DE102022212505A1 - Method for protecting a vulnerable road user, electronic device, method for a motor vehicle and motor vehicle - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Schutz eines verletzlichen Straßenverkehrsteilnehmers (10), ein elektronisches Gerät (12), ein Verfahren für ein Kraftfahrzeug (16, 16') und ein Kraftfahrzeug (16, 16').Es ist vorgesehen, dass mittels einer verbindungslosen BT-Kommunikation eines Funksystems eines elektronischen Geräts (12) eines verletzlichen Straßenverkehrsteilnehmers (10) mit anderen Verkehrsteilnehmern (14) eine Verkehrsteilnehmer-Reihenfolge erzeugt wird. Die Verkehrsteilnehmer-Reihenfolge wird mittels verbindungsloser BT-Kommunikation in die Umgebung des elektronischen Geräts (12) ausgesendet, um anschließend ein sequentielles Durchführen eines auf Laufzeitmessungen basierenden Positionierungsverfahrens unter Verwendung von UWB-Signalen durchzuführen. Selbst bei einer hohen Anzahl von Verkehrsteilnehmern (14) kann somit eine geordnete Positionserfassung der einzelnen Verkehrsteilnehmer (14) zum verletzlichen Straßenverkehrsteilnehmer (10) erfolgen.The invention relates to a method for protecting a vulnerable road user (10), an electronic device (12), a method for a motor vehicle (16, 16') and a motor vehicle (16, 16'). It is provided that a road user sequence is generated by means of a connectionless BT communication of a radio system of an electronic device (12) of a vulnerable road user (10) with other road users (14). The road user sequence is transmitted to the environment of the electronic device (12) by means of connectionless BT communication in order to then carry out a sequential implementation of a positioning method based on runtime measurements using UWB signals. Even with a large number of road users (14), an orderly position detection of the individual road users (14) in relation to the vulnerable road user (10) can thus take place.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Schutz eines verletzlichen Straßenverkehrsteilnehmers, ein elektronisches Gerät, ein Verfahren für ein Kraftfahrzeug und ein Kraftfahrzeug.The invention relates to a method for protecting a vulnerable road user, an electronic device, a method for a motor vehicle and a motor vehicle.
Moderne Fahrzeuge umfassen heutzutage eine Vielzahl von Assistenzsystemen, die dem Schutz des Fahrers des Fahrzeugs oder anderer Verkehrsteilnehmer dienen sollen. Diese Assistenzsysteme basieren meist auf bekannten Radartechnologien, kamerabasierten Technologien oder Ultraschallsensoren. Beispiele sind Abstandswarner beim Parken, Fahrspurwechsel-Assistenten, Spurhalte-Assistenten, Abbiege-Assistenten, Ausstiegswarner, Totwinkel-Assistenten und dergleichen. Derartige Assistenzsysteme sind häufig jeweils nur für eine konkrete Anwendung konzipiert. In der Folge erhöht sich mit steigender Anzahl an Assistenzsystemen auch die Anzahl der im Fahrzeug verbauten Sensoren und Steuergeräten. Dies treibt die Kosten für den Einbau von Assistenzsystemen unnötig in die Höhe.Modern vehicles now include a variety of assistance systems designed to protect the driver of the vehicle or other road users. These assistance systems are usually based on well-known radar technologies, camera-based technologies or ultrasonic sensors. Examples include distance warning systems when parking, lane change assistants, lane keeping assistants, turning assistants, exit warning systems, blind spot assistants and the like. Such assistance systems are often only designed for a specific application. As a result, the number of sensors and control units installed in the vehicle increases as the number of assistance systems increases. This unnecessarily increases the costs of installing assistance systems.
Trotz der hohen Kosten sind die bekannten Assistenzsysteme ebenfalls nicht in der Lage, verletzliche Verkehrsteilnehmer (Vulnerable Road Users - VRUs) ausreichend zu schützen. VRUs sind beispielsweise Fußgänger, Fahrradfahrer, Motorradfahrer, Rollerfahrer, Elektroscooterfahrer, Rollstuhlfahrer und dergleichen. VRUs haben gemein, dass sie im Vergleich zu einem Kraftfahrzeug keinen Schutz vor Aufprallkräften genießen. Mit anderen Worten fehlt es den VRUs an einer Knautschzone zur Aufnahme der Kollisionsenergie. Daher besteht der Wunsch danach, VRUs besser im Straßenverkehr zu schützen.Despite the high costs, the known assistance systems are also not able to adequately protect vulnerable road users (VRUs). VRUs include pedestrians, cyclists, motorcyclists, scooter riders, electric scooter riders, wheelchair users and the like. VRUs have in common that, in comparison to a motor vehicle, they do not enjoy any protection against impact forces. In other words, VRUs lack a crumple zone to absorb the collision energy. Therefore, there is a desire to better protect VRUs in road traffic.
Dokument
Es hat sich allerdings herausgestellt, dass die bekannten Verfahren zum Detektieren eines VRU in der Fahrzeugumgebung bei einzelnen VRUs gut funktioniert, aber bei einer Vielzahl von VRUs in der Fahrzeugumgebung zu Problemen führt, da die ausgetauschten Kommunikationssignale zwischen Fahrzeug und der Vielzahl von VRUs häufig interferieren oder sich anderweitig stören. In der Folge leidet die Verlässlichkeit der Positionsbestimmung.However, it has been found that the known methods for detecting a VRU in the vehicle environment work well for individual VRUs, but lead to problems when there are a large number of VRUs in the vehicle environment, as the communication signals exchanged between the vehicle and the large number of VRUs often interfere or otherwise disrupt each other. As a result, the reliability of the position determination suffers.
Der Erfindung liegt daher nun die Aufgabe zugrunde, ein verlässlicheres Verfahren zum Detektieren eines VRU bereitzustellen.The invention is therefore based on the object of providing a more reliable method for detecting a VRU.
Die erfindungsgemäße Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zum Schutz eines verletzlichen Straßenverkehrsteilnehmers, ein elektronisches Gerät, ein Verfahren für ein Kraftfahrzeug und ein Kraftfahrzeug gemäß den unabhängigen Ansprüchen. Bevorzugte Weiterbildungen sind Gegenstand der jeweils rückbezogenen Unteransprüche.The object according to the invention is achieved by a method for protecting a vulnerable road user, an electronic device, a method for a motor vehicle and a motor vehicle according to the independent claims. Preferred developments are the subject of the respective dependent claims.
