DE102021005523A1

DE102021005523A1 - Verfahren zur Erhöhung der Einsatzbereitschaft und/oder der Betriebszuverlässigkeit eines abstandsmessenden Systems einer stationären Infrastrukturanlage

Info

Publication number: DE102021005523A1
Application number: DE102021005523.3A
Authority: DE
Inventors: gleich Anmelder Erfinder
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2020-12-08
Filing date: 2021-11-09
Publication date: 2022-06-09

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erhöhung der Einsatzbereitschaft und/oder der Betriebszuverlässigkeit eines abstandsmessenden Systems einer stationären Infrastrukturanlage sowie ein abstandsmessendes System einer stationären Infrastrukturanlage zur Durchführung des Verfahrens.Um eine weitere Optimierung auf dem Gebiet der abstandsmessenden Systeme zur Erhöhung der Einsatzbereitschaft und/oder der Betriebszuverlässigkeit eines abstandsmessenden Systems (114, 118) einer stationären Infrastrukturanlage (112) zu erlangen wird ein Verfahren vorgeschlagen, wobei das Verfahren mindestens die folgenden Verfahrensschritte umfasst:a) Aussenden eines Sendesignals (116),b) Erfassen eines von einem Objekt (100) zurückgestreuten Empfangssignals (117),c) Bestimmen- der Entfernung (a) zum Objekt (100), und/oder- das Vorhandenseins eines Objekts (100),- anhand des Empfangssignals (117), und sich dadurch auszeichnet, dassd) die Sendesignalstärke (Sst) des Sendesignals (116), als Funktion der Entfernung (a) zum Objekt (100) adaptiert wird.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erhöhung der Einsatzbereitschaft und/oder der Betriebszuverlässigkeit eines abstandsmessenden Systems einer stationären Infrastrukturanlage sowie ein abstandsmessendes System einer stationären Infrastrukturanlage zur Durchführung des Verfahrens.
In Fahrzeugen wird eine Sensorik, bzw. werden Sensoriken eingesetzt, deren korrekte Funktion sicherzustellen ist.
Die DE 10 2016 000 532 A1 schlägt dazu eine Kalibrierung einer Einrichtung eines Fahrzeugs, beispielsweise eines Tachometers, unter Verwendung eines Verkehrsüberwachungsgeräts vor.
Aus der Schrift DE 10 2018 106 594 A1 ist ein Verfahren zum Überwachen und/oder Detektieren einer Sensorik eines Fahrzeugs bekannt, wobei dieses Verfahren einen Schritt des Ermittelns eines Parameterwerts unter Verwendung eines Antwortsignals, und einen Schritt des Bestimmens eines der Sensorik zuordenbaren Überwachungssignals unter Verwendung des Parameterwerts und eines vorbestimmten Reaktionswerts umfasst.
Da zukünftig der Entwicklungstrend hin zu einem autonomen, bzw. teil-autonomen Fahrbetrieb besteht, muss gewährleistet werden, dass die daran beteiligte fahrzeugseitige wie auch insbesondere infrastrukturseitige Technik, insbesondere in Form von Sensoriken möglichst fehlerfrei mit einer sehr hohen Zuverlässigkeit funktioniert.
Wie aus der Schrift DE 10 2018 214 831 A1 bekannt ist, werden beispielsweise Laserdioden in optischen Systemen oftmals an deren Belastungsgrenze betrieben, wodurch es oftmals über die Lebensdauer zu Alterungseffekten bzw. zu einer Degradation kommen kann. Bei einer Degradation nimmt der Lichtstrom (Lumen) der Laserdiode in der Regel kontinuierlich mit der Zeit ab, sodass die ursprünglichen spezifizierten Parameter über die Lebensdauer wegdriften können und die korrekte Funktion des optischen Systems negativ beeinflussen können.
Die Tatsache, dass beispielsweise Laserdioden in optischen Systemen oftmals an deren Belastungsgrenze betrieben werden um eine möglichst weiträumige Überwachung / Erfassung zu erlangen, ist nicht nur in fahrzeugverbauten mobilen optischen Systemen gegeben, sondern wird ebenso in stationären Infrastrukturanlagen zur Verkehrsraumüberwachung designtechnisch zur Anwendung gebracht.
Die bei der Würdigung des Standes der Technik insbesondere genannte gattungsgemäße / gattungsbildende Schrift DE 10 2018 106 594 A1 und Schrift DE 10 2018 214 831 A1 , bzw. das darin offenbarte Verfahren und Vorrichtung, sind inhaltlich vollumfänglicher Bestandteil der vorliegenden Erfindung und steht stellvertretend für weitere gattungsgemäße / gattungsbildende Schriften.
Bei der Lösung der Schrift DE 10 2018 214 831 A1 ist der Fokus darauf gerichtet, dass auftretende potentielle Fehler, insbesondere die Lebensdauer in Verbindung mit Alterungseffekten bzw. einer Degradation der abstandsmessenden Systems, mittels geeigneten Prüfmethoden sicher erkannt werden, wobei keine der Schriften näher darauf eingeht, wie die Einsatzbereitschaft und/oder der Betriebszuverlässigkeit eines abstandsmessenden Systems, insbesondere einer stationären Infrastrukturanlage, erhöht werden kann.
Aufgabe der Erfindung:
Die Aufgabe der Erfindung kann darin gesehen werden, eine Lösung für ein verbessertes Verfahren für ein abstandsmessendes System sowie ein verbessertes abstandsmessendes System vorzustellen bzw. zur Verfügung zu stellen, mittels diesem die Einsatzbereitschaft und/oder der Betriebszuverlässigkeit eines abstandsmessenden Systems, insbesondere einer stationären Infrastrukturanlage, erhöht werden kann.
Lösung der Aufgabe:
Die vorstehende Aufgabe wird gelöst durch die gesamte Lehre der unabhängigen Ansprüchen 1 und 10. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben, wobei auch nicht näher beschriebene Kombinationen, bzw. sich ergebende logische / für den Fachmann naheliegende Weiterentwicklung mit einbegriffen sind.
Ein wesentlicher Unterschied der vorliegenden Anmeldung gegenüber zur Schrift DE 10 2018 106 594 A1 , bzw. Schrift DE 10 2018 214 831 A1 besteht darin, dass es sich bei der erfindungsgemäßen Lösung um eine Weiterentwicklung gegenüber dem Stand der Technik handelt, bei diesem nicht eine sichere Fehlererkennung im Fokus steht, sondern bereit einen Schritt früher angesetzt wird, dass es gilt, potentielle Fehler erst gar nicht entstehen zu lassen, bzw. dass Auftreten von potentiellen Fehlern zeitlich hinauszuzögern, damit die Einsatzbereitschaft und/oder der Betriebszuverlässigkeit eines abstandsmessenden Systems, insbesondere einer stationären Infrastrukturanlage, erhöht werden kann.
Beschreibung der Erfindung:
Um eine weitere Optimierung auf dem Gebiet der abstandsmessenden Systeme zur Erhöhung der Einsatzbereitschaft und/oder der Betriebszuverlässigkeit eines abstandsmessenden Systems einer stationären Infrastrukturanlage zu erlangen wird ein Verfahren vorgeschlagen, wobei das Verfahren mindestens die folgenden Verfahrensschritte umfasst:

a) Aussenden eines Sendesignals,
b) Erfassen eines von einem Objekt zurückgestreuten Empfangssignals,
c) Bestimmen
- - der Entfernung zum Objekt, und/oder
- - das Vorhandenseins eines Objekts,
- - anhand des Empfangssignals,

d) die Sendesignalstärke des Sendesignals, als Funktion der Entfernung zum Objekt adaptiert wird.

