DE19915935A1 - Verfahren zur Übertragung von Datensignalen in einem Verkehrssystem - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Übertragung von Datensignalen (DS) in einem Verkehrssystem, insbesondere einem Straßenverkehrssystem, eine entsprechende Sendeeinrichtung (16) sowie eine Empfangseinrichtung (18) zum Empfang von Signalen in dem Verkehrssystem. DOLLAR A Das Besondere der Erfindung besteht darin, daß die Übertragung der Datensignale (DS) auf optischem Wege erfolgt. Die Sendeeinrichtung (16) weist hierzu mindestens eine Lichtquelle zum Abstrahlen eines Lichtsignals auf, das das Datensignal (DS) enthält. Die Empfangseinrichtung (18) ist mit einem Detektor für sichtbares und/oder unsichtbares Licht ausgebildet und weist einen Signalausgang auf, an dem ein Empfangssignal (ES) ausgegeben wird, wenn ein Lichtsignal (LS) von dem Detektor erfaßt wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Übertragung von Datensignalen in einem Verkehrssystem, insbesondere einem Straßenverkehrssystem sowie eine Sendeein­ richtung und eine Empfangseinrichtung zur Übertragung der Datensignale in dem Verkehrssystem.

Verfahren, Sende- und Empfangseinrichtungen der vorstehenden Art sind bekannt. Mit den bekannten Verfahren können Datensignale zwischen Sendeeinrichtungen und Empfangseinrichtungen übertragen werden, selbst wenn diese in dem Ver­ kehrssystem die Entfernung zueinander verändern.

Bei einem geplanten Straßenverkehrssystem ist die Anwendung des bekannten Verfahrens für die Übertragung von Datensignalen zwischen einer Straßenverkehrs­ kontroll- und/oder Straßenverkehrsleitstation und einem die Station passierenden Kraftfahrzeug sowie zur Übertragung der Datensignale zwischen zwei oder mehr Kraftfahrzeugen vorgesehen.

Bei dem geplanten Straßenverkehrssystem ist ein Fahrerassistenzsystem in dem Kraftfahrzeug angeordnet, das die Datensignale erzeugt und/oder verarbeitet. Die Datensignale enthalten verkehrsrelevante Informationen. Zu den verkehrsrelevanten Informationen zählen Angaben über die Position des Kraftfahrzeuges, gegebenen­ falls bezüglich der Position eines zweiten Kraftfahrzeuges, das bei einer Kolonnen­ fahrt in der Kolonne nachfolgt, sowie Angaben über die Geschwindigkeit und die Beschleunigung des Kraftfahrzeugs, insbesondere wenn es abgebremst wird.

Bei dem bekannten Verfahren ist ein Modulator vorgesehen, der das Datensignal von dem Fahrerassistenzsystem und ein Trägersignal von einem Signalgenerator aufnimmt. Der Modulator prägt dem Trägersignal das Datensignal auf und gibt ein moduliertes Signal aus. Das modulierte Signal wird der Sendeeinrichtung zugeführt, die dem modulierten Signal entsprechende Radiofrequenz-Wellen aussendet. Die ausgesendeten Radiofrequenz-Wellen breiten sich im Raum aus. Wenn die Wellen die Empfangseinrichtung erreichen und die Empfangseinrichtung auf den Empfang von Radiofrequenz-Wellen mit der Frequenz des Trägersignals abgestimmt ist, erzeugen die empfangenen Wellen in der Empfangseinrichtung ein Empfangssignal. Das Empfangssignal wird einem Demodulator zugeführt, der das Datensignal von dem Trägersignal unterscheidet und an einem Ausgang ausgibt.

Bei dem bekannten Verfahren ist die Sendeeinrichtung mit einer ersten Richtanten­ ne ausgebildet. Die erste Richtantenne ermöglicht eine Bündelung der gesendeten Radiofrequenz-Wellen in eine Vorzugsrichtung. Die erste Richtantenne ist in einem hinteren Abschnitt des Kraftfahrzeugs eingebaut und derart ausgerichtet, daß die von der ersten Richtantenne gesendeten Radiofrequenz-Wellen gegebenenfalls das nachfolgende Kraftfahrzeug erreichen.

