DE102017120720A1

DE102017120720A1 - Method for transmitting information between vehicles by means of ultrasound

Info

Publication number: DE102017120720A1
Application number: DE102017120720.1A
Authority: DE
Inventors: Maximilian Poepperl; Eugen Wige
Original assignee: Valeo Schalter und Sensoren GmbH
Current assignee: Valeo Schalter und Sensoren GmbH
Priority date: 2017-09-08
Filing date: 2017-09-08
Publication date: 2019-03-14

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Übertragen von Informationen zwischen Fahrzeugen (1, 2, 3, 4, 5) mittels Ultraschall, mit folgenden Schritten:
- Modulieren eines Ultraschallsignals (S1, S2) entsprechend der zu übertragenden Informationen in einem Fahrzeug (1, 2, 3, 4, 5) und
- Aussenden des modulierten Ultraschallsignals (S1, S2) von dem Fahrzeug (1, 2, 3, 4, 5).
Erfindungsgemäß ist folgender Schritt vorgesehen:
- Modulieren des Ultraschallsignals (S₁, S₂) mittels eines orthogonalen Frequenzmultiplexverfahrens. Damit wird eine Möglichkeit für eine Car-to-Car Kommunikation bereitgestellt, die auf einfache und verlässliche Weise robust und störungsfrei durchführbar ist.

The invention relates to a method for transmitting information between vehicles (1, 2, 3, 4, 5) by means of ultrasound, comprising the following steps:
Modulating an ultrasound signal (S1, S2) according to the information to be transmitted in a vehicle (1, 2, 3, 4, 5) and
- Sending the modulated ultrasonic signal (S1, S2) of the vehicle (1, 2, 3, 4, 5).
According to the invention, the following step is provided:
- Modulating the ultrasonic signal (S ₁ , S ₂ ) by means of an orthogonal frequency division multiplexing method. This provides an opportunity for car-to-car communication that is robust and trouble-free in a simple and reliable manner.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Übertragen von Informationen zwischen Fahrzeugen, mit folgenden Schritten:

- Modulieren eines Ultraschallsignals entsprechend der zu übertragenden Informationen in einem Fahrzeug und
- Aussenden des modulierten Ultraschallsignals von dem Fahrzeug.

The present invention relates to a method for transmitting information between vehicles, comprising the following steps:

Modulating an ultrasonic signal according to the information to be transmitted in a vehicle and
- Sending the modulated ultrasonic signal from the vehicle.

Die vorliegende Erfindung betrifft außerdem ein Verfahren zum Übertragen von Informationen zwischen Fahrzeugen, mit folgenden Schritten:

- Empfangen eines modulierten Ultraschallsignals von einem Fahrzeug,
- Demodulieren des empfangen modulierten Ultraschallsignals zur Extraktion von Informationen

The present invention also relates to a method for transmitting information between vehicles, comprising the following steps:

Receiving a modulated ultrasonic signal from a vehicle,
- demodulating the received modulated ultrasound signal to extract information

Des Weiteren betrifft die vorliegende Erfindung ein Fahrzeug mit wenigstens einem Ultraschallsensor, der zur Durchführung eines solchen Verfahrens eingerichtet ist.Furthermore, the present invention relates to a vehicle with at least one ultrasonic sensor which is set up to carry out such a method.

Kommunikation zwischen verschiedenen Fahrzeugen, die sogenannte „Car-to-Car Kommunikation“, erfolgt heutzutage in der Regel mit elektromagnetischen Wellen. Aufgrund des stark ausgelasteten Frequenzspektrums und der hohen Reichweite von elektromagnetischen Wellen kann es jedoch zu Störungen der Kommunikation durch Störsignale und Mehrwegausbreitung kommen.Communication between different vehicles, the so-called "car-to-car communication", is usually done today with electromagnetic waves. Due to the heavily loaded frequency spectrum and the high range of electromagnetic waves, however, it can lead to disruption of communication by interference signals and multipath propagation.

Aus der DE 10 2005 017 419 A1 ist ein Verfahren bekannt zur Übermittlung von Informationen, die für den Betrieb von Fahrzeugen relevant sind, wobei die Informationen durch eine Sendeeinheit eines ersten Fahrzeuges in einem Umgebungsbereich des ersten Fahrzeuges in technisch auswertbarer Form bereitgestellt werden und mittels einer Empfängereinheit in einem zweiten Fahrzeug eine zumindest teilweise Aufnahme und/oder Auswertung der Informationen erfolgt, wenn sich das zweite Fahrzeug im Umgebungsbereich des ersten Fahrzeuges befindet. In diesem Zusammenhang werden Ultraschallsensoren zur Abstandsbestimmung eingesetzt.From the DE 10 2005 017 419 A1 a method is known for the transmission of information that is relevant for the operation of vehicles, wherein the information is provided by a transmitting unit of a first vehicle in an environment of the first vehicle in a technically evaluable form and by means of a receiver unit in a second vehicle at least partially Recording and / or evaluation of the information takes place when the second vehicle is located in the surrounding area of the first vehicle. In this context, ultrasonic sensors are used for distance determination.

