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Die vorliegende Erfindung richtet sich auf eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Fahrzeugsteuerung unter Verwendung der Kommunikation mit sichtbarem Licht (Visible Light Communication VLC), und insbesondere auf eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Fahrzeugsteuerung unter Verwendung der Kommunikation mit sichtbarem Licht (Visible Light Communication VLC), in denen ein Fahrzeug basierend auf von einem vorausfahrenden Fahrzeug unter Verwendung von Kommunikation mit sichtbarem Licht (Visible Light Communication VLC) erhaltenen Fahrinformationen gesteuert wird.
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Sichtbares Licht ist eine elektromagnetische Strahlung deren Wellenlänge in einem sichtbaren Bereich liegt, d. h. 380 nm bis 780 nm. Abhängig von der Wellenlänge wird eine Strahlung in unterschiedlichen Farben gesehen und ein sichtbares Lichtspektrum reicht von rot (längere Wellenlängen) an einen Ende zu violett (kürzere Wellenlängen) an dem anderen Ende. Eine Strahlung mit einer längeren Wellenlänge als rotes Licht wird infrarotes Licht genannt und eine Strahlung mit einer kürzeren Wellenlänge als violettes Licht wird ultraviolettes Licht genannt.
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Für den Fall monochromatischen Lichts entspricht eine Wellenlänge von 610 nm~700 nm rotem Licht, eine Wellenlänge von 590 nm~610 nm orangenem Licht, eine Wellenlänge von 570 nm~590 nm gelbem Licht, eine Wellenlänge von 500 nm~570 nm grünem Licht, eine Wellenlänge von 450 nm~500 nm blauem Licht und eine Wellenlänge von 400 nm~450 nm violettem Licht.
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Kommunikationstechnologien unter Verwendung von Licht beinhalten, sind aber nicht hierauf beschränkt, eine Drahtloskommunikation im Infrarot-Bereich (IrDA) unter Verwendung von infrarotem Licht, eine Sichtbares-Licht-Drahtloskommunikation unter Verwendung des sichtbaren Lichts und eine optische Kommunikation unter Verwendung einer optischen Faser.
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Unter diesen Technologien unterscheidet sich die das sichtbare Licht nutzende Sichtbares-Licht-Drahtloskommunikation von anderen drahtlosen Kommunikationsverfahren dadurch, dass ein Signal zur Übertragung von Kommunikationsdaten durch das menschliche Auge wahrgenommen werden kann.
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Die Kommunikation mit sichtbarem Licht (VLC: Visible Light Communication) ist eine Kommunikationstechnologie die eine Wellenlänge in einem Bereich von 380 nm~780 nm verwendet und eine Standardisierung der Kommunikation mit sichtbarem Licht wurde durch die IEEE 802.15 „Study Group” für Wireless Personal Area Network (WPAN) entwickelt. Auch in Korea wird ein Praxisteam zur Kommunikation mit sichtbarem Licht in der Informations- und Kommunikationstechnologie Vereinigung (TTA) unterhalten.
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Vor Kurzem wurde die Sichtbares-Licht-Kommunikation bei einem Fahrzeug angewendet und es existiert ein Bedürfnis nach einer Technologie, die das sichere Fahren des Fahrers mittels Sichtbares-Licht-Kommunikation fördert.
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Die vorstehend offenbarten Informationen sind nur für ein besseres Verständnis des allgemeinen Hintergrundes der Erfindung gedacht und sollen nicht als Anerkennung oder eine Form der Anregung verstanden sein, dass diese Informationen den Stand der Technik darstellen, der dem Fachmann bekannt ist.
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Verschiedene Aspekte der vorliegenden Erfindung sind darauf gerichtet eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Fahrzeugsteuerung mittels Kommunikation mit sichtbarem Licht bereitzustellen, in denen ein Fahrzeug basierend auf von einem vorausfahrenden oder vorausfahrenden Fahrzeug mittels Kommunikation mit sichtbarem Licht erhaltenen Fahrinformationen gesteuert wird.
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Insbesondere stellt die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Fahrzeugsteuerung unter Verwendung der Kommunikation mit sichtbarem Licht bereit, in welchen nach Detektion einer plötzlichen Verzögerung eines vorausfahrenden Fahrzeugs, basierend auf einer von dem vorausfahrenden Fahrzeug durch Kommunikation mit sichtbarem Licht erhaltenen Geschwindigkeitsinformation, ein Bremssystem zur automatischen Steuerung des Bremsens eines Fahrzeugs eingebunden ist.
