DE102016205143B4

DE102016205143B4 - Verfahren, Vorrichtungen und Computerprogramme zum Anpassen einer direkten Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation

Info

Publication number: DE102016205143B4
Application number: DE102016205143.1A
Authority: DE
Inventors: Bernd Rech; Teodor Buburuzan; Burak Simsek; Stefan Gläser; Bernd Lehmann; Sandra KLEINAU; Hendrik-Jörn Günther; Monique Engel
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2016-03-29
Filing date: 2016-03-29
Publication date: 2023-05-17
Anticipated expiration: 2036-03-30
Also published as: DE102016205143A1

Abstract

Verfahren für ein Fahrzeug (100), umfassend
Bestimmen (10) von Information über eine Position des Fahrzeugs (100);
Erhalten (20) von Information über ortsabhängige Übertragungsparameter für eine direkte Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation des Fahrzeugs (100), wobei die Information über die ortsabhängigen Übertragungsparameter auf Information über statische und/oder mobile Hindernisse für eine direkte Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation zwischen verschiedenen Punkten auf einer Wegstrecke basiert, wobei die Information über die ortsabhängigen Übertragungsparameter ein oder mehrere Gruppen von Übertragungsparametern umfassen;
Bestimmen (30) von Übertragungsparametern für die Position des Fahrzeugs (100), basierend auf der Information über die Position des Fahrzeugs (100) und basierend auf der Information über die ortsabhängigen Übertragungsparameter, wobei das Bestimmen (30) ferner ein Auswählen einer Gruppe von Übertragungsparametern der ein oder mehreren Gruppen von Übertragungsparametern basierend auf einem Inhalt der direkten Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation umfasst; und
Anpassen (40) der direkten Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation des Fahrzeugs (100), basierend auf den Übertragungsparametern für die Position des Fahrzeugs (100), wobei das Anpassen (40) ein Anpassen einer Sendeleistung, eines Sendezeitpunkts von Datennachrichten, und/oder einer Wiederholungsrate von Datennachrichten der direkten Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation umfasst.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Verfahren, Vorrichtungen und Computerprogramme zum Anpassen einer direkten Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation, spezifischer, aber nicht ausschließlich, basierend auf Information über ortsabhängige Übertragungsparameter.
Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation (auch engl. Car2Car, C2C, oder Vehicle2Vehicle, V2V) und Fahrzeug-zu-Infrastruktur-Kommunikation (auch engl. Car2lnfrastructure, C2I oder Vehicle2Roadside, V2R) sind ein Brennpunkt automobiler Forschung im 21. Jahrhundert. Die Kommunikation zwischen Fahrzeugen oder zwischen Fahrzeugen oder Verkehrsinfrastruktur ermöglicht eine Vielzahl neuer Möglichkeiten, beispielsweise eine Koordination von Fahrzeugen untereinander oder eine Kommunikation von Fahrzeugen mit der Verkehrsinfrastruktur, beispielsweise um den Fahrzeugen Stauwarnungen bereitzustellen. Dabei besitzen Fahrzeuge, die zur C2C oder C2I (auch zusammengefasst unter Fahrzeug-zu-X-Kommunikation, engl. Car2X, C2X oder Vehicle2X, V2X) ausgebildet sind eine Sende- und Empfangseinheit um mit anderen Fahrzeugen kommunizieren zu können, beispielsweise über direkte Funkverbindungen oder Mobilfunknetzwerke. Die Kommunikation kann dabei beispielsweise zwischen Fahrzeugen oder zwischen Fahrzeugen und Verkehrsinfrastruktur innerhalb eines Radius von wenigen hundert Metern begrenzt sein.
Eine erfolgreiche Übertragung von Daten in der Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation kann dabei von vielen Faktoren abhängen - beispielsweise können stationäre und bewegliche Hindernisse eine Datenübertragung beeinflussen und einen Einfluss auf eine Reichweite der Kommunikation haben.
Die Patentanmeldung DE 11 2008 003 633 B4 zeigt eine Fahrzeugkommunikationsvorrichtung, die einen Übertragungszyklus und eine Sendeleistung eines Sende-Empfangsmittels steuert. Die Fahrzeugkommunikationsvorrichtung ist ausgebildet, um einen Risikograd und einen Sicherheitsabstand eines Fahrzeugs basierend auf Informationen des eigenen Fahrzeugs und umliegender Fahrzeuge zu schätzen, und den Übertragungszyklus und die Sendeleistung des Sende-Empfangsmittels basierend darauf zu steuern.
Die Patentanmeldung DE 10 2012 001 572 A1 zeigt ein kollaboratives Verkehrsüberwachungs-Verfahren und -System zur Verwendung in einem Fahrzeug, das auf einer Analyse von Geschwindigkeiten umliegender Fahrzeuge durch Analyse derer GPS-Positionen basiert.
Die Patentanmeldung DE 10 2015 202 625 A1 zeigt ein Fahrzeug-zu-X-Kommunikationssystem mit zwei Antennen, auf die zu sendende Signale aufgeteilt werden.
Die Patentanmeldung US 2013/0120159 A1 zeigt ein Verfahren zur Kommunikation eines Fahrzeugs mit einem weiteren Fahrzeug oder einem Infrastrukturgerät.
Die Patentanmeldung US 2010/0195561 A1 zeigt eine Relay-Vorrichtung, die ausgebildet ist, eine Übertragung von Daten basierend auf einer Überbelegung von Radio-Ressourcen anzupassen.
Aus Patentanmeldung US 2015/0348412 A1 ist eine Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikationseinrichtung bekannt. Diese beherrscht verschiedene Signalmuster, die abhängig von einer Funkverbreitungsinformation ausgewählt werden können. Dabei wird die Funkverbreitungsinformation beispielsweise aus einer Karte abgerufen, und basiert beispielsweise auf einer Ausgestaltung des Terrains oder auf dem Wetter.
Es besteht ein Bedarf für ein verbessertes Konzept für eine Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation. Diesem Bedarf wird durch die Verfahren, Vorrichtungen und Computerprogramme gemäß den unabhängigen Ansprüchen Rechnung getragen.
Ausführungsbeispiele können darauf basieren, dass ortsabhängige Übertragungsparameter genutzt werden, um die direkte Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation anzupassen. Eine Information über die ortsabhängigen Übertragungsparameter kann beispielsweise Übertragungsparameter für eine Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Schnittstelle des Fahrzeugs umfassen, beispielsweise eine voraussichtliche empfangene Signalstärke oder eine Wahrscheinlichkeit für eine erfolgreiche Datenübertragung zwischen zwei Punkten auf einem Streckenverlauf. Alternativ oder zusätzlich kann die Information über die ortsabhängigen Übertragungsparameter vorgeschlagene Übertragungsparameter, wie beispielsweise eine Sendeleistung oder eine Wiederholungsrate von gesendeten Nachrichten umfassen, die genutzt werden können um die Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation ortsabhängig anzupassen. Basierend auf der Information über die ortsabhängigen Übertragungsparameter können geeignete Übertragungsparameter für eine aktuelle Position des Fahrzeugs bestimmt werden und die Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation entsprechend angepasst werden.
Ausführungsbeispiele schaffen ein Verfahren für ein Fahrzeug. Das Verfahren umfasst Bestimmen von Information über eine Position des Fahrzeugs. Das Verfahren umfasst ferner Erhalten von Information über ortsabhängige Übertragungsparameter für eine direkte Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation des Fahrzeugs. Das Verfahren umfasst ferner Bestimmen von Übertragungsparametern für die Position des Fahrzeugs, basierend auf der Information über die Position des Fahrzeugs und basierend auf der Information über die ortsabhängigen Übertragungsparameter. Das Verfahren umfasst ferner Anpassen der direkten Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation des Fahrzeugs, basierend auf den Übertragungsparametern für die Position des Fahrzeugs. Das Anpassen der direkten Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation basierend auf den ortsabhängigen Übertragungsparametern kann eine Zuverlässigkeit der Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation erhöhen und eine zielgenauere und ressourcenschonendere Kommunikation ermöglichen.