Ein erster Aspekt betrifft ein Verfahren zum Schutz eines verletzlichen Straßenverkehrsteilnehmers unter Verwendung eines elektronischen Geräts. Das elektronische Gerät umfasst ein Funksystem mit einem Sendeempfänger mit einer zum Senden und Empfangen von Bluetooth-(BT)-Signalen eingerichteten BT-Antenne und einer zum Senden und Empfangen von Ultrabreitband-(UWB)-Signalen eingerichteten UWB-Antenne. Der Sendeempfänger des Funksystems ist insbesondere zum Senden und Empfangen von Signalen in dem bekannten BT-Frequenzband zwischen 2,402 GHz und 2,480 GHz unter Verwendung der BT-Antenne, vorzugsweise unter Verwendung der Bluetooth Low Energy (BLE) Funktechnologie, und zum Senden und Empfangen von Signalen in sehr großen Frequenzbereichen, insbesondere in einem Frequenzbereich von 3,1 GHz bis 10,6 GHz, bevorzugt in einem Frequenzbereich von 3,5 GHz bis 9 GHz, besonders bevorzugt in einem Frequenzbereich von 6 GHz bis 8,5 GHz, unter Verwendung der UWB-Antenne ausgebildet. Die Sendeleistung der UWB-Pulse ist dabei gering. Die Bandbreite des UWB-Signals beträgt mindestens 500 MHz und der UWB-Sendeempfänger ist bevorzugt zum Senden von Signalen mit einer Sendeleistung zwischen 0,5 mW / -41,3 dBm/MHz ausgebildet. Ferner bevorzugt ist der Sendeempfänger gemäß dem Standard IEEE 802.15.4 (insbesondere den Abschnitten zum UWB PHY Layer) und bevorzugt gemäß dem Standard IEEE 802.15.4z ausgebildet. Durch die Streuung der Signale über derart große Frequenzbereiche stören UWB-Signale andere Funksignale nur minimal.A first aspect relates to a method for protecting a vulnerable road user using an electronic device. The electronic device comprises a radio system with a transceiver with a BT antenna configured to send and receive Bluetooth (BT) signals and a UWB antenna configured to send and receive ultra-wideband (UWB) signals. The transceiver of the radio system is designed in particular to send and receive signals in the known BT frequency band between 2.402 GHz and 2.480 GHz using the BT antenna, preferably using Bluetooth Low Energy (BLE) radio technology, and to send and receive signals in very large frequency ranges, in particular in a frequency range from 3.1 GHz to 10.6 GHz, preferably in a frequency range from 3.5 GHz to 9 GHz, particularly preferably in a frequency range from 6 GHz to 8.5 GHz, using the UWB antenna. The transmission power of the UWB pulses is low. The bandwidth of the UWB signal is at least 500 MHz and the UWB transceiver is preferably designed to transmit signals with a transmission power between 0.5 mW / -41.3 dBm/MHz. Furthermore, the transceiver is preferably designed according to the IEEE 802.15.4 standard (in particular the sections on the UWB PHY layer) and preferably according to the IEEE 802.15.4z standard. By scattering the signals over such large frequency ranges, UWB signals only minimally interfere with other radio signals.
Gemäß einem Verfahrensschritt wird die BT-Antenne des Funksystems zum verbindungslosen Aussenden eines ersten BT-Pulses angesteuert. Im Gegensatz zur verbindungsorientierten Kommunikation, bei welcher zunächst eine Verbindung zwischen zwei Funksystemen aufgebaut wird, wird bei der verbindungslosen Kommunikation ein Funksignal an die Umgebung ausgesendet, ohne Kenntnis über einen möglichen Empfänger zu haben (1-way-transmitter). Bevorzugt ist der erste BT-Puls ein BLE-Puls, beispielsweise ein Advertisement-Puls. Advertisement-Pulse sind Pings von kleiner Datengröße, die prägnante Informationen tragen. Ein Beispiel sind universell eindeutige Identifikatoren (Universally Unique Identifier- UUID) mit einer Datengröße von 128-bit (16-byte). Gegenüber der verbindungsorientierten Kommunikation ist die verbindungslose Kommunikation schneller und sparsamer im Energieverbrauch.According to one method step, the BT antenna of the radio system is controlled to transmit a first BT pulse without a connection. In contrast to connection-oriented communication, in which a connection is first established between two radio systems, in connectionless communication a radio signal is sent to the environment without knowing about a possible receiver (1-way transmitter). Preferably, the first BT pulse is a BLE pulse, for example an advertisement pulse. Advertisement pulses are pings with a small data size that carry concise information. One example is universally unique identifiers (UUID) with a data size of 128 bits (16 bytes). Compared to connection-oriented communication, connectionless communication is faster and uses less energy.
In einem weiteren Verfahrensschritt werden Antwortsignale von einer Vielzahl von Verkehrsteilnehmern unter Verwendung der BT-Antenne verbindungslos empfangen. Die Antwortsignale werden bevorzugt von zweiten Funksystemen mit zweiten Sendeempfängern mit zum Senden und Empfangen von BT-Signalen eingerichteten BT-Antennen und zum Senden und Empfangen von UWB-Signalen eingerichteten UWB-Antennen ausgesendet. Die zweiten Funksysteme werden erfindungsgemäß mit einem anderen Verkehrsteilnehmer assoziiert. Beispielsweise ist ein Verkehrsteilnehmer ein Kraftfahrzeug oder ein anderer VRU mit dem zweiten Funksystem.In a further method step, response signals are received connectionlessly from a large number of road users using the BT antenna. The response signals are preferably transmitted by second radio systems with second transceivers with BT antennas set up to send and receive BT signals and UWB antennas set up to send and receive UWB signals. According to the invention, the second radio systems are associated with another road user. For example, a road user is a motor vehicle or another VRU with the second radio system.
Die Antwortsignale umfassen erfindungsgemäß Kennungen der Vielzahl von Verkehrsteilnehmern. Eine Kennung eines Verkehrsteilnehmers ist ein dem Verkehrsmittel des Verkehrsteilnehmers individuell zugeordenbarer Identifikator, der dazu eingerichtet ist, einen Verkehrsteilnehmer von einem anderen Verkehrsteilnehmer zu unterscheiden. Vorzugsweise umfassen die Antwortsignale ferner eine Klassifizierung des (jeweiligen) Verkehrsteilnehmers. Anhand der Klassifizierung des Verkehrsteilnehmers lässt sich für den Empfänger des Antwortsignals ermitteln, welche Art von Verkehrsmittel das Antwortsignal ausgesendet hat. Mit anderen Worten kann der Empfänger des Antwortsignals unterscheiden, ob der Absender des Antwortsignals beispielsweise ein Kraftfahrzeug oder ein VRU ist.According to the invention, the response signals comprise identifiers of the plurality of road users. An identifier of a road user is an identifier that can be individually assigned to the road user's means of transport and is designed to distinguish one road user from another road user. Preferably, the response signals also comprise a classification of the (respective) road user. Based on the classification of the road user, the recipient of the response signal can determine which type of means of transport sent the response signal. In other words, the recipient of the response signal can distinguish whether the sender of the response signal is, for example, a motor vehicle or a VRU.