Wenn in einem vorderen Abschnitt des nachfolgenden Kraftfahrzeugs eine Emp­ fangseinrichtung mit einer zweiten Richtantenne angeordnet ist, die auf die erste Richtantenne des (vorausfahrenden) Kraftfahrzeugs gerichtet ist, und wenn die Empfangseinrichtung auf die Frequenz der Radiofrequenz-Wellen abgestimmt ist, erzeugen die empfangenen Wellen in der Empfangseinrichtung das Empfangssignal. Das Empfangssignal wird dem Demodulator zugeführt, der das Datensignal an das Fahrerassistenzsystem ausgibt.

Bei dem bekannten Verfahren ist von Nachteil, daß die zu der Durchführung des Verfahrens erforderliche Ausrüstung der an der Datenübertragung teilnehmenden Kraftfahrzeuge mit der Sendeeinrichtung und der Empfangseinrichtung sehr auf­ wendig ist.

Der Aufwand für die Sendeeinrichtung und die Empfangseinrichtung ist besonders groß, wenn sie eine gute Bündelung der Radiofrequenz-Wellen und Ausrichtung auf einen kleinem Raumwinkel ermöglichen. Denn Mittel zur Bündelung der Radiofre­ quenz-Wellen sind zwar bekannt, aber technisch nicht einfach zu realisieren. Eine geringe Bündelung hat den Nachteil, daß die Reichweite der gesendeten Radiofre­ quenz-Wellen nicht groß ist. Dieser Nachteil kann durch eine Erhöhung der Sende­ leistung der Richtantenne kompensiert werden. In der Praxis darf die Sendeleistung jedoch aus Sicherheitsgründen einen Grenzwert nicht überschreiten, der sehr niedrig ist.

Es ist ferner ein Verfahren bekannt, wonach mit einer Sende- und Empfangseinheit ein Peilsignal aus Radarwellen oder Ultraschallwellen gesendet wird. Das Peilsignal wird von einem Objekt in dem ausgestrahlten Raumwinkel reflektiert. Die Sende- und Empfangseinheit empfängt das reflektierte Signal. Durch einen Vergleich des reflektierten Signals mit dem Peilsignal werden Informationen über die Position und die Geschwindigkeit des reflektierenden Objekts relativ zu der Sende- und Emp­ fangseinheit gewonnen. Das bekannte Verfahren wird in Straßenverkehrssystemen stationär zur Geschwindigkeitsmessung (vgl. Radarkontrolle) oder mobil bei Kolon­ nenfahrten zur Abstandsmessung angewendet. Da das Objekt das Peilsignal nicht aktiv moduliert, wenn es das reflektierte Signal abstrahlt, findet bei dem bekannten Verfahren nicht die Übertragung eines Datensignals statt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Übertragung von Datensignalen in einem Verkehrssystem, insbesondere unter Nutzung vorhandener Komponenten, zu vereinfachen.

Diese Aufgabe wird bei dem Verfahren der eingangs genannten Art erfindungs­ gemäß dadurch gelöst, daß die Übertragung der Datensignale auf optischem Wege erfolgt. Hierzu wird erfindungsgemäß eine Einrichtung nach Anspruch 17 vor­ geschlagen, die eine Sendeeinrichtung gemäß der Ansprüche 3 bis 13 und/oder eine Empfangseinrichtung gemäß der Ansprüche 14 bis 16 aufweist.

Vorteilhafte, bei Bedarf zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist vorteilhaft, weil Sende- und/oder Empfangs­ einrichtungen für optische Übertragungsverfahren einfach als Massenware herzu­ stellen sind und zu entsprechend niedrigen Preisen von vielen Abnehmern erworben werden können. Das Verfahren eignet sich gut für die Anwendung in den ver­ schiedensten Verkehrssystemen. Das Verfahren eignet sich auch besonders gut für die Anwendung in dem geplanten Straßenverkehrssystem, weil die Übertragung von Datensignalen in dem Straßenverkehrssystem umso nützlicher ist, je mehr Kraftfahrzeuge mit Sende- und/oder Empfangseinrichtungen für die Übertragung von Datensignalen ausgerüstet sind und an der Übertragung teilhaben können.

Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß ein optisches Signal sich besonders gut modulieren und ausrichten läßt. Für die Über­ tragung von Datensignalen kommt das Verfahren deshalb mit einer geringen Sendeleistung aus und gewährleistet dennoch exzellente Übertragungsqualität über eine große Entfernung.

Die Übertragung erfolgt von einer Sendeeinrichtung mit einer Lichtquelle an eine oder mehrere Empfangseinrichtung(en) mit einem Detektor für Licht. Die Lichtquelle strahlt wenigstens ein Lichtsignal ab, dem das Datensignal durch Modulation aufgeprägt ist. Der Detektor empfängt das Lichtsignal und gibt ein Empfangssignal aus, das zur Rekonstruktion des Datensignals demoduliert wird.

