DE102015211165A1

DE102015211165A1 - Verfahren zur Weiterleitung von Informationen, straßenseitige Verkehrseinrichtung und straßenseitiges Verkehrsinformations-System

Info

Publication number: DE102015211165A1
Application number: DE102015211165.2A
Authority: DE
Inventors: Dino Fontana; Sascha Jurthe
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2015-06-17
Filing date: 2015-06-17
Publication date: 2016-12-22
Anticipated expiration: 2035-06-18
Also published as: DE102015211165B4

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Weiterleitung von Informationen in einem straßenseitigen Verkehrsinformations-System (1), mittels mindestens einer Zentraleinheit (2) und mehreren straßenseitigen Verkehrseinrichtungen (3, 4), wobei die Verkehrseinrichtungen (3, 4) jeweils mit einer Car2X-Schnittstelle (7) ausgebildet sind, wobei an Fahrzeuge (9) mit einer Car2X-Schnittstelle (10) Informationen der Zentraleinheit (2) für straßenseitige Verkehrseinrichtungen (4) übertragen werden, wobei die Fahrzeuge (9) beim Vorbeifahren die Informationen an die straßenseitigen Verkehrseinrichtungen (4) übertragen, eine straßenseitige Verkehrseinrichtung (3, 4) sowie ein straßenseitiges Verkehrsinformations-System (1).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Weiterleitung von Informationen, eine straßenseitige Verkehrseinrichtung und ein straßenseitiges Verkehrsinformations-System.
Aus der DE 10 2011 122 297 A1 ist ein Verfahren zur Erzeugung verkehrsrelevanter Informationen durch zumindest ein Fahrzeug eines Fahrzeugpools zur Nutzung durch alle Fahrzeuge des Fahrzeugpools bekannt, die die verkehrsrelevanten Informationen über eine kommunikative Verbindung erhalten. Dabei werden die verkehrsrelevanten Informationen zumindest teilweise durch eine Fahrzeugrecheneinheit aus fahrzeuggenerierten Daten bestimmt. Die kommunikative Verbindung zwischen den Fahrzeugen der Fahrzeugflotte wird insbesondere über eine Mobilfunk- und/oder eine Internetverbindung aufgebaut. Hier kommen Fahrzeug-Adhoc-Netzwerke mit den Mobilfunkgeräten der Fahrzeuge als Verbindungsknoten zur Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation infrage, wobei die Informationen direkt von Fahrzeug zu Fahrzeug ausgetauscht werden oder über das Adhoc-Netz an eine fahrzeugexterne Recheneinheit übermittelt werden. Ferner kann die kommunikative Verbindung über lokale Kommunikationsnetze, WLAN, mittels entsprechender wireless access points erfolgen. Es können auch Infrastrukturkommunikationseinheiten genutzt werden, die ortsfest an Straßen installiert sind.
Aus der EP 2 753 118 A1 ist eine straßenseitige Verkehrseinrichtung (road side unit) bekannt, die Informationen wie beispielsweise Wetter- oder Verkehrsinformationen an die vorbeifahrenden Fahrzeuge übermittelt. Dabei kann die straßenseitige Verkehrseinrichtung auch selbst Informationen wie beispielsweise eine Verkehrsstärke ermitteln.
Aus der DE 10 2008 009 731 A1 ist ein Fahrzeug-zu-Straßenseite- und ein Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikationssystem mit einer Anzahl von straßenseitigen Kommunikationsvorrichtungen bekannt, die an einer Seite einer Straße mit einer engen Kommunikationsreichweite angeordnet sind, und einer bordeigenen Kommunikationsvorrichtung, die in dem Fahrzeug montiert ist. Das Fahrzeugt fährt durch das Kommunikationsgebiet und ist so konfiguriert, dass es eine Funkkommunikation durchführen kann, indem die Fahrzeug-zu-Straßenseite-Kommunikation zwischen der straßenseitigen Kommunikationsvorrichtung und der bordeigenen Kommunikationsvorrichtung und eine Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation zwischen jeweiligen bordeigenen Kommunikationsvorrichtungen und die bordeigene Kommunikationsvorrichtung miteinander in der Fahrzeug-zu-Straßenseite-Kommunikation und der Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation über zwei Funkkanäle kommunizieren.