Basierend auf den empfangenen Antwortsignalen wird eine Verkehrsteilnehmer-Reihenfolge erzeugt. Bevorzugt umfasst das elektronische Gerät eine Steuereinheit, die dazu eingerichtet ist, die Verkehrsteilnehmer-Reihenfolge basierend auf den empfangenen Antwortsignalen zu erzeugen. In der Verkehrsteilnehmer-Reihenfolge sind zu jeder empfangenen Kennung Zeitabschnitte für eine Ultrabreitband-(UWB)-Kommunikation mit dem Funksystem des VRU vorgegeben. Bevorzugt wird die erzeugte Verkehrsteilnehmer-Reihenfolge einer Komprimierung unterzogen, um die Datengröße zu verringern.Based on the received response signals, a road user sequence is generated. Preferably, the electronic device comprises a control unit that is configured to generate the road user sequence based on the received response signals. In the road user sequence, time periods for ultra-wideband (UWB) communication with the radio system of the VRU are specified for each received identifier. Preferably, the generated road user sequence is subjected to compression in order to reduce the data size.
In einem weiteren Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die BT-Antenne zum verbindungslosen Aussenden eines zweiten BT-Pulses angesteuert, wobei der zweite BT-Puls die erzeugte Verkehrsteilnehmer-Reihenfolge umfasst.In a further step of the method according to the invention, the BT antenna is controlled to transmit a second BT pulse without a connection, wherein the second BT pulse comprises the generated road user sequence.
Ferner wird die UWB-Antenne des Funksystems zum Durchführen eines auf Laufzeitmessungen basierenden Positionierungsverfahrens gemäß der Verkehrsteilnehmer-Reihenfolge zum Bestimmen der Positionen der Vielzahl von Verkehrsteilnehmern angesteuert. Das Ansteuern des Funksystems umfasst dabei bevorzugt zumindest die Schritte, wonach die UWB-Antenne zum Senden eines ersten UWB-Pulses an das zweite Funksystem zu einem Zeitpunkt t1 und zum Empfangen eines zweiten UWB-Pulses von dem zweiten Funksystem zu einem Zeitpunkt t2 angesteuert wird, eine Gesamtlaufzeit anhand der Laufzeiten des ersten UWB-Pulses, des zweiten UWB-Pulses und einer Verarbeitungszeit des zweiten Funksystems ΔT bestimmt wird und eine Entfernung zwischen dem Funksystem und dem zweiten Funksystem anhand der Gesamtlaufzeit und der Lichtgeschwindigkeit bestimmt wird.Furthermore, the UWB antenna of the radio system is controlled to carry out a positioning method based on transit time measurements according to the road user sequence for determining the positions of the plurality of road users. Controlling the radio system preferably comprises at least the steps of controlling the UWB antenna to send a first UWB pulse to the second radio system at a time t 1 and to receive a second UWB pulse from the second radio system at a time t 2 , determining a total transit time based on the transit times of the first UWB pulse, the second UWB pulse and a processing time of the second radio system ΔT, and determining a distance between the radio system and the second radio system based on the total transit time and the speed of light.
Anhand der zuvor ausgesendeten Verkehrsteilnehmer-Reihenfolge kann sich ein jeder Verkehrsteilnehmer darauf einstellen, zu welcher Zeit beziehungsweise zu welchem Zeitabschnitt das jeweilige Positionierungsverfahren zwischen dem zweiten Funksystem des Verkehrsteilnehmers und dem Funksystem des elektronischen Geräts durchgeführt werden soll. Mit anderen Worten erfährt jeder Verkehrsteilnehmer seinen individuellen UWB-Zeitslot aus der empfangenen Verkehrsteilnehmer-Reihenfolge. Hierdurch ist es in geordneter Weise möglich, eine Interferenz oder anderweitige Störungen der UWB-Funkkommunikation zwischen dem elektronischen Gerät und den zweiten Funksystemen der Vielzahl von Verkehrsteilnehmern zu verhindern oder zumindest zu reduzieren. Dadurch, dass der erste Ping in Form des ersten BT-Pulses von dem elektronischen Gerät des VRU ausgeht, macht sich ein VRU für andere Verkehrsteilnehmer bemerkbar. Dadurch ist es nicht erforderlich, dass ein jedes Kraftfahrzeug permanent Pings aussenden muss, um auf einen VRU aufmerksam gemacht zu werden. Dies hat einen beachtlichen Vorteil hinsichtlich des Energieverbrauchs. Ein weiterer Vorteil liegt darin, dass die BT-Funktechnologie gegenüber der UWB-Funktechnologie eine größere Reichweite hat, sodass die Verkehrsteilnehmer-Reihenfolge bereits unter Verwendung der verbindungslosen BT-Kommunikation erzeugt werden kann, bevor das erfindungsgemäße Positionierungsverfahren mittels UWB-Funktechnologie durchführbar ist. Somit macht sich der VRU bereits schon in Situationen für die Verkehrsteilnehmer bemerkbar, in denen eine Sicht zu ihm verdeckt oder schlecht ist, beispielsweise in der Nacht ohne Licht, im toten Winkel beim Abbiegen und an Ampeln, durch andere Objekte verdeckt und dergleichen.Based on the previously transmitted road user sequence, each road user can adjust to the time or time period at which the respective positioning procedure between the road user's second radio system and the electronic device's radio system is to be carried out. In other words, each road user learns his or her individual UWB time slot from the received road user sequence. This makes it possible to prevent or at least reduce interference or other disruptions to the UWB radio communication between the electronic device and the second radio systems of the large number of road users in an orderly manner. Because the first ping in the form of the first BT pulse comes from the VRU's electronic device, a VRU makes itself noticeable to other road users. This means that it is not necessary for every motor vehicle to constantly send pings in order to be made aware of a VRU. This has a considerable advantage in terms of energy consumption. A further advantage is that BT radio technology has a greater range than UWB radio technology, so that the sequence of road users can already be generated using connectionless BT communication before the positioning method according to the invention can be carried out using UWB radio technology. The VRU thus makes itself noticeable to road users in situations in which visibility of it is obscured or poor, for example at night without light, in the blind spot when turning and at traffic lights, obscured by other objects and the like.
Bevorzugt ist das elektronische Gerät als mobiles Endgerät, beispielsweise ein Smartphone, oder als in das Verkehrsmittel des VRU integriertes elektronisches Gerät ausgestaltet. Verkehrsmittel des VRU sind beispielsweise Fahrräder, Motorräder, Roller, Elektroscooter, Rollstühle und dergleichen. Bevorzugt ist das in das Verkehrsmittel integrierte elektronische Gerät als Nachrüstungskit ausgestaltet. Besonders bevorzugt ist das integrierte elektronische Gerät mit einer Energiequelle des Verkehrsmittels verbunden, beispielsweise einem Akku. Vorteilhaft kann so ein bereits vorhandener Akku, wie bei beispielsweise Elektro-Bikes, Elektro-Rollern, Elektroscootern und dergleichen, zum Versorgen des elektronischen Geräts genutzt werden.The electronic device is preferably designed as a mobile terminal, for example a smartphone, or as an electronic device integrated into the means of transport of the VRU. Means of transport of the VRU are, for example, bicycles, motorcycles, scooters, electric scooters, wheelchairs and the like. The electronic device integrated into the means of transport is preferably designed as a retrofit kit. The integrated electronic device is particularly preferably connected to an energy source of the means of transport, for example a battery. An existing battery, such as in electric bikes, electric scooters, electric scooters and the like, can advantageously be used to supply the electronic device.