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In einem Aspekt der vorliegenden Erfindung kann die Fahrzeugsteuerungsvorrichtung eines Fahrzeugs die eine Kommunikation mit sichtbarem Licht verwendet, eine Sichtbares Licht-Empfangseinheit umfassen, die konfiguriert ist, um periodisch eine Geschwindigkeitsinformation eines vorausfahrenden Fahrzeugs mittels Kommunikation mit sichtbarem Licht zu empfangen, eine Plötzliche-Verzögerungs-Detektionseinheit umfassen, die konfiguriert ist, um eine plötzliche Verzögerung des vorausfahrenden Fahrzeugs basierend auf der von der Sichtbares-Licht-Empfangseinheit empfangenen Geschwindigkeitsinformation zu detektieren, eine Steuerungseinheit umfassen, die konfiguriert ist, um eine Bremssystemverbindungseinheit zu steuern, um ein Verzögerungssignal an ein Bremssystem nach der Detektion der plötzlichen Verzögerung des vorausfahrenden Fahrzeugs durch die Plötzliche-Verzögerungs-Detektionseinheit zu übermitteln, und eine Bremssystemverbindungseinheit umfassen, die konfiguriert ist, um das Verzögerungssignal an das Bremssystem zu übermitteln, um automatisch die Geschwindigkeit des Fahrzeugs zu verzögern.
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Eine Verzögerung kann als die plötzliche Verzögerung bestimmt werden, wenn ein Verzögerungsgradient in einer Zeitperiode größer sein kann als ein vorgegebener Wert.
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Die Fahrzeugsteuerungsvorrichtung kann ferner eine Sichtbares-Licht-Übermittlungseinheit umfassen, die konfiguriert ist, um eine Geschwindigkeitsinformation des Fahrzeugs an ein nachfolgendes Fahrzeug unter Verwendung der Kommunikation mit sichtbarem Licht zu übermitteln.
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Die Steuerungseinheit kann konfiguriert sein, um die Sichtbares-Licht-Übermittlungseinheit zu steuern, um die Geschwindigkeitsinformation des Fahrzeugs an das nachfolgende Fahrzeug zu übermitteln.
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Die Steuerungseinheit kann konfiguriert sein, um die Sichtbares-Licht-Übermittlungseinheit zu steuern, um die Geschwindigkeitsinformation des Fahrzeugs an das nachfolgende Fahrzeug zu übermitteln, wobei die Steuerungseinheit konfiguriert sein kann, um die Sichtbares-Licht-Übermittlungseinheit zu steuern, um ein Beleuchtungslicht entsprechend einem externen Beleuchtungssignal zu übermitteln, und wobei die Geschwindigkeitsinformation des Fahrzeugs Vorrang gegenüber dem Beleuchtungssignal des Fahrzeugs haben kann.
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In einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung kann ein Fahrzeugsteuerungsverfahren, das eine Kommunikation mit sichtbarem Licht verwendet, das periodische Empfangen einer Geschwindigkeitsinformation eines vorausfahrenden Fahrzeugs durch die Kommunikation mit sichtbarem Licht, das Detektieren einer plötzlichen Verzögerung des vorausfahrenden Fahrzeugs basierend auf der empfangenen Geschwindigkeitsinformation, und das Übermitteln eines Verzögerungssignals an ein Bremssystem nach der Detektion der plötzlichen. Verzögerung des vorausfahrenden Fahrzeugs zur Verringerung der Geschwindigkeit des Fahrzeugs umfassen.
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Das Fahrzeugsteuerungsverfahren kann weiterhin ein Übermitteln einer Geschwindigkeitsinformation eines Fahrzeugs zu einem nachfolgenden Fahrzeug mittels Verwendung der Kommunikation mit sichtbarem Licht umfassen.
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Das Fahrzeugsteuerungsverfahren kann ferner das Übermitteln eines Beleuchtungslichtes beinhalten.
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Die Verfahren und Vorrichtungen der vorliegenden Erfindung weisen weitere Merkmale und Vorteile auf, die in der beigefügten Zeichnung, die hiermit mit einbezogen sind, und durch die nachstehende detaillierte Beschreibung deutlicher werden oder darin detailliert beschrieben sind, wobei die Zeichnung und die Beschreibung zusammen dazu dienen bestimmte Prinzipien der vorliegenden Erfindung zu erläutern.
