DE102020205805A1 - Procedure for transferring information during coordinated driving - Google Patents

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Abstract

Es wird ein Verfahren zur Informationsübertragung beim abgestimmten Fahren von einem Leitfahrzeug auf ein Folgefahrzeug vorgeschlagen, wobei das Leitfahrzeug eine Mehrzahl von Lichtquellen aufweist, die eingerichtet sind, unabhängig voneinander Licht zu emittieren, um ein kodiertes Lichtsignal in Richtung des Folgefahrzeugs zu emittieren und das Folgefahrzeug eine Kamera aufweist, die eingerichtet ist, das kodierte Lichtsignal zu detektieren. Dabei umfasst das Verfahren die folgenden Schritte.Kodieren des Lichtsignals mit zumindest einem geplanten Fahrzustand des Leitfahrzeugs mittels einer räumlichen Position der jeweiligen Lichtquelle und einer zeitlich unterschiedlichen Lichtstärke der jeweiligen Lichtquelle; Emittieren des kodierten Lichtsignals durch das Leitfahrzeug; Detektieren des kodierten Lichtsignals durch das Folgefahrzeug; und Decodieren des kodierten Lichtsignals durch das Folgefahrzeug, zur Steuerung eines Fahrverhaltens des Folgefahrzeugs.A method for the transmission of information during coordinated driving from a lead vehicle to a follower vehicle is proposed, the lead vehicle having a plurality of light sources which are set up to emit light independently of one another in order to emit a coded light signal in the direction of the follower vehicle and the follower vehicle a Has camera which is set up to detect the coded light signal. The method comprises the following steps: encoding the light signal with at least one planned driving state of the host vehicle by means of a spatial position of the respective light source and a temporally different light intensity of the respective light source; The host vehicle emitting the encoded light signal; Detecting the encoded light signal by the following vehicle; and decoding the encoded light signal by the following vehicle, for controlling a driving behavior of the following vehicle.

Description

Stand der TechnikState of the art

Für ein „unabhängiges sicheres Fahren“ von individuellen Fahrzeugen schreibt die deutsche Straßenverkehrsordnung in § 4.1 STVO einen Mindestabstand vor, der so groß sein muss, dass hinter einem plötzlich gebremsten Fahrzeug gehalten werden kann. Das voraus fahrende Fahrzeug kann dabei für ein folgendes Fahrzeug als Leitfahrzeug fungieren, das heißt, es findet während des Hintereinanderfahrens eine Kommunikation statt. Dabei gibt das Leitfahrzeug, durch sein Fahrverhalten, dem das Folgefahrzeug steuernden Fahrer bzw. dessen Regler die zu wählende Geschwindigkeit und Abstand vor, solange ein Hintereinanderfahren stattfindet.For "independent safe driving" of individual vehicles, the German road traffic regulations stipulate a minimum distance in Section 4.1 of the German Road Traffic Act, which must be so large that it is possible to stop behind a vehicle that suddenly brakes. The vehicle in front can act as a lead vehicle for a following vehicle, that is, communication takes place while driving one behind the other. The lead vehicle, through its driving behavior, specifies the speed and distance to be selected for the driver controlling the following vehicle or its controller, as long as driving behind one another takes place.

Viele Verkehrsregeln sind dergestalt, dass eine unidirektionale Kommunikation von einem Leitfahrzeug bzw. Verkehrsteilnehmer hin zu zumindestens einem Folgefahrzeug ausreichend ist, wie z.B. auch beim Spurwechsel eines Leitfahrzeugs in die Fahrspur vor einem Folgefahrzeug mit gleicher Geschwindigkeit.Many traffic rules are such that unidirectional communication from a lead vehicle or road user to at least one follower vehicle is sufficient, such as when a lead vehicle changes lanes into the lane in front of a follower vehicle at the same speed.

In anderen Verkehrssituationen erfordert die vorgeschriebene gegenseitige Rücksichtnahme jedoch auch eine bidirektionale Kommunikation. Bei einer solchen Abstimmung zwischen Fahrzeugen agiert ein Fahrzeug sowohl als sendendes Leitfahrzeug als auch als empfangendes Folgefahrzeug. Dazu ist entsprechende Kommunikation mit allen für die eigene Fahrspur auch nur eventuell in Frage kommenden Verkehrsteilnehmern erforderlich, das heißt, sowohl mit den Fahrzeugen im eigenen Fahrstreifen als auch mit benachbarten und/oder entgegenkommenden bzw. kreuzenden Fahrzeugen und anderen Verkehrsteilnehmern.In other traffic situations, however, the mandatory mutual consideration also requires bidirectional communication. With such coordination between vehicles, a vehicle acts both as a sending lead vehicle and as a receiving follower vehicle. This requires appropriate communication with all road users who may be eligible for their own lane, that is, both with the vehicles in their own lane and with neighboring and / or oncoming or crossing vehicles and other road users.

Heutzutage findet die „Kommunikation“ zwischen den Fahrzeugen, wie eingangs beschrieben, zumeist anhand des Fahrverhaltens statt. Dabei „re-‟agiert ein Folgefahrzeug auf das Fahrverhalten des bzw. der für ihn maßgebenden Leitfahrzeuge, das heißt, die Aktion eines Folgefahrzeugs ist die Rück-Antwort sprich Re-Aktion auf das Leitfahrzeug und die bis zum Agieren des Folgefahrzeugs erforderliche Zeit, die Reaktionszeit.Nowadays, the "communication" between vehicles, as described at the beginning, mostly takes place on the basis of driving behavior. A follower vehicle “reacts” to the driving behavior of the lead vehicle (s) relevant to it, that is, the action of a follower vehicle is the return response, i.e. re-action to the lead vehicle and the time required for the follower vehicle to act Reaction time.

Die dafür vorgesehene Zeit, beziehungsweise das daraus abgeleitete Regelwerk, orientiert sich heutzutage an den menschlichen Fähigkeiten, das heißt, an dessen Trägheit. Dementsprechend sind die Verkehrsregeln heute so gestaltet, dass die dabei üblichen Fahrzeugabstände dementsprechend im Verhältnis zu den Fahrzeugdimensionen sehr groß sind, weswegen die Verkehrsflächen selbst bei hohem Verkehrsaufkommen nur zu einem verhältnismäßig geringen Teil genutzt wird. Beispielsweise würden mindesten 4 Personenwagen gleichzeitig nebeneinander auf eine 3-streifige Autobahn-Fahrbahn passen.The time allotted for this, or the set of rules derived from it, is now based on human abilities, that is, on their inertia. Accordingly, the traffic rules today are designed in such a way that the usual vehicle distances are accordingly very large in relation to the vehicle dimensions, which is why the traffic areas are only used to a relatively small extent even when there is a high volume of traffic. For example, at least 4 passenger cars would fit next to each other on a 3-lane motorway carriageway.

Trotzdem kommt es, insbesondere bei Kommunikationsmissverständnissen, heutzutage immer wieder zu Verkehrsunfällen mit zum Teil verheerenden Folgen.Nevertheless, especially when there is a misunderstanding in communication, traffic accidents occur again and again these days, with sometimes devastating consequences.

Eines der beim Straßenverkehr üblichen Medien zur Kommunikation ist die optische Kommunikation. Beispielsweise wird ein geändertes Fahrverhalten mittels Bremsleuchten angezeigt. Neben dem klassischen Einschalten der zwei an den äußeren Fahrzeugkonturen befindlichen Leuchten während des Bremsens, gab es in den letzten Jahren bereits Weiterentwicklungen, wie die sogenannte dritte Bremsleuchte und das adaptive Bremslicht. Beim adaptiven Bremslicht blinken die Leuchten in dem für den Menschen noch wahrnehmbaren Takt von bis zu ca. 6 Hertz während einer Starkbremsung und/oder es wird die Fläche der Leuchten und/oder die Leuchtintensität vergrößert.One of the communication media commonly used in road traffic is optical communication. For example, a changed driving behavior is indicated by means of brake lights. In addition to the classic switching on of the two lights on the outer vehicle contours while braking, there have already been further developments in recent years, such as the so-called third brake light and the adaptive brake light. In the case of adaptive brake lights, the lights flash at a rate of up to approx. 6 Hertz that can still be perceived by humans during heavy braking and / or the area of the lights and / or the light intensity is increased.

Moderne Kraftfahrzeuge sind mit sogenannten LED-Leuchten ausgestattet. Beispielsweise setzt sich die Leuchtfläche von LED-Bremsleuchten aus der Ausstrahlung von mehreren Licht-Emitter-Dioden (LED) zusammen, die heutzutage im Fall einer Fahrzeugbremsung zeitgleich ein bzw. ausgeschaltet werden. Darüber hinaus schreiben die jeweiligen Zulassungsverordnungen für Kraftfahrzeuge weitere Beleuchtungsmittel, wie beispielsweise Begrenzungsleuchten, Blinklichter und so weiter vor, die situationsweise jeweils zu verwenden sind.Modern motor vehicles are equipped with so-called LED lights. For example, the illuminated area of LED brake lights is composed of the emission of several light-emitter diodes (LED), which nowadays are switched on or off at the same time in the event of vehicle braking. In addition, the respective approval regulations for motor vehicles stipulate further lighting means, such as position lights, flashing lights and so on, which are to be used in each situation.

Bei einem „dichten abgestimmten sicheren Fahren“ folgen dem vorausfahrenden Fahrzeug ein oder mehrere Folgefahrzeuge bevorzugt in dichtem Abstand ähnlich dem Abstand, der zwischen einem Zug-Fahrzeug und dessen Anhänger-Fahrzeug mit einer Deichsel eingestellt wird, also beispielsweise bei einer Geschwindigkeit von 90 km/h in einem Abstand kleiner von 25 m, idealer Weise kleiner als 5 m.In the case of "closely coordinated safe driving", the vehicle in front is followed by one or more vehicles behind, preferably at a close distance, similar to the distance that is set with a drawbar between a towing vehicle and its trailer vehicle, for example at a speed of 90 km / h at a distance of less than 25 m, ideally less than 5 m.

Für ein solches abgestimmtes sicheres Fahren muss eine Fahrzeug-zu-Fahrzeug (engl. vehicle to vehicle; V2V) - Kommunikation zuverlässig gewährleistet sein. Dazu wird gefordert, dass die Kommunikation zwischen Vorausfahrendem und dessen Folgefahrzeug so zuverlässig funktioniert, dass ein abgestimmtes Fahren möglich ist, das einer mechanischen Deichsel entspricht. Dies kann nur dann erreicht werden, wenn die dabei ausgetauschte Information redundant, zuverlässig und unverzüglich (d.h., in Echtzeit) ausgetauscht wird.For such coordinated, safe driving, vehicle-to-vehicle (V2V) communication must be reliably guaranteed. To this end, it is required that the communication between the vehicle in front and the vehicle behind it functions so reliably that coordinated driving is possible that corresponds to a mechanical tiller. This can only be achieved if the information exchanged is exchanged redundantly, reliably and immediately (i.e., in real time).

Eine solche Redundanz kann erreicht werden, indem die Information über verschiedene Kommunikationswege mit unterschiedlichen Technologien parallel übertragen wird, beispielsweise indem die Information auf drei unterschiedlichen Kommunikationswegen übertragen wird, so dass, unter der Annahme, dass stets nur ein Fehler gleichzeitig auftritt, eine fehlerhafte Übertragung daran erkannt werden kann, dass sich die auf zwei Wegen übertragene Information gleichen und eine Abweichung eines dritten Weges dadurch identifiziert werden kann.Such redundancy can be achieved by providing the information via different communication paths with different Technologies is transmitted in parallel, for example by transmitting the information on three different communication paths, so that, assuming that only one error occurs at a time, a faulty transmission can be recognized by the fact that the information transmitted on two paths is the same and one Deviation of a third way can thereby be identified.

Die beim Straßenverkehr heute üblichen Leuchten sind jedoch nur für die Kommunikation mit menschlichen Autofahrern ausgelegt. Sie beschränken sich auf die Übermittlung weniger einfacher, für den Menschen wahrnehmbarer Zeichen und die Regeln sind so gewählt, dass ein Folgefahrzeug erst nach einer sichtbaren Aktion eines Leitfahrzeugs „re“-agiert. Beispielsweise wird derzeit mittels Radar der Abstand zu vorausfahrenden Leitfahrzeugen gemessen und erst, wenn sich dieser Abstand deutlich ändert, reagiert ein Folgefahrzeug entsprechend auf das geändert Fahrverhalten des Leitfahrzeugs.However, the lights commonly used in road traffic today are only designed for communication with human drivers. They are limited to the transmission of less simple signs that can be perceived by humans and the rules are chosen in such a way that a follower vehicle only "re-acts" after a visible action by a lead vehicle. For example, the distance to leading vehicles driving ahead is currently measured by means of radar and only when this distance changes significantly does a following vehicle react accordingly to the changed driving behavior of the leading vehicle.