Ebenfalls bevorzugt erfolgt eine vorläufige Abstandsbestimmung zwischen dem elektronischen Gerät und den Verkehrsteilnehmern anhand der empfangenen Signalstärke der Antwortsignale (Received Signal Strength Indicator - RSSI). Ebenfalls bevorzugt wird die Verkehrsteilnehmer-Reihenfolge basierend auf den vorläufig bestimmten Abständen erstellt. Beispielsweise erfolgt eine Sortierung der Verkehrsteilnehmer nach Abständen, beginnend mit dem geringsten Abstand (respektive der größten Signalstärke). Mit anderen Worten erfolgt die nachfolgende Positionsbestimmung mittels UWB-Kommunikation dann abhängig von den Abständen der Verkehrsteilnehmer zum elektronischen Gerät. Damit wird dem Umstand Rechnung getragen, dass von den Verkehrsteilnehmern mit dem geringstem Abstand zum VRU meist auch die größte Unfallgefahr für den VRU ausgeht.A preliminary distance determination between the electronic device and the road users is also preferably carried out based on the received signal strength of the response signals (Received Signal Strength Indicator - RSSI). The order of the road users is also preferably created based on the provisionally determined distances. For example, the road users are sorted according to distances, starting with the shortest distance (or the greatest signal strength). In other words, the subsequent position determination using UWB communication is then carried out depending on the distances of the road users to the electronic device. This takes into account the fact that the road users who are the shortest distance from the VRU usually also pose the greatest risk of accidents for the VRU.
In bevorzugter Ausgestaltung ist vorgesehen, dass basierend auf einem Ergebnis des Positionierungsverfahrens überprüft wird, ob ein Kollisionskurs zwischen dem verletzlichen Straßenverkehrsteilnehmer und mindestens einem der Vielzahl von Verkehrsteilnehmern existiert. Bevorzugt wird das erfindungsgemäße Verfahren in periodischen Zeitabständen wiederholt, um die Verkehrsteilnehmer in der Umgebung des VRU und deren Positionen zu aktualisieren. Dadurch können beispielsweise Geschwindigkeiten, Beschleunigungen oder Bewegungsrichtungen aus den ermittelten Positionen der Verkehrsteilnehmer ermittelt werden, die beim Ermitteln des Kollisionskurses herangezogen werden können. Ferner umfasst das elektronische Gerät bevorzugt eine inertiale Messeinheit, die dazu eingerichtet ist, Beschleunigungen und Winkelgeschwindigkeiten des elektronischen Geräts zu erfassen, um eine Bewegungsrichtung und Geschwindigkeit des VRU zu ermitteln. Bevorzugt ist das Funksystem des elektronischen Geräts zur satellitengestützten Funkkommunikation (GPS) eingerichtet, um einen Standort, eine Bewegungsrichtung und/oder eine Bewegungsgeschwindigkeit des VRU zu ermitteln.In a preferred embodiment, it is provided that, based on a result of the positioning method, it is checked whether a collision course exists between the vulnerable road user and at least one of the plurality of road users. The method according to the invention is preferably repeated at periodic intervals in order to update the road users in the vicinity of the VRU and their positions. This makes it possible, for example, to determine speeds, accelerations or directions of movement from the determined positions of the road users, which can be used to determine the collision course. Furthermore, the electronic device preferably comprises an inertial measuring unit which is set up to record accelerations and angular velocities of the electronic device in order to determine a direction of movement and speed of the VRU. The radio system of the electronic device is preferably set up for satellite-based radio communication (GPS) in order to determine a location, a direction of movement and/or a speed of movement of the VRU.
Ferner ist es bevorzugt vorgesehen, dass basierend auf einem Ergebnis der Überprüfung eine Warnung ausgegeben und/oder eine Gegenmaßnahme zur Kollisionsvermeidung oder zur Verringerung von Kollisionsschäden durchgeführt wird. Die Warnung kann optisch, klanglich und/oder taktil (Vibration) über das elektronische Gerät ausgegeben werden, um den VRU vor der möglichen Kollision zu warnen. Als Gegenmaßnahme kann beispielsweise ein Notruf abgesetzt werden, wenn eine Kollision unmittelbar bevorsteht und diese nicht mehr vermeidbar ist.Furthermore, it is preferably provided that, based on a result of the check, a warning is issued and/or a countermeasure is carried out to avoid a collision or to reduce collision damage. The warning can be issued visually, acoustically and/or tactilely (vibration) via the electronic device to warn the VRU of the possible collision. As a countermeasure, for example, an emergency call can be made if a collision is imminent and can no longer be avoided.
Bevorzugt umfasst die Gegenmaßnahme ein Aussenden von Informationen über einen ermittelten Kollisionskurs und/oder eine Warnung über eine mögliche Kollision unter Verwendung des Funksystems an die Vielzahl von Verkehrsteilnehmer. Das Aussenden der Information kann unter Verwendung der BT-Antenne und/oder der UWB-Antenne, bevorzugt verbindungslos, erfolgen. Hierdurch kann der Fahrer des Verkehrsmittels (oder das Fahrsystem eines selbstlenkenden Fahrzeugs) vor der möglichen Kollision gewarnt werden, um eine entsprechende Gegenmaßnahme zur Vermeidung der Kollision oder zur Verringerung von Kollisionsschäden seitens des Verkehrsteilnehmers zu bewirken.The countermeasure preferably includes sending information about a determined collision course and/or a warning about a possible collision to the plurality of road users using the radio system. The information can be sent using the BT antenna and/or the UWB antenna, preferably without a connection. This allows the driver of the vehicle (or the driving system of a self-driving vehicle) to be warned of the possible collision in order to initiate an appropriate countermeasure to avoid the collision or to reduce collision damage on the part of the road user.
In weiterer bevorzugter Ausgestaltung ist vorgesehen, dass das Funksystem zum Beantworten eines auf Laufzeitmessungen basierenden Positionierungsverfahrens mindestens eines der Vielzahl von Verkehrsteilnehmern zum Bestimmen der Position des verletzlichen Straßenverkehrsteilnehmers durch den mindestens einen Verkehrsteilnehmer angesteuert wird. Insbesondere umfasst das empfangene Antwortsignal des Verkehrsteilnehmers eine Anfrage des Verkehrsteilnehmers zum Durchführen eines auf Laufzeitmessungen basierten Positionierungsverfahrens seitens des Verkehrsteilnehmers. Folglich wird eine gegenseitige Positionsbestimmung ermöglicht, sodass eine Auswertungsmöglichkeit sowohl durch das elektronische Gerät als auch durch den Verkehrsteilnehmer besteht.In a further preferred embodiment, it is provided that the radio system is controlled by the at least one road user to respond to a positioning method based on runtime measurements of at least one of the plurality of road users in order to determine the position of the vulnerable road user. In particular, the received response signal from the road user includes a request from the road user to carry out a positioning method based on runtime measurements on the part of the road user. Consequently, mutual position determination is made possible, so that an evaluation option exists both by the electronic device and by the road user.