Kraftfahrzeuge weisen grundsätzlich eine Vielzahl von Lichtquellen auf, die als Außenleuchten (Rückleuchten, Bremsleuchten, Blinkleuchten, Nebelleuchten, Scheinwerfer, Abblendlicht, Fernlicht, Parkleuchten, seitlich an dem Kraftfahrzeug angebrachte Leuchten etc.), Innenleuchten mit Außenwirkung (Türleuchten, Rück­ klappenleuchten etc.) oder von dem Kraftfahrzeug lösbare Leuchten (Warnsignal­ leuchten, Suchstrahler etc.), die an und/oder in dem Kraftfahrzeug angeordnet sind. Einige Kraftfahrzeuge weisen ferner Einsatzleuchten auf (Blaulicht etc.).

Insbesondere die Außenleuchten und die Warnsignalleuchten sind aus Sicherheits­ gründen für die Wahrnehmung durch außerhalb des Kraftfahrzeugs befindliche Teilnehmer am Straßenverkehr erforderlich. Das erfindungsgemäße Verfahren ist besonders vorteilhaft, weil es die Nutzung der notwendigerweise am Kraftfahrzeug angeordneten Außenleuchten und gegebenenfalls weiterer Leuchten für die Über­ tragung von Datensignalen gestattet.

Diese Ausführungsform des Verfahrens ist darüberhinaus vorteilhaft, wenn es bei der Übertragung von Datensignalen zwischen stationären und mobilen Einrichtun­ gen eingesetzt wird. Denn die Regelung des Straßenverkehrs erfolgt weitestgehend durch Straßenverkehrsschilder, Ampelanlagen und Leuchttafeln von Straßenver­ kehrsleitstationen, d. h. indem der Teilnehmer am Straßenverkehr ein optisches Signal wahrnimmt, das in vielen Fällen von einer stationären Lichtquelle abgestrahlt wird. Das erfindungsgemäße Verfahren gestattet grundsätzlich die Nutzung der stationären Lichtquelle für die Übertragung von Datensignalen.

Die erfindungsgemäße Sendeeinrichtung weist mindestens eine Lichtquelle zum Abstrahlen eines Lichtsignals auf, das ein Datensignal enthält. Das Datensignal ist dem Lichtsignal durch Modulation aufgeprägt. Ein mögliches Modulationsverfahren ist das Pulsmodulationsverfahren; andere Modulationsverfahren eignen sich aber ebenfalls. Die Wirksamkeit der Lichtquelle für die Übertragung von Datensignalen in eine bevorzugte Richtung ist sehr vorteilhaft erhöht, wenn sie vor einem Reflek­ tor angeordnet ist, der den rückwärtig zum Reflektor abgestrahlten Anteil des Licht­ signals in die bevorzugte Richtung reflektiert.

Vorteilhafterweise weisen die von der Lichtquelle abgestrahlten Lichtsignale Anteile sichtbaren und/oder unsichtbaren Lichts auf. Der Anteil unsichtbaren Lichts enthält Anteile von infrarotem Licht und/oder ultraviolettem Licht. Die Lichtquelle ist derart steuerbar, daß die Abstrahlung eines Anteils des unsichtbaren Lichts unabhängig von der Abstrahlung des sichtbaren Lichts vornehmbar ist. Der Vorteil dieser Ausführungsform besteht darin, daß der von der Lichtquelle abgestrahlte Anteil sichtbaren Lichts in bekannter Weise von den Teilnehmer am Straßenverkehr wahrgenommen wird, während der Anteil unsichtbaren Lichts bei der Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Übertragung des aufgeprägten Datensignals dient. Bei einer noch weiter entwickelten Ausführungsform ist die Abstrahlung unterschiedlicher Anteile unsichtbaren Lichts sowohl untereinander unabhängig als auch unabhängig von der Abstrahlung des sichtbaren Lichts steuerbar.

Bei einer besonders zweckmäßigen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Sendeeinrichtung weist diese einen Modulator auf, der die Lichtquelle ansteuert und zwischen einem Abstrahlungszustand und einem Ruhezustand umschaltet, so daß das abgestrahlte Lichtsignal pulsmoduliert ist. Bevorzugt ist die Lichtquelle derart steuerbar, daß das menschliche Auge für die Modulation des von der Licht­ quelle abgestrahlten Lichts natürlicherweise unempfindlich ist. Wenn die Modula­ tion des von der Lichtquelle abgestrahlten Lichts mit einer Frequenz vorgenommen ist, die oberhalb von etwa 30 Hz liegt, ist die Modulation bei der Betrachtung des abgestrahlten Lichts mit bloßem Auge auch dann nicht bewußt wahrnehmbar, wenn der sichtbare Anteil des abgestrahlten Lichts moduliert ist.

Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Sende­ einrichtung handelt es sich bei der Lichtquelle um einen Beleuchtungskörper, insbesondere einen Scheinwerfer oder eine Rückleuchte des Kraftfahrzeugs. Der Scheinwerfer oder die Rückleuchte bietet für die Übertragung von Datensignalen den Vorteil, daß er für die kontinuierliche Abstrahlung intensiven und weitreichen­ den Lichts vorgesehen ist. Bei einer anderen Ausführungsform ist die Lichtquelle ein Strahler, der für eine Straßenbeleuchtung vorgesehen ist. Diese Ausführungs­ form ist von Vorteil, wenn die Anordnung des Beleuchtungskörpers zu Beleuch­ tungszwecken sowieso vorgesehen ist und der angeordnete Beleuchtungskörper zusätzlich als Lichtquelle für die Sendeeinrichtung nutzbar ist.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Sende­ einrichtung handelt es sich bei der Lichtquelle um einen Signalgeber für solche Signale, die für die Wahrnehmung mit dem menschlichen Auge vorgesehen sind. In vielen Anwendungsfällen ist nämlich mit einer Koinzidenz von dem Signal und zu übertragenden Datensignalen zu rechnen. Dies wird an dem folgenden Situations­ beispiel verdeutlicht, bei dem ein Kraftfahrzeug in einer Kolonne bremst: Für den Teilnehmer am Straßenverkehr in dem nachfolgenden Kraftfahrzeug ist die Wahr­ nehmung eines Bremssignals bedeutend, weil das Bremssignal eine Verringerung des Abstands zu dem vorausfahrenden Kraftfahrzeuges anzeigt. Das Datensignal mit der Information über die Veränderung der Geschwindigkeit ist nur während des Bremsvorgangs nicht trivial, so daß seine Übertragung ausschließlich während des Abstrahlung des Bremssignals erforderlich ist.

Wenn das Datensignal über den Bremsvorgang an das nachfolgende Kraftfahrzeug übertragen ist, kann in dem nachfolgenden Kraftfahrzeug direkt in die Fahrt einge­ griffen werden, indem beispielsweise die Bremsanlage angesteuert wird. Denkbar ist auch eine Verstärkung des Bremssignals, etwa indem ein Warnton im Insassen­ raum ertönt, das Gaspedal beeinflußt wird und/oder eine Motorbremsung einge­ leitet wird. Der Fahrer des nachfolgenden Kraftfahrzeuges "fühlt" dann gewisser­ maßen, daß Gefahr in Verzug ist.

Gemäß einer ganz besonders bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemä­ ßen Sendeeinrichtung ist die Lichtquelle als eine Leuchtdiode oder ein Array mit mehreren Leuchtdioden ausgebildet. Leuchtdioden sind in mehrfacher Hinsicht als Lichtquelle der erfindungsgemäßen Sendeeinrichtung besonders vorteilhaft:
Leuchtdioden weisen einen sehr hohen Wirkungsgrad auf. Leuchtdioden sind sehr zuverlässig. Leuchtdioden sind einfach mit einem Spannungs- und/oder Stromsignal steuerbar. Das Umschalten zwischen dem Abstrahlungszustand und dem Ruhezu­ stand ist bei den Leuchtdioden in einem sehr kurzen Intervall möglich. Die Puls­ modulation des von den Leuchtdioden abgestrahlten Lichtsignals ist deshalb mit einer so hohen Frequenz möglich, daß sie mit dem menschlichen Auge selbst dann nicht natürlicherweise wahrnehmbar ist, wenn das modulierte Lichtsignal einen Anteil sichtbaren Lichts enthält. Handelsübliche Leuchtdioden sind kostengünstig in verschiedenen Ausführungsformen erhältlich, die sich in der Farbe des Lichts unterscheiden, das sie abstrahlen. Insbesondere sind Leuchtdioden erhältlich, die sowohl sichtbares als auch unsichtbares infrarotes und/oder ultraviolettes Licht abstrahlen.

Wenn die Leuchtdioden bei der bevorzugten Ausführungsform der Sendeeinrich­ tung in dem Array angeordnet sind, ist die Sicherheit besonders hoch. Denn der Ausfall einer der Leuchtdioden in dem Array bewirkt nicht den Ausfall des gesamten Arrays als Lichtquelle. Vorteilhafterweise sind die Leuchtdioden in dem Array derart steuerbar sind, daß ausschließlich die in einem wahlweise vorgebbaren Flächenabschnitt des Arrays angeordneten Leuchtdioden das Lichtsignal abstrah­ len. So ist es gut möglich, die Intensität der Lichtquelle zu steuern. Ferner ist dann auch die geometrische Form der Lichtquelle steuerbar.

Die erfindungsgemäße Empfangseinrichtung ist mit einem Detektor für sichtbares und/oder unsichtbares Licht ausgebildet. Sie weist mindestens einen Signalausgang auf. Wenn der Detektor das Lichtsignal erfaßt, wird an dem Signalausgang ein Empfangssignal ausgegeben. Der Detektor ist vorteilhafterweise auch für die Erfassung solcher Lichtsignale vorgesehen, denen kein Datensignal aufgeprägt ist. In dem geplanten Straßenverkehrssystem ist nur mit einer allmählichen Verbreitung der erfindungsgemäßen Sendeeinrichtung zu rechnen. Wenn der Detektor der erfindungsgemäßen Empfangseinrichtung auch für die Erfassung herkömmlicher Lichtsignale ausgebildet ist, kann das Auftreten des herkömmlichen Lichtsignals mittels eines vorgegebenen Datensignals an dem Signalausgang angezeigt werden.

Bevorzugt ist der Detektor als ein Array von Detektorelementen ausgebildet, die so dimensioniert und angeordnet sind, daß benachbarte Detektorelemente jeweils Licht aus benachbarten Raumwinkelelementen erfassen können und bei Wahr­ nehmung eines modulierten, insbesondere eines pulsmodulierten, und/oder her­ kömmlichen Lichtsignals unabhängig voneinander ein Empfangssignal ausgeben.

Bei dieser Ausführungsform der erfindungsgemäßen Empfangseinrichtung ist innerhalb des Detektorsehfeldes die Richtung detektierbar, aus der das Lichtsignal abgestrahlt wird. Wenn eine sehr große Anzahl von Detektorelementen in dem Array angeordnet ist, kann eine besonders hohe Auflösung des von dem Detektor­ sehfeld erfaßten Raumwinkels erreicht werden.

Eine weitere Verbesserung der Auflösung läßt sich erzielen, indem ein Linsensy­ stem vor dem Detektorarray derart angeordnet ist, daß es das Detektorsehfeld einengt. Wenn das Linsensystem änderbar und/oder das Array mit den Detektor­ elementen ausrichtbar ist, kann der Detektor auf eine Lichtquelle, deren Lichtsignal in einem weiten Detektorsehfeld erfaßt ist, unter Verengung des Detektorsehfeldes auf die Lichtquelle ausgerichtet werden. Die hohe Auflösung ist gegebenenfalls vorteilhaft, um die geometrische Form der Lichtquelle auf das Array abzubilden.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung weist die Emp­ fangseinrichtung einen Diskriminator auf, der die von den Detektorelementen ausgegebenen Datensignale aufnimmt und in Abhängigkeit der insbesondere relativen Anordnung von Detektorelementen, die ein übereinstimmendes Lichtsignal wahrnehmen, an einem Diskriminatorausgang ein Erkennungssignal ausgibt. Bei dieser Ausführungsform der Erfindung sind mit der Empfangseinrichtung geome­ trische Formen und damit beispielsweise herkömmliche Straßenverkehrsschilder erkennbar.

Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der Fig. 1 bis 3 erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein Blockdiagramm mit der erfindungsgemäßen Emp­ fangseinrichtung und Sendeeinrichtung;

Fig. 2 eine Straßenverkehrsleitstation mit der erfindungs­ gemäßen Sendeeinrichtung, die von einem Kraftfahr­ zeug mit der erfindungsgemäßen Empfangseinrichtung passiert wird;

Fig. 3 zwei bei einer Kolonnenfahrt aufeinanderfolgende Kraftfahrzeuge mit der erfindungsgemäßen Sendeein­ richtung und Empfangseinrichtung.

Das in der Fig. 1 dargestellte Blockdiagramm zeigt beispielhaft die erfindungs­ gemäße Einrichtung, bzw. wie sie bei den nachfolgend aufgeführten Ausführungs­ beispielen mit weiteren Komponenten eines Kraftfahrzeuges (in Fig. 1 nicht darge­ stellt, vgl. Fig. 2 und 3) zusammenwirkt. Durch das Zusammenwirken mit den weiteren Komponenten des Kraftfahrzeugs ermöglicht die erfindungsgemäße Einrichtung eine Einbindung des Kraftfahrzeuges in das geplante Straßenverkehrs­ system, bei dem eine Übertragung von Datensignalen vorgesehen ist.

Herzstück des in das geplante Straßenverkehrssystem eingebundenen Kraftfahr­ zeugs 4, 6 ist das Fahrerassistenzsystem 10. Es leitet Daten in Form von Informa­ tionssignalen IS und/oder als Steuerungssignalen SS an verschiedene Einrichtungen 36 des Kraftfahrzeugs 4, 6. Bei den Einrichtungen handelt es sich etwa um einen Insassenraum 30, der beispielsweise mit einem Monitor und einem Signalton­ erzeuger ausgerüstet ist, und/oder um eine Bremsanlage 32, die beispielsweise mit einem Antiblockiersystem ausgerüstet ist. Das Fahrerassistenzsystem 10 nimmt Datensignale DS von den Einrichtungen 30, 32, 36 auf, die im Kraftfahrzeug 4, 6 angeordnet sind.

In dem Kraftfahrzeug 4, 6 ist ferner eine erfindungsgemäße Empfangseinrichtung 18 angeordnet. Wenn die Empfangseinrichtung 18 ein Lichtsignal LS erfaßt, gibt sie an einen Demodulator 14 ein Empfangssignal ES aus. Der Demodulator 14 unterscheidet in dem Empfangssignal ES ein Datensignal DS von einem Trägersi­ gnal. Der Demodulator 14 gibt das Datensignal DS an das Fahrerassistenzsystem 10 aus.

Zur Übertragung des Datensignals DS in dem Straßenverkehrssystem gibt das Fahrerassistenzsystem 10 das Datensignal DS an den Modulator 12 aus. Der Modulator 12 prägt das Datensignal DS dem Trägersignal auf und gibt ein modulier­ tes Signal MS an die Sendeeinrichtung 16 aus. Die Sendeeinrichtung 16 sendet das Lichtsignal LS.

Bei einem ersten Ausführungsbeispiel ist in dem Kraftfahrzeug 4 ein Fahrerassi­ stenzsystem 10 angeordnet. Die Fig. 2 zeigt dlas Kraftfahrzeug 4, das mit einer Empfangseinrichtung 18 ausgerüstet ist, die einen Lichtdetektor aufweist, der etwa als Kamera 40 mit einem Photodetektor ausgebildet ist. Die Kamera 40 ist in einem vorderen Abschnitt des Kraftfahrzeuges 4 eingebaut und derart ausgerichtet, daß ihr Gesichtsfeld in Fahrtrichtung einen Raumwinkel beta vor dem Fahrzeug erfaßt.

Das Kraftfahrzeug 4 passiert eine Straßenverkehrsleitstation 2, die mit einer Anzeigetafel 42 versehen ist. Die Anzeigetafel 42 ist als ein Array von Leucht­ dioden derart ausgebildet, daß mit der Anzeigetafel 42 mindestens ein Straßen­ verkehrsschild änderbar darstellbar ist. Die Leuchtdioden in dem Array strahlen einen Anteil sichtbaren Lichts aus, so daß ein Teilnehmer am Straßenverkehr in dem Kraftfahrzeug 4 mit seinen Augen das von der Anzeigetafel 42 dargestellte Straßenverkehrsschild natürlicherweise erkennen kann.

In dem Array der Anzeigetafel 42 sind solche Leuchtdioden angeordnet, die sich zur Abstrahlung unsichtbaren Lichts eignen. Die Abstrahlung des unsichtbaren Lichts durch die Leuchtdioden ist steuerbar.

Die Straßenverkehrsleitstation 2 ist mit einer Datenverarbeitungseinheit 44 ver­ sehen, die die Abstrahlung eines Anteils unsichtbaren Lichts der Leuchtdioden in dem Array selektiv steuert. Die Datenverarbeitungseinheit 44 schaltet die ange­ steuerten Dioden zwischen einem Abstrahlzustand und einem Ruhezustand um, indem ein digitales Datensignal von der Datenverarbeitungseinheit 44 an die Dioden angelegt wird. Dem von den mit dem digitalen Datensignal angesteuerten Dioden abgestrahlten unsichtbaren Lichtsignal ist das Datensignal durch eine Pulsmodula­ tion aufgeprägt.

