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Die Erfindung betrifft ein Verfahren und ein Funksystem zum Konfigurieren eines Kanalmodells für eine mit einem Kraftfahrzeug befahrbare Infrastruktur.
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Für autonomes Fahren eines Kraftfahrzeugs wird eine hohe Anforderung an eine Funkstabilität eines Funkkanals gestellt. Es ist bekannt, mögliche physikalische Störeffekte, wie beispielsweise Schwächung, Beugung, Streuung und Reflexion von Funkdaten, mittels eines zuvor bestimmten Kanalmodells herauszurechnen, also zumindest teilweise zu kompensieren. Im Gegensatz zu einer Freiraumausbreitung von Funkdaten sind in einer mit einem Kraftfahrzeug befahrbaren Infrastruktur, wie beispielsweise einem Parkhaus, einem Tunnel, einer Straßenschlucht und einer Unterführung, viele Störfaktoren, wie beispielsweise parkende Fahrzeuge oder Säulen, die beispielsweise als Reflektoren fungieren, vorhanden und man kann nicht auf allgemeine Kanalmodelle zurückgreifen. Zum Beispiel sind Kanalmodelle für Stadtszenarien sind nur bedingt anwendbar, da Parkhäuser überdacht und meist mehrstöckig sind und somit gängige Kanalmodelle von Stadtszenarien diesen Bereich nicht abdecken können. Dies führt dazu, dass Kanalmodelle für jede befahrbare Infrastruktur separat bestimmt werden müssen.
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Hierzu können parametrische Modelle als Kanalmodell angenommen werden, um einen Suchraum und damit einen Aufwand des Messszenarios einzuschränken. Auf Basis des angenommenen parametrischen Kanalmodells können anschließend Messungen durchgeführt werden, um die Kanalmodellparameter zu konfigurieren. Bisher werden diese parametrischen Kanalmodelle bestimmt und auf ähnliche Parkhäuser angewendet.
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Aus der
EP 3 093 684 A1 ist ein Verfahren zum Etablieren einer Fahrtverlustmodelldatenbank bereitgestellt. Hierbei wird ein kabelloses Signal an eine Benutzerausrüstung gesendet, die Informationen über das empfangene Signal generiert und zurücksendet. Aus diesen Informationen kann dann das Fahrtverlustmodell bestimmt werden.
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Aus der
US 2011/0148578 A1 ist ein System zum Orten eines Fahrzeugs bekannt. Hierbei kann basierend auf einer Signalübertragung zwischen einem Sender und einer fahrzeugseitigen Antennenanordnung ein Kraftfahrzeug in einem Parkhaus aufgefunden werden.
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Aus der
US 2018/0234901 A1 ist eine elektronische Vorrichtung bekannt, wobei ein Prozessor einer Kommunikationsschaltung erlaubt, Daten für eine Übergabe von einem Server zu empfangen, einen Zielzugriffspunkt einer Verbindung nach der Übergabe aus Kandidaten von Zielzugriffspunkten basierend auf den Daten der Übergabe zu bestimmen, einen Auslösewert basierend auf den Daten für die Übergabe zu bestimmen und eine Übergabe auszulösen, falls eine Position der elektronischen Vorrichtung den bestimmten Übergabeauslösewert trifft.
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Nachteilig bei bisher bekannten Verfahren ist es, dass jede befahrbare Infrastruktur separat eingemessen werden muss, da eine Generalisierbarkeit von gemessenen Kanalmodellparameterwerten eines Kanalmodells auf unterschiedliche befahrbare Infrastrukturen nicht nachgewiesen ist. Außerdem kann eine Optimierung für eine jeweilige befahrbare Infrastruktur nur auf Basis des ausgewählten Kanalmodells stattfinden und eine Auswahl eines anderen Kanalmodells erfordert eine erneute Messung der Kanalmodellparameter.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde eine Kanalmodellbestimmung für eine befahrbare Infrastruktur bereitzustellen.
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Die Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind die abhängigen Patentansprüche, die folgende Beschreibung sowie die Figuren offenbart.
