CN101542555B - 在车辆之间进行无线通信的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于在车辆(2，3)之间进行无线通信的方法，其中：相对于第一车辆(2)定位的第二车辆(3)由第一车辆(2)识别；第二车辆(3)发送无线的行驶信息且该行驶信息由第一车辆接收，其中行驶信息包括关于第二车辆(3)的周围交通状况的信息和/或关于第二车辆(3)的状态参数的信息；在第一车辆(2)中对在第一车辆(2)中接收的行驶信息进行处理且处理完毕的行驶信息至少部分地在第一车辆(2)中通过输出装置输出。

Description

在车辆之间进行无线通信的方法
技术领域
本发明涉及一种用于在车辆之间进行无线通信的方法以及一种相应的装置。
背景技术
目前，无线通信网络在多个技术应用领域中得到应用。公知的是，在汽车技术领域车辆相互之间通过所谓的车对车通信来交换信息。在这种通信中涉及了无线的Adhoc-网络，该网络建立在街道交通中空间上相邻的车辆之间且在技术上基于根据IEEE 802.11标准的进一步发展了的WLAN网络(WLAN＝无线局域网)。
例如，在车对车通信的领域中，车辆之间的无线电通信用于将由车辆的传感技术所测定的信息传输到空间上相邻的其它车辆上。由此特别可以将关于危险地点的信息从一个车辆快速地传输到其它车辆上。然而在这种方法中不会由无线地接收该信息的车辆详细指出哪些车辆应该接收确定的信息。因此，现有技术公开的方法不适合于有针对性地将信息从一个车辆传输至其它车辆。特别是没有创造出驾驶员辅助手段，该辅助手段在难以总览交通情况时迅速对驾驶员做出支持。
发明内容
因此本发明的目的在于，提出一种用于在车辆之间进行无线通信的方法，在该方法中为驾驶员创造出了在难以总览交通情况时迅速和有效的辅助手段。
该目的通过独立权利要求实现。在从属权利要求中对本发明的改进方案加以说明。
在根据本发明的方法中，相对于第一车辆定位的、优选为处于第一车辆前方的第二车辆被识别。在此，特别地，该被识别的第二车辆是在行驶方向上直接处于第一车辆前方的车辆，也就是说优选地在第一和第二车辆之间不存在其它车辆。第二车辆发送无线行驶信息，该信息由第一车辆接收，其中行驶信息包括关于第二车辆的周围环境，优选为在第二车辆前方的交通情况的信息，和/或关于第二车辆的状态参数的信息。最后，第一车辆对由被识别的第二车辆所发送的和在第一车辆中接收的行驶信息进行处理，其中处理完毕的行驶信息至少部分地在第一车辆中通过输出装置输出且可供驾驶员阅读。
本发明的特征在于，首先根据预定的标准选择性地由第一车辆识别第二车辆。在该识别过程后，由第一车辆有针对性地接收相应的第二车辆的信息，从而迅速得到对于驾驶员来说关于第二车辆、例如是在前行驶的车辆的或关于第二车辆的周围的交通情况的相关信息。
在一个优选的实施例中，在车辆之间的无线通信通过无线的分布式Adhoc-无线网络、特别是通过无线局域网(WLAN)进行，而且优选地通过为车对车通信而设立的网络进行。也可在车辆之间应用任意的其它类型的无线通信。例如也可使用在出版物US2006/0119489 A1中所描述的方法，其中借助于车上的光源、例如尾灯来传递信息。
在本发明的另一个设计方案中，对第二车辆的识别通过在第一车辆中的一个或多个传感器实施。特别地，为了识别第二车辆可以借助于摄像机、例如视频摄像机来使用特征识别或者说车号牌识别。此外，在由第二车辆所发送的行驶信息中包括了具有第二车辆的特征的信息。以这种方式确保了，第一车辆可以明确地识别出如下接收到的信息，即是否涉及通过特征被识别了的第二车辆的信息。