Ein Problem beim Aufbau eines straßenseitigen Verkehrsinformations-Systems mit straßenseitigen Verkehrseinrichtungen ist, dass diese mit einer Zentraleinheit verbunden werden müssen, die den straßenseitigen Verkehrseinrichtungen aktuelle Informationen übermitteln, beispielsweise aktuelle Wetterdaten, die dann an die Fahrzeuge übermittelt werden und/oder auf einer Anzeigeeinheit angezeigt werden. Dies erfordert einen entsprechend hohen Investitionsaufwand.
Der Erfindung liegt das technische Problem zugrunde, ein Verfahren zur Weiterleitung von Informationen in einem straßenseitigen Verkehrsinformations-System zur Verfügung zu stellen sowie hierfür geeignete straßenseitige Verkehrseinrichtungen und ein straßenseitiges Verkehrsinformations-System zu schaffen, die einen geringen Investitionsaufwand erfordern.
Die Lösung des technischen Problems ergibt sich durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1, eine straßenseitige Verkehrseinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 9 sowie ein straßenseitiges Verkehrsinformations-System mit den Merkmalen des Anspruchs 10.
Das Verfahren zur Weiterleitung von Informationen in einem straßenseitigen Verkehrsinformations-System erfolgt mittels mindestens einer Zentraleinheit und mehreren straßenseitigen Verkehrseinrichtungen, wobei die Verkehrseinrichtungen jeweils mit einer Car2X-Schnittstelle ausgebildet sind. Die Car2X-Schnittstelle ist vorzugsweise als 802.11p-WLAN-Schnittstelle bei 5,9 GHz ausgebildet, die speziell für Car2X-Anwendungen normiert wurde. Dabei werden an Fahrzeuge mit einer Car2X-Schnittstelle Informationen der Zentraleinheit für straßenseitige Verkehrseinrichtungen übertragen, wobei die Fahrzeuge beim Vorbeifahren die Informationen an die straßenseitigen Verkehrseinrichtungen übertragen. Somit müssen nicht alle straßenseitigen Verkehrseinrichtungen mit der Zentraleinheit verbunden sein. Im Extremfall muss keine straßenseitige Verkehrseinrichtung mit der Zentraleinheit verbunden sein, sondern die Zentraleinheit überträgt alle Informationen an die Fahrzeuge, die diese dann an die Verkehrseinrichtungen übertragen.
In einer Ausführungsform werden jedoch die Informationen der Zentraleinheit von der Zentraleinheit an die mindestens eine straßenseitige Verkehrseinrichtung übertragen, die dann die Informationen über eine Car2X-Schnittstelle an vorbeifahrende Fahrzeuge überträgt. Die Verbindung zwischen der mindestens einen straßenseitigen Verkehrseinrichtung und der Zentraleinheit kann dabei leitungsgebunden sein oder aber eine Mobilfunkverbindung sein. Der Vorteil ist, dass dadurch der Datenverkehr reduziert werden kann und die Fahrzeuge keine Mobilfunkverbindung zur Verfügung stellen müssen, was üblicherweise mit Kosten verbunden wäre.
In einer weiteren Ausführungsform werden die Informationen verschlüsselt und/oder signiert an die Fahrzeuge übertragen und von den Fahrzeugen an die straßenseitigen Verkehrseinrichtungen übertragen. Die Fahrzeuge selbst müssen die Informationen nicht auswerten. Die straßenseitigen Verkehrseinrichtungen können dann die empfangenen Informationen auswerten, beispielsweise ob diese für sie bestimmt sind. Durch die Verschlüsselung und/oder Signierung kann die straßenseitige Verkehrseinrichtung die Vertrauenswürdigkeit der Informationen prüfen, wodurch Manipulationen verhindert werden.
In einer weiteren Ausführungsform sind die straßenseitigen Verkehrseinrichtungen mit einer Positionsbestimmungseinrichtung ausgebildet, wobei bei einer unautorisierten Positionsänderung eine Fehlermeldung generiert und an die Fahrzeuge zur Weiterleitung übertragen wird. Alternativ oder kumulativ übernimmt die straßenseitige Verkehrseinrichtung empfangene Informationen nicht mehr. Die Positionsbestimmungseinrichtung ist dabei beispielsweise als satellitengestützte Positionsbestimmungseinrichtung ausgebildet. Hierdurch werden Fehlfunktionen aufgrund von verstellten Verkehrseinrichtungen z.B. aufgrund von Vandalismus oder bewussten Manipulationen vermieden.