Die Kamera 40 des passierenden Kraftfahrzeuges 4 erfaßt das von der Straßen­ verkehrsleitstation 2 abgestrahlte Lichtsignal, solange die Straßenverkehrsleit­ station 2 sich innerhalb des von der Kamera 40 detektierbaren Raumwinkels beta befindet und wenn sich die Kamera 40 in dem Raumwinkel alpha befindet, in den die Anzeigetafel 42 das Lichtsignal abstrahlt. Wenn die Kamera 40 das Lichtsignal wahrnimmt, gibt sie ein Empfangssignal an den Demodulator 14. Der Demodulator 14 gibt das Datensignal an das Fahrerassistenzsystem 10 aus, das dieses be­ arbeitet und Steuersignale an steuerbare Einrichtung 32, 34 sowie Informationen an den Insassenraum 30 ausgibt.

In der Fig. 3 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel dargestellt. Dabei fährt das Kraftfahrzeug 4 in einer Kolonne vor dem Kraftfahrzeug 6. Das Kraftfahrzeug 4 bremst; das Kraftfahrzeug 6 fährt zunächst mit konstanter Geschwindigkeit. Der Abstand zwischen dem Kraftfahrzeug 4 und dem Kraftfahrzeug 6 verringert sich. Es besteht die Gefahr eines Auffahrunfalls.

Das Kraftfahrzeug 4 weist in einem hinteren Abschnitt Bremsleuchten 46 auf, die entgegen der Fahrtrichtung in einen Raumwinkel alpha hinter dem Fahrzeug ein Lichtsignal abstrahlen, wenn das Kraftfahrzeug 4 abgebremst wird. In dem nachfol­ genden Kraftfahrzeug 6 ist das Lichtsignal der Bremsleuchten 46 des vorausfahren­ den Kraftfahrzeuges 4 von dem Fahrer wahrnehmbar.

Die Bremsleuchten 46 des vorausfahrenden Kraftfahrzeugs 4 sind als Array von Leuchtdioden ausgebildet, die sowohl mit bloßem Auge wahrnehmbares, rotes Licht ausstrahlen als auch unsichtbares, infrarotes Licht. Die Abstrahlung eines Anteils infrarotem Lichts ist unabhängig von der Abstrahlung des Anteils sichtbaren Lichts steuerbar.

Wenn das Fahrzeug 4 bremst, gibt das Fahrerassistenzsystem 10 in dem Fahrzeug 4 ein Datensignal aus, das die Abstrahlung des Anteils unsichtbaren Lichts der Leuchtdioden in dem Array der Bremsleuchten 46 steuert. In dem nachfolgenden Fahrzeug ist mindestens eine Photodiode 48 derart angeordnet, daß sie das von den Bremsleuchten 46 des vorausfahrenden Kraftfahrzeugs 4 abgestrahlte Licht­ signal empfängt und ein der Modulation des unsichtbaren Anteils des Lichtsignals entsprechendes Datensignal an das Fahrerassistenzsystem 10 des Fahrzeuges 6 weiterleitet. Das Fahrerassistenzsystem 10 des Kraftfahrzeuges 6 verarbeitet das Datensignal; es beeinflußt das Gaspedal, leitet eine Motorbremsung ein und steuert die Bremsanlage 32 des Kraftfahrzeuges 6, bevor der Fahrer des Kraftfahrzeuges 6 auf den sichtbaren Anteil des von den Bremsleuchten 46 des vorausfahrenden Kraftfahrzeugs 4 abgestrahlten Lichtsignals reagiert.

Claims (17)

1. Verfahren zur Übertragung von Datensignalen in einem Verkehrssystem, insbesondere einem Straßenverkehrssystem, dadurch gekennzeichnet, daß die Übertragung der Datensignale (DS) auf optischem Wege erfolgt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Übertragung von einer Sendeeinrichtung (16) mit einer Lichtquelle an eine oder mehrere Empfangseinrichtung(en) (18) mit einem Detektor (40, 48) für Licht erfolgt, indem die Lichtquelle wenigstens ein Lichtsignal (LS) abstrahlt, dem das Datensignal (DS) durch Modulation aufgeprägt ist, und der Detektor (40, 48) das Lichtsignal (LS) empfängt und ein Empfangssignal (ES) ausgibt, das zur Rekon­ struktion des Datensignals (DS) demoduliert wird.