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Durch die Erfindung ist ein Verfahren zum Konfigurieren und/oder Auswählen eines Kanalmodells oder parametrischen Modells für eine mit einem Kraftfahrzeug befahrbare Infrastruktur, die beispielsweise ein Parkhaus oder eine Garage sein kann, bereitgestellt. Das Verfahren umfasst ein Senden von Funksignalen oder Funkdaten an zumindest ein Kraftfahrzeug in der Infrastruktur durch eine Transceivervorrichtung, insbesondere in einem 5 GHz Frequenzband, ein Empfangen von Antwortdaten aus dem zumindest einem Kraftfahrzeug durch die Transceivervorrichtung als Antwort auf das Senden der Funkdaten, wobei die Antwortdaten einer Kanalimpulsantwort und einer Antwortposition des Kraftfahrzeugs umfassen oder beschreiben. Die Transceivervorrichtung kann dabei einen mobilen Datendienst der fünften Generation (5G), also LTE Advanced, und/oder LTE (long term evolution) und WLAN (wireless local area network) umfassen. Die Antwortposition des Kraftfahrzeugs kann die Position sein, an der das Kraftfahrzeug die Funkdaten empfangen hat. Diese kann beispielsweise mittels GPS bestimmt werden.
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Weiter umfasst das Verfahren ein Übertragen der Antwortdaten an eine Infrastruktureinheit durch die Transceivervorrichtung und ein Auswählen und/oder Konfigurieren des Kanalmodells für die Antwortposition in der Infrastrukturdurch die Infrastruktureinheit auf Basis der Antwortdaten.
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Mit anderen Worten können Funkdaten an ein Kraftfahrzeug, beispielsweise in einem Parkhaus, gesendet werden, wobei das Fahrzeug für seine aktuelle Position Antwortdaten zurücksenden kann, die die Kanalimpulsantwort für die Funkdaten und die Antwortposition umfassen. Diese Antwortdaten können dann an eine Infrastruktureinheit weitergeleitet werden, beispielsweise über Funk oder eine Datenleitung. Aus den Antwortdaten kann dann die Infrastruktureinheit, die insbesondere ein Computerprozessor aufweisen kann, das Kanalmodell auswählen und/oder einen oder mehrere Kanalmodellparameter des ausgewählten Kanalmodells konfigurieren, das heißt anpassen, wobei das Kanalmodell entsprechend der Antwortposition bestimmt wird.
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Somit kann innerhalb der Infrastruktureine Karte mit Bereichen von Kanalmodellen und deren Kanalmodellparametern mittels der gemessenen Antwortpositionen bestimmt werden, wobei die Antwortposition vorzugsweise eine Position des Kraftfahrzeugs in Relation zu der Transceivervorrichtung oder eine absolute Geoposition angeben kann. Die Auswahl des Kanalmodells kann beispielsweise aus einer Optimierungsberechnung getroffen werden, beispielsweise indem mittels einer Minimierungs- beziehungsweise Maximierungsrechnung festgestellt wird, welche Kanalmodellparameterwerte, die gemessen wurden, die Antwortdaten besonders gut prädizieren. Vorzugsweise kann auch vorgesehen sein, dass das Kanalmodell mittels eines angelernten neuronalen Netzes ausgewählt wird.
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Durch die Erfindung ergibt sich der Vorteil, dass jede Infrastrukturautomatisch im laufenden Betrieb vermessen werden kann, um das geeignete Kanalmodell zu bestimmen. Außerdem kann für einen jeweiligen Ort in der Infrastruktur das optimale Kanalmodell bestimmt werden, wodurch mehrere Kanalmodelle für unterschiedliche Antwortpositionen des Kraftfahrzeugs ausgewählt werden können, was eine Funkdatenübertragung für das Kraftfahrzeug in der Infrastrukturverbessert. Außerdem kann eine aufwendige manuelle Vermessung der Infrastruktur vermieden werden.
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Zu der Erfindung gehören auch Ausführungsformen, durch die sich zusätzliche Vorteile ergeben.