In einer weiteren Ausführungsform enthalten die Informationen Meta-Informationen zur zeitlichen und/oder örtlichen Gültigkeit der Informationen. Hierdurch wird ausgeschlossen, dass veraltete Informationen beispielsweise aufgrund eines verspäteten Fahrzeugs übernommen werden.
In einer weiteren Ausführungsform übernimmt eine straßenseitige Verkehrseinrichtung die empfangenen Informationen nur, wenn die gleiche Information von n Fahrzeugen übertragen wurde, wobei n > 1 ist. Auch dies dient der Sicherheit vor Manipulationen.
In einer weiteren Ausführungsform sind mindestens zwei straßenseitige Verkehrseinrichtungen mit der Zentraleinheit verbunden, wobei beim Passieren der ersten straßenseitigen Verkehrseinrichtung die Informationen von Fahrzeugen empfangen werden und beim nachfolgenden Passieren der zweiten straßenseitigen Verkehrseinrichtung mit Verbindung zur Zentraleinheit gelöscht werden, wobei vorzugsweise zusätzlich neue Informationen an die Fahrzeuge übertragen werden. Die mit der Zentraleinheit verbundenen straßenseitigen Verkehrseinrichtungen sind vorzugsweise an Auffahrten auf die Straße angeordnet, wobei zwischen den beiden mit der Zentraleinheit verbundenen straßenseitigen Verkehrseinrichtungen eine Vielzahl von nur mit einer Car2X-Schnittstelle ausgebildeten straßenseitigen Verkehrseinrichtungen angeordnet sind. Der Abstand zwischen den straßenseitigen Verkehrseinrichtungen kann dabei größer sein als die Reichweite der Car2X-Schnittstellen der straßenseitigen Verkehrseinrichtungen. Ist der Abstand geringer, so können die straßenseitigen Verkehrseinrichtungen auch direkt miteinander kommunizieren und Informationen weiterleiten.
Die straßenseitige Verkehrseinrichtung mit einer Car2X-Schnittstelle ist derart ausgebildet, dass diese Informationen von vorbeifahrenden Fahrzeugen empfängt und in Abhängigkeit der Information einen Funktionsstatus verändert oder dass diese eine zusätzliche Schnittstelle zur Zentraleinheit aufweist, wobei die straßenseitige Verkehrseinrichtung derart ausgebildet ist, dass diese von der Zentraleinheit über die Schnittstelle Informationen für andere straßenseitige Verkehrseinrichtungen empfängt und über die Car2X-Schnittstelle an Fahrzeuge überträgt. In einer bevorzugten Ausführungsform ist die straßenseitige Verkehrseinrichtung ein ansteuerbares Verkehrsschild, beispielsweise für Tempolimits, Wetterdaten oder Wild-Wechsel.
Das straßenseitige Verkehrsinformations-System umfasst mindestens eine Zentraleinheit, mindestens eine mit der Zentraleinheit verbundene straßenseitige Verkehrseinrichtung und mindestens eine nicht mit der Zentraleinheit verbundene straßenseitige Verkehrseinrichtung, wobei die straßenseitigen Verkehrseinrichtungen mit einer Car2X-Schnittstelle ausgebildet sind, wobei die nicht mit der Zentraleinheit verbundene straßenseitige Verkehrseinrichtung derart ausgebildet ist, dass diese Informationen von vorbeifahrenden Fahrzeugen empfängt und in Abhängigkeit der Informationen einen Funktionsstatus verändert.
Hinsichtlich weiterer Ausgestaltungen der straßenseitigen Verkehrseinrichtungen oder des straßenseitigen Verkehrsinformations-Systems wird auf die vorangegangenen Ausführungen zum Verfahren Bezug genommen.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Die einzige Figur zeigt eine schematische Darstellung eines straßenseitigen Verkehrsinformations-Systems.