In manchen Ausführungsbeispielen umfasst das Anpassen beispielsweise ein Anpassen einer Sendeleistung, eines Sendezeitpunkts von Datennachrichten, und/oder einer Wiederholungsrate von Datennachrichten der direkten Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation. Das Anpassen dieser Parameter kann einer Zuverlässigkeit der Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Schnittstelle erhöhen.
In einigen Ausführungsbeispielen kann die Information über die ortsabhängigen Übertragungsparameter ein oder mehrere Gruppen von Übertragungsparametern umfassen. Das Bestimmen kann ferner ein Auswählen einer Gruppe von Übertragungsparametern der ein oder mehreren Gruppen von Übertragungsparametern basierend auf Außenbedingungen der direkten Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation und/oder einem Inhalt der direkten Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation umfassen. Das Auswählen der Gruppe ermöglicht eine Nutzung verschiedener Übertragungsparameter, etwa für verschiedene Tages/Jahreszeiten, Wetterbedingungen oder Verkehrsaufkommen.
In zumindest einigen Ausführungsbeispielen können die ein oder mehreren Gruppen durch zumindest ein Element der Gruppe von eine Sendeleistung, eine Wiederholungsrate, eine Nachrichtenlänge, eine Tageszeit, einer Wochenzeit, eine Jahreszeit, ein Wetter und ein Verkehrsaufkommen unterschieden werden. Das Auswählen der Gruppe kann beispielsweise auf zumindest einem Element der Gruppe von eine Sendeleistung, eine Wiederholungsrate, eine Nachrichtenlänge, eine Tageszeit, einer Wochenzeit, eine Jahreszeit, ein Wetter und ein Verkehrsaufkommen basieren. Das Auswählen der Gruppe ermöglicht eine Nutzung verschiedener Übertragungsparameter, etwa für verschiedene Tages/Jahreszeiten, Wetterbedingungen oder Verkehrsaufkommen.
Alternativ oder zusätzlich kann das Bestimmen ferner ein Anpassen der Übertragungsparameter basierend auf zumindest einem Element der Gruppe von eine Sendeleistung, eine Wiederholungsrate, eine Nachrichtenlänge, eine Tageszeit, einer Wochenzeit, eine Jahreszeit, ein Wetter und ein Verkehrsaufkommen umfassen. Ein nachträgliches Anpassen der Sendeleistung, etwa basierend auf einer Entscheidungstabelle, einem Satz von Regeln oder basierend auf mathematischen Funktionen, kann eine Datengrößte der Information über die ortsabhängigen Übertragungsparameter reduzieren.
In zumindest manchen Ausführungsbeispielen kann eine Wegstrecke, auf der sich das Fahrzeug bewegt, in Segmente unterteilt sein. Die Information über die ortsabhängigen Übertragungsparameter kann beispielsweise basierend auf den Segmenten unterteilt sein. Das Bestimmen der Übertragungsparameter für die Position des Fahrzeugs kann auf den Segmenten der Wegstrecke basieren. Das Bestimmen der Übertragungsparameter für die Position des Fahrzeugs basierend auf Segmenten kann eine vereinfachte Handhabung der ortsabhängigen Übertragungsparameter ermöglichen und ein unterteiltes Speichern und Übertragen der Information über die ortsabhängigen Übertragungsparameter für ein Teilgebiet einer Karte ermöglichen.
In einigen Ausführungsbeispielen kann die Information über die ortsabhängigen Übertragungsparameter ferner Information über ortsabhängige Fahrzeug-zu-Infrastruktur-Übertragungsparameter umfassen. Das Bestimmen kann ferner auf der Information über die ortsabhängigen Fahrzeug-zu-Infrastruktur-Übertragungsparameter basieren. Das Anpassen kann ferner ein Anpassen der Fahrzeug-zu-Infrastruktur-Kommunikation umfassen. Ein Anpassen der Fahrzeug-zu-Infrastruktur-Kommunikation kann eine Zuverlässigkeit der Fahrzeug-zu-Infrastruktur-Kommunikation ermöglichen.
In zumindest manchen Ausführungsbeispielen kann die Information über die ortsabhängigen Übertragungsparameter auf zumindest einem Element der Gruppe von Signalstärke, Empfangssignalstärke, Fehlerrate, Übertragungswahrscheinlichkeit, Empfangswahrscheinlichkeit, Information über einen Einfluss einer Streckenführung auf die direkte Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation Information über statische und/oder mobile Hindernisse für eine direkte Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation zwischen verschiedenen Punkten auf einer Wegstrecke basieren. Das basieren der Information über die ortsabhängigen Übertragungsparameter auf verschiedenen Kriterien kann eine Genauigkeit und Anwendbarkeit der Information über die ortsabhängigen Übertragungsparameter erhöhen.
Ausführungsbeispiele schaffen ferner ein Verfahren zum Bereitstellen von Information über ortsabhängige Übertragungsparameter für eine direkte Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation. Das Verfahren umfasst Bestimmen der Information über die ortsabhängigen Übertragungsparameter, etwa durch Auswählen einer örtlich abgegrenzten Teilmenge einer Gesamtmenge ortsabhängiger Übertragungsparameter, oder durch Messen der ortsabhängigen Übertragungsparameter. Das Verfahren umfasst ferner Bereitstellen der Information über die ortsabhängigen Übertragungsparameter. Das Bereitstellen der Information über die ortsabhängigen Übertragungsparameter basierend auf einer Teilmenge der Gesamtmenge kann eine Datengröße verringern und eine erleichterte Aktualisierung der Information über die ortsabhängigen Übertragungsparameter in einem Fahrzeug ermöglichen.
Ausführungsbeispiele schaffen ferner ein Programm mit einem Programmcode zum Durchführen zumindest eines der Verfahren wenn der Programmcode auf einem Computer, einem Prozessor, einem Kontrollmodul oder einer programmierbaren Hardwarekomponente ausgeführt wird.
Ausführungsbeispiele schaffen ferner eine Vorrichtung für ein Fahrzeug. Die Vorrichtung umfasst ein Positionierungsmodul, ausgebildet zum Bestimmen von Information über eine Position des Fahrzeugs. Die Vorrichtung umfasst ferner zumindest eine Schnittstelle, ausgebildet zum Erhalten von Information über ortsabhängige Übertragungsparameter für eine direkte Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation des Fahrzeugs. Die Vorrichtung umfasst ferner ein Kontrollmodul, ausgebildet zum Bestimmen von Übertragungsparametern für die Position des Fahrzeugs, basierend auf der Information über die Position des Fahrzeugs und basierend auf der Information über die ortsabhängigen Übertragungsparameter. Das Kontrollmodul ist ferner ausgebildet zum Anpassen der direkten Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation des Fahrzeugs über eine Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Schnittstelle, basierend auf den Übertragungsparametern für die Position des Fahrzeugs.
Ausführungsbeispiele schaffen ferner eine Vorrichtung zum Bereitstellen von Information über ortsabhängige Übertragungsparameter für eine direkte Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation. Die Vorrichtung umfasst ferner ein Kontrollmodul, ausgebildet zum Bestimmen der Information über die ortsabhängigen Übertragungsparameter der direkten Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation, etwa durch Auswählen einer örtlich abgegrenzten Teilmenge einer Gesamtmenge ortsabhängiger Übertragungsparameter. Die Vorrichtung umfasst ferner eine Schnittstelle, ausgebildet zum Bereitstellen der Information über die ortsabhängigen Übertragungsparameter.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen werden nachfolgend anhand der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele, auf welche Ausführungsbeispiele generell jedoch nicht insgesamt beschränkt sind, näher beschrieben. Es zeigen:

1 illustriert ein Flussdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines Verfahrens für ein Fahrzeug;
2 illustriert ein Blockdiagramm eines Ausführungsbeispiels einer Vorrichtung für das Fahrzeug;
3 illustriert ein beispielhaftes Ausführungsbeispiel;
4 illustriert ein Flussdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines Verfahrens zum Bereitstellen von Information über ortsabhängige Übertragungsparameter für eine direkte Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation; und
5 illustriert ein Blockdiagramm eines Ausführungsbeispiels einer Vorrichtung zum Bereitstellen der Information über die ortsabhängigen Übertragungsparameter für die direkte Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation.

Verschiedene Ausführungsbeispiele werden nun ausführlicher unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben, in denen einige Ausführungsbeispiele dargestellt sind. In den Figuren können die Dickenabmessungen von Linien, Schichten und/oder Regionen um der Deutlichkeit Willen übertrieben dargestellt sein.
Bei der nachfolgenden Beschreibung der beigefügten Figuren, die lediglich einige exemplarische Ausführungsbeispiele zeigen, können gleiche Bezugszeichen gleiche oder vergleichbare Komponenten bezeichnen. Ferner können zusammenfassende Bezugszeichen für Komponenten und Objekte verwendet werden, die mehrfach in einem Ausführungsbeispiel oder in einer Zeichnung auftreten, jedoch hinsichtlich eines oder mehrerer Merkmale gemeinsam beschrieben werden. Komponenten oder Objekte, die mit gleichen oder zusammenfassenden Bezugszeichen beschrieben werden, können hinsichtlich einzelner, mehrerer oder aller Merkmale, beispielsweise ihrer Dimensionierungen, gleich, jedoch gegebenenfalls auch unterschiedlich ausgeführt sein, sofern sich aus der Beschreibung nicht etwas anderes explizit oder implizit ergibt.
Obwohl Ausführungsbeispiele auf verschiedene Weise modifiziert und abgeändert werden können, sind Ausführungsbeispiele in den Figuren als Beispiele dargestellt und werden hierin ausführlich beschrieben. Es sei jedoch klargestellt, dass nicht beabsichtigt ist, Ausführungsbeispiele auf die jeweils offenbarten Formen zu beschränken, sondern dass Ausführungsbeispiele vielmehr sämtliche funktionale und/oder strukturelle Modifikationen, Äquivalente und Alternativen, die im Bereich der Erfindung liegen, abdecken sollen. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen in der gesamten Figurenbeschreibung gleiche oder ähnliche Elemente.
Man beachte, dass ein Element, das als mit einem anderen Element „verbunden“ oder „verkoppelt“ bezeichnet wird, mit dem anderen Element direkt verbunden oder verkoppelt sein kann oder dass dazwischenliegende Elemente vorhanden sein können. Wenn ein Element dagegen als „direkt verbunden“ oder „direkt verkoppelt“ mit einem anderen Element bezeichnet wird, sind keine dazwischenliegenden Elemente vorhanden. Andere Begriffe, die verwendet werden, um die Beziehung zwischen Elementen zu beschreiben, sollten auf ähnliche Weise interpretiert werden (z.B., „zwischen“ gegenüber „direkt dazwischen“, „angrenzend“ gegenüber „direkt angrenzend“ usw.).
Die Terminologie, die hierin verwendet wird, dient nur der Beschreibung bestimmter Ausführungsbeispiele und soll die Ausführungsbeispiele nicht beschränken. Wie hierin verwendet, sollen die Singularformen „einer," „eine", „eines" und „der, die, das“ auch die Pluralformen beinhalten, solange der Kontext nicht eindeutig etwas anderes angibt. Ferner sei klargestellt, dass die Ausdrücke wie z.B. „beinhaltet“, „beinhaltend“, „aufweist“, „umfasst“, „umfassend“ und/oder „aufweisend“, wie hierin verwendet, das Vorhandensein von genannten Merkmalen, ganzen Zahlen, Schritten, Arbeitsabläufen, Elementen und/oder Komponenten angeben, aber das Vorhandensein oder die Hinzufügung von einem bzw. einer oder mehreren Merkmalen, ganzen Zahlen, Schritten, Arbeitsabläufen, Elementen, Komponenten und/oder Gruppen davon nicht ausschließen.
Solange nichts anderes definiert ist, haben sämtliche hierin verwendeten Begriffe (einschließlich von technischen und wissenschaftlichen Begriffen) die gleiche Bedeutung, die ihnen ein Durchschnittsfachmann auf dem Gebiet, zu dem die Ausführungsbeispiele gehören, beimisst. Ferner sei klargestellt, dass Ausdrücke, z.B. diejenigen, die in allgemein verwendeten Wörterbüchern definiert sind, so zu interpretieren sind, als hätten sie die Bedeutung, die mit ihrer Bedeutung im Kontext der einschlägigen Technik konsistent ist, und nicht in einem idealisierten oder übermäßig formalen Sinn zu interpretieren sind, solange dies hierin nicht ausdrücklich definiert ist.
In konventionellen Systemen sind Karten bekannt, die ortsabhängig Kenngrößen für Mobilfunkverbindungen umfassen. So ist für eine Fahrt eines Fahrzeuges beispielsweise vorhersagbar, welche Qualität die Mobilfunkverbindung an welchem Ort haben wird. Auf dieser Basis kann etwa eine Routenführung geplant werden oder die Datenübertragung zu einem Backend während der Fahrt. Ähnliches existiert im Bereich der kabellosen lokalen Zugangsnetzwerke (auch engl. Wireless Local Access Network, WLAN), wobei in ähnlichen Karten die Verbindungsqualität zu stationären Hot Spots dargestellt ist.
Auch für die Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation und die Fahrzeug-zu-Infrastruktur-Kommunikation (im Folgenden V2X-Kommunikation genannt) gibt es eine ortsabhängige Kommunikationsqualität. Die beste Kommunikationsqualität und höchste Empfangswahrscheinlichkeit existiert bei freier Sicht. Gebäude, Brücken, Hügel, Bewaldung u. a. können dämpfend wirken und die Empfangswahrscheinlichkeit reduzieren. Wenn diese ortsabhängige Empfangswahrscheinlichkeit während der Fahrt bekannt ist, kann sie in Ausführungsbeispielen berücksichtigt werden und es können gegebenenfalls technische Maßnahmen ergriffen werden, um die Auswirkungen zu reduzieren.
In zumindest manchen Ausführungsbeispielen können ortsabhängige Übertragungsparameter (auch engl. Connectivity-Parameter) als Ergänzung für digitale Karten genutzt werden, beispielsweise für Straßenkarten. Eine Information über die ortsabhängigen Übertragungsparameter kann beispielsweise Größen umfassen, welche die Kommunikationsqualität beschreiben und aus denen Rückschlüsse für V2X-Funktionen oder die Fahrstrategie des Fahrzeugs möglich sind. Beispielsweise können Signalstärken, Fehlerraten oder Empfangswahrscheinlichkeiten als Übertragungsparameter verwendet werden. In einer bevorzugten Ausführung werden als Übertragungsparameter die Empfangssignalstärke und die Empfangswahrscheinlichkeit einer Nachricht mit definierter Länge angegeben.
1 illustriert ein Flussdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines Verfahrens für ein Fahrzeug 100. In zumindest manchen Ausführungsbeispielen könnte das Fahrzeug 100 beispielsweise einem Landfahrzeug, einem Wasserfahrzeug, einem Luftfahrzeug, einem Schienenfahrzeug, einem Straßenfahrzeug, einem Auto, einem Geländefahrzeug, einem Kraftfahrzeug, oder einem Lastkraftfahrzeug entsprechen. 2 illustriert ein Blockdiagramm eines Ausführungsbeispiels einer Vorrichtung 110 für das Fahrzeug 100, ausgebildet zum Ausführen des Verfahrens. Ausführungsbeispiele schaffen ferner das Fahrzeug 100, umfassend die Vorrichtung 110.
Das Verfahren umfasst Bestimmen 10 von Information über eine Position des Fahrzeugs 100. Die Vorrichtung 110 umfasst ein Positionierungsmodul 112, ausgebildet zum Bestimmen 10 der Information über die Position des Fahrzeugs 100. In Ausführungsbeispielen kann das Positionierungsmodul 112 als beliebige Komponente implementiert sein, die eine Ermittlung oder Bestimmung von Information bzgl. einer Position der Vorrichtung oder des Positionierungsmoduls 112 erlaubt. Denkbar sind beispielsweise Empfänger für satellitengestützte Navigationssysteme, z.B. ein GPS-Empfänger (von engl. Global Positioning System, globales Positionierungssystem), oder auch andere Komponenten, die beispielsweise über Triangulation von empfangen Funksignalen eine Positionsbestimmung zulassen. Die Information über die Position des Fahrzeugs 100 kann beispielsweise eine absolute Position des Fahrzeugs 100, etwa als Längen- und Breitenmaß oder als GPS-Koordinate umfassen, oder eine relative Position des Fahrzeugs, beispielsweise relativ zu einer Verkehrsinfrastruktur. Beispielsweise können eine Wegstrecke oder Straßen, auf denen das Fahrzeug 100 fährt, in Segmente unterteilt sein. Die Information über die Position des Fahrzeugs 100 kann beispielsweise Information über ein aktuell vom Fahrzeug 100 befahrenes Segment und/oder Information über benachbarte Segmente oder Segmente in einer Umgebung des aktuell befahrenen Segments umfassen.
Das Verfahren umfasst ferner Erhalten 20 von Information über ortsabhängige Übertragungsparameter für eine direkte Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation des Fahrzeugs 100. Die Vorrichtung 110 umfasst ferner zumindest eine Schnittstelle 114, ausgebildet zum Erhalten 20. Die zumindest eine Schnittstelle 114, und/oder eine Schnittstelle 156 von 5, kann beispielsweise einem oder mehreren Eingängen und/oder einem oder mehreren Ausgängen zum Empfangen und/oder Übertragen von Informationen entsprechen, etwa in digitalen Bitwerten, basierend auf einem Code, innerhalb eines Moduls, zwischen Modulen, oder zwischen Modulen verschiedener Entitäten.
Das Erhalten 20 kann beispielsweise ein Erhalten der Information über die ortsabhängigen Übertragungsparameter über eine Mobilfunk-Datenverbindung, eine WLAN-Datenverbindung oder einer Fahrzeug-zu-Infrastruktur-Datenverbindung umfassen. Alternativ oder zusätzlich kann das Erhalten 20 ein Auslesen der Information über die ortsabhängigen Übertragungsparameter aus einem Kartensatz einer Navigationsanwendung umfassen, oder ein Auslesen der Information über die ortsabhängigen Übertragungsparameter von einem mobilen Speichergerät, beispielsweise einem mobilen Flash-Speicher oder einer tragbaren Festplatte.
Die Information über die ortsabhängigen Übertragungsparameter kann beispielsweise auf zumindest einem Element der Gruppe von Signalstärke, Empfangssignalstärke, Fehlerrate, Übertragungswahrscheinlichkeit, Empfangswahrscheinlichkeit, Information über einen Einfluss einer Streckenführung auf die direkte Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation Information über statische und/oder mobile Hindernisse für eine direkte Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation zwischen verschiedenen Punkten auf einer Wegstrecke basieren und/oder zumindest ein Element der Gruppe umfassen. In zumindest manchen Ausführungsbeispielen kann die Information über die ortsabhängigen Übertragungsparameter ein oder mehrere Sätze/Gruppen von Übertragungsparameter umfassen, beispielsweise Einstellungen für Sende-Empfangseinheiten, etwa zur Sendeverstärkung oder einer Vorverzerrung, und/oder Einstellungen auf Protokollebene, die beispielsweise eine Wiederholrate anzeigen. Alternativ oder zusätzlich kann die Information über die ortsabhängigen Übertragungsparameter Messergebnisse von empfangenen Signalen oder Daten, die auf ein oder mehreren Sätzen von Sende-Parametern basieren, umfassen, und in einem Verfahrensschritt 130 können entsprechende Sende-Parameter berechnet werden.