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Eine Ausführungsform sieht vor, dass durch die Infrastruktureinheit zumindest ein vorhandener Kanalmodellparameterwert des Kanalmodells basierend auf der Kanalimpulsantwort inkrementell angepasst wird. Mit anderen Worten kann beispielsweise für ein bereits ausgewähltes Kanalmodell, das Kanalmodellparameter umfasst, ein vorhandener Kanalmodellparameterwert auf Basis der Kanalimpulsantwort angepasst werden. Durch diese inkrementelle Anpassung der vorhandenen Kanalmodellparameterwerte kann das ausgewählte Kanalmodell laufend an veränderliche Begebenheiten in der Infrastruktur angepasst werden, wodurch ein verbessertes Kanalmodell bereitgestellt werden kann.
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Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Kanalimpulsantwort vor der Anpassung des vorhandenen Kanalmodellparameterwerts gewichtet wird und mit dem vorhandenen Kanalmodellparameterwert entsprechend der Gewichtung kombiniert wird. Mit anderen Worten kann vor der Anpassung des vorhandenen Kanalmodellparameterwerts die Kanalimpulsantwort, die für die Anpassung verwendet wird, gewichtet werden, sodass beispielsweise ein einzelne Kanalimpulsantwort einen vorhandenen Kanalmodellparameterwert nicht grundlegend verändert. Insbesondere kann eine Kanalimpulsantwort beispielsweise weniger gewichtet werden, falls diese für eine Antwortposition grundlegend von bisherigen Kanalimpulsantworten abweicht. Vorzugsweise kann die Kanalimpulsantwort dann beispielsweise derart gewichtet werden, dass die vorhandenen Kanalmodellparameterwerte nur zu einem Bruchteil, beispielsweise weniger als 5 % oder 10 %, angepasst werden. Durch diese Ausführungsform ergibt sich der Vorteil, dass die Kanalmodellparameterwerte laufend angepasst werden können, wobei eine ungewöhnliche Kanalimpulsantwort für eine Antwortposition die vorhandenen Kanalmodellparameterwerte nicht grundlegend verändern kann. Hierdurch kann ein robusteres Kanalmodell bereitgestellt werden. Eine mögliche Gewichtung kann für einen Kanalmodellparameterwert P kann durchgeführt werden als P(neu) = a * P(alt) + (1-a) * Messwert, wobei a als multiplikative Gewichtung in einem Wertebereich von 0 bis 1 bereitgestellt ist und der aktuelle Wert der Gewichtung a von einer aktuellen Messsituation abhängig eingestellt werden kann, beispielsweise von einem Signal-zu-Rausch-Verhältnis, das während der Erfassung des Messwerts ermittelt wurde.
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Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Antwortdaten ferner Sensordaten des zumindest einen Kraftfahrzeugs umfassen, wobei die Sensordaten eine Umgebungsinformation über die Antwortposition zu einem Antwortzeitraum umfassen, und wobei die Kanalimpulsantwort basierend auf dieser Umgebungsinformation gewichtet wird. Mit anderen Worten kann zusätzlich eine bestehende Umfeldwahrnehmung, beispielsweise ein Kamerasystem oder ein Lidarsensor des Kraftfahrzeugs verwendet werden, um eine genaue und wirklichkeitsgetreue Abbildung der aktuellen Umgebung in Abhängigkeit der Antwortposition des Kraftfahrzeugs bestimmt werden. Folglich liegt neben der Antwortposition eine Umgebungsinformation für die Kanalimpulsantwort vor, wobei beispielsweise automatisch aus der Umgebungsinformation ein Szenario erkannt werden kann, das die Kanalimpulsantwort beeinflusst. Beispielsweise kann die Umgebungsinformation ergeben, dass um das Kraftfahrzeug weitere Kraftfahrzeuge angeordnet sind, die das Kraftfahrzeug von der Transceivervorrichtung abschirmen. Diese Situation kann beispielsweise eine Ausnahme darstellen, wodurch die Kanalimpulsantwort nicht so stark gewichtet werden kann. Die oben genannte Gewichtung a kann dann zum Beispiel auf einen Wert größer als 0,7 eingestellt werden. Des Weiteren kann vorgesehen sein, dass falls die Sensordaten die gleiche Umgebungsinformation wie zu einem früheren Zeitpunkt feststellen, an der Antwortposition dasjenige Kanalmodell konfiguriert wird, das dieser Umgebungsinformation entspricht. So können beispielsweise für eine Antwortposition je nach Umgebungsinformation ein anderes Kanalmodell ausgewählt werden. Der Antwortzeitraum kann beispielsweise ein Zeitraum von 1 bis 60 Sekunden vor Eintreffen der Funkdaten im Kraftfahrzeug sein und die Sensordaten können beispielsweise für diesen Antwortzeitraum in einem Ringspeicher des Kraftfahrzeugs gespeichert sein. Durch diese Ausführungsform ergibt sich der Vorteil, dass die Auswahl und das Konfigurieren des Kanalmodells verbessert werden kann.
