenigstens einen Kommunikationseinrichtung insbesondere im Bezug zum Standort der Verarbeitungseinrichtung.A local aggregation of the data can be done for example via a chaining of the sensor units to a common communication network. Thus, for example, a sensor unit, which is not directly related to the at least one communication device, for example, due to their location, transmit data via a further sensor units to the communication device, that is, the sensor system may be configured so that the sensor units, a so-called meshed mesh or mesh Train network. Furthermore, the sensor system can be configured such that the respective sensor unit communicates directly with the processing device, for example, on the basis of the respective installation location of the respective sensor unit or the installation location of the at least one communication device, in particular in relation to the location of the processing device.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung weist die jeweilige Sensoreinheit wenigstens eine Messeinrichtung auf, welche für eine simultane Messung von Entfernungen und/oder eine jeweilige Bewegung charakterisierende Eigenschaft und/oder eine jeweilige Größe von sich auf dem Fahrbahnbereich befindenden Objekten, insbesondere Fahrzeugen, ausgebildet ist. Mit anderen Worten ist die Sensoreinheit dazu ausgebildet, simultane Messungen, beispielsweise mittels Radarsensorik und/oder Lidarsensorik, von beispielweise Relativentfernungen und Winkeln zu mehreren Objekten, das heißt Fahrzeugen beziehungsweise Verkehrsteilnehmern, zu erfassen, wodurch beispielsweise die Geschwindigkeit der Objekte erfasst werden kann. Ein solches Objekt wird durch eine Mehrzahl an Messgrößen charakterisiert, welche die Eigenschaften des Objekts beschreiben und zumindest teilweise aus Messungen der wenigstens einen Messeinrichtung abgeleitet werden können, wie beispielsweise eine zeitabhängige Geschwindigkeit und/oder eine Beschleunigung. Ferner kann eine außenumfangseitige Größe des Objekts, insbesondere Fahrzeugs, insbesondere mittels Radarsensorik und/oder Lidarsensorik erfasst werden. Darüber hinaus ist, durch die regelmäßige Messung der Entfernung, dabei bedeutet regelmäßig beispielsweise in kleinen Zeitintervallen, eine Bewertung beziehungsweise Bestimmung einer Trajektorie des Objekts möglich. Dabei ist die Trajektorie aufgrund der Mehrzahl der Sensoreinheiten über weite Bereiche, beziehungsweise von der Mehrzahl der Sensoreinheiten erfassten Bereiche, des Fahrbahnbereiches bestimmbar. Die, insbesondere simultane, Messung hat den Vorteil, dass sie Messdaten generiert beziehungsweise liefert, welche beispielsweise von der Verarbeitungseinrichtung derart auszuwerten sind beziehungsweise ausgewertet werden können, dass dadurch die Verkehrssituation gut beschrieben werden kann. Mit anderen Worten kann die wenigstens eine jeweilige Messgröße beispielsweise eine Relativentfernung, ein Relativwinkel, eine Radialgeschwindigkeit sein, welche insbesondere direkt mit der jeweiligen Sensoreinheit messbar ist. Daraus können durch verschiedene Auswertungen zusätzlich die Messgrößen x/y-Position des Fahrzeugs, x/y-Größe, x/y-Geschwindigkeit, Ausrichtung (Heading) und damit auch die Trajektorie und Spurzuordnung extrahiert werden. Eine simultane Messung mit mehreren Sensoreinheiten trägt dazu bei, diese sogenannten Zusatzgrößen robust zu extrahieren, die Genauigkeit sämtlicher Messgrößen weiter zu verbessern und eine Latenz der jeweils nächsten Sensoreinheit bei der Objekterkennung zu reduzieren.In a further embodiment of the invention, the respective sensor unit has at least one measuring device, which is designed for a simultaneous measurement of distances and / or a respective movement characterizing property and / or a respective size of objects located on the roadway area, in particular vehicles. In other words, the sensor unit is designed to detect simultaneous measurements, for example by means of radar sensors and / or lidar sensors, of, for example, relative distances and angles to a plurality of objects, ie vehicles or road users, whereby, for example, the speed of the objects can be detected. Such an object is characterized by a plurality of measured variables which describe the properties of the object and can be derived at least partially from measurements of the at least one measuring device, such as a time-dependent speed and / or an acceleration. Further, an outer peripheral side size of the object, in particular the vehicle, in particular by means of radar sensors and / or lidar sensors. In addition, by the regular measurement of the distance, it means regularly, for example, in small time intervals, an evaluation or determination of a trajectory of the object possible. In this case, the trajectory can be determined on the basis of the majority