Die direkte Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation kann beispielsweise über eine Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Schnittstelle, etwa eine Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Schnittstelle 118 der Vorrichtung 110 durchgeführt werden. Die direkte Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation kann beispielsweise über einen geteilten Kommunikationskanal stattfinden (auch engl. shared channel, broadcast channel). In einigen Ausführungsbeispielen kann die direkte Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation einer direkten drahtlosen Kommunikationsverbindung zwischen zwei Fahrzeugen, beispielsweise ohne den Einsatz einer Basisstation, entsprechen, etwa gemäß IEEE 802.11p (einem Standard des Institute of Electrical and Electronics Engineers, Institut für Elektroingenieure). Die Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Schnittstelle 118 kann beispielsweise ausgebildet sein, drahtlos direkt mit weiteren Fahrzeugen in einer Umgebung zu kommunizieren. In manchen Ausführungsbeispielen kann die direkte Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation beispielsweise ein Bereitstellen und/oder Erhalten einer Ereignisbasierten Nachricht, etwa einer Decentralized Environmental Notification Message, DENM, umfassen. Alternativ oder zusätzlich kann direkte Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation ferner ein Bereitstellen und/oder Erhalten einer sog. Periodischen Statusnachricht, etwa einer Cooperative Awareness Message, CAM, umfassen.
Das Verfahren umfasst ferner Bestimmen 30 von Übertragungsparametern für die Position des Fahrzeugs 100, basierend auf der Information über die Position des Fahrzeugs 100 und basierend auf der Information über die ortsabhängigen Übertragungsparameter. Das Bestimmen 30 der Übertragungsparameter für die Position des Fahrzeugs 100 kann beispielsweise einem Extrahieren von Übertragungsparametern aus der Information über die ortsabhängigen Übertragungsparameter entsprechen, beispielsweise verbunden mit einer Extrapolation, einer Anpassung an Fahrzeug-, Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Schnittstellen- oder äußerlichen Gegebenheiten. Das Bestimmen 30 kann beispielsweise ein Auswählen von Übertragungsparametern aus einer Gruppe von Übertragungsparametern für die Position des Fahrzeugs 100 umfassen. Die Übertragungsparameter können beispielsweise Information über eine Sendeleistung einer Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Schnittstelle, etwa der Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Schnittstelle 118, einer Wiederholungsfrequenz von Datennachtrichten in der direkten Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation, Information über ein oder mehrere Übertragungszeitpunkte und Information über eine Verstärkung und/oder Vorverzerrung eines Sendesignals der Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Schnittstelle umfassen.
In manchen Ausführungsbeispielen kann die Information über die ortsabhängigen Übertragungsparameter ein oder mehrere Gruppen von Übertragungsparametern umfassen.
Das Bestimmen 30 kann beispielsweise ferner ein Auswählen einer Gruppe von Übertragungsparametern der ein oder mehreren Gruppen von Übertragungsparametern basierend auf Außenbedingungen der direkten Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation und/oder einem Inhalt der direkten Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation umfassen. Eine Gruppe von Übertragungsparametern kann beispielsweise ein oder mehrere Übertragungsparameter für verschiedene Außenbedingungen oder Inhaltstypen umfassen, und/oder ein oder mehrere Sende-Parameter für Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation. Die Außenbedingungen können beispielsweise von zumindest einem Sensormodul erfasst werden, wobei das Sensormodul in der Vorrichtung 110 umfasst sein kann. Das Sensormodul kann beispielsweise einem Regensensor, einer Kamera, einem Mikrofon, einem Zeitgeber, einem Helligkeitssensor etc. entsprechen. Der Inhalt dar Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation kann im Bestimmen 30 beispielsweise durch Analyse eines Nachrichtentyps oder einer Analyse der Datennachricht ermittelt werden.
Die ein oder mehreren Gruppen können beispielsweise durch zumindest ein Element der Gruppe von eine Sendeleistung, eine Wiederholungsrate, eine Nachrichtenlänge, eine Tageszeit, einer Wochenzeit, eine Jahreszeit, ein Wetter und ein Verkehrsaufkommen unterschieden werden. Das Auswählen der Gruppe kann beispielsweise auf zumindest einem Element der Gruppe von eine Sendeleistung, eine Wiederholungsrate, eine Nachrichtenlänge, eine Tageszeit, einer Wochenzeit, eine Jahreszeit, ein Wetter und ein Verkehrsaufkommen basieren.
In einem beispielhaften Ausführungsbeispiel kann beispielsweise ein Regensensor ausgebildet sein, eine Regensituation zu erkennen und als Außenbedingung bereitzustellen. Das Bestimmen 30 kann beispielsweise unterschiedliche Gruppen von Übertragungsparametern für Situationen, in denen es regnet, und Situationen, in denen es nicht regnet auswählen, da eine Dämpfung durch den Regen einen Einfluss auf die Übertragungswahrscheinlichkeit und Signalamplitude beim Empfänger haben kann.
In einem weiteren beispielhaften Ausführungsbeispiel kann das Bestimmen 30 verschiedene Gruppen von Übertragungsparameter für verschiedene Tages-, Wochen- oder Jahreszeiten auswählen. Beispielsweise kann ein durchschnittliches Verkehrsaufkommen zu unterschiedlichen Tages- und Wochenzeiten unterschiedlich sein und eine Dämpfung durch mobile Hindernisse (weitere Fahrzeuge, v.a. Nutzfahrzeuge) sich stark unterscheiden. So kann eine voraussichtliche Verkehrssituation antizipiert werden und eine passende Gruppe von Übertragungsparametern ausgewählt werden. Alternativ oder zusätzlich kann dies basierend auf Sensordaten geschehen, die ein Verkehrsaufkommen anzeigen. Dies kann beispielsweise auf Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Nachrichten (etwa CAM-Nachrichten) weiterer Fahrzeuge basieren, die eine Position und/oder Trajektorie der weiteren Fahrzeuge anzeigen, oder auf Entfernungsdaten, die über Radar, Lidar, Laufzeitsensoren oder Kamerasensoren (etwa umfasst in dem Sensormodul) erfasst werden können. Ferner kann das Bestimmen 30 ferner basierend auf der aktuellen Jahreszeit eine Gruppe von Übertragungsparametern auswählen, etwa um einen Effekt von Baumbewuchs und Sträuchern, der Jahreszeitenabhängig ist, zu berücksichtigen.
Alternativ oder zusätzlich zum Auswählen der Gruppen kann das Bestimmen 30 ferner ein Anpassen der Übertragungsparameter basierend auf zumindest einem Element der Gruppe von eine Sendeleistung, eine Wiederholungsrate, eine Nachrichtenlänge, eine Tageszeit, einer Wochenzeit, eine Jahreszeit, ein Wetter und ein Verkehrsaufkommen umfassen, beispielsweise basierend auf einer mathematischen Funktion oder durch eine Entscheidungsfunktion, die anzeigt, in welcher aktuell vorliegenden Situation die Übertragungsparameter um welche Werte verändert werden können.
In einigen Ausführungsbeispielen kann das Bestimmen 30 ferner auf einem Inhalt der Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation basieren. Beispielsweise kann das Bestimmen 30 unterschiedliche Übertragungsparameter für Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Nachrichten unterschiedlichen Inhalts oder Wichtigkeit bestimmen. In manchen Ausführungsbeispielen kann die Information über die ortsabhängigen Übertragungsparameter ferner Gruppen bezüglich ihrer Wichtigkeit oder eines Inhalts der Kommunikation unterscheiden. In manchen Ausführungsbeispielen kann die Information über die ortsabhängigen Übertragungsparameter ferner anzeigen, ob ortsabhängig eine höhere Sendeleistung oder Wiederholungsrate genutzt werden kann, beispielsweise abhängig von einem Gefahrenpotential eines Orts. Beispielsweise kann das Bestimmen 30 Übertragungsparameter mit einer höheren Sendeleistung und/oder einer höheren Wiederholungsfrequenz bestimmen, wenn die Position des Fahrzeugs sich in einer schwer einsehbaren Kurve befindet.
In zumindest manchen Ausführungsbeispielen kann eine Wegstrecke oder Straße, auf der sich das Fahrzeug 100 bewegt, in Segmente unterteilt sein. Ein Segment kann beispielsweise 1m, 2m, 5m, 10m, 50m, 100m, 250m oder 1 km auf einer Straße entsprechen, ganzen Straßen oder Straßen eines definierten geografischen Gebiets. Segmente können beispielsweise, je nach Streckensituation, eine variable oder eine feste Größe aufweisen. Die Information über die ortsabhängigen Übertragungsparameter kann beispielsweise basierend auf den Segmenten unterteilt sein. Die Information über die ortsabhängigen Übertragungsparameter kann beispielsweise eine Karte umfassen, die eine Gesamtmenge oder eine Teilmenge der Segmente umfasst. Das Erhalten 20 und/oder das Bestimmen 30 kann auf den Segmenten der Wegstrecke basieren. Beispielsweise kann das Bestimmen 30 für Segmente, die in einer Umgebung eines aktuell durch das Fahrzeug 100 befahrenen Segments befinden, die Übertragungsparameter berechnen.
3 zeigt ein beispielhaftes Ausführungsbeispiel, in der die Straßen in Segmente eingeteilt sind, und die Information über die ortsabhängigen Übertragungsparameter Übertragungsparameter für die jeweiligen Segmente umfasst. Hierzu wird beispielsweise eine eindeutige Nomenklatur verwendet, welche den Segmenten Bezeichnungen zuordnet. Aus dem Bereich der digitalen Karten sind Verfahren zu absoluten oder relativen Angaben bekannt. In einer bevorzugten Ausführung werden relative Angaben verwendet.
Für ein Segment 3002 kann eine Karte von ortsabhängigen Übertragungsparametern ortsabhängige Übertragungsparameter für eine Kommunikation zu den Segmenten 3004 in seiner Umgebung umfassen. Je nach örtlicher Gegebenheit und abhängig davon, ob verschiedene Segmentlängen existieren, können dies unterschiedlich viele Umgebungssegmente sein.
Innerhalb eines Segmentes können für die Kommunikation zu einem betrachteten anderen Segment unterschiedliche Werte der Übertragungsparameter gemessen werden, je nachdem wo im Segment die Messung erfolgt. In einer bevorzugten Ausführung wird für ein Segment aber nur ein Wert für jeden einzelnen Übertragungsparameter angegeben. Für diesen wird in einer bevorzugten Ausführung der Mittelwert der Messwerte innerhalb des Segmentes gewählt.
Die Länge der Segmente kann beispielsweise