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Eine Ausführungsform sieht vor, dass die Funkdaten an eine Mehrzahl von Kraftfahrzeugen in der Infrastrukturgesendet werden, wobei ein jeweiliges Kraftfahrzeug Antwortdaten von einer jeweiligen Antwortposition sendet, und wobei aus den jeweiligen Antwortdaten das Kanalmodell für die jeweilige Antwortposition bestimmt wird. Mit anderen Worten können die jeweiligen Antwortdaten der Kraftfahrzeuge beispielsweise Schwarmdaten mehrerer Kraftfahrzeuge sein, die Kanalimpulsantworten für eine jeweilige Antwortposition umfassen, wobei aus der Fusion der Schwarmdaten, das heißt der jeweiligen Antwortdaten, ein Kanalmodell konfiguriert und/oder ausgewählt werden kann. Durch diese Ausführungsform ergibt sich der Vorteil, dass ein Kanalmodell für die Infrastrukturschnell bestimmt werden kann.
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Eine weitere Ausführungsform sieht vor, dass die Transceivervorrichtung in einem anderen Kraftfahrzeug und/oder in der Infrastruktur betrieben wird. Die Infrastruktur kann beispielsweise eine Infrastruktur mit lokaler Funktechnik, insbesondere ein intelligentes Transportsystem (Intelligent Transportation System, ITS) sein und zum Beispiel ein Parkhaus, ein Tunnel, eine Unterführung beziehungsweise eine Brücke, ein Überhang, eine Straßenschlucht oder jegliche Straße mit Abschattungseffekten eines Funksignals umfassen. Mit anderen Worten kann eine Fahrzeug-zu-Fahrzeug oder eine Fahrzeug-zu-Infrastruktur Technologie vorgesehen sein, die die Kanalimpulsantworten zur Bestimmung des Kanalmodells der Infrastruktur bereitstellen kann. Durch diese Ausführungsform ergibt sich der Vorteil, dass mehrere Funkpfade ausgemessen werden können. Außerdem kann die Infrastruktur in einem laufenden Betrieb ausgemessen werden.
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Vorzugsweise kann vorgesehen sein, dass das Kanalmodell ein logarithmisches Entfernungsfahrtverlustmodell (Log Distance Path Loss Model) und/oder ein ITU (International Telecommunication Union) Ausbreitungsmodell für Innenräume und/oder ein Bodendämpfungsfaktor-Pfadverlustmodell und/oder ein Kanalimpulsantwortmodell umfasst. Vorzugsweise können diese für das Intelligent Transportation System (ITS) gängige Frequenzband von 5 GHz, das bedeutet für ein Übertragungsprotokoll nach IEEE802.11 und IEEE802.16, vorgesehen sein. Das Kanalmodell ist jedoch nicht nur auf das 5 GHz Frequenzband limitiert, sondern kann auch ein anderes gängiges Datenübertragungsfrequenzband umfassen. Insbesondere kann eine Frequenz in einem Bereich von 800 MHz bis 8 GHz für eine Datenübertragung vorgesehen sein.
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Eine Ausführungsform sieht vor, dass das Kanalmodell anderen Kraftfahrzeugen bei Einfahrt in die Infrastruktur zur Verfügung gestellt wird. Das heißt, dass einem Kraftfahrzeug, das in die Infrastruktur einfährt, beispielsweise eine Karte der Infrastruktur mit Kanalmodellen und deren Kanalmodellparameterwerten für eine jeweilige Position bereitgestellt werden kann, wodurch das Kraftfahrzeug an einer jeweiligen Position die empfangenen Funkdaten mittels des Kanalmodells geeignet rekonstruieren und damit verbessern kann. Durch diese Ausführungsform ergibt sich der Vorteil, dass das ausgewählte und konfigurierte Kanalmodell von einem Kraftfahrzeug, das sich in der Infrastruktur befindet, angewendet werden kann.