Unter der Formulierung „als Funktion der Entfernung zum Objekt“, bzw. „der Entfernung zum Objekt“, bzw. „Entfernung zum Objekt“, ist im Licht der Erfindung auch eine Entfernung zu einem „fiktiven Objekt“ zu verstehen, wenn beispielsweise ein sich entfernungsmäßiger ausstreckender Bereich eines Fahrbahnstreckenabschnittes mittels des abstandsmessenden Systems der Infrastrukturanlage nach möglichen Objekten (Fahrzeugen) abgescannt wird, und der Scan sich hierbei nicht nur auf einen einzigen Punkt mit einer definierten Entfernung bezieht, sondern eine Vielzahl von Punkten mit unterschiedlicher Entfernung einschließt, um mittels des Scans, bzw. einer Vielzahl an Einzelabtastungen bei unterschiedlichen Entfernungen, ein potentielles Objekt mit/bei einer definierten Entfernung zu erfassen/erkennen (sofern ein Objekt an der entsprechenden bzw. angenommenen Position des zu überwachenden Fahrbahnstreckenabschnittes vorhanden ist).
Sofern kein Objekt an der entsprechenden bzw. angenommenen Position des zu überwachenden Fahrbahnstreckenabschnittes vorhanden ist, ist es ein / handelt es sich um ein „fiktives Objekt“ mit einer entsprechenden Entfernung (zur Infrastrukturanlage).
Mit anderen Worten - anhand einer Beispielbeschreibung:

Wenn mit dem abstandsmessenden Systems der Infrastrukturanlage ein zu überwachender Fahrbahnstreckenabschnitt nach möglichen Objekten (Fahrzeugen) abgescannt wird, wird die Sendesignal-stärke „als Funktion der Entfernung zum fiktiven Objekt“ adaptiert, indem mit abnehmender Entfernung, zwischen einem Punkt im Bereich des zu überwachender Fahrbahnstreckenabschnittes, zur Infrastrukturanlage, die Sendesignalstärke korrelierend reduziert wird, damit als resultierendes Ergebnis von der korrelierenden Reduzierung, sich eine konstante oder annähernd konstante Empfangssignalstärke einstellen würde, wenn an jenem Punkt im Bereich des zu überwachender Fahrbahnstreckenabschnittes sich ein Objekt befinden würde.

In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung, zeichnet sich das Verfahren zur Erhöhung der Einsatzbereitschaft und/oder der Betriebszuverlässigkeit dadurch aus, dass

a) die Sendesignalstärke des Sendesignals,
b) mit abnehmender Entfernung zum Objekt,
c) gegenüber der defaultmäßigen und/oder ursprünglichen Sendesignalstärke reduziert wird.

a) die Adaption der Sendesignalstärke des Sendesignals, als Funktion der Entfernung zum Objekt,
b) derart erfolgt, dass die resultierende Empfangssignalstärke des vom Objekt zurückgestreuten Empfangssignals,
c) auf einem konstanten und/oder nahezu konstantem Empfangssignalniveau gehalten wird.

Selbstverständlich versteht es sich, dass im Schutzumfang, basierend auf einem „fiktiven Objekt“, auch die damit verbunden Verfahrensschritte enthalten sind (in der Konjunktiv-Form), bzw. sich die Referenzwerte dann auf „fiktive Parameter / Bezugsgrößen“ beziehen. Zur Vermeidung von Wiederholungen wird dies beispielsweise am Anspruch 3 gezeigt, wobei dieses Beispiel stellvertretend für die weiteren Ansprüche steht.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass

a) die Adaption der Sendesignalstärke des Sendesignals, als Funktion der Entfernung zum fiktiven Objekt,
b) derart erfolgt, dass die resultierende Empfangssignalstärke des vom fiktiven Objekt - sofern vorhanden - zurückgestreuten Empfangssignals,
c) auf einem konstanten und/oder nahezu konstantem Empfangssignalniveau gehalten werden würde.

Mit anderen Worten:
Auch wenn an der entsprechenden Position des zu überwachenden Fahrbahnabschnittes sich kein Objekt befindet, wird die Sendesignalstärke des Sendesignals als Funktion der angenommenen Entfernung derart angepasst, dass die dann resultierende theoretische Empfangssignalstärke des vom „fiktiven Objekt“ zurückgestreuten Empfangssignals, dann ein konstantes und/oder nahezu konstantes Empfangssignalniveau aufweisen würde, wie dies zu erwarten wäre, sofern sich dort ein Objekt befinden würde.
In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung, zeichnet sich das Verfahren zur Erhöhung der Einsatzbereitschaft und/oder der Betriebszuverlässigkeit dadurch aus, dass

a) die Adaption der Sendesignalstärke des Sendesignals, als Funktion der Entfernung zum Objekt,
b) mit der Annäherungs-Geschwindigkeit des Objektes relativ zur Infrastrukturanlage, korrelierend ist.

Der Begriff „korrelierend“ ist im Lichte des vorangegangenen Absatzes derart zu verstehen, dass die Adaption der Sendesignalstärke des Sendesignals (als Funktion der Entfernung zum Objekt) als Funktion der Annäherungs-Geschwindigkeit des Objektes relativ zur Infrastrukturanlage derart erfolgt, dass in Abhängigkeit der Annäherungs-Geschwindigkeit des Objektes zur Infrastrukturanlage eine Entfernung prognostiziert wird, bei dieser sich das Objekt zum darauffolgenden stattfindenden Abtastzeitpunkt befinden wird, sodass bei der darauffolgenden stattfindenden Abtastung die Sendesignalstärke des Sendesignals der prognostizierten Entfernung entsprechend angepasst wird, um als resultierendes Ergebnis eine Empfangssignalstärke des vom Objekt zurückgestreuten Empfangssignals zu erhalten, welches ein konstantes und/oder nahezu konstantes Empfangssignalniveau in der vorherbestimmten gewünschten, bzw. prognostizierten Höhe aufweist.
In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung, zeichnet sich das Verfahren zur Erhöhung der Einsatzbereitschaft und/oder der Betriebszuverlässigkeit dadurch aus, dass

a) die Frequenz des Aussenden des Sendesignals,
b) mit abnehmender Entfernung zum Objekt,
c) gegenüber der defaultmäßigen und/oder ursprünglichen Frequenz des Aussenden des Sendesignals erhöht wird.

Der Variation der Frequenz des Aussenden des Sendesignals, bzw. Anpassung der Abtastungen pro Zeiteinheit liegt die Erkenntnis zu Grunde, dass bei größeren Entfernungen die Messergebnisse eine größere Toleranz aufweisen dürfen (Objekt vorhanden: Ja / Nein) , wohingegen bei geringeren Entfernungen eine höhere Messpräzision mit geringerer Toleranz von Vorteil ist, um beispielsweise eine präzise Abstandsmessung, bzw. eine exakte Geschwindigkeitsbestimmung des Objektes aus zwei oder mehreren zeitlich kurz folgenden Abstandsmessungen (bei einem nahen Abstand des Objekts zur Infrastrukturanlage) vornehmen zu können.
Die Erstdetektion des Objekts kann hingegen als „Wecksignal“ verwendet werden, um beginnend von der Erstdetektion des Objekts, seitens der Infrastrukturanlage eine „Objektverfolgung“ für das entsprechende Objekt zu starten, um die fahrdynamischen Parameter des Objektes (z.B. Fahrzeuggeschwindigkeit, Abstand zum vorausfahrenden Fahrzeug, Einhaltung der Fahrspur, ...), im Bereich zwischen der Erstdetektion des Objekts und dem Passieren der Infrastrukturanlage, genauer bestimmen zu können.
In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung, zeichnet sich das Verfahren zur Erhöhung der Einsatzbereitschaft und/oder der Betriebszuverlässigkeit dadurch aus, dass

a) die Adaption der Frequenz des Aussenden des Sendesignals, als Funktion der Entfernung zum Objekt,
b) derart erfolgt, dass einhergehend mit der Adaption der Sendesignalstärke des Sendesignals, als Funktion der Entfernung zum Objekt,
c) die resultierende Sendesignalleistung (Sendesignalstärke * „Zeit“) auf einem konstanten und/oder nahezu konstantem Sendesignalleistungsniveau gehalten wird.