Die Verwendung von Bildern zur Repräsentation der Umgebung für zumindest teilautomatisierte mobile Plattformen ist weit verbreitet, da Bilder in der Regel viele Informationen enthalten. Moderne Fahrzeuge werden dazu mit Kameras ausgestattet, die den als Video bezeichneten Bilderstrom aus dem vor einem Fahrzeug befindlichen Umfeld analysieren und zur Steuerung des Fahrzeugs nutzen. Dabei übernehmen die Steuerungen zumeist Assistenzaufgaben des menschlichen Fahrers, wie das Erkennen von Verkehrszeichen, Fahrspurmarkierungen, Beleuchtungssituationen und so weiter.The use of images to represent the environment for at least partially automated mobile platforms is widespread, since images generally contain a lot of information. For this purpose, modern vehicles are equipped with cameras that analyze the image stream, known as video, from the surroundings in front of a vehicle and use it to control the vehicle. The controls mostly take on assistance tasks for the human driver, such as recognizing traffic signs, lane markings, lighting situations and so on.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Insbesondere bei höherem Verkehrsaufkommen ist es wünschenswert, die begrenzt verfügbare Verkehrsfläche derart intensiv zu nutzen, dass auch dieser Verkehr ohne Staus unfallfrei bewältigt werden kann. Dazu eignet sich das „dichte abgestimmte sichere Fahren“. Der leichteren Nachvollziehbarkeit halber fokussieren nachfolgende Ausführungen auf das Folgefahren im gleichen Fahrstreifen. In äquivalenter Weise gelten sie jedoch auch für Abstimmung mit benachbarten, nachfolgenden, kreuzenden und/oder entgegenkommenden Verkehrsteilnehmern.Particularly when there is a high volume of traffic, it is desirable to use the limited available traffic area so intensively that this traffic can also be handled accident-free without congestion. "Dense, coordinated safe driving" is suitable for this. To make it easier to understand, the following explanations focus on driving in the same lane. In an equivalent way, however, they also apply to coordination with neighboring, following, crossing and / or oncoming road users.

Für ein dichtes abgestimmtes sicheres Fahren ist eine Erweiterung der optischen Kommunikation notwendig, weil einerseits ein Folgefahrzeug zusätzliche, heute noch nicht verfügbare Information von seinem Vorausfahrenden benötigt und andererseits der Informationsstrom, insbesondere beim Fahren in sehr dichtem Abstand, erheblich mehr Informationsmenge enthalten muss.An expansion of optical communication is necessary for closely coordinated safe driving because, on the one hand, a following vehicle requires additional information from the vehicle in front that is not yet available today and, on the other hand, the information flow, especially when driving at very close distances, must contain considerably more information.

Charakteristisch für Kameras und insbesondere für Fahrzeugkameras ist, dass sie den aus dem Umfeld auf die Kamera fallenden Lichtstrom mittels einer Matrix optischer Sensor-Elemente in definierten Zeitschritten, den Frames, erfassen und zur Verarbeitung ausgeben. Die Werte der Matrixelemente sind somit ein Maß für den während eines Zeitbereichs aus einem gewissen Raumbereich auf die Kamera gefallenen Lichtstrom. Heute übliche Frame-Dauern sind tf = 30ms und eine typische Größe einer solchen Matrix entspricht ca. 1 Mpix und mehr. Dank der zunehmend besseren örtlichen Auflösungsmöglichkeiten gestatten moderne Kameras eine räumliche Auflösung, die erheblich feiner als die des menschlichen Auges ist. Beispielsweise können moderne Kameras von 10 m entfernten Objekten Helligkeitsunterschiede in einem Abstand von unter 5 mm auflösen.It is characteristic of cameras, and in particular of vehicle cameras, that they record the luminous flux falling onto the camera from the environment by means of a matrix of optical sensor elements in defined time steps, the frames, and output them for processing. The values of the matrix elements are thus a measure of the luminous flux falling onto the camera from a certain spatial area during a time period. Frame durations customary today are tf = 30 ms and a typical size of such a matrix corresponds to approx. 1 Mpix and more. Thanks to the increasingly better local resolution options, modern cameras allow a spatial resolution that is considerably finer than that of the human eye. For example, modern cameras can resolve differences in brightness of objects 10 m away at a distance of less than 5 mm.

Fahrzeugleuchten, wie z.B. Bremsleuchten, Rückfahrscheinwerfer etc. werden typischerweise paarweise gleichzeitig aktiviert. Dabei können diese Leuchten eine Vielzahl von Lichtquellen aufweisen, wie z.B. LED-Rückleuchten, bei denen die Lichtquellen typischerweise mit Ausnahme von Scheinwerfern und speziellen Fahrtrichtungsanzeigen gleichzeitig ein- bzw. ausgeschaltet werden. Die zumeist in einem Abstand von unter 1 cm zueinander angeordneten Lichtquellen solcher Leuchten sind für das menschliche Auge aus einer größeren Entfernung nicht mehr räumlich unterscheidbar. Die Leuchten erscheinen für das menschliche Auge dabei dann wie eine zusammenhängende größere flächige Lichtquelle. Bei einer Steuerung von voll-bzw. teilautomatisierten Fahrzeugen können Maschinenprogramme einen „Fahrerwunsch“ umsetzen und ein später eintretendes Fahrverhalten kann beispielsweise durch Signale der Lichtquellen von Fahrzeugleuchten angekündigt werden.Vehicle lights, such as brake lights, reversing lights, etc. are typically activated in pairs at the same time. These lights can have a variety of light sources, such as LED rear lights, in which the light sources are typically switched on and off at the same time, with the exception of headlights and special direction indicators. The light sources of such lights, which are mostly arranged at a distance of less than 1 cm from one another, are no longer spatially distinguishable for the human eye from a greater distance. The lights then appear to the human eye like a coherent, larger, two-dimensional light source. With a control of full or. In partially automated vehicles, machine programs can implement a “driver's request” and driving behavior that occurs later can be announced, for example, by signals from the light sources of vehicle lights.

Gemäß Aspekten der Erfindung wird ein Verfahren zur Informationsübertragung beim abgestimmten Fahren, eine Vorrichtung und ein Computerprogramm gemäß den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche vorgeschlagen. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche sowie der nachfolgenden Beschreibung.According to aspects of the invention, a method for transmitting information during coordinated driving, a device and a computer program according to the features of the independent claims are proposed. Advantageous configurations are the subject matter of the dependent claims and the description below.

In dieser gesamten Beschreibung der Erfindung ist die Abfolge von Verfahrensschritten so dargestellt, dass das Verfahren leicht nachvollziehbar ist. Der Fachmann wird aber erkennen, dass viele der Verfahrensschritte auch in einer anderen Reihenfolge durchlaufen werden können und zu dem gleichen Ergebnis führen. In diesem Sinne kann die Reihenfolge der Verfahrensschritte entsprechend geändert werden und ist somit auch offenbart.In this entire description of the invention, the sequence of method steps is presented in such a way that the method is easy to understand. However, the person skilled in the art will recognize that many of the method steps can also be carried out in a different order and lead to the same result. In this sense, the sequence of the method steps can be changed accordingly and is thus also disclosed.

Gemäß einem Aspekt wird ein Verfahren zur Informationsübertragung beim abgestimmten Fahren von einem Leitfahrzeug auf zumindest ein Folgefahrzeug vorgeschlagen, wobei das Leitfahrzeug eine Mehrzahl von Lichtquellen aufweist, die eingerichtet sind, unabhängig voneinander Licht zu emittieren, um ein kodiertes Lichtsignal in Richtung des Folgefahrzeugs zu emittieren, und das Folgefahrzeug eine Kamera aufweist, die eingerichtet ist, das kodierte Lichtsignal zu detektieren. In einem ersten Schritt wird das Lichtsignal mit zumindest einem geplanten Fahrzustand des Leitfahrzeugs mittels einer räumlichen Position der jeweiligen Lichtquelle und einer zeitlich unterschiedlichen Lichtstärke der jeweiligen Lichtquelle kodiert. In einem weiteren Schritt wird das kodierte Lichtsignal durch das Leitfahrzeug emittiert. In einem weiteren Schritt wird das kodierte Lichtsignal durch das Folgefahrzeug detektiert. In einem weiteren Schritt wird das kodierten Lichtsignals durch das Folgefahrzeug, zur Steuerung eines Fahrverhaltens des Folgefahrzeugs dekodiert.According to one aspect, a method for information transmission during coordinated driving from a lead vehicle to at least one follower vehicle is proposed, the lead vehicle having a plurality of light sources that are set up are to emit light independently of one another in order to emit a coded light signal in the direction of the following vehicle, and the following vehicle has a camera which is set up to detect the coded light signal. In a first step, the light signal is encoded with at least one planned driving state of the lead vehicle by means of a spatial position of the respective light source and a temporally different light intensity of the respective light source. In a further step, the coded light signal is emitted by the lead vehicle. In a further step, the coded light signal is detected by the following vehicle. In a further step, the coded light signal is decoded by the following vehicle in order to control the driving behavior of the following vehicle.

Bei einem abgestimmten Fahren von einem Leitfahrzeug mit einem Folgefahrzeug unterschreitet das Folgefahrzeug einen Sicherheitsabstand für individuell fahrende Fahrzeuge und stimmt seinen Fahrzustand basierend auf den vom Leitfahrzeug ausgesandten Lichtsignalen so ab, dass ein sicheres Fahren für beide Fahrzeuge, beispielsweise auch mit deutlich geringerem Sicherheitsabstand, gewährleistet ist.In the case of coordinated driving of a lead vehicle with a follower vehicle, the follower vehicle falls below a safety distance for individually driving vehicles and adjusts its driving status based on the light signals sent by the lead vehicle so that safe driving for both vehicles, for example with a significantly smaller safety distance, is guaranteed .

Eine Mehrzahl von Lichtquellen kann eine kleine Anzahl von Lichtquellen, beispielsweise zwei oder drei Lichtquellen, umfassen, die Mehrzahl kann auch 100 Lichtquellen umfassen oder eine noch viel höhere Anzahl von Lichtquellen können eingerichtet sein, unabhängig voneinander Licht zu emittieren.A plurality of light sources can comprise a small number of light sources, for example two or three light sources, the plurality can also comprise 100 light sources or an even higher number of light sources can be set up to emit light independently of one another.

Ein Lichtsignal kann mit einer Vielzahl von Verfahren kodiert werden, insbesondere kann die maximale Helligkeit einer Lichtquelle den Zustand „ein“ bzw. einen Zustand ohne Emission von Licht den Zustand „aus“ kennzeichnen. Darüber hinaus kann auch noch mindestens ein weiterer Zustand wie beispielsweise mit der „halben Helligkeit“ verwendet werden, um Signale zu kodieren, indem die Lichtstärke der Lichtquellen unterschieden werden.A light signal can be encoded with a variety of methods, in particular the maximum brightness of a light source can indicate the state “on” or a state without emission of light the state “off”. In addition, at least one other state, for example with “half brightness”, can be used to encode signals by differentiating the light intensity of the light sources.

Neben der Lichtstärke kann die Kodierung durch die räumliche Position und/oder zeitliche Abfolge der Leuchtzustände erfolgen. Insbesondere kann eine Matrix aus Lichtquellen die Signale räumlich und/oder zeitlich mit unterschiedlichen Lichtstärken kodieren.In addition to the light intensity, the coding can take place through the spatial position and / or the chronological sequence of the light states. In particular, a matrix of light sources can encode the signals spatially and / or temporally with different light intensities.

Eine Kodierung mit einer Anzahl unterschiedlicher Helligkeiten bzw. Helligkeitsstufen kann beispielsweise eine Bremsstärke angeben, bei der eine Bremsleuchte abhängig von der Bremsstärke unterschiedliche Helligkeit beim Betätigen der Bremse aufweist.A coding with a number of different brightnesses or brightness levels can, for example, indicate a braking strength at which a brake light has different brightness depending on the braking strength when the brake is actuated.

Mit anderen Worten können aus Sicht des Folgefahrzeuges K Lichtquellen L1, ..., LN räumlich derart zueinander angeordnete Positionen einnehmen, dass für das Folgefahrzeug K den Positionen von L1, ..., LN bei der Informationsübertragung ein gewisser „Stellenwert“ zugeordnet wird und damit ein Bildmuster übertragen wird. Die zu übertragende Information kann dabei mittels eines Tastverhältnisses, einer Pulswiederholrate, einer Periodendauer oder einer Frequenz von Lichtsignalen zumindest einer Lichtquelle übertragen werden. Dabei können diese Verfahren zur kodierten Übertragung der Information auch miteinander kombiniert werden.In other words, from the point of view of the following vehicle K, light sources L1,. so that an image pattern is transmitted. The information to be transmitted can be transmitted by means of a duty cycle, a pulse repetition rate, a period or a frequency of light signals from at least one light source. These methods for the coded transmission of the information can also be combined with one another.

Für eine solche kodierte Übertragung von Informationen kann ein Effekt verwendet werden, bei dem ausgenutzt wird, dass ein asynchron empfangender Lichtsensor relativ gut das Pulsende, ggf. als halbzeitig beleuchtetes Pixel einer Kamera, auswerten kann, um eine größere Anzahl von Informationszuständen zu übertragen, indem beispielsweise die Lichtquelle als Sender der Information auch über Bruchteile der Frame-Dauer der empfangenden Kamera sendet und die empfangende Kamera genau über die Wiederholdauer der periodischen Aussendungen des Senders integrierend empfängt.For such a coded transmission of information, an effect can be used that makes use of the fact that an asynchronously receiving light sensor can evaluate the end of the pulse relatively well, possibly as a half-time illuminated pixel of a camera, in order to transmit a larger number of information states by For example, the light source as the sender of the information also sends over fractions of the frame duration of the receiving camera and the receiving camera receives integrating precisely over the repetition duration of the periodic transmissions of the sender.

Insbesondere können auf diese Weise Informationen über eine Bewegungsdynamik des Leitfahrzeugs übertragen werden, bevor dieses die Bewegung ausführt, um ein sicheres Fahren beim abgestimmten Fahren zu gewährleisten.In particular, information about movement dynamics of the host vehicle can be transmitted in this way before it executes the movement in order to ensure safe driving during coordinated driving.

