DE102020007441A1 - Method for ultrasonic communication between at least two vehicles - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ultraschallkommunikation zwischen wenigstens zwei Fahrzeugen (1.1, 1.2), wobei ein erstes Fahrzeug (1.1) und zumindest ein zweites Fahrzeug (1.2) jeweils Informationen mit Hilfe einer Ultraschall-Sende/Empfangseinheit (2.1, 2.2) austauschen. Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass das erste Fahrzeug (1.1) eine Information über ein in kürze stattfindendes Fahrmanöver an zumindest ein weiteres Fahrzeug (1.2) mittels Ultraschallkommunikation übermittelt.The invention relates to a method for ultrasonic communication between at least two vehicles (1.1, 1.2), a first vehicle (1.1) and at least one second vehicle (1.2) each exchanging information with the aid of an ultrasonic transmitting / receiving unit (2.1, 2.2). The method according to the invention is characterized in that the first vehicle (1.1) transmits information about a driving maneuver that is about to take place to at least one further vehicle (1.2) by means of ultrasonic communication.

Description

Die Erfindung betrifft Verfahren zur Ultraschallkommunikation zwischen wenigstens zwei Fahrzeugen nach der im Oberbegriff von Anspruch 1 näher definierten Art sowie ein Fahrzeug zumindest mit einer Recheneinheit und einer Ultraschall-Sende/Empfangseinheit.The invention relates to a method for ultrasonic communication between at least two vehicles according to the type defined in more detail in the preamble of claim 1 and to a vehicle with at least one computing unit and an ultrasonic transmitting / receiving unit.

Fahrzeug verfügen heutzutage oftmals über verschiedene Kommunikationseinrichtungen zur Datenübertragung. Diese Kommunikationseinrichtungen verwenden meist eine elektromagnetische Trägerwelle zur Übertragung der Daten. Beispiele hierfür sind funkbasierte Datenübertragungen mittels Bluetooth, Mobilfunk oder Wireless Lan. Auch eine Datenübertragung im optischen Bereich, beispielsweise unter Nutzung von Laserlicht oder Infrarotlicht, ist bekannt. Dabei kann es vorkommen, dass sich ein Fahrzeug an einem Ort aufhält, an welchem ein eingeschränkter Empfang zum Übertragen und/oder Empfangen von mittels elektromagnetischen Wellen übertragenen Daten vorliegt. Beispielsweise kann ein Fahrzeug keine Daten über Mobilfunk empfangen oder versenden, wenn es durch eine Region mit einer schlechten Netzabdeckung, also ein „Funkloch“, fährt. Ebenso kann der Empfang bzw. die Fähigkeit Daten zu senden beim Aufenthalt in einer Tiefgarage eingeschränkt sein. So können beispielsweise Mobilfunksignale oder von globalen Positionssatellitensystemen versendete Signale nicht zum Fahrzeug vordringen. Auch eine Kommunikation mittels optischer Systeme ist problematisch, da diese oftmals auf eine direkte Sichtverbindung zweier kommunizierender Sende- bzw. Empfangseinheiten angewiesen sind.Nowadays, vehicles often have various communication devices for data transmission. These communication devices mostly use an electromagnetic carrier wave to transmit the data. Examples of this are radio-based data transmissions using Bluetooth, cellular radio or wireless LAN. Data transmission in the optical field, for example using laser light or infrared light, is also known. It can happen that a vehicle is at a location where there is limited reception for transmitting and / or receiving data transmitted by means of electromagnetic waves. For example, a vehicle cannot receive or send any data via cellular network if it is driving through a region with poor network coverage, i.e. a “dead zone”. The reception or the ability to send data can also be restricted when staying in an underground car park. For example, mobile radio signals or signals sent by global positioning satellite systems cannot penetrate the vehicle. Communication by means of optical systems is also problematic, since these are often dependent on a direct line of sight between two communicating transmitting or receiving units.

Ferner sind aus dem Stand der Technik generell Vorrichtungen zur Übertragung von Daten unter Verwendung von Schall bekannt. Dabei bietet das Versenden von Daten unter Nutzung einer akustischen Trägerwelle Vorteile wenn eine Datenübertragung unter Nutzung einer elektromagnetischen Welle nicht möglich ist, beispielsweise bei Aufenthalt eines Fahrzeugs in einem Parkhaus, einer Tiefgarage oder dergleichen. So können elektromagnetische Wellen nur schwer durch massive Betonwände und Decken einer Tiefgarage vordringen. Schall kann sich jedoch, insbesondere durch das Reflektieren von Schallwellen an Begrenzungsflächen, dank der Erzeugung von Echos vergleichsweise gut innerhalb der Tiefgarage ausbreiten. So ist auch eine Kommunikation zwischen zwei sich an verschiedenen Punkten in der Tiefgarage aufhaltenden Fahrzeugen möglich, auch wenn diese keine direkte Sichtverbindung zueinander aufweisen. Eine Verwendung von Ultraschall bietet dabei den Vorteil, dass Menschen entsprechende Schallwellen nicht wahrnehmen können, somit auch nicht gestört werden. Typischerweise werden hierzu Schallfrequenzen oberhalb einer Wahrnehmbarkeitsgrenze des menschlichen Gehörs genutzt, insbesondere Frequenzen oberhalb von 16 kHz.Furthermore, devices for transmitting data using sound are generally known from the prior art. Sending data using an acoustic carrier wave offers advantages when data transmission using an electromagnetic wave is not possible, for example when a vehicle is in a multi-storey car park, underground car park or the like. It is difficult for electromagnetic waves to penetrate through massive concrete walls and ceilings in an underground car park. However, thanks to the generation of echoes, sound can propagate comparatively well within the underground car park, in particular by reflecting sound waves on boundary surfaces. Communication between two vehicles located at different points in the underground car park is also possible, even if they do not have a direct line of sight to one another. Using ultrasound has the advantage that people cannot perceive corresponding sound waves and are therefore not disturbed. For this purpose, sound frequencies above a perceptibility limit for the human hearing are typically used, in particular frequencies above 16 kHz.

