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Die Erfindung betrifft ein Übertragungssystem und ein Verfahren zum Übertagen von Daten zwischen zwei aufeinander abgestimmt hintereinanderfahrenden Fahrzeugen
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Fahrzeuge, die sich fortlaufend aufeinander abgestimmt als Kolonne, Konvoy, Platoon oder mit anderen Kopplungsarten (virtual tow-bar) hintereinander bewegen, übertragen herkömmlicherweise untereinander Daten über ein festgelegtes Übertragungssystem. Dazu wird normalerweise eine sog. V2X-Kommunikation (vehicle-to-vehicle oder vehicle-to-infrastructure) verwendet, über die Signale entweder über eine WLAN-Verbindung, eine Mobilfunkverbindung oder dergleichen übertragen werden können.
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Nachteilig bei diesen Übertragungsarten ist, dass diese durch einen einfachen, außerhalb des Fahrzeuges angeordneten Störsender, der Störsignale in einem bestimmten Frequenzband („Jammer“) aussendet, gestört werden können. Daraus folgt eine vollständige oder zumindest teilweise Unbrauchbarkeit der übertragenen Signale und damit ein Verlust der Abstimmung zwischen den Fahrzeugen. Auch bei Verwendung von redundanten Übertragungsarten, beispielsweise unterschiedlichen Frequenzbändern, kann ein einzelner Störsender alle Redundanzen unbrauchbar machen. Dadurch sind diese Übertragungsarten für sicherheitskritische Anwendungen allein nicht geeignet.
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Nachteilig ist weiterhin, dass zur Abstimmung und Identifikation von aufeinanderfolgenden Fahrzeugen deren Positionen aus GPS-Signalen zu ermitteln sind. Die Ermittlung der Position aus den GPS-Signalen ist allerdings für diese Anwendung, die eine hohe Genauigkeit der Positionsermittlung erfordert, zu ungenau und auch störanfällig. Zudem kann auch das GPS-Signal von außerhalb durch einen Störsender gezielt gestört werden.
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In
DE 10 2017 111 323 A1 ist einer alternative Möglichkeit der Informationsübermittlung vorgesehen, wobei zwischen einem autonomen oder einem teilautonomen Fahrzeug und einem beliebigen anderen autonomen Verkehrsteilnehmer Informationen über nicht-sichtbares Infrarot-Licht übertragen werden kann.
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Aufgabe der Erfindung ist, ein Übertragungssystem und ein Verfahren anzugeben, mit denen eine zuverlässige, störungsresistente und einfache Übertragung von Daten zwischen zwei fortlaufend miteinander gekoppelten bzw. aufeinander abgestimmt hintereinanderfahrenden Fahrzeugen gewährleistet werden kann.
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Diese Aufgabe wird durch ein Übertragungssystem gemäß Anspruch 1 sowie einem Verfahren gemäß den weiteren unabhängigen Ansprüchen gelöst.
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Erfindungsgemäß ist demnach vorgesehen, ein gattungsgemäßes Übertragungssystem derartig weiterzuentwickeln, dass ein Sendemodul des Übertragungssystems eine optische Einheit aufweist, die ausgebildet ist, nicht-sichtbare optische Strahlung in einem vorgegebenen ersten Winkelbereich zu erzeugen, wobei die nicht-sichtbare optische Strahlung in Abhängigkeit von zu übermittelnden Daten erzeugt werden kann zum Ausgeben eines die Daten aufweisenden optischen Signals in den ersten Winkelbereich, und das Empfangsmodul einen optischen Empfänger aufweist, der ausgebildet ist, die nicht-sichtbare optische Strahlung in einem zweiten Winkelbereich zu detektieren, und das Empfangsmodul ausgebildet ist, aus der detektierten nicht-sichtbaren optischen Strahlung die über das optische Signal übertragenen Daten zur Weiterverarbeitung und zur Steuerung des das Empfangsmodul aufweisenden Fahrzeuges zu extrahieren.