a) für die Information über die ortsabhängigen Übertragungsparameter ein fester Wert sein,
b) für eine Teilmenge der Information über die ortsabhängigen Übertragungsparameter ein fester Wert sein, wobei sich die Werte der einzelnen Bereiche unterscheiden können (z. B. Bereich Autobahn, Bereich kurvige Landstraße, Bereich Innenstadt),
c) an die örtlichen Gegebenheiten individuell angepasst sein. In einer bevorzugten Ausführung wird die Segmentlänge und -breite so gewählt, dass die exakten Übertragungsparameter im Segment innerhalb einer vorgegebenen Schranke um einen durchschnittlichen Wert liegen. In einer bevorzugten Ausführung wird folgendes Werteintervall um einen durchschnittlichen Wert x verwendet:

x - 5 % < x < x + 5 %

Die Anzahl der Nachbarsegmente, für welche Übertragungsparameter angegeben werden, kann beispielsweise nach unterschiedlichen Kriterien bestimmt werden. Dankbar sind beispielsweise:

a) Es werden die Werte für diejenigen Umgebungssegmente angegeben, die sich in einem festgelegten Radius um das betrachtete Segment befinden. Dieser Radius kann
1. a. für die Information über die ortsabhängigen Übertragungsparameter ein fester Wert sein (z. B. 500 m),
2. b. für Teilmengen der Information über die ortsabhängigen Übertragungsparameter ein fester Wert sein, wobei sich die Werte der einzelnen Bereiche unterscheiden können (z. B. Bereich Autobahn 800 m, Bereich kurvige Landstraße 500 m, Bereich Innenstadt 300 m),
3. c. an die örtlichen Gegebenheiten individuell angepasst sein (z. B. unter Berücksichtigung von Topologie, Kurvenradien, Bebauung, zulässige H öchstgeschwi ndigkeiten).
b) Bei der Festlegung des Radius um das betrachtete Segment und bei der Bestimmung der Umgebungssegmente kann berücksichtigt werden, welche Segmente aus Sicht eines sich im betrachteten Segment befindlichen Fahrzeugs für seine in Kürze erfolgende Fahrt relevant sind. Hierbei kann beispielsweise wie folgt vorgegangen werden.
1. a. Es können diejenigen Straßensegmente ausgewählt werden, welche in einem zu definierenden Zeitraum (z. B. 5 s) von einem Fahrzeug (unter Einhaltung der geltenden Straßenverkehrsordnung) durchfahren werden könnten, das aus dem betrachteten Segment heraus fährt (z. B. die Straßensegmente der nächsten 500 m Fahrtstrecke).
2. b. Es können diejenigen zurückliegenden Straßensegmente ausgewählt werden, auf denen sich Fahrzeuge befinden können, für welche die Nachrichten eines Fahrzeugs aus dem betrachteten Segment relevant sein können (z. B. die Straßensegmente der zurückliegenden 500 m Fahrtstrecke).
3. c. Bei der Ermittlung der Straßensegmente kann die zulässige Fahrgeschwindigkeit von Fahrzeugen in den verschiedenen Straßensegmenten berücksichtigt werden.
c) Bei einer Straße ohne Kreuzung befinden können sich die Straßensegmente in Fahrtrichtung des Fahrzeugs 100 und hinter ihm befinden. Bei einer Straße mit Kreuzungen können im Sinne der o. g. Definition auch Segmente auf den kreuzenden Straßen hinzukommen.