Das straßenseitige Verkehrsinformations-System 1 umfasst eine Zentraleinheit 2, mindestens zwei straßenseitige Verkehrseinrichtungen 3, die mit der Zentraleinheit 2 verbunden sind, sowie mehrere straßenseitige Verkehrseinrichtungen 4, die nicht mit der Zentraleinheit 2 verbunden sind. Dabei ist aus Übersichtsgründen nur eine straßenseitige Verkehrseinrichtung 4 dargestellt, wobei durch die Punkte angedeutet ist, dass üblicherweise mehrere vorhanden sind. Die Verbindung zwischen den straßenseitigen Verkehrseinrichtungen 3 und der Zentraleinheit 2 erfolgt mittels einer Mobilfunkschnittstelle 5. Die nicht mit der Zentraleinheit 2 verbundene straßenseitige Verkehrseinrichtungen 4 sind räumlich entlang einer Straße 6 zwischen den beiden straßenseitigen Verkehrseinrichtungen 3 angeordnet.
Die straßenseitigen Verkehrseinrichtungen 3, 4 weisen jeweils eine Car2X-Schnittstelle 7 sowie eine satellitengestützte Positionsbestimmungseinrichtung 8 auf. Weiter ist exemplarisch ein Fahrzeug 9 mit einer Car2X-Schnittstelle 10 dargestellt.
Zur Erläuterung des Verfahrens sei nun angenommen, dass es sich bei den straßenseitigen Verkehrseinrichtungen 3, 4 um Straßenschilder handelt, deren Informations-Inhalt auf einer elektrischen Anzeigeeinrichtung 11 dargestellt wird. Soll nun der Informations-Inhalt der straßenseitigen Verkehrseinrichtungen 3, 4 geändert werden (z.B. eine Geschwindigkeitsbeschränkung von 80 km/h auf 120 km/h heraufgesetzt werden), so übermittelt die Zentraleinheit 2 die entsprechenden Informationen an die linke straßenseitige Verkehrseinrichtung 3 über die Mobilfunkschnittstelle 5. Die linke straßenseitige Verkehrseinrichtung 3 hat dann die aktuelle Information für sich selbst und alle straßenseitigen Verkehrseinrichtungen 4 ohne Verbindung zur Zentraleinheit 2. Die Informationen für die anderen straßenseitigen Verkehrseinrichtungen 4 werden dann verschlüsselt und signiert an ein vorbeifahrendes Fahrzeug 9 über die Car2X-Schnittstelle 7 übertragen. Das Fahrzeug 9 fährt weiter in Pfeilrichtung und überträgt die Informationen jeweils an eine straßenseitige Verkehrseinrichtung 4, wenn das Fahrzeug 9 in der Reichweite einer Car2X-Schnittstelle 7 einer straßenseitigen Verkehrseinrichtung 4 ist. Diese überprüft die Information auf Zuverlässigkeit und ob diese für sie bestimmt ist. Dabei kann auch vorgesehen sein, dass das Fahrzeug 9 einen Sendeplan übermittelt bekommen hat und so jeweils gezielt nur Informationen, die für die jeweilige straßenseitige Verkehrseinrichtung 4 bestimmt sind, übertragen werden. Die Informationen enthalten zusätzlich Meta-Daten zur zeitlichen und/oder räumlichen Gültigkeit der Informationen, die von den straßenseitigen Verkehrseinrichtungen ausgewertet werden. Erkennt die jeweilige straßenseitige Verkehrseinrichtung 4, dass die Information zeitlich und/oder räumlich gültig ist, so wird die neue Information auf der Anzeigeeinrichtung 11 dargestellt. Erreicht dann das Fahrzeug 9 die rechte straßenseitige Verkehrseinrichtung 3, so sendet diese einen Löschbefehl an das Fahrzeug 9 und die Informationen werden im Fahrzeug 9 gelöscht. Zusätzlich überträgt die rechte straßenseitige Verkehrseinrichtung 3 neue Informationen von der Zentraleinheit 2 an das Fahrzeug 9. Parallel überprüfen die straßenseitigen Verkehrseinrichtungen 3, 4 mittels der satellitengestützten Positionsbestimmungseinrichtung 8, ob diese unerlaubt bewegt wurden. Sollte dies der Fall sein, werden empfangene Informationen nicht mehr übernommen und eine Fehlermeldung generiert. Diese Fehlermeldung wird dann an ein Fahrzeug 9 übertragen, die diese dann an eine straßenseitige Verkehrseinrichtung 3 übermittelt, von wo aus die Zentraleinheit alarmiert wird.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102011122297 A1 [0002]
EP 2753118 A1 [0003]