在本发明的另一个优选的实施例中，第二车辆的识别通过在参与无线通信的车辆之间定位数据的交换、特别是由GPS(全球定位系统)所测定的定位数据的交换来测定。
在本发明的另一个设计方案中，在第一车辆中通过输出装置输出的行驶信息是关于由第一车辆可能超越第二车辆的信息。由此获得了在超车过程中对第一车辆的驾驶员的有效辅助手段。此外，在这种情况下，关于第一车辆可能超越第二车辆的信息表明超车是不可能的，则当该驾驶员试图开始超车过程或已经开始了超车过程时，对第一车辆的驾驶员的行驶状态进行自动干预。例如，这种干预可以是干预第一车辆的转向或阻止第一车辆的加速。以这种方式可以保护第一车辆的驾驶员不受到由于实施危险的超车过程而产生的伤害。
在此，关于第一车辆可能超越第二车辆的信息特别地包括：第二车辆对于最接近的在前行驶的和/或逆向驶来的车辆的相对速度；和/或在第二车辆和最接近的在前行驶的车辆之间的间距大小；和/或所估算出的超车过程持续时间。以这种方式可以使在超车过程中出现的主要问题得以排除或得以缓解。特别地，第一车辆的实施超车的驾驶员得到了关于对面行驶情况的信息，而该驾驶员经常由于待超越的车辆的很高的车辆高度很难看清楚对面行驶的情况。另外，第一车辆的实施超车的驾驶员得到了估测，即预期中该超车过程会持续多长时间。实施超车的驾驶员常常仅能非常不准确地进行这种估测。另外，第一车辆的实施超车的驾驶员通过间隙的大小得到了信息，即是否有另一个车辆非常接近地处于第二车辆前方，以至于也许在超车过程之后不可能驶入。在正常情况下，往往不能为实施超车的驾驶员提供该信息，这是因为在待超越的车辆车辆高度过高的情况下无法看清楚，待超越的车辆与在其前方最接近的车辆之间的空档有多大。
在本发明的另一个变体中，关于第一车辆可能超越第二车辆的信息也可以考虑到第一车辆的信息，特别是第一车辆的发动机功率和/或加速性能。第一车辆的发动机功率和/或加速性能越差，则为超车过程计入更多时间，从而在车辆具有较弱的发动机功率和加速性能的情况下经常性地输出显示了超车过程是不可能的信号。另外，在关于可能超越的信息中也可以考虑天气情况，如潮湿的街道、结冰或类似情况，其中例如天气情况可由相应的传感器(例如温度传感器)来探测。
在根据本发明的方法的另一个特别优选的实施例中，第二车辆通过一个或多个传感器来测定涉及行驶信息的参数。例如，该传感器可以包括视频摄像机。在此，优选地，由视频摄像机探测到的视频图像由第二车辆发送和在第一车辆中接收以及这样来处理，即视频图像在第一车辆中的显示装置上显示。
额外地或可选择地，由视频摄像机探测到的、在第一车辆中接收的视频图像也可以这样来处理，即由视频图像得出行驶信息，该行驶信息给出了，是否可能由第一车辆对第二车辆进行超越，其中得出的行驶信息在第一车辆中作为视觉的和/或听觉的和/或触觉的信息通过输出装置输出。在此处和在下文中，触觉的信息可理解为通过触摸所传递的信息或可机械性感知的信息。特别地，其可以是振动信号，该振动信号输出可为第一车辆的驾驶员所感知。然而也可能的是，即由视频摄像机探测到的视频图像立刻在第二车辆中测定了行驶信息，其中该行驶信息给出了，是否可能由第一车辆对第二车辆进行超越，其中该行驶信息在第一车辆中接收和处理之后作为视觉的和/或听觉的和/或触觉的信息通过输出装置输出。本发明的该变体具有优点，即不是全部的视频图像信息，而仅仅是关于超车过程的信息必须传输。由此减少了在无线通信中的数据传输量。
在本发明的另一个设计方案中，第二车辆的该传感器或该多个传感器包括一个或多个雷达传感器和/或激光雷达传感器以用于在前行驶的和/或逆向驶来的车辆的间距测量和/或速度测量。此外，传感器也可以包括探测第二车辆的状态参数的车辆传感器，特别是速度测量器和/或加速度测量器和/或GPS传感器。