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1 zeigt eine Konfiguration einer Fahrzeugsteuerungsvorrichtung, die Kommunikation mit sichtbarem Licht verwendet, gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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2 zeigt eine Konfiguration einer Sichtbares-Licht-Empfangseinheit gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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3 zeigt eine Konfiguration einer Sichtbares-Licht-Übermittlungseinheit gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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4 ist ein Flussdiagramm, das ein Fahrzeugsteuerungsverfahren zeigt, das Sichtbares-Licht-Kommunikation verwendet gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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Es ist verständlich, dass die beigefügten Figuren nicht notwendigerweise maßstabsgetreu sind und eine etwas vereinfachte Darstellung verschiedener Merkmale zur Veranschaulichung der Grundprinzipien der Erfindung präsentieren. Die speziellen konstruktiven Merkmale der vorliegenden Erfindung wie hier offenbart, umfassend zum Beispiel spezielle Größenordnungen, Orientierungen, Anordnungen und Formen, werden teilweise an Hand der speziell beabsichtigten Anwendung und der Gebrauchsumgebung bestimmt.
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In den Figuren beziehen sich die Bezugszeichen in den verschiedenen Figuren der Zeichnung auf dieselben oder äquivalente Teile der vorliegenden Erfindung.
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Es wird nun detailliert Bezug auf verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung(en) genommen, von denen Beispiele in der beigefügten Zeichnung dargestellt und nachstehend beschrieben sind. Obgleich die Erfindung(en) in Verbindung mit beispielhaften Ausführungsformen beschrieben wird/werden, ist es verständlich, dass die vorliegende Beschreibung nicht beabsichtigt, die Erfindung(en) auf diese beispielhaften Ausführungsformen zu beschränken. Die Erfindung(en) beabsichtigt/beabsichtigen vielmehr, nicht nur die beispielhaften Ausführungsformen abzudecken, sondern auch verschiedene Alternativen, Modifikationen, Äquivalente und weitere Ausführungsformen, die im Geist und Rahmen der Erfindung, wie sie in den beigefügten Ansprüchen beansprucht ist, enthalten sind.
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1 zeigt eine Konfiguration einer Fahrzeugsteuerungsvorrichtung, die Kommunikation mit sichtbarem Licht verwendet, gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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Wie in 1 gezeigt umfasst die Fahrzeugsteuerungsvorrichtung, die Kommunikation mit sichtbarem Licht verwendet, gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine Sichtbares-Licht-Empfangseinheit 10, eine Plötzliche-Verzögerungs-Detektionseinheit 20, eine Steuerung 30, eine Bremssystemverbindungseinheit 40 und eine Sichtbares-Licht-Übermittlungseinheit 50.
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Jedes Element wird beschrieben. Zuerst empfängt die Sichtbares-Licht-Empfangseinheit 10 periodisch eine Geschwindigkeitsinformation eines vorausfahrenden Fahrzeugs von einem Rücklicht des vorausfahrenden Fahrzeugs durch Sichtbares-Licht-Kommunikation, Die Plötzliche-Verzögerungs-Detektionseinheit 20 detektiert eine plötzliche Verzögerung des vorausfahrenden Fahrzeugs basierend auf der von der Sichtbares-Licht-Empfangseinheit 10 empfangenen Geschwindigkeitsinformation. Mit anderen Worten, die Plötzliche-Verzögerungs-Detektionseinheit 20 kann detektieren wenn das vorausgehende Fahrzeug plötzlich verzögert mittels Berechnung des Gradienten der Verzögerung in einer vorgegebenen Zeitperiode. Zum Beispiel, wenn das vorausfahrende Fahrzeug von 100 km/h auf 80 km/h in einer Sekunde verzögert, kann die Plötzliche-Verzögerungs-Detektionseinheit 20 dies als plötzliche Verzögerung detektieren.
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Nach Detektion der plötzlichen Verzögerung des vorausfahrenden Fahrzeugs durch die Plötzliche-Verzögerungs-Detektionseinheit 20, übermittelt die Steuerung 30 ein Verzögerungssignal zu der Bremssystemverbindungseinheit 40 zur automatischen Verzögerung der Geschwindigkeit eines Fahrzeugs, welches die Fahrzeugsteuerungsvorrichtung einsetzt.
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Darüber hinaus übermittelt die Steuerung 30 eine Geschwindigkeitsinformation des Fahrzeugs an ein nachfolgendes Fahrzeug mittels der Sichtbares-Licht-Übermittlungseinheit 50 zur Unterstützung eines sicheren Betriebs des nachfolgenden Fahrzeugs.
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Die Bremssystemverbindungseinheit 40 steuert die Geschwindigkeit des Fahrzeugs automatisch in Verbindung mit einem Bremssystem des Fahrzeugs (z. B. ABS System).