of the sensor units over wide areas, or areas of the roadway area detected by the majority of the sensor units. The, in particular simultaneous, measurement has the advantage that it generates or delivers measurement data which can be evaluated, for example, by the processing device or evaluated so that the traffic situation can be well described. In other words, the at least one respective measured variable can be, for example, a relative distance, a relative angle, a radial velocity, which can be measured directly, in particular, directly with the respective sensor unit. From this, the measured variables x / y position of the vehicle, x / y size, x / y velocity, alignment (heading) and thus also the trajectory and track assignment can be extracted by various evaluations. A simultaneous measurement with several sensor units helps to robustly extract these so-called additional variables, to further improve the accuracy of all measured variables and to reduce a latency of the next sensor unit in object recognition.
Bei dieser Ausführungsform umfasst beziehungsweise ist die Messgröße die jeweilige Entfernung. Alternativ oder zusätzlich kann die Messgröße beispielsweise eine Anzahl von sich auf oder in dem Fahrbahnbereich befindenden Fahrzeugen, insbesondere bezogen auf eine Fläche, und/oder Abstände zwischen solchen Fahrzeugen und/oder eine Geschwindigkeit und/oder eine Beschleunigung umfassen, mit welcher beispielsweise ein oder mehrere Fahrzeuge den Fahrbahnbereich passieren beziehungsweise überfahren oder zurücklegen. Insgesamt ist es denkbar, dass die Messgröße eine Verkehrsdichte umfasst, die beispielsweise eine Anzahl von sich auf oder in dem Fahrbahnbereich befindenden Fahrzeugen pro Fläche charakterisiert. Alternativ oder zusätzlich kann die Messgröße jeweilige Größen von sich auf oder in dem Fahrbahnbereich befindenden Fahrzeugen und/oder eine Richtung umfassen, entlang welcher sich Fahrzeuge in oder auf dem Fahrbahnbereich bewegen.In this embodiment, the measured variable includes or is the respective distance. Alternatively or additionally, the measured variable may include, for example, a number of vehicles located on or in the roadway area, in particular with respect to an area, and / or distances between such vehicles and / or a speed and / or an acceleration, with which, for example, one or more Vehicles pass or drive over the lane area. Overall, it is conceivable that the measured variable comprises a traffic density which, for example, characterizes a number of vehicles per area located on or in the road area. Alternatively or additionally, the measured variable may include respective sizes of vehicles located on or in the roadway area and / or a direction along which vehicles move in or on the roadway area.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung weist die jeweilige Sensoreinheit wenigstens eine Datenverarbeitungseinrichtung zum Verarbeiten von der jeweiligen Messeinrichtung bereitgestellten und die jeweiligen Entfernungen charakterisierenden Daten auf. Mittels der Datenverarbeitungseinrichtung ist bereits in der Sensoreinheit die Möglichkeit gegeben, die Messdaten der jeweils wenigstens einen Messeinrichtung auszuwerten und somit zumindest die Verkehrssituation für den lokalen Sichtbereich der Sensoreinheit lokal zu charakterisieren. Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass die jeweilige Sensoreinheit diese Daten ohne Umweg über die Kommunikationseinrichtung und/oder die Verarbeitung Einrichtung direkt einem Fahrzeug mitteilen kann, was insbesondere beispielsweise bei einem Ausfall der wenigstens einen Kommunikationseinrichtung und/oder der Verarbeitungseinrichtung zumindest einen Teilbetrieb des Sensorsystems gewährleistet.In a further advantageous embodiment of the invention, the respective sensor unit has at least one data processing device for processing data provided by the respective measuring device and characterizing the respective distances. By means of the data processing device, it is already possible in the sensor unit to evaluate the measurement data of the respective at least one measuring device and thus to locally characterize at least the traffic situation for the local field of vision of the sensor unit. This results in the advantage that the respective sensor unit can communicate this data directly to a vehicle without detour via the communication device and / or the processing device, which ensures, for example, at least a partial operation of the sensor system in the event of failure of the at least one communication device and / or the processing device ,