优选地，该一个或该多个雷达传感器和/或激光雷达传感器的测量数据和/或该一个或该多个车辆传感器的测量数据作为行驶信息由第二车辆发送且在第一车辆中接收，其中由接收到的行驶信息得出处理完毕的行驶信息，该处理完毕的行驶信息给出了，是否可能由第一车辆对第二车辆进行超越，其中得出的行驶信息在第一车辆中作为视觉的和/或听觉的和/或触觉的信息通过输出装置输出。然而也可能的是，测量数据在发送之前就已经转换为相关的行驶信息。在这种情况下，由该一个或该多个雷达传感器和/或激光雷达传感器的测量数据和/或该一个或该多个车辆传感器的测量数据在第二车辆中测定出行驶信息，该行驶信息给出了，是否可能由第一车辆对第二车辆进行超越，其中该行驶信息在接收和处理之后在第一车辆中作为视觉的和/或听觉的和/或触觉的信息通过输出装置输出。
在本发明的另一个特别优选的实施例中，当第二车辆超过预定的尺寸以及特别是当第二车辆是载重汽车时，至少始终还进行在第一和第二车辆之间的通信。以这种方式确保了，当第一车辆的可见范围受到限制时，还始终发生相应的通信。
除了上述的方法之外，本发明还涉及一种用于在车辆之间进行无线通信的装置，包括：
-可集成在第一车辆中的识别装置，用于识别相对于第一车辆定位的第二车辆；
-可集成在第一车辆中的接收装置，用于接收由被识别的第二车辆无线发送的行驶信息，其中该行驶信息包括关于第二车辆的周围环境的交通情况的信息和/或关于第二车辆的状态参数的信息；
-可集成到第一车辆中的处理装置，用于处理由第一车辆接收的行驶信息；
-可集成到第一车辆中的输出装置，用于输出至少一部分在处理装置中处理完毕的行驶信息。
附图说明
下面参照附图详细说明本发明的实施例。其中示出：
图1是示意性的图示，其中根据本发明的第一实施例描述了根据本发明的通信方法；
图2是示意性的图示，其中根据本发明的第二实施例描述了根据本发明的通信方法；
图3是示意性的图示，其中根据本发明的第三实施例描述了根据本发明的通信方法。
具体实施方式
下面根据在客车和载重汽车之间的通信来对根据本发明的通信方法加以说明，其中所示出的客车是根据权利要求所述的第一车辆以及所示出的载重汽车是根据权利要求所述的第二车辆。
图1在俯视图中从上方示出了在街道1上的场景，客车2和载重汽车3位于该街道上。在此，载重汽车3是直接行驶在该客车之前的车辆。车辆2和3都装备有相应的发送装置和接收装置以用于车对车通信(Car-2-Car-Kommunikation)。也就是说，两辆车都可以通过相应的天线通过本地的无线通信网络来交换数据。在此，相互间保持在无线电有效距离中的车辆之间建立了所谓的Adhoc-网络。这意味着，每个车辆可以与另一个车辆在其有效距离中进行通信或者可以通过其它车辆中转地利用路由器作用进行通信。在此，车辆2和车辆3之间的无线电通信示意性地通过双箭头4示出。
在本发明的此处所描述的变体中，车辆2和3之间的无线通信应该应用于：下列信息被传输给车辆2，即车辆3的交通情况或者说当前的行驶数据是否能够允许车辆2超过该车辆。该信息对于车辆2的驾驶员来说非常有帮助，这是因为该驾驶员由于载重汽车3的体积而不能看清在该载重汽车前方的交通情况。
在图1的场景中，载重汽车3具有摄像机，例如该摄像机安装在载重汽车的驾驶室中的车内后视镜后面。该摄像机具有视角5，该视角在图1中以虚线示出。根据本发明，当前由摄像机所拍摄到的视野通过无线通信链路4从载重汽车3传输至客车2。为了能够实现这种传输，根据本发明在车辆2中应用相应的识别装置，利用该识别装置识别了：载重汽车3是直接行驶在客车2之前的车辆。这种识别可以以任意的方式和方法来进行。一种可能性在于：客车2也具有摄像机，该摄像机搜集了在客车前方的视野，其中在所拍摄到的图像上识别了在前行驶的载重汽车3的后车号牌。在此，该车号牌的号码也包括在通信信息中，该通信信息由载重汽车3发送，从而使客车2能够识别来自于载重汽车3的通信信息。由现有技术(例如见DE 199 14 906 A1)已知了一种用于识别车辆特征的方法。