Dabei umfasst die Bewegungsdynamik insbesondere ein Beschleunigen, ein Bremsen, bzw. ein Lenken des Leitfahrzeugs, aber auch Momentanmesswerte, wie Schlupf, Geschwindigkeit über Boden, bzw. Raddrehzahl, Gieren usw. bis hin zur Übermittlung der in Kürze angesteuerten Trajektorie. Bei der Trajektorie handelt es sich dabei um alle für das Folgefahrzeug nützlichen Informationen insbesondere Informationen zum Erreichen des nächsten stationären Zustands, wie z.B. „Anhalten in den Stillstand“ oder „Fortfahren mit konstanter Geschwindigkeit und unveränderter Lenkung für eine nicht weiter absehbare geraume Zeit“.The movement dynamics include, in particular, acceleration, braking, or steering of the lead vehicle, but also instantaneous measured values such as slip, speed over the ground, or wheel speed, yaw, etc., up to and including the transmission of the trajectory that is being controlled shortly. The trajectory is all information useful for the following vehicle, in particular information about reaching the next stationary state, such as "stopping to a standstill" or "continuing at constant speed and unchanged steering for a long time that cannot be foreseen any further".

Das Folgefahrzeug kann zur Detektion eine Kamera zur Erfassung von Lichtquellen, wie insbesondere einer Matrix aus Lichtquellen mit lichtempfindlichen Pixeln, erfassen und damit eine Folge von Bildern generieren.For detection, the following vehicle can capture a camera for capturing light sources, such as, in particular, a matrix of light sources with light-sensitive pixels, and thus generate a sequence of images.

Für die Übertragung von Informationen ist insbesondere für das Folgefahrzeug wichtig einen „Fahrerwunsch“ des Leitfahrzeuges übermittelt zu bekommen, der durch die Kodierung der Lichtquellen an das Folgefahrzeug übertragen wird. Somit kann durch eine zeitliche Folge von Lichtstärken eine Mehrzahl von Lichtquellen L1(t),...LN(t) sowie deren räumliche Anordnung mit einem funktionalen Zusammenhang den Fahrerwunsch kodieren, wobei davon ausgegangen wird, dass dieser Fahrerwunsch ein tatsächlich später eintretendes Fahrverhalten beschreibt.For the transmission of information, it is particularly important for the following vehicle to receive a “driver's request” from the lead vehicle, which is transmitted to the following vehicle by coding the light sources. Thus, a plurality of light sources L1 (t), it is assumed that this driver's request describes driving behavior that actually occurs later.

Dadurch kann das dem Leitfahrzeug nachfolgende Folgefahrzeug A seine Längs- und/oder Querdynamik entsprechend dem Fahrverhalten des Leitfahrzeugs nahezu zeitsynchron ansteuern und dadurch ein sicheres abgestimmtes Fahren gewährleisten. Insbesondere dank eines gleichzeitigen Übermittelns einer Vielzahl von Informationen mittels mehrerer Lichtquellen können die das Fahrzeug beeinflussenden Aktoren im Folgefahrzeug mit vernachlässigbarer Verzögerung, d.h., quasi gleichzeitig angesteuert werden, so dass sie sich beispielsweise bei einer Bremsung quasi synchron miteinander bewegen. Im Idealfall ist von außen keinerlei relative Abstandsänderung wahrnehmbar, d.h., sie fahren zueinander als wenn sie mit einer virtuellen Deichsel verbunden wären.As a result, the following vehicle A following the lead vehicle can control its longitudinal and / or transverse dynamics in accordance with the driving behavior of the lead vehicle almost synchronously and thereby ensure safe, coordinated driving. In particular, thanks to the simultaneous transmission of a large amount of information by means of several light sources, the actuators influencing the vehicle in the following vehicle can be controlled with a negligible delay, i.e. almost simultaneously, so that they move more or less synchronously with each other when braking, for example. Ideally, no relative change in distance is perceptible from the outside, i.e. they move towards each other as if they were connected to a virtual tiller.

Als Matrix von Lichtquellen können auch vorhandene, gegebenenfalls matrixförmig angeordnete, Lichtquellen verwendet werden. So kann beispielsweise mit einem Bremslicht eine Bremsabsicht kodiert übertragen werden.Existing light sources, optionally arranged in a matrix form, can also be used as a matrix of light sources. For example, braking intentions can be transmitted in coded form with a brake light.

Durch die kodierte Informationsübertragung von dem Leitfahrzeug auf das Folgefahrzeug kann das Folgefahrzeug seine Längs- und/oder Querdynamik entsprechend dem Fahrverhalten des Leitfahrzeuges nahezu zeitsynchron anpassen. Durch das beschriebene Lichtsignal, mit einer räumlichen Position und zeitlich unterschiedlicher Lichtstärke, kann die Informationsübertragung zeitnah erfolgen und durch redundante Kodierung, insbesondere durch die räumliche Kodierung, zuverlässig und abgesichert erfolgen.The encoded information transmission from the lead vehicle to the follower vehicle allows the follower vehicle to adjust its longitudinal and / or transverse dynamics almost synchronously in accordance with the driving behavior of the lead vehicle. By means of the described light signal, with a spatial position and temporally different light intensity, the information transmission can take place promptly and take place reliably and securely through redundant coding, in particular through spatial coding.

Beispielsweise kann das Leitfahrzeug eine Rückwand aus einer Vielzahl von Leuchten als Lichtquellen aufweisen, wobei jede Leuchte eine Kantenlänge von 5x5 cm2 hat. So entsteht bei einer Rückwand des Leitfahrzeugs von 25 x 30 dm2 eine Leuchtenmatrix von 50 x 60 pix = 3000 pix. Nimmt man darüber hinaus an, dass diese Leuchten ca. alle 0,1s, abhängig von den zu übertragenden Daten, binär ein- bzw. ausgeschaltet werden, so kann auf diese Weise ein Datenstrom von 30000 pix/s = 30 kbit/s übertragen werden. Wenn sich die Leuchten darüber hinaus noch in ihrer Farbe und in ihrer Lichtstärke unterscheiden, z.B. indem 3 unterschiedliche Farben binär ein oder ausgeschaltet werden und darüber hinaus noch indem neben dem Zustand „an“ und „aus“ zumindest noch ein weiterer Zustand „halbe Helligkeit“ eingefügt wird, so kann man Übertragungsraten im Mbit/s-Bereich erreichen.For example, the lead vehicle can have a rear wall made of a large number of lights as light sources, each light having an edge length of 5 × 5 cm 2 . With a rear wall of the lead vehicle measuring 25 x 30 dm 2, a light matrix of 50 x 60 pix = 3000 pix is created. If one also assumes that these lights are switched on or off in binary mode approximately every 0.1s, depending on the data to be transmitted, a data stream of 30000 pix / s = 30 kbit / s can be transmitted in this way . If the lights also differ in their color and in their light intensity, e.g. by switching 3 different colors on or off in binary form and in addition to the status "on" and "off" at least one more status "half brightness" is inserted, transmission rates in the Mbit / s range can be achieved.

Zur besseren Detektion kann eine solche Bildmatrix-Fläche einen Frame aufweisen, um für die Detektion der Information bei einer Auswertung einen Bezug in Form des Frames identifizieren zu können. Ein solcher Frame kann beispielsweise mittels einer deutlichen Umrandung und/oder mittels speziell vereinbarter „Frame“-Symbole, beispielsweise entsprechend einem QR-Code-(engl. guick response code) realisiert werden.For better detection, such an image matrix area can have a frame in order to be able to identify a reference in the form of the frame for the detection of the information during an evaluation. Such a frame can be implemented, for example, by means of a clear border and / or by means of specially agreed “frame” symbols, for example in accordance with a QR code (guick response code).

Zur Übertragung der Bremsstärke reichen praktischerweise schon ca. 3 bit, weil zwischen der vorgegebenen Bremsstärke und der tatsächlich erzielten Bremsung Abweichungen von > 10% nicht ungewöhnlich sind.In practical terms, approximately 3 bits are sufficient to transmit the braking force, because deviations of> 10% are not unusual between the specified braking force and the braking force actually achieved.

Alternativ zu einer Matrix von Lichtquellen können für die Informationsübertragung die ohnehin im Rahmen der Straßenverkehrs-Zulassungs-Ordnung (STVZO) üblichen Leuchten (Bremslicht, Fahrtrichtungsanzeiger (Blinklicht), Begrenzungsleuchten (Standlicht), Rückfahrscheinwerfer, Nebelschlussleuchten, etc.) verwendet werden, die entsprechend angesteuert werden oder nur unwesentlich verändert werden. Dazu kann insbesondere eine Variation der Lichtstärke verwendet werden.As an alternative to a matrix of light sources, the lights (brake lights, direction indicators (flashing lights), side lights (parking lights), reversing lights, rear fog lights, etc.) that are customary in the context of the Road Traffic Licensing Regulations (STVZO) can be used for the transmission of information can be controlled or changed only insignificantly. In particular, a variation in the light intensity can be used for this purpose.

Gemäß einem Aspekt wird vorgeschlagen, dass das Lichtsignal mit zumindest einem geplanten und/oder aktuellen Fahrzustand des Leitfahrzeugs kodiert wird.According to one aspect, it is proposed that the light signal is encoded with at least one planned and / or current driving state of the host vehicle.

Durch die kodierte Informationsübertragung von geplantem und/oder aktuellem Fahrzustand von dem Leitfahrzeug auf das Folgefahrzeug kann das Folgefahrzeug seine Längs- und/oder Querdynamik entsprechend dem Fahrverhalten des Leitfahrzeugs nahezu zeitsynchron anpassen.The encoded information transmission of the planned and / or current driving status from the lead vehicle to the follower vehicle allows the follower vehicle to adjust its longitudinal and / or transverse dynamics almost synchronously in accordance with the driving behavior of the lead vehicle.

Gemäß einem Aspekt wird vorgeschlagen, dass die zeitlich unterschiedliche Kodierung der Lichtstärke der jeweiligen Lichtquelle abhängig von einem zeitlichen Auflösungsvermögen der Kamera des Folgefahrzeugs durchgeführt wird.According to one aspect, it is proposed that the temporally different coding of the light intensity of the respective light source is carried out as a function of a temporal resolution capability of the camera of the following vehicle.

Gemäß einem Aspekt wird vorgeschlagen, dass die zeitlich unterschiedliche Kodierung der Lichtstärke der jeweiligen Lichtquelle mit einer minimalen Leuchtdauer kodiert wird, die mindestens einem zweifachen einer Frame-Dauer der Kamera des Folgefahrzeugs entspricht.According to one aspect, it is proposed that the temporally different coding of the light intensity of the respective light source is coded with a minimum lighting duration which corresponds to at least twice a frame duration of the camera of the following vehicle.

Durch die Anpassung der Lichtstärke bzw. Leuchtdauer der jeweiligen Lichtquelle an die Empfindlichkeit bzw. das Auflösungsvermögen der Kamera des Folgefahrzeugs, wird eine besonders zuverlässige und sichere Übertragung der Informationen gewährleistet. Mit anderen Worten bedeutet das, dass jede Lichtquelle während einer Dauer von mindestens der doppelten Frame-Dauer, wie z.B. > 60ms und insbesondere der 3-fachen Frame-Dauer, wie z.B. 90 ms, in ausreichendem Maße konstant ist, d.h., z.B. den „ein“- oder „aus“-Zustand einer Leuchte einnimmt, um ein eindeutiges Signal mittels der Kamera detektieren zu können.By adapting the light intensity or lighting duration of the respective light source to the sensitivity or the resolution of the camera of the following vehicle, a particularly reliable and safe transmission of the information is guaranteed. In other words, this means that each light source is sufficiently constant for a duration of at least twice the frame duration, such as> 60 ms and in particular 3 times the frame duration, such as 90 ms, for example, For example, a lamp assumes the "on" or "off" status in order to be able to detect a clear signal by means of the camera.

Gemäß einem Aspekt wird vorgeschlagen, dass das Lichtsignal mittels einer räumlichen Position der jeweiligen Lichtquelle und zeitlich unterschiedlicher Lichtstärke der jeweiligen Lichtquelle so kodiert wird, dass eine temporäre Gesamtlichtstärke der Lichtquellen und eine resultierende Lichtfläche verkehrstechnischen Vorgaben entsprechen.According to one aspect, it is proposed that the light signal is encoded by means of a spatial position of the respective light source and temporally different light intensity of the respective light source so that a temporary total light intensity of the light sources and a resulting light area correspond to traffic-related specifications.

Wenn somit eine Information auf ein Muster aus Lichtquellen abgebildet wird und das Ensemble des Musters insbesondere bzgl. Verbauposition, d. h. bezüglich einer Lichtfläche, von Abständen oder einer Gesamtlichtstärke gewissen Regeln, verkehrstechnischen Vorgaben oder Gesetzen, wie z.B. der STVZO folgen muss, kann die Information durch die Positionen von Satellitenleuchten zu einer zentralen Lichtquelle mit verschiedenen Tastverhältnissen abgebildet werden. Beispielsweise kann beim Bremsen die Bremsleuchte aus einer zentralen Leuchte mit mindestens einer darum angeordneten Satellitenleuchte bestehen, die so kodiert werden, dass die entsprechenden Regeln, verkehrstechnischen Vorgaben oder Gesetze eingehalten werden.Thus, if information is mapped onto a pattern of light sources and the ensemble of the pattern, in particular with regard to the installation position, i. H. With regard to a light area, distances or a total light intensity, certain rules, traffic regulations or laws, such as the STVZO must be followed, the information can be mapped through the positions of satellite lights to a central light source with different duty cycles. For example, when braking, the brake light can consist of a central light with at least one satellite light arranged around it, which are coded in such a way that the corresponding rules, traffic regulations or laws are complied with.