Der Variation der Frequenz des Aussenden des Sendesignals, bzw. Anpassung der Abtastungen pro Zeiteinheit und gleichzeitiger Variation, bzw. einhergehender Adaption der Sendesignalstärke des Sendesignals, als Funktion der Entfernung zum Objekt, liegt die Erkenntnis zu Grunde, dass mit abnehmender Sendesignalstärke des Sendesignals sich die Sendesignalleistung reduziert, bzw. reduzieren würde, und diese Leistungsreduzierung anderweitig zur Verfügung steht, bzw. verwendet werden kann, indem die Frequenz des Aussenden des Sendesignals erhöht wird, sodass letztendlich die Sendesignalleistung, welche resultierend ist aus dem Produkt aus Sendesignalstärke des Sendesignals UND der zeitlichen Dauer des Aussenden des Sendesignals pro Zeiteinheit (Abtastungen pro Zeiteinheit), konstant bleibt.
Mit dieser Maßnahme wird erreicht, dass mittels dem abstandsmessenden System einer stationären Infrastrukturanlage, insbesondere im Nahbereich (bei geringer Entfernung zwischen Objekt und Infrastrukturanlage) eine hohe zeitliche Auflösung hinsichtlich der Abtastungen pro Zeiteinheit und somit eine hohe Messgenauigkeit erzielt werden kann, ohne dass hierfür die Sendesignalleistung des abstandsmessenden Systems signifikant erhöht werden muss, da im Gegenzug eine Kompensation der Sendesignalleistung mit der Sendesignalstärke des Sendesignals erfolgt, sodass im Ergebnis resultierend daraus eine Erhöhung der Einsatzbereitschaft und/oder der Betriebszuverlässigkeit eines abstandsmessenden Systems einer stationären Infrastrukturanlage erzielt wird, da trotz einer hohen zeitliche Auflösung hinsichtlich der Abtastungen pro Zeiteinheit die Sendesignalleistung auf einem konstanten und/oder nahezu konstantem Sendesignalleistungsniveau gehalten wird, bzw. die Sendesignalleistung nicht erhöht werden muss.
In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung, zeichnet sich das Verfahren zur Erhöhung der Einsatzbereitschaft und/oder der Betriebszuverlässigkeit dadurch aus, dass

a) die defaultmäßige und/oder ursprüngliche Sendesignalstärke, der Sendesignalstärke bei der Erstdetektion des Objekts entspricht, und/oder
b) defaultmäßige und/oder ursprüngliche Frequenz des Aussenden des Sendesignals, der Frequenz des Aussenden des Sendesignals bei der Erstdetektion des Objekts entspricht.

Wie oben bereits erörtert, ist für eine Erstdetektion des Objekts, um diese beispielsweise als „Wecksignal“ für darauf aufbauenden Aktionen zu verwenden, keine hohe Frequenz des Aussenden des Sendesignals erforderlich, da die Erfassung letztendlich ein digitales Ergebnis in der Form liefert, ob ein Objekt vorhanden ist oder nicht, wohingegen die Objekterfassung bei geringerer Entfernung mit einer höheren Frequenz des Aussenden des Sendesignals von Vorteil ist, um ein genaueres Messergebnis zu erzielen. Da die Erstdetektion des Objekts bei einer großen Entfernung zwischen Objekt und Infrastrukturanlage erfolgt, ist eine große Sendesignalstärke erforderlich, um die entsprechende Reichweite abdecken zu können, wobei hingegen bei einer geringen Entfernung zwischen Objekt und Infrastrukturanlage, nur noch eine geringe Sendesignalstärke gegenüber einer großen Entfernung erforderlich ist, um ein vernünftiges von einem Objekt zurückgestreuten Empfangssignals erfassen und auswerten zu können.
In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung, zeichnet sich das Verfahren zur Erhöhung der Einsatzbereitschaft und/oder der Betriebszuverlässigkeit dadurch aus, dass

a) die Adaption der Sendesignalstärke des Sendesignals, als Funktion der Entfernung zum Objekt, und/oder
b) die Adaption der Frequenz des Aussenden des Sendesignals, als Funktion der Entfernung zum Objekt,
c) mittels eines Algorithmus und/oder Rechenvorschrift erfolgt,
d) wobei beim Algorithmus und/oder der Rechenvorschrift betreffend die abnehmende Entfernung zum Objekt,
e) die Annäherungs-Geschwindigkeit des Objektes relativ zur Infrastrukturanlage als Parameter berücksichtigt wird.

Mit der Ausdrucksweise „Annäherungs-Geschwindigkeit des Objektes relativ zur Infrastrukturanlage als Parameter berücksichtigt wird“ ist im Lichte der Erfindung zu verstehen, dass anhand der Annäherungsgeschwindigkeit, bzw. dass in Abhängigkeit der Annäherungs-Geschwindigkeit des Objektes zur Infrastrukturanlage eine Entfernung prognostiziert wird, bei dieser sich das Objekt zum darauffolgenden stattfindenden Abtastzeitpunkt befinden wird, sodass bei der darauffolgenden stattfindenden Abtastung die Sendesignalstärke des Sendesignals der prognostizierten Entfernung entsprechend angepasst wird, um als resultierendes Ergebnis eine Empfangssignalstärke des vom Objekt zurückgestreuten Empfangssignals zu erhalten, welches ein konstantes und/oder nahezu konstantes Empfangssignalniveau in der vorherbestimmten gewünschten, bzw. prognostizierten Höhe aufweist.
In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung, zeichnet sich das Verfahren zur Erhöhung der Einsatzbereitschaft und/oder der Betriebszuverlässigkeit dadurch aus, dass beim Algorithmus und/oder der Rechenvorschrift betreffend der abnehmenden Entfernung zum Objekt zu einem folgenden Zeitpunkt, die Entfernung als vorrauschauender Parameter berücksichtigt wird, welche sich ausgehend von der aktuellen Entfernung, als Funktion der Annäherungs-Geschwindigkeit des Objektes relativ zur Infrastrukturanlage, für einen folgenden Zeitpunkt ergibt.
Erfindungsgemäß wird weiter eine Infrastrukturanlage vorgeschlagen, aufweisend ein Verfahren nach einem oder mehreren der vorangegangenen / oben angeführten Verfahrensschritte.
Der Clou der Erfindung kann unter anderem insbesondere auch darin gesehen werden, dass mittels adaptierbarer Prüfparameter, insbesondere

a) einer Variation der Sendesignalstärke des Sendesignals, als Funktion der Entfernung zum Objekt, und/oder, bzw. in Kombination mit
b) einer Variation der Frequenz des Aussenden des Sendesignals,
c) die resultierende Sendesignalleistung gegenüber einer Standard-Sendesignalleistung nicht erhöht werden muss, um im Nahbereich eine höhere zeitliche Auflösung hinsichtlich der Abtastungen pro Zeiteinheit (beinhaltend / einschließend auch das Aussenden des Sendesignals) zu erlangen, und
d) somit eine Erhöhung der Einsatzbereitschaft und/oder der Betriebszuverlässigkeit eines abstandsmessenden Systems einer stationären Infrastrukturanlage erzielt werden kann.

Die Formulierung „Abtastungen pro Zeiteinheit“ setzt selbstverständlich voraus, dass ein Aussenden des Sendesignals einhergehend ist, bzw. im Umkehrschluss, dass dem „Aussenden des Sendesignals“ ein Abtasten bzw. Empfangen / Erfassen / Abtasten eines von einem Objekt zurückgestreuten Empfangssignals in einer dafür erforderlichen zeitlichen synchronisierten Art und Weise folgt.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand der 1 bis 8 beispielhaft näher erläutert. Die Figuren und die darin genannten / zu entnehmenden Werteangaben (soweit vorhanden) sind nur beispielhaft und dienen zum leichteren Verständnis.
Alle Figuren sind nur Prinzip-Darstellungen (nicht maßstabsgetreu).
Es zeigen schematisch:

1: eine schematische Darstellung eines Anregungsereignisses zum Überwachen einer Sensorik eines Fahrzeugs, angelehnt an den Stand der Technik gemäß der Schrift DE 10 2018 106 594 A1 ;
2: eine Prinzip-Darstellung einer Auswertemöglichkeit, angelehnt an den Stand der Technik gemäß der Schrift DE 10 2018 214 831 A1 ;
3: eine Prinzip-Darstellung der erfindungsgemäßen Lösung, die zeigt, wie die Sendesignalstärke des Sendesignals, als Funktion der Entfernung zum Objekt adaptiert wird;
4: eine Prinzip-Darstellung der erfindungsgemäßen Lösung, die zeigt, wie die Frequenz des Aussenden des Sendesignals, mit abnehmender Entfernung zum Objekt adaptiert wird;
5: eine weitere Prinzip-Darstellung der erfindungsgemäßen Lösung, die zeigt, wie die Frequenz des Aussenden des Sendesignals, mit abnehmender Entfernung zum Objekt adaptiert wird;
6: eine schematische Darstellung wie die (theoretisch) resultierende (zurückreflektierte) Empfangssignalstärke auf einem konstantem Niveau gehalten werden kann, indem die Sendesignal-Stärke bei geringerer Entfernung reduziert wird;
7: eine beispielhafte Realisierung: „Synchronisierung der Sendestärke an den Abstand“;
8: eine Prinzip-Darstellung eines beispielhaften sehr einfachen Applikationsbeispiels;