In der DE 10 2009 027 842 A1 ist eine Ultraschall-Messvorrichtung beschrieben mit einer Empfangseinrichtung, welche eine Messfolge bezüglich eines Zeitverlaufs der Periodendauern eines von einem fahrzeugeigenen und/oder externen Ultraschallsensor empfangenen Ultraschallsignals bestimmt, einer Vergleichseinrichtung, welche eine Vergleichsinformation bezüglich einer Abweichung der bestimmten Messfolge von mindestens einer Referenzfolge bestimmt, und einer Auswerteeinrichtung, welche unter Berücksichtigung der bestimmten Vergleichsinformation eine Information bezüglich einer von dem Ultraschallsender gesendeten Signalform, einer Relativgeschwindigkeit zwischen der Empfangseinrichtung und dem Ultraschallsender, einer Relativgeschwindigkeit mindestens eines in einem Übertragungsweg zwischen der Empfangseinrichtung und dem Ultraschallsender befindlichen reflektierenden Objekts und/oder ein Formmerkmal des reflektierenden Objekts bestimmt.In the DE 10 2009 027 842 A1 an ultrasonic measuring device is described with a receiving device which determines a measurement sequence with respect to a time course of the period of an ultrasonic signal received from an on-board and / or external ultrasonic sensor, a comparison device which determines a comparison information with respect to a deviation of the determined measurement sequence of at least one reference sequence, and an evaluation device which, taking into account the determined comparison information, information relating to a transmitted from the ultrasonic transmitter waveform, a relative speed between the receiving device and the ultrasonic transmitter, a relative speed of at least one in a transmission path between the receiving device and the ultrasonic transmitter located reflecting object and / or a shape feature of determined reflective object.

Aus der DE 10 2012 015 250 A1 ist ein Radarsensor für ein Kraftfahrzeug bekannt. Dieser umfasst eine Antennenanordnung zum Senden und Empfangen von Radarsignalen und eine zur Steuerung des Betriebs der Antennenanordnung und zur Auswertung der empfangenen Radarsignale ausgebildete Steuereinrichtung, wobei die Antennenanordnung durch die Steuereinrichtung auch zum Senden und/oder Empfangen von Nachrichten im Rahmen einer Car-to-Car Kommunikation betreibbar ist.From the DE 10 2012 015 250 A1 a radar sensor for a motor vehicle is known. This comprises an antenna arrangement for transmitting and receiving radar signals and a control device designed to control the operation of the antenna arrangement and to evaluate the received radar signals, the antenna arrangement also being used by the control device for transmitting and / or receiving messages in the context of a car-to-car Communication is operable.

Schließlich ist in der WO 97/31437 A1 beschrieben, ein digitales Kommunikationsnetzwerk für Fahrzeuge unter Verwendung digitaler Schall- und Ultraschallkommunikationen bereitzustellen. In diesem Dokument beschriebene exemplarische Anwendungen sind eine elektronische Bezahlung von Maut-Gebühren, abgesicherte Zugangssysteme und Grenzübergangssysteme. Es werden Codierungs- und Verarbeitungstechniken eingesetzt, die eine akustische Kommunikation einschließlich der Kommunikation von digitalen Daten ermöglichen, um auch in lauten Umgebungen zuverlässig übertragen und empfangen zu können.Finally, in the WO 97/31437 A1 to provide a digital communications network for vehicles using digital sound and ultrasound communications. Exemplary applications described in this document include electronic payment of tolls, secure access systems, and border crossing systems. Coding and processing techniques are used that enable acoustic communication, including the communication of digital data, to reliably transmit and receive in noisy environments.

Ausgehend hiervon ist es die Aufgabe der Erfindung, eine Möglichkeit für eine Car-to-Car Kommunikation bereitzustellen, die auf einfache und verlässliche Weise robust und störungsfrei durchführbar ist.Based on this, it is the object of the invention to provide a way for a car-to-car communication, which is robust and trouble-free feasible in a simple and reliable way.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.The solution of this object is achieved according to the invention by the subject matters of the independent claims. Advantageous embodiments of the invention are specified in the subclaims.

Erfindungsgemäß ist somit ein Verfahren zum Übertragen von Informationen zwischen Fahrzeugen vorgesehen, das folgende Schritte aufweist:

- Modulieren eines Ultraschallsignals entsprechend der zu übertragenden Informationen in einem Fahrzeug und
- Aussenden des modulierten Ultraschallsignals von dem Fahrzeug, gekennzeichnet, durch folgenden Schritt:
- Modulieren des Ultraschallsignals mittels eines orthogonalen Frequenzmultiplexverfahrens.

The invention thus provides a method for transmitting information between vehicles, comprising the following steps:

Modulating an ultrasonic signal according to the information to be transmitted in a vehicle and
Transmitting the modulated ultrasonic signal from the vehicle, characterized by the following step:
- Modulating the ultrasonic signal by means of an orthogonal frequency division multiplex method.

Das orthogonale Frequenzmultiplexverfahren, auch mit OFDM (Orthogonal Frequency-Division Multiplexing) bezeichnet, ist ein Multicarrier-Modulationsverfahren, das eine Mehrzahl von orthogonalen Trägersignalen zur Datenübertragung verwendet. Dieses Verfahren eignet sich besonders für eine drahtlose Kommunikation, da es nur eine geringe Anfälligkeit für schmalbandige Störungen zeigt. Treten bei einem Teil der Trägersignale Störungen auf, können diese von der Datenübertragung ausgeschlossen werden. Bei einem orthogonalen Frequenzmultiplexverfahren werden die zu übertragenden Daten in Subsignale aufgeteilt, die jeweils einzeln auf Subträger moduliert werden. Die durch die Trägersignale beschriebenen Funktionsräume der einzelnen Subsignale werden dabei orthogonal zueinander gewählt, damit auf Empfängerseite die Trägersignale bei der Demodulation unterschieden werden können. Das OFDM Signal wird aus den einzelnen Subsignalen im Allgemeinen durch eine inverse, digitale Fouriertransformation erzeugt, in der Praxis häufig als schnelle Fouriertransformation implementiert. Auf Empfängerseite kann das Signal anschließend mittels der schnellen Fouriertransformation wieder in die einzelnen Subsignale separiert werden. Die Details zu OFDM sind dem Fachmann bekannt und können z.B. auch im Wikipedia-Artikel unter „https://de.wikipedia.org/wiki/Orthogonales_Frequenzmultiplexverfahren“ gefunden werden. The orthogonal frequency division multiplexing method, also referred to as OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing), is a multi-carrier modulation method that uses a plurality of orthogonal carrier signals for data transmission. This method is particularly suitable for wireless communication because it shows little susceptibility to narrowband interference. If disturbances occur in some of the carrier signals, these can be excluded from the data transmission. In an orthogonal frequency multiplexing method, the data to be transmitted is divided into sub-signals, which are individually modulated onto subcarriers. The functional spaces of the individual subsignals described by the carrier signals are chosen to be orthogonal to each other so that the carrier signals can be discriminated in the demodulation on the receiver side. The OFDM signal is generated from the individual subsignals generally by an inverse digital Fourier transform, often implemented in practice as a fast Fourier transform. On the receiver side, the signal can then be separated back into the individual subsignals by means of the fast Fourier transformation. The details of OFDM are known to the expert and can also be found, for example, in the Wikipedia article under "https://de.wikipedia.org/wiki/Orthogonales_Frequenzmultiplexverfahren".

Es ist somit ein maßgeblicher Aspekt der Erfindung, eine derartige Car-to-Car Kommunikation bereitstellen zu können, die jedenfalls bei geringen Fahrzeugabständen eine nahezu störungsfreie Fahrzeugkommunikation ermöglicht. Typische Szenarien, in denen eine derartige Fahrzeugkommunikation eingesetzt werden kann, sind Einparkvorgänge sowie das Fahren in Kolonnen. Das Ultraschallsignal kann Informationen, wie die aktuelle Verkehrslage oder Informationen zur unmittelbaren Umgebung des Fahrzeugs aufweisen, wie Informationen dazu, ob neben dem Fahrzeug z.B. noch eine Parklücke vorhanden ist. Durch unterschiedliche Informationen können darüber hinaus Ultraschallsignale unterschieden werden, die von unterschiedlichen Fahrzeugen oder Sensoren eines Fahrzeugs ausgesandt worden sind. Dabei können für das Aussenden der Ultraschallsignale prinzipiell dieselben Ultraschallsensoren wie zur Abstandsmessung genutzt werden.It is thus an important aspect of the invention to be able to provide such a car-to-car communication, which enables a virtually trouble-free vehicle communication at least at low vehicle distances. Typical scenarios in which such vehicle communication can be used are parking operations and driving in columns. The ultrasound signal may include information such as the current traffic situation or information about the immediate surroundings of the vehicle, such as information about whether, in addition to the vehicle, e.g. still a parking space is available. In addition, different information can be used to distinguish ultrasound signals that have been emitted by different vehicles or sensors of a vehicle. In principle, the same ultrasonic sensors as for distance measurement can be used for the transmission of the ultrasonic signals.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das ausgesandte modulierte Ultraschallsignal schmalbandig mit einer Bandbreite von maximal 1,5 kHz, vorzugsweise schmalbandig mit einer Bandbreite von maximal 1,0 kHz, ist. Gemäß dieser bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird zum Aussenden des Ultraschallsignals also ein entsprechend schmalbandiger Ultraschallsender eingesetzt. In diesem Zusammenhang ist vorzugsweise vorgesehen, dass eine Mehrzahl von schmalbandigen modulierten Ultraschallsignalen ausgesandt wird. Dazu werden vorzugsweise verschiedene Ultraschallsender eines Fahrzeugs verwendet, was den zusätzlichen Vorteil hat, dass mittels entsprechender Kodierung beim Empfang dieser Signale die Herkunft der entsprechenden Ultraschallsignale von den verschiedenen Ultraschallsendern unterschieden werden kann. Dazu ist somit vorzugsweise vorgesehen, dass die schmalbandigen modulierten Ultraschallsignale verschiedene Trägerfrequenzen aufweisen.According to a preferred embodiment of the invention, it is provided that the emitted modulated ultrasonic signal is narrow-band with a maximum bandwidth of 1.5 kHz, preferably narrow-band with a maximum bandwidth of 1.0 kHz. According to this preferred embodiment of the invention, therefore, a correspondingly narrowband ultrasonic transmitter is used for emitting the ultrasonic signal. In this context, it is preferably provided that a plurality of narrowband modulated ultrasound signals is emitted. Various ultrasonic transmitters of a vehicle are preferably used for this purpose, which has the additional advantage that the origin of the corresponding ultrasound signals can be distinguished from the various ultrasound transmitters by means of appropriate coding when receiving these signals. For this purpose, it is thus preferably provided that the narrow-band modulated ultrasonic signals have different carrier frequencies.

Erfindungsgemäß ist außerdem ein Verfahren zum Übertragen von Informationen zwischen Fahrzeugen mit folgenden Schritten vorgesehen:

- Empfangen eines modulierten Ultraschallsignals von einem Fahrzeug,
- Demodulieren des empfangen modulierten Ultraschallsignals zur Extraktion von Informationen,

gekennzeichnet durch folgenden Schritt:

- Demodulieren des modulierten Ultraschallsignals mittels eines orthogonalen Frequenzmultiplexverfahrens.

According to the invention, a method for transmitting information between vehicles is also provided with the following steps:

Receiving a modulated ultrasonic signal from a vehicle,
Demodulating the received modulated ultrasound signal to extract information,

characterized by the following step:

- demodulating the modulated ultrasound signal by means of an orthogonal frequency multiplexing method.

Dieses Verfahren stellt das zu dem weiter oben beschriebenen Sendeverfahren korrespondierende Empfangsverfahren dar. Dabei kann grundsätzlich vorgesehen sein, dass bei einem Fahrzeug nur das Senden oder nur das Empfangen von Ultraschallsignalen möglich ist. Vorzugsweise ist jedoch eine bidirektionale Kommunikation vorgesehen, so dass ein Fahrzeug sowohl das erfindungsgemäße Verfahren zum Aussenden als auch das erfindungsgemäße Verfahren zum Empfangen der in Rede stehenden Ultraschallsignale bereitstellt.This method represents the receiving method corresponding to the transmission method described above. In principle, it may be provided that in a vehicle only the transmission or only the reception of ultrasound signals is possible. Preferably, however, bidirectional communication is provided, so that a vehicle provides both the inventive method for transmitting and the inventive method for receiving the ultrasonic signals in question.

Grundsätzlich kann für das Empfangen des Ultraschallsignals derselbe Ultraschallsensor verwendet werden, mit dem die Ultraschallsignale ausgesandt worden sind. Jedenfalls ist es auch möglich, zum Empfangen der Ultraschallsignale einen Ultraschallsensor desselben Typs zu verwenden, der für das Aussenden der Ultraschallsignale benutzt wird. Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung wird zum Empfangen des Ultraschallsignals ein breitbandiger Ultraschallempfänger mit einer Bandbreite von wenigstens 5 kHz, vorzugsweise mit einer Bandbreite von wenigstens 10 kHz, verwendet.In principle, the same ultrasonic sensor with which the ultrasonic signals have been emitted can be used to receive the ultrasonic signal. In any case, it is also possible to use an ultrasonic sensor of the same type for receiving the ultrasonic signals, which is used for transmitting the ultrasonic signals. According to a preferred development of the invention, a broadband ultrasonic receiver with a bandwidth of at least 5 kHz, preferably with a bandwidth of at least 10 kHz, is used for receiving the ultrasonic signal.

Dies hat den Vorteil, dass mit einem entsprechend breitbandigen Ultraschallempfänger eine Mehrzahl von schmalbandigen Ultraschallsignalen mit unterschiedlichen Trägerfrequenzen empfangen werden können. Dies ermöglicht darüber hinaus eine derartige bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung, gemäß der mittels des breitbandigen Ultraschallempfängers die Richtung ermittelt wird, aus der ein Ultraschallsignal gesandt und damit empfangen worden ist. Im Ergebnis kann damit die Position des Ultraschallsenders ermittelt werden, von dem das empfangene Ultraschallsignal ausgegangen ist. Die hierzu erforderlichen Techniken sind z.B. aus dem Bereich der Indoor-Navigation mittels Ultraschall bekannt.This has the advantage that with a correspondingly broadband ultrasound receiver, a plurality of narrowband ultrasound signals having different carrier frequencies can be received. This also allows such a preferred embodiment of the invention, according to the means of the broadband ultrasonic receiver, the direction is determined from the one Ultrasound signal has been sent and received. As a result, it is possible to determine the position of the ultrasound transmitter from which the received ultrasound signal originated. The techniques required for this purpose are known, for example, from the field of indoor navigation by means of ultrasound.

In diesem Zusammenhang ist gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ferner zum Empfangen des Ultraschallsignals zusätzlich wenigstens ein schmalbandiger Ultraschallempfänger mit einer Bandbreite von maximal 1,5 kHz, vorzugsweise mit einer Bandbreite von maximal 1 kHz, vorgesehen. Im Ergebnis kann damit auch ein derartiger Ultraschallsensor zum Empfang von Ultraschallsignalen verwendet werden, der zum Aussenden von schmalbandigen Ultraschallsignalen vorgesehen ist.In this context, according to a preferred embodiment of the invention, in addition to receive the ultrasonic signal additionally at least one narrow-band ultrasonic receiver with a maximum bandwidth of 1.5 kHz, preferably with a maximum bandwidth of 1 kHz, is provided. As a result, it is also possible to use such an ultrasound sensor for the reception of ultrasound signals, which is provided for emitting narrow-band ultrasound signals.

Die Verwendung von OFDM bei dem vorliegend beschriebenen Verfahren ermöglicht es nicht nur, eine Ultraschallkommunikation bei höheren Geschwindigkeiten der Fahrzeuge einzusetzen. Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist nämlich ferner vorgesehen, mittels des orthogonalen Frequenzmultiplexverfahrens Mehrwegausbreitung und/oder Dopplerverschiebung des Ultraschallsignals bzw. der Ultraschallsignale zu kompensieren.The use of OFDM in the presently described method not only makes it possible to use ultrasonic communication at higher vehicle speeds. Namely, according to a preferred embodiment of the invention, multipath propagation and / or Doppler shift of the ultrasound signal or the ultrasound signals is to be compensated by means of the orthogonal frequency multiplex method.

Grundsätzlich können die gemäß der vorliegend beschriebenen Verfahren verwendeten Ultraschallsignale ausschließlich für die Car-to-Car Kommunikation verwendet werden. Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist jedoch vorgesehen, dass mittels des Ultraschallsignals bzw. der Ultraschallsignale auch eine Abstandsmessung erfolgt. Auf diese Weise kann die Anzahl der in einem Fahrzeug erforderlichen Ultraschallsensoren reduziert werden, da dieselben Ultraschallsensoren sowohl für Abstandsmessungen als auch für die Car-to-Car Kommunikation verwendet werden können.In principle, the ultrasonic signals used according to the methods described herein can be used exclusively for car-to-car communication. According to a preferred embodiment of the invention, however, it is provided that by means of the ultrasonic signal or the ultrasonic signals and a distance measurement is carried out. In this way, the number of ultrasonic sensors required in a vehicle can be reduced since the same ultrasonic sensors can be used both for distance measurements and for car-to-car communication.

Schließlich betrifft die Erfindung auch noch ein Fahrzeug mit wenigstens einem Ultraschallsensor, der zur Durchführung eines zuvor beschriebenen Verfahrens eingerichtet ist.Finally, the invention also relates to a vehicle with at least one ultrasonic sensor which is set up to carry out a method described above.

Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung anhand bevorzugter Ausführungsbeispiels näher erläutert. Die dargestellten Merkmale können sowohl jeweils einzeln als auch in Kombination einen Aspekt der Erfindung darstellen.The invention will be explained in more detail with reference to the drawing with reference to a preferred embodiment. The illustrated features may represent an aspect of the invention both individually and in combination.

Es zeigen

1 schematische zwei Fahrzeuge, die mit Hilfe von Ultraschallsignalen gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung bidirektional miteinander kommunizieren, und
2 schematisch drei Fahrzeuge die mit Hilfe von Ultraschallsignalen gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung bidirektional miteinander kommunizieren.

Show it

1 schematic two vehicles that communicate bidirectionally with the aid of ultrasound signals according to a preferred embodiment of the invention, and
2 schematically three vehicles communicate with the aid of ultrasonic signals according to the preferred embodiment of the invention bidirectionally with each other.

1 zeigt schematisch ein erstes Fahrzeug 1 und ein zweites Fahrzeug 2. Diese Fahrzeuge bewegen sich in Richtung des mit dem Bezugszeichen F gekennzeichneten Pfeils, der die Fahrtrichtung angibt. Das zweite Fahrzeug 2 fährt also hinter dem ersten Fahrzeug 1 bzw. folgt diesem. 1 schematically shows a first vehicle 1 and a second vehicle 2 , These vehicles move in the direction of the reference numeral F marked arrow indicating the direction of travel. The second vehicle 2 So drives behind the first vehicle 1 or follows this.

Die beiden Fahrzeuge sind jeweils mit Ultraschallsensoren 11, 12, 13, 14, 15 und 16 bzw. 21, 22, 23, 24, 25 und 26 ausgestattet sind. Bei den Ultraschallsensoren handelt es sich um derartige Sensoren, die grundsätzlich auch für eine Abstandsmessung einsetzbar sind, indem die übertragenen Ultraschallsignale mit Zeitstempeln versehen werden, so dass die Laufzeit zurückreflektierter Signalanteile bestimmt werden kann. Die Ultraschallsensoren 11, 12, 13, 14, 15, 16, 21, 22, 23, 24, 25, und 26 sind also jeweils sowohl für das Senden als auch für das Empfangen von Ultraschallsignalen ausgelegt.The two vehicles are each equipped with ultrasonic sensors 11 . 12 . 13 . 14 . 15 and 16 respectively. 21 . 22 . 23 . 24 . 25 and 26 are equipped. In the ultrasonic sensors are such sensors, which are basically also used for a distance measurement by the transmitted ultrasonic signals are provided with time stamps, so that the duration of back-reflected signal components can be determined. The ultrasonic sensors 11 . 12 . 13 . 14 . 15 . 16 . 21 . 22 . 23 . 24 . 25 , and 26 In other words, they are each designed both for transmitting and for receiving ultrasound signals.

Wie aus 1 ersichtlich, sind die Ultraschallsensoren 11, 12 und 13 an der Frontseite des Fahrzeugs 1 und die Ultraschallsensoren 21, 22 und 23 an der Frontseite des Fahrzeugs 2 angeordnet. Die Ultraschallsensoren 14, 15 und 16 sind auf der Rückseite des Fahrzeugs 1 angeordnet, und die Ultraschallsensoren 24, 25 und 26 sind an der Rückseite des Fahrzeugs 2 angeordnet. Wesentlich ist nun, dass bei dem vorliegend beschriebenen bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung die mittleren Ultraschallsensoren 12, 15 beim ersten Fahrzeug und 22 und 25 beim zweiten Fahrzeug 2 jeweils als breitbandige Ultraschallsensoren ausgelegt sind mit einer Bandbreite von 10 kHz, während die äußeren Ultraschallsensoren 11, 12 und 14, 16 beim ersten Fahrzeug 1 sowie die äußeren Ultraschallsensoren 21, 23 und 24, 26 beim zweiten Fahrzeug 2 als schmalbandige Ultraschallsensoren mit einer Bandbreite von 1 kHz ausgelegt sind. Diese schmalbandigen Ultraschallsensoren entsprechend derartigen Ultraschallsensoren, die auch schon herkömmlicherweise zur Abstandsmessung eingesetzt worden sind, z.B. im Bereich von Einparkhilfesystemen.How out 1 can be seen, are the ultrasonic sensors 11 . 12 and 13 at the front of the vehicle 1 and the ultrasonic sensors 21 . 22 and 23 at the front of the vehicle 2 arranged. The ultrasonic sensors 14 . 15 and 16 are at the back of the vehicle 1 arranged, and the ultrasonic sensors 24 . 25 and 26 are at the back of the vehicle 2 arranged. It is essential that in the presently described preferred embodiment of the invention, the average ultrasonic sensors 12 . 15 at the first vehicle and 22 and 25 at the second vehicle 2 are each designed as broadband ultrasonic sensors with a bandwidth of 10 kHz, while the outer ultrasonic sensors 11 . 12 and 14 . 16 at the first vehicle 1 as well as the external ultrasonic sensors 21 . 23 and 24 . 26 at the second vehicle 2 are designed as narrow-band ultrasonic sensors with a bandwidth of 1 kHz. These narrow-band ultrasonic sensors corresponding to such ultrasonic sensors, which have also been used conventionally for distance measurement, for example in the field of parking assistance systems.

Die breitbandigen Ultraschallsensoren 12, 15, 22, und 25 sind nun insofern vorteilhaft, als dass mit diesen unterschiedliche Frequenzen empfangen werden können, die von derartigen Ultraschallsensoren ausgehen, die schmalbandig in unterschiedlichen Frequenzbereichen senden. Werden also schmalbandige Ultraschallsender in Kombination mit einem breitbandigen Ultraschallempfänger verwendet, und werden dabei die schmalbandigen Ultraschallsender mit verschiedenen Trägerfrequenzen ausgestattet, die zur Erzeugung einzelner OFDM-Träger genutzt werden, kann zum gemeinsamen Empfang ein breitbandiger Empfänger verwendet werden. Auf diese Weise kann mit dem breitbandigen Empfänger zusätzlich zur Datenübertragung durch die OFDM-Kodierung die Richtung der Ultraschallsender bzw. deren Position bestimmt werden, wenn bekannt ist, welcher Sensor am Fahrzeug mit welcher Frequenz sendet.The broadband ultrasonic sensors 12 . 15 . 22 , and 25 are now advantageous in that with these different frequencies can be received, which emanate from such ultrasonic sensors, the narrowband in different frequency ranges send. Thus, narrow-band ultrasound transmitters are used in combination with a broadband ultrasound receiver, and thereby the narrow-band ultrasound transmitters are equipped with different carrier frequencies which are used to generate individual OFDM carriers can be used, a broadband receiver can be used for common reception. In this way, in addition to the data transmission by the OFDM coding, the direction of the ultrasound transmitters or their position can be determined with the broadband receiver if it is known which sensor on the vehicle transmits at which frequency.

Die Besonderheit des vorliegend beschriebenen bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung liegt nun darin, dass die Ultraschallsensoren 11, 12, 13, 14, 15, 16, 21, 22, 23, 24, 25 und 26 nicht nur für Abstandsmessungen verwendet werden, sondern auch dazu, zwischen den Fahrzeugen 1, 2 Informationen zu übertragen. Um nun derartige Informationen vom Fahrzeug 1 zum Fahrzeug 2 zu übertragen, wird im Fahrzeug 1 ein Ultraschallsignal entsprechend der zu übertragenden Informationen moduliert und das modulierte Ultraschallsignal wird von dem Fahrzeug 1 ausgesandt, so dass im konkreten Fall, die von den Ultraschallsensoren 14, 15 und 16 ausgesandten modulierten Ultraschallsignale von den Ultraschallsensoren 21, 22 und 23 empfangen werden können. Wesentlich ist dabei, dass das Modulieren des Ultraschallsignals mittels eines orthogonalen Frequenzmultiplexverfahrens durchgeführt wird. Die mit der Modulierung mittels eines orthogonalen Frequenzmultiplexverfahrens verbundenen Vorteile sind weiter oben schon im Detail angesprochen worden. Insbesondere wird es nämlich ermöglicht, eine Ultraschallkommunikation zwischen den Fahrzeugen 1 und 2 auch bei höheren Geschwindigkeiten der Fahrzeuge 1, 2 einzusetzen. Darüber hinaus können Mehrwegausbreitungen und Dopplerverschiebungen aufgrund einer von Null verschiedenen Relativgeschwindigkeit zwischen den beiden Fahrzeugen 1, 2 kompensiert werden.The peculiarity of the presently described preferred embodiment of the invention lies in the fact that the ultrasonic sensors 11 . 12 . 13 . 14 . 15 . 16 . 21 . 22 . 23 . 24 . 25 and 26 not only used for distance measurements, but also between vehicles 1 . 2 Transfer information. To get such information from the vehicle 1 to the vehicle 2 Transfer is in the vehicle 1 an ultrasound signal is modulated according to the information to be transmitted, and the modulated ultrasound signal is received by the vehicle 1 emitted, so that in the specific case, that of the ultrasonic sensors 14 . 15 and 16 emitted modulated ultrasonic signals from the ultrasonic sensors 21 . 22 and 23 can be received. It is essential that the modulation of the ultrasound signal is carried out by means of an orthogonal frequency division multiplex method. The advantages associated with modulating by means of orthogonal frequency division multiplexing have already been discussed in detail above. In particular, it is possible, an ultrasonic communication between the vehicles 1 and 2 even at higher speeds of the vehicles 1 . 2 use. In addition, multipath propagation and Doppler shifts may occur due to a non-zero relative speed between the two vehicles 1 . 2 be compensated.

Aus 2 sind schematisch drei Fahrzeuge 3, 4, 5 dargestellt, die sich ebenfalls alle in die Fahrtrichtung F bewegen. Dabei folgt das Fahrzeug 5 den beiden Fahrzeugen 3, 4. Vorliegend sind nur derartige Ultraschallsensoren 31, 41 und 51 gezeigt, wie sie für das vorliegend beschriebene Verfahren relevant sind. Selbstverständlich können die Fahrzeuge 3, 4, 5 weitere Ultraschallsensoren aufweisen, ähnlich wie in dem in 1 gezeigten Fall.Out 2 are schematically three vehicles 3 . 4 . 5 also shown all in the direction of travel F move. The vehicle follows 5 the two vehicles 3 . 4 , In the present case, only such ultrasonic sensors 31 . 41 and 51 shown as relevant to the method described herein. Of course, the vehicles 3 . 4 . 5 have further ultrasonic sensors, similar to the in 1 shown case.

Bei der in der 2 gezeigten Situation ist es nun so, dass der Ultraschallsensor 31 des Fahrzeugs 3 und der Ultraschallsensor 41 des Fahrzeugs 4 als schmalbandige Ultraschallsender ausgelegt sind, und zwar mit einer Bandbreite von 1,5 kHz. Wesentlich ist außerdem, dass die beiden Ultraschallsensoren 31, 41 OFDM-kodierte Ultraschallsignale mit unterschiedlichen Trägerfrequenzen aussenden. Da im Fahrzeug 5 ein Ultraschallsensor 51 installiert ist, der breitbandige Empfangseigenschaften mit einer Bandbreite von 15 kHz aufweist, ist es möglich, mit diesem Ultraschallsensor 51 sowohl die von dem Ultraschallsensor 31 des Fahrzeugs 3 als auch die von dem Ultraschallsensor 41 des Fahrzeugs 4 herrührenden Ultraschallsignale S₁ und S₂ zu empfangen. Aufgrund der unterschiedlichen Trägerfrequenzen bei den Ultraschallsignale S₁ und S₂ ist damit im Fahrzeug 5 nicht nur die vom Fahrzeug 3 bzw. die vom Fahrzeug 4 übertragene jeweilige Information empfangbar, sondern es ist darüber hinaus grundsätzlich bestimmbar, von welchem Fahrzeug 3, 4 die entsprechende Information jeweils stammt.When in the 2 it is now the case that the ultrasonic sensor 31 of the vehicle 3 and the ultrasonic sensor 41 of the vehicle 4 are designed as narrow-band ultrasound transmitters, with a bandwidth of 1.5 kHz. It is also essential that the two ultrasonic sensors 31 . 41 Send OFDM-coded ultrasonic signals with different carrier frequencies. Because in the vehicle 5 an ultrasonic sensor 51 installed, which has broadband reception characteristics with a bandwidth of 15 kHz, it is possible with this ultrasonic sensor 51 both from the ultrasonic sensor 31 of the vehicle 3 as well as that of the ultrasonic sensor 41 of the vehicle 4 originating ultrasonic signals S ₁ and S ₂ to recieve. Due to the different carrier frequencies in the ultrasonic signals S ₁ and S ₂ is in the vehicle 5 not only from the vehicle 3 or from the vehicle 4 transmitted respective information receivable, but it is also basically determined by which vehicle 3 . 4 the corresponding information comes from each.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Fahrzeugvehicle
22: Fahrzeugvehicle
33: Fahrzeugvehicle
44: Fahrzeugvehicle
55: Fahrzeugvehicle
1111: Ultraschallsensorultrasonic sensor
1212: Ultraschallsensorultrasonic sensor
1313: Ultraschallsensorultrasonic sensor
1414: Ultraschallsensorultrasonic sensor
1515: Ultraschallsensorultrasonic sensor
1616: Ultraschallsensorultrasonic sensor
2121: Ultraschallsensorultrasonic sensor
2222: Ultraschallsensorultrasonic sensor
2323: Ultraschallsensorultrasonic sensor
2424: Ultraschallsensorultrasonic sensor
2525: Ultraschallsensorultrasonic sensor
2626: Ultraschallsensorultrasonic sensor
3131: Ultraschallsensorultrasonic sensor
4141: Ultraschallsensorultrasonic sensor
5151: Ultraschallsensorultrasonic sensor
FF: Fahrtrichtungdirection of travel
S₁ S ₁: Ultraschallsignalultrasonic signal
S₂ S ₂: Ultraschallsignalultrasonic signal

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102005017419 A1 [0005]
DE 102009027842 A1 [0006]
DE 102012015250 A1 [0007]
WO 9731437 A1 [0008]

Claims

Method for transmitting information between vehicles (1, 2, 3, 4, 5), comprising the following steps: modulating an ultrasound signal (S ₁ , S ₂ ) in accordance with the information to be transmitted in a vehicle (1, 2, 3, 4 , 5) and - emitting the modulated ultrasonic signal (S ₁ , S ₂ ) from the vehicle (1, 2, 3, 4, 5), characterized by the following step: - modulating the ultrasonic signal (S ₁ , S ₂ ) by means of an orthogonal frequency division multiplexing.

Method according to Claim 1 , characterized in that the emitted modulated ultrasonic signal (S ₁ , S ₂ ) is narrowband with a maximum bandwidth of 1.5 kHz, preferably narrowband with a maximum bandwidth of 1.0 kHz.

Method according to Claim 2 , characterized in that a plurality of narrow-band modulated ultrasonic signals (S ₁ , S ₂ ) is emitted.

Method according to Claim 3 , characterized in that the narrow-band modulated ultrasonic signals (S ₁ , S ₂ ) have different carrier frequencies.

Method for transmitting information between vehicles (1, 2, 3, 4, 5), comprising the following steps: - receiving a modulated ultrasound signal from a vehicle (1, 2, 3, 4, 5), - demodulating the received modulated ultrasound signal ( S ₁ , S ₂ ) for extracting information, characterized by the following step: - demodulating the modulated ultrasound signal (S ₁ , S ₂ ) by means of an orthogonal frequency division multiplexing method.

Method according to Claim 5 , characterized in that for receiving the ultrasonic signal (S ₁ , S ₂ ) a broadband ultrasonic receiver (51) with a bandwidth of at least 5 kHz, preferably with a bandwidth of at least 10 kHz, is used.

Method according to Claim 6 , characterized in that by means of the broadband ultrasonic receiver (51) the direction is determined, from which the ultrasonic signal (S ₁ , S ₂ ) has been sent.

Method according to Claim 6 or 7 , characterized in that for receiving the ultrasonic signal in addition a narrow-band (31, 41) ultrasonic receiver with a maximum bandwidth of 1.5 kHz, preferably with a maximum bandwidth of 1 kHz, is used.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that multipath propagation and / or Doppler shift of the ultrasound signal or the ultrasound signals (S ₁ , S ₂ ) are compensated by means of the orthogonal frequency division multiplex method.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that a distance measurement takes place by means of the ultrasound signal or the ultrasound signals (S ₁ , S ₂ ).

Vehicle (1, 2, 3, 4, 5) with at least one ultrasonic sensor which is suitable for carrying out a method according to one of the Claims 1 to 10 is set up.