Mit anderen Worten kann die Kodierung so erfolgen, dass wenn die Vorschriften das erfordern, eine zentrale Leuchte abhängig von den Lichtstärken der momentan eingeschalteten Satellitenleuchten ihre Lichtstärke derart anpasst, dass die Summe der Lichtstärken einer solchen Kombinationsbremsleuchte den Vorschriften entspricht, also zum Beispiel konstant ist.In other words, the coding can be done in such a way that, if required by the regulations, a central light adjusts its light intensity depending on the light intensities of the currently switched on satellite lights in such a way that the sum of the light intensities of such a combination brake light complies with the regulations, i.e. is constant, for example.

Für die Abbildung von Lenkinformationen eignen sich LED-Leuchten mit mehreren Leuchtelementen, wie sie von zumindest einem Kfz-Hersteller bekannt ist. Beispielsweise wird eine gewünschte zukünftige Fahrtrichtung mittels klassischem synchronen gleichzeitigen Blinken aller Lichtquellen einer Leuchte angezeigt und sobald eine Lenkbewegung begonnen wird, beginnt in den „An-“ Phasen beim Blinken eine Leuchtlücke durchzulaufen bzw. in den „Aus-“ Phasen ein kleiner Ein-Puls durchzulaufen, wobei die Lenkinformation (Winkel) auf die Bewegungsgeschwindigkeit und/oder Breite der Leuchtlücke und/oder dem Ein-Puls und/oder der Frequenz bzw. Phase des klassischen Blinkens abgebildet wird.LED lights with several light elements, as is known from at least one motor vehicle manufacturer, are suitable for mapping steering information. For example, a desired future direction of travel is indicated by classic synchronous simultaneous flashing of all light sources of a lamp and as soon as a steering movement is started, a light gap begins to run through in the "on" phases when flashing or a small one-pulse in the "off" phases to run through, the steering information (angle) being mapped to the speed of movement and / or width of the light gap and / or the one-pulse and / or the frequency or phase of the classic blinking.

Gemäß einem Aspekt wird vorgeschlagen, dass zumindest eine Teilmenge der Mehrzahl von Lichtquellen eingerichtet ist, unterschiedliche Lichtfarben zu emittieren und das Lichtsignal mittels der Emission der unterschiedlichen Lichtfarben der jeweiligen Lichtquelle kodiert wird.According to one aspect, it is proposed that at least a subset of the plurality of light sources is set up to emit different light colors and the light signal is encoded by means of the emission of the different light colors of the respective light source.

Eine Kodierung mit unterschiedlichen Farben kann eine weitere Vielfalt von Informationen übertragen oder für ein redundantes Übertragen von Informationen verwendet werden. So können beispielsweise die voneinander spektral unabhängigen Grundfarben Rot, Grün und/oder Blau Verwendung finden. In der Farbe Rot können beispielsweise andere Informationen ausgesandt werden als in den Farben Grün und/oder Blau. Alternativ kann als eine „Farbe“ aber auch ein größeres Lichtspektrum, wie beispielsweise einerseits das als „Weiß“ bezeichnete Mischspektrum der Helligkeit, variiert und andererseits ein schmaleres Spektrum, wie z.B. Rot gleichzeitig derart variiert werden, dass damit unterschiedliche Informationen von ein und der gleichen Position aus ausgesandt werden.Coding with different colors can transmit a wider variety of information or can be used for redundant transmission of information. For example, the basic colors red, green and / or blue, which are spectrally independent of one another, can be used. In the color red, for example, different information can be sent than in the colors green and / or blue. Alternatively, a larger light spectrum, such as, on the one hand, the mixed spectrum of brightness referred to as 'white', and on the other hand, a narrower spectrum, such as red, can also be varied at the same time as a “color” in such a way that different information from one and the same is varied Position to be sent out.

Gemäß einem Aspekt wird vorgeschlagen, dass der geplante und/oder aktuelle Fahrzustand des Leitfahrzeugs mittels einer nichtlinearen Abbildung für das Lichtsignal kodiert wird.According to one aspect, it is proposed that the planned and / or current driving state of the host vehicle is coded for the light signal by means of a non-linear mapping.

Vorteilhafterweise ergibt eine nichtlineare Abbildung der Werte, von beispielsweise einer Bremsstärke, auf die zu übertragenden Informationszustände, dass der durch die Digitalisierung entstehende relative Quantisierungsfehler in der gleichen Größenordnung bleibt. Somit können auch kleine Lenkwinkel und schwache Bremsungen ausreichend genau übertragen werden.A non-linear mapping of the values, for example a braking strength, to the information states to be transmitted advantageously results in the relative quantization error resulting from the digitization remaining of the same order of magnitude. This means that even small steering angles and weak braking can be transmitted with sufficient accuracy.

Gemäß einem Aspekt wird vorgeschlagen, dass das Leitfahrzeug den geplanten und/oder aktuellen Fahrzustand des Leitfahrzeugs so kodiert, dass das Folgefahrzeug Übertragungsfehler des dekodierten Lichtsignals erkennen und/oder erkennen und korrigieren kann.According to one aspect, it is proposed that the lead vehicle encodes the planned and / or current driving state of the lead vehicle in such a way that the following vehicle can recognize and / or recognize and correct transmission errors in the decoded light signal.

Dazu können sogenannte Block-Codes oder andere Fehler erkennende Kodierungen verwendet werden und gravierende Fehler, die beispielsweise ein Vorzeichen einer Beschleunigung betreffen, vermieden werden. Auch durch eine redundante Übertragung, die beispielsweise sowohl über die rechte als auch über die linke Hälfte einer Fahrzeugrückwand übertragen wird, können Übertragungsfehler erkannt werden. Dadurch ergibt sich eine robuste und zuverlässige Informationsübertragung. Zusätzlich können auch Fehler korrigierende Kodierungen, wie Faltungscodes oder auch redundante Übertragungen, verwendet werden, die es beispielsweise dem Folgefahrzeug ermöglichen, ohne Abbruch der Kommunikation oder des Fahrzustands, die richtige Information zu detektieren.For this purpose, so-called block codes or other error-recognizing codes can be used and serious errors, for example relating to a sign of an acceleration, can be avoided. Transmission errors can also be detected through redundant transmission, which is transmitted via both the right and left halves of a vehicle rear wall, for example. This results in a robust and reliable transmission of information. In addition, coding that corrects errors, such as convolutional codes or redundant transmissions, can also be used, which enable the following vehicle, for example, to detect the correct information without interrupting communication or the driving status.

Gemäß einem Aspekt wird vorgeschlagen, dass das emittierte Lichtsignal der Mehrzahl der Lichtquellen redundant übertragen wird.
Eine solche redundante Übertragung kann sowohl Fehler korrigierend als auch Fehler erkennend sein und die Informationsübertragung robuster und zuverlässiger machen. Da Fehler bei der Übertragung der Längsbeschleunigung sehr gravierende Folgen haben können, empfiehlt sich darüber hinaus die Verwendung von fehlererkennender Kodierung.
According to one aspect, it is proposed that the emitted light signal of the plurality of light sources is transmitted redundantly.
Such a redundant transmission can correct errors as well as detect errors and make the transmission of information more robust and reliable. Since errors in the transmission of the longitudinal acceleration can have very serious consequences, the use of error-detecting coding is also recommended.

Da die optische Übertragung der Lichtsignale durch Umwelteffekte, wie Sonnenstrahlen oder großen Schattenwurf, gestört werden kann, eignet sich eine redundante Übertragung, beispielsweise sowohl über die rechte als auch über die linke Hälfte von z.B. einer Fahrzeugrückwand.Since the optical transmission of the light signals can be disturbed by environmental effects such as sun rays or large shadows, redundant transmission is suitable, for example via both the right and left halves of e.g. a vehicle rear wall.

Darüber hinaus sollte möglichst eine Kodierung vermieden werden, bei der einfache Fehler, wie insbesondere im Vorzeichen, gravierende Fehler in der Amplitude zur Folge haben. Dazu können Block-Codes verwendet werden, bei denen solche gravierenden Sprünge der Amplitudenfehler infolge einfacher Bit-Fehler vermieden werden, sowie andere Verfahren, die aus der Internet-Datenübertragung oder von der Kodierung einer CD (Compact Disc) verwendet werden.In addition, if possible, a coding should be avoided in which simple errors, such as in particular in the sign, result in serious errors in the amplitude. For this purpose, block codes can be used in which such serious jumps in the amplitude errors due to simple bit errors are avoided, as well as other methods that are used from Internet data transmission or from the coding of a CD (compact disc).

Gemäß einem Aspekt wird vorgeschlagen, dass das Lichtsignal so kodiert wird, dass mittels eines Leuchtmusters zumindest einer Lichtquelle der Mehrzahl der Lichtquellen eine Position von anderen Lichtquellen der Mehrzahl der Lichtquellen durch das Folgefahrzeug bestimmt werden kann.According to one aspect, it is proposed that the light signal is encoded in such a way that a position of other light sources of the plurality of light sources by the following vehicle can be determined by means of a light pattern of at least one light source of the plurality of light sources.

Beispielsweise kann eine solche Kodierung so erfolgen, dass eine Leuchte bzw. Lichtquelle L1, ..., LN kontinuierlich oder vorwiegend eingeschaltet ist, damit eine selbst wackelnde Kamera Bilder generiert, die in Bezug auf die relative Position und Helligkeit von Lichtquellen ausgewertet werden können.For example, such a coding can be done in such a way that a lamp or light source L1,..

Gemäß einem Aspekt wird vorgeschlagen, dass zur Informationsübertragung beim abgestimmten Fahren zusätzlich Informationen durch Schallübertragung und/oder elektromagnetische Wellen zwischen dem Leitfahrzeug und dem Folgefahrzeug und/oder von dem Folgefahrzeug hin zum Leitfahrzeug übertragen werden.According to one aspect, it is proposed that, for information transmission during coordinated driving, information is additionally transmitted by sound transmission and / or electromagnetic waves between the lead vehicle and the follower vehicle and / or from the follower vehicle to the lead vehicle.

Durch diese zusätzlichen technischen Übertragungswege können Informationen zwischen dem Leitfahrzeug und dem Folgefahrzeug zusätzlich oder redundant erfolgen.Through these additional technical transmission paths, information between the lead vehicle and the follower vehicle can be carried out additionally or redundantly.

Gemäß einem Aspekt wird vorgeschlagen, dass eine zweite Teilmenge der Mehrzahl der Lichtquellen mit unterschiedlicher Lichtstärke abhängig von einem Abstand zwischen dem Leitfahrzeug und dem Folgefahrzeug kodiert wird.According to one aspect, it is proposed that a second subset of the plurality of light sources is coded with different light intensities as a function of a distance between the lead vehicle and the follower vehicle.

Insbesondere können Lichtquellen, die sich an dem Außenrand der Kontur eines Fahrzeugs befinden, andere Verkehrsteilnehmer stören. Mit diesem modifizierten Verfahren kann eine zuverlässige Übertragung der Informationen vom Leitfahrzeug zum Folgefahrzeug erfolgen, in dem bei geringerem Abstand durch die Abdeckung andere Verkehrsteilnehmer nicht mehr gestört werden können, aber die Information zuverlässig übertragen wird.In particular, light sources that are located on the outer edge of the contour of a vehicle can disturb other road users. With this modified method, the information can be reliably transmitted from the lead vehicle to the following vehicle, in which other road users can no longer be disturbed by the cover at a smaller distance, but the information is reliably transmitted.

Beispielsweise kann eine solche Änderung derart erfolgen, dass die Leuchten an der äußeren Kontur vom Leitfahrzeug nur bei kleinen Abständen leuchten, so dass Herannahende nicht geblendet werden können, weil sie bei kleinem Abstand durch das Folgefahrzeug abgedeckt sind. Dabei kann die Information über den Abstand durch eine Vielzahl technischer Mittel an das Leitfahrzeug übertragen werden.For example, such a change can be made in such a way that the lights on the outer contour of the lead vehicle light up only at small distances so that approaching people cannot be dazzled because they are covered by the following vehicle at a small distance. The information about the distance can be transmitted to the lead vehicle by a variety of technical means.

Gemäß einem Aspekt wird vorgeschlagen, dass, basierend auf dem Lichtsignal, ein Steuersignal zur Ansteuerung eines zumindest teilautomatisierten Fahrzeugs bereitgestellt wird und/oder basierend auf dem ersten und/oder dem Lichtsignal ein Warnsignal zur Warnung eines Fahrzeuginsassen bereitgestellt wird.According to one aspect, it is proposed that, based on the light signal, a control signal for controlling an at least partially automated vehicle is provided and / or that a warning signal for warning a vehicle occupant is provided based on the first and / or the light signal.

Beispielsweise kann dadurch das Folgefahrzeug durch das Leitfahrzeug gesteuert werden. Bei einem teilautomatisierten Fahren kann dadurch beispielsweise der Fahrer des Folgefahrzeugs über Verkehrssituationen informiert werden.For example, the following vehicle can thereby be controlled by the lead vehicle. In the case of partially automated driving, for example, the driver of the following vehicle can be informed about traffic situations.

Es wird eine Vorrichtung vorgeschlagen, die eingerichtet ist, ein Verfahren, wie es oben beschrieben wurde, durchzuführen. Mit einer solchen Vorrichtung ist es einfach das Verfahren von einem Fahrzeug in ein anderes Fahrzeug zu übertragen.A device is proposed which is set up to carry out a method as described above. With such a device it is easy to transfer the method from one vehicle to another vehicle.

Es wird ein Computerprogramm angegeben, das Befehle umfasst, die bei der Ausführung des Programms durch einen Computer diesen veranlassen, eines der oben beschriebenen Verfahren auszuführen. Ein solches Computerprogramm ermöglicht den Einsatz des beschriebenen Verfahrens in unterschiedlichen Systemen.A computer program is specified which comprises instructions which, when the program is executed by a computer, cause the computer to carry out one of the methods described above. Such a computer program enables the described method to be used in different systems.