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Die Sichtbares-Licht-Übermittlungseinheit 50 übermittelt die Geschwindigkeitsinformation des Fahrzeugs zu dem nachfolgenden Fahrzeug unter Verwendung der Kommunikation mit sichtbarem Licht.
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Darüber hinaus kann des Weiteren eine Anzeigeneinheit vorgesehen sein, um eine Geschwindigkeitsinformation des vorausfahrenden Fahrzeugs an den Fahrer in Echtzeit bereitzustellen.
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Mit Bezug zu 2 wird die Sichtbares-Licht-Empfangseinheit 10 im Folgenden im Detail beschrieben.
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Wie in 2 gezeigt weist die Sichtbares-Licht-Empfangseinheit 10 eine Foto-Empfangseinheit 11, eine empfangende Filtereinheit 12, einen Equalizer 13 und einen Demodulator 14 auf.
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Die Foto-Empfangseinheit 11 wandelt ein von dem vorausfahrenden Fahrzeug für die Kommunikation mit sichtbarem Licht ausgegebenes optisches Signal in ein auszugebendes elektrisches Signal um. Insbesondere ist die Foto-Empfangseinheit 11 eine Art Halbleiter-Diode, die einen Strom entsprechend eines optischen Signals generiert.
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Die empfangende Filtereinheit 12 entfernt eine Trägerwellenkomponente aus einem von der Foto-Empfangseinheit 11 ausgegebenen elektrischen Signal, welches ein bestimmtes Frequenzband aufweist, und führt eine Korrelationsverarbeitung basierend auf einem Referenzcode durch, um ein Signal auszugeben.
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Der Equalizer 13 kompensiert das Signal, welches von der empfangenden Filtereinheit 12 ausgegeben wurde, und gibt ein kompensiertes Signal aus. Der Equalizer 12 hat ein Merkmal und eine Funktion ähnlich oder gleich wie die in verschiedenen Drahtloskommunikationssystemen eingesetzten und daher wird eine detaillierte Beschreibung desselben ausgelassen.
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Der Demodulator 14 demoduliert das Signal, welches von dem Equalizer 13 ausgegeben wurde, entsprechend verschiedener Demodulationsschemata zur Ausgabe von Fahrinformationen. Hierbei kann der Demodulator 14 die Demodulation ausführen unter Verwendung eines Modulationsschemas gemäß einem der Modulationsschemata einschließlich, nicht aber hierauf beschränkt, On-Off-Tastung (OOK), Pulsweitenmodulation (PWM), Pulsphasenmodulation (PPM), Pulsamplitudenmodulation (PAM), Amplitudenumtastung (ASK), m-stellige Phasenumtastung (M-PSK) und m-stellige Quadratamplitudenmodulation (M-QAM).
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Mit Bezug zu 3 wird die Sichtbares-Licht-Übermittlungseinheit 50 im Folgenden detaillierter beschrieben.
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Wie in 3 gezeigt umfasst die Sichtbares-Licht-Übermittlungseinheit 50 eine Modulationseinheit 51, eine Signalauswahleinheit 52 und eine Sichtbares-Licht-LED-Einheit 53.
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Die Modulationseinheit 51 moduliert die Fahrinformation des Fahrzeugs auf eine Trägerwelle mit einem bestimmten Frequenzband. Hierbei führt die Modulationseinheit 51 die Modulation unter Verwendung von einem der Modulationsschemata, nicht aber hierauf beschränkt, OOK, PWM, PPM, FAN, ASK, M-PSK und M-QAM, durch.
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Die Sichtbares-Licht-Übermittlungseinheit 50 entspricht einer Rückleuchte eines Fahrzeugs, und ist somit erforderlich, um eine grundlegende Beleuchtungsfunktion auszuführen. Mit anderen Worten, wenn eine Notwendigkeit für eine Beleuchtungsfunktion besteht, gibt die Sichtbares-Licht-Übermittlungseinheit 50 ein Beleuchtungslicht entsprechend eines externen Beleuchtungssignals aus.
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Die Signalauswahleinheit 52 wählt ein Beleuchtungssignal zur Ausführung der Beleuchtungsfunktion und die Fahrinformation zur Ausführung der Sichtbares-Licht-Kommunikation und gibt ein gewähltes Signal aus. Mit anderen Worten, die Signalauswahleinheit 52 wählt eines der von außen eingegebenen Beleuchtungssignale und ein moduliertes Signal der Modulationseinheit 51. Wenn das modulierte Signal von der Modulationseinheit 51 eingegeben wird, übermittelt die Signalauswahleinheit 52 hierbei das modulierte Signal, welches Vorrang gegenüber dem Beleuchtungssignal hat, an die Sichtbares-Licht-LED-Einheit 53.