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Vorteilhafterweise wird somit eine Übertragungsmöglichkeit geschaffen, die im nicht-sichtbaren Spektrum, vorzugsweise im Infrarot-Bereich, eine störungsfreie und zuverlässige Übertragung von Daten ermöglicht. Dies wird vorzugsweise dadurch erreicht, dass die optische Strahlung gezielt nur in einen bestimmten ersten Winkelbereich ausgegeben wird, beispielsweise mit einem ersten Öffnungswinkel von zwischen 5° und 25°, vorzugsweise 15° und/oder das Empfangsmodul die optische Strahlung auch nur in einem zweiten Winkelbereich mit einem zweiten Öffnungswinkel von zwischen 5° und 25°, vorzugsweise 15°, empfangen kann. Dadurch kann die drahtlose Kommunikation über die optische Strahlung nicht bzw. nur in offensichtlicher Weise durch gezieltes Eindringen in die beiden festgelegten Winkelbereiche gestört werden.
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Weiterhin kann eine Verifikation der aufeinander abgestimmt hintereinanderfahrenden Fahrzeuge insbesondere zu Beginn einer koordinierten Fahrt entfallen, da aufgrund der geringen Winkelbereiche bei geringen Folgeabständen lediglich optische Signale vom direkt vorausfahrenden bzw. nachfolgenden Fahrzeug empfangen werden können. Somit können die empfangenen optischen Signale mit hoher Wahrscheinlichkeit dem jeweils anderen Fahrzeug zugeordnet werden. Bei einer herkömmlichen V2V-Verbindung über WLAN oder einer Mobilfunkverbindung ist dazu die Erfassung und der Austausch von ungenauen oder störanfälligen GPS-Signalen zur Positionsermittlung der einzelnen Fahrzeuge nötig, da auch Signale von weiter entfernten Fahrzeugen empfangen werden.
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Als Daten im Sinne der Erfindung, die von dem Übertragungssystem zwischen zwei aufeinander abgestimmt hintereinanderfahrenden Fahrzeugen übertragen werden, werden dabei Informationen verstanden, die zum aufeinander abgestimmten Steuern der Fahrzeuge nötig oder hilfreich sind. Als Daten kommen dabei beispielsweise Verzögerungsvorgaben, Beschleunigungsvorgaben, Lenkvorgaben oder Fahrzeuginformationen jeweils bezüglich des das Sendemodul aufweisenden Fahrzeuges, vorzugsweise des vorausfahrenden Fahrzeuges in Betracht, auf die die Bewegung des jeweils anderen, vorzugsweise des hinterherfahrenden Fahrzeuges, abzustimmen ist, um eine sichere aufeinander abgestimmte Fahrt beider Fahrzeuge zu ermöglichen.
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In Abhängigkeit der übertragenen Daten sollen die Fahrzeuge dabei automatisiert oder teilautomatisiert gesteuert werden, z.B. verzögert oder beschleunigt oder gelenkt, um eine sichere und zuverlässige Hintereinanderfahrt zu gewährleisten. Dabei kann beispielsweise in einem Platoon oder Konvoy vorgesehen sein, dass sich die Fahrzeuge mit einem Folgeabstand zueinander bewegen, der unterhalb des Sicherheitsabstandes liegt, wobei aufgrund der geringen Reaktionszeiten bei einer automatisierten oder teilautomatisierten Steuerung in Abhängigkeit der übertragenen Daten dennoch ein sicherer Fahrbetrieb gewährleistet werden kann. Dementsprechend sicher müssen die Daten über das optische Signal übertragen werden. Aufgrund der geringen Störanfälligkeit der nicht-sichtbaren optischen Strahlung, insbesondere Infrarot-Strahlung, kann dies mit dem erfindungsgemäßen Übertragungssystem erreicht werden.
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Vorzugsweise ist dabei vorgesehen, dass das Sendemodul eine Steuerschaltung aufweist, wobei die Steuerschaltung ausgebildet ist, die optische Einheit in Abhängigkeit der Daten derartig anzusteuern, dass von der optischen Einheit optische Strahlung erzeugt wird, die ein die Daten aufweisendes optisches Signal überträgt. Dazu kann die optische Einheit, beispielsweise eine Leuchtdiode, von der Steuerschaltung gezielt ein und ausgeschaltet werden, so dass die optische Strahlung entsprechend moduliert wird, wodurch in einfacher Weise eine Datenübertragung ermöglicht wird.