3. Sendeeinrichtung zur Übertragung von Datensignalen in einem Verkehrs­ system, insbesondere einem Straßenverkehrssystem, dadurch gekennzeichnet, daß die Sendeeinrichtung (16) mindestens eine Lichtquelle zum Abstrahlen eines Lichtsignals (LS) aufweist, das ein Datensignal (DS) enthält.

4. Sendeeinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß dem abgestrahlten Lichtsignal (LS) das Datensignal (DS) durch Modulation, vorzugsweise durch Pulsmodulation, aufgeprägt ist.

5. Sendeeinrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das von der Lichtquelle abgestrahlte Lichtsignal (LS) Anteile sichtbaren und/oder unsichtbaren Lichts aufweist und die Lichtquelle derart steuerbar ist, daß die Abstrahlung eines Anteils des unsichtbaren Lichts unabhängig von der Abstrahlung des sichtbaren Lichts vornehmbar ist.

6. Sendeeinrichtung nach Anspruch 3 bis 5, gekennzeichnet durch einen Modulator (12), der die Lichtquelle ansteuert und zwischen einem Abstrahlungszustand und einem Ruhezustand umschaltet.

7. Sendeeinrichtung nach Anspruch 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquelle derart steuerbar ist, daß die Modulation des von der Lichtquelle abgestrahlten Lichtsignals für das menschliche Auge nicht wahrnehmbar ist.

8. Sendeeinrichtung nach Anspruch 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei der Lichtquelle um einen Beleuchtungskörper, insbesondere um einen Scheinwerfer, handelt.

9. Sendeeinrichtung nach Anspruch 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei der Lichtquelle um einen Signalgeber für solche Signale handelt, die für die Wahrnehmung mit dem menschlichen Auge vorgesehen sind.

10. Sendeeinrichtung nach Anspruch 3 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquelle für den Einbau in ein Fahrzeug (4, 6), insbesondere ein Kraft­ fahrzeug, vorgesehen ist.

11. Sendeeinrichtung nach Anspruch 3 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquelle für die Anordnung in einer stationären Vorrichtung, beispiels­ weise einer Ampelanlage oder einer elektrischen Verkehrsleitstation (2), vorgese­ hen ist.

12. Sendeeinrichtung nach Anspruch 3 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquelle als eine Leuchtdiode oder ein Array mit mehreren Leuchtdioden ausgebildet ist.

13. Sendeeinrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Leuchtdioden in dem Array derart steuerbar sind, daß ausschließlich die in einem wahlweise vorgebbaren Flächenabschnitt des Arrays angeordneten Leucht­ dioden das Lichtsignal abstrahlen.

14. Empfangseinrichtung zum Empfang von Signalen in einem Verkehrssystem, insbesondere einem Straßenverkehrssystem, dadurch gekennzeichnet, daß die Empfangseinrichtung (18) mit einem Detektor (40, 48) für sichtbares und/oder unsichtbares Licht ausgebildet ist und einen Signalausgang aufweist, an dem ein Empfangssignal (ES) ausgegeben wird, wenn ein Lichtsignal (LS) von dem Detektor (40, 48) erfaßt wird.

15. Empfangseinrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Detektor (40, 48) als ein Array von Detektorelementen ausgebildet ist, die so dimensioniert und angeordnet sind, daß benachbarte Detektorelemente jeweils Licht aus benachbarten Raumwinkelelementen erfassen und bei Wahrnehmung eines Lichtsignals (LS) unabhängig voneinander ein Empfangssignal (ES) ausgeben.

16. Empfangseinrichtung nach Anspruch 15, gekennzeichnet durch einen Diskriminator, der die von den Detektorelementen ausgegebenen Empfangssignale (ES) aufnimmt und in Abhängigkeit der relativen Anordnung von Detektorelementen, die ein übereinstimmendes Lichtsignal (LS) wahrnehmen, an einem Diskriminatorausgang ein Erkennungssignal ausgibt.

17. Einrichtung zur Übertragung von Datensignalen (DS) in einem Verkehrs­ system, insbesondere einem Straßenverkehrssystem nach dem Verfahren gemäß Anspruch 1 oder 2 mit einer Sendeeinrichtung (16) nach Anspruch 3 bis 13 und/oder einer Empfangseinrichtung (18) nach Anspruch 14 bis 16.