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Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Funksystem zum Konfigurieren und/oder Auswählen eines Kanalmodells für eine mit einem Kraftfahrzeug befahrbare Infrastruktur, mit einer Transceivervorrichtung und einer Infrastruktureinheit, wobei die Transceivervorrichtung dazu ausgebildet ist, Funkdaten an zumindest ein Kraftfahrzeug in der Infrastruktur zu senden und Antwortdaten aus dem zumindest einen Kraftfahrzeug als Antwort auf das Senden der Funkdaten zu empfangen und an eine Infrastruktureinheit zu übertragen, wobei die Antwortdaten eine Kanalimpulsantwort und eine Antwortposition des Kraftfahrzeugs umfassen und wobei die Infrastruktureinheit dazu ausgebildet ist, das Kanalmodell für die Antwortposition in der Infrastruktur auf Basis der Antwortdaten auszuwählen und/oder zu konfigurieren. Die Auswahl und/oder Konfiguration des Kanalmodells durch die Infrastruktureinheit kann beispielsweise mittels neuronaler Netze durchgeführt werden.
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Vorzugsweise kann die Infrastruktureinheit eine Prozessoreinrichtung aufweisen, die dazu eingerichtet ist, eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens durchzuführen.
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Die Prozessoreinrichtung kann hierzu zumindest einen Mikroprozessor und/oder zumindest einen Mikrocontroller aufweisen. Des Weiteren kann die Prozessoreinrichtung einen Programmcode aufweisen, der dazu eingerichtet ist, bei Ausführung durch die Prozessoreinrichtung die Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens durchzuführen. Der Programmcode kann in einem Datenspeicher der Prozessoreinrichtung gespeichert sein.
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Das Kraftfahrzeug ist bevorzugt als Kraftwagen, insbesondere als Personenkraftwagen oder Lastkraftwagen, oder als Personenbus oder Motorrad ausgestaltet.
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Durch das erfindungsgemäße Funksystem ergeben sich gleiche Vorteile und Variationsmöglichkeiten wie bei dem Verfahren.
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Zu der Erfindung gehören auch Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Funksystems, die Merkmale aufweisen, wie sie bereits im Zusammenhang mit den Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens beschrieben worden sind. Aus diesem Grund sind die entsprechenden Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Funksystems hier nicht noch einmal beschrieben.
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Die Erfindung umfasst auch die Kombinationen der Merkmale der beschriebenen Ausführungsformen.
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Im Folgenden sind Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben. Hierzu zeigt:
- 1 schematische Darstellung eines Parkhauses mit einem Funksystem gemäß einer beispielhaften Ausführungsform;
- 2 schematisches Verfahrensdiagramm gemäß einer beispielhaften Ausführungsform.
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Bei den im Folgenden erläuterten Ausführungsbeispielen handelt es sich um bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung. Bei den Ausführungsbeispielen stellen die beschriebenen Komponenten der Ausführungsformen jeweils einzelne, unabhängig voneinander zu betrachtende Merkmale der Erfindung dar, welche die Erfindung jeweils auch unabhängig voneinander weiterbilden. Daher soll die Offenbarung auch andere als die dargestellten Kombinationen der Merkmale der Ausführungsformen umfassen. Des Weiteren sind die beschriebenen Ausführungsformen auch durch weitere der bereits beschriebenen Merkmale der Erfindung ergänzbar.
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In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen jeweils funktionsgleiche Elemente.
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In 1 ist eine schematische Darstellung einer mit einem Kraftfahrzeug befahrbaren Infrastruktur 10, die in diesem Ausführungsbeispiel ein Parkhaus 10 ist, mit einem Funksystem 12 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform dargestellt. Das Funksystem 12 kann eine Transceivervorrichtung 14 und eine Infrastruktureinheit 16 aufweisen, wobei die Transceivervorrichtung 14 eine Antenne eines Verkehrstelematiksystems, insbesondere eines intelligenten Transportsystems (Intelligent Transport System ITS), sein kann. Alternativ oder zusätzlich kann die Transceivervorrichtung 14 jedoch auch im Rahmen einer Fahrzeug-zu-Fahrzeug Technologie in einem Fahrzeug betrieben werden.
