DE102010030867A1

DE102010030867A1 - Verfahren zur Kommunikation zwischen Fahrzeugen

Info

Publication number: DE102010030867A1
Application number: DE102010030867A
Authority: DE
Inventors: Jan Wietse Balkema; Joerg Moennich; Alexander Geraldy; Hendrik Fuchs; Gunther Schaaf; Matthias Haug
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2010-07-02
Filing date: 2010-07-02
Publication date: 2012-01-05

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Kommunikation zwischen einem ersten Fahrzeug (1) und einem zweiten Fahrzeug, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Fahrzeug (1) eine Nachricht mit einem Kartennetz (7) sendet, wobei das Kartennetz (7) ein Teil eines Straßenkartennetzes ist, wobei das Kartennetz (7) Positionen in dem Straßenkartennetz umfasst, zu denen Eigenschaften gespeichert sind, wobei das zweite Fahrzeug (2) die Nachricht mit dem Kartenetz (7) empfängt, wobei das zweite Fahrzeug (2) eine Relevanz der Nachricht für einen Fahrer des zweiten Fahrzeugs (2) anhand der aktuellen Fahrsituation des zweiten Fahrzeugs (2) und dem Kartennetz (7) derart auswertet, dass die Nachricht entsprechend der Relevanz der Nachricht dem Fahrer des zweiten Fahrzeugs (2) mittels eines Fahrerinformationssystems angezeigt wird.