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Gemäß einer bevorzugten Ausbildung kann weiterhin vorgesehen sein, dass das optische Signal verschlüsselte Daten enthält und überträgt. Demnach können die Daten vor der Übertragung auch zusätzlich verschlüsselt werden, wobei zur Entschlüsselung der empfangenen Daten ein entsprechender Schlüssel im Fahrzeug des Empfangsmoduls vorliegt, der vorab mit auf einem anderen Übertragungsweg übertragen wurde. Dadurch kann eine hohe Sicherheitsstufe erreicht werden.
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Vorzugsweise ist weiterhin vorgesehen, dass mit dem Übertragungssystem eine redundante V2V-Verbindung und/oder eine redundante IR-Verbindung ausgebildet werden kann zum redundanten Übertragen zumindest eines Teils der über die optischen Signale übertragenen Daten. Dadurch kann bei einem Ausfall oder einer Beeinträchtigung der Übertragung der optischen Signale ein anderen Übertragungskanal gewählt werden, auf dem zumindest Daten für Grundfunktionen des abgestimmten Fahrens übertragen werden können. Ein Ausfall oder eine Beeinträchtigung der Übertragung kann beispielsweise bei Nebel oder einem Defekt des Übertragungssystems vorliegen.
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Vorzugsweise ist weiterhin vorgesehen, dass der optische Empfänger eine Photodiode und/oder eine Kamera aufweist zum Detektieren der nicht-sichtbaren optischen Strahlung. Demnach kann eine einfache Photodiode verwendet werden oder aber auch eine Kamera, der kein IR-Filter vorgeschaltet ist. Die optische Strahlung kann dann entsprechend der Modulation eine Reaktion auf dem entsprechenden optischen Empfänger auslösen, die dann entsprechend ausgewertet werden kann, um das optische Signal weiterverarbeiten zu können. Bei Verwendung einer Kamera kann vorteilhafterweise auf eine bereits im jeweiligen Fahrzeug vorhandene Kamera, z.B. eines Fahrerassistenzsystems, zurückgegriffen werden, so dass der Installationsaufwand und die Kosten minimiert werden können. Um die Öffnungswinkel festzulegen, können beispielsweise vorgeschaltete optische Trichter vorgesehen sein, die den Sichtbereich des jeweiligen Empfängers einschränken. Bei der Ausführung als Kamera kann ergänzend oder alternativ eine Festlegung erfolgen, dass der Imager nur optische Signale, insbesondere die Infrarot-Signale, aus einem dynamisch konfigurierbaren Bereich akzeptiert, so dass auch darüber der zweite Winkelbereich eingeschränkt werden kann.
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Weiterführend lässt sich bei der Verwendung einer Kamera oder eines ausgedehnten optischen Empfängers auch ein Versatz der beiden Fahrzeuge zueinander erfassen. Demnach kann ermittelt werden, an welcher Position die optische Strahlung auf dem in Querrichtung ausgedehnten optischen Empfänger auftrifft, woraus der Versatz zwischen den Fahrzeugen in die Querrichtung abgeleitet werden kann.
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Vorzugsweise ist weiterhin vorgesehen, dass für jedes Fahrzeug ein Sendemodul und ein Empfangsmodul vorgesehen ist, wobei das Empfangsmodul des einen Fahrzeuges die optische Strahlung des zugeordneten Sendemoduls an dem jeweils anderen Fahrzeuges aufnimmt. Dadurch kann vorteilhafterweise auch eine wechselseitige Datenübertragung ermöglicht werden, um die Bewegung der Fahrzeuge aufeinander abzustimmen.
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Vorzugsweise ist weiterhin vorgesehen, dass das Sendemodul und/oder das Empfangsmodul an dem vorausfahrenden Fahrzeug an einem Heck angeordnet und zum nachfolgenden Fahrzeug hin ausgerichtet ist bzw. sind und das Empfangsmodul und/oder das Sendemodul an dem nachfolgenden Fahrzeug an einer Front angeordnet und zum vorausfahrenden Fahrzeug hin ausgerichtet ist bzw. sind. Dadurch kann ein kurzer Übertragungsweg der optischen Signale gewährleistet werden, so dass auch mögliche Störquellen nur in einem kleinen offensichtlichen Bereich eingebracht werden können.