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Die Transceivervorrichtung 14 kann dazu ausgebildet sein, Funkdaten an zumindest ein Kraftfahrzeug 20 in dem Parkhaus 10 zu senden. Hierzu kann das Kraftfahrzeug 20 beispielsweise eine Empfangsvorrichtung 22 aufweisen, die die Funkdaten empfangen kann.
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Bei einer Übertragung der Funkdaten innerhalb des Parkhauses 10 zu dem Kraftfahrzeug 20 können die Funkdaten jedoch beispielsweise durch Dämpfung und Reflektionen beeinträchtigt werden. Insbesondere können Betonwände und andere Kraftfahrzeuge 17, 18, 19 eine Übertragung der Funkdaten an das Kraftfahrzeug 20 stören. Vorzugsweise können diese Störeffekte jedoch bei Vorliegen eines geeigneten Kanalmodells für das Parkhaus 10 herausgerechnet werden. Beispielsweise kann die Empfangsvorrichtung 22 mithilfe des Kanalmodells für das Parkhaus 10 empfangene Funkdaten rekonstruieren und somit eine Funkstabilität aufrechterhalten.
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Um das passende Kanalmodell für das Parkhaus 10 zu bestimmen, beispielweise für eine Position des Kraftfahrzeugs 20, kann vorzugsweise vorgesehen sein, dass die Empfangsvorrichtung 22 nach dem Empfangen von Funkdaten Antwortdaten an die Transceivervorrichtung 14 zurücksendet, wobei die Antwortdaten eine Kanalimpulsantwort und eine Antwortposition des Kraftfahrzeugs 20 umfasst. In diesem Beispiel ist die Antwortposition des Kraftfahrzeugs 20 an einer Position im obersten Stockwerk auf einer rechten Seite des Parkhauses. Die Antwortposition kann beispielsweise mittels eines GPS Sensors (nicht gezeigt) des Kraftfahrzeugs 20 bestimmt werden. Die Kanalimpulsantwort kann der Transceivervorrichtung 14 einen Aufschluss über die Übertragungsqualität der Funkdaten geben, die in der Empfangsvorrichtung 22 angekommen sind. Beispielsweise können Dämpfung und Phasenverschiebungen der Funkdatenübertragung in der Kanalimpulsantwort enthalten sein.
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Nachdem die Transceivervorrichtung 14 die Antwortdaten empfangen hat, können diese an eine Infrastruktureinheit 16 weitergeleitet werden, wobei die Infrastruktureinheit 16 anhand der Antwortdaten ein Kanalmodell auswählen und/oder konfigurieren kann. Das heißt, dass die Infrastruktureinheit 16 für die Antwortposition des Kraftfahrzeugs 20 die Kanalimpulsantwort analysieren kann und basierend darauf ein geeignetes Kanalmodell auswählen kann. Eine Auswahl des Kanalmodells kann beispielsweise durch ein neuronales Netz der Infrastruktureinheit 16 durchgeführt werden. Insbesondere kann das Kanalmodell aus einer Liste von vorgegebenen Kanalmodellen ausgewählt werden, wobei die Liste beispielsweise ein logarithmisches Entfernungspfadverlustmodell, ein ITU Ausbreitungsmodell für Innenräume, ein Bodendämpfungsfaktorpfadverlustmodell und ein Kanalimpulsantwortmodell umfassen kann. Alternativ oder zusätzlich kann die Infrastruktureinheit 16 auf Basis der Antwortdaten auch ein bereits ausgewähltes Kanalmodell, insbesondere vorhandene Kanalmodellparameterwerte des Kanalmodells basierend auf der Kanalimpulsantwort für die Antwortposition anpassen.
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Bevor ein vorhandener Kanalmodellparameterwert des Kanalmodells anhand einer gemessenen Kanalimpulsantwort angepasst wird, kann diese zusätzlich gewichtet werden. Das bedeutet, dass beispielsweise für eine Antwortposition, wie beispielsweise für die Position des Kraftfahrzeugs 20, eine Kanalimpulsantwort von zuvor gemessenen Kanalimpulsantworten an dieser Antwortposition abweicht, dieser „Ausreißer“ weniger gewichtet werden kann.