Description

Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von einem Verfahren oder einer Vorrichtung zur Kommunikation zwischen Fahrzeugen nach Gattung der unabhängigen Ansprüche. Aus der US 2007/0115897 A1 ist bereits ein Verfahren zur Kommunikation zwischen Fahrzeugen bzw. zwischen Fahrzeugen und ihrer Infrastruktur bekannt. Das Verfahren dient dazu, einen Fahrer vor Gefahren und Hindernissen zu warnen.
Offenbarung der Erfindung
Vorteile der Erfindung
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Kommunikation zwischen einem ersten Fahrzeug und einem zweiten Fahrzeug mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs hat demgegenüber den Vorteil, dass eine vom ersten zum zweiten Fahrzeug übermittelte Nachricht eine detaillierte Auswertung hinsichtlich einer Relevanz der Nachricht für einen Fahrer des zweiten Fahrzeugs erlaubt. Eine solche detaillierte Auswertung wird dadurch erreicht, dass die Nachricht ein Kartennetz beinhaltet, wobei das Kartennetz ein Teil eines Straßenkartennetzes ist, und wobei das Kartennetz Positionen in dem Straßenkartennetz enthält, zu denen Eigenschaften gespeichert sind. Die Auswertung im zweiten Fahrzeug ermittelt nach dem Empfang der Nachricht, ob für die aktuelle Fahrsituation des zweiten Fahrzeugs Positionen im Kartennetz Eigenschaften zugeordnet sind, die sich auf eine Fahrt bzw. eine geplante Weiterfahrt des zweiten Fahrzeuges auswirken können. Diese Eigenschaften, wie beispielsweise ein Hindernis oder eine Straßensperrung, werden dann entsprechend der derzeitigen und der zukünftigen Fahrsituation einem Fahrer des zweiten Fahrzeugs über eine Anzeigeeinheit eines Fahrerinformationssystems angezeigt. Damit kann der Fahrer sich auf die Eigenschaften der Straße an den jeweiligen Positionen einstellen. Durch die mit dem erfindungsgemäßen Verfahren erzielte Genauigkeit der Zuordnung von Eigenschaften zu Positionen werden dem Fahrer die für die Fahrsituation relevanten Eigenschaften mitgeteilt. Weniger relevante Daten werden beispielsweise herausgefiltert oder weniger priorisiert bzw. für nachfolgende Algorithmen nicht verwendet oder rücken bei einer Anzeige in den Hintergrund, so dass sie einen Fahrer nicht stören. Die relevanten Informationen können daher leichter wahrgenommen werden.
Zweckmäßiger Weise kann die übermittelte Nachricht eine Warnmeldung sein. Einer Warnmeldung gilt es, eine hohe Relevanz zuzuordnen. Damit kann die Fahrt des zweiten Fahrzeugs entsprechend vorliegender Gefahren verändert werden. Beispielsweise kann ein Auffahrunfall des zweiten Fahrzeugs verhindert werden, indem durch die Warnung eine rechzeitige Verminderung der Geschwindigkeit automatisch oder durch den Fahrer veranlasst eingeleitet wird.
Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im unabhängigen Anspruch angegebenen Verfahrens möglich.
Besonders vorteilhaft ist, wenn das Kartennetz Informationen über Positionen zugeordnete Eigenschaften beinhaltet, die eine Straßenklasse, eine Qualität einer Fahrbahn, einen Verlauf einer Straße, eine Kurvigkeit einer Straße, eine Verkehrsregel, eine Abbiegewahrscheinlichkeit, ein Hindernis und/oder eine Anzahl von Fahrspuren beschreiben. Informationen über diese Eigenschaften ermöglichen dem Fahrer des zweiten Fahrzeugs eine genaue Planung der weiteren Fahrt, so dass der Fahrer beispielsweise die Geschwindigkeit des zweiten Fahrzeugs rechtzeitig anpassen kann.
Ferner ist besonders vorteilhaft, wenn zur Auswertung der Relevanz der Nachricht für einen Fahrer des zweiten Fahrzeugs eine Position, ein elektronischer Horizont und/oder ein wahrscheinlichster Weg des zweiten Fahrzeugs mit einbezogen werden. Auf diese Weise kann eine Auswerteeinheit des zweiten Fahrzeuges gezielt ermitteln, ob eine zu erwartende Teilstrecke des zweiten Fahrzeugs durch ein Gebiet des Kartennetzes führt. Die Auswertung der Relevanz der Nachricht erreicht damit eine höhere Güte und Genauigkeit.
Zweckmäßiger Weise erfolgt eine Übermittlung des Kartennetzes mittels Ortsbezugsinstanzen. Eine Position in dem übermittelten Kartennetz kann somit sehr genau in dem Fahrweg des zweiten Fahrzeugs über einen Abgleich mit einer in einem Speicher eines Informationssystems des zweiten Fahrzeugs abgelegten weiteren digitalen Straßenkarte lokalisiert werden. Damit werden Ungenauigkeitsfehler bezüglich der Position während der Auswertung verhindert, so dass die dem Fahrer des zweiten Fahrzeugs angezeigten Eigenschaften eine hohe Zuverlässigkeit haben.
Kurze Beschreibung der Zeichnung
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
Es zeigen:
1 eine Verkehrssituation zur Veranschaulichung des erfindungsgemäßen Verfahrens und Fahrerinformationssystemen zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens,
2 die erfindungsgemäßen Verfahrensschritte auf Senderseite, und
3 die erfindungsgemäßen Verfahrensschritte auf Empfängerseite.
Ausführungsformen der Erfindung