Es wird ein maschinenlesbares Speichermedium angegeben, auf dem das oben beschriebene Computerprogramm gespeichert ist.A machine-readable storage medium is specified on which the computer program described above is stored.

Die beschriebenen Verfahren können insbesondere für ein Betreiben von zumindest teilautomatisierten mobilen Plattformen verwendet werden. Unter einer mobilen Plattform kann ein zumindest teilweise automatisiertes System verstanden werden, welches mobil ist, und/oder ein Fahrerassistenzsystem eines Fahrzeugs. Ein Beispiel kann ein zumindest teilweise automatisiertes Fahrzeug bzw. ein Fahrzeug mit einem Fahrerassistenzsystem sein. Das heißt, in diesem Zusammenhang beinhaltet ein zumindest teilweise automatisiertes System eine mobile Plattform in Bezug auf eine zumindest teilweise automatisierte Funktionalität, aber eine mobile Plattform beinhaltet auch Fahrzeuge und andere mobile Maschinen einschließlich Fahrerassistenzsysteme. Weitere Beispiele für mobile Plattformen können Fahrerassistenzsysteme mit mehreren Sensoren, mobile Multisensor-Roboter wie z.B. Roboterstaubsauger oder Rasenmäher, ein Multisensor-Überwachungssystem, eine Fertigungsmaschine, ein persönlicher Assistent, ein Schiff, ein Flugzeug, ein Shuttle, ein Robotaxi, Nutzfahrzeuge oder ein Zugangskontrollsystem sein. Jedes dieser Systeme kann ein vollständig oder teilweise automatisiertes System sein.The methods described can in particular be used for operating at least partially automated mobile platforms. A mobile platform can be understood to mean an at least partially automated system which is mobile and / or a driver assistance system of a vehicle. An example can be an at least partially automated vehicle or a vehicle with a driver assistance system. That is, in this context, an at least partially automated system includes one mobile platform in relation to an at least partially automated functionality, but a mobile platform also includes vehicles and other mobile machines including driver assistance systems. Further examples of mobile platforms can be driver assistance systems with several sensors, mobile multi-sensor robots such as robotic vacuum cleaners or lawn mowers, a multi-sensor monitoring system, a production machine, a personal assistant, a ship, an aircraft, a shuttle, a robotaxi, commercial vehicles or an access control system . Each of these systems can be a fully or partially automated system.

AusführungsbeispieleEmbodiments

In einem ersten Beispiel des Verfahrens fahren zwei Lastkraftwagen mit etwa gleicher Geschwindigkeit von 90 km/h hintereinander in einem Abstand von ca. 5 m auf einer Autobahn. Im Vergleich zu heutiger Regelung, bei der die Lastkraftwagen einen Mindestabstand von 50 m zueinander fahren müssen, ergibt das eine Einsparung von 95 %!In a first example of the method, two trucks drive at approximately the same speed of 90 km / h one behind the other at a distance of approx. 5 m on a motorway. Compared to the current regulation, in which the trucks have to drive a minimum distance of 50 m from each other, this results in a saving of 95%!

Das Folgefahrzeug kann in seiner Front mittig mit einer Kamera ausgestattet sein, die den Verkehrsraum zwischen seiner Front bis zu einer Höhe von ca. 2 m des Hecks des vorausfahrenden, als Leitfahrzeug agierenden, Lastkraftwagens erfasst. Insbesondere kann diese Kamera einen über dem gesamten Imager synchronen Verschluss (engl. Shutter) verwenden, mit dem bevorzugt in sehr kurzen Zeitabständen, wie beispielsweise mit einer Frame-Dauer von 10 ms, ein neues Bild zeitsynchron aufgenommen und der Decodierung zugeführt wird.The front of the following vehicle can be equipped with a camera in the middle, which captures the traffic area between its front up to a height of approx. 2 m from the rear of the truck driving ahead and acting as the leading vehicle. In particular, this camera can use a shutter that is synchronous over the entire imager, with which a new image is recorded in synchronous time and fed to the decoding, preferably at very short time intervals, for example with a frame duration of 10 ms.

Zwischen einer Codierung im Leitfahrzeug und einer Decodierung im Folgefahrzeug kann anhand von Vorvereinbarungen, die beispielsweise mittels Computerprogramm fixiert wurden, die nachrichtentechnische Bedeutung der an verschiedenen Positionen befindlichen Lichtquellen bezüglich Zeitverhalten der Lichtstärke und/oder Farbe vorvereinbart werden.Between coding in the lead vehicle and decoding in the following vehicle, the communication-related significance of the light sources located at different positions with regard to the time behavior of the light intensity and / or color can be agreed in advance on the basis of preliminary agreements that were fixed, for example, by means of a computer program.

Über einen weiteren hier nicht näher erläuterten Kommunikationskanal, wie beispielsweise über eine digitale Funkverbindung, ist der Steuerung des Leitfahrzeugs bekannt, dass insbesondere die Mitte bis hin zum äußeren Bereich seiner im Heck seines Aufliegers bzw. Anhängers angeordneten Leuchten durch den dicht folgenden Lastkraftwagen derart abgedeckt sind, dass nur direkt vorbeifahrende Fahrzeuge diese Leuchten wahrnehmen können.Via a further communication channel not explained in detail here, such as via a digital radio link, the control of the lead vehicle is known that in particular the middle to the outer area of its lights arranged in the rear of its semitrailer or trailer are covered in this way by the closely following truck that only vehicles driving directly past can see these lights.

Die Aussendungen, insbesondere optischer Signale, des Leitfahrzeugs können optional abhängig davon, ob und wenn ja wie weit ein Folgefahrzeug entfernt ist, variieren. Da Kameras winkelmessende Sensoren sind, nimmt ihre örtliche Auflösung mit geringerem Abstand zum abzubildenden Objekt zu.The transmissions, in particular optical signals, of the lead vehicle can optionally vary depending on whether and, if so, how far away a following vehicle is. Since cameras are angle-measuring sensors, their spatial resolution increases as the distance from the object to be imaged decreases.

Während der Annäherung des Folgefahrzeugs an das Leitfahrzeug kann das Folgefahrzeug bevorzugt die das Leitfahrzeug charakterisierenden Kenndaten empfangen, wie beispielsweise die mechanischen Geometriedaten, Beschleunigungs- bzw. Bremsfähigkeiten, Reibwerte und so weiter. Basierend auf diesen Informationen kann sich das Folgefahrzeug an das Leitfahrzeug in der eingangs beschriebenen Weise annähern.While the following vehicle is approaching the lead vehicle, the following vehicle can preferably receive the characteristic data characterizing the lead vehicle, such as, for example, the mechanical geometry data, acceleration and braking capabilities, coefficients of friction and so on. Based on this information, the following vehicle can approach the lead vehicle in the manner described above.

Beispielsweise kann diese Information anhand von Helligkeitsmodulation der, ein weißes Lichtspektrum nutzenden, Heck-Kennzeichenleuchten mit relativ langsamer Übertragungsgeschwindigkeit variiert werden, solange dem Leitfahrzeug noch kein Fahrzeug in engerem Abstand folgt. Nachdem dem Leitfahrzeug jedoch in engerem Abstand von beispielsweise unter 20 m ein Folgefahrzeug folgt, variiert das Leitfahrzeug beispielsweise von der gleichen Position aus die Lichtsignale in einem anderen Farbspektrum, wie beispielsweise in grüner Farbe, beispielsweise mit einer erheblich höheren Übertragungsgeschwindigkeit und beispielsweise mit detaillierteren Informationen über seine Kenndaten.For example, this information can be varied on the basis of the brightness modulation of the rear license plate lights using a white light spectrum at a relatively slow transmission speed, as long as there is still no vehicle following the lead vehicle at a closer distance. However, after the lead vehicle is followed by a follower vehicle at a closer distance of, for example, less than 20 m, the lead vehicle varies the light signals from the same position in a different color spectrum, such as green, for example with a significantly higher transmission speed and, for example, with more detailed information about its characteristics.

Solange zwei Lastkraftwagen mit nahezu stationärer Geschwindigkeit hintereinander fahren, steuert das Leitfahrzeug seine Heckleuchten gemäß den geltenden Beleuchtungsvorschriften an. Darüber hinaus steuert es insbesondere die durch das dicht folgende Folgefahrzeug verdeckten Leuchten, wie z.B. die Kennzeichenleuchten des Leitfahrzeugs, derart an, dass das Folgefahrzeug die Funktionsfähigkeit der optischen Kommunikation zum Leitfahrzeug zumindest verifizieren kann.As long as two trucks drive one behind the other at almost stationary speed, the lead vehicle controls its rear lights in accordance with the applicable lighting regulations. In addition, it controls in particular the lights hidden by the closely following follower vehicle, such as the license plate lights of the lead vehicle, in such a way that the follower vehicle can at least verify the functionality of the optical communication to the lead vehicle.

Beispielsweise dienen einige Lichtquellen als räumliche Orientierungssymbole der optischen Synchronisation der Bilderfolge, anhand derer die Decodierung der Kamerabilder erfolgt, die infolge der Relativbewegung der Folgefahrzeug-Kamera zum Leitfahrzeug verwackelt sind.For example, some light sources serve as spatial orientation symbols for the optical synchronization of the image sequence, on the basis of which the decoding of the camera images takes place, which are blurred as a result of the relative movement of the following vehicle camera to the lead vehicle.

Beispielsweise dienen einige Lichtquellen zur Verifikation des optischen Kommunikationskanals wie beispielsweise der zeitlichen Datensynchronisation und/oder Verifikation einer Adresse, d.h., dass die Kommunikation auch tatsächlich mit dem Kommunikationspartner stattfindet, der mit dem im Kommunikationsmodell des Folgefahrzeugs angenommenen Objekt übereinstimmt.For example, some light sources are used to verify the optical communication channel, such as temporal data synchronization and / or verification of an address, i.e. that communication actually takes place with the communication partner who corresponds to the object assumed in the communication model of the following vehicle.

Dabei ist das Leitfahrzeug optional eingerichtet, zusätzlich seinen geplanten Fahrzustand, wie beispielsweise das Zeitverhalten von Weg-Punkten seiner zukünftigen Trajektorie bevorzugt mittels der durch das Folgefahrzeug für den umliegenden Verkehr abgedeckten Lichtquellen zu übermitteln, so dass das Folgefahrzeug stets sein Fahrverhalten fein nachregeln kann, um den gewünschten Abstand, eng abgestimmt, stets sicher zu halten.The lead vehicle is optionally set up, in addition to its planned driving state, such as the time behavior of path points in its future trajectory, preferably by means of the following vehicle for the surrounding area To transmit light sources covered by traffic, so that the following vehicle can always fine-tune its driving behavior in order to keep the desired distance, closely coordinated, always safe.

Beispielsweise dank räumlich getrennt angeordneter Lichtquellen, in beispielsweise drei oder mehr unterschiedlichen Bereichen, kann die optische Kommunikation vom Leitfahrzeug hin zum Folgefahrzeug stets auf Übertragungsfehler hin überprüft werden und dank der umfangreichen Redundanz können auch verschiedene Fehler, wie kurzzeitige Verdeckung durch Schmutz, erkannt und korrigiert werden.For example, thanks to spatially separated light sources, for example in three or more different areas, the optical communication from the lead vehicle to the follower vehicle can always be checked for transmission errors, and thanks to the extensive redundancy, various errors, such as brief obscuration by dirt, can also be detected and corrected .

Beispielsweise kann das Folgefahrzeug mit mindestens einer gegenüber der ersten Kamera versetzt angeordneten weiteren Kamera ausgestattet sein, die beispielsweise unabhängig von den anderen Kameras das emittierte kodierte Lichtsignal des Leitfahrzeugs ebenfalls detektiert und auf ihren Informationsgehalt hin decodiert.For example, the following vehicle can be equipped with at least one additional camera which is offset from the first camera and which, for example, also detects the coded light signal emitted by the lead vehicle independently of the other cameras and decodes its information content.

Dabei kann die Zuverlässigkeit der Kommunikation derart verifiziert werden, dass bei sich verschlechternder Güte beispielsweise das Folgefahrzeug unverzüglich mit Vergrößerung des Abstands reagiert.The reliability of the communication can be verified in such a way that if the quality deteriorates, the following vehicle, for example, reacts immediately by increasing the distance.

Folgt beispielsweise dem Folgefahrzeug ein weiteres Fahrzeug in vergleichbarer Weise, kann dieses dem ersten Leitfahrzeug folgende Fahrzeug für seinen Nachfolger in äquivalenter Weise als weiteres Leitfahrzeug dienen, das heißt dass es in gleicher Weise seinen geplanten und optionalen Fahrzustand erfindungsgemäß kommunizieren kann. Abgestimmtes sicheres Fahren kann daher beispielsweise auch mehrere Kommunikationen/Abstimmungen mit einer Vielzahl von Fahrzeugen und Verkehrsteilnehmern gleichermaßen enthalten.If, for example, the following vehicle is followed by another vehicle in a comparable manner, this vehicle following the first leading vehicle can serve its successor in an equivalent manner as a further leading vehicle, i.e. it can communicate its planned and optional driving status according to the invention in the same way. Coordinated safe driving can therefore, for example, also contain multiple communications / coordination with a large number of vehicles and road users alike.

Muss nun beispielsweise das Leitfahrzeug, beispielsweise aufgrund eines plötzlich vor dem Leitfahrzeug liegenbleibenden Hindernisses, stark bremsen und gleichzeitig eine heftige Ausweichbewegung ausführen, übermittelt das Leitfahrzeug erfindungsgemäß seinen geplanten neuen Fahrzustand, indem das Leitfahrzeug, gemäß der zuvor getroffenen Vereinbarungen, die dementsprechenden Lichtquellen zur Übermittlung dieses Ereignisses aktiviert. If, for example, the lead vehicle now has to brake hard, for example due to an obstacle suddenly standing in front of the lead vehicle, and at the same time perform a violent evasive movement, the lead vehicle transmits its planned new driving state according to the invention by the lead vehicle, in accordance with the previously made agreements, the corresponding light sources to transmit this Event activated.

In einem weiteren Aspekt erfolgt dies zeitgleich unter Nutzung einer Vielzahl von räumlich gegeneinander versetzter Lichtquellen, so dass die derart zu übermittelnde Information in sehr kurzer Zeit, wie beispielsweise innerhalb von spätestens der zweifachen Verschlusszeit (engl. Frame-Dauer), das heißt, wie beispielsweise innerhalb von 20 ms, von der Kamerasensorfläche detektiert werden kann.In a further aspect, this takes place simultaneously using a large number of spatially offset light sources so that the information to be transmitted in this way can be transmitted in a very short time, for example within twice the shutter time (frame duration) at the latest, that is, for example can be detected by the camera sensor surface within 20 ms.

Dank der zumindest quasi zeitgleichen Aussendung und parallelen Decodierung der von dem Leitfahrzeug ausgesandten Lichtsignale, können die vom Leitfahrzeug ausgesandten Informationen in weniger als 30 ms zur Ansteuerung der Aktorik im Folgefahrzeug verfügbar sein. Insbesondere bei Lastkraftwagen weist deren Aktorik zumeist eine Ansteuerverzögerung von teilweise über 300 ms auf, so dass mit dem hier beschriebenen Übertragungsverfahren die Verzögerung der Ansteuerung bei Leitfahrzeug und Folgefahrzeug vernachlässigbar ist. Darüber hinaus kann der Einfluss der Übertragungsverzögerung mit einer dieses berücksichtigenden und entsprechend geänderten Ansteuerung des Aktors im Folgefahrzeug größtenteils kompensiert werden. Beispielsweise kann dabei im Fall einer Bremsung der Bremsaktor des Folgefahrzeugs solange stärker angesteuert werden als beim Aktor im Leitfahrzeug, bis beide Fahrzeuge wieder synchron bremsen.Thanks to the at least quasi-simultaneous transmission and parallel decoding of the light signals sent by the lead vehicle, the information sent by the lead vehicle can be available in less than 30 ms to control the actuators in the follower vehicle. In the case of trucks in particular, their actuators usually have a control delay of sometimes more than 300 ms, so that with the transmission method described here, the control delay in the lead vehicle and the follower vehicle is negligible. In addition, the influence of the transmission delay can be largely compensated for with a correspondingly changed control of the actuator in the following vehicle that takes this into account. For example, in the event of braking, the brake actuator of the following vehicle can be controlled more strongly than the actuator in the lead vehicle until both vehicles brake synchronously again.

Neben dem gleichzeitigen Aussenden der Information innerhalb sehr kurzer Zeit, wie beispielsweise innerhalb weniger als 100 ms, beispielsweise durch Ein- bzw. Ausschalten von Lichtquellen, kann eine Information beispielsweise mittels gesteuerten Helligkeitsschwankungen, Farbwechsel, Frequenz- und/oder Phasenwechsel der Signalquelle emittiert und detektiert werden.In addition to the simultaneous transmission of the information within a very short time, such as within less than 100 ms, for example by switching light sources on or off, information can be emitted and detected by means of controlled brightness fluctuations, color changes, frequency and / or phase changes of the signal source will.

Gemäß einem Aspekt können die zur Kommunikation zur Seite und nach vorn gerichteten Lichtquellen und Kameras von Fahrzeugen mit verwendet werden. Beispielsweise fährt ein PKW auf dem mittleren Fahrstreifen einer 3-streifigen Autobahn mit ca. 144 km/h. Er agiert mit seinen Lichtsignalen das ihm in ca. 8 m mit etwa gleicher Geschwindigkeit im gleichen Fahrstreifen folgende Folgefahrzeug, wie ein bereits zuvor in äquivalenter Weise beschriebenes Leitfahrzeug, um auf diese Weise zumindest seinen geplanten Fahrzustand zu übermitteln. Auf der Höhe der Lücke zwischen diesen beiden Fahrzeugen fahren sowohl im linken als auch im rechten Fahrstreifen zwei weitere PKW mit etwa gleicher Geschwindigkeit. Der linksseitig der Lücke fahrende PKW auf dem linken Fahrstreifen signalisiert in diesem Beispiel, mittels seines rechtsseitigen Fahrtrichtungsanzeigers, einen Wechselwunsch in die Lücke, während gleichzeitig der PKW auf dem rechten Fahrstreifen einen Wechselwunsch mittels seines linksseitigen Blinkers in die gleiche Lücke signalisiert.According to one aspect, the light sources and cameras of vehicles directed to the side and forward for communication can also be used. For example, a car drives on the middle lane of a 3-lane motorway at around 144 km / h. He acts with his light signals the following vehicle following him in approx. 8 m at approximately the same speed in the same lane, like a lead vehicle already described in an equivalent manner, in order to transmit at least his planned driving status in this way. At the height of the gap between these two vehicles, two other cars are driving at roughly the same speed in both the left and right lanes. In this example, the car driving on the left of the gap in the left lane signals a request to change into the gap by means of its right-hand direction indicator, while at the same time the car on the right lane signals a wish to change into the same space by means of its left-hand indicator.

Beispielsweise ist sowohl das Fahrzeug auf dem linken Fahrstreifen als auch das Fahrzeug auf dem rechten Fahrstreifen jeweils mit einer seitlichen sowie etwas vorn und hinten gerichteten Kamera derart ausgestattet, dass diese Fahrzeuge sich und ihre seitlichen Lichtsignale nicht nur gegenseitig detektieren können, sondern auch die Lichtsignale der Front des hinteren PKWs sowie das Heck des vorderen PKWs in dem mittleren Fahrstreifen.For example, both the vehicle in the left lane and the vehicle in the right lane are each equipped with a side camera as well as a slightly front and rear facing camera in such a way that these vehicles can not only detect each other and their side light signals, but also the light signals of the Front of the rear car and the rear of the front car in the middle lane.

Da für den hinteren PKW in dem mittleren Fahrstreifen nicht nur der in seinem Fahrstreifen vorausfahrende PKW sondern auch beide PKW seitlich der vor ihm befindlichen Lücke maßgebend für sein Fahren sind, sind alle diese PKW für ihn gleichermaßen Leitfahrzeuge.Since for the rear car in the middle lane not only the car driving ahead in its lane but also both cars to the side of the gap in front of it are decisive for its driving, all these cars are equally lead vehicles for it.

Gilt für solche Situationen beispielsweise, dass der Wechselwunsch des Fahrzeugs auf dem linken Fahrstreifen Vorrang vor dem Wechselwunsch des PKWs auf dem rechten Fahrstreifen hat, signalisiert der PKW auf dem rechten Fahrstreifen beispielsweise mittels geänderter Aussendungen seiner Lichtquellen, dass er dem Wechselwunsch des auf dem linken Fahrstreifen fahrenden PKWs wahrgenommen und akzeptiert hat.For such situations, for example, if the vehicle's request to change in the left lane has priority over the vehicle's request to change in the right lane, the vehicle in the right-hand lane signals, for example by means of changed emissions from its light sources, that it complies with the request to change the lane on the left has noticed and accepted moving cars.

Beispielsweise kann ein als Blinksignal dargestellter Richtungsanzeiger seine Blinkfrequenz ändern und/oder beispielsweise das Verhältnis der An-Dauer zur Aus-Dauer während einer Blink-Periode. Alternativ könnte die An-Dauer auch für Bruchteile durch für den Menschen nicht, für die detektierende Kamera jedoch wahrnehmbare Zeit unterbrochen sein und/oder die Lichtstärke könnte sich ändern. Alternativ kann während der längeren An-Dauer des Blinksignals dessen Lichtstärke geändert werden, beispielsweise rasch periodisch schwanken.For example, a direction indicator shown as a flashing signal can change its flashing frequency and / or, for example, the ratio of the on duration to the off duration during a flashing period. Alternatively, the on-duration could also be interrupted for a fraction of time by a time that is not perceptible to humans but is perceptible to the detecting camera and / or the light intensity could change. Alternatively, its light intensity can be changed during the longer on-duration of the flashing signal, for example it can fluctuate rapidly periodically.

Gemäß einem Aspekt kann ein abwartendes und seitlich von dem anderen befindliche Fahrzeug dem Vorrang gebenden Fahrzeug seine Fahrentscheidung mit geändertem Verhältnis von An-Dauer zu Aus-Dauer seines Blinksignals kommunizieren. Dabei kann eine geringfügige Änderung, wie beispielsweise um die Dauer einer Verschlusszeit einer Kamera, das heißt um eine Frame-Dauer, präzise wahrgenommen werden, ohne dass das für einen menschlichen Beobachter deutlich sichtbar ist.According to one aspect, a waiting vehicle located to the side of the other vehicle can communicate its driving decision to the vehicle giving priority with a changed ratio of on-duration to off-duration of its flashing signal. A slight change, for example by the duration of a shutter speed of a camera, that is to say by a frame duration, can be precisely perceived without this being clearly visible to a human observer.

In diesem Beispiel wird die An-Dauer jedoch sogar auf 2/5-tel und entsprechend die Aus-Dauer auf 3/5-tel geändert ohne jedoch alternativ den Fahrtrichtungsanzeiger ganz auszuschalten. Einerseits soll auch der Fahrtrichtungsanzeiger des auf dem rechten Fahrstreifen fahrenden Vorranggebenden PKWs weiterhin auch für einen Menschen hin sichtbar eingeschaltet bleiben, solange ein Wechselwunsch sozusagen als Zieltrajektorie weiterhin bestehen bleibt, und anderseits wird durch die vorgeschlagene und sogar für den aufmerksamen menschlichen Beobachter wahrnehmbare Änderung des Blinkverhaltens auch menschlichen Beobachtern die Entscheidung sichtbar.In this example, however, the on-duration is even changed to 2 / 5ths and accordingly the off-duration to 3 / 5ths, without, however, alternatively switching off the direction indicator completely. On the one hand, the direction indicator of the vehicle giving priority to the right-hand lane should also remain switched on so that a person can see it, as long as a change request remains, so to speak, as a target trajectory, and on the other hand, the proposed change in the blinking behavior, which is even perceptible to the attentive human observer, is intended the decision is also visible to human observers.

Beispielsweise könnte äquivalent zu der Entscheidung des PKWs in der rechten Fahrspur, der wechselwillige PKW in der linken Fahrspur ebenfalls mittels geändertem An-Aus-Verhältnis seines Blinksignals allen an der Kommunikation Beteiligten signalisieren, dass er die Entscheidung des PKW in der rechten Fahrspur mittels seiner Kamera detektiert und akzeptiert hat. Solchermaßen würde der PKW auf dem linken Fahrstreifen optisch bidirektional kommunizierend eine Abstimmung mit dem PKW auf dem rechten Fahrstreifen durchführen, bevor deren Entscheidung anhand ihres Fahrverhaltens wahrnehmbar ist.For example, equivalent to the decision of the car in the right lane, the car willing to change in the left lane could also signal to all those involved in the communication by changing the on-off ratio of its flashing signal that it has made the decision of the car in the right lane using its camera has detected and accepted. In this way, the car in the left lane would carry out a coordination with the car in the right lane in an optically bidirectional manner, before their decision can be perceived on the basis of their driving behavior.

Entsprechend einem weiteren Aspekt kann der hintere PKW im mittleren Fahrstreifen die Entscheidung seiner beiden Leitfahrzeuge abseits seiner Fahrspur mittels seiner Kamera detektieren. In einem beispielhaften Idealfall bestätig auch dieser das Abstimmungsergebnis und die Aussendung des nun in die enge Lücke zu seinem im gleichen Fahrstreifen vorausfahrenden Leitfahrzeug wechselnden linksseitigen PKW dessen Bestätigung mittels zuvor vereinbarter Lichtsymbole. Beispielsweise kann das vorranggebende Folgefahrzeug, beispielsweise mittels weniger klar zuvor vereinbarter Lichtsignale, wie beispielsweise sehr kurzer Pulse einiger LED seiner Scheinwerfer in die Richtung des vorrangempfangenden PKWs, diesem ebenfalls bestätigen, dass er sein Fahrverhalten dem nun folgenden Wechsel des linksseitigen PKWs entsprechend anpassen wird.According to a further aspect, the rear car in the middle lane can detect the decision of its two lead vehicles away from its lane by means of its camera. In an exemplary ideal case, this also confirms the voting result and the transmission of the left-hand car, which now changes into the narrow gap to the lead vehicle driving ahead in the same lane, is confirmed by means of previously agreed light symbols. For example, the following vehicle that gives priority, for example by means of less clearly previously agreed light signals, such as very short pulses of some LEDs from its headlights in the direction of the vehicle receiving priority, can also confirm to it that it will adapt its driving behavior accordingly to the change in the left-hand vehicle that now follows.

In einer weiteren bevorzugten Ausprägung detektiert auch der in der mittleren Fahrspur vorausfahrende PKW die mittels Lichtsignalen angekündigten Wechselwünsche der seitlichen hinter ihm fahrenden PKW mittels seiner in den Rückfahrbereich gerichteten Kamera („Rückfahrkamera). In dieser Situation ist dann das vorausfahrende Fahrzeug das Folgefahrzeug und folgt den seitlich hinter ihm fahrenden Seitenfahrzeugen, die hierbei als Leitfahrzeug agieren.In a further preferred embodiment, the car driving ahead in the middle lane also detects the change requests, announced by means of light signals, of the cars driving behind it by means of its camera directed into the reversing area ("reversing camera"). In this situation, the vehicle in front is the following vehicle and follows the side vehicles behind it, which act as the lead vehicle.