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In einem erfindungsgemäßen Verfahren, das vorzugsweise mit einem erfindungsgemäßen Übertragungssystem durchgeführt wird, sind mindestens die folgenden Schritte vorgesehen:
- - Ansteuerung einer optischen Einheit eines Sendemoduls in Abhängigkeit von im Fahrzeug des Sendemoduls zur Verfügung gestellten Daten zum Erzeugen und Ausgeben eines die Daten aufweisenden optischen Signals in einen ersten Winkelbereich, wobei die optische Einheit dazu nicht-sichtbare optische Strahlung erzeugt,
- - Empfangen des über die nicht-sichtbare optische Strahlung übertragenen optischen Signals in einem zweiten Winkelbereich durch einen optischen Empfänger in einem Empfangsmodul, sobald der erste Winkelbereich des Sendemoduls zumindest bereichsweise in dem zweiten Winkelbereich des optischen Empfängers liegt, wobei das Sendemodul und das Empfangsmodul dazu an unterschiedlichen Fahrzeugen angeordnet sind, und Extrahieren der Daten aus dem empfangenen optischen Signal, und
- - Steuerung des das Empfangsmodul aufweisenden Fahrzeuges in Abhängigkeit der extrahierten Daten zum Abstimmen der beiden hintereinanderfahrenden Fahrzeuge aufeinander.
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Vorzugsweise ist dabei vorgesehen, dass das optische Signal durch Modulation der erzeugten nicht-sichtbaren optischen Strahlung in Abhängigkeit der zur Verfügung gestellten Daten in den ersten Winkelbereich ausgegeben wird. Ergänzend können die optischen Signale bzw. die darin enthaltenen Daten dabei verschlüsselt übertragen werden. Um die Sicherheit weiter zu erhöhen, kann vorgesehen sein, dass die Daten zusätzlich über eine redundante V2V-Verbindung und/oder eine redundante IR-Verbindung übertragen werden.
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Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Figuren näher erläutert. Es zeigen:
- 1 eine schematische Ansicht zweier Fahrzeuge, die über das erfindungsgemäße Übertragungssystem Daten austauschen können; und
- 2 ein Flussdiagramm des erfindungsgemäßen Verfahrens.
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Gemäß 1 sind zwei Fahrzeuge 1a, 1b vorgesehen, die sich fortlaufend aufeinander abgestimmt auf einer Fahrbahn 2 hintereinander bewegen, beispielsweise in einem Platoon oder mit einer beliebigen anderen Kopplungsart (virtual tow-bar). Die beiden Fahrzeuge 1a, 1b kommunizieren dabei über ein Übertragungssystem 3, um gewisse Daten D, die zur Abstimmung der beiden Fahrzeuge 1a, 1b nötig sind, über ein optisches Signal S auszutauschen.
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Das Übertragungssystem 3 weist dazu gemäß der gezeigten Ausführungsform am vorausfahrenden Fahrzeug 1a ein Sendemodul 4 auf, das insbesondere eine Steuerschaltung 5 sowie eine optische Einheit 6, beispielsweise eine Leuchtdiode, aufweist. Die optische Einheit 6 ist ausgebildet, optische Strahlung O im nicht-sichtbaren Bereich, vorzugsweise im Infrarot-Bereich IR (780nm bis 1mm), zu erzeugen und in einen bestimmten ersten Winkelbereich 7a abzustrahlen. Der erste Winkelbereich 7a hat im gezeigten Ausführungsbeispiel einen ersten Öffnungswinkel Wa von ca. 15°.
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Die Steuerschaltung 5 des Sendemoduls 4 ist ausgebildet, die optische Einheit 6 zeitweise derartig anzusteuern, dass diese optische Strahlung O einer bestimmten Wellenlänge L nicht-sichtbaren, vorzugsweise im Infrarot-Bereich IR, erzeugt. Durch das zeitweise Ansteuern der optischen Einheit 6 kann von der Steuerschaltung 5 eine gezielte Kodierung bzw. Modulation (An, Aus) der optischen Strahlung O erreicht werden. Die optische Strahlung O kann demnach dazu verwendet werden, ein optisches Signal S in den ersten Winkelbereich 7a zu übertragen.