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Die Sichtbares-Licht-LED-Einheit 53 umfasst zumindest eine Licht emittierende Diode (LED), die ein elektrisches Signal in ein optisches Signal in einem Bereich des sichtbaren Lichts umwandelt und ein sichtbares Lichtsignal entsprechend zu einem von der Signalauswahleinheit 52 ausgegebenen Signal ausgibt.
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Daher, wenn das Beleuchtungssignal zur Ausführung der Beleuchtungsfunktion durch die Signalauswahleinheit 52 ausgewählt wird, dient die Sichtbares-Licht-LED-Einheit 53 somit als eine Lichtquelle, und wenn die Fahrinformation zur Ausführung der Sichtbares-Licht-Kommunikation durch die Signalauswahleinheit 52 ausgewählt wird, dient die Sichtbares-Licht-LED-Einheit 53 als Lichtquelle zur Ausführung der Sichtbares-Licht Kommunikation.
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4 zeigt ein Flussdiagramm, das ein Fahrzeugsteuerungsverfahren zeigt, das Sichtbares-Licht-Kommunikation verwendet gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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Zunächst empfängt die Sichtbares-Licht-Empfangseinheit 10 periodisch die Geschwindigkeitsinformation des vorausfahrenden Fahrzeugs unter Verwendung von Kommunikation mit sichtbarem Licht (401).
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Als nächstes detektiert die Plötzliche-Verzögerungs-Detektionseinheit 20 die plötzliche Verzögerung des vorausfahrenden Fahrzeugs unter Verwendung der durch die Sichtbares-Licht-Empfangseinheit 10 empfangenen Geschwindigkeitsinformation (402).
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Als nächstes, nach Detektieren der plötzlichen Verzögerung des vorausfahrenden Fahrzeugs durch die Plötzliche-Verzögerungs-Detektionseinheit 20, übermittelt die Steuerung 30 das Verzögerungssignal zu dem Bremssystem mittels der Bremssystemverbindungseinheit (40) zur Verringerung der Geschwindigkeit des Fahrzeugs (403).
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Durch diesen Prozess kann ein durch plötzliche Verzögerung des vorrausgehenden Fahrzeugs verursachter Autounfall verhindert werden.
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Wie oben beschrieben wird ein Fahrzeug, gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, basierend auf von dem vorausfahrenden Fahrzeug mittels Kommunikation mit sichtbarem Licht erhaltenen Fahrinformationen gesteuert, um dabei die Fahrersicherheit während des Fahrens zu verbessern.
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Die vorstehenden Beschreibungen spezieller Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind aus Zwecken der Erläuterung und Beschreibung aufgeführt worden. Sie beabsichtigen nicht, erschöpfend zu sein oder die Erfindung auf die offenbarten konkreten Formen zu beschränken, so dass viele Modifikationen und Variationen im Lichte der vorstehenden technischen Lehre möglich sind. Die beispielhaften Ausführungsformen wurden ausgewählt und beschrieben, um bestimmte Prinzipien der Erfindung und ihre praktische Anwendung zu beschreiben, um dadurch anderen Fachleuten zu ermöglichen, verschiedene exemplarische Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung herzustellen und zu verwenden. Der Geltungsbereich der Erfindung ist durch die beigefügten Ansprüche und ihre Äquivalente definiert.
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Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität der
koreanischen Patentanmeldung Nummer 10-2011-0070019 , die am 14. Juli 2011 angemeldet wurde, wobei der gesamte Offenbarungsgehalt davon durch Bezug darauf in die vorliegende Offenbarung mit einbezogen wird.
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Bezugszeichenliste
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Fig. 1:
- 10
- Sichtbares-Licht-Empfangseinheit
- 20
- Plötzliche-Verzögerungs-Detektionseinheit
- 30
- Steuerungseinheit
- 40
- Bremssystemverbindungseinheit
- 50
- Sichtbares-Licht-Übermittlungseinheit
Fig. 2: - 11
- Foto-Empfangseinheit
- 12
- empfangende Filtereinheit
- 13
- Equalizer
- 14
- Demodulator
Fig. 3: - 51
- Modulationseinheit
- 52
- Signalauswahleinheit
- 53
- Sichtbares-Licht-LED-Einheit
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Patentliteratur
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- KR 10-2011-0070019 [0055]
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Zitierte Nicht-Patentliteratur
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