DE 102008009731 A1 [0004]

Claims

Verfahren zur Weiterleitung von Informationen in einem straßenseitigen Verkehrsinformations-System (1), mittels mindestens einer Zentraleinheit (2) und mehreren straßenseitigen Verkehrseinrichtungen (3, 4), wobei die Verkehrseinrichtungen (3, 4) jeweils mit einer Car2X-Schnittstelle (7) ausgebildet sind, wobei an Fahrzeuge (9) mit einer Car2X-Schnittstelle (10) Informationen der Zentraleinheit (2) für straßenseitige Verkehrseinrichtungen (4) übertragen werden, wobei die Fahrzeuge (9) beim Vorbeifahren die Informationen an die straßenseitigen Verkehrseinrichtungen (4) übertragen.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Informationen der Zentraleinheit (2) von der Zentraleinheit (2) an mindestens eine straßenseitige Verkehrseinrichtung (3) übertragen werden, die dann die Informationen über eine Car2X-Schnittstelle (7) an vorbeifahrende Fahrzeuge (9) überträgt.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Informationen verschlüsselt und/oder signiert an die Fahrzeuge (9) und von den Fahrzeugen (9) an die straßenseitigen Verkehrseinrichtungen (4) übertragen werden.
Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die straßenseitigen Verkehrseinrichtungen (3, 4) mit einer Positionsbestimmungseinrichtung (8) ausgebildet sind, wobei bei einer unautorisierten Positionsänderung eine Fehlermeldung generiert und an die Fahrzeuge (9) zur Weiterleitung übermittelt wird und/oder die straßenseitige Verkehrseinrichtung (3, 4) empfangene Informationen nicht mehr übernimmt.
Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Informationen Meta-Informationen zur zeitlichen und/oder räumlichen Gültigkeit der Informationen enthalten.
Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine straßenseitige Verkehrseinrichtung (4) die empfangenen Informationen nur übernimmt, wenn die gleiche Information von n Fahrzeugen übertragen wurde, wobei n > 1.
Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei straßenseitige Verkehrseinrichtungen (3) mit der Zentraleinheit (2) verbunden sind, wobei beim Passieren der ersten straßenseitigen Verkehrseinrichtung (3) die Informationen vom Fahrzeug (9) empfangen wurden und beim nachfolgenden Passieren der zweiten straßenseitigen Verkehrseinrichtung (3) mit Verbindung zur Zentraleinheit (2) gelöscht werden.
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite straßenseitige Verkehrseinrichtung (3) neue Informationen an die Fahrzeuge (9) überträgt.
Straßenseitige Verkehrseinrichtung (3, 4) mit einer Car2X-Schnittstelle (7), dadurch gekennzeichnet, dass die straßenseitige Verkehrseinheit (4) derart ausgebildet ist, dass diese Informationen von vorbeifahrenden Fahrzeugen (9) empfängt und in Abhängigkeit der Informationen einen Funktionsstatus verändert oder die straßenseitige Verkehrseinrichtung (3) eine Schnittstelle (5) zur Zentraleinheit (2) aufweist, wobei die straßenseitige Verkehrseinheit (3) derart ausgebildet ist, dass diese von der Zentraleinheit (2) über die Schnittstelle (5) Informationen für andere straßenseitige Verkehrseinrichtungen (4) empfängt und über die Car2X-Schnittstelle (7) an Fahrzeuge (9) überträgt.
Straßenseitiges Verkehrsinformations-System (1), umfassend mindestens eine Zentraleinheit (2), eine mit der Zentraleinheit (2) verbundene straßenseitige Verkehrseinrichtung (3) und mindestens eine nicht mit der Zentraleinheit (2) verbundene straßenseitige Verkehrseinrichtung (4), wobei die straßenseitigen Verkehrseinrichtungen (3, 4) mit einer Car2X-Schnittstelle (7) ausgebildet sind, wobei die nicht mit der Zentraleinheit (2) verbundene Verkehrseinrichtung (4) derart ausgebildet ist, dass diese Informationen von vorbeifahrenden Fahrzeugen (9) empfängt und in Abhängigkeit der Information einen Funktionsstatus verändert.