Die Information über die ortsabhängigen Übertragungsparameter kann für die Segmente ein oder mehrere Gruppen von Übertragungsparametern enthalten, welche die Informationen bezüglich der Kommunikation mit Kommunikationspartnern in den festgelegten Nachbarsegmenten enthält. Ferner kann die Information über die ortsabhängigen Übertragungsparameter Information über Bezeichnungen von Nachbarsegmenten (absolute oder relative Angabe), Information über einen Gültigkeitszeitraum und/oder Information über einbezogene Außenbedingungen umfassen.
Das Verfahren umfasst ferner Anpassen 40 der direkten Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation des Fahrzeugs 100 basierend auf den Übertragungsparametern für die Position des Fahrzeugs 100. Das Anpassen 40 kann beispielsweise ein Anpassen einer Sendeleistung, eines Sendezeitpunkts von Datennachrichten, und/oder einer Wiederholungsrate von Datennachrichten der direkten Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation umfassen. Beispielsweise kann ein Kontrollmodul 116 ausgebildet sein, um eine Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Schnittstelle 118 zu steuern und die Sendeleistung der Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Schnittstelle 118 anzupassen. Alternativ oder zusätzlich kann das Anpassen 40 ferner eine Wiederholungsrate erhöhen, wenn eine höhere Verlustrate einzelner Datenpakete durch die Information über die ortsabhängigen Übertragungsparameter angezeigt ist.
In Ausführungsbeispielen kann das Anpassen 40 ferner einem Anpassen einer Funktion entsprechen oder dieses umfassen, welches die Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation nutzt. Beispielsweise kann das Anpassen 40 einem Anpassen einer Geschwindigkeit des Fahrzeugs 100 entsprechen, beispielsweise wenn das Fahrzeug 100 mit automatisierter Längsregelung fährt (Geschwindigkeitsregelung, Regelung der Position in Fahrtrichtung). Beispielsweise kann die Geschwindigkeit reduziert werden, wenn bekannt ist, dass die Kommunikation aus einem vorausliegenden Gebiet schlecht sein wird. Informationen einer Gefahrenstelle würden bei schlechten Kommunikationsbedingungen erst später empfangen werden als bei guten Kommunikationsbedingungen. In manchen Ausführungsbeispielen kann das Verfahren alternativ zu dem Anpassen 40 ein Anpassen einer Fahrzeugfunktion, die auf Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation basiert, basierend auf den Übertragungsparametern umfassen.
Die Vorrichtung umfasst ferner ein Kontrollmodul 116, ausgebildet zum Bestimmen 30 und zum Anpassen 40. Das Kontrollmodul 116 ist mit dem Positionierungsmodul 112, der zumindest einen Schnittstelle 114 und der Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Schnittstelle 118 gekoppelt. In Ausführungsbeispielen kann das Kontrollmodul 116, sowie ein Kontrollmodul 154 aus 5, einem beliebigen Controller oder Prozessor oder einer programmierbaren Hardwarekomponente entsprechen. Beispielsweise kann das Kontrollmodul 116; 154 auch als Software realisiert sein, die für eine entsprechende Hardwarekomponente programmiert ist. Insofern kann das Kontrollmodul 116; 154 als programmierbare Hardware mit entsprechend angepasster Software implementiert sein. Dabei können beliebige Prozessoren, wie Digitale Signalprozessoren (DSPs) zum Einsatz kommen. Ausführungsbeispiele sind dabei nicht auf einen bestimmten Typ von Prozessor eingeschränkt. Es sind beliebige Prozessoren oder auch mehrere Prozessoren zur Implementierung des Kontrollmoduls 116; 154 denkbar.
In zumindest manchen Ausführungsbeispielen kann die Information über die ortsabhängigen Übertragungsparameter ferner Information über ortsabhängige Fahrzeug-zu-Infrastruktur-Übertragungsparameter umfassen. Das Bestimmen 30 kann ferner auf der Information über die ortsabhängigen Fahrzeug-zu-Infrastruktur-Übertragungsparameter basieren. Das Anpassen 40 kann ferner ein Anpassen der Fahrzeug-zu-Infrastruktur-Kommunikation umfassen. Die ortsabhängigen Fahrzeug-zu-Infrastruktur-Übertragungsparameter können beispielsweise ähnlich wie die ortsabhängigen Übertragungsparameter für die direkte Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation implementiert sein bzw. ähnliche Elemente umfassen, und Information über Übertragungsparameter für eine Kommunikation zwischen einem Fahrzeug und Verkehrsinfrastruktur, beispielsweise Sende-Empfangseinheiten am Wegesrand, sog. Road Side Units, umfassen. Die Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Schnittstelle 118 kann beispielsweise ferner zur Fahrzeug-zu-Infrastruktur-Kommunikation ausgebildet sein.
4 illustriert ein Flussdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines Verfahrens zum Bereitstellen von Information über ortsabhängige Übertragungsparameter für eine direkte Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation. 5 illustriert ein Blockdiagramm eines Ausführungsbeispiels einer Vorrichtung 150 zum Bereitstellen der Information über die ortsabhängigen Übertragungsparameter für die direkte Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation, ausgebildet zum Ausführen des Verfahrens.
Das Verfahren umfasst Bestimmen 50 der Information über die ortsabhängigen Übertragungsparameter. Die Vorrichtung 150 umfasst das Kontrollmodul 154, ausgebildet zum Bestimmen 50. Das Bestimmen 50 kann beispielsweise ein Auswählen einer örtlich abgegrenzten Teilmenge einer Gesamtmenge ortsabhängiger Übertragungsparameter umfassen. Die Vorrichtung 150 kann beispielsweise ferner ein Speichermodul 152 umfassen, ausgebildet zum Speichern der Gesamtmenge ortsabhängiger Übertragungsparameter. Das Speichermodul 152 kann beispielsweise zumindest ein Element der Gruppe von Computerlesbares Speichermedium, etwa ein magnetisches oder optisches Speichermedium, beispielsweise eine Festplatte, eine Flashspeicher, eine Diskette, ein Arbeitsspeicher (auch engl. Random Access Memory, RAM) ein Programmable Read Only Memory (PROM), Erasable Programmable Read Only Memory (EPROM), an Electronically Erasable Programmable Read Only Memory (EEPROM), und einen Netzwerkspeicher umfassen.
Alternativ oder zusätzlich kann das Bestimmen 50 ein Erhalten der ortsabhängigen Übertragungsparameter und/oder der Information über die ortsabhängigen Übertragungsparameter umfassen, beispielsweise von einer Messeinheit oder einer zentralen Verwaltungseinheit. Alternativ oder zusätzlich kann das Bestimmen 50 ein Messen und Berechnen der ortsabhängigen Übertragungsparameter umfassen, beispielsweise basierend auf ein oder mehreren Sensoren, die ausgebildet sind, um Signale zumindest einer Sendeeinheit zu empfangen, mit Referenzwerten zu vergleichen und die Information über die ortsabhängigen Übertragungsparameter zu berechnen.
Die Qualität der V2X-Kommunikation bzw. die Empfangswahrscheinlichkeit einer Nachricht hängt von unterschiedlichen Größen ab, wie beispielsweise der Sendeleistung, der Wiederholrate der Nachrichten und der Nachrichtenlänge. In diesem Zusammenhang spielen die Mechanismen der dynamischen CAM-Wiederholrate und des Decentralized Congestion Control (Dezentralisierte Steuerung von Engpässen, DCC) eine Rolle. Außerdem existieren Störungen durch Dämpfung, Abschattung und Reflektion, die nicht nur von der Topologie und von Gebäuden, sondern auch von anderen Verkehrsteilnehmern (z. B. LKW mit Container) verursacht werden. Entsprechend kann der Definitionsbereich angegeben werden, für den die in der V2X-Connectivity-Map (etwa umfasst in der Information über die ortsabhängigen Übertragungsparameter) angegebenen Übertragungsparameter gelten. Hierzu gibt es beispielsweise folgende Möglichkeiten.