Zur Vermeidung von Wiederholungen, insbesondere Wiederholungen von technischen Sachbeschreibungen wird auf die oben genannten gattungsgemäßen / gattungsbildenden Schriften, bzw. die darin offenbarten Verfahren und Vorrichtungen / Lösungen verwiesen, welche inhaltlich vollumfänglicher Bestandteil der vorliegenden Erfindung sind.
Die 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Anregungsereignisses zum Überwachen einer Sensorik eines Fahrzeugs, angelehnt an den Stand der Technik gemäß der Schrift DE 10 2018 106 594 A1 . Wie aus der 1 hierzu ersichtlich ist, befindet sich eine Infrastrukturanlage (112) am Rand einer Fahrbahn (130), welche von einem Fahrzeug (100) befahren wird. Das Fahrzeug (100) ist mit einer Sensorik (104), ausgeführt als optisches Umgebungserfassungssystem (insbesondere Kamera) ausgestattet, um den in Fahrtrichtung liegenden Verkehrsraum zu überwachen. Ferner ist das Fahrzeug (100) mit einer (optischen oder funkbasierten) Kommunikationsschnittstelle (107) versehen, um ein Antwortsignal (120) bzw. Kommunikationssignal (120) an die Empfangseinrichtung (118) der Infrastrukturanlage (112) senden bzw. übermitteln zu können. Wie aus der 1 weiter ersichtlich ist, ist die (optische oder funkbasierte) Kommunikationsschnittstelle (107) fahrzeugintern mit einer fahrzeuginternen Schnittstelle (108) bzw. Fahrzeug-Busverbindung (108) mit der Sensorik (104) verbunden. Wie aus der 1 weiter ersichtlich ist, weist die Infrastrukturanlage (112) eine Sendeeinrichtung (114) auf, um Signale (116), beispielsweise in Form eines „unsichtbaren“ Laservorhanges als Anregungsereignisses (102), oder als ein Kommunikations-Signal, bzw. als Signal für eine Kommunikation / Kommunikationsschnittstelle, zu generieren / auszusenden. Die Infrastrukturanlage (112) kann auch allgemein als Vorrichtung (110) bezeichnet werden, wobei aus Gründen der Übersichtlichkeit, dass „Innenleben“ (z.B. interne Schnittstellen) der Infrastrukturanlage (112) nicht näher gezeigt ist. Ebenso ist der Vorgang der Kalibrierung, bzw. der genaue Ablauf des Überwachens und/oder Detektierens einer Sensorik (104) eines Fahrzeugs (100) mittels Zuhilfenahme einer Infrastrukturanlage (112) nicht näher beschrieben, da dies in der gattungsbildenden Schrift DE 10 2018 106 594 A1 bereits ausführlich offenbart ist.
Wie aus der 1 weiter ersichtlich ist, kann die in der Infrastrukturanlage (112) befindliche Sendeeinrichtung (114) auch bidirektional als Sende-Empfangseinrichtung ausgeführt sein, um das ausgesendete Signal (116) (z.B. Laser-Impuls/e) und vom Fahrzeug (100) zurückgestreutes Empfangssignals (117) zu empfangen und intern zur weiteren Verarbeitung bereitzustellen. Alternativ kann das ausgesendete Signal (116) und vom Fahrzeug (100) zurückgestreutes Empfangssignals (117) auch mittels der Empfangseinrichtung (118) empfangen werden, um dies intern zur weiteren Verarbeitung bereitzustellen.
Die 2 zeigt eine Prinzip-Darstellung einer Auswertemöglichkeit, angelehnt an den Stand der Technik gemäß der Schrift DE 10 2018 214 831 A1 . Wie aus der 2 hierzu ersichtlich ist, sind die Ergebnisse (in Form von Punkten) von mehreren (Abstands-) Messungen dargestellt, die z. B. durch das abstandmessende System (114, 118) erzeugt wurden, wobei mittels einer Verteilungskurve jeder Messpunkt des abstandmessenden Systems (114, 118) (bzw. die Empfangssignalstärke) einer typischen Entfernung zugeordnet ist. Ferner sind die beiden Varianten (V1 und V2) zur Degradationserkennung stark vereinfacht anhand der weißen Pfeile dargestellt.
Unter der Formulierung „abstandmessende System (114, 118)“ ist eine Systemfunktion zu verstehen, welche dadurch entsteht, dass mittels der Sendeeinrichtung (114) der Infrastrukturanlage (112) ein Signal (116) ausgesendet wird, wobei das ausgesendete Signal (116) vom Fahrzeug (100) „reflektiert“ wird und als zurückgestreutes Empfangssignals (117) von einer Empfangseinrichtung (118), bzw. Sende-/Empfangseinrichtung (114) empfangen wird, wobei anhand einer Laufzeitauswertung (Zeit zwischen Aussenden und Empfangen) der Abstand (a) / die Entfernung (a) zwischen dem Fahrzeug zur Infrastruktur physikalisch bestimmt werden kann.
Wie aus der 2 weiter schematisch ersichtlich ist (in der Schrift DE 10 2018 214 831 A1 bereits festgehalten), kann der Alterungseffekt bzw. die Degradation, d. h. eine Schwächung der Sendeeinheit und/oder ein Herabsetzung der Empfangsempfindlichkeit der Empfängereinheit des abstandsmessenden Systems, anhand des ersten Erfassens des Objekts bestimmt werden, d. h. der Erstdetektion (E1). Gemäß diesem Sachverhalt kann der Degradations- bzw. Alterungseffekt dabei während der Fahrzeuglebensdauer mithilfe von zwei Varianten (V1 , V2) sicher erfasst bzw. erkannt werden.
Wie aus der 2 weiter schematisch ersichtlich ist, erfolgt bei der ersten Variante (VI) eine Verschiebung der Verteilungskurve der Werte (W1) in Richtung einer Erkennung bei einem geringeren Abstand, wenn eine „Degradation bei der Sendeeinrichtung (114)“ (ist im weitesten Sinne auch eine geschwächte Empfangseinrichtung (114, 118)) vorliegt, sodass die Erstdetektion (E1) bei dieser ein Fahrzeug (100) zum „ersten mal“ erkannt wird sich hin zu einem geringeren Abstand verschiebt.
Wie aus der 2 weiter schematisch ersichtlich ist (in der Schrift DE 10 2018 214 831 A1 bereits festgehalten) , kann alternativ oder zusätzlich zur ersten Variante (VI) der Alterungseffekt / eine „Degradation bei der Sendeeinrichtung (114)“ auch gemäß der zweiten Variante (V2) erfolgen. Bei der Variante (V2) erfolgt eine statistische Auswertung, derart, dass sich anhand einer definierten Empfangssignalstärke eine typische Entfernung mit entsprechender Verteilung herleiten lässt.
Bei beiden Varianten (V1, V2) bedeutet dies im Ergebnis (Umkehrschluss), dass bei einer Verschiebung der Verteilungskurve (weg vom erwarteten Toleranzbereich) in Richtung einer geringeren Entfernung ein Alterungseffekt, bzw. Degradation im Sender und/oder Empfänger vorliegt.
Mit dem Zeichen (*1) ist bei der 2 eine typische Entfernung gezeigt, bei dieser ein Fahrzeug zum „ersten mal“ (E1) , (mit einer geringen Empfangssignalstärke) erkannt wird, wenn ein Fahrzeug (100) auf die Infrastrukturanlage (112) zufährt.
Mit dem Zeichen (*2) ist bei der 2 eine typische Entfernung gezeigt, die sich bei einer definierten Empfangssignalstärke ergibt, wenn ein Fahrzeug (100) auf die Infrastrukturanlage (112) zufährt.
Auf eine weiterführende Funktionserklärung / Figurenbeschreibung wird an dieser Stelle verzichtet, da dies in der Schrift DE 10 2018 214 831 A1 bereits ausführlich offenbart ist.
Ein wesentlicher Unterschied der vorliegenden Anmeldung gegenüber zur Schrift DE 10 2018 106 594 A1 , bzw. Schrift DE 10 2018 214 831 A1 besteht darin, dass es sich bei der erfindungsgemäßen Lösung um eine Weiterentwicklung gegenüber dem Stand der Technik handelt,

a) wobei ausgegangen wird, dass eine Infrastrukturanlage (112) fehlerfrei arbeitet (da Fehler gemäß dem Stand der Technik erkannt werden / erkennbar sind), und
b) mittels der erfindungsgemäßen Lösung sich eine Erhöhung der Einsatzbereitschaft und/oder der Betriebszuverlässigkeit eines abstandsmessenden Systems einer stationären Infrastrukturanlage (112) erzielen lässt (also insbesondere potentiellen Fehler proaktiv entgegenwirken - im Sinne von vermeiden, anstatt Fehler nach deren Auftreten erst zu erkennen, und/oder die Messungen / die Scans zu optimieren) .

Die 3 zeigt eine Prinzip-Darstellung der erfindungsgemäßen Lösung, wie die Sendesignalstärke (Sst) des Sendesignals (116), als Funktion der Entfernung (a) zum Objekt (100) adaptiert wird.
Analog zur 2, ist auch bei der 3 auf der x-Achse die Entfernung zwischen einem zu überwachender Fahrbahnstreckenabschnittes, bzw. dort befindlichen zu überwachenden Objekts, zur Infrastrukturanlage dargestellt, wobei wie nicht näher im Detail gezeigt, ein entfernungsmäßiger ausstreckender Bereich eines Fahrbahnstreckenabschnittes mittels des abstandsmessenden Systems (114, 118) der Infrastrukturanlage (112) nach möglichen Objekten (Fahrzeugen) abgescannt wird. Auf der y-Achse ist / sind sowohl die Sendesignalstärke (Sst), wie auch die Empfangssignalstärke (Est) dargestellt.
Wie aus der 3 weiter ersichtlich ist, wird die Sendesignalstärke (Sst) mit abnehmender Entfernung (zwischen der Entfernung zum Erfassen eines Objektes (100) zur Infrastrukturanlage (112)) reduziert, sodass sich im Ergebnis dann resultierend davon eine theoretische Empfangssignalstärke (Est) des vom „fiktiven Objekt“ zurückgestreuten Empfangssignals einstellen würde, welches dann ein konstantes und/oder nahezu konstantes Empfangssignalniveau aufweisen würde, wie dies zu erwarten wäre, sofern sich dort (bei dem entsprechenden Abstand / der entsprechenden Entfernung) ein Objekt (100) befinden würde.
Wie aus der 3 weiter ersichtlich ist, ist es nicht zwingend erforderlich, dass die Sendesignalstärke (Sst) derart gewählt wird, dass sich als Empfangssignalstärke (Est) ein Empfangssignalniveau einstellt, wie dies bei der Erstdetektion gegeben ist. Es kann ebenso als Empfangssignalstärke (Est) ein konstantes oder nahezu konstantes Empfangssignalniveau einstellt bzw. angestrebt werden (als gepunktete Linie dargestellt), welches niveaumäßig beispielweise etwas höher als die Empfangssignalstärke (Est) bei der Erstdetektion (E1) liegt, um eine höhere Messicherheit zu erlangen (da die Erstdetektion am Rand / Grenzbereiches des Erfassungsbereiches stattfindet) . Wesentlich ist gemäß der erfindungsgemäßen Lösung, dass die Sendesignalstärke (Sst) des Sendesignals (116), als Funktion der Entfernung (a) zum Objekt (100) adaptiert wird, indem mit abnehmender Entfernung auch die Sendesignalstärke (Sst) entsprechend reduziert wird, um die resultierende Empfangssignalstärke (Est) vorzugsweise auf ein konstantes oder nahezu konstantes Empfangssignalniveau zu halten.
Die 4 zeigt eine Prinzip-Darstellung der erfindungsgemäßen Lösung, wie die Frequenz des Aussenden des Sendesignals (114), mit abnehmender Entfernung (a) zum Objekt (100) adaptiert wird. Analog zur 2 und 3, ist auch bei der 4 auf der x-Achse die Entfernung zwischen einem zu überwachender Fahrbahnstreckenabschnittes, bzw. dort befindlichen zu überwachenden Objekts, zur Infrastrukturanlage dargestellt, wobei wie symbolisch gezeigt, ein entfernungsmäßiger ausstreckender Bereich eines Fahrbahnstreckenabschnittes mittels des abstandsmessenden Systems (114, 118) der Infrastrukturanlage (112) nach möglichen Objekten (100) (Fahrzeugen) abgescannt wird. Auf der y-Achse ist die Frequenz (fr) des Aussenden des Sendesignals (116) dargestellt.
Wie aus der 4 weiter ersichtlich ist, wird die Frequenz (fr) des Aussenden des Sendesignals (116) mit abnehmender Entfernung (zwischen der Entfernung zum Erfassen eines Objektes (100) zur Infrastrukturanlage (112)) erhöht, wobei die Erhöhung insbesondere derart zu verstehen und wie aus der 4 ersichtlich ist, dass die Abtastungen pro Zeiteinheit (t1, t2, t3, t4) , bzw. das Aussenden von Sendesignalen (116) pro Zeiteinheit (t1, t2, t3, t4) anzahlmäßig erhöht wird, je geringer die Entfernung (a) des zum erfassenden Objektes (100) innerhalb des zu überwachenden Fahrbahnstreckenabschnitts, zur Infrastrukturanlage (112) ist.
Wie aus der 4 weiter ersichtlich ist, ist die Frequenz (fr) bei großer Entfernung (a), z.B. insbesondere im Bereich der Erstdetektion (E1) gering (z.B. eine Abtastung pro Zeiteinheit bei t1), wobei sich die Frequenz (fr) sukzessive bzw. Schritt für Schritt erhöht, je geringer die Entfernung (a) relativ zur Infrastrukturanlage wird (z.B. drei Abtastungen pro Zeiteinheit bei t4). Die Zeiteinheiten t1, t2, t3, t4, sind als gleichlange / identische Zeiteinheiten zu betrachten, wobei die Abfolge der Zeiteinheiten den zeitlichen Fahrverlauf des Objektes (100) entspricht / wiedergibt / zuzuordnen ist.
Hervorzuheben ist, dass das Aussenden des Sendesignals (116) mit adaptierbare Sendesignalstärke (Sst) des Sendesignals (116), als Funktion der Entfernung (a) zum Objekt (100), sowohl bei Applikationen, bei diesen der vollständig zu überwachende Fahrbahnabschnitt beispielsweise

a) mittels einer einzelnen Laserdiode im optischen System abgescannt wird, wobei hierbei der Scan-Bereich des optischen Systems zeitlich sequentiell (t1, t2, t3, t4) auf unterschiedliche Teilfahrbahnabschnitte des zu überwachenden Fahrbahnabschnittes ausgerichtet wird bzw. abgetastet wird, und die Sendesignalstärke (Sst) des Sendesignals (116) entsprechend dem zu überwachenden Teilfahrbahnabschnitt entsprechend adaptiert wird, oder
b) mittels einem Array an Laserdioden im optischen System abgescannt wird, wobei hierbei die Scan-Bereiche des optischen Systems zeitlich sequentiell (t1, t2, t3, t4) oder parallel (tx) auf unterschiedliche Teilfahrbahnabschnitte des zu überwachenden Fahrbahnabschnittes ausgerichtet sind bzw. abgetastet werden, und die Sendesignalstärke (Sst) der Sendesignale (116) entsprechend dem zu überwachenden Teilfahrbahnabschnitt entsprechend adaptiert werden.

Sofern mittels einem Array an Laserdioden im optischen System abgescannt wird, und die Überwachung der einzelnen unterschiedliche Teilfahrbahnabschnitte zeitlich parallel (tx) (anstatt sequentiell (t1, t2, t3, t4)) erfolgt, wird mit der adaptierbaren Sendesignalstärke (Sst) der Sendesignale (116), als Funktion der Entfernungen (a) der Vorteil erreicht, dass von der Empfangseinrichtung (118) mühelos zeitlich parallel auch mehrere Objekte (100), welche zeitgleich die einzelnen unterschiedliche Teilfahrbahnabschnitte befahren, erfasst werden können, da infolge des resultierenden Empfangssignalstärken (Est) der von den Objekten (100) zurückgestreuten Empfangssignale (117) mit ungefähr identischen / konstanten Empfangssignalniveau, die Empfangseinrichtung (118) alle Objekte (100) mit derselben Empfindlichkeit, bzw. Empfangssignalstärke (Est) erfassen kann. Hierdurch wird eine Erhöhung der Einsatzbereitschaft und/oder der Betriebszuverlässigkeit erzielt (das abstandsmessenden Systems (114, 118) misst mit einer höheren Betriebszuverlässigkeit auch bei einer großen Entfernung (a), bzw. die Einsatzbereitschaft ist auch bei einer großen Entfernung (a) noch gewährleistet).
Ohne Adaption der Sendesignalstärke (Sst) des Sendesignals (116), als Funktion der Entfernung (a) zum Objekt (100), würde ansonsten ein Objekt (100) mit geringer Entfernung (a) eine höhere Empfangssignalstärke (Est) an der Empfangseinrichtung (118) generieren (und ggfls. zu einer „Übersteuerung“, bzw. einem „Abregeln“ der Empfindlichkeit der Empfangseinrichtung (118) führen - „Abregeln“ im Sinne von unempfindlicher werden), sodass bei einer zeitlich parallelen Erfassung mehrerer Objekte, ein Objekt (100) mit großer Entfernung (a) und geringer erzeugender / generierender Empfangssignalstärke (Est) von der Empfangseinrichtung (118) nicht mehr korrekt erfasst werden könnte, und resultierend daraus eine Erstdetektion eines Objektes (100) bei großem Abstand beeinträchtigt sein könnte, bzw. die Erstdetektion eines Objekts (100) fälschlicherweise erst bei einer geringeren Entfernung (a) erfolgen könnte.
Ausgehend von dieser Erkenntnis, bzw. den Vorteilen der vorliegenden erfindungsgemäßen Lösung, könnte die Erfindung bzw. der gattungsgemäße Anspruch auch lauten, anstatt:

a) „Verfahren zur Erhöhung der Einsatzbereitschaft und/oder der Betriebszuverlässigkeit eines abstandsmessenden Systems (114, 118) einer stationären Infrastrukturanlage (112), umfassend mindestens folgende Verfahrensschritte:“
b) „Verfahren zur Erhöhung der Scan-Eigenschaften / Abtast-Eigenschaften und/oder der Betriebszuverlässigkeit eines abstandsmessenden Systems (114, 118) einer stationären Infrastrukturanlage (112), umfassend mindestens folgende Verfahrensschritte:“

Diese alternative Bezeichnung, sowie die darauf aufbauende Ansprüche, sind vollumfänglich Bestandteile der vorliegenden erfindungsgemäßen Lösung.
Die Erhöhung der Einsatzbereitschaft und/oder der Betriebszuverlässigkeit eines abstandsmessenden Systems (114, 118) einer stationären Infrastrukturanlage wird somit auf zweierlei unabhängigen (nicht zwingend voneinander abhängigen) Arten erzielt:

a) Sendeeinrichtungsseitig: Indem die resultierende Sendesignalleistung (Sle) auf einem konstanten und/oder nahezu konstantem Sendesignalleistungsniveau gehalten wird; und/oder
b) Empfangseinrichtungsseitig: Indem die resultierende Empfangssignalstärke (Est) auf einem konstanten und/oder nahezu konstantem Empfangssignalniveau gehalten wird;

Die 5 zeigt eine weitere Prinzip-Darstellung der erfindungsgemäßen Lösung, wie die Frequenz (fr) des Aussenden des Sendesignals (116), mit abnehmender Entfernung (a) zum Objekt (100) adaptiert wird. Analog zur 3, ist auch bei der 5 auf der x-Achse die Entfernung zwischen einem zu überwachender Fahrbahnstreckenabschnittes, bzw. dort befindlichen zu überwachenden Objekts, zur Infrastrukturanlage dargestellt, wobei wie nicht näher im Detail gezeigt, ein entfernungsmäßiger ausstreckender Bereich eines Fahrbahnstreckenabschnittes mittels des abstandsmessenden Systems (114, 118) der Infrastrukturanlage (112) nach möglichen Objekten (Fahrzeugen) abgescannt wird. Auf der y-Achse ist / sind sowohl die Sendesignalstärke (Sst), wie auch Frequenz (fr) des Aussendens des Sendesignals (116) dargestellt. Die 5 zeigt im Ergebnis, ein Zusammenwirken der Inhalte der 3 und 4.
Wie aus der 5 hierzu weiter ersichtlich ist, wird die resultierende Sendesignalleistung (Sle) auf einem konstanten und/oder nahezu konstantem Sendesignalleistungsniveau gehalten.
Der Variation der Frequenz (fr) des Aussenden des Sendesignals (116), bzw. Anpassung der Abtastungen pro Zeiteinheit und gleichzeitiger Variation, bzw. einhergehender Adaption der Sendesignalstärke (Sst) des Sendesignals (116), als Funktion der Entfernung zum Objekt, erfolgt hierbei derart, dass

a) die Sendesignalstärke (Sst) des Sendesignals (116),
b) mit abnehmender Entfernung (a) zum Objekt (100),
c) gegenüber der defaultmäßigen und/oder ursprünglichen Sendesignalstärke (Sst) - vorliegend bei der Erstdetektion (E1) - reduziert wird,

d) die Frequenz (fr) des Aussenden des Sendesignals (116),
e) mit abnehmender Entfernung (a) zum Objekt (100),
f) gegenüber der defaultmäßigen und/oder ursprünglichen Frequenz (fr) des Aussenden des Sendesignals (116) - vorliegend bei der Erstdetektion (E1) - erhöht wird.

Abschließend sei angemerkt, dass es sich bei dem Sendesignal (116) , beispielsweise um ein Laser-Signal (Signal von einem Laser stammend), bzw. um ein sogenanntes elektromagnetisches Signal (vorzugsweise im unsichtbarem Spektrum) handelt.
Die nachfolgende Beschreibung in Verbindung mit den 6 bis 8, zeigt neben dem Clou der gegenständlichen Anmeldung, ein einfaches Ausführungsbeispiel, bzw. eine einfache Realisierung, wie eine Umsetzung der Anmeldung in der Praxis erfolgen könnte.
Insbesondere wird ein Realisierungsbeispiel gezeigt, wie eine praktikable Realisierung, bzw. eine „Synchronisierung der Sendesignalstärke (Sst) an den Abstand (a) / Entfernung (a) zwischen Infrastrukturanlage (112) zum Fahrzeug (100)“ im einfachstem Falle erfolgen kann.
Der Clou der gegenständlichen Anmeldung wird am besten durch die Anmeldungs-Textpassagen A & B in Verbindung mit der Anmeldungs-Textpassage C wiedergegeben (beschrieben).
Anmeldungs-Textpassage A der gegenständlichen Anmeldung: dass

a) die Adaption der Sendesignalstärke (Sst) des Sendesignals (116), als Funktion der Entfernung (a) zum Objekt (100),
b) derart erfolgt, dass die resultierende Empfangssignalstärke (Est) des vom Objekt (100) zurückgestreuten Empfangssignals (117),
c) auf einem konstanten und/oder nahezu konstantem Empfangssignalniveau gehalten wird.

Anmeldungs-Textpassage B der gegenständlichen Anmeldung: dass

a) die Adaption der Frequenz (fr) des Aussenden des Sendesignals (116), als Funktion der Entfernung (a) zum Objekt (100),
b) derart erfolgt, dass einhergehend mit der Adaption der Sendesignalstärke (Sst) des Sendesignals (116), als Funktion der Entfernung (a) zum Objekt (100),
c) die resultierende Sendesignalleistung (Sle) auf einem konstanten und/oder nahezu konstantem Sendesignal-leistungsniveau gehalten wird.

Anmeldungs-Textpassage C der gegenständlichen Anmeldung: dass,

d) wobei beim Algorithmus und/oder der Rechenvorschrift betreffend die abnehmende Entfernung (a) zum Objekt (100),
e) die Annäherungs-Geschwindigkeit (av) des Objektes (100) relativ zur Infrastrukturanlage (112) als Parameter berücksichtigt wird.

Nachfolgende Beschreibung in Verbindung mit den 6 bis 8, beschreibt bzw. zeigt eine schematische Darstellung, zur Erläuterung des Clous der Anmeldung (insbesondere Anmeldungs-Textpassage A betreffend; die Anmeldungs-Textpassagen B & C bauen darauf auf, bzw. knüpfen daran an):

Der Clou der Erfindung / der gegenständlichen Anmeldung besteht darin, dass bei der Aussendung der Laser-Strahlen (zur Überwachung) der zu überwachende entfernungsmäßige ausstreckender Bereich eines Fahrbahnstreckenabschnittes
1. a) NICHT mit einer konstanten Laser-Abstrahlstärke (-Amplitude) , bzw. Sendesignalstärke (Sst) überwacht wird,
2. b) sondern „ABSTANDSSELEKTIV“ überwacht wird, indem die Laser-Abstrahlstärke (-Amplitude), bzw. Sendesignalstärke (Sst) an die Entfernung des Teil-Bereiches adaptiert wird, welcher gerade überwacht wird.

Mit anderen Worten: Sendesignalstärke (Sst);
Der zu überwachende entfernungsmäßig ausstreckende Bereich eines Fahrbahnstreckenabschnittes wird in viele Teilabschnitte unterteilt, wobei ein weiter entfernterer Bereich dann mit einer höheren Laser-Sendesignalstärke (Sst) (-Amplitude) überwacht wird, wohingegen ein geringer entfernterer Bereich dann mit einer niedrigeren Laser-Sendesignalstärke (Sst) (-Amplitude) überwacht wird.
Die „ABSTANDSSELEKTIVITÄT“ ist nicht auf bestimmte Fahrstreifen begrenzt (bezogen), sondern kann sich über mehrere Fahrstreifen erstrecken (schließt diese mit ein). Eine Differenzierung zwischen den Fahrspuren ist hierbei nicht erforderlich, da einzig die Entfernung der zu überwachenden Fahrbahnteilabschnitte maßgeblich ist.
Siehe auch nachfolgende Wiederholungen der drei Absätze, welche weiter oben bereits festgehalten sind:

Unter der Formulierung „als Funktion der Entfernung zum Objekt“, bzw. „der Entfernung zum Objekt“, bzw. „Entfernung zum Objekt“, ist im Licht der Erfindung auch eine Entfernung zu einem „fiktiven Objekt“ zu verstehen, wenn beispielsweise ein sich entfernungsmäßiger ausstreckender Bereich eines Fahrbahn-streckenabschnittes mittels des abstandsmessenden Systems der Infrastrukturanlage nach möglichen Objekten (Fahrzeugen) abgescannt wird, und der Scan sich hierbei nicht nur auf einen einzigen Punkt mit einer definierten Entfernung bezieht, sondern eine Vielzahl von Punkten mit unterschiedlicher Entfernung einschließt, um mittels des Scans, bzw. einer Vielzahl an Einzelabtastungen bei unterschiedlichen Entfernungen, ein potentielles Objekt mit/bei einer definierten Entfernung zu erfassen/erkennen (sofern ein Objekt an der entsprechenden bzw. angenommenen Position des zu überwachenden Fahrbahnstrecken-abschnittes vorhanden ist).

Sofern kein Objekt an der entsprechenden bzw. angenommenen Position des zu überwachenden Fahrbahnstreckenabschnittes vorhanden ist, ist es ein / handelt es sich um ein „fiktives Objekt“ mit einer entsprechenden Entfernung (zur Infrastrukturanlage).
Mit anderen Worten - anhand einer Beispielbeschreibung:

Wenn mit dem abstandsmessenden Systems der Infrastrukturanlage ein zu überwachender Fahrbahnstreckenabschnitt nach möglichen Objekten (Fahrzeugen) abgescannt wird, wird die Sendesignalstärke „als Funktion der Entfernung zum fiktiven Objekt“ adaptiert, indem mit abnehmender Entfernung, zwischen einem Punkt im Bereich des zu überwachender Fahrbahnstreckenabschnittes, zur Infrastrukturanlage, die Sendesignalstärke korrelierend reduziert wird, damit als resultierendes Ergebnis von der korrelierenden Reduzierung, sich eine konstante oder annähernd konstante Empfangssignalstärke einstellen würde, wenn an jenem Punkt im Bereich des zu überwachender Fahrbahnstreckenabschnittes sich ein Objekt befinden würde. (Sowie die daran anschließenden 5 Absätze der anfänglichen Beschreibung).

Laser-Sendesignalstärke (Sst) = Laser-Abstrahlstärke (siehe 6).
Die 6 zeigt visuell eine weitere schematische Darstellung wie die (theoretisch) resultierende (zurückreflektierte) Empfangssignalstärke auf einem konstantem Niveau gehalten werden kann, indem die Sendesignal-Stärke bei geringerer Entfernung reduziert wird;
Wie anhand der 6 bei genauerer Betrachtung ersichtlich ist, ist der Clou der Anmeldung, bzw. die Umsetzung der vorgeschlagenen Lösung im Grunde genommen technisch einfacher zu realisieren, als dies im ersten Eindruck vermutet wird.
Es muss im Grunde genommen nur „bekannt“ sein, auf welchen Teilabschnitt der Laser gerade Gerichtet ist (wird) und abhängig von der Entfernung des Teilabschnittes, die Laser-Sendestärke daran adaptiert werden (die Laser-Sendestärke muss in der Praxis sehr schnell an die „Ausrichtung“ synchronisiert und amplitudenmäßig adaptiert werden) (*1A).
Wie aus der 6 hierzu ersichtlich ist, ist beim Teilabschnitt 1 die Entfernung des Teilabschnittes 1 gegenüber der Infrastrukturanlage gering, sodass auch die Laserabstrahlstärke auf einem geringen Niveau zu halten ist. Beim Teilabschnitt 3 ist die Entfernung des Teilabschnittes 3 gegenüber der Infrastrukturanlage mittel, sodass auch die Laserabstrahlstärke auf einem mittleren Niveau zu halten ist. Beim Teilabschnitt 5 die Entfernung des Teilabschnittes 5 gegenüber der Infrastrukturanlage groß, sodass auch die Laserabstrahlstärke auf einem großen Niveau zu halten ist.
Wenn der Laser (114) bzw. die Sendeeinrichtung (114) bzw. das abstandsmessende System (114) auf einer gewissen Höhe (z.B. Autobahnbrücke - wie in 4 symbolisch die erhöhte Montage gegenüber den passierenden Fahrzeug/en zeigt: H(₁₁₄) größer H(₁₀₀)) angebracht ist (was aber grundsätzlich nicht unbedingt erforderlich ist), erlangt man den weiteren Vorteil, dass beim abscannen des Fernbereiches, evtl. Fahrzeuge im Nahbereich das Ergebnis nicht verfälschen können, da diese dann „unterhalb“ des gerichteten Laserstahls sind und demzufolge auch kein Reflexionssignal erzeugen.
(*1A) Die (Basis-)Realisierung ist relativ einfach, wie die nachfolgende beispielhafte Lösung, bzw. 7 mit 8 zeigt:

Die 7 zeigt eine weitere beispielhafte Realisierung: „Synchronisierung der Sendestärke an den Abstand“. Wie aus der 7 hierzu ersichtlich ist wird der Laserstrahl (116) der Sendeeinrichtung (114) bzw. des abstandsmessenden Systems (114) mittels eines rotierenden Spiegels derart abgelenkt (ein Scan-Muster generiert), dass der Laserstrahl zyklisch alle Fahrstreifen „quer überquert“, und mit jeder Überquerung relativ zur Infrastruktur etwas näherkommt (der Abstand zur Infrastrukturanlage verringert wird).

Der Begriff „quer überquert“ ist im Lichte der Erfindung sehr allgemein zu verstehen, da die Überquerung nicht zwangsläufig im rechten Winkel relativ zum Längsverlauf der zu überwachenden (mehrspurigen) Fahrbahn erfolgen muss, sondern auch einen von 90 Grad abweichenden Winkel aufweisen kann, um beispielsweise eine schrauben-gewinde-förmige Überquerung (Scan-Muster-Verlauf) zu generieren.
Die Zeit t₁ bis t₈₀₀ stellt bei dem Beispiel gemäß 7, einen Scan-Zyklus dar (ein Zyklus des Scan-Musters).
Die 8 zeigt eine weitere Prinzip-Darstellung eines beispielhaften sehr einfachen Applikationsbeispiels.
Wie aus der 8 ersichtlich ist, wird im einfachstem Fall die Entladekurve des „richtig dimensionierten“ Energiespeichers der Laserdiode genutzt, um eine zeitliche (von t₁ bis t₈₀₀) Reduzierung der Laser-Sendestärke zu erlangen. Die erforderliche Kennlinie (Entladekurve) ist in diesem Beispiel fallend, da die Entfernung von t₁ bis t₈₀₀ abnehmend ist.
In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung, zeichnet sich das Verfahren zur Erhöhung der Einsatzbereitschaft und/oder der Betriebszuverlässigkeit dadurch aus, dass

a) der Laserstrahl (116) / das Sendesignal (116) mittels eines rotierenden Spiegels derart abgelenkt wird (ein Scan-Muster generiert),
b) dass der Laserstrahl (116) / das Sendesignal (116) zyklisch einen oder mehrere Fahrstreifen „quer überquert“, und mit jeder Überquerung relativ zur Infrastruktur etwas näherkommt.

a) im einfachstem Fall die Entladekurve des „an die Applikation adaptierten und/oder dimensionierten“ Energiespeichers der Laserdiode dafür genutzt wird,
b) um eine zeitliche (von t₁ bis t₈₀₀) Reduzierung der Laser-Sendestärke zu erlangen.

Unter „Energiespeicher der Laserdiode“ ist im Lichte der Erfindung der Energiespeicher zu verstehen, aus diesem die Energie für den Laser der Sendeeinrichtung (114) der Infrastrukturanlage (112) bezogen wird.
Alternativ, kann die Adaption der Laser-Sendestärke, bzw. Laser-Sendesignalstärke (Sst) (Amplitude) als Funktion der Entfernung, anstelle einer Entladefunktion (Entladekennlinie), auch mittels einer rampenförmigen Kennlinie erfolgen, wobei diese rampen-förmigen Kennlinie (steigend bei zunehmender Entfernung oder fallend bei abnehmender Entfernung, bzw. linear oder in vielen kleinen Abstufungen) mittels geeigneten Komponenten erfolgt.
Bezugszeichenliste

100: Objekt / Fahrzeug
102: Anregungsereignis
104: Sensorik
107: Kommunikationsschnittstelle
108: fahrzeuginterne Schnittstelle / Busverbindung
110: Vorrichtung
112: Infrastrukturanlage
114: Sendeeinrichtung (Muster und/oder Signal für Kommunikation / Kommunikationsschnittstelle) / abstandsmessendes System
116: Signal / Sendesignal (z.B. Laser-Signal / elektromagnetisches Signal)
117: vom Fahrzeug (100) zurückgestreutes Empfangssignals
118: Empfangseinrichtung (Kommunikationsschnittstelle)
120: Antwortsignal / Kommunikationssignal
130: Fahrbahn
a: Entfernung zwischen Infrastrukturanlage zum Fahrzeug
av: Annäherungs-Geschwindigkeit
fr: Frequenz des Aussenden des Sendesignals
SOLL-E: SOLL-Ergebnis / SOLL-Ergebnis-Kurve
Sie: Sendesignalleistung
Est: Empfangssignalstärke
Sst: Sendesignalstärke
tx: folgender Zeitpunkt
E1: Erstdetektion
W1: Werte einer Verteilungskurve
W2: Werte einer Verteilungskurve
V1: Variante 1
V2: Variante 2

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102016000532 A1 [0003]
DE 102018106594 A1 [0004, 0008, 0012, 0040, 0042, 0053]
DE 102018214831 A1 [0006, 0008, 0009, 0012, 0040, 0044, 0046, 0048, 0052, 0053]

Claims

Verfahren zur Erhöhung der Einsatzbereitschaft und/oder der Betriebszuverlässigkeit eines abstandsmessenden Systems (114, 118) einer stationären Infrastrukturanlage (112), umfassend mindestens folgende Verfahrensschritte: a) Aussenden eines Sendesignals (116), b) Erfassen eines von einem Objekt (100) zurückgestreuten Empfangssignals (117), c) Bestimmen - der Entfernung (a) zum Objekt (100), und/oder - das Vorhandenseins eines Objekts (100), - anhand des Empfangssignals (117), dadurch gekennzeichnet, dass d) die Sendesignalstärke (Sst) des Sendesignals (116), als Funktion der Entfernung (a) zum Objekt (100) adaptiert wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass a) die Sendesignalstärke (Sst) des Sendesignals (116), b) mit abnehmender Entfernung (a) zum Objekt (100), c) gegenüber der defaultmäßigen und/oder ursprünglichen Sendesignalstärke (Sst) reduziert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass a) die Adaption der Sendesignalstärke (Sst) des Sendesignals (116), als Funktion der Entfernung (a) zum Objekt (100), b) derart erfolgt, dass die resultierende Empfangssignalstärke (Est) des vom Objekt (100) zurückgestreuten Empfangssignals (117), c) auf einem konstanten und/oder nahezu konstantem Empfangssignalniveau gehalten wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass a) die Adaption der Sendesignalstärke (Sst) des Sendesignals (116), als Funktion der Entfernung (a) zum Objekt (100), b) mit der Annäherungs-Geschwindigkeit (av) des Objektes (100) relativ zur Infrastrukturanlage (112), korrelierend ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass a) die Frequenz (fr) des Aussenden des Sendesignals (116), b) mit abnehmender Entfernung (a) zum Objekt (100), c) gegenüber der defaultmäßigen und/oder ursprünglichen Frequenz (fr) des Aussenden des Sendesignals (116) erhöht wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass a) die Adaption der Frequenz (fr) des Aussenden des Sendesignals (116), als Funktion der Entfernung (a) zum Objekt (100), b) derart erfolgt, dass einhergehend mit der Adaption der Sendesignalstärke (Sst) des Sendesignals (116), als Funktion der Entfernung (a) zum Objekt (100), c) die resultierende Sendesignalleistung (Sie) auf einem konstanten und/oder nahezu konstantem Sendesignalleistungsniveau gehalten wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass a) die defaultmäßige und/oder ursprüngliche Sendesignalstärke, der Sendesignalstärke (Sst) bei der Erstdetektion (E1) des Objekts (100) entspricht, und/oder b) defaultmäßige und/oder ursprüngliche Frequenz (fr) des Aussenden des Sendesignals (116), der Frequenz (fr) des Aussenden des Sendesignals (116) bei der Erstdetektion (E1) des Objekts (100) entspricht.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass a) die Adaption der Sendesignalstärke (Sst) des Sendesignals (116), als Funktion der Entfernung (a) zum Objekt (100), und/oder b) die Adaption der Frequenz (fr) des Aussenden des Sendesignals (116), als Funktion der Entfernung (a) zum Objekt (100), c) mittels eines Algorithmus und/oder Rechenvorschrift erfolgt, d) wobei beim Algorithmus und/oder der Rechenvorschrift betreffend die abnehmende Entfernung (a) zum Objekt (100), e) die Annäherungs-Geschwindigkeit (av) des Objektes (100) relativ zur Infrastrukturanlage (112) als Parameter berücksichtigt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass beim Algorithmus und/oder der Rechenvorschrift betreffend der abnehmenden Entfernung (a) zum Objekt (100) zu einem folgenden Zeitpunkt (tx) , die Entfernung (a) als vorrauschauender Parameter berücksichtigt wird, welche sich ausgehend von der aktuellen Entfernung (a), als Funktion der Annäherungs-Geschwindigkeit (av) des Objektes (100) relativ zur Infrastrukturanlage (112), für einen folgenden Zeitpunkt (tx) ergibt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass a) der Laserstrahl (116) / das Sendesignal (116) mittels eines rotierenden Spiegels derart abgelenkt wird (ein Scan-Muster generiert), b) dass der Laserstrahl (116) / das Sendesignal (116) zyklisch einen oder mehrere Fahrstreifen „quer überquert“, und mit jeder Überquerung relativ zur Infrastruktur etwas näherkommt, wobei/oder c) im einfachstem Fall die Entladekurve des „an die Applikation adaptierten und/oder dimensionierten“ Energiespeichers der Laserdiode dafür genutzt wird, d) um eine zeitliche (von t₁ bis t₈₀₀) Reduzierung der Laser-Sendestärke zu erlangen.