In weiterer bevorzugter Ausgestaltung ist vorgesehen, dass der erste und/oder zweite BT-Puls eine Klassifizierung des verletzlichen Straßenverkehrsteilnehmers umfasst. Hierdurch lässt sich durch den Empfänger der BT-Pulse die Art der Fortbewegung des VRU ermitteln. Anhand der Art der Fortbewegung des VRU, beispielsweise Fußgänger, Fahrradfahrer, Motorradfahrer, Rollerfahrer, Elektroscooterfahrer, Rollstuhlfahrer oder dergleichen, lassen sich durch den Verkehrsteilnehmer bereits erste Unterscheidungen zu möglichen Reaktionen treffen. So ist bei einem Fußgänger von einer anderen (durchschnittlichen) Bewegungsgeschwindigkeit auszugehen als bei einem Motorradfahrer. Mit anderen Worten kann der Empfänger des BT-Pulses auf Basis der empfangenen Klassifizierung des VRU bereits das Auftreten von einigen Situationen ausschließen oder in einer Speichereinheit hinterlegte Durchschnittswerte für die jeweilige Art des VRU für eine mögliche Auswertung heranziehen.In a further preferred embodiment, the first and/or second BT pulse includes a classification of the vulnerable road user. This allows the receiver of the BT pulses to determine the type of movement of the VRU. Based on the type of movement of the VRU, for example pedestrian, cyclist, motorcyclist, scooter rider, electric scooter rider, wheelchair user or the like, the road user can already make initial distinctions about possible reactions. For example, a different (average) movement speed can be assumed for a pedestrian than for a motorcyclist. With other In other words, the receiver of the BT pulse can already rule out the occurrence of certain situations based on the received classification of the VRU or use average values stored in a storage unit for the respective type of VRU for a possible evaluation.
In weiterer bevorzugter Ausgestaltung ist vorgesehen, dass das auf Laufzeitmessungen basierende Positionierungsverfahren zwischen dem Funksystem und der Vielzahl von Verkehrsteilnehmern in einem Abstand von höchstens 20 m durchgeführt wird. Bis zu einem Umkreis von 20 m zu dem elektronischen Gerät des VRU lässt sich das Positionierungsverfahren noch verlässlich durchführen. Bei darüber liegenden Abständen wird das Positionierungsverfahren ungenau und dadurch weniger verlässlich. Innerhalb des Umkreises von 20 m lassen sich beispielsweise andere Verkehrsteilnehmer mit Geschwindigkeiten von bis zu 50 km/h ausreichend gut abtasten.In a further preferred embodiment, the positioning process based on runtime measurements between the radio system and the large number of road users is carried out at a distance of no more than 20 m. The positioning process can still be carried out reliably up to a radius of 20 m from the electronic device of the VRU. At distances greater than this, the positioning process becomes inaccurate and therefore less reliable. Within a radius of 20 m, for example, other road users with speeds of up to 50 km/h can be scanned sufficiently well.
In weiterer bevorzugter Ausgestaltung ist vorgesehen, dass das elektronische Gerät eine zweite zum Senden und Empfangen von UWB-Signalen eingerichteten UWB-Antenne aufweist, die ferner beim Durchführen des auf Laufzeitmessungen basierenden Positionierungsverfahrens verwendet wird. Da Kraftahrzeuge häufig über mehr als eine UWB-Antenne verfügen, kann die Position des elektronischen Geräts zum Kraftfahrzeug häufig mittels Peilung (Triangulation) zwischen mindestens zwei von den UWB-Antennen des Kraftfahrzeugs und der UWB-Antenne des elektronischen Geräts erfolgen. Jedoch ist das elektronische Gerät hierbei stets davon abhängig, dass der Verkehrsteilnehmer, beispielsweise das Kraftfahrzeug, mindestens zwei UWB-Antennen umfasst. Diese Abhängigkeit kann durch eine zweite UWB-Antenne in dem elektronischen Gerät verringert werden. Ferner kann beispielsweise eine Peilung mit einem anderen elektronischen Geräts eines VRU erfolgen, welches seinerseits nur eine UWB-Antenne aufweist. Somit kann auch eine Position zwischen zwei VRUs, wie beispielsweise zwei Motorradfahrern, ermittelt und entsprechend ausgewertet werden.In a further preferred embodiment, it is provided that the electronic device has a second UWB antenna set up for sending and receiving UWB signals, which is also used when carrying out the positioning method based on transit time measurements. Since motor vehicles often have more than one UWB antenna, the position of the electronic device in relation to the motor vehicle can often be determined by means of direction finding (triangulation) between at least two of the UWB antennas of the motor vehicle and the UWB antenna of the electronic device. However, the electronic device is always dependent on the road user, for example the motor vehicle, having at least two UWB antennas. This dependency can be reduced by a second UWB antenna in the electronic device. Furthermore, for example, a direction finding can be carried out with another electronic device of a VRU, which in turn only has one UWB antenna. In this way, a position between two VRUs, such as two motorcyclists, can also be determined and evaluated accordingly.
Ein weiterer Aspekt umfasst ein elektronisches Gerät. Das elektronische Gerät ist zum Schutz eines verletzlichen Straßenverkehrsteilnehmers eingerichtet. Das elektronische Gerät umfasst ein Funksystem mit einem Sendeempfänger mit einer zum Senden und Empfangen von BT-Signalen eingerichteten BT-Antenne und einer zum Senden und Empfangen von UWB-Signalen eingerichteten UWB-Antenne. Das elektronische Gerät ist bevorzugt das oben beschriebene elektronische Gerät. Das elektronische Gerät umfasst ferner eine Steuereinheit, die dazu eingerichtet ist, das hierin beschriebene weitere Verfahren durchzuführen. Die mit dem weiteren Verfahren beschriebenen Merkmale und deren Vorteile lassen sich analog mit dem elektronischen Gerät verwirklichen und sind daher beliebig miteinander kombinierbar.A further aspect comprises an electronic device. The electronic device is designed to protect a vulnerable road user. The electronic device comprises a radio system with a transceiver with a BT antenna designed to send and receive BT signals and a UWB antenna designed to send and receive UWB signals. The electronic device is preferably the electronic device described above. The electronic device further comprises a control unit that is designed to carry out the further method described herein. The features described with the further method and their advantages can be implemented analogously with the electronic device and can therefore be combined with one another as desired.