a) Die Übertragungsparameter gelten für festgelegte Sendeparameter. Die Werte dieser Sendeparameter können entsprechend bekannt sein und können im Bestimmen beispielsweise entweder zusammen mit jedem einzelnen Wert eines Übertragungsparameters angegeben (wenn sich die Sendeparameter für die einzelnen Übertragungsparameter unterscheiden) oder global für eine Gesamtmenge an Übertragungsparametern (möglich unter der Voraussetzung, dass für alle Übertragungsparameter in der Karte die gleichen Sendeparameter gelten) oder global für einzelne Teilmengen der Gesamtmenge (möglich, wenn alle Übertragungsparameter im Bereich der Karte die gleichen Sendeparameter gelten) angegeben werden. Eine bevorzugte Ausführung könnte in der Verwendung der in V2X-Standards festgelegten Maximal- und Minimalwerte bestehen:
1. a. Sendeleistung an der Antenne = 23 dBm (maximal zulässige V2X-Sendeleistung),
2. b. Wiederholrate der Nachrichten = 10 Hz (maximale Wiederholungsrate einer Cooperative Awareness Message (CAM, kooperative Kenntnis-Nachricht, periodische Nachricht, die über Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation bereitgestellt wird, und anderen Fahrzeugen einen Status des Fahrzeugs übermittelt), oder einer Basic Safety Message (BSM, Grundlegende Sicherheitsnachricht in einer Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation),
3. c. Wiederholrate der Nachrichten = 2 Hz (minimale CAM-Wiederholrate),
4. d. Nachrichtenlänge = 379 Bytes (Niedrigfrequenz-CAM + Sicherheitsnachricht).
b) In einer bevorzugten Ausführung erfolgt die Angabe der Übertragungsparameter im Bestimmen 50 für Durchschnittswerte der Sendeparameter, wodurch sich entsprechend durchschnittliche Werte für die Übertragungsparameter ergeben. Die Werte können beispielsweise aus einer statistischen Analyse der sich im realen Straßenverkehr ergebenden Messungen ermittelt werden. Dabei erfolgt die Funkkommunikation beispielsweise unter Verwendung der in den V2X-Standards festgelegten Regeln und unter Verwendung von DCC.
c) Übertragungsparameter können sich im Laufe des Jahres ändern, z. B. in bewaldeten Gebieten aufgrund des Einflusses der Belaubung. Daher kann im Bestimmen 50 ferner eine Angabe des gültigen Zeitraumes erfolgen. In einer bevorzugten Ausführung werden für solche Orte der Übertragungsparameter mehrere Werte für verschiedene Zeiträume angegeben, sodass gültige Werte für das ganze Jahr zur Verfügung stehen.

In einer bevorzugten Ausführung umfassen die Übertragungsparameter die Empfangssignalstärke und die Empfangswahrscheinlichkeit einer Nachricht mit definierter Länge. Bei der Berechnung der Empfangssignalstärke für ein Segment können beispielsweise die in a) bis c) genannten Randbedingungen sowie die tatsächliche Empfangsleistung der Pakete berücksichtigt werden. Bei der Berechnung können unterschiedliche Verteilungsfunktionen verwendet werden, z. B. eine Normalverteilung. Bei der Berechnung der Empfangswahrscheinlichkeit kann in manchen Ausführungsbeispielen eine Binominal-Verteilung angenommen werden.
Das Verfahren umfasst ferner Bereitstellen 60 der Information über die ortsabhängigen Übertragungsparameter. Die Vorrichtung 150 umfasst ferner die Schnittstelle 156, wobei das Kontrollmodul 154 ausgebildet ist, die Information über die ortsabhängigen Übertragungsparameter über die Schnittstelle 156 bereitzustellen.
Das Bereitstellen 60 kann beispielsweise einem Bereitstellen der Information über die ortsabhängigen Übertragungsparameter über eine Mobilfunk-Datenverbindung, eine WLAN-Datenverbindung oder einer Fahrzeug-zu-Infrastruktur-Datenverbindung entsprechen. Alternativ oder zusätzlich kann das Bereitstellen 60 ein Bereitstellen der Information über die ortsabhängigen Übertragungsparameter umfasst in einem Kartensatz einer Navigationsanwendung umfassen, oder ein Speichern der Information über die ortsabhängigen Übertragungsparameter mittels eines mobilen Speichergeräts, beispielsweise eines mobilen Flash-Speichers oder einer tragbaren Festplatte.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel ist ein Computerprogramm zur Durchführung zumindest eines der oben beschriebenen Verfahren, wenn das Computerprogramm auf einem Computer, einem Prozessor oder einer programmierbaren Hardwarekomponente abläuft. Ein weiteres Ausführungsbeispiele ist auch ein digitales Speichermedium, das maschinen- oder computerlesbar ist, und das elektronisch lesbare Steuersignale aufweist, die mit einer programmierbaren Hardwarekomponente so zusammenwirken können, dass eines der oben beschriebenen Verfahren ausgeführt wird.
Die in der vorstehenden Beschreibung, den nachfolgenden Ansprüchen und den beigefügten Figuren offenbarten Merkmale können sowohl einzeln wie auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung eines Ausführungsbeispiels in ihren verschiedenen Ausgestaltungen von Bedeutung sein und implementiert werden.
Obwohl manche Aspekte im Zusammenhang mit einer Vorrichtung beschrieben wurden, versteht es sich, dass diese Aspekte auch eine Beschreibung des entsprechenden Verfahrens darstellen, sodass ein Block oder ein Bauelement einer Vorrichtung auch als ein entsprechender Verfahrensschritt oder als ein Merkmal eines Verfahrensschrittes zu verstehen ist. Analog dazu stellen Aspekte, die im Zusammenhang mit einem oder als ein Verfahrensschritt beschrieben wurden, auch eine Beschreibung eines entsprechenden Blocks oder Details oder Merkmals einer entsprechenden Vorrichtung dar.
Je nach bestimmten Implementierungsanforderungen können Ausführungsbeispiele der Erfindung in Hardware oder in Software implementiert sein. Die Implementierung kann unter Verwendung eines digitalen Speichermediums, beispielsweise einer Floppy-Disk, einer DVD, einer Blu-Ray Disc, einer CD, eines ROM, eines PROM, eines EPROM, eines EEPROM oder eines FLASH-Speichers, einer Festplatte oder eines anderen magnetischen oder optischen Speichers durchgeführt werden, auf dem elektronisch lesbare Steuersignale gespeichert sind, die mit einer programmierbaren Hardwarekomponente derart zusammenwirken können oder zusammenwirken, dass das jeweilige Verfahren durchgeführt wird.
Eine programmierbare Hardwarekomponente kann durch einen Prozessor, einen Computerprozessor (CPU = Central Processing Unit), einen Grafikprozessor (GPU = Graphics Processing Unit), einen Computer, ein Computersystem, einen anwendungsspezifischen integrierten Schaltkreis (ASIC = Application-Specific Integrated Circuit), einen integrierten Schaltkreis (IC = Integrated Circuit), ein Ein-Chip-System (SOC = System on Chip), ein programmierbares Logikelement oder ein feldprogrammierbares Gatterarray mit einem Mikroprozessor (FPGA = Field Programmable Gate Array) gebildet sein.
Das digitale Speichermedium kann daher maschinen- oder computerlesbar sein. Manche Ausführungsbeispiele umfassen also einen Datenträger, der elektronisch lesbare Steuersignale aufweist, die in der Lage sind, mit einem programmierbaren Computersystem oder einer programmierbare Hardwarekomponente derart zusammenzuwirken, dass eines der hierin beschriebenen Verfahren durchgeführt wird. Ein Ausführungsbeispiel ist somit ein Datenträger (oder ein digitales Speichermedium oder ein computerlesbares Medium), auf dem das Programm zum Durchführen eines der hierin beschriebenen Verfahren aufgezeichnet ist.
Allgemein können Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung als Programm, Firmware, Computerprogramm oder Computerprogrammprodukt mit einem Programmcode oder als Daten implementiert sein, wobei der Programmcode oder die Daten dahin gehend wirksam ist bzw. sind, eines der Verfahren durchzuführen, wenn das Programm auf einem Prozessor oder einer programmierbaren Hardwarekomponente abläuft. Der Programmcode oder die Daten kann bzw. können beispielsweise auch auf einem maschinenlesbaren Träger oder Datenträger gespeichert sein. Der Programmcode oder die Daten können unter anderem als Quellcode, Maschinencode oder Bytecode sowie als anderer Zwischencode vorliegen.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel ist ferner ein Datenstrom, eine Signalfolge oder eine Sequenz von Signalen, der bzw. die das Programm zum Durchführen eines der hierin beschriebenen Verfahren darstellt bzw. darstellen. Der Datenstrom, die Signalfolge oder die Sequenz von Signalen kann bzw. können beispielsweise dahin gehend konfiguriert sein, um über eine Datenkommunikationsverbindung, beispielsweise über das Internet oder ein anderes Netzwerk, transferiert zu werden. Ausführungsbeispiele sind so auch Daten repräsentierende Signalfolgen, die für eine Übersendung über ein Netzwerk oder eine Datenkommunikationsverbindung geeignet sind, wobei die Daten das Programm darstellen.
Ein Programm gemäß einem Ausführungsbeispiel kann eines der Verfahren während seiner Durchführung beispielsweise dadurch umsetzen, dass dieses Speicherstellen ausliest oder in diese ein Datum oder mehrere Daten hinein schreibt, wodurch gegebenenfalls Schaltvorgänge oder andere Vorgänge in Transistorstrukturen, in Verstärkerstrukturen oder in anderen elektrischen, optischen, magnetischen oder nach einem anderen Funktionsprinzip arbeitenden Bauteile hervorgerufen werden. Entsprechend können durch ein Auslesen einer Speicherstelle Daten, Werte, Sensorwerte oder andere Informationen von einem Programm erfasst, bestimmt oder gemessen werden. Ein Programm kann daher durch ein Auslesen von einer oder mehreren Speicherstellen Größen, Werte, Messgrößen und andere Informationen erfassen, bestimmen oder messen, sowie durch ein Schreiben in eine oder mehrere Speicherstellen eine Aktion bewirken, veranlassen oder durchführen sowie andere Geräte, Maschinen und Komponenten ansteuern.
Die oben beschriebenen Ausführungsbeispiele stellen lediglich eine Veranschaulichung der Prinzipien der vorliegenden Erfindung dar. Es versteht sich, dass Modifikationen und Variationen der hierin beschriebenen Anordnungen und Einzelheiten anderen Fachleuten einleuchten werden. Deshalb ist beabsichtigt, dass die Erfindung lediglich durch den Schutzumfang der nachstehenden Patentansprüche und nicht durch die spezifischen Einzelheiten, die anhand der Beschreibung und der Erläuterung der Ausführungsbeispiele hierin präsentiert wurden, beschränkt sei.
Bezugszeichenliste