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung weist die Verarbeitungseinrichtung wenigstens eine Schnittstelle auf und ist dazu ausgebildet, über die Schnittstelle Daten für eine die ermittelte Verkehrssituation charakterisierende Datenvisualisierung und/oder Datenauswertung an ein von dem Sensorsystem unterschiedliches elektronisches Datenverarbeitungssystem bereitzustellen. Durch die Schnittstelle kann die Verarbeitungseinrichtung Informationen, insbesondere Daten, welche beispielsweise die von den jeweiligen Sensorsystemen übermitteln Messdaten und/oder die ermittelte Verkehrssituation beschreibende Ergebnisdaten sind, wenigstens einem Datenverarbeitungssystem bereitstellen. Die Daten können von dem Datenverarbeitungssystem, welches beispielsweise als App und/oder Weboberfläche und/oder Software-Tool ausgebildet sein kann, für einen Dienstanbieter und/oder einen Endbenutzer bereitgestellt werden. Dies hat den Vorteil, dass ein, insbesondere einfacher, Zugang zu Informationen über die auf dem zumindest einen Fahrbahnbereich ermittelte Verkehrssituation möglich ist. Die Schnittstelle kann so ausgebildet sein, dass eine Kommunikation in beide Richtungen erfolgt, einerseits um die Messdaten beispielsweise über das elektronische Datenverarbeitungssystem beispielsweise an eine Verkehrsleitechnik zu melden, andererseits um aggregierte Informationen, beispielsweise eine Stausituation, zurück an die Fahrzeuge beziehungsweise Objekte beziehungsweise Verkehrsteilnehmer zu melden. Die Datenverarbeitung innerhalb des Sensorsystems kann dabei auf der Verarbeitungseinrichtung, das heißt auf dem Hintergrundsystem durchgeführt werden und/oder verteilt stattfinden, das heißt beispielsweise auf der jeweiligen Datenverarbeitungseinrichtung in der jeweiligen Sensoreinheit. Dadurch, dass die Verarbeitungseinrichtung über, insbesondere global, aggregierte Messdaten verfügt beziehungsweise verfügen kann, können zusätzliche globale Verkehrsinformationen gewonnen werden und entsprechende Informationen generiert und zurück an die Fahrzeuge beziehungsweise Verkehrsteilnehmer gesendet werden.In an advantageous embodiment of the invention, the processing device has at least one interface and is configured to provide data for a data visualization characterizing the determined traffic situation and / or data evaluation to an electronic data processing system different from the sensor system via the interface. Through the interface, the processing device can provide information, in particular data which, for example, are the measurement data transmitted by the respective sensor systems and / or the described traffic situation, to provide at least one data processing system. The data may be provided by the data processing system, which may be embodied, for example, as an app and / or web interface and / or software tool, for a service provider and / or an end user. This has the advantage that access to information about the traffic situation determined on the at least one roadway area is possible, in particular simpler. The interface can be designed so that a communication takes place in both directions, on the one hand to report the measurement data, for example, via the electronic data processing system, for example, to a traffic control technology, on the other hand to report aggregated information, such as a traffic jam situation, back to the vehicles or objects or road users , The data processing within the sensor system can be carried out on the processing device, that is, on the background system and / or distributed, that is, for example, on the respective data processing device in the respective sensor unit. Because the processing device has or can dispose of aggregated measurement data, in particular global, additional global traffic information can be obtained and corresponding information can be generated and sent back to the vehicles or road users.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist ein bidirektionaler Datentausch zwischen der Kommunikationseinrichtung und der jeweiligen Sensoreinheit vorgesehen. Dadurch kann beispielsweise eine besonders vorteilhafte Übertragung der Messdaten zwischen einzelnen Sensoreinheiten über die Kommunikationseinrichtung erfolgen, sodass diese beispielsweise über eine Sensoreinheit, welche im Sichtbereich beziehungsweise im Kommunikationsbereich des wenigstens einen Fahrzeug ist, Informationen bereitgestellt werden, welche eine sich nicht im Sichtbereich des Fahrzeugs befindenden Sensoreinheit aggregiert hat.In a further embodiment of the invention is a bidirectional data exchange between the communication device and the respective Sensor unit provided. As a result, for example, a particularly advantageous transmission of the measured data between individual sensor units via the communication device, so that they are provided, for example via a sensor unit, which is in the field of vision or in the communication area of the at least one vehicle, information which is not located in the field of vision of the vehicle sensor unit has aggregated.