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Die modulierte optische Strahlung O bzw. das optische Signal S werden dazu in Abhängigkeit von Daten D erzeugt, die der Steuerschaltung 5 vorab zugeführt werden. Diese Daten D können beispielsweise von einer Steuereinrichtung 8 im vorausfahrenden Fahrzeug 1a vorgegeben werden, die Aufgaben zum abgestimmten Steuern der beiden Fahrzeuge 1a, 1b übernimmt. Die Daten D können dabei beispielsweise Verzögerungsvorgaben Vz, Beschleunigungsvorgaben Va, Lenkvorgaben VI, Fahrzeuginformationen I, etc. beinhalten, die somit durch eine Modulation der optischen Strahlung O über das optische Signal S in den ersten Winkelbereich 7a ausgegeben werden können.
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Das Übertragungssystem 3 weist weiterhin ein am nachfolgenden Fahrzeug 1b angeordnetes Empfangsmodul 9 auf, das insbesondere einen optischen Empfänger 10 und einen Demodulator 11 aufweist. Der optische Empfänger 10 ist ausgebildet, die vom Sendemodul 4 bzw. von der optischen Einheit 6 ausgegebene optische Strahlung O innerhalb eines zweiten Winkelbereiches 7b zu detektieren, wenn der Empfänger 10 zumindest bereichsweise im ersten Winkelbereich 7a liegt und der erste Winkelbereich 7b und der zweite Winkelbereich 7b zumindest bereichsweise übereinander liegen. Der optische Empfänger 10 ist dazu sensitiv für die nicht-sichtbare optische Strahlung O im Infrarot-Bereich IB.
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Der Demodulator 11 ist ausgebildet, die detektierte optische Strahlung O bzw. das darüber übertragene optische Signal S zu demodulieren und damit die übertragenen Daten D aus dem optischen Signal S zu extrahieren. Die extrahierten Daten D können anschließend im nachfolgenden Fahrzeug 1b zu dessen Steuerung verwendet werden, um in bekannter Weise einen aufeinander abgestimmten Betrieb zwischen beiden Fahrzeugen 1a, 1b zu ermöglichen.
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Der optische Empfänger 10 kann durch eine Photodiode 10a ausgebildet sein oder eine solche aufweisen, der ein Filter für sichtbares Licht vorgeschaltet sein kann, um dadurch induzierte Störungen zu vermeiden. Es kann allerdings auch vorgesehen sein, dass der optische Empfänger 10 durch eine im nachfolgenden Fahrzeug 1b angeordnete Kamera 10b ausgebildet ist. Diese Kamera 10b kann beispielsweise als Bestandteil eines Spurhalteassistenten (lane departure warning, lane keeping assist) oder anderer Fahrerassistenzsysteme bereits im nachfolgenden Fahrzeug 1b vorhanden sein und somit doppelt genutzt werden. Die optische Strahlung O im nicht-sichtbaren Bereich, insbesondere im Infrarot-Bereich IB, erzeugt dabei auch auf dem Imager der Kamera 10b einen Leuchtpunkt, wenn der Kamera 10b kein IR-Filter vorgeschaltet ist. Durch eine zeitliche Betrachtung der Intensität des Leuchtpunktes bzw. dessen Existenz auf dem Imager kann das optische Signal S aufgenommen bzw. empfangen werden.
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Ergänzend kann über die Position P, an der die optische Strahlung O auf den optischen Empfänger 10 trifft, ein Versatz B zwischen den Fahrzeugen 1a, 1b ermittelt werden. Demnach kann der optische Empfänger 10, beispielsweise die Kamera 10b, auch in Querrichtung Q ausgedehnt sein, so dass auch der Versatz B in Querrichtung Q abgeschätzt werden kann.