Ein weiterer Aspekt umfasst ein Verfahren für ein Kraftfahrzeug. Das Kraftfahrzeug umfasst ein zweites Funksystem mit einem zweiten Sendeempfänger mit einer zum Senden und Empfangen von BT-Signalen eingerichteten BT-Antenne und einer zum Senden und Empfangen von UWB-Signalen eingerichteten UWB-Antenne. Das Kraftfahrzeug ist bevorzugt das oben beschriebene Kraftfahrzeug eines Verkehrsteilnehmers.A further aspect includes a method for a motor vehicle. The motor vehicle includes a second radio system with a second transceiver with a BT antenna configured to send and receive BT signals and a UWB antenna configured to send and receive UWB signals. The motor vehicle is preferably the above-described motor vehicle of a road user.
Gemäß einem Schritt des weiteren Verfahrens wird ein erster BT-Puls unter Verwendung der BT-Antenne verbindungslos empfangen. Der erste BT-Puls wurde bevorzugt von dem hierin beschriebenen elektronischen Gerät ausgesendet.According to a step of the further method, a first BT pulse is received connectionlessly using the BT antenna. The first BT pulse was preferably transmitted by the electronic device described herein.
In einem weiteren Verfahrensschritt wird die BT-Antenne des zweiten Funksystems zum verbindungslosen Aussenden eines Antwortsignals auf den ersten BT-Puls angesteuert, wobei das Antwortsignal eine Kennung des Kraftfahrzeugs umfasst.In a further method step, the BT antenna of the second radio system is controlled to transmit a connectionless response signal to the first BT pulse, wherein the response signal comprises an identifier of the motor vehicle.
Gemäß einem weiteren Schritt wird ein zweiter BT-Puls aufweisend eine Verkehrsteilnehmer-Reihenfolge unter Verwendung der BT-Antenne verbindungslos empfangen. Der zweite BT-Puls wurde bevorzugt von dem hierin beschriebenen elektronischen Gerät ausgesendet.According to a further step, a second BT pulse comprising a road user sequence is received connectionlessly using the BT antenna. The second BT pulse was preferably sent by the electronic device described herein.
Ferner wird das zweite Funksystem zum Beantworten eines auf Laufzeitmessungen basierenden Positionierungsverfahrens eines Funksystems eines elektronischen Geräts eines verletzlichen Straßenverkehrsteilnehmers gemäß der Verkehrsteilnehmer-Reihenfolge angesteuert. Das elektronische Gerät ist bevorzugt das hierin beschriebene elektronische Gerät.Furthermore, the second radio system is controlled to respond to a positioning method of a radio system of an electronic device of a vulnerable road user based on runtime measurements according to the road user sequence. The electronic device is preferably the electronic device described herein.
Ebenfalls wird die UWB-Antenne des zweiten Funksystems zum Durchführen eines auf Laufzeitmessungen basierenden Positionierungsverfahrens gemäß der Verkehrsteilnehmer-Reihenfolge zum Bestimmen der Position des verletzlichen Straßenverkehrsteilnehmers angesteuert. Bevorzugt erfolgt das Beantworten und das Durchführen des Positionierungsverfahrens unter Verwendung eines UWB-Funksignals.The UWB antenna of the second radio system is also controlled to carry out a positioning method based on transit time measurements according to the road user sequence to determine the position of the vulnerable road user. Preferably, the response and the implementation of the positioning method are carried out using a UWB radio signal.
Ein weiterer Aspekt umfasst ein Kraftfahrzeug. Das Kraftfahrzeug umfasst ein zweites Funksystem mit einem zweiten Sendeempfänger mit einer zum Senden und Empfangen von BT-Signalen eingerichteten BT-Antenne und einer zum Senden und Empfangen von UWB-Signalen eingerichteten UWB-Antenne und ein Steuergerät. Das Steuergerät ist dazu eingerichtet, das hierin beschriebene Verfahren für ein Kraftfahrzeug durchzuführen. Die mit dem Verfahren beschriebenen Merkmale und deren Vorteile lassen sich analog mit dem Kraftfahrzeug verwirklichen und sind daher beliebig miteinander kombinierbar. Das Kraftfahrzeug und das elektronische Gerät bilden bevorzugt ein System zum Schutz eines verletzlichen Straßenverkehrsteilnehmers.Another aspect includes a motor vehicle. The motor vehicle includes a second radio system with a second transceiver with a BT antenna configured to send and receive BT signals and a UWB antenna configured to send and receive UWB signals and a control unit. The control unit is designed to carry out the method described herein for a motor vehicle. The features and advantages described with the method can be implemented analogously with the motor vehicle and can therefore be combined with one another as desired. The motor vehicle and the electronic device preferably form a system for protecting a vulnerable road user.
Das oben genannte Steuergerät des Kraftfahrzeugs und/oder die oben genannte Steuereinheit des elektronisches Geräts sind bevorzugt durch elektrische oder elektronische Bauteile oder Komponenten (Hardware) oder durch Firmware (ASIC) implementiert. Zusätzlich oder alternativ wird die Funktionalität des Steuergeräts/der Steuereinheit beim Ausführen eines geeigneten Programms (Software) verwirklicht. Ebenfalls bevorzugt ist das Steuergerät/die Steuereinheit durch eine Kombination von Hardware, Firmware und/oder Software verwirklicht. Beispielsweise sind einzelne Komponenten des Steuergeräts/der Steuereinheit zum Bereitstellen einzelner Funktionalitäten als separat integrierter Schaltkreis ausgebildet oder auf einem gemeinsamen integrierten Schaltkreis angeordnet.The above-mentioned control device of the motor vehicle and/or the above-mentioned control unit of the electronic device are preferably implemented by electrical or electronic parts or components (hardware) or by firmware (ASIC). Additionally or alternatively, the functionality of the control device/control unit is realized when executing a suitable program (software). The control device/control unit is also preferably realized by a combination of hardware, firmware and/or software. For example, individual components of the control device/control unit are designed as a separate integrated circuit to provide individual functionalities or are arranged on a common integrated circuit.
Die einzelnen Komponenten des Steuergeräts/der Steuereinheit sind ferner bevorzugt als ein oder mehrere Prozesse ausgebildet, die auf einem oder mehreren Prozessoren in einem oder mehreren elektronischen Rechengeräten laufen und beim Ausführen von einem oder mehreren Computerprogrammen erzeugt werden. Die Rechengeräte sind dabei bevorzugt dazu ausgebildet, mit anderen Komponenten, beispielsweise einer Zentralverriegelung, einem Motorcontroller, et cetera zusammenzuarbeiten, um die hierin beschriebenen Funktionalitäten zu verwirklichen. Die Anweisungen der Computerprogramme sind dabei bevorzugt in einem Speicher abgelegt, wie beispielsweise einem RAM-Element. Die Computerprogramme können jedoch auch in einem nicht-flüchtigen Speichermedium, wie beispielsweise einer CD-ROM, einem Flash-Speicher oder dergleichen, abgelegt sein.The individual components of the control device/control unit are also preferably designed as one or more processes that run on one or more processors in one or more electronic computing devices and are generated when executing one or more computer programs. The computing devices are preferably designed to work together with other components, for example a central locking system, an engine controller, etc., in order to implement the functionalities described herein. The instructions of the computer programs are preferably stored in a memory, such as a RAM element. However, the computer programs can also be stored in a non-volatile storage medium, such as a CD-ROM, a flash memory or the like.
