EP2460315A1 - Verfahren zur ermittlung der übertragungsqualität der c2x-kommunikation und entsprechende vorrichtung - Google Patents
Verfahren zur ermittlung der übertragungsqualität der c2x-kommunikation und entsprechende vorrichtungInfo
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- EP2460315A1 EP2460315A1 EP10722709A EP10722709A EP2460315A1 EP 2460315 A1 EP2460315 A1 EP 2460315A1 EP 10722709 A EP10722709 A EP 10722709A EP 10722709 A EP10722709 A EP 10722709A EP 2460315 A1 EP2460315 A1 EP 2460315A1
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Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ermittlung der Übertragungsqualität der Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation und/oder Fahrzeug-zu-Infrastruktur-Kommunikation, wobei ein erstes Ereignis und ein zweites Ereignis betrachtet werden. Um Conformance Tests einfach und schnell sowie kostengünstig durchführen zu können, sind eine erste Ereigniszeit des ersten Ereignisses und eine zweite Ereigniszeit des zweiten Ereignisses jeweils mit einem Zeitsignal eines Globalen oder Lokalen Navigationssystems, vorzugsweise eines Globalen Satellitennavigationssystems, beispielsweise des GPS, synchronisiert. Ferner wird eine entsprechende Vorrichtung (2, 12) beschrieben. Wichtige Kriterien bei den Conformance Tests sind die Parameter Latenzzeit und Reichweite.
Description
Verfahren zur Ermittlung der Übertragungsqualität der C2X- Kommunikation und entsprechende Vorrichtung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ermittlung der Übertragungsqualität der Fahrzeug-zu-Fahrzeug- Kommunikation und/oder Fahrzeug-zu-Infrastruktur- Kommunikation, wobei ein erstes Ereignis und ein zweites Ereignis betrachtet werden, sowie eine entsprechende Vorrichtung.
Im European Telecommunication Standard Institute (ETSI) wird derzeit ein Standard für die Fahrzeug-zu-Fahrzeug- Kommunikation (im Folgenden kurz: C2C-Kommunikation) und die Fahrzeug-zu-Infrastruktur-Kommunikation (im Folgenden kurz: C2I-Kommunikation) erarbeitet. Hierbei werden unter anderem sogenannte Conformance Tests entwickelt, welche dazu dienen, nachzuprüfen, ob ein in einem Fahrzeug verwendetes Kommunikationssystem dem festgelegten Standard entspricht oder nicht. Die Erfüllung dieser Conformance Tests ist für den Betrieb eines Kommunikationssystems nach dem Standard notwendig.
Wichtige Kriterien bei solchen Conformance Tests sind die Parameter Latenzzeit und Reichweite.
Um die Kosten für die Conformance Tests gering zu halten, besteht der Wunsch, die Latenzzeit, die Reichweite sowie andere Parameter einfach, schnell und kostengünstig zu ermitteln .
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht somit darin, ein Verfahren anzugeben bzw. eine Vorrichtung zu schaffen, welche eine einfache, schnelle und kostengünstige Conformance Tests erlauben.
Die obige Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Insbesondere sind bei der erfindungsgemäßen Ermittlung der Übertragungsqualität eine erste Ereigniszeit des ersten Ereignisses und eine zweite Ereigniszeit des zweiten Ereignisses jeweils mit einem Zeitsignal eines Globalen oder Lokalen Navigationssystems, vorzugsweise eines Globalen Satellitennavigationssystems, synchronisiert .
Aus den so gewonnenen Daten kann beispielsweise durch Differenzbildung zwischen erster und zweiter Ereigniszeit eine Latenzzeit sehr einfach, auch offline, ermittelt werden.
Bei der vorliegenden Erfindung soll der Begriff Latenzzeit sehr weit gefasst werden. Als Latenzzeit soll ganz allgemein die Differenz in der Zeit zwischen einem ersten und einem zweiten Ereignis bezeichnet werden. So kann mit dem erfindungsgemäßen Verfahren nicht nur die klassische Latenzzeit sondern ganz allgemein die Zeitdifferenz zwischen zwei Ereignissen bestimmt werden. Hierzu gehört das Verhalten bei Hopping, Congestion Control oder Situationsanalyse.
Hierbei werden bei der Situationsanalyse die Anzahl und die Kommunikation benachbarter Fahrzeuge untersucht. Hopping beschreibt die Weitergabe von Datenpaketen von Fahrzeug zu Fahrzeug bzw. Fahrzeug zu Infrastrukturelement.
So können beispielweise folgende Latenzzeiten ermittelt werden :
• Latenzzeit zwischen „Ereignis passiert physikalisch" und „Datenpaket wird an Transceiver übergeben",
• Latenzzeit zwischen „Datenpaket wird von Transceiver des Fahrzeugs B versendet" und „Datenpaket wird von Transceiver des Fahrzeugs A empfangen",
• Latenzzeit zwischen „Ereignis wird von Gerät 1 entdeckt" und „Ereignis wird von Gerät 2 gemeldet",
• Latenzzeit bei der Kryptografie,
• Latenzzeit bei Hopping.
Der Vorteil der erfindungsgemäßen Vorgehensweise besteht darin, dass durch die genaue Synchronisation Ereignisse an ganz verschiedenen Orten miteinander verglichen werden können und Latenzzeiten sowie Reichweiten zu diesen Ereignissen auf einfache Weise (auch offline) ermittelt werden können. Die Ereignisse können dabei sowohl im Fahrzeug als auch in einem Infrastrukturelement erfolgen oder detektiert werden .
Die Latenzzeitermittlung ist besonders wichtig für die oben bereits angesprochenen Conformance Tests der zukünftigen Standards der C2C-Kommunikation und der C2I-Kommunikation (im Folgenden insgesamt als C2X-Kommunikation bezeichnet) .
Beispielsweise werden bei sicherheitskritischen Anwendungen bei Einsatz von WLAN-C2X-Kommunikation in Kraftfahrzeugen, Latenzzeiten unterhalb von 30 ms gefordert. Derart kurze Latenzzeiten sind insbesondere für die Anwendung der WLAN- Kommunikation im Kreuzungsassistenten notwendig, bei dem schnelle Reaktionszeiten der Kraftfahrzeuge bei Änderung der Ampelanzeige, z.B. einem Schalten auf Rot, gefordert werden. Mit dem oben beschriebenen Verfahren können solche Conformance Tests durchgeführt werden und es kann festgestellt werden, ob die Latenzzeit oder die Reichweite sowie andere Parameter in dem geforderten Bereich liegen.
Ein besonders einfaches Mittel zur Synchronisierung der Systemzeiten stellt ein Satellitennavigationssystem dar, welches mit steigender Tendenz heute schon in vielen Fahrzeugen zur Verfügung steht. In vorteilhafter Weise kann daher als Zeitsignal die von allen Satelliten eines Globalen Satellitennavigationssystems (z.B. GPS) verwendete Systemzeit oder die Zeitpulse des Satellitennavigationssystems verwendet werden. Mit Verwendung der Systemzeit als Zeitsignal kann davon ausgegangen werden, dass jedem GPS- Empfänger und somit jedem Fahrzeug exakt die gleiche Zeitbasis zur Verfügung steht. Die Zeitbasis wird noch genauer, wenn als Zeitsignal die sogenannten Zeitpulse des Satellitennavigationssystems eingesetzt werden. Diese sind so genau, dass mit den Zeitpulsen Sendemasten für den Mobilfunk synchronisiert werden.
Analog zu den Zeitsignalen des Satellitennavigationssystems GPS können Zeitsignale anderer Satellitennavigationssysteme
wie Galileo, GLONASS (Russland) , Compass (China) , IRNSS (Indien), etc. verwendet werden.
Eine einfache und kostengünstige Bestimmung der Latenzzeit bzw. der Reichweite wird außerdem dadurch erreicht, dass die Ereignisse und die jedem Ereignis zugeordnete Ereigniszeit in der jeweiligen Kommunikationsvorrichtung protokolliert (d.h. mitgeschrieben) werden und/oder dass ein entsprechendes Signal an einem Port der Kommunikationsvorrichtung bereitgestellt wird. Dieses Signal enthält entweder bereits das Ereignis und die zugeordnet Ereigniszeit oder zusätzlich zu dem Ereignis den Befehl, eine Ereigniszeit zu ermitteln .
In einem weiteren Ausführungsbeispiel wird das an dem Port der Kommunikationsvorrichtung bereitgestellte Signal durch eine Speichervorrichtung verarbeitet und die Ereignisse und die jedem Ereignis zugeordnete Ereigniszeit in der mit dem Port verbundenen Speichervorrichtung abgelegt. Gegebenenfalls erzeugt die Speichervorrichtung noch die Ereigniszeit zu dem Ereignis. Die separate Speichervorrichtung nimmt dabei nicht an der Kommunikation teil, sondern dient lediglich der Speicherung der Daten und ggf. der Bestimmung der Ereigniszeit. Dies ist von Vorteil, da das Mitschreiben der Ereignisse und der Ereigniszeiten sowie die Bestimmung der Ereigniszeit eine nicht zu vernachlässigende Systemlast erzeugen können, welche die zur Latenzzeit ermittelten Ergebnisse verfälschen kann. Hierfür sollte in der Speichervorrichtung ebenfalls das Zeitsignal des Globalen oder Lokalen Navigationssystems, vorzugsweise das GPS-Zeitsignal, vorliegen .
Insgesamt ist durch die Protokollierung der Ereignisse und der zugehörigen Ereigniszeiten, welche durch GPS-Zeitpulse synchronisiert werden, eine sehr preiswerte Analyse vieler Systemparameter möglich, die erst im Zusammenspiel von mehreren Kommunikationsvorrichtungen quantifizierbar sind.
Für die Auswertung der ermittelten Latenzzeit und/oder Reichweite hinsichtlich der Qualität der Kommunikationsverbindung (en), d.h. wenn das erste Ereignis und/oder das zweite Ereignis der Versand oder der Empfang eines Datenpakets darstellen, ist es von Vorteil, wenn jedes Datenpaket eine vom Sender des Datenpakets definierte spezifische Nummer aufweist. Hierdurch kann sehr einfach in der Fülle der Daten das gewünschte und gegebenenfalls auszuwertende Datenpaket identifiziert werden. Ferner können die Ereignisse, zwischen denen die Latenzzeit oder die Reichweite ermittelt werden, einander zugeordnet werden. Dies funktioniert besonders gut, wenn in dem versandten Datenpaket auch die Nummer des Datenpakets mit versendet wird.
Zusätzlich zur Latenzzeit kann auch die Reichweite der Kommunikation eines Fahrzeugs oder eines Infrastrukturelements mit einem anderen Fahrzeug und/oder mit einem anderen Infrastrukturelement aus dem Auftreten zusammengehöriger Ereignisse bestimmt werden. Es wird demnach die Reichweite der C2X-Kommunikation bestimmt. Sendet nämlich ein Fahrzeug B ein Datenpaket Y aus und dieses erreicht das Fahrzeug A nicht (das heißt, dass das Ereignis „Datenpaket Y wird von Fahrzeug A empfangen" nicht auftritt) , so kann geschluss- folgert werden, dass die Reichweite ungenügend ist.
Um die ermittelten Daten z.B. von verschiedenen Sendern besser vergleichen zu können, werden die Datenpakete zur Auswertung der gemessenen Latenzzeiten und/oder Reichweiten einem jeweiligen Zeitintervall (Zeitspanne) mit vorgegebener Länge zugeordnet.
Eine besonders einfach verständliche und instuktive Darstellung der ermittelten Ergebnisse zur Qualität der Funkdaten (Latenzzeit, Reichweite) wird dadurch erreicht, dass die Qualität der Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation und/oder Fahrzeug-zu-Infrastruktur-Kommunikation durch eine grafische Information und/oder eine Textinformation und/oder eine numerische Angabe sowie zusätzlich mittels einer Farbinformation dargestellt wird. Hierbei kann die Textinformation oder die numerische Angabe in einem Datenfeld oder in einem Tabellenfeld enthalten sein. Die Farbinformation kann beispielsweise den Hintergrund eines Datenoder Tabellenfelds bilden oder die grafische Information (z.B. ein Punkt oder ein Pfeil) kann in der entsprechenden Farbe dargestellt werden.
Die obige Aufgabe wird zudem von einer Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 9 gelöst.
Insbesondere ist die Vorrichtung derart ausgestaltet, dass eine erste Ereigniszeit des ersten Ereignisses und eine zweite Ereigniszeit des zweiten Ereignisses jeweils mit einem Zeitsignal eines Globalen oder Lokalen Navigationssystems, vorzugsweise eines Globalen Satellitennavigationssystems, synchronisierbar sind, wobei das Zeitsignal Vorzugs-
weise die von allen Satelliten eines Globalen Satellitennavigationssystems verwendete Systemzeit ist oder vorzugsweise die Zeitpulse des Globalen Satellitennavigationssystems sind.
Die Vorrichtung ist in Ausführungsbeispielen der Erfindung für die Durchführung oben beschriebener Verfahrensschritte eingerichtet. Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist demnach die oben im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren angegebenen Vorteile auf, welche an dieser Stelle nicht nochmals wiederholt werden sollen. Es wird vielmehr auf obige Erläuterungen verwiesen.
Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich auch aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen und der Figuren. Dabei bilden alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale den Gegenstand der vorliegenden Erfindung, auch unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbezüge.
Es zeigen schematisch:
Fig. 1 zwei erfindungsgemäße Vorrichtungen zur
Ermittlung der Übertragungsqualität, Fig. 2 erste Möglichkeit zur Visualisierung der
Reichweite der C2X-Kommunikation, Fig. 3 eine zweite Möglichkeit zur Visualisierung der
Reichweite der C2X-Kommunikation, Fig. 4 eine dritte Möglichkeit zur Visualisierung der
Reichweite der C2X-Kommunikation und
Fig. 5 eine vierte Möglichkeit zur Visualisierung der Reichweite der C2X-Kommunikation .
In Figur 1 sind zwei Vorrichtungen 2, 12 zur Bestimmung der Latenzzeit, welche insbesondere auch zur C2X-Kommunikation mit anderen Fahrzeugen oder Infrastrukturelementen dient, dargestellt. Die erste Vorrichtung 2 ist in einem Fahrzeug B angeordnet, welches Datenpakete mittels eines in der Vorrichtung 2 vorgesehenen, nicht dargestellten Senders verschickt. Die zweite Vorrichtung 12 gehört zu einem Fahrzeug A, welches die Datenpakete, welche Fahrzeug B versendet, mittels eines in der Vorrichtung 12 angeordneten Senders empfängt. Durch die hierdurch realisierte C2C-Kommunikation können beispielsweise Informationen über einen Stau oder die Entfernung des vorausfahrenden Fahrzeugs an das Fahrzeug A übertragen werden.
Das in den Vorrichtungen 2, 12 der Fahrzeuge B, A genutzte Zeitsignal ist jeweils mit der GPS-Systemzeit synchronisiert. Versendet die Vorrichtung 2 nun ein Datenpaket, so protokolliert diese den Versand des Paketes mit einer bestimmten Paketnummer Y und ordnet diesem Versand das aktuelle Zeitsignal als Ereigniszeit zu. Die Informationen über das Ereignis (Versand des Datenpakets mit der Nummer Y) und Ereigniszeit werden an dem Port 3 der Vorrichtung 2 zur Verfügung gestellt. Die mit der Vorrichtung 2 verbundene erste Speichervorrichtung 4 speichert die an dem Port 3 anliegenden Informationen.
Alternativ kann auch nur das Ereignis an dem Port 3 der Vorrichtung 2 und eine Aufforderung zur Bestimmung der Er-
eigniszeit am Port 3 anliegen. Die Speichervorrichtung 4, welche ebenfalls mit der GPS-Systemzeit synchronisiert ist, ermittelt daraufhin sofort die Ereigniszeit und legt diese zusammen mit dem Ereignis ab.
Nach einer bestimmten, zur Übertragung der Daten notwendigen Zeit wird das Datenpaket Y von dem Empfänger der Vorrichtung 12 des Fahrzeugs A empfangen. Auch dieses Ereignis wird zusammen mit der Ereigniszeit an dem Port 13 zur Verfügung gestellt und an die zweiten Speichervorrichtung 14, welche mit dem Port 13 verbunden ist, übertragen.
Um nun die Latenzzeit zwischen dem Ereignis „Datenpaket Y wird von Fahrzeug B versendet" und „Datenpaket Y wird von Fahrzeug A empfangen" zu ermitteln, können die in den Speichervorrichtungen 4, 14 enthaltenen Daten ausgewertet werden. Durch die Nummer Y des Datenpakets können die Ereignisse Versand und Empfang ein- und desselben Datenpakets einander zugeordnet werden, so dass die Latenzzeit als Differenz der beiden Ereigniszeiten einfach ermittelt werden kann .
Im Folgenden werden noch einig Möglichkeiten zur Darstellung der Reichweite erläutert.
Der in Figur 2 dargestellte Verbindungsindikator 20 zeigt an, ob von einer ausgewählten Sendestation Daten empfangen werden. Der Verbindungsindikator 20 besteht aus einem Feld, das die Identifikationsnummer 21 der Sendestation als Zahl und in Klammern die Anzahl der empfangenen Pakete 22 in den letzten 2 Sekunden anzeigt. Ferner wird der Hintergrund 24
der Textinformationen 21, 22 farblich gestaltet. Beispielsweise wird ein grauer Hintergrund 24 angezeigt, wenn innerhalb der letzten 0,4 Sekunden ein Datenpaket von der ausgewählten Sendestation empfangen wurde. Beispielsweise ein roter Hintergrund 24 wird anzeigt, wenn das letzte empfangene Datenpaket der gewählte Sendestation älter als 0,4 Sekunden ist. An der Grenze des Empfangsbereichs (Reichweite) fängt der Hintergrund 24 mehr oder weniger stark an zu flackern, bis es schließlich komplett rot wird. Das Intervall von 0,4 Sekunden korrespondiert mit der Senderate der ausgewählten Sendestation.
Ein nicht dargestelltes Sendehistorie-Diagramm veranschaulicht, ob von einer ausgewählten Sendestation Daten empfