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Stand der Technik
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Kommunikation von mindestens zwei Teilnehmern eines vernetzten Verkehrssystems und ein vernetztes Verkehrssystem.
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Bekannt ist die Vernetzung von Verkehrsteilnehmern in einem Verkehrssystem, beispielsweise mittels eines Datenaustauschs über eine sogenannte „vehicle-toeverything“-(kurz V2X-) Kommunikation, oder dergleichen. Dabei können Fahrzeuge oder auch andere Verkehrsteilnehmer Informationen miteinander austauschen. Durch Assoziation dieser ausgetauschten Daten mit eigenen Sensordaten kann ein einzelnes Fahrzeug zusätzliche wertvolle Informationen über dessen Umgebung oder das gesamte Verkehrssystem gewinnen. Die ausgetauschten Daten können beispielsweise Bewegungsdaten, wie Geschwindigkeit, Fahrtrichtung, Navigationsziel, Position oder Zustandsdaten, wie beispielsweise Fahrzeugart, umfassen. Das heißt, es können auch Daten miteinander ausgetauscht werden, welche mittels einer Umfeldsensorik des jeweiligen Fahrzeugs gewonnen werden. Derartige Daten können jedoch stets Ungenauigkeiten aufweisen, beispielsweise durch die verwendete Sensorik an sich, oder durch Umgebungsbedingungen. Dies kann dazu führen, dass Teile der ausgetauschten Daten erhebliche Fehler aufweisen.
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Beispielsweise in der zum Anmeldetag noch unveröffentlichten Patentanmeldung
DE 102021205751.9 wird ein Verfahren zur Identifikation bei der Kommunikation von mindestens zwei Teilnehmern eines vernetzten Verkehrssystems beschrieben. Durch das darin beschriebene dauerhafte Aussenden der Identifikationen aller Fahrzeuge können sich Nachteile ergeben, zum Beispiel, dass eine Codelänge relativ groß sein muss und dadurch die Übertragung des Codes mittels eines Sensorsignal lange dauern und eine große Latenz verursachen kann.
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Offenbarung der Erfindung
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Das erfindungsgemäße Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 zeichnet sich demgegenüber durch eine verbesserte Möglichkeit der Assoziation von in einem vernetzten Verkehrssystem ausgetauschten Informationen aus. Dadurch können Teilnehmer des Verkehrssystems besonders genaue und zuverlässige Daten gewinnen. Dies wird erreicht durch ein Verfahren zur Kommunikation von mindestens zwei Teilnehmern eines vernetzten Verkehrssystems.
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Bei dem Verfahren wird zunächst durch einen ersten Teilnehmer eine Anfrage für eine Identifikation von einem zweiten Teilnehmer über einen ersten Signalübertragungsweg empfangen. Die Anfrage kann beispielsweise per direkter Kommunikation zwischen den Teilnehmern oder über eine Mobilfunkverbindung und eine Cloud gesendet werden.
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In Reaktion auf die Anfrage sendet der erste Teilnehmer Identifikationsinformationen mittels mindestens eines zweiten Signalübertragungswegs. Die Identifikationsinformationen umfassen dabei zumindest einen den ersten Teilnehmer repräsentierenden individuellen Code.
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In einer möglichen Ausführung der Erfindung wird der individuelle Code durch den zweiten Teilnehmer erzeugt und zusammen mit der Anfrage für eine Identifikation an den ersten Teilnehmer gesendet.
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In einer alternativen Ausführung der Erfindung kann der erste Teilnehmer den repräsentierenden Code erzeugen und mittels mindestens eines weiteren, dritten Signalübertragungswegs an den zweiten Teilnehmer senden.
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Der zweite Teilnehmer des vernetzten Verkehrssystems empfängt die Identifikationsinformationen über den zweiten Signalübertragungsweg. Dazu ermittelt der zweite Teilnehmer mittels einer Umfeldsensorik Sensordaten durch Erfassen einer Umgebung, wobei der zweite Teilnehmer mittels der Umfeldsensorik den über mindestens einen zweiten Signalübertragungsweg gesendeten Code empfängt. Mittels des repräsentierenden Codes assoziiert der zweite Teilnehmer anschließend die Sensordaten und den ersten Teilnehmer miteinander. Dies kann beispielsweise bedeuten, dass der erste Teilnehmer als Objekt in einer mittels der Sensordaten erzeugten Objektliste eindeutig zugeordnet wird.
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Als Identifikationsinformationen können dabei beliebige Informationen oder Daten angesehen werden, welche der erste Teilnehmer an den zweiten Teilnehmer übermitteln kann und welche den ersten Teilnehmer eindeutig identifizieren. Mindestens umfassen die Identifikationsinformationen den individuellen Code, welcher beispielsweise eine vordefinierte charakteristische Zeichenfolge sein kann, die geeignet ist, den ersten Teilnehmer eindeutig zu charakterisieren.
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Als Sensordaten werden beliebige Daten angesehen, welche mittels Sensoren, beispielsweise einer Umfeldsensorik, des entsprechenden Teilnehmers erzeugt werden können. Bevorzugt umfassen die Sensordaten mindestens Positionsdaten, welche eine Position eines Teilnehmers angeben, und/oder Bewegungsdaten, welche eine Fortbewegung eines Teilnehmers angeben, und/oder Umgebungsdaten, welche Informationen über eine Umgebung aus der Sicht des entsprechenden Teilnehmers aufweisen. Beispielsweise können die Sensordaten eine aktuelle Position, eine Geschwindigkeit, eine Bewegungsrichtung, eine Fahrzeugart eines Teilnehmers, und/oder von dem Teilnehmer erfasste Objekte in der Umgebung umfassen.
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Weiterhin wird als Signalübertragungsweg eine Schnittstelle zur Kommunikation, also zum Datenaustausch, zwischen den beiden Teilnehmern angesehen.
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Mit anderen Worten wird bei dem Verfahren auf eine Anfrage des zweiten Teilnehmers von dem ersten Teilnehmer ein individueller Code als Identifikationsinformationen über einen zweiten Signalübertragungsweg ausgesendet, sodass der zweite Teilnehmer diese empfangen kann. Über einen dritten Signalübertragungsweg, welcher vom zweiten Signalübertragungsweg unterschiedlich ist, kann der individuelle Code optional zusätzlich versendet werden, sodass der zweite Teilnehmer den Code zusätzlich unabhängig vom zweiten Signalübertragungsweg empfangen kann. Alternativ kann der zweite Teilnehmer den Code selbst erzeugen und mit der Anfrage bzw. als Teil der Anfrage an den ersten Teilnehmer versenden.
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Der Empfang des Codes über den zweiten Signalübertragungsweg erfolgt über die Umfeldsensorik des zweiten Teilnehmers. Vorzugsweise kann eine Umfeldsensorik dabei eine beliebige Sensorik zur Erfassung von Sensordaten sowie auch ein Funkmodul zum Empfangen von Funksignalen sein. Dadurch kann der zweite Teilnehmer die empfangenen Identifikationsinformationen vereinfacht seinen eigenen erfassten Sensordaten zuordnen und miteinander assoziieren, das heißt, miteinander kombinieren und dem ersten Teilnehmer zuordnen. Abweichungen oder Fehler in der Zuordnung der Sensordaten zu bestimmten Teilnehmern können dadurch reduziert oder vermieden werden.
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Somit kann durch das Assoziieren ein besonders genauer Satz an Sensordaten bereitgestellt werden, in dem der erste Teilnehmer eindeutig zugeordnet ist.
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Durch das aktive Anfragen der Identifikation bzw. des individuellen Codes durch den zweiten Teilnehmer ergibt sich vorteilhaft, dass weniger lange Codes benötigt werden, was zu einer geringeren Dauer der Übertragung eines Codes führt. Da der individuelle Code nicht dauerhaft ausgesendet werden muss, sondern nur auf die Anfrage des zweiten Teilnehmers, kann außerdem eine höhere Sicherheit und ein verbesserter Datenschutz erzielt werden.
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Die Unteransprüche haben bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung zum Inhalt.
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Besonders bevorzugt ist der erste Teilnehmer ein Fahrzeug, beispielsweise ein Kraftfahrzeug oder ein Zweirad.
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Bevorzugt ist der zweite Teilnehmer eine, vorzugsweise stationäre, das heißt im Verkehrssystem ortsfest angeordnete, Infrastruktureinrichtung. Eine solche Infrastruktureinrichtung kann beispielsweise ein Verkehrsleitsystem, wie eine Ampelanlage, oder eine beliebige weitere Einrichtung sein, welche eingerichtet ist, zur Kommunikation mit anderen Verkehrsteilnehmern, beispielsweise umfasst die Infrastruktureinrichtung eine sogenannte Road Side Unit (RSU).
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Bevorzugt basiert der erste und/oder der dritte Signalübertragungsweg auf einer Funkübertragung, beispielsweise mittels Mobilfunk. Insbesondere erfolgt die Datenübertragung mittels des ersten und/oder des dritten Signalübertragungswegs mittels einer V2X-Schnittstelle (V2X: kurz für vehicle-toeverything). Die V2X-Schnittstelle kann als eine Wifi- Schnittstelle, 5G-Schnittstelle, und/oder Bluetooth-Schnittstelle ausgebildet sein. Die V2X-Schnittstelle kann vorzugsweise als eine DSRC- Schnittstelle und/oder C-V2X-Schnittstelle ausgebildet sein. Somit kann eine einfache Datenübertragung zwischen den Teilnehmern auch über größere Distanzen hinweg und unabhängig von Hindernissen erfolgen. Es können demnach verschiedene Technologien für die Signalübertragung verwendet werden. Vorzugsweise wird ein weltweit standardisiertes Protokoll (in Europa z.B.: ITS-G5, in den USA z.B.: WAVE, ...) verwendet.
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Besonders bevorzugt ist der zweite Signalübertragungsweg so ausgebildet, dass eine Signalübertragung nur bei freier optischer Sicht zwischen erstem Teilnehmer und zweitem Teilnehmer möglich ist. Das heißt, eine Übermittlung des Codes mittels des zweiten Signalübertragungswegs erfordert eine freie optische Sicht zwischen den beiden Teilnehmern, sodass eine Übertragung nicht möglich ist, wenn sich ein die freie optische Sicht versperrendes Hindernis zwischen den beiden Teilnehmern befindet. Dadurch kann eine besonders einfache und genaue Assoziation der Daten erfolgen, insbesondere da die zweiten Sensordaten vorzugsweise ebenfalls basierend auf einer freien optischen Sicht erfasst werden. Vorzugsweise basiert der zweite Signalübertragungsweg auf einer Licht-Signal Übertragung, beispielsweise mittels Infrarot-Signalen oder optischen Lichtsignalen. Insbesondere kann hierbei der Code in Form eines vordefinierten Blink-Musters, auch Flickering genannt, übertragen werden. Alternativ oder zusätzlich kann der zweite Signalübertragungsweg auf einer Übertragung mittels Lidar-Signalen und/oder Radarsignalen basieren. Dadurch kann auf besonders einfache und effiziente Weise eine direkte und eindeutig zu erkennende Übertragung des Codes erfolgen.
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Bevorzugt basiert der zweite Signalübertragungsweg auf einer Radar-Übertragung. Dadurch kann der Code auch über direkten Weg bei freier optischer Sicht, und insbesondere zusätzlich über Reflektionen übertragen werden.
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Weiter bevorzugt sendet der erste Teilnehmer den Code mittels mehrerer zweiter Signalübertragungswege. Das heißt, der Code wird gleichzeitig über mehrere verschiedene Kommunikationswege ausgesendet. Dadurch kann besonders einfach und zuverlässig sichergestellt werden, dass der zweite Teilnehmer den Code eindeutig empfangen kann, über zumindest einen der mehreren zweiten Signalübertragungswege.
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Bevorzugt werden auf dem ersten und/oder dritten Signalübertragungsweg Cooperative Awareness Messages und/oder Vulnerable Road User Awareness Messages und/oder Collective Perception Messages übertragen. Somit können besonders gezielt Informationen in dem vernetzten Verkehrssystem ausgetauscht werden, um eine eindeutige und effiziente Kommunikation und insbesondere einen optimalen Verkehrsfluss zu ermöglichen.
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Vorzugsweise übermittelt der zweite Teilnehmer die mit dem ersten Teilnehmer assoziierten Sensordaten an den ersten Teilnehmer zurück. Dadurch kann der erste Teilnehmer verbesserte Informationen über sich selbst erlangen, wie beispielsweise eine optimierte Lokalisierung von sich selbst oder von anderen Objekten im Verkehrssystem.
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Weiter bevorzugt wird der Code vom ersten Teilnehmer oder vom zweiten Teilnehmer zufallsgeneriert. Dadurch kann eine zuverlässige Identifikation bei gleichzeitiger Anonymisierung ermöglicht werden. Es ist in einer alternativen Ausführung auch denkbar, dass der zweite Teilnehmer denselben Code mehrmals verwendet, wenn z.B. eine gewisse zeitliche Distanz zwischen neu auffahrenden Fahrzeugen als erste Teilnehmer gegeben ist. Alternativ kann ein vorgegebener Satz von Codes verwendet werden, z.B. kann bei aufeinanderfolgenden Anfragen jeweils hochgezählt werden (z.B. zwischen 1-16 Codevarianten).
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Weiterhin führt die Erfindung zu einem vernetzten Verkehrssystem. Vorzugsweise ist das vernetzte Verkehrssystem eingerichtet zur Durchführung des beschriebenen Verfahrens. Das vernetzte Verkehrssystem umfasst eine erste Kommunikationseinrichtung eines ersten Teilnehmers des vernetzten Verkehrssystems, wobei die erste Kommunikationseinrichtung eingerichtet ist, eine Anfrage zur Identifikation mittels eines ersten Signalübertragungswegs von einem zweiten Teilnehmer des vernetzten Verkehrssystems zu empfangen. Das vernetzte Verkehrssystem umfasst weiterhin eine Signaleinrichtung, welche eingerichtet ist, einen den ersten Teilnehmer repräsentierenden Code mittels mindestens eines zweiten Signalübertragungswegs zu senden, wobei der repräsentierende Code von dem zweiten Teilnehmer generiert wird und die Anfrage an den ersten Teilnehmer den repräsentierenden Code umfasst oder wobei der repräsentierende Code von dem ersten Teilnehmer generiert wird und der repräsentierende Code mittels eines dritten Signalübertragungswegs an den zweiten Teilnehmer gesendet wird. Das vernetzte Verkehrssystem umfasst eine zweite Kommunikationseinrichtung des zweiten Teilnehmers des vernetzten Verkehrssystems, wobei die zweite Kommunikationseinrichtung eingerichtet ist, die Anfrage zur Identifikation über den ersten Signalübertragungsweg zu senden. Das vernetzte Verkehrssystem umfasst eine Umfeldsensorik des zweiten Teilnehmers, welche eingerichtet ist, Sensordaten durch Erfassen einer Umgebung zu ermitteln und den über den zweiten Signalübertragungsweg gesendeten Code zu empfangen, und eine Steuervorrichtung des zweiten Teilnehmers, welche eingerichtet ist, die Sensordaten und den ersten Teilnehmer mittels des repräsentierenden Codes miteinander zu assoziieren.
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Figurenliste
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Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit den Figuren beschrieben. In den Figuren sind funktional gleiche Bauteile jeweils mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet. Dabei zeigt:
- 1 eine vereinfachte schematische Ansicht eines Verfahrens zur Kommunikation von Teilnehmern eines vernetzten Verkehrssystems gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung,
- 2 eine vereinfachte schematische Ansicht eines Verfahrens zur Kommunikation von Teilnehmern eines vernetzten Verkehrssystems gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung, und
- 3 eine vereinfachte schematische Ansicht eines vernetzten Verkehrssystems gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung.
- 4 eine vereinfachte schematische Ansicht eines vernetzten Verkehrssystems gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung.
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Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung
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1 zeigt ein Ablaufdiagramm 100 eines Verfahrens zur Kommunikation von Teilnehmern eines vernetzten Verkehrssystems gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung.
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In einem ersten Schritt 110 wird von einem als Infrastruktureinrichtung ausgebildeten zweiten Teilnehmer 2 des vernetzten Verkehrssystems eine Anfrage zur Identifikation an einen als Fahrzeug ausgebildeten ersten Teilnehmer 1 des vernetzten Verkehrssystems gesendet. Die Anfrage kann beispielsweise mittels einer V2X-Nachricht erfolgen. Es wird dabei ein den ersten Teilnehmer 1 repräsentierenden Code angefragt. In Schritt 120 generiert der erste Teilnehmer 1 z.B. per Zufallsgenerator einen repräsentierenden Code. Der repräsentierende Code hat dabei beispielsweise ein vorab festgelegtes Format, beispielsweise eine bestimmte Zeichenlänge.
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In Schritt 125 sendet der erste Teilnehmer 1 Identifikationsinformationen, die den repräsentierenden Code umfassen mittels eines zweiten Signalübertragungswegs. Dazu wird eine Signaleinrichtung des ersten Teilnehmers 1 entsprechend angesteuert, zum Beispiel eine Scheinwerferanlage, ein Radarsender oder ein Infrarotsender, die den Code, beispielsweise durch eine Signalmodulation eines Lichtsignals und/oder Radarsignals und/oder Infrarotsignales in die Umgebung des ersten Teilnehmers 1 aussendet.
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Parallel sendet der erste Teilnehmer in Schritt 127 den repräsentierenden Code mittels einem dritten Signalübertragungsweg an den zweiten Teilnehmer 2, beispielsweise mittels einer Funkverbindung als V2X-Nachricht.
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In Schritt 130 empfängt der zweite Teilnehmer 2 die über den dritten Signalübertragungsweg gesendete V2X-Nachricht und extrahiert den darin enthaltenen Code. Außerdem erfasst der zweite Teilnehmer 2 mittels einer Umfeldsensorik Sensordaten, die das von dem ersten Teilnehmer 1 gesendete Lichtsignal und/oder Radarsignal und/oder Infrarotsignal abbilden, das ebenfalls den repräsentierenden Code umfasst. Die Sensordaten können hierbei Daten von mehreren Verkehrsteilnehmern umfassen, die jeweils unterschiedliche Codes aussenden. Der den ersten Teilnehmer 1 repräsentierende Code kann beispielsweise durch eine zeitliche aufgelöste Erfassung von Sensordaten und einer Auswertung einer Änderung eines Sensorsignals aus den Sensordaten ausgelesen werden.
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In Schritt 140 vergleicht der zweite Teilnehmer 2 den repräsentierenden Code, der mittels der Funkverbindung als V2X-Nachricht von dem ersten Teilnehmer mit den aus den Sensordaten ausgelesenen Codes.
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In Schritt 150 wird der erste Teilnehmer 1 durch den zweiten Teilnehmer 2 verifiziert, d.h. die Sensordaten und der ersten Teilnehmer 1 werden mittels des repräsentierenden Codes miteinander assoziiert, so dass der zweite Teilnehmer 2 eindeutig zuordnen kann, welche Sensordaten dem ersten Teilnehmer 1 zuzuordnen sind. So kann beispielsweise eine mittels der Sensordaten bestimmte Position, Geschwindigkeit oder andere Eigenschaft des ersten Teilnehmers mit hoher Genauigkeit bestimmt werden, da eine Verwechslung mit anderen Teilnehmern vermieden wird. Werden beispielsweise durch Auswertung der Sensordaten Objekte in der Umgebung des zweiten Teilnehmers erkannt und klassifiziert, so kann der erste Teilnehmer nun eindeutig einem der erkannten Objekte zugeordnet werden.
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Dabei ist anzumerken, dass nur die Sensordaten desjenigen Sensortyps, welcher für die Codeübertragung verwendet worden ist, vollständig zuverlässig assoziiert werden können. Wenn z.B. der erste Teilnehmer 1 als Sensordaten ein Lichtsignal, z.B. ein Lichtflackern aussendet und der zweite Teilnehmer 2 diese Sensordaten mit einem Kamerasensor, also einem Sensor für Lichtsignale, empfängt, können die Sensordaten mit den V2X-Nachrichten eindeutig assoziiert werden. Analog können, im Beispiel, dass der erste Teilnehmer 1 als Sensordaten einen Radarcode aussendet und der zweite Teilnehmer 2 diesen mittels eines Radarsensors empfängt, die Sensordaten mit den V2X-Nachrichten eindeutig assoziiert werden.
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Für andere Sensortypen für die kein Code übertragen worden ist kann die Assoziation mit der erfindungsgemäßen Methode verbessert werden, aber eine zu 100% eindeutige Zuordnung ist in der Regel nicht möglich, da die Sensoren zueinander eine Fehlkalibration aufweisen können.
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Es kann daher vorteilhaft sein, den Code auf mehreren zweiten Signalübertragungswegen für verschiedene Sensortypen parallel auszusenden.
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Auch eine gerichtete Codeübertragung nach vorne und/oder hinten bezogen auf eine Fahrtrichtung des ersten Teilnehmers 1 kann vorteilhaft sein, da so ein zweiter Teilnehmer 2, z.B. ein Infrastruktursystem, vor dem Fahrzeug oder hinter dem Fahrzeug den Code sensieren kann.
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2 zeigt ein Ablaufdiagramm 200 eines Verfahrens zur Kommunikation von Teilnehmern eines vernetzten Verkehrssystems gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung.
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In einem ersten Schritt 210 wird von einem als Infrastruktureinrichtung ausgebildeten zweiten Teilnehmer 2 des vernetzten Verkehrssystems ein neuer Code generiert. z.B. per Zufallsgenerator einen repräsentierenden Code. Der Code hat dabei beispielsweise ein vorab festgelegtes Format, beispielsweise eine bestimmte Zeichenlänge. Neu heißt in diesem Zusammenhang, dass der Code davor noch nicht verwendet wurde, also eindeutig und individuell ist.
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Alternativ kann ein bestimmter der Code auch mehrmals verwendet werden, insbesondere, wenn seit der letzten Verwendung eine bestimmte Mindestzeitdauer vergangen ist. In einem zweiten Schritt 220 wird durch den zweiten Teilnehmer 2 eine Anfrage zur Identifikation an einen als Fahrzeug ausgebildeten ersten Teilnehmer 1 des vernetzten Verkehrssystems gesendet.
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Die Anfrage kann beispielsweise mittels einer V2X-Nachricht erfolgen. Es wird dabei ein dem ersten Teilnehmer 1 der zuvor in Schritt 210 erzeugte Code übermittelt.
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In Schritt 230 empfängt der erste Teilnehmer die Anfrage, die den in Schritt 210 erzeugten Code umfasst. Der erste Teilnehmer 1 verwendet den so empfangenen Code nun als repräsentierenden Code.
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In Schritt 235 sendet der erste Teilnehmer 1 Identifikationsinformationen, die den repräsentierenden Code umfassen, mittels eines zweiten Signalübertragungswegs. Dazu wird eine Signaleinrichtung des ersten Teilnehmers 1 entsprechend angesteuert, zum Beispiel eine Scheinwerferanlage, ein Radarsender oder ein Infrarotsender, die den Code, beispielsweise durch eine Signalmodulation eines Lichtsignals und/oder Radarsignals und/oder Infrarotsignales in die Umgebung des ersten Teilnehmers 1 aussendet.
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Parallel kann der erste Teilnehmer in einem optionalen Schritt 237 den repräsentierenden Code mittels einem dritten Signalübertragungsweg an den zweiten Teilnehmer 2 zurücksenden, beispielsweise mittels einer Funkverbindung als V2X-Nachricht.
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In Schritt 240 erfasst der zweite Teilnehmer 2 mittels einer Umfeldsensorik Sensordaten, die das von dem ersten Teilnehmer 1 gesendete Lichtsignal und/oder Radarsignal und/oder Infrarotsignal abbilden, das den repräsentierenden Code umfasst. Die Sensordaten können hierbei Daten von mehreren Verkehrsteilnehmern umfassen, die jeweils unterschiedliche Codes aussenden. Der den ersten Teilnehmer 1 repräsentierende Code kann beispielsweise durch eine zeitliche aufgelöste Erfassung von Sensordaten und einer Auswertung einer Änderung eines Sensorsignals aus den Sensordaten ausgelesen werden. Optional empfängt der zweite Teilnehmer 2 außerdem die über den dritten Signalübertragungsweg gesendete V2X-Nachricht und extrahiert den darin enthaltenen Code.
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In Schritt 250 vergleicht der zweite Teilnehmer 2 den repräsentierenden Code, der in Schritt 210 erzeugt wurde, mit den aus den Sensordaten ausgelesenen Codes und gegebenenfalls auch mit dem in der über den dritten Signalübertragungsweg gesendete V2X-Nachricht enthaltenen Code.
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In Schritt 260 wird der erste Teilnehmer 1 durch den zweiten Teilnehmer 2 verifiziert, d.h. die Sensordaten und der erste Teilnehmer 1 werden mittels des repräsentierenden Codes miteinander assoziiert, so dass der zweite Teilnehmer 2 eindeutig zuordnen kann, welche Sensordaten dem ersten Teilnehmer 1 zuzuordnen sind. So kann beispielsweise eine mittels der Sensordaten bestimmte Position, Geschwindigkeit oder andere Eigenschaft des ersten Teilnehmers mit hoher Genauigkeit bestimmt werden, da eine Verwechslung mit anderen Teilnehmern vermieden wird. Werden beispielsweise durch Auswertung der Sensordaten Objekte in der Umgebung des zweiten Teilnehmers erkannt und klassifiziert, so kann der erste Teilnehmer nun eindeutig einem der erkannten Objekte zugeordnet werden.
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Die 3 a) und 3 b) zeigen jeweils eine vereinfachte schematische Ansicht eines vernetzten Verkehrssystems 10 wobei ein Verfahren nach einer möglichen Ausführung der Erfindung ausgeführt wird. Ein erster Teilnehmer 1 ist dabei ein Kraftfahrzeug und ein zweiter Teilnehmer 2 ist eine Infrastruktureinrichtung, welche in der Umgebung 50 ortsfest bzw. stationär angeordnet ist.
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Der erste Teilnehmer 1 weist eine erste Kommunikationseinrichtung 17 auf. Der zweite Teilnehmer 2 weist eine zweite Kommunikationseinrichtung 15 auf. Mittels der beiden Kommunikationseinrichtungen 17, 15 können die beiden Teilnehmer 1, 2 miteinander Daten austauschen. Der Datenaustausch erfolgt dabei über einen ersten Signalübertragungsweg 11, welcher auf einer Funkübertragung, im Detail auf einer V2X-Schnittstelle, basiert.
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Über den ersten Signalübertragungsweg 11 können die beiden Teilnehmer 1, 2 beliebige Informationen austauschen, wie vorzugsweise Cooperative Awareness Messages und/oder Vulnerable Road User Awareness Messages und/oder Collective Perception Messages, anhand welcher der jeweilige empfangende Teilnehmer 1, 2 Informationen über das Verkehrssystem 10 erlangen kann.
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Der erste Teilnehmer 1 fährt in diesem Beispiel auf eine Einfädelspur 26 für eine Autobahn 20 und möchte für das Einfädeln von dem zweiten Teilnehmer 2 assistiert werden. Um ein Fahrzeug sicher unterstützen zu können, muss die Infrastruktureinrichtung sich sicher sein, dass sie das die Unterstützung anfordernde Fahrzeug nicht mit einem anderen Fahrzeug 4, 5 verwechselt.
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Wie in 3 a) dargestellt, sendet der zweite Teilnehmer 2 zunächst eine Anfrage zur Identifikation über den ersten Signalübertragungsweg 11 an den ersten Teilnehmer 1, der diese Anfrage empfängt. Zusammen mit der Anfrage überträgt der zweite Teilnehmer 2 einen zuvor erzeugten Code als repräsentierenden Code an den ersten Teilnehmer 1.
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Wie in 3 b) dargestellt, sendet der erste Teilnehmer 1 anschließend den repräsentierenden Code aus. Dazu weist der erste Teilnehmer 1 eine Signaleinrichtung 19 auf. Die Signaleinrichtung 19 ist dabei eingerichtet, den Code in Form von Lichtsignalen auszusenden. In diesem Beispiel ist die Signaleinrichtung 19 ein Frontscheinwerfersystem. Die Codeübertragung erfolgt nun in diesem Beispiel mittels eines Scheinwerferblinken in einer Frequenz, die nur für eine Kamera aber nicht für ein menschliches Auge sichtbar ist.
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Die von der Signaleinrichtung 19 des ersten Teilnehmers 1 ausgesendeten Lichtsignale, welche den Code enthalten, können von einer Umfeldsensorik 16 des zweiten Teilnehmers 2 über den zweiten Signalübertragungsweg 12 empfangen werden. Die Umfeldsensorik 16 des zweiten Teilnehmers 2 umfasst in diesem Beispiel zwei Kameras.
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Die Umfeldsensorik 16 des zweiten Teilnehmers 2 ist dabei zudem eingerichtet, Sensordaten durch Erfassen der Umgebung 50 zu ermitteln.
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Der zweite Teilnehmer 2 umfasst zudem eine Steuervorrichtung 25, welche mit der zweiten Kommunikationseinrichtung 15 und der Umfeldsensorik 16 verbunden ist. Die Steuervorrichtung 25 ist dabei eingerichtet, den ersten Teilnehmer 1 und die mittels der Umfeldsensorik 16 erfassten Sensordaten mittels des Codes miteinander zu assoziieren. Der zweite Teilnehmer 2 weiß so z.B., dass ein mittels der Umfeldsensorik 16 detektiertes Objekt geographisch an derselben Stelle ist, wie der erste Teilnehmer 1, an den die Anfrage zur Identifikation gesendet wurdet. Der erste Teilnehmer 1 ist damit verifiziert. Dadurch, dass über den Signalübertragungsweg 12 jeweils der den ersten Teilnehmer eindeutig repräsentierende Code und Sensordaten empfangen wird, kann dieses Assoziieren besonders effizient und eindeutig durchgeführt werden, da der zweite Teilnehmer 2 den ersten Teilnehmer 1 mittels des Codes in den jeweiligen Sensordaten besonders einfach eindeutig zuordnen kann.
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In 4 ist ein alternatives Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Wie in 4 a) dargestellt, sendet der zweite Teilnehmer 2 zunächst eine Anfrage zur Identifikation über den ersten Signalübertragungsweg 11 an den ersten Teilnehmer 1, der diese Anfrage empfängt. In diesem Beispiel umfasst die Anfrage keinen Code.
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In Reaktion auf die Anfrage erzeugt der erste Teilnehmer 1 einen ihn repräsentierenden Code und sendet diesen repräsentierenden Code mittels der Signaleinrichtung 19 in Form von Lichtsignalen (Flickern) aus, wie in 4 b) dargestellt. In diesem Beispiel ist die Signaleinrichtung 19 wieder ein Frontscheinwerfersystem. Die Codeübertragung erfolgt auch in diesem Beispiel mittels eines Scheinwerferblinken in einer Frequenz, die nur für eine Kamera aber nicht für ein menschliches Auge sichtbar ist.
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Die von der Signaleinrichtung 19 des ersten Teilnehmers 1 ausgesendeten Lichtsignale, welche den Code enthalten, können von einer Umfeldsensorik 16 des zweiten Teilnehmers 2 über den zweiten Signalübertragungsweg 12 empfangen werden.
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Parallel sendet der erste Teilnehmer den Code mittels eines dritten Signalübertragungsweges 13, der in diesem Beispiel als eine Funkverbindung zwischen dem ersten Teilnehmer 1 und dem zweiten Teilnehmer 2 ausgebildet ist, an den zweiten Teilnehmer 2, der diesen mittels der Kommunikationseinrichtung 15 empfängt. Als dritter Signalübertragungsweg 13 kann beispielsweise die selbe Kommunikationsverbindung genutzt werden, die bereits als erster Signalübertragungsweg 11 für die Anfrage des zweiten Teilnehmers 2 aufgebaut wurde. Beispielsweise handelt es sich um eine V2X-Kommunikationseverbindung über die der zweite Teilnehmer 2 und der erste Teilnehmer 1 beispielsweise weitere Informationen austauschen können, z.B. Objektlisten. Der Code wird als V2X-Nachricht übermittelt.
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Die Steuervorrichtung 25 des zweiten Teilnehmer 2, welche mit der zweiten Kommunikationseinrichtung 15 und der Umfeldsensorik 16 verbunden ist kann nun durch Auswertung der auf dem zweiten Signalübertragungsweg 12 empfangenen Identifikationsinformationen und des auf dem dritten Signalübertragungsweges 13 empfangenen Codes den ersten Teilnehmer 1 und die mittels der Umfeldsensorik 16 erfassten Sensordaten mittels des Codes miteinander zu assoziieren.
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Das erfindungsgemäße Verfahren, insbesondere in den in den 1 bis 4 dargestellten Ausführungen, ist besonders vorteilhaft, wenn Ungenauigkeiten oder Fehler in den Sensordaten vorliegen, was bei Sensorsystemen zur Erfassung der Umgebung 50 zeitweise auftreten kann. Beispielsweise kann eine Lokalisierungsgenauigkeit in bestimmten Umgebungen 50, wie zwischen Häuserschluchten, beeinträchtigt sein, insbesondere wenn die Lokalisierung durch Bestimmung der aktuellen Position mittels eines Verortungssystems, beispielsweise eines GPS-Systems, erfolgt.
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Die assoziierten Sensordaten können vom zweiten Teilnehmer 2 vorteilhafterweise weiterverarbeitet werden, und beispielsweise weiteren (nicht dargestellten) Teilnehmern des Verkehrssystems 10 zur Verfügung gestellt werden. Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn der zweite Teilnehmer 2 die assoziierten Sensordaten zurück an den ersten Teilnehmer 1 übermittelt. Dadurch kann der erste Teilnehmer 1 die Sensordaten beispielsweise zur Anpassung oder Durchführung einer Fahrassistenzfunktion weiterverwenden.
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Es ist vorteilhaft, wenn nach dem Verifizieren, also dem eindeutigen Zuordnen der Sensordaten zu dem ersten Teilnehmer 1, ein visuelles (für als Kamera ausgebildete Umfeldsensoren, aber auch für Radar etc.) Tracking, also eine kontinuierliche Verfolgung des ersten Teilnehmers 1 durch die Umfeldsensorik 16 funktioniert und sich der erste Teilnehmer 1 somit nicht durchgängig zu jedem Zeitpunkt erneut verifizieren muss. Ein derartiges Tracking ist für die effiziente Verwirklichung von Fahrassistenzaufgaben mit Unterstützung einer Infrastruktureinrichtung aber in der Regel ohnehin notwendig, um sinnvolle Ergebnisse in der Sensorfusion zu ermöglichen. Falls das Tracking zu einem Zeitpunkt einen Fehler liefert oder in der Infrastruktureinrichtung zu einem Zeitpunkt eine Unsicherheit über die Verifikation eines Fahrzeugs herrscht, kann eine neue Identifikation angefragt werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Patentliteratur
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