10: Bestimmen
20: Erhalten
30: Bestimmen
40: Anpassen
50: Bestimmen
60: Bereitstellen
100: Fahrzeug
110: Vorrichtung
112: Positionierungsmodul
114: Zumindest eine Schnittstelle
116: Kontrollmodul
118: Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Schnittstelle
150: Vorrichtung
152: Speichermodul
154: Kontrollmodul
156: Schnittstelle
3002: Segment
3004: Benachbarte Segmente

Claims

Verfahren für ein Fahrzeug (100), umfassend Bestimmen (10) von Information über eine Position des Fahrzeugs (100); Erhalten (20) von Information über ortsabhängige Übertragungsparameter für eine direkte Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation des Fahrzeugs (100), wobei die Information über die ortsabhängigen Übertragungsparameter auf Information über statische und/oder mobile Hindernisse für eine direkte Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation zwischen verschiedenen Punkten auf einer Wegstrecke basiert, wobei die Information über die ortsabhängigen Übertragungsparameter ein oder mehrere Gruppen von Übertragungsparametern umfassen; Bestimmen (30) von Übertragungsparametern für die Position des Fahrzeugs (100), basierend auf der Information über die Position des Fahrzeugs (100) und basierend auf der Information über die ortsabhängigen Übertragungsparameter, wobei das Bestimmen (30) ferner ein Auswählen einer Gruppe von Übertragungsparametern der ein oder mehreren Gruppen von Übertragungsparametern basierend auf einem Inhalt der direkten Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation umfasst; und Anpassen (40) der direkten Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation des Fahrzeugs (100), basierend auf den Übertragungsparametern für die Position des Fahrzeugs (100), wobei das Anpassen (40) ein Anpassen einer Sendeleistung, eines Sendezeitpunkts von Datennachrichten, und/oder einer Wiederholungsrate von Datennachrichten der direkten Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation umfasst.
Das Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei die ein oder mehreren Gruppen durch zumindest ein Element der Gruppe von eine Sendeleistung, eine Wiederholungsrate, eine Nachrichtenlänge, eine Tageszeit, einer Wochenzeit, eine Jahreszeit, ein Wetter und ein Verkehrsaufkommen unterschieden werden, und/oder wobei das Auswählen der Gruppe auf zumindest einem Element der Gruppe von eine Sendeleistung, eine Wiederholungsrate, eine Nachrichtenlänge, eine Tageszeit, einer Wochenzeit, eine Jahreszeit, ein Wetter und ein Verkehrsaufkommen basiert.
Das Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Bestimmen (30) ferner ein Anpassen der Übertragungsparameter basierend auf zumindest einem Element der Gruppe von eine Sendeleistung, eine Wiederholungsrate, eine Nachrichtenlänge, eine Tageszeit, einer Wochenzeit, eine Jahreszeit, ein Wetter und ein Verkehrsaufkommen umfasst.
Das Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine Wegstrecke, auf der sich das Fahrzeug (100) bewegt, in Segmente unterteilt ist, wobei die Information über die ortsabhängigen Übertragungsparameter basierend auf den Segmenten unterteilt ist, und wobei das Bestimmen (30) auf den Segmenten der Wegstrecke basiert.
Das Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Information über die ortsabhängigen Übertragungsparameter ferner Information über ortsabhängige Fahrzeug-zu-Infrastruktur-Übertragungsparameter umfasst, wobei das Bestimmen (30) ferner auf der Information über die ortsabhängigen Fahrzeug-zu-Infrastruktur-Übertragungsparameter basiert, und wobei das Anpassen (40) ferner ein Anpassen der Fahrzeug-zu-Infrastruktur-Kommunikation umfasst.
Das Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Information über die ortsabhängigen Übertragungsparameter auf zumindest einem Element der Gruppe von Signalstärke, Empfangssignalstärke, Fehlerrate, Übertragungswahrscheinlichkeit, und Empfangswahrscheinlichkeit basiert.
Verfahren zum Bereitstellen von Information über ortsabhängige Übertragungsparameter für eine direkte Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation, wobei die Information über die ortsabhängigen Übertragungsparameter auf Information über statische und/oder mobile Hindernisse für eine direkte Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation zwischen verschiedenen Punkten auf einer Wegstrecke basiert, wobei die Information über die ortsabhängigen Übertragungsparameter ein oder mehrere Gruppen von Übertragungsparametern umfassen, die basierend auf einem Inhalt der direkten Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation auszuwählen sind, das Verfahren umfassend Bestimmen (50) der Information über die ortsabhängigen Übertragungsparameter für die direkte Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation; und Bereitstellen (60) der Information über die ortsabhängigen Übertragungsparameter.
Programm mit einem Programmcode zum Durchführen zumindest eines der Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche wenn der Programmcode auf einem Computer, einem Prozessor, einem Kontrollmodul oder einer programmierbaren Hardwarekomponente ausgeführt wird.
Vorrichtung (110) für ein Fahrzeug (100), umfassend ein Positionierungsmodul (112), ausgebildet zum Bestimmen von Information über eine Position des Fahrzeugs (100); zumindest eine Schnittstelle (114), ausgebildet zum Erhalten von Information über ortsabhängige Übertragungsparameter für eine direkte Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation des Fahrzeugs (100), wobei die Information über die ortsabhängigen Übertragungsparameter auf Information über statische und/oder mobile Hindernisse für eine direkte Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation zwischen verschiedenen Punkten auf einer Wegstrecke basiert, wobei die Information über die ortsabhängigen Übertragungsparameter ein oder mehrere Gruppen von Übertragungsparametern umfassen; ein Kontrollmodul (116), ausgebildet zum Bestimmen von Übertragungsparametern für die Position des Fahrzeugs (100), basierend auf der Information über die Position des Fahrzeugs (100) und basierend auf der Information über die ortsabhängigen Übertragungsparameter, wobei das Bestimmen der Übertragungsparameter ferner ein Auswählen einer Gruppe von Übertragungsparametern der ein oder mehreren Gruppen von Übertragungsparametern basierend auf einem Inhalt der direkten Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation umfasst, und zum Anpassen der direkten Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation des Fahrzeugs (100) über eine Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Schnittstelle (118), basierend auf den Übertragungsparametern für die Position des Fahrzeugs (100), wobei das Anpassen ein Anpassen einer Sendeleistung, eines Sendezeitpunkts von Datennachrichten, und/oder einer Wiederholungsrate von Datennachrichten der direkten Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation umfasst.
Vorrichtung (150) zum Bereitstellen von Information über ortsabhängige Übertragungsparameter für eine direkte Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation, wobei die Information über die ortsabhängigen Übertragungsparameter auf Information über statische und/oder mobile Hindernisse für eine direkte Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation zwischen verschiedenen Punkten auf einer Wegstrecke basiert, wobei die Information über die ortsabhängigen Übertragungsparameter ein oder mehrere Gruppen von Übertragungsparametern umfassen, die basierend auf einem Inhalt der direkten Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation auszuwählen sind, die Vorrichtung umfassend ein Kontrollmodul (154), ausgebildet zum Bestimmen der Information über die ortsabhängigen Übertragungsparameter für die direkte Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation; und eine Schnittstelle (156), ausgebildet zum Bereitstellen der Information über die ortsabhängigen Übertragungsparameter.