Dem Fachmann ist ferner ersichtlich, dass die Funktionalitäten von mehreren Recheneinheiten (Datenverarbeitungsgeräten) kombiniert oder in einem einzigen Gerät kombiniert sein können oder dass die Funktionalität von einem bestimmten Datenverarbeitungsgerät auf eine Vielzahl von Geräten verteilt vorliegen kann, um die Funktionalität des Steuergeräts/der Steuereinheit zu verwirklichen.It will also be apparent to those skilled in the art that the functionalities of multiple computing units (data processing devices) may be combined or combined in a single device, or that the functionality of a particular data processing device may be distributed across a plurality of devices in order to implement the functionality of the control device/control unit.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Computerprogramm, umfassend Befehle, die bei der Ausführung des Programms durch einen Computer, wie beispielsweise eine Steuereinheit eines elektronischen Geräts aufweisend ein Funksystem mit einer zum Senden und Empfangen von BT-Signalen eingerichteten BT-Antenne und einer zum Senden und Empfangen von UWB-Signalen eingerichteten UWB-Antenne oder ein Steuergerät eines Kraftfahrzeugs aufweisend ein zweites Funksystem mit einem zweiten Sendeempfänger mit einer zum Senden und Empfangen von BT-Signalen eingerichteten BT-Antenne und einer zum Senden und Empfangen von UWB-Signalen eingerichteten UWB-Antenne, diesen veranlassen, eines der erfindungsgemäßen Verfahren, insbesondere ein Verfahren zum Schutz eines verletzlichen Straßenverkehrsteilnehmers oder ein Verfahren für ein Kraftfahrzeug, durchzuführen.A further aspect of the invention relates to a computer program comprising instructions which, when the program is executed by a computer, such as a control unit of an electronic device having a radio system with a BT antenna configured to transmit and receive BT signals and a UWB antenna configured to transmit and receive UWB signals or a control unit of a motor vehicle having a second radio system with a second transceiver with a BT antenna configured to transmit and receive BT signals and a UWB antenna configured to transmit and receive UWB signals, cause the computer to carry out one of the methods according to the invention, in particular a method for protecting a vulnerable road user or a method for a motor vehicle.
Weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den übrigen, in den Unteransprüchen genannten Merkmalen.Further preferred embodiments of the invention emerge from the remaining features mentioned in the subclaims.
Die verschiedenen in dieser Anmeldung genannten Ausführungsformen der Erfindung sind, sofern im Einzelfall nicht anders ausgeführt, mit Vorteil miteinander kombinierbar.The various embodiments of the invention mentioned in this application can be advantageously combined with one another, unless stated otherwise in individual cases.
Die Erfindung wird nachfolgend in Ausführungsbeispielen anhand der zugehörigen Zeichnungen erläutert. Es zeigen:
-
1 eine schematische Darstellung einer Verkehrssituation mit zwei Kraftfahrzeugen und einem verletzlichen Straßenverkehrsteilnehmer mit einem elektronischen Gerät gemäß einer Ausführungsform und -
2 eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Verfahren gemäß einer Durchführungsform.
-
1 a schematic representation of a traffic situation with two motor vehicles and a vulnerable road user with an electronic device according to an embodiment and -
2 a schematic representation of the method according to the invention according to one embodiment.
Der VRU 10 ist erfindungsgemäß mit einem elektronischen Gerät 12 gemäß einer Ausführungsform ausgerüstet. Das elektronische Gerät 12 ist zum Schutz des verletzlichen Straßenverkehrsteilnehmers 10 eingerichtet. Das elektronische Gerät 12 ist in das als E-Bike ausgestaltete Fahrrad des VRU 10 integriert. Das elektronische Gerät 12 umfasst ein Funksystem mit einem Sendeempfänger mit einer zum Senden und Empfangen von BT-Signalen eingerichteten BT-Antenne und einer zum Senden und Empfangen von UWB-Signalen eingerichteten UWB-Antenne. Ferner umfasst das elektronische Gerät 12 eine Steuereinheit, die insbesondere dazu eingerichtet ist, ein im Zusammenhang mit
Die beiden Kraftfahrzeuge 16, 16' umfassen jeweils ein zweites Funksystem mit einem zweiten Sendeempfänger mit einer zum Senden und Empfangen von BT-Signalen eingerichteten BT-Antenne und mindestens zwei zum Senden und Empfangen von UWB-Signalen eingerichteten UWB-Antennen und ein mit dem zweiten Funksystem verbundenes Steuergerät. Das Steuergerät ist insbesondere zur Durchführung eines weiteren im Zusammenhang mit
In der
Um die gerade beschriebene Situation zu entschärfen, wird erfindungsgemäß ein Schutz des VRU mittels einer Funkkommunikation zwischen dem elektronischen Gerät 12 des VRU 10 und den beiden zweiten Funksystemen der Kraftfahrzeuge 16, 16' realisiert. Die Funkkommunikation ist beispielhaft durch die Pfeile zwischen den Kraftfahrzeugen 16, 16' und dem VRU 10 angedeutet. Die Reichweite der Funkkommunikation beträgt 20 m. Ein entsprechender Umkreis 20 um den VRU 10 ist in
In einem ersten Verfahrensschritt 50 wird die BT-Antenne des Funksystems des VRU 10 zum verbindungslosen Aussenden eines ersten BT-Pulses angesteuert.In a
Die beiden sich im Umkreis 20 befindlichen Kraftfahrzeuge 16, 16' empfangen verbindungslos den ersten BT-Puls unter Verwendung der BT-Antennen der zweiten Funksysteme (Verfahrensschritt 70, 70`) und steuern jeweils die BT-Antenne der zweiten Funksysteme zum verbindungslosen Aussenden eines Antwortsignals auf den ersten BT-Puls an, wobei das Antwortsignal eine Kennung des jeweiligen Kraftfahrzeugs 16, 16' umfasst (Verfahrensschritt 72, 72`).The two
In einem zweiten Verfahrensschritt 52 werden die Antwortsignale der beiden Kraftfahrzeuge 16, 16' unter Verwendung der BT-Antenne des Funksystems des VRU 10 empfangen und eine Signalstärke der Antwortsignale (RSSI) ermittelt, um einen vorläufigen Abstand der Kraftfahrzeuge 16, 16' zum VRU 10 zu ermitteln. In einem weiteren Schritt wird eine Verkehrsteilnehmer-Reihenfolge basierend auf den empfangenen Antwortsignalen und deren Signalstärken durch die Steuereinheit des elektronischen Geräts 12 erzeugt (Verfahrensschritt 54). Da das erste Kraftfahrzeug 16 einen geringeren Abstand zu dem VRU 10 aufweist (siehe Länge der Kommunikationspfeile in