对哪一车辆是行驶在客车2之前的车辆的测定在必要时也可通过借助于在Adhoc-网络中交换的GPS坐标估算相对位置来进行。在当参与通信的所有车辆都具有相应的GPS定位系统时可以使用该变体。在此，例如可以这样进行对在前行驶车辆的识别，即客车2从其自身的GPS定位数据中测定其运动方向且随后由此确定，哪一车辆是下一个在运动方向的方向上处于客车2前方的车辆。现有技术已经充分地公开了一种用于估算车辆彼此之间相对位置的方法。例如可参考出版物：JP 8201080 A，JP 2004310425以及JP2006107521 A。
当车辆2识别出直接在前行驶的载重汽车3之后，在根据图1的实施例中，由载重汽车3拍摄的视频图像通过通信路径4传输到客车2上。在此，客车具有组合仪表，该组合仪表包括显示单元，经过相应处理之后在该显示单元上显示了视频摄像机的视野5。以这种方式，客车2里的驾驶员看到了载重汽车3的前方空间且可以判断出，是否可能超过该载重汽车。在图1的场景中，客车2的驾驶员可能会看到，在载重汽车的视野里有逆向驶来的车辆6，从而判断出超车是不明智的。必要时也可利用夜成像摄像机来实施上述方法，这种摄像机可以借助于近距离红外线或热图像在黑暗中探测到在载重汽车3前方的周围环境的图像。与视频摄像机相似地，夜视仪器的图像可以传输到客车2上。
在一个变体中也可能的是，在载重汽车3里已经实施了对拍摄的视频图像的图像分析，其中利用图像分析来测定是否可能进行超车过程。在图1的情况下确定了结果，即由于逆向驶来的客车6，这种超车是不可能的。因此，相应的带有该信息的消息传输到了客车2上。因为与视频图像相比这种消息明显需要更少的存储区，因此需要用于连接路径4的更小的带宽。不可能进行超车的信息可以在客车2里再次通过客车里相应的显示装置来显示。必要时也可能的是，该信息并不是在视觉上通过显示装置来显示，而是产生了相应的声音消息，其通过在客车的内部空间里的扬声器发送。也可能的是，不仅是声音消息，而且相应的在显示装置上的显示都发生。
图2示出了与图1相似的场景。特别是存在相同的情况，即客车2试图在街道1上超过在前行驶的载重汽车3。与图1相似地，再次通过客车2中相应的识别装置来识别在前行驶的载重汽车3。接下来同样又通过在客车和载重汽车之间相应的通信路径4进行通信。然而现在对是否可能超车的判断不借助于视频摄像机，而是借助于探测载重汽车3的状态的传感器来实现。在此，特别考虑到载重汽车3的速度。在每个载重汽车中测定该速度，从而在车速表上为驾驶员显示该速度。因此不需要额外的传感器。另外，载重汽车3也可以具有GPS传感器，利用该传感器也可以通过对于不同时间点的定位来测定载重汽车的加速度或者说速度。
此外，在载重汽车3里保存有载重汽车的长度。另外，在载重汽车里已知了在街道1上所允许的最高速度。例如，该最高速度可以通过储存在载重汽车里的卡片信息来提取。基于已存储的载重汽车的长度和基于探测到的当前的速度以及基于所允许的最高速度，随后载重汽车3可以估算出用于超过载重汽车所必需的最少时间。该信息随后通过通信路径4传输至后面的客车2且在那里在必要时在进一步处理之后被发布。特别地，在载重汽车3里或在客车2里可以从关于载重汽车长度、当前的速度和最高速度的信息中得到超车建议，该超车建议随后通过相应的输出装置在视觉上或在听觉上通知给客车2的驾驶员。