Eine weitere Ausführungsform der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass ein kabelloser Datenaustausch zwischen der jeweiligen Sensoreinheit und der Kommunikationseinrichtung und/oder zwischen der Kommunikationseinrichtung und der Verarbeitungseinrichtung und/oder der jeweiligen Sensoreinheit und der Verarbeitungseinrichtung vorgesehen ist. Das heißt, dass ein Datenaustausch statt mittels einer kabelgebunden Ausführungsform des Sensorsystems ohne eine kabelgebundene Verbindung zwischen den jeweiligen Sensoreinheiten und der Kommunikationseinrichtung und/oder zwischen der Kommunikationseinrichtung und der Verarbeitungseinrichtung erfolgen kann, wodurch eine besonders einfache Abdeckung eines Verkehrsbereichs mittels des Sensorsystems möglich ist, da auf, insbesondere teure, Kabelverbindungen verzichtet werden kann und somit ein besonders einfacher und kostenreduzierter Betrieb des Sensorsystems möglich ist.A further embodiment of the invention is characterized in that a wireless data exchange between the respective sensor unit and the communication device and / or between the communication device and the processing device and / or the respective sensor unit and the processing device is provided. This means that a data exchange instead of by means of a wired embodiment of the sensor system without a wired connection between the respective sensor units and the communication device and / or between the communication device and the processing means can take place, whereby a particularly simple coverage of a traffic area by means of the sensor system is possible on, in particular expensive, cable connections can be dispensed with and thus a particularly simple and cost-reduced operation of the sensor system is possible.
In weitere Ausgestaltung der Erfindung ist die jeweilige Sensoreinheit in eine Infrastruktur des Fahrbahnbereichs, wie beispielsweise Leitpfosten, Leitplanken, Brücken etc. integriert. So kann die jeweilige Sensoreinheit derart ausgebildet sein, dass sie beispielsweise direkt in einen Leitpfosten des Fahrbahnbereichs integriert werden kann, insbesondere derart dass die Sensoreinheit möglichst wenig sichtbar ist.In a further embodiment of the invention, the respective sensor unit is integrated into an infrastructure of the roadway area, such as guide posts, crash barriers, bridges, etc. Thus, the respective sensor unit can be designed such that it can be integrated, for example, directly into a guide post of the roadway area, in particular in such a way that the sensor unit is as little as possible visible.
Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ermitteln wenigstens einer Verkehrssituation auf zumindest einem Fahrbahnbereich mittels eines Sensorsystems, wobei das Sensorsystem eine Mehrzahl von entlang des Fahrbahnbereiches angeordneten Sensoreinheiten aufweist, welche wenigstens eine die Verkehrssituation charakterisierende Messgröße erfassen und die erfasste Messgröße charakterisierende Messdaten bereitstellen. Ferner umfasst das Sensorsystem wenigstens eine Kommunikationseinrichtung, welche die von den Sensoreinheiten bereitgestellten Messdaten empfängt und an eine Verarbeitungseinrichtung des Sensorsystems übermittelt. Die Verarbeitungseinrichtung empfängt die Messdaten von der Kommunikationseinrichtung, aggregiert und wertet die empfangenen Messdaten aus, wodurch die Verkehrssituation anhand der Messdaten ermittelt wird.A second aspect of the invention relates to a method for determining at least one traffic situation on at least one roadway area by means of a sensor system, wherein the sensor system has a plurality of sensor units arranged along the roadway area, which detect at least one measured variable characterizing the traffic situation and provide the measured data characterizing the detected measured variable. Furthermore, the sensor system comprises at least one communication device, which receives the measurement data provided by the sensor units and transmits it to a processing device of the sensor system. The processing device receives the measurement data from the communication device, aggregates and evaluates the received measurement data, whereby the traffic situation is determined on the basis of the measurement data.
Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des ersten Aspekts der Erfindung sind als Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des zweiten Aspekts der Erfindung anzusehen und umgekehrt.Advantages and advantageous embodiments of the first aspect of the invention are to be regarded as advantages and advantageous embodiments of the second aspect of the invention, and vice versa.
Mittels des erfindungsgemäßen Sensorsystems mit seinen, insbesondere flächendeckend, entlang des Fahrbahnbereichs verteilten Sensoreinheiten und der wenigstens einen Kommunikationseinrichtung sowie der Verarbeitungseinrichtung, welches beispielsweise über die oben genannte Schnittstelle an eine Verkehrsleitzentrale angebunden ist, kann die Datenaggregation, wenigstens durch die Verarbeitungseinrichtung ausgeführt werden. Die aus den aggregierten Daten abgeleitete Verkehrssituation kann derart eingesetzt werden, dass das erfindungsgemäße Sensorsystem zu einer Optimierung des Verkehrsflusses verwendet werden kann. Mit der Möglichkeit der Kommunikation mit wenigsten einem Fahrzeug beziehungsweise Verkehrsteilnehmer kann direkt Einfluss auf den Verkehrsfluss genommen werden.By means of the sensor system according to the invention with its sensor units distributed over the roadway area, in particular covering the whole area, and the at least one communication device and the processing device, which is connected to a traffic control center, for example, via the interface mentioned above, the data aggregation can be carried out at least by the processing device. The traffic situation derived from the aggregated data can be used in such a way that the sensor system according to the invention can be used to optimize the traffic flow. With the possibility of communication with at least one vehicle or road user can be directly influenced on the flow of traffic.
Um das Sensorsystem besonders vorteilhaft betreiben zu können, können die jeweiligen Sensoreinheiten möglichst kostengünstig hergestellt werden, sodass ein möglichst großer Fahrbahnbereich mit den Sensoreinheiten abgedeckt ist beziehungsweise werden kann und ein möglichst großer Bereich des Verkehrs erfasst werden kann.In order to be able to operate the sensor system in a particularly advantageous manner, the respective sensor units can be manufactured as inexpensively as possible so that the largest possible roadway area is or can be covered by the sensor units and the largest possible area of traffic can be detected.
Die Sensoreinheiten dienen insbesondere der Umfelderfassung und können flächendeckend in der Verkehrsinfrastruktur verteilt werden, daraus ergibt sich der Vorteil, dass sich Sensoren zur Umfelderfassung nicht exklusiv lokal im Fahrzeug befinden, folglich kann das Umfeld umfänglich erfasst und daraus Informationen über die globale Verkehrssituation gewonnen werden. Dabei kann der Formfaktor der Sensoreinheiten derart gewählt werden, dass eine beispielsweise unsichtbare Integration in bereits vorhandene Verkehrsinfrastruktur erfolgen kann, beispielsweise in Schutzplanken, Leitpfosten und/oder Laternenmasten entlang des Fahrbahnbereiches. Besonders vorteilhaft kann das Sensorsystem betrieben werden, wenn durch eine große Anzahl an Sensoreinheiten eine flächenmäßige große Abdeckung des Fahrbahnbereichs erfolgt, dafür ist es von Vorteil, wenn die jeweilige wenigstens eine Messeinrichtung der jeweiligen Sensoreinheit besonders kostengünstige Sensoren aufweist und nutzen kann. Dadurch lässt sich im Gegensatz zu wenigen aber überdurchschnittlich teuren und möglicherweise präziseren Sensoren ein wesentlich größerer Erfassungsbereich realisieren, wodurch ein besonders gutes Kosten-Nutzen-Verhältnis, insbesondere im Hinblick auf Kosten pro Erfassungsbereichsfläche beziehungsweise Erfassungsbereichsraum, erzielt werden kann. Darüber hinaus ermöglicht die Nutzung von verteilten Sensoreinheiten, insbesondere durch die gegebene Kommunikationsmöglichkeit zwischen einzelnen Sensoreinheiten direkt und/oder über die wenigstens eine Kommunikationseinrichtung und dadurch die Kommunikation mit der Verarbeitungseinrichtung eine besonders kleine Latenz bei der Ermittlung der Verkehrssituation und somit die Möglichkeit einer möglichst nahe an eine Echtzeiterfassung der Verkehrssituation kommenden Kommunikation. Durch die umfängliche Echtzeiterfassung und Vermaschung mit bekannten Latenzen kann, die bei der Kommunikation entstehende Latenz durch Prädiktion von Trajektorien der Objekte, insbesondere Fahrzeuge auf dem Fahrbahnbereich, ausgeglichen werden.The sensor units are used in particular the Umfeldfassung and can be distributed across the board in the transport infrastructure, this results in the advantage that sensors for environment detection are not exclusively locally in the vehicle, therefore, the environment can be comprehensively detected and obtained information about the global traffic situation. In this case, the form factor of the sensor units can be selected such that, for example, an invisible integration into existing traffic infrastructure can take place, for example in protective barriers, guide posts and / or lamp posts along the roadway area. The sensor system can be operated particularly advantageously if a large areal coverage of the roadway area takes place by a large number of sensor units, it is advantageous if the respective at least one measuring device of the respective sensor unit has and can utilize particularly cost-effective sensors. As a result, in contrast to a few but above-average expensive and possibly more precise sensors, a much larger detection range can be realized, as a result of which a particularly good cost-benefit ratio, in particular with regard to costs per detection area or detection area, can be achieved. In addition, allows the use of distributed sensor units, in particular by the given communication possibility between individual sensor units directly and / or via the at least one communication device and thereby the communication with the processing device a particularly low latency in the determination of the traffic situation and thus the possibility of coming as close as possible to a real-time recording of the traffic situation communication. Due to the extensive real-time detection and meshing with known latencies, the latency arising in the communication can be compensated for by prediction of trajectories of the objects, in particular vehicles on the roadway area.
Die durch das Sensorsystem geschaffene, insbesondere neuartige Funktionalität der Erfassung beziehungsweise Ermittlung von wenigstens einer Verkehrssituation kann die Grundlage für verschiedenste Anwendungen zur Verkehrsüberwachung liefern, insbesondere mit dem Ziel einer erhöhten Verkehrssicherheit und der Erfassung von einem möglichst globalen Verkehrssituation beziehungsweise von globalen Verkehrslastzuständen, wodurch beispielsweise eine Effizienzsteigerung des Verkehrs beziehungsweise eine Reduktion einer Umweltbelastung durch eine gezielte Steuerung von beispielsweise Lichtsignalen erfolgen kann. Ferner können die für das autonome beziehungsweise das hochautomatisierte Fahren benötigten Informationen bereitgestellt werden, womit das Sensorsystem einen wichtigen Beitrag für die Zukunft der Mobilität liefern kann. Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert.The created by the sensor system, in particular novel functionality of detection or determination of at least one traffic situation can provide the basis for a variety of applications for traffic monitoring, especially with the aim of increased traffic safety and the detection of a global traffic situation or global traffic load conditions, which for example a Increasing the efficiency of traffic or a reduction in environmental impact can be done by a targeted control of, for example, light signals. Furthermore, the information required for autonomous or highly automated driving can be provided, with which the sensor system can make an important contribution to the future of mobility. Embodiments of the invention are explained in more detail below with reference to schematic drawings.