Die Kraftfahrzeuge 16, 16' empfangen verbindungslos den zweiten BT-Puls unter Verwendung der BT-Antennen der zweiten Funksysteme (Verfahrensschritt 74, 74`). Da in der Verkehrsteilnehmer-Reihenfolge die für die beiden Kraftfahrzeuge 16, 16' individuellen UWB-Zeitslots enthalten sind, wissen die Steuergeräte der beiden Kraftfahrzeug 16, 16` exakt, zu welchen Zeitpunkten diese mit einer UWB-Kommunikation mit dem VRU 10 rechnen können, sodass Interferenzen oder andere störende Einflüsse auf die UWB-Kommunikation verhindert oder zumindest reduziert werden können.The
In einem weiteren Verfahrensschritt 58 wird die UWB-Antenne des Funksystems des VRU 10 zum Durchführen eines auf Laufzeitmessungen basierenden Positionierungsverfahrens gemäß der Verkehrsteilnehmer-Reihenfolge zum Bestimmen der Positionen des ersten Kraftfahrzeugs 16 angesteuert. Dazu sendet die UWB-Antenne einen ersten UWB-Puls an das zweite Funksystem des Kraftfahrzeugs 16 zu einem Zeitpunkt t1. Das zweite Funksystem empfängt den ersten UWB-Puls unter Verwendung der beiden UWB-Antennen (Verfahrensschritt 76) und sendet zwei zweite UWB-Pulse zu einem Zeitpunkt t2 an das Funksystem des VRU 10 (Verfahrensschritt 78). Die zweiten UWB-Pulse umfassen die Verarbeitungszeit des zweiten Funksystems ΔT16 und stellen seinerseits neue Anfragen zum Bestimmen der Position des VRU 10 aus Sicht des Kraftfahrzeugs 16 dar. Mit anderen Worten stellen die zweiten UWB-Pulse gleichzeitig den oben beschriebenen ersten UWB-Puls aus Sicht des Kraftfahrzeugs 16 dar.In a
In einem weiteren Verfahrensschritt 60 empfängt das Funksystem des VRU 10 die zweiten UWB-Pulse und sendet einen dritten UWB-Puls zu einem Zeitpunkt t3 an das zweite Funksystem des Kraftfahrzeugs 16 aus. Der dritte UWB-Puls enthält die Verarbeitungszeit des Funksystems ΔT10.In a
Das zweite Funksystem des Kraftfahrzeugs 16 empfängt den dritten UWB-Puls unter Verwendung der beiden UWB-Antennen in einem weiteren Verfahrensschritt 80. The second radio system of the
Anschließend ermittelt die Steuereinheit des elektronischen Geräts 12 des VRU 10 die Gesamtlaufzeit anhand der Laufzeiten des ersten UWB-Pulses, des zweiten UWB-Pulses und der Verarbeitungszeit des zweiten Funksystems ΔT16, während das Steuergerät des Kraftfahrzeugs 16 seinerseits die Gesamtlaufzeit anhand der Laufzeiten des zweiten UWB-Pulses, des dritten UWB-Pulses und der Verarbeitungszeit des Funksystems ΔT10 ermittelt. Die Entfernung zwischen dem Funksystem und dem zweiten Funksystem wird dann anhand der jeweils ermittelten Gesamtlaufzeit und der Lichtgeschwindigkeit bestimmt (Verfahrensschritte 62 beziehungsweise 82). Dadurch, dass eine UWB-Kommunikation mittels mindestens drei UWB-Antennen erfolgt, kann die Position des Kraftfahrzeugs 16 beziehungsweise des VRU 10 mittels Peilung (Triangulation) ermittelt werden.The control unit of the electronic device 12 of the
Wie in
Durch erneute Wiederholungen des in
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- 1010
- verletzlicher Straßenverkehrsteilnehmer (VRU)vulnerable road user (VRU)
- 1212
- elektronisches Gerätelectronic device
- 1414
- VerkehrsteilnehmerRoad users
- 16, 16`16, 16`
- KraftfahrzeugMotor vehicle
- 1818
- StraßenkreuzungRoad intersection
- 2020
- UmkreisRadius
- 5050
- erster Verfahrensschrittfirst procedural step
- 5252
- zweiter Verfahrensschrittsecond process step
- 5454
- dritter Verfahrensschrittthird procedural step
- 5656
- vierter Verfahrensschrittfourth procedural step
- 58, 58'58, 58'
- fünfter Verfahrensschrittfifth procedural step
- 60, 60'60, 60'
- sechster Verfahrensschrittsixth procedural step
- 62, 62'62, 62'
- siebter Verfahrensschrittseventh process step
- 70, 70'70, 70'
- erster Schritt eines weiteren Verfahrensfirst step of a further procedure
- 72, 72'72, 72'
- zweiter Schritt eines weiteren Verfahrenssecond step of a further procedure
- 74, 74'74, 74'
- dritter Schritt eines weiteren Verfahrensthird step of a further procedure
- 76, 76'76, 76'
- vierter Schritt eines weiteren Verfahrensfourth step of a further procedure
- 78, 78'78, 78'
- fünfter Schritt eines weiteren Verfahrensfifth step of a further procedure
- 80, 80'80, 80'
- sechster Schritt eines weiteren Verfahrenssixth step of a further procedure
- 82, 82`82, 82`
- siebter Schritt eines weiteren Verfahrensseventh step of a further procedure
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 102016208808 A1 [0004]DE 102016208808 A1 [0004]
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---|---|
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Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102016208808A1 (en) | 2016-05-20 | 2017-11-23 | Continental Teves Ag & Co. Ohg | Sensor device for a vehicle |
DE102016217532A1 (en) | 2016-09-14 | 2018-03-15 | Continental Teves Ag & Co. Ohg | Mobile radio unit to improve traffic safety |
CN110972063A (en) | 2019-10-25 | 2020-04-07 | 珠海格力电器股份有限公司 | Distance measurement method, device and system and readable medium |
US20220066010A1 (en) | 2020-08-25 | 2022-03-03 | Cisco Technology, Inc. | Infrastructure triggering techniques to facilitate secure ultra-wideband (uwb) ranging |
-
2022
- 2022-11-23 DE DE102022212505.3A patent/DE102022212505A1/en active Pending
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102016208808A1 (en) | 2016-05-20 | 2017-11-23 | Continental Teves Ag & Co. Ohg | Sensor device for a vehicle |
DE102016217532A1 (en) | 2016-09-14 | 2018-03-15 | Continental Teves Ag & Co. Ohg | Mobile radio unit to improve traffic safety |
CN110972063A (en) | 2019-10-25 | 2020-04-07 | 珠海格力电器股份有限公司 | Distance measurement method, device and system and readable medium |
US20220066010A1 (en) | 2020-08-25 | 2022-03-03 | Cisco Technology, Inc. | Infrastructure triggering techniques to facilitate secure ultra-wideband (uwb) ranging |
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