Ferner können mittels Schall Informationen über vergleichsweise große Distanzen unter Wasser übertragen werden. So werden elektromagnetische Wellen von Wasser so stark gedämpft, dass sich die elektromagnetischen Wellen oftmals nur wenige Meter im Wasser ausbreiten können. Schallwellen können jedoch über sehr weite Distanzen bis in eine Größenordnung von mehreren hundert Kilometern in Wasser übertragen werden. Gegenstand aktueller Forschungsthemen sind beispielsweise das Erzeugen eines akustikbasierten Internets unter Wasser sowie eine Fernsteuerung unbemannter Unterwasserfahrzeuge mittels per Schall übertragener Daten.Furthermore, information can be transmitted over comparatively large distances under water by means of sound. Electromagnetic waves are dampened so much by water that the electromagnetic waves can often only propagate a few meters in the water. However, sound waves can be transmitted in water over very long distances of up to several hundred kilometers. Current research topics are, for example, the creation of an acoustically-based Internet underwater and remote control of unmanned underwater vehicles using data transmitted by sound.

Zudem ist aus dem Stand der Technik bekannt Informationen zwischen Fahrzeugen über Ultraschall zu übertragen. So offenbart die DE 102 29 032 A1 eine Ultraschall-Sende/Empfangseinheit für ein Kraftfahrzeug. Fahrzeuge weisen oftmals bereits Ultraschall-Sende/Empfangsvorrichtungen auf. Beispielsweise handelt es sich dabei um Ultraschallsensoren zur Ortung von Objekten im Nahbereich, welche insbesondere als Einparkhilfe verwendet werden. Durch Aussenden von Pulsen oder Pulsfolgen von Akustiksignalen und Reflektieren dieser Signale an Objekten lässt sich ein Abstand bzw. eine Relativposition und Relativgeschwindigkeit eines Objekts zum Sender der Akustiksignale ermitteln. Die Druckschrift beschreibt dabei eine Integration einer Datenübertragungsfunktion in eine in einem Fahrzeug bestehende Ultraschall-Sende/Empfangsvorrichtung. Die in der Druckschrift offenbarte Ultraschall-Sende/Empfangsvorrichtung erlaubt zum einen eine unidirektionale Datenübertragung als auch eine bidirektionale Datenübertragung. Es wird auch beschrieben, gleichzeitig sowohl Abstandsmessungen durchzuführen, als auch Daten zu übertragen. Dabei ist eine erste Ultraschall-Sende/Empfangsvorrichtung an einem Fahrzeug vorgesehen, insbesondere einer Einparkhilfe, und eine zweite Ultraschall-Sende/Empfangsvorrichtung in Form einer stationären oder dynamischen Vorrichtung vorgesehen. Bei einer statischen Vorrichtung handelt es sich beispielsweise um einen Türöffner, beispielsweise eines Garagentors, um einen akustischen Lichtschalter oder eine Alarmanlage. Neben Berechtigungssignalen wie Signalen zur Zugangskontrolle und/oder Navigationssignalen werden auch Identifikationssignale, Gebührensignale sowie Service- und/oder Diagnosesignale über Schall ausgetauscht. Bei einer dynamischen Vorrichtung handelt es sich beispielsweise um eine zweite, ebenfalls von einem Fahrzeug umfasste Ultraschall-Sende/Empfangsvorrichtung. Die Druckschrift beschreibt dabei lediglich das Vorsehen einer solchen Ultraschall-Sende/Empfangsvorrichtung an einem Fahrzeug, beschreibt jedoch nicht, welchen Zweck diese dient und/oder welche Informationen zwischen den Fahrzeugen ausgetauscht werden.In addition, it is known from the prior art to transmit information between vehicles via ultrasound. So reveals the DE 102 29 032 A1 an ultrasonic transmitter / receiver unit for a motor vehicle. Vehicles often already have ultrasonic transmitting / receiving devices. For example, these are ultrasonic sensors for locating objects in the near area, which are used in particular as a parking aid. By emitting pulses or pulse sequences of acoustic signals and reflecting these signals on objects, a distance or a relative position and relative speed of an object to the transmitter of the acoustic signals can be determined. The document describes an integration of a data transmission function in an ultrasonic transmitting / receiving device existing in a vehicle. The ultrasonic transmitting / receiving device disclosed in the publication allows, on the one hand, a unidirectional data transmission and a bidirectional data transmission. It is also described to carry out distance measurements as well as to transmit data at the same time. A first ultrasonic transmitting / receiving device is provided on a vehicle, in particular a parking aid, and a second ultrasonic transmitting / receiving device is provided in the form of a stationary or dynamic device. A static device is, for example, a door opener, for example a garage door, an acoustic light switch or an alarm system. In addition to authorization signals such as signals for access control and / or navigation signals, identification signals, charge signals and service and / or diagnostic signals are also exchanged via sound. A dynamic device is, for example, a second ultrasonic transmitting / receiving device that is also comprised by a vehicle. The document only describes the provision of such an ultrasonic transmitting / receiving device on a vehicle, but does not describe which one Purpose this serves and / or what information is exchanged between the vehicles.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Verfahren zur Ultraschallkommunikation zwischen wenigstens zwei Fahrzeugen anzugeben, mit dessen Hilfe eine Sicherheit im Straßenverkehr erhöht werden kann.The present invention is based on the object of specifying an improved method for ultrasonic communication between at least two vehicles, with the aid of which safety in road traffic can be increased.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Verfahren zur Ultraschallkommunikation zwischen wenigstes zwei Fahrzeugen mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie mittels eines Fahrzeugs zumindest mit einer Recheneinheit und einer Ultraschall-Sende/Empfangseinheit gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen ergeben sich aus den hiervon abhängigen Ansprüchen.According to the invention, this object is achieved by a method for ultrasonic communication between at least two vehicles with the features of claim 1 and by means of a vehicle with at least one computing unit and one ultrasonic transmitting / receiving unit. Advantageous refinements and developments result from the dependent claims.

Bei einem Verfahren zur Ultraschallkommunikation zwischen wenigstes zwei Fahrzeugen der eingangs genannten Art übermittelt erfindungsgemäß das erste Fahrzeug eine Information über ein in kürze stattfindendes Fahrmanöver an zumindest ein weiteres Fahrzeug mittels Ultraschallkommunikation.In a method for ultrasonic communication between at least two vehicles of the type mentioned at the outset, according to the invention, the first vehicle transmits information about a driving maneuver that is about to take place to at least one further vehicle by means of ultrasonic communication.

Mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens lässt sich ein Fahrzeug besonders sicher betreiben. So warnt das erste Fahrzeug wenigstens ein weiteres Fahrzeug vor einem geplanten Fahrmanöver des ersten Fahrzeugs, wodurch das wenigstens eine weitere Fahrzeug entsprechend auf das Fahrmanöver des ersten Fahrzeugs reagieren kann. Beispielsweise führt das zweite Fahrzeug ein Brems- oder Ausweichmanöver durch, um eine Kollision mit dem ersten Fahrzeug zu vermeiden.A vehicle can be operated particularly safely with the aid of the method according to the invention. The first vehicle thus warns at least one further vehicle of a planned driving maneuver of the first vehicle, as a result of which the at least one further vehicle can react accordingly to the driving maneuver of the first vehicle. For example, the second vehicle performs a braking or evasive maneuver in order to avoid a collision with the first vehicle.

Eine Übertragung von Fahrmanöverinformationen zwischen Fahrzeugen ist generell bekannt. Hierzu wird typischerweise eine drahtlose Kommunikationsschnittstelle wie eine Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikationsschnittstelle verwendet. Auch ein Erfassen des ersten Fahrzeugs mit Hilfe einer Kamera des zweiten Fahrzeugs und Auswerten entsprechender Kamerabilder ließe sich als Datenübertragung verstehen. So deutet das Aufleuchten von an einem Heck des ersten Fahrzeugs angeordneten Bremsleuchten beispielsweise auf ein Bremsmanöver des ersten Fahrzeugs hin oder das Setzen eines Blinkers auf einen geplanten Spurwechsel. Dabei werden Informationen mittels Licht, also analog zu einer Nutzung einer Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikationsschnittstelle unter Nutzung einer elektromagnetischen Welle, übertragen. Dabei kann es jedoch vorkommen, dass eine Datenübertragung unter Nutzung elektromagnetischer Wellen wie Funk oder Licht nicht möglich ist, beispielsweise weil keine direkte Sichtverbindung zwischen den beiden Fahrzeugen besteht, weil sich Fahrzeuge außerhalb einer gemeinsamen Funkreichweite befinden oder weil eine Funk-Empfangs/Sendeanlage beschädigt ist. In einem solchen Fall können die Fahrzeuge auf eine ultraschallbasierte Informationsübertragung zurückgreifen.A transmission of driving maneuver information between vehicles is generally known. A wireless communication interface such as a vehicle-to-vehicle communication interface is typically used for this purpose. Detecting the first vehicle with the aid of a camera in the second vehicle and evaluating corresponding camera images could also be understood as data transmission. For example, the lighting up of brake lights arranged at the rear of the first vehicle indicates a braking maneuver of the first vehicle or the activation of a blinker for a planned lane change. Information is transmitted by means of light, that is to say in a manner analogous to the use of a vehicle-to-vehicle communication interface using an electromagnetic wave. However, it can happen that data transmission using electromagnetic waves such as radio or light is not possible, for example because there is no direct line of sight between the two vehicles, because vehicles are outside of a common radio range or because a radio receiving / transmitting system is damaged . In such a case, the vehicles can use ultrasound-based information transmission.