Mit der hier beispielhaften Nutzung der heutzutage bereits üblichen Blinkleuchten und der beschriebenen Weiterentwicklung ihrer Signalisierung wird eine entsprechende Interoperabilität möglich, das heißt, für einen menschlichen Beobachter ändert sich die Signalisierung kaum merklich jedoch derart, dass eine erfindungsgemäße Informationsübertragung und Detektion mittels Kamera bereits detektierbar ist. Es ist absehbar, dass sowohl die zeitliche als auch die räumliche Auflösungsfähigkeit von Kameras in den nächsten Jahren deutlich sensibler werden, als es ein Mensch wahrnehmen kann. Insbesondere in komplexen und/oder zeitkritischen Situationen neigt die menschliche Wahrnehmung dazu, sich auf das erfahrungsgemäß Wesentliche zu fokussieren und andere Informationen auszublenden.With the exemplary use of the flashing lights that are already common nowadays and the described further development of their signaling, corresponding interoperability becomes possible, that is, the signaling changes barely noticeably for a human observer, but in such a way that information transmission and detection according to the invention can already be detected by means of a camera. It is foreseeable that both the temporal and spatial resolution capabilities of cameras will become significantly more sensitive in the next few years than a person can perceive. In complex and / or time-critical situations in particular, human perception tends to focus on what has been shown to be essential and to fade out other information.

Mit dem beschriebenen Verfahren findet die Abstimmung im voranstehenden Fallbeispiel erheblich rascher statt, als es heute üblich und möglich ist. Spätestens nach 3 Blinkzyklen, d.h., nach ca. 3 s wären alle Fahrzeuge miteinander abgestimmt. Typischerweise braucht es heute viele Sekunden, bis beispielsweise der Fahrer des rechtsseitigen PKW seinen Blinker wieder ausgestellt hat und der Fahrer des linksseitigen PKW dies wahrgenommen hat. Der in auf dem mittleren Fahrstreifen der Lücke folgende PKW kann als Bestätigung dessen, dass er den Wechselwunsch akzeptiert, dies heutzutage nur dadurch sicher signalisieren, dass er seine Geschwindigkeit derart verlangsamt, dass die Lücke größer wird. Eine Signalisierung mittels Lichthupe hingegen kann zu Missverständnissen und daraufhin zu Unfällen führen.With the procedure described, the coordination in the above case study takes place considerably faster than is usual and possible today. After 3 flashing cycles at the latest, ie after approx. 3 s, all vehicles would be coordinated with one another. Typically today it takes many seconds until, for example, the driver of the car on the right has switched off his indicator again and the driver of the car on the left has noticed this. The car following the gap in the middle lane can nowadays only safely signal this as confirmation that it accepts the change request by slowing down its speed to such an extent that the gap becomes larger. Signaling with a headlight flasher, on the other hand, can lead to misunderstandings and then to accidents.

Eine solche sicherheitsrelevante Kommunikation kann mit weiterer Absicherung verbunden sein, wie beispielsweise einer zusätzlichen Kommunikation über digitale Funkmedien.Such security-related communication can be combined with further protection, such as additional communication via digital radio media.

Im Vergleich zu Funkmedien, bei denen es eines großen Aufwands bedarf, um sicher zu stellen, dass der adressierte Empfänger und Sender tatsächlich den im jeweiligen Umfeldmodell verwendeten Objekten entsprechen, ist bei dem erfindungsgemäßen optischen Verfahren eine „Adressierung“ dank richtungssensitiver Detektoren mit sehr hoher Zuverlässigkeit aufwandsarm realisierbar.Compared to radio media, which require a great deal of effort to ensure that the addressed receiver and transmitter actually correspond to the objects used in the respective environment model, the optical method according to the invention provides “addressing” thanks to direction-sensitive detectors with a very high level of reliability Realizable with little effort.

In einer weiteren Beispielsituation kommen sich zwei erfindungsgemäß ausgestaltete Fahrzeuge, beispielsweise an einer Engstelle, entgegen. Bei der dabei erforderlichen Abstimmung agieren beide erfindungsgemäß als Leitfahrzeug und Folgefahrzeug.In a further example situation, two vehicles designed according to the invention come towards each other, for example at a bottleneck. In the coordination required for this, both act according to the invention as the lead vehicle and the follower vehicle.

Nachdem beide Fahrzeuge sich in einer ersten Kommunikation, die beispielsweise via der erfindungsgemäßen Signalisierung und/oder via alternativer Medien, wie beispielsweise via Funkkommunikation, stattgefunden hat, über ihre Fahrwünsche ausgetauscht haben und den Konflikt zwischen den Fahrwünschen festgestellt haben, findet ein hier nicht näher erläuterter Entscheidungsprozess, der beispielsweise basierend auf Rücksicht anhand der Fahrzeugkenndaten und/oder anhand von Kostenerstattungen durchgeführt wird, statt. Spätestens bei der anschließenden gegenseitigen Signalisierung der abgestimmten geänderten Fahrwünsche, wird der enorme Nutzen dieses erfindungsgemäßen Verfahrens deutlich. Insbesondere dann, wenn sich noch eine Vielzahl weiterer Fahrzeuge im gleichen Verkehrsraum befindet, kann dank der präzisen räumlichen Auflösung der Kameras die Position, sprich die „Adresse“ eines Absenders, hochgenau detektiert werden. Insbesondere mit richtungssensitiven Lichtquellen, wie sie heute bereits in modernen Scheinwerfern verwendet werden, kann auch eine Aussendung der Lichtsignale relativ genau adressiert werden.After both vehicles have exchanged their driving requests in a first communication, for example via the signaling according to the invention and / or via alternative media, such as radio communication, and have determined the conflict between the driving requests, there is a not explained here Decision-making process that is carried out, for example, based on consideration based on the vehicle identification data and / or based on cost reimbursements instead. The enormous benefit of this method according to the invention becomes clear at the latest during the subsequent mutual signaling of the coordinated, changed driving requests. Especially when there are a large number of other vehicles in the same traffic area, the precise spatial resolution of the cameras means that the position, i.e. the “address” of a sender, can be detected with high accuracy. In particular with direction-sensitive light sources, as they are already used today in modern headlights, the emission of the light signals can also be addressed relatively precisely.

In einer beispielhaften Ausführungsform besteht eine Leuchte, wie beispielsweise eine Bremsleuchte, aus beispielsweise 32 LED-Lichtquellen, die nebeneinander derart angeordnet sind, dass die Leuchte wie ein gleichmäßig flächig leuchtender Körper erscheint.In an exemplary embodiment, a light, such as a brake light, for example, consists of 32 LED light sources, which are arranged next to one another in such a way that the light appears like a uniformly shining body.

Gemäß einem Aspekt wird zur Informationsübertragung zumindest eine Lichtquelle zumindest in ihrer Lichtstärke abhängig von der zu übertragenden Information variiert. Beispielsweise schwankt die Helligkeit einer der 32 LEDs für die Dauer von 2 Frames, das heißt, beispielsweise für 60 ms. Eine solche kurze geringe Schwankung wird vom menschlichen Auge aus zumindest aus größerer Entfernung kaum wahrgenommen, während eine moderne Kamera mit ihrer hohen und schnellen Signaldynamik diese Schwankung detektieren kann.According to one aspect, for information transmission, at least one light source is varied at least in terms of its light intensity as a function of the information to be transmitted. For example, the brightness of one of the 32 LEDs fluctuates for a period of 2 frames, that is, for example for 60 ms. Such a short, small fluctuation is hardly perceived by the human eye, at least from a great distance, while a modern camera with its high and fast signal dynamics can detect this fluctuation.

Weiterhin kann die Leuchte so eingerichtet sein, dass mindestens eine der Lichtquellen, die zu der zuvor genannten informationsabhängig schwankenden LED benachbart sind, ihre Helligkeit informationsabhängig gegenläufig zu der zuvor genannten LED, beispielsweise derart schwanken lässt, dass temporär, das heißt in diesem Zeitabschnitt, die Gesamtlichtstärke der Leuchte unverändert bleibt.Furthermore, the lamp can be set up in such a way that at least one of the light sources that are adjacent to the aforementioned information-dependent fluctuating LED allows its brightness to fluctuate information-dependently in the opposite direction to the aforementioned LED, for example in such a way that temporarily, i.e. in this time segment, the The total light intensity of the luminaire remains unchanged.

Die Decodierung der im Bild enthaltenen Information erfolgt bevorzugt mehrstufig, indem, basierend auf den Informationen, die in mindestens einem vorher detektierten Bild gewonnen wurden, zuerst Position des Fahrzeug und/oder der daran weiterhin befindlichen Leuchte bestimmt wird und in einem mindestens weiteren Schritt dann die Information decodiert wird, wobei die Abbildung der Information nicht nur in der Helligkeitsschwankung, sondern auch in ihrem Auftretenszeitpunkt, in der Art und/oder Dauer der Schwankung und/oder in der Position am Fahrzeug und/oder der Leuchte und/oder im ausgesandten Lichtspektrum bestehen kann.The information contained in the image is preferably decoded in several stages by first determining the position of the vehicle and / or the light still located on it based on the information obtained in at least one previously detected image, and then determining the position in an at least further step Information is decoded, the mapping of the information not only in the brightness fluctuation, but also in its time of occurrence, in the type and / or duration of the fluctuation and / or in the position on the vehicle and / or the lamp and / or in the emitted light spectrum can.

Darüber hinaus kann die gleiche oder eine andere Information in entsprechender Weise an einer anderen Position der gleichen Leuchte oder einer anderen Stelle des Fahrzeugs gegebenenfalls zeitgleich oder zu einem anderen Zeitpunkt eventuell redundant ausgesandt werden.In addition, the same or a different piece of information can be transmitted in a corresponding manner at a different position of the same lamp or at a different point in the vehicle, possibly simultaneously or possibly redundantly at a different point in time.

Weitere Ausführungsbeispiele der Erfindung werden mit Bezug auf die 1 bis 6 dargestellt und im Folgenden näher erläutert. Es zeigt:

  • 1 eine Abbildung einer Information auf ein Bit-Muster;
  • 2 eine Abbildung unterschiedlicher Zustände auf volle Vielfache von 3 Frames;
  • 3 eine Abbildung unterschiedlicher Zustände auf Teile von Vielfachen von 3 Frames;
  • 4 eine Abbildung unterschiedlicher Zustände auf Teile von Vielfachen von 3 Frames;
  • 5 eine alternative Abbildung unterschiedlicher Zustände mit unterschiedlichen Pausendauern; und
  • 6 eine Abbildung unterschiedlicher Zustände mit gleichem Ein-zu-Aus-Verhältnis.
Further embodiments of the invention are described with reference to FIGS 1 until 6th and explained in more detail below. It shows:
  • 1 a mapping of information onto a bit pattern;
  • 2 a mapping of different states to full multiples of 3 frames;
  • 3 a mapping of different states to parts of multiples of 3 frames;
  • 4th a mapping of different states to parts of multiples of 3 frames;
  • 5 an alternative mapping of different states with different pause durations; and
  • 6th an illustration of different states with the same on-to-off ratio.

Die 1 skizziert eine von vielen möglichen Abbildungen einer Information auf ein Bit-Muster, wobei die Werte, wie beispielsweise eine Bremsstärke B, auf die digitalen Informationszustände A nichtlinear definiert wird. Dadurch kann erreicht werden, dass der durch diese Digitalisierung entstehende relative Quantisierungsfehler unabhängig von der Signalhöhe in der gleichen Größenordnung bleibt. So können beispielsweise 8 Zustände eines 3-bit-langen Binärworts A auf eine Bremsstärke B zwischen 0 und 10 m/s2 abgebildet werden. Beispielsweise kann zur Übertragung von Werten einer Beschleunigung eines Fahrzeugs, d. h. beim Gas geben, zumindest eine weitere Bitstelle vorgesehen werden, um das Vorzeichen der Beschleunigung zu kodieren. Da typischerweise bei positiver Beschleunigung die Beträge nicht so hoch sind wie bei einer negativen Beschleunigung, d. h. dem Bremsen, kann die Abbildung, d. h. die Kodierung, der verwendeten Werte wie vorher dargestellt erfolgen, jedoch eine andere Steigung gewählt werden, so dass die erreichbaren Werte feiner aufgelöst sind.the 1 sketches one of many possible mappings of information on a bit pattern, the values, such as a braking strength B, being defined non-linearly on the digital information states A. It can thereby be achieved that the relative quantization error resulting from this digitization remains of the same order of magnitude regardless of the signal level. For example, 8 states of a 3-bit binary word A can be mapped to a braking force B between 0 and 10 m / s 2. For example, to transmit values of an acceleration of a vehicle, ie when accelerating, at least one further bit position can be provided in order to encode the sign of the acceleration. Since the amounts are typically not as high in the case of positive acceleration as in the case of negative acceleration, ie braking, the mapping, ie coding, of the values used can take place as shown above, but a different slope can be selected so that the achievable values are finer are resolved.

In den folgenden Figuren wird beispielhaft gezeigt, wie Informationen auf binäre Lichtsignale kodiert werden können. Waagerecht ist die Zeit in der Maßeinheit „Anzahl der Frame-Dauern“ dargestellt. Senkrecht sind verschiedene Zustände dargestellt. „1“ bedeutet, dass das Lichtsignal in der Zeit zur Codierung des entsprechenden Zustands emittiert wird. Andernfalls wird nicht emittiert.The following figures show by way of example how information can be encoded onto binary light signals. The time is displayed horizontally in the unit of measurement “number of frame durations”. Different states are shown vertically. “1” means that the light signal is emitted in the time required to code the corresponding status. Otherwise there will be no emission.

Die 2 skizziert eine Abbildung von Informationen auf ein Tastverhältnis, d. h. einer Periodendauer, einer Leuchte, bzw. bei redundanter Übertragung auf ein Paar von Leuchten, mit acht unterschiedlichen Zuständen auf volle Vielfache von zwei Frames, die beispielsweise jeweils eine Dauer von ca. 60 ms aufweisen.the 2 outlines a mapping of information to a pulse duty factor, ie a period duration, a lamp, or in the case of redundant transmission to a pair of lamps, with eight different states on full multiples of two frames, each having a duration of approx. 60 ms, for example.

Eine entsprechend codierte Information kann mittels einer Integration eines Sensorsignals über 7*2Frame-Dauern = 420 ms bestimmt werden. Dies kann beispielsweise zur Übertragung geringer Lenkwinkel bzw. schwacher Bremsungen ausreichend sein.Correspondingly coded information can be determined by integrating a sensor signal over 7 * 2 frame durations = 420 ms. This can be sufficient, for example, to transmit small steering angles or weak braking.

Die 3 skizziert eine Abbildung von ebenfalls 8 unterschiedlichen Zuständen jedoch diesmal als Vielfache von einem Frame.the 3 sketches an illustration of also 8 different states but this time as multiples of a frame.

Mit dieser Abbildung kann die in der 2 dargestellte Informationsmenge in kürzerer Zeit, d.h. in ca. 270 ms übertragen werden, indem der Effekt ausgenutzt wird, dass ein asynchron empfangender Lichtsensor relativ gut ein Pulsende, ggf. als halbzeitig beleuchtetes Pixel, auswerten kann. Aus der 3 kann abgelesen werden, dass der Zustand 6 klar von Zustand 7 unterschieden wird, indem die 2 Frames lange Pause sicher von einem asynchron empfangenden Sensor, wie z.B. einem Lichtsensor ausgewertet werden kann.With this figure, the 2 The amount of information shown can be transmitted in a shorter time, ie in approx. 270 ms, by utilizing the effect that an asynchronously receiving light sensor can evaluate the end of a pulse relatively well, possibly as a half-time illuminated pixel. From the 3 it can be seen that state 6 is clearly differentiated from state 7, in that the 2-frame long pause can be safely evaluated by an asynchronously receiving sensor, such as a light sensor.

Die 4 skizziert eine Abbildung mit der gleichen Wiederholrate von 420 ms, wie die von 2 unter Verwendung des in 3 dargestellten Kodierverfahrens. Dank des in 3 dargestellten Abbildungsverfahrens können bei der in 2 verwendeten Wiederholrate nun sogar 13 unterschiedliche Zustände abgebildet werden.the 4th outlines an illustration with the same repetition rate of 420 ms as that of 2 using the in 3 coding method shown. Thanks to the in 3 The mapping method shown in 2 The repetition rate used can now even be mapped to 13 different states.

Das sendende System kann auch in einem nicht ganzzahligen Vielfachen der waagerecht dargestellten Zeitraster senden, solange jede Leuchte während einer Dauer von mindestens der doppelten Frame-Dauer, von z.B. > 60ms relativ konstant ist, d.h. z.B. den „ein“- oder „aus“-Zustand einer Leuchte annimmt.The sending system can also send in a non-integer multiple of the time grid shown horizontally, as long as each luminaire is relatively constant for a period of at least twice the frame duration, e.g.> 60ms, ie the "on" or "off" status of a luminaire.

Mit den beschriebenen Verfahren, die zu den 2 bis 4 erläutert wurden, ist es möglich, eine größere Anzahl von Informationszuständen zu übertragen, auch wenn der detektierende Lichtsensor asynchron und nur über einen Bruchteil der Frame-Dauer empfangen würde. Bei heute weit verbreiteten Kamera-Technologien mit dem sogenannten „Rolling-Shutter“ muss mit einer solchen Asynchronität gerechnet werden. Wenn der Verschluss (engl. Shutter) jedoch mit der emittierenden Lichtquelle synchronisiert werden würde, gelänge sogar eine Verdopplung der Übertragungsrate.With the procedures described that go with the 2 until 4th have been explained, it is possible to transmit a larger number of information states, even if the detecting light sensor were received asynchronously and only over a fraction of the frame duration. In the case of camera technologies with the so-called “rolling shutter” that are widespread today, such asynchronicity must be expected. However, if the shutter were to be synchronized with the emitting light source, the transmission rate could even be doubled.

In den 5a und 5b werden weitere Abbildungen skizziert, die zum Kodieren der Information unterschiedliche Zeitintervalle von Pausen aufweisen. Aus dem Vergleich der 5a und 5b wird deutlich, dass für eine Übertragung der Informationen abhängig von der gewählten Abbildung unterschiedlich viel Zeit benötigt wird, was für gewisse Informationen, wir z.B. leichtes Bremsen durchaus vertretbar ist. In den 5a, b sind die Informationen jeweils auf die Dauer der „Aus“-Zeit mit unterschiedlicher Auflösung abgebildet. Abhängig davon variiert der Mittelwert bzw. die Wiederholrate.In the 5a and 5b further illustrations are sketched which have different time intervals of pauses for coding the information. From the comparison of the 5a and 5b it becomes clear that a different amount of time is required for a transmission of the information, depending on the selected image, which is definitely justifiable for certain information, such as light braking. In the 5a, b the information is displayed with different resolutions for the duration of the "off" time. The mean value or the repetition rate varies depending on this.

Die 6 skizziert eine Abbildung, die in Bezug auf korrekte Übertragung besonders robust erscheint, da die Zeitdauer von eingeschalteter Lichtquelle zu ausgeschalteter Lichtquelle identisch ist, das heißt, der Mittelwert beträgt 50%. Mit anderen Worten bedeutet das, dass diese Übertragung besonders robust ist, weil die Information über die Frequenz abgebildet wird und das gleicher Ein-zu-Aus Zustand sehr störsicher gegen Fremdlicht ist. Daraus folgt eine entsprechend relativ niedrige Übertragungsgeschwindigkeit.the 6th sketches a figure that appears particularly robust with regard to correct transmission, since the time from switched on light source to switched off light source is identical, that is, the mean value is 50%. In other words, this means that this transmission is particularly robust because the information is mapped via the frequency and the same on-off status is very immune to interference from external light. This results in a correspondingly relatively low transmission speed.

Claims (15)

Verfahren zur Informationsübertragung beim abgestimmten Fahren von einem Leitfahrzeug auf zumindest ein Folgefahrzeug, wobei das Leitfahrzeug eine Mehrzahl von Lichtquellen aufweist, die eingerichtet sind, unabhängig voneinander Licht zu emittieren, um ein kodiertes Lichtsignal in Richtung des Folgefahrzeugs zu emittieren; und das Folgefahrzeug eine Kamera aufweist, die eingerichtet ist, das kodierte Lichtsignal zu detektieren, mit den Schritten: Kodieren des Lichtsignals mit zumindest einem geplanten Fahrzustand des Leitfahrzeugs mittels einer räumlichen Position der jeweiligen Lichtquelle und einer zeitlich unterschiedlichen Lichtstärke der jeweiligen Lichtquelle; Emittieren des kodierten Lichtsignals durch das Leitfahrzeug; Detektieren des kodierten Lichtsignals durch das Folgefahrzeug; und Decodieren des kodierten Lichtsignals durch das Folgefahrzeug, zur Steuerung eines Fahrverhaltens des Folgefahrzeugs.Method for information transmission during coordinated driving from a lead vehicle to at least one follower vehicle, the lead vehicle having a plurality of light sources which are set up to emit light independently of one another in order to emit a coded light signal in the direction of the follower vehicle; and the following vehicle has a camera which is set up to detect the coded light signal, with the steps: Coding of the light signal with at least one planned driving state of the host vehicle by means of a spatial position of the respective light source and a temporally different light intensity of the respective light source; The host vehicle emitting the encoded light signal; Detecting the encoded light signal by the following vehicle; and Decoding of the coded light signal by the following vehicle to control a driving behavior of the following vehicle. Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei das Lichtsignal mit zumindest einem aktuellen und/oder geplanten Fahrzustand des Leitfahrzeugs kodiert wird.Procedure according to Claim 1 , wherein the light signal is encoded with at least one current and / or planned driving state of the host vehicle. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die zeitlich unterschiedliche Kodierung der Lichtstärke der jeweiligen Lichtquelle abhängig von einem zeitlichen Auflösungsvermögen der Kamera des Folgefahrzeugs durchgeführt wird.Method according to one of the preceding claims, wherein the temporally different coding of the light intensity of the respective light source is carried out as a function of a temporal resolution of the camera of the following vehicle. Verfahren gemäß Anspruch 3, wobei die zeitlich unterschiedliche Kodierung der Lichtstärke der jeweiligen Lichtquelle mit einer minimalen Leuchtdauer kodiert wird, die zumindest einem zweifachen der Frame-Dauer der Kamera des Folgefahrzeugs entspricht.Procedure according to Claim 3 , the temporally different coding of the light intensity of the respective light source being coded with a minimum lighting duration which corresponds to at least twice the frame duration of the camera of the following vehicle. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Lichtsignal mittels einer räumlichen Position der jeweiligen Lichtquelle und zeitlich unterschiedlicher Lichtstärke der jeweiligen Lichtquelle so kodiert wird, dass eine temporäre Gesamtlichtstärke der Lichtquellen und eine resultierende Lichtfläche verkehrstechnischen Vorgaben entsprechen.Method according to one of the preceding claims, wherein the light signal is coded by means of a spatial position of the respective light source and temporally different light intensity of the respective light source so that a temporary total light intensity of the light sources and a resulting light area correspond to traffic specifications. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zumindest eine Teilmenge der Mehrzahl von Lichtquellen eingerichtet ist, unterschiedliche Lichtfarben zu emittieren und das Lichtsignal mittels der Emission der unterschiedlichen Lichtfarben der jeweiligen Lichtquelle kodiert wird.Method according to one of the preceding claims, wherein at least a subset of the plurality of light sources is set up to emit different light colors and the light signal is coded by means of the emission of the different light colors of the respective light source. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der geplante und/oder aktuelle Fahrzustand des Leitfahrzeugs mittels einer nichtlinearen Abbildung für das Lichtsignal kodiert wird.Method according to one of the preceding claims, wherein the planned and / or current driving state of the host vehicle is coded for the light signal by means of a non-linear mapping. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Leitfahrzeug den geplanten und/oder aktuellen Fahrzustand des Leitfahrzeugs so kodiert, dass das Folgefahrzeug Übertragungsfehler des dekodierten Lichtsignals erkennen und/oder erkennen und korrigieren kann.Method according to one of the preceding claims, wherein the lead vehicle encodes the planned and / or current driving state of the lead vehicle in such a way that the following vehicle can recognize and / or recognize and correct transmission errors in the decoded light signal. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das emittierte Lichtsignal der Mehrzahl der Lichtquellen redundant übertragen wird.Method according to one of the preceding claims, wherein the emitted light signal of the plurality of light sources is transmitted redundantly. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Lichtsignal so kodiert wird, dass mittels eines Leuchtmusters zumindest einer Lichtquelle der Mehrzahl der Lichtquellen eine Position von anderen Lichtquellen der Mehrzahl der Lichtquellen durch das Folgefahrzeug bestimmt werden kann.Method according to one of the preceding claims, wherein the light signal is encoded in such a way that a position of other light sources of the plurality of light sources by the following vehicle can be determined by means of a light pattern of at least one light source of the plurality of light sources. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zur Informationsübertragung beim abgestimmten Fahren Informationen zusätzlich durch Schallübertragung und/oder elektromagnetische Wellen zwischen dem Leitfahrzeug und dem Folgefahrzeug oder/und von dem Folgefahrzeug hin zum Leitfahrzeug übertragen werden.Method according to one of the preceding claims, wherein for information transmission during coordinated driving, information is additionally transmitted by sound transmission and / or electromagnetic waves between the lead vehicle and the follower vehicle and / or from the follower vehicle to the lead vehicle. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine zweite Teilmenge der Mehrzahl der Lichtquellen mit unterschiedlicher Lichtstärke abhängig von einem Abstand zwischen dem Leitfahrzeug und dem Folgefahrzeug kodiert wird.Method according to one of the preceding claims, wherein a second subset of the plurality of light sources is encoded with different light intensities as a function of a distance between the lead vehicle and the follower vehicle. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei basierend auf dem Lichtsignal ein Steuersignal zur Ansteuerung eines zumindest teilautomatisierten Fahrzeugs bereitgestellt wird; und/oder basierend auf dem ersten und/oder dem Lichtsignal ein Warnsignal zur Warnung eines Fahrzeuginsassen bereitgestellt wird.Method according to one of the preceding claims, wherein, based on the light signal, a control signal for controlling an at least partially automated vehicle is provided; and / or a warning signal for warning a vehicle occupant is provided based on the first and / or the light signal. Vorrichtung, die eingerichtet ist, ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12 durchzuführen.Device which is set up, a method according to one of the Claims 1 until 12th perform. Computerprogramm, umfassend Befehle, die bei der Ausführung des Computerprogramms durch einen Computer diesen veranlassen, das Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12 auszuführen.Computer program, comprising instructions which cause the computer program to be executed by a computer, the method according to one of the Claims 1 until 12th to execute.
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