In 1 ist eine Verkehrssituation mit mehreren Verkehrsteilnehmern dargestellt. Das erfindungsgemäße Verfahren wird anhand der Verkehrsteilnehmer erläutert. In dem Ausführungsbeispiel sind Verkehrsteilnehmer durch Fahrzeuge 1, 2, 3 mit jeweils einem Fahrerinformationssystem 41, 41', 41'' und jeweils einem Fahrer repräsentiert. In 1 sind die Fahrerinformationssysteme 41, 41', 41'' zusätzlich vergrößert gezeigt. Dabei verfügen die jeweiligen Fahrerinformationssysteme 41, 41', 41'' über eine Empfangseinheit 42, 42', 42'', eine Sendeeinheit 43, 43', 43'', eine Ausgabeeinheit 44, 44', 44'', einen Speicher 45, 45', 45'', eine Datenschnittstelle 49, 49', 49'' für einen Anschluss anderer Geräte oder Speicher, und eine Datenverarbeitungseinheit 46, 46', 46''. Die Ausgabeeinheit ist mit einem Anzeigeschirm 47, 47', 47'' verbunden. Die Empfangseinheit 42, 42', 42'' und die Sendeeinheit 43, 43', 43'' sind mit einer Antenne 48, 48', 48'' verbunden.
Die Verkehrssituation zeigt ein erstes Fahrzeug 1, das auf einer ersten Straße 4 steht. Ein Fahrerinformationssystem 41 des ersten Fahrzeugs 1 enthält in einem Speicher 45 eine erste digitale Straßenkarte.
Die erste digitale Straßenkarte kann beispielsweise von einem Datenträger oder einer Speichereinheit eines herkömmlichen Navigationssystems stammen, über eine Funkverbindung an das Fahrzeug 1 übermittelt worden sein oder durch Sensoren unter Ortsbestimmung und Eigenbewegung von einer Recheneinheit im ersten Fahrzeug 1 generiert worden sein. Eine Aktualisierung der digitalen Karte im Speicher 45 kann über die Datenschnittstelle 49 erfolgen.
Eine Datenverarbeitungseinheit 46 des Fahrerinformationssystems 41 des ersten Fahrzeugs generiert ein Kartennetz 7 durch Extraktion aus der ersten digitalen Straßenkarte in dem Speicher 45. Das Kartennetz 7 umfasst somit ein Teilstraßenkartennetz. Es wird dabei mindestens ein Zufahrtsweg zu einer aktuellen Position des ersten Fahrzeugs 1 auf der Straße 4 aus der ersten digitalen Karte in das Kartennetz 7 übernommen.
Ferner werden in das Kartennetz 7 ortsbezogene Informationen übernommen. Diese Informationen umfassen beispielsweise eine Position, einen Streckenabschnitt, eine Fahrspur oder eine Region. Die Informationen sind durch einen aktuellen Aufenthaltsort des ersten Fahrzeugs 1 bestimmt.
In einer weiteren Ausführungsform kann das Kartennetz 7 Informationen wie Verlauf einer Straße, Verbindungen zwischen Straßenabschnitten, Straßenklasse, die Form eines Weges, Verkehrsregeln, Abbiegewahrscheinlichkeit und/oder Anzahl von Fahrspuren enthalten.
In einer weiteren Ausführungsform können die Informationen, die in das Kartennetz 7 übernommen werden, aus Nachrichten entstammen, wobei die Nachrichten mittels einer Empfangseinheit 42 des Fahrerinformationssystems 41 des Fahrzeugs 1 empfangen wurden.
In einer weiteren Ausführungsform wird das Kartennetz 7 in Form von Ortsbezugsinstanzen (location references) codiert. Ein Beispiel für solche Ortsbezugsinstanzen gibt der AGORA-C-Standard vor. Der AGORA-C-Standard ist beschrieben in Duckeck, Hendriks, Heijling, Otto, Pfeiffer, Wevers „Specification of the AGORA location referencing method”, Version 1.0, Information Society Technologies (IST), AGORA Project, 2003.
Das erste Fahrzeug 1 sendet das Kartennetz 7 durch Übertragung mittels der Sendeeinheit 43 des Fahrerinformationssystems 41. Auf diese Weise wird das Kartennetz 7 anderen Fahrzeugen 2, 3 übermittelt.
Das zweite Fahrzeug 2 befindet sich auf der Straße 4. Das zweite Fahrzeug 2 befindet sich kurz vor einer T-Kreuzung. Ein Fahrer des zweiten Fahrzeugs 2 plant an der T-Kreuzung in Richtung des ersten Fahrzeugs 1 abzubiegen. Damit wird das Kartennetz 7, welches vom ersten Fahrzeug 1 mittels des Fahrerinformationssystems 41 versendet wird, für das zweite Fahrzeug 2 bzw. einen geplanten Fahrweg des zweiten Fahrzeugs 2 relevant.
Eine Empfangseinheit 42' eines Fahrerinformationssystems 41' des zweiten Fahrzeugs 2 empfängt eine Nachricht, die das Kartennetz 7 beinhaltet. Eine Datenverarbeitungseinheit 46' des Fahrerinformationssystems 41' des zweiten Fahrzeugs 2 verarbeitet das Kartennetz 7. Dabei führt die Datenverarbeitungseinheit 46' einen Abgleich zwischen einer zweiten digitalen Karte durch, die im Speicher 45' des Fahrerinformationssystems 41' des zweiten Fahrzeugs 2 vorliegt, und dem Teilstraßenkartennetz, das im Kartennetz 7 übermittelt wurde. Dieser Abgleich ordnet Positionen in der zweiten digitalen Karte Positionen in der Teilstraßenkarte zu. Üblicherweise spricht man hier von einem sogenannten „location referencing”.
Die Datenverarbeitungseinheit 46' des Fahrerinformationssystems 41' des zweiten Fahrzeugs 2 wertet weiterhin die zusätzliche Information aus dem empfangenen Kartennetz 7 hinsichtlich einer Relevanz für die Weiterfahrt des zweiten Fahrzeugs 2 aus. Die Auswertung berücksichtigt dabei die aktuelle Verkehrssituation des zweiten Fahrzeugs 2, z. B. einen eingeplanten Weg des zweiten Fahrzeugs 2. Die aktuelle Verkehrssituation kann beispielsweise aus Sensordaten oder Navigationsdaten gewonnen werden. Die Sensordaten können von Sensoren des zweiten Fahrzeugs 2 geliefert werden und umfassen z. B. Fahrtrichtung, Geschwindigkeit oder auch Blinkerstatus des zweiten Fahrzeugs. Der geplante Weg kann beispielsweise mittels einer Navigationseinheit ermittelt werden, die über die Datenschnittstelle 49' mit dem Fahrerinformationssystem 41' verbunden ist.