Bei dem Fahrmanöver kann es sich um ein beliebiges Fahrmanöver des ersten Fahrzeugs handeln. Beispielsweise kann das erste Fahrzeug beschleunigen, bremsen oder in eine beliebige Richtung lenken. Ebenso ist es denkbar, dass die per Ultraschallkommunikation versendete Information eine Information umfasst, dass das erste Fahrzeug bewegungsunfähig ist. Ein in kürze stattfindendes Fahrmanöver bedeutet dabei, dass das erste Fahrzeug plant, in einen vergleichsweise kurzen Zeitabstand wie einigen wenigen Sekunden bis Millisekunden oder aber auch genau zu dem Zeitpunkt, zu dem die Ultraschallkommunikation stattfindet, das Fahrmanöver durchzuführen.The driving maneuver can be any driving maneuver of the first vehicle. For example, the first vehicle can accelerate, brake or steer in any direction. It is also conceivable that the information sent via ultrasonic communication includes information that the first vehicle is unable to move. A driving maneuver that will take place shortly means that the first vehicle plans to carry out the driving maneuver in a comparatively short time interval, such as a few seconds to milliseconds, or exactly at the point in time at which the ultrasonic communication takes place.

Eine vorteilhafte Weiterbildung des Verfahrens sieht vor, dass in Abhängigkeit der empfangenen Information zumindest im zweiten Fahrzeug wenigstens ein Aktor zur Durchführung eines vom Fahrmanöver des ersten Fahrzeugs abhängiges Fahrmanöver vorkonditioniert wird. Hierdurch kann eine Sicherheit im Straßenverkehr noch zuverlässiger erhöht werden. Gibt das erste Fahrzeug beispielsweise eine Information darüber aus, dass es eine Notbremsung durchführt, so kann das weitere Fahrzeug, insbesondere ein dem ersten Fahrzeug folgendes Fahrzeug, eine Bremse durch Erzeugen und Bereitstellen eines erhöhten Bremsdrucks vorkonditionieren. Somit kann das weitere Fahrzeug stärker bzw. schneller bremsen, wodurch ein Bremsweg verkürzt werden kann. Somit lässt sich die Gefahr eines Auffahrunfalls auf das erste Fahrzeug reduzieren.An advantageous development of the method provides that, as a function of the information received, at least one actuator is preconditioned at least in the second vehicle for performing a driving maneuver that is dependent on the driving maneuver of the first vehicle. As a result, road traffic safety can be increased even more reliably. For example, if the first vehicle outputs information that it is performing emergency braking, then the further vehicle, in particular a vehicle following the first vehicle, can precondition a brake by generating and providing increased brake pressure. Thus, the further vehicle can brake harder or faster, whereby a braking distance can be shortened. The risk of a rear-end collision with the first vehicle can thus be reduced.

Entsprechend einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens überträgt das erste Fahrzeug zumindest mittels zwei voneinander unabhängigen Ultraschall-Sendeeinheiten, insbesondere Lautsprechern, Informationen per Ultraschall. Dabei senden die wenigstens zwei Ultraschall-Sendeeinheiten jeweils mit einer individuellen Schallfrequenz. Indem mehrere Ultraschall-Sendeeinheiten mit einer individuellen Schallfrequenz, auch als Tonhöhe bezeichnet, senden, lassen sich Informationen schneller bzw. eine größere Informationsmenge bei gleicher Übertragungszeit übermitteln. So kann beispielsweise eine erste Information zu einer ersten Schallfrequenz und eine zweite Information zu einer zweiten Schallfrequenz übertragen werden. Dies ermöglicht insbesondere eine gleichzeitige Übermittlung verschiedener Informationstypen. Zum Empfangen von den Ultraschall-Sendeeinheiten ausgesendeten Ultraschallsignale kann eine Empfangseinheit in Form eines oder mehrerer Mikrofone dienen.According to a further advantageous embodiment of the method, the first vehicle transmits information by ultrasound at least by means of two mutually independent ultrasonic transmission units, in particular loudspeakers. The at least two ultrasonic transmission units each transmit with an individual sound frequency. By sending several ultrasonic transmission units with an individual sound frequency, also referred to as pitch, information can be transmitted faster or a larger amount of information can be transmitted with the same transmission time. For example, a first piece of information relating to a first sound frequency and a second piece of information relating to a second sound frequency can be transmitted. In particular, this enables different types of information to be transmitted at the same time. A receiving unit in the form of one or more microphones can serve to receive ultrasonic signals transmitted by the ultrasonic transmitting units.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des Verfahrens sieht ferner vor, dass wenigstens zwei Fahrzeuge kodierte Informationen austauschen, insbesondere mittels Morse-Code oder Binärcode kodierte Informationen. Generell ist es denkbar, dass alleine über ein Akustiksignal mit einer festen Schallfrequenz bzw. Tonhöhe eine Information übertragen wird. So kann beispielsweise eine Sinusschwingung mit einer Frequenz von 16 kHz auf ein Bremsmanöver hindeuten, und eine Sinusschwingung mit einer Frequenz von 20 kHz auf einen Rechtsabbiegevorgang. Indem per Ultraschall kodierte Informationen übertragen werden, lässt sich jedoch eine mit einer akustischen Trägerwelle übermittelte Informationsmenge erhöhen. Beispielsweise lassen sich die Informationen in Form von maschinenlesbaren Daten kodieren. Dabei stellen Morse-Code als auch Binärcode bewährte Kodierungsmethoden dar. Hierzu kann ein Ultraschallsignal beliebig während des Aussendens des Ultraschallsignals moduliert werden. Beispielsweise kann eine Tonhöhe, Aussendedauer, Amplitude, Phasenlage oder dergleichen des Ultraschallsignals variiert werden. Dabei können auch bekannte Methoden zur Vermeidung und/oder Kompensation von Datenverlust wie einem Paketverlust aufgrund von Jitter, angewendet werden.A further advantageous embodiment of the method also provides that at least two vehicles exchange coded information, in particular information encoded by means of Morse code or binary code. In general, it is conceivable that information is transmitted solely via an acoustic signal with a fixed sound frequency or pitch. For example, a sinusoidal oscillation with a frequency of 16 kHz can indicate a braking maneuver, and a sinusoidal oscillation with a frequency of 20 kHz can indicate a right turn. However, by transmitting information encoded by ultrasound, the amount of information transmitted with an acoustic carrier wave can be increased. For example, the information can be encoded in the form of machine-readable data. Both Morse code and binary code represent proven coding methods. For this purpose, an ultrasonic signal can be modulated as required while the ultrasonic signal is being transmitted. For example, a pitch, transmission duration, amplitude, phase position or the like of the ultrasonic signal can be varied. Known methods for avoiding and / or compensating for data loss such as packet loss due to jitter can also be used.