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Vorzugsweise kann die Kanalimpulsantwort auch auf Basis einer Umgebungsinformation des Kraftfahrzeugs gewichtet werden. Hierzu kann beispielsweise das Kraftfahrzeug 20 eine Sensoreinrichtung 24 umfassen, die die Umgebungsinformation des Kraftfahrzeugs 20 aufnehmen kann. Dazu kann die Sensoreinrichtung 24 vorzugsweise eine Kamera und/oder einen Lidar-Sensor umfassen. Die Zuordnung von erfasster Umgebungssituation zu einem aktuellen Wert einer Gewichtung kann mittels einer Zuordnungstabelle (Look-up-Tabelle) erfolgen.
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Das Einbeziehen der Umgebungsinformation wird nachfolgend anhand einer beispielhaften Situation erläutert. In dieser Situation kann ein Datenaustausch, das heißt ein Senden von Funkdaten, beispielsweise nicht zwischen der Transceivervorrichtung 14 und dem Kraftfahrzeug 20 stattfinden, sondern im Rahmen einer Fahrzeug-zu-Fahrzeug Kommunikation zwischen dem Kraftfahrzeug 26 und dem Kraftfahrzeug 20. Vorzugsweise kann dafür das Kraftfahrzeug 26 eine Transceivervorrichtung 28 aufweisen, die die Funkdaten an das Kraftfahrzeug 20 senden kann und die Antwortdaten inklusive der Kanalimpulsantwort und der Antwortposition empfängt. Das bedeutet, dass in diesem Beispiel die Transceivervorrichtung 28 des Kraftfahrzeugs 26 die Transceivervorrichtung 14 des Parkhauses ersetzt.
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In diesem Beispiel kann die Sensoreinrichtung 24 des Kraftfahrzeugs 20 beispielsweise feststellen, dass auf dem Übertragungsweg der Funkdaten ein weiteres Fahrzeug 18 im Übertragungsweg vorhanden ist. Das kann vorzugsweise in der Auswahl und/oder der Konfiguration des Kanalmodells berücksichtigt werden, indem beispielsweise die Kanalimpulsantwort bei dieser Umgebungsinformation weniger stark gewichtet wird. Alternativ kann jedoch auch vorgesehen sein, dass bei einer Erkennung dieser Situation von der Sensoreinrichtung 24 ein Kanalmodell von der Infrastruktureinheit 16 abgerufen werden kann, das für diese Situation angepasst ist.
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Vorzugsweise kann auch vorgesehen sein, dass die Transceivervorrichtung 14 und/oder 28 Funkdaten an eine Mehrzahl von Kraftfahrzeugen 17, 18, 19, 20 sendet, sodass von einem jeweiligen Kraftfahrzeug 17, 18, 19, 20 Antwortdaten empfangen werden. Aus diesen Antwortdaten können dann die Kanalmodellparameterwerte des Kanalmodells für eine jeweilige Antwortposition bestimmt werden, das heißt, dass eine inkrementelle Verbesserung des angenommenen Kanalmodells stattfinden kann oder dass für eine jeweilige Antwortposition ein anderes Kanalmodell ausgewählt werden kann. Somit kann das Parkhaus 10 hinsichtlich des Kanalmodells und der angenommenen Kanalmodellparameter kartographiert werden, sodass jede Position in dem Parkhaus 10 in Relation zu der Transceivervorrichtung ein eigenes Kanalmodell aufweisen kann.
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Vorzugsweise kann dann das Kanalmodell, beziehungsweise die Karte von Kanalmodellen in dem Parkhaus 10 jedem Fahrzeug 17, 18, 19, 20, 26 in dem Parkhaus 10 zur Verfügung gestellt werden. Somit kann durch die Infrastruktureinheit 16 eine automatische Ermittlung des Kanalmodells erreicht werden.
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In 2 ist ein schematisches Verfahrensdiagramm zum Konfigurieren und/oder Auswählen eines Kanalmodells für eine mit einem Kraftfahrzeug befahrbare Infrastruktur 10 bereitgestellt. In einem Schritt S10 können Funkdaten an zumindest ein Kraftfahrzeug 20 in der Infrastruktur 10 durch eine Transceivervorrichtung 14 gesendet werden.