Dabei zeigt:
-
1 eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Sensorsystems, welches zwei an einem Fahrbahnbereich angeordnete Sensoreinheiten sowie ein Kommunikationseinrichtung und eine Verarbeitungseinrichtung umfasst, wobei die Sensoreinheiten und die Kommunikationseinrichtung ein Subsystem des Sensorsystem ausbilden und sich eine Fahrzeug auf einer Fahrspur des Fahrbahnbereichs befindet; -
2 einen schematischen Aufbau der jeweiligen Sensoreinheit gemäß1 ; -
3 einen schematischen Aufbau der Kommunikationseinrichtung gemäß1 ; -
4 einen schematischen Aufbau der Verarbeitungseinrichtung gemäß1 ; -
5 eine schematische Darstellung eines jeweiligen Sichtbereichs zweier Sensoreinheiten in einer ersten beispielhaften Anordnung; -
6 eine schematische Darstellung eines jeweiligen Sichtbereichs zweier Sensoreinheiten in einer zweiten beispielhaften Anordnung; -
7 eine schematisches Darstellung eines jeweiligen Sichtbereichs mehrerer Sensoreinheiten und eines Sichtbereichs eines Fahrzeugsensors des Fahrzeugs in einer dritten beispielhaften Anordnung; -
8 eine schematische Darstellung einer direkten Kommunikation zwischen der Sensoreinheit und dem Fahrzeug; -
9 eine schematische Darstellung einer direkten Kommunikation zwischen der Kommunikationseinrichtung und dem Fahrzeug; -
10 eine schematische Darstellung einer Kommunikation zwischen mehrerer Sensoreinheiten; -
11 eine schematische Darstellung einer direkten Kommunikation zwischen der Sensoreinheit und der Verarbeitungseinrichtung; und -
12 eine schematische Darstellung einer Kommunikation zwischen der Sensoreinheiten und der Verarbeitungseinheit mittels der Kommunikationseinrichtung.
-
1 a schematic representation of a first embodiment of a sensor system according to the invention, which comprises two arranged on a roadway area sensor units and a communication device and a processing device, wherein the sensor units and the communication device form a subsystem of the sensor system and a vehicle is on a lane of the lane area; -
2 a schematic structure of the respective sensor unit according to1 ; -
3 a schematic structure of the communication device according to1 ; -
4 a schematic structure of the processing device according to1 ; -
5 a schematic representation of a respective field of view of two sensor units in a first exemplary arrangement; -
6 a schematic representation of a respective field of view of two sensor units in a second exemplary arrangement; -
7 a schematic representation of a respective field of view of a plurality of sensor units and a field of view of a vehicle sensor of the vehicle in a third exemplary arrangement; -
8th a schematic representation of a direct communication between the sensor unit and the vehicle; -
9 a schematic representation of a direct communication between the communication device and the vehicle; -
10 a schematic representation of a communication between a plurality of sensor units; -
11 a schematic representation of a direct communication between the sensor unit and the processing device; and -
12 a schematic representation of a communication between the sensor units and the processing unit by means of the communication device.
In den Figuren sind funktionsgleiche Elemente jeweils mit dem gleichen Bezugszeichen versehen.In the figures, functionally identical elements are each provided with the same reference numerals.
Mittels des gezeigten Sensorsystems
Damit die Sensoreinheiten
Damit die jeweilige Sensoreinheit
Durch die simultane Messung von Entfernungen und/oder eine eine jeweilige Bewegung charakterisierende Eigenschaft und/oder eine jeweilige Größe von mehreren Objekten ist es möglich, für jedes Objekt, beispielsweise das Fahrzeug
Eine weitere Eigenschaft des Fahrzeugs
Das Fahrzeug
Mit dem gezeigten Sensorsystem
Dem Übertragungselement
Ferner weist die Kommunikationseinrichtung
Die Kommunikationseinrichtung
Die Datenverarbeitungseinrichtung
Über eine Schnittstelle
Dadurch, dass sowohl die Sensoreinheit
Durch die Redundanz ist beispielsweise eine hohe Ausfallsicherheit des Sensorsystems
Da insbesondere, wie
Das Subsystem
Die
Im Gegensatz dazu ist in
Die Sensoreinheiten
Je nach Anordnung der Sichtbereich
Die gezeigten Ausführungsformen des Sensorsystems
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