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Als Erweiterung zur gezeigten Ausführungsform kann an jedem der Fahrzeuge 1a, 1b ein Sendemodul 4 und ein Empfangsmodul 9 angeordnet sein, so dass auch das nachfolgende Fahrzeug 1b modulierte optische Strahlung O erzeugen und damit optische Signale S an das vorausfahrende Fahrzeug 1a übertragen und dieses die optischen Signale S auch demodulieren kann. Dadurch können auch Daten D des nachfolgenden Fahrzeuges 1b, die zum abgestimmten Steuern nötig oder zumindest hilfreich sind, an das vorausfahrende Fahrzeug 1a übermittelt werden.
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Durch die Anbringung des Sendemoduls 4 an einem Heck 13a des vorausfahrenden Fahrzeuges 1a und des Empfangsmoduls 9 an einer Front 13b des nachfolgenden Fahrzeuges 1b sowie dem eingeschränkten ersten Winkelbereich 7a bzw. ersten Öffnungswinkel Wa und auch dem eingeschränkten zweiten Winkelbereich 7b bzw. dem zweiten Öffnungswinkel Wb kann erreicht werden, dass mit hoher Wahrscheinlichkeit tatsächlich nur diese beiden Fahrzeuge 1a, 1b miteinander kommunizieren können. Das Erreichen eines Nachbar-Fahrzeuges 1c auf der Nachbarspur 2a ist bei dem gewählten ersten Öffnungswinkel Wa von z.B. 15° nur bei sehr großen Folgeabständen A zwischen den beiden hintereinander fahrenden Fahrzeugen 1a, 1b möglich, die für das aufeinander abgestimmte Fahren, wenn überhaupt, nur in Einzelsituationen in Frage kommen. Auch ein Empfangen von optischen Signalen S eines Nachbar-Fahrzeuges 1c, dessen erster Winkelbereich 7a vorzugsweise ebenfalls eingeschränkt sein wird, ist aufgrund des eingeschränkten zweiten Winkelbereiches 7b des optischen Empfängers 10 eher unwahrscheinlich.
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Dadurch wird die Kommunikation zwischen beiden Fahrzeugen 1a, 1b zuverlässiger und sicherer, da die Signalübertragung nicht oder nur durch ein offensichtliches Eindringen in den engen ersten Winkelbereich 7a oder zweiten Winkelbereich 7b gestört werden kann. Demnach wird auch die aufeinander abgestimmte Fahrt der beiden hintereinanderfahrenden Fahrzeuge 1a, 1b, die sich normalerweise mit geringen Folgeabständen A unterhalb des Sicherheitsabstandes bewegen, sicherer und zuverlässiger.
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Ergänzend zu der beschriebenen Übertragung der optischen Signale S über die optische Strahlung O kann als redundanter Kanal des Übertragungssystems 3 auch eine herkömmliche drahtlose V2V-Verbindung 12a (Vehicle-to-Vehicle) vorgesehen sein. Als V2V-Verbindung 12a wird hierbei eine drahtlose Verbindung zwischen den Fahrzeugen 1a, 1b bezeichnet, die zur Datenübertragung Strahlung im Mikrowellenbereich nutzt, beispielsweise über WLAN oder eine Mobilfunkverbindung.
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Über die V2V-Verbindung 12a können dieselben Daten D oder zumindest Daten zum Aufrechterhalten von Grundfunktionen des abgestimmten Fahrens redundant zwischen den Fahrzeugen 1a, 1b übertragen werden, so dass bei einem Ausfall der Kommunikation über die optische Strahlung O, beispielsweise bei Nebel, das aufeinander abgestimmte Fahren zumindest rudimentär weitergeführt werden kann.
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Zusätzlich kann auch eine Verschlüsselung der Daten D durch Erzeugung von verschlüsselten Daten Dk vorgesehen sein, wobei der Schlüssel zum Dekodieren auf einem anderen Übertragungsweg einmalig übermittelt und verifiziert werden kann, beispielsweise über eine redundant vorhandene IR-Verbindung 12b und/oder die V2V-Verbindung 12a und/oder dergleichen.