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In einem Schritt S12 können durch die Transceivervorrichtung 14 Antwortdaten aus dem zumindest einem Kraftfahrzeug 20 als Antwort auf das Senden der Funkdaten empfangen werden, wobei die Antwortdaten eine Kanalimpulsantwort und eine Antwortposition des Kraftfahrzeugs umfassen.
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In einem Schritt S14 können durch die Transceivervorrichtung 14 die Antwortdaten an eine Infrastruktureinheit 16 übertragen werden. Schließlich kann durch die Infrastruktureinheit 16 das Kanalmodel für die Antwortposition in der Infrastruktur 10 auf Basis der Antwortdaten ausgewählt und/oder konfiguriert werden.
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In einer anderen beispielhaften Ausführungsform besteht ein Aspekt darin, dass im Gegensatz zu bestehenden Ansätzen, die vorsehen, ein parametrisches Kanalmodell für die Infrastruktur 10 anzunehmen und die Kanalmodellparameter manuell für einzelne definierte Szenarien auszumessen, das Funksystem 12 das Kanalmodell automatischen für die Infrastruktur 10 ermittelt. Dazu können Schwarmdaten, das heißt Antwortdaten mehrerer Kraftfahrzeuge 17, 18, 19, 20, insbesondere von pilotierten Fahrzeugen, automatisch ermittelt werden.
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Da jedes pilotierte Fahrzeug beispielsweise durch eine Lokalisierungseinheit, wie GPS, in der Infrastruktur 10 lokalisiert werden kann, kann eine Kanalimpulsantwort an jeder befahrbaren Stelle automatisch bestimmt werden. Hierzu kann zusätzlich eine bestehende Umfeldwahrnehmung durch eine Sensoreinrichtung 24, beispielsweise ein existierendes Kamerasystem, eine genaue und wirklichkeitsgetreue Abbildung des aktuellen Szenarios um das Kraftfahrzeug 20 aufgenommen werden, das heißt es kann für reell vorkommende Szenarien automatisch die Kanalimpulsantwort in Abhängigkeit des Ortes bestimmt werden. Des Weiteren kann auf Basis eines dauerhaften Betriebs des Funksystems 12 eine Anzahl von beliebig komplexer Kanalmodelle für jede Position der Infrastruktur 10 bestimmt werden. Diese können dann inkrementell durch eine Fusion der Schwarmdaten (Antwortdaten) von verschiedenen Fahrzeugen 17, 18, 19, 20 verbessert werden.
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Beispielsweise können eine beliebige Anzahl von Fahrzeugen im Betrieb Kanalimpulsantworten messen. Diese Kanalimpulsantworten können an die Infrastruktureinheit 16 gesendet werden. Die Infrastruktureinheit 16 kann dabei eine so genannte intelligente Infrastruktureinheit sein, das heißt, dass diese eine Rechenkapazität aufweist, die beispielsweise mittels künstlicher Intelligenz, insbesondere neuronaler Netzwerke, das Kanalmodell auswählen beziehungsweise die Kanalmodellparameter aus einem aktuellen Kanalmodell inkrementell verbessern kann. Dazu kann die Infrastruktureinheit 16 die Kanalimpulsantworten verwenden, um kombiniert die besten Kanalmodellparameterwerte für das angenommene Kanalmodell zu bestimmen. Es ist anzumerken, dass im Gegensatz zu aufwendigen händischen Messungen, die Kanalmodellparameter automatisch und in Abhängigkeit des Ortes, das bedeutet der Antwortposition, bestimmt werden können. Die Kanalmodellparameter können so automatisch inkrementell verbessert werden. Des Weiteren kann die Infrastruktureinheit 16 das Kanalmodell selbst optimieren, sodass das beste Kanalmodell mit der besten ortsabhängigen Kanalmodellparameterkonfiguration bestimmt werden kann.
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Insgesamt zeigen die Beispiele, wie durch die Erfindung Schwarmdaten zur verbesserten Ermittlung von Kanalmodellen in einer mit einem Kraftfahrzeug befahrbaren Infrastruktur bereitgestellt werden können.