Entsprechend einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens führt das erste Fahrzeug nur dann eine Ultraschallkommunikation durch, wenn ein Informationsaustausch mit zumindest einem Zielfahrzeug über eine auf elektromagnetischer Strahlung basierende Kommunikationstechnik nicht möglich ist. So lässt sich das erfindungsgemäße Verfahren als Backup Lösung verstehen für den Fall, dass bewährte Datenübertragungsmechanismen wie eine Datenübertragung per Funk, Radiowellen, Bluetooth, WiFi oder dergleichen nicht möglich sind.According to a further advantageous embodiment of the method, the first vehicle only carries out an ultrasonic communication when an exchange of information with at least one target vehicle via communication technology based on electromagnetic radiation is not possible. The method according to the invention can thus be understood as a backup solution in the event that proven data transmission mechanisms such as data transmission by radio, radio waves, Bluetooth, WiFi or the like are not possible.

Eine vorteilhafte Weiterbildung des Verfahrens sieht ferner vor, dass die Information über das in kürze stattfindende Fahrmanöver zumindest eine der folgenden Inhalte umfasst:

  • - eine aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit und/oder eine zu einem festgelegten Zeitpunkt erreichte Fahrzeuggeschwindigkeit;
  • - ein Routenereignis; und/oder
  • - ein geplanter Eingriff in eine Längs- und/oder Querführung des ersten Fahrzeugs.
An advantageous development of the method also provides that the information about the driving maneuver that is about to take place includes at least one of the following contents:
  • a current vehicle speed and / or a vehicle speed reached at a specified point in time;
  • - a route event; and or
  • - A planned intervention in a longitudinal and / or lateral guidance of the first vehicle.

Dabei stellen eine Fahrzeuggeschwindigkeitsinformation sowie eine Information über einen geplanten Eingriff in eine Längs- und/oder Querführung besonders relevante Informationen dar. So kann das zweite Fahrzeug unter einer Auswertung der genannten Informationen beispielsweise eine vom ersten Fahrzeug gewählte Trajektorie bestimmen und diese mit einer vom zweiten Fahrzeug geplanten Trajektorie vergleichen, wobei eine potenzielle Unfallgefahr droht, wenn sich die beiden Trajektorien schneiden. So kann das zweite Fahrzeug beispielsweise dem ersten Fahrzeug ausweichen oder zur Vermeidung einer Kollision bremsen. Durch Versenden einer Information bezüglich eines Routenereignisses lassen sich noch umfangreichere Informationen übermitteln. Beispielsweise kann es sich bei dem Routenereignis über das Erkennen einer temporären Baustelle handeln, welches mit einer Reduktion eines aktuell geltenden Tempolimits behaftet ist. Wird diese Information vom ersten an das zweite Fahrzeug übergeben, kann beispielsweise das zweite Fahrzeug eine Geschwindigkeitsregelanlage frühzeitig auf das künftig geltende reduzierte Tempolimit einstellen.Vehicle speed information and information about a planned intervention in longitudinal and / or lateral guidance represent particularly relevant information. For example, the second vehicle can determine a trajectory selected by the first vehicle by evaluating the information mentioned and this with a trajectory selected by the second vehicle Compare the planned trajectory, with a potential risk of accident if the two trajectories intersect. For example, the second vehicle can avoid the first vehicle or brake to avoid a collision. By sending information about a route event, even more extensive information can be transmitted. For example, the route event can involve the detection of a temporary construction site, which is subject to a reduction in a currently applicable speed limit. If this information is transferred from the first to the second vehicle, the second vehicle can, for example, set a cruise control system at an early stage to the reduced speed limit that will apply in the future.