In einer weiteren Ausführungsform wird zur Ermittlung der Relevanz ein sogenannter elektronischer Horizont und/oder ein am meisten wahrscheinlicher Weg des Fahrzeugs herangezogen, z. B. eine Fahrtrichtung einer Hauptstraße. Ein elektronischer Horizont ermittelt aus digitalen Karten und Sensoren mögliche zukünftige Einflüsse für ein Fahrzeug. Ein solcher elektronischer Horizont kann beispielsweise eine Verengung einer Straße nach einer Kurve ermitteln und diese Information zur Verfügung stellen.
Da das zweite Fahrzeug 2 auf der Straße 4 in Richtung des ersten Fahrzeugs 1 eine Weiterfahrt plant und damit direkt zu dem ersten Fahrzeug 1 fahren kann, ist das gewählte Kartennetz 7 für einen Fahrer des zweiten Fahrzeugs 2 relevant. Eine Datenverarbeitungseinheit 46' des Fahrerinformationssystems 41' des zweiten Fahrzeugs 2 kann diese Relevanz ermitteln, indem der geplante Fahrweg unter Berücksichtigung des Kartennetzes 7 analysiert wird. Damit kann eine Ausgabeeinheit 44' des Fahrerinformationssystems des zweiten Fahrzeugs 2 von der Datenverarbeitungseinheit 46' angesteuert werden, um Informationen, die mit dem Kartennetz 7 übermittelt wurden, einem Fahrer in dem Anzeigeschirm 47' anzuzeigen.
Das dritte Fahrzeug 3 fährt auf der zweiten Straße 5 durch einen Tunnel 6 hindurch. Der Tunnel 6 führt für die zweite Straße 5 unter der ersten Straße 4 hindurch. Eine Empfangseinheit 42'' eines Fahrerinformationssystems 41'' des dritten Fahrzeugs 3 empfängt das gesendete Kartennetz 7. Eine Auswertung mittels der Datenverarbeitungseinheit 46'' des Fahrerinformationssystems 41'' des dritten Fahrzeugs 3 wählt auch hier die Relevanz des empfangenen Kartennetzes 7 für eine Weiterfahrt des dritten Fahrzeugs 3. Diese Auswertung führt in diesem Fall aber zu dem Ergebnis, das Informationen aus dem gesendeten Kartennetz 7 nicht relevant für eine Weiterfahrt des Fahrzeugs 3 sind. Dies ist begründet dadurch, dass die zweite Straße 5 durch einen Tunnel unter der ersten Straße 4 hindurch führt. Damit beeinflusst die Position des ersten Fahrzeugs 1 nicht die Weiterfahrt des dritten Fahrzeugs 3, obwohl die örtliche Distanz zwischen beiden Fahrzeugen 1, 3 gering ist. Daher können eine weitere Verarbeitung und eine Ausgabe der übermittelten Information an den Fahrer unterbleiben.
2 zeigt einen beispielhaften Ablauf zum Generieren und Versenden eines Kartennetzes 7. Aus einem ersten Datensatz 24 werden in einem Datengenerierungsschritt 21 die Daten zum Generieren des Kartennetzes 7 bewertet und gefiltert. Die Daten 24 sind beispielsweise Daten von Sensoren oder Daten einer digital vorliegenden Straßenkarte.
Ein Codierschritt 22 übersetzt die im Schritt 21 generierten Daten in ein Format zum Versenden der Daten. Ein solches Format kann beispielsweise ein location reference Format sein. In einem Versendeschritt 23 wird die Nachricht mit dem codierten Kartennetz 7 versandt.
3 zeigt den Empfang und die Auswertung einer empfangenen Nachricht, die ein Kartennetz 7 enthält. In einem Empfangsschritt 31 wird die Nachricht empfangen. Daraufhin wird in einem Decodierschritt 32 das Kartennetz 7 decodiert. Ein Zuordnungsschritt 33 bringt die empfangenen Daten aus dem Kartennetz 7 mit Daten 36 aus Sensoren oder eines Straßenkartennetzes zusammen. Der Zuordnungsschritt 33 wird auch häufig als location referencing bezeichnet. Damit ist eine Überlagerung einer Teilstraßenkarte aus dem empfangenen Kartennetz 7 mit einer anderen digitalen Karte möglich. In einem Auswertungsschritt 34 werden weitere Daten 37 zur Ermittlung der Relevanz der Nachricht herangezogen. Diese Daten werden beispielsweise von Sensoren, z. B. von einem GPS-Empfänger eines Navigationssystems, als Ausgabe eines sogenannten elektronischen Horizonts und/oder als Ergebnis eines wahrscheinlich erfolgenden Fahrwegs geliefert. Der Auswerteschritt 34 bewertet nun, inwieweit die geplante Fahrtroute bzw. die wahrscheinlichste Fahrtroute durch Informationen, die mit dem Kartennetz 7 empfangen wurden, beeinflusst wird. Der Auswerteschritt 34 legt nun fest, ob Informationen in einem ersten Ausgabeschritt 35 oder in einem zweiten Ausgabeschritt 38 wiedergegeben werden. Dabei wird in einem ersten Ausgabeschritt 35 eine Mitteilung an einem Fahrer mit entsprechenden visuellen, akustischen und/oder haptischen Mitteln durchgeführt, so dass bei dem Fahrer die Aufmerksamkeit auf die Mitteilung gelenkt wird. Damit entspricht der erste Ausgabeschritt 35 dem Empfang einer relevanten Nachricht. Ein zweiter Ausgabeschritt 38 unterdrückt die Nachricht für die Ausgabe. In einer alternativen Ausführungsform kann die Information dem Fahrer auch nebenbei übermittelt werden, ohne seine direkte Aufmerksamkeit zu erzielen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