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Zudem kann bei Verwendung des beschriebenen Übertragungssystems 3 das Übertragen von Positionsinformationen, die sonst bei einem aufeinander abgestimmten Fahren mit einer herkömmlichen V2V-Verbindung 12a nötig sind und die über GPS-Signale gewonnen werden, entfallen oder lediglich als redundante Informationen genutzt werden. Aufgrund des geringen ersten Öffnungswinkels Wa des ersten Winkelbereiches 7a und des zweiten Öffnungswinkels Wb des zweiten Winkelbereiches 7b ist nämlich eine eindeutige Zuordnung des empfangenen optischen Signals S zum unmittelbar vorausfahrenden Fahrzeug 1a (oder dem nachfolgenden Fahrzeug 1b bei wechselseitiger Datenübertragung) mit hoher Wahrscheinlichkeit gegeben.
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Das erfindungsgemäß Verfahren zum Übertragen von optischen Signalen kann beispielsweise wie folgt durchgeführt werden:
- In einem anfänglichen Schritt St0 wird das Verfahren initialisiert, beispielsweise nachdem Feststellen oder dem Festlegen, dass eine aufeinander abgestimmte Fahrt (Platoon, Konvoy, virtual tow-bar) hintereinander stattfinden kann bzw. soll.
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In einem ersten Schritt St1 wird in Abhängigkeit der der Steueranordnung 5 im vorausfahrenden Fahrzeug 1a und/oder bei wechselseitiger Kommunikation vom nachfolgenden Fahrzeug 1b zugeführten Daten D die optische Einheit 6 moduliert angesteuert. Dadurch wird von der optischen Einheit 6 optische Strahlung O im IR-Bereich IR erzeugt und in einem festgelegten ersten Winkelbereich 7a ausgegeben. Dadurch wird ein die Daten D enthaltendes optisches Signal S in den ersten Winkelbereich 7a übertragen. Ergänzend kann auch eine Verschlüsselung der Daten D stattfinden, wobei dann eine modulierte Ansteuerung der optischen Einheit 6 in Abhängigkeit der verschlüsselten Daten Dk erfolgt, so dass diese über das optische Signal S übertragen werden.
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In einem zweiten Schritt St2 wird die optische Strahlung O von dem optischen Empfänger 10 im Empfangsmodul 9 am jeweiligen Fahrzeug 1a, 1b detektiert, sobald der erste Winkelbereich 7a zumindest bereichsweise auf den Empfänger 10 ausgerichtet ist bzw. der erste Winkelbereich 7a mit dem zweiten Winkelbereich 7b bereichsweise überlappt. Daraufhin wird das detektierte optische Signal S im Demodulator 11 demoduliert, so dass die übertragenen Daten D extrahiert werden können.
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In einem dritten Schritt St3 werden die extrahierten Daten D im empfangenden Fahrzeug 1a, 1b zur Steuerung verwendet, so dass sich die beiden Fahrzeuge 1a, 1b aufeinander abgestimmt bewegen können.
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Bezugszeichenliste
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- 1a
- vorausfahrendes Fahrzeug
- 1b
- nachfolgendes Fahrzeug
- 1c
- Nachbar-Fahrzeug
- 2
- Fahrbahn
- 2a
- Nachbarspur
- 3
- Übertragungssystem
- 4
- Sendemodul
- 5
- Steuerschaltung
- 6
- optische Einheit
- 7a
- erster Winkelbereich
- 7b
- zweiter Winkelbereich
- 8
- Steuereinrichtung
- 9
- Empfangsmodul
- 10
- optischer Empfänger
- 10a
- Photodiode
- 10b
- Kamera
- 11
- Demodulator
- 12a
- V2V-Verbindung
- 12b
- redundante IR-Verbindung
- 13a
- Heck
- 13b
- Front
- A
- Folgeabstand
- B
- Versatz
- D
- Daten
- Dk
- verschlüsselte Daten
- I
- Fahrzeuginformationen
- IR
- Infarot-Bereich
- L
- Wellenlänge
- O
- optische Strahlung
- Q
- Querrichtung
- S
- optisches Signal
- Vz
- Verzögerungsvorgaben
- Va
- Beschleunigungsvorgaben
- Vs
- Lenkvorgaben
- Wa
- erster Öffnungswinkel
- Wb
- zweiter Öffnungswinkel
- St0, St1, St2, St3
- Schritte des Verfahrens
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102017111323 A1 [0005]