Bevorzugt führt das zweite Fahrzeug nach Empfangen der Information eine Plausibilitätsprüfung der empfangenen Information durch. Beispielsweise kann es vorkommen, dass eine per Ultraschallkommunikation übertragene Information fehlerbehaftet ist oder falsch ausgewertet wird. Dies kann beispielsweise der Fall sein bei einer Signalüberlagerung mit destruktiver Interferenz oder bei einem Übertönen eines Ultraschallsignals durch ein lauteres Geräusch, beispielsweise durch einen Presslufthammer. So wertet das zweite Fahrzeug mit einer eigenen Sensorik, insbesondere Umgebungssensoren wie einem Abstandsradar, einem Laserscanner oder einer Kamera eine Fahrzeugumgebung aus. So lassen sich unerwünschte vom zweiten Fahrzeug durchgeführte Fahrmanöver, welche sich auf eine Falschinterpretation oder eine Auswertung lückenhafter Daten zurückführen lassen, verhindern.After receiving the information, the second vehicle preferably carries out a plausibility check of the information received. For example, it can happen that information transmitted via ultrasonic communication is faulty or incorrectly evaluated. This can be the case, for example, in the case of a signal overlay with destructive interference or in the case of an ultrasonic signal being drowned out by a louder noise, for example by a jackhammer. The second vehicle evaluates the surroundings of the vehicle with its own sensor system, in particular environmental sensors such as a distance radar, a laser scanner or a camera. In this way, undesired driving maneuvers carried out by the second vehicle, which can be traced back to a misinterpretation or an evaluation of incomplete data, can be prevented.

Bei einem Fahrzeug mit zumindest einer Recheneinheit und einer Ultraschall-Sende/Empfangseinheit ist erfindungsgemäß die Recheneinheit dazu eingerichtet, ein im Vorigen beschriebenes Verfahren auszuführen. Bei dem Fahrzeug kann es sich um ein beliebiges Fahrzeug wie einen Pkw, Lkw, Transporter, Bus, Motorrad oder dergleichen handeln. Die Sendeeinheit umfasst insbesondere einen oder mehrere Lautsprecher und die Empfangseinheit ein oder mehrere Mikrofone. Durch Vorsehen eines Richtmikrofons lassen sich auch aus einer vergleichsweise großen Distanz ausgesendete akustische Signale empfangen. Die Verwendung eines Mikrofonarrays, insbesondere durch Vorsehen mehrerer Mikrofone an verschiedenen Seiten eines Fahrzeugs, lassen sich unter Umständen schwer auszuwertende akustische Signale, beispielsweise durch eine Auslöschung bestimmter Signalbereiche durch destruktive Interferenz bei einer Signalüberlagerung mit einem Echo oder durch das Aufweisen von Rauschen, zuverlässiger auswerten.In the case of a vehicle with at least one computing unit and an ultrasonic transmitting / receiving unit, the computing unit is set up according to the invention to carry out a method described above. The vehicle can be any vehicle such as a car, truck, van, bus, motorcycle or the like. The transmitting unit comprises in particular one or more loudspeakers and the receiving unit one or more microphones. By providing a directional microphone, acoustic signals transmitted from a comparatively large distance can also be received. The use of a microphone array, in particular by providing several microphones on different sides of a vehicle, can be used to evaluate acoustic signals that are difficult to evaluate, for example by eliminating certain signal areas due to destructive interference when a signal is superimposed with an echo or due to the presence of noise.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens und des Fahrzeugs ergeben sich auch aus dem Ausführungsbeispiel, welches nachfolgend unter Bezugnahme auf die Figur näher beschrieben wird.Further advantageous refinements of the method according to the invention and of the vehicle also emerge from the exemplary embodiment, which is described in more detail below with reference to the figure.

Dabei zeigt die einzige Figur eine Prinzipdarstellung zweier mittels Ultraschallkommunikation Informationen austauschender Fahrzeuge.The single figure shows a basic representation of two vehicles exchanging information by means of ultrasonic communication.