US 2007/0115897 A1 [0001]

Claims

Verfahren zur Kommunikation zwischen einem ersten Fahrzeug (1) und einem zweiten Fahrzeug, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Fahrzeug (1) eine Nachricht mit einem Kartennetz (7) sendet, wobei das Kartennetz (7) ein Teil eines Straßenkartennetzes ist, wobei das Kartennetz (7) Positionen in dem Straßenkartennetz umfasst, zu denen Eigenschaften gespeichert sind, wobei das zweite Fahrzeug (2) die Nachricht mit dem Kartenetz (7) empfängt, wobei das zweite Fahrzeug (2) eine Relevanz der Nachricht für einen Fahrer des zweiten Fahrzeugs (2) anhand der aktuellen Fahrsituation des zweiten Fahrzeugs (2) und dem Kartennetz (7) derart auswertet, dass die Nachricht entsprechend der Relevanz der Nachricht dem Fahrer des zweiten Fahrzeugs (2) mittels eines Fahrerinformationssystems angezeigt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Kartennetz (7) Informationen über Positionen zugeordnete Eigenschaften einer Straßenklasse, einer Qualität einer Fahrbahn, einem Verlauf einer Straße, eine Kurvigkeit einer Straße, ein Verkehrszeichen, eine Abbiegewahrscheinlichkeit, ein Hindernis, und/oder eine Anzahl von Fahrspuren beinhaltet.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei eine Position, ein elektronischer Horizont und/oder ein wahrscheinlichster Weg des zweiten Fahrzeugs (2) zur Auswertung der Relevanz der Nachricht verwendet werden.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das Kartennetz (7) aus einer digitalen Karte ermittelt wird, wobei die digitale Karte aus Daten aus einem Speicher einer Fahrerinformationseinrichtung, aus der Eigenbewegung des ersten Fahrzeugs (1) mittels Sensoren des ersten Fahrzeugs (1) und/oder aus empfangenen Nachrichten eines weiteren Fahrzeugs generiert werden.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das Kartennetz (7) mittels Ortsbezugsinstanzen übertragen wird.
Fahrerinformationssystem (41, 41', 41'') mit einer Empfangseinheit (42, 42', 42''), einer Sendeeinheit (43, 43', 43''), einer Datenverarbeitungseinheit (46, 46', 46'') und einer Ausgabeeinheit (44, 44', 44'') in einem Fahrzeug (1, 2, 3) dadurch gekennzeichnet, dass die Sendeeinheit (43, 43', 43'') und die Empfangseinheit (42, 42', 42'') eine Nachricht sendet bzw. empfängt, wobei die Nachricht ein Kartennetz (7) enthält, wobei das Kartennetz (7) ein Teil eines Straßenkartennetzes ist, wobei das Kartennetz (7) Positionen in dem Straßenkartennetz umfasst, zu denen Eigenschaften gespeichert sind, und die Datenverarbeitungseinheit (46, 46', 46'') eine Relevanz einer Nachricht anhand der aktuellen Fahrsituation des Fahrzeugs (1, 2, 3) und dem Kartennetz (7) ermittelt, und die Ausgabeeinheit (44, 44', 44'') die Nachricht entsprechend der Relevanz der Nachricht anzeigt.