在根据图2的情况中，车辆7和8处于右弯道9后面且因此对于客车2的驾驶员来说是看不见的。借助于该信息，即超车过程会持续多久，客车2的驾驶员可以在开始超车时估算，在从弯道9出现对面行驶的车辆的情况下，该驾驶员是否也还能及时地结束超车过程。
图3示出了另一个交通情况，根据该情况来对根据本发明的方法的第三个实施例加以说明。与图1和图2相似地，客车2在街道1上行驶在载重汽车3后方。在此，该客车通过相应的识别装置识别出在前行驶的载重汽车3，且存在通过客车2和载重汽车3之间的通信路径4的相应的通信。在图3的场景中，恰巧是逆向驶来的客车10从载重汽车3旁驶过以及另一个载重汽车11行驶在载重汽车3前方。在此，载重汽车3具有雷达传感器或者说激光雷达传感器，其探测区域通过图3中以虚线绘制的三角形12表明。借助于该雷达传感器或者说激光雷达传感器，载重汽车3可以测定，在其前方是否存在另一车辆，以及载重汽车3与该在前行驶的车辆之间的间距和相对速度是多大。
在图3的实施例中，载重汽车3查明了，在其前方存在以确定的速度行驶的载重汽车11。该信息可以随后通过通信路径4再次传输到客车2上且可以进而处理成对于客车2的驾驶员来说关于超车可能性的信息。在此，该信息的处理可以在载重汽车3里就进行或是在客车2里才进行。特别地可以测定，载重汽车11和载重汽车3之间的空档是否足够大以作为已处理完毕的信息，从而使客车2在结束超车过程后能够驶入该空档。此外，在雷达传感器或者说激光雷达传感器的视角更大的情况下也可测定，在对面车道上是否有车辆接近和该车辆的速度是多少。因此，与图1相似地利用这种传感器也可以判断出，基于对面行驶的情况是否可能进行超车过程。
原则上，上述的根据图1至图3的解决办法可择一地或也可以组合方式加以应用。特别地，载重汽车3可以既具有视频摄像机又具有雷达传感器/激光雷达传感器，随后由其测量数据测定对于超车来说相关的信息且传输到客车2上。另外，上述的解决办法不仅仅限于由客车对载重汽车的超车过程。相似地，其也可以应用于“载重汽车超越载重汽车”或“客车超越客车(特别是较大的客车)”。
如前文所表明地，根据图1至图3的实施例的特征在于：已知的车对车通信利用传感技术这样地组合在一起，即驾驶员从直接在前行驶的车辆得到关于该在前行驶车辆前方的交通情况的信息。由此完成驾驶员辅助系统，利用该系统特别使载重汽车的危险的超车得以简化且更加安全。

Claims (18)

1.一种用于在车辆(2，3)之间进行无线通信的方法，其中：
-相对于第一车辆(2)定位的第二车辆(3)由所述第一车辆(2)识别；
-所述第二车辆(3)通过一个或多个包括视频摄像机的传感器来测定涉及行驶信息的参数；
-包括由所述视频摄像机探测到的视频图像的行驶信息由所述第二车辆(3)无线发送且在所述第一车辆(2)中接收以及这样来处理，即由所述视频图像得出关于所述第一车辆可能超越所述第二车辆(3)的行驶信息，所述行驶信息表明所述第一车辆(2)是否可能对所述第二车辆(3)进行超越，其中得出的所述行驶信息在所述第一车辆(2)中作为视觉的和/或听觉的和/或触觉的信息通过输出装置输出；
-其中关于所述第一车辆(2)可能超越所述第二车辆(3)的所述行驶信息考虑到关于所述第一车辆(2)的信息。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一车辆的信息是所述第一车辆(2)的发动机功率和/或加速性能，和/或关于当前的天气情况的信息。
3.根据权利要求1所述的方法，其中所述车辆(2，3)之间的所述无线通信通过无线的分散式Adhoc-无线网络进行。
4.根据权利要求1所述的方法，其中所述车辆(2，3)之间的所述无线通信通过无线局域网(WLAN)进行。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中通过在所述第一车辆(2)中的一个或多个传感器对所述第二车辆(3)进行识别。
6.根据权利要求5所述的方法，其中对所述第二车辆(3)的识别通过特征识别借助于在所述第一车辆(2)中的视频摄像机来实现，其中在由所述第二车辆(3)发送的行驶信息中包括了关于所述第二车辆(3)具有哪种特征的信息。
7.根据权利要求6所述的方法，其中对所述第二车辆(3)的识别通过在参与所述无线通信的车辆(2，3)之间交换定位数据来测定。
8.根据权利要求7所述的方法，其中所述定位数据是由GPS所测定的定位数据。
9.根据权利要求8所述的方法，其中在关于所述第一车辆(2)可能超越所述第二车辆(3)的所述信息表明超车过程是不可能的情况下，对随后的或已经开始的超车过程进行自动阻止或中断。
10.根据权利要求9所述的方法，其中通过自动干预所述第一车辆(2)的转向和/或自动阻止所述第一车辆(2)的加速进行所述自动阻止或中断。
11.根据权利要求10所述的方法，其中关于所述第一车辆(2)可能超越所述第二车辆(3)的所述信息包括：所述第二车辆(3)对于最接近的在前行驶的和/或逆向驶来的车辆(6，11)的相对速度；和/或在所述第二车辆(3)和所述最接近的在前行驶的车辆(11)之间的间距大小；和/或所估算出的超车过程持续时间。
12.根据权利要求11所述的方法，其中由所述视频摄像机探测到的和由所述第二车辆(3)发送的视频图像在所述第一车辆(2)中接收以及这样来处理，即所述视频图像在所述第一车辆(2)中的显示装置上显示。
13.根据权利要求12所述的方法，其中所述传感器或多个所述传感器还包括一个或多个雷达传感器和/或激光雷达传感器以用于对在前行驶的和/或逆向驶来的车辆的间距测量和/或速度测量。
14.根据权利要求13所述的方法，其中所述传感器或多个所述传感器还包括探测所述第二车辆(3)的状态参数的车辆传感器。
15.根据权利要求14所述的方法，其中所述车辆传感器是速度测量器和/或加速度测量器和/或GPS传感器。
16.根据权利要求15所述的方法，其中当所述第二车辆(3)超过预定的尺寸以及是载重汽车时，至少始终还进行所述第一和第二车辆(2，3)之间的通信。
17.一种用于在车辆之间进行无线通信的装置，包括：
-可集成在第一车辆(2)中的识别装置，用于识别相对于所述第一车辆(2)定位的第二车辆(3)；
-可集成在所述第一车辆(2)中的接收装置，用于接收由被识别的所述第二车辆(3)无线发送的行驶信息，其中所述行驶信息包括由视频摄像机探测到的所述第二车辆(3)的视频图像；
-可集成到所述第一车辆(2)中的处理装置，用于处理在所述第一车辆(2)中接收的所述行驶信息，其中所述处理装置这样来处理所述行驶信息，即由所述视频图像得出关于所述第一车辆可能超越所述第二车辆(3)的行驶信息，所述行驶信息表明所述第一车辆(2)是否可能对所述第二车辆(3)进行超越，其中得出的所述行驶信息可以在所述第一车辆(2)中作为视觉的和/或听觉的和/或触觉的信息通过可集成到所述第一车辆(2)中的输出装置输出；
-其中关于所述第一车辆(2)可能超越所述第二车辆(3)的所述行驶信息考虑到关于所述第一车辆(2)的信息。
18.根据权利要求17所述的装置，其中所述第一车辆的信息是所述第一车辆(2)的发动机功率和/或加速性能，和/或关于当前的天气情况的信息。
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