Die Figur zeigt zwei auf einer Fahrbahn 4 hintereinander herfahrende Fahrzeuge 1.1 und 1.2. Beide Fahrzeuge 1.1 und 1.2 verfügen über eine Vielzahl an Ultraschall-Sende/Empfangseinheiten 2.1, 2.2. Bei den Ultraschall-Sendeeinheiten 2.1 handelt es sich insbesondere um Lautsprecher und bei den Ultraschall-Empfangseinheiten 2.2 um Mikrofone. Die jeweiligen Ultraschall-Sende/Empfangseinheiten 2.1, 2.2 sind jeweils über nicht dargestellte Datenleitungen, beispielsweise ein Bussystem, an eine Recheneinheit 3 des jeweiligen Fahrzeugs 1.1 und 1.2 angeschlossen. Die Recheneinheit 3 dient dabei einem Auswerten von den Ultraschall-Empfangseinheiten 2.2 aufgezeichneten Akustiksignalen bzw. zum Kodieren von über die Ultraschall-Sendeeinheiten 2.1 ausgegebener Informationen mittels Ultraschallkommunikation.The figure shows two on one roadway 4th vehicles driving behind one another 1.1 and 1.2 . Both vehicles 1.1 and 1.2 have a large number of ultrasonic transmitter / receiver units 2.1 , 2.2 . With the ultrasonic transmitter units 2.1 it is in particular loudspeakers and the ultrasonic receiving units 2.2 to microphones. The respective ultrasonic transmitter / receiver units 2.1 , 2.2 are each via data lines (not shown), for example a bus system, to a computing unit 3 of the respective vehicle 1.1 and 1.2 connected. The arithmetic unit 3 serves to evaluate the ultrasonic receiving units 2.2 recorded acoustic signals or for coding via the ultrasonic transmitter units 2.1 information output using ultrasonic communication.

Führt das erste Fahrzeug 1.1 beispielsweise ein starkes Bremsmanöver durch, so kann es über die Ultraschall-Sendeeinheiten 2.1 eine Information „Bremsmanöver“ ausgeben. Das dem ersten Fahrzeug 1.1 folgende Fahrzeug 1.2 kann diese Informationen mittels der Ultraschall-Empfangseinheiten 2.2 empfangen und auf der Recheneinheit 3 auswerten. Hieraus kann die Recheneinheit 3 Steuersignale zur Vorkonditionierung eines Aktors des Fahrzeugs 1.2 ausgeben, beispielsweise zum Bereitstellen eines erhöhten Bremsdrucks, damit das Fahrzeug 1.2 besonders schnell und stark bremsen kann, um nicht auf das erste Fahrzeug 1.1 aufzufahren. Hierdurch lässt sich eine Sicherheit im Straßenverkehr erhöhen. Generell ist es denkbar, dass solche Fahrmanöverinformationen auch über bewährte Kommunikationsschnittstellen wie beispielsweise eine Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikationsschnittstelle übertragen werden. Es besteht jedoch die Möglichkeit, dass eine Datenübertragung über eine solche bewährte Kommunikationsschnittstelle nicht möglich ist. In diesem Falle ist eine Informationsübertragung mittels Ultraschall eine mögliche Backup-Variante, um die Informationen dennoch übertragen zu können.Drives the first vehicle 1.1 For example, a strong braking maneuver can be carried out via the ultrasonic transmission units 2.1 output information "braking maneuver". That of the first vehicle 1.1 following vehicle 1.2 can this information by means of the ultrasonic receiving units 2.2 received and on the computing unit 3 evaluate. The arithmetic unit can use this 3 Control signals for preconditioning an actuator of the vehicle 1.2 output, for example, to provide an increased brake pressure so that the vehicle 1.2 Can brake particularly quickly and heavily so as not to hit the first vehicle 1.1 to open. This makes it possible to increase safety in road traffic. In general, it is conceivable that such driving maneuver information is also transmitted via proven communication interfaces such as a vehicle-to-vehicle communication interface. However, there is the possibility that data transmission via such a tried and tested communication interface is not possible. In this case, information transmission by means of ultrasound is a possible backup variant in order to still be able to transmit the information.

Insbesondere sind die Ultraschall-Sende/Empfangseinheiten 2.1, 2.2 jeweils rund herum um ein jeweiliges Fahrzeug 1.1, 1.2 angeordnet. Dies erlaubt beispielsweise ein zielgerichtetes Ausgeben von Informationen. So kann beispielsweise das vorausfahrende Fahrzeug 1.1 ausschließlich Schallwellen 5 entgegen einer Fahrtrichtung F zur Warnung des hinterherfahrenden Fahrzeugen 1.2 aussenden. Indem mehrere Ultraschall-Empfangseinheiten 2.2 um ein jeweiliges Fahrzeug 1.1, 1.2 angeordnet sind, lassen sich Ultraschallsignale noch zuverlässiger auswerten. So kann es vorkommen, dass, insbesondere bei einer Reflektion von Schallwellen 5 an einem Hindernis wie einer Wand oder Mauer 6, Echos 7 erzeugt werden, welche sich so überlagern, dass destruktive Interferenz stattfindet. Da sich die jeweiligen Ultraschall-Empfangseinheiten 2.2 an einem unterschiedlichen Ort am Fahrzeug 1.1 bzw. 1.2 befinden, erlaubt dies eine Auswertung eines akustischen Signals zu verschiedenen Zeitpunkten bzw. verschiedenen Phasenlagen, wodurch gegebenenfalls von Echos oder weiteren Störgeräuschen überlagerte akustische Signale zuverlässig ausgewertet werden können.In particular, the ultrasonic transmitter / receiver units 2.1 , 2.2 each around a respective vehicle 1.1 , 1.2 arranged. This allows, for example, a targeted output of information. For example, the vehicle in front can 1.1 only sound waves 5 against a direction of travel F to warn the vehicles driving behind 1.2 send out. By having several ultrasonic receiving units 2.2 to a respective vehicle 1.1 , 1.2 are arranged, ultrasonic signals can be evaluated even more reliably. It can happen that, especially when sound waves are reflected 5 on an obstacle such as a wall or wall 6th , Echoes 7th which are superimposed in such a way that destructive interference takes place. Since the respective ultrasonic receiving units 2.2 at a different location on the vehicle 1.1 or. 1.2 are located, this allows an evaluation of an acoustic signal at different points in time or different phase positions, whereby acoustic signals superimposed by echoes or other interfering noises can be reliably evaluated.

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

  • DE 10229032 A1 [0005]DE 10229032 A1 [0005]

Claims (8)

Verfahren zur Ultraschallkommunikation zwischen wenigstens zwei Fahrzeugen (1.1, 1.2), wobei ein erstes Fahrzeug (1.1) und zumindest ein zweites Fahrzeug (1.2) jeweils Informationen mit Hilfe einer Ultraschall-Sende/Empfangseinheit (2.1, 2.2) austauschen dadurch gekennzeichnet, dass das erste Fahrzeug (1.1) eine Information über ein in kürze stattfindendes Fahrmanöver an zumindest ein weiteres Fahrzeug (1.2) mittels Ultraschallkommunikation übermittelt.Method for ultrasonic communication between at least two vehicles (1.1, 1.2), wherein a first vehicle (1.1) and at least one second vehicle (1.2) each exchange information with the aid of an ultrasonic transmitter / receiver unit (2.1, 2.2), characterized in that the first Vehicle (1.1) transmits information about a driving maneuver that is about to take place to at least one further vehicle (1.2) by means of ultrasonic communication. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in Abhängigkeit der empfangenen Information zumindest im zweiten Fahrzeug (1.2) wenigstens ein Aktor zur Durchführung eines vom Fahrmanöver des ersten Fahrzeugs (1.1) abhängiges Fahrmanöver vorkonditioniert wird.Procedure according to Claim 1 , characterized in that as a function of the information received, at least one actuator is preconditioned at least in the second vehicle (1.2) for performing a driving maneuver dependent on the driving maneuver of the first vehicle (1.1). Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Fahrzeug (1.1) zumindest mittels zwei voneinander unabhängigen Ultraschall-Sendeeinheiten (2.1), insbesondere Lautsprechern, Informationen per Ultraschall überträgt, wobei die wenigstens zwei Ultraschall-Sendeeinheiten (2.1) jeweils mit einer individuellen Schallfrequenz senden.Procedure according to Claim 1 or 2 , characterized in that the first vehicle (1.1) transmits information by ultrasound at least by means of two mutually independent ultrasonic transmission units (2.1), in particular loudspeakers, the at least two ultrasonic transmission units (2.1) each transmitting at an individual sound frequency. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens zwei Fahrzeuge (1.1, 1.2) kodierte Informationen austauschen, insbesondere mittels Morse-Code oder Binärcode kodierte Informationen.Method according to one of the Claims 1 to 3 , characterized in that at least two vehicles (1.1, 1.2) exchange coded information, in particular information coded by means of Morse code or binary code. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Fahrzeug (1.1) nur dann eine Ultraschallkommunikation durchführt, wenn ein Informationsaustausch mit zumindest einem Zielfahrzeug über eine auf elektromagnetischer Strahlung basierende Kommunikationstechnik nicht möglich ist.Method according to one of the Claims 1 to 4th , characterized in that the first vehicle (1.1) only carries out an ultrasonic communication when an exchange of information with at least one target vehicle via a communication technology based on electromagnetic radiation is not possible. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Information über das in kürze stattfindende Fahrmanöver zumindest eine der folgenden Inhalte umfasst: - eine aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit und/oder eine zu einem festgelegten Zeitpunkt erreichte Fahrzeuggeschwindigkeit; - ein Routenereignis; und/oder - ein geplanter Eingriff in eine Längs- und/oder Querführung des ersten Fahrzeugs (1.1).Method according to one of the Claims 1 to 5 , characterized in that the information about the driving maneuver that is about to take place comprises at least one of the following contents: a current vehicle speed and / or a vehicle speed reached at a specified point in time; - a route event; and / or - a planned intervention in a longitudinal and / or lateral guidance of the first vehicle (1.1). Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Fahrzeug (1.2) nach Empfangen der Information eine Plausibilitätsprüfung der empfangenen Information durchführt.Method according to one of the Claims 1 to 6th , characterized in that the second vehicle (1.2) carries out a plausibility check of the received information after receiving the information. Fahrzeug (1.1, 1.2) zumindest mit einer Recheneinheit (3) und einer Ultraschall-Sende/Empfangseinheit (2.1, 2.2), dadurch gekennzeichnet, dass die Recheneinheit (3) dazu eingerichtet ist ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7 auszuführen.Vehicle (1.1, 1.2) with at least one computing unit (3) and an ultrasonic transmitting / receiving unit (2.1, 2.2), characterized in that the computing unit (3) is set up for a method according to one of the Claims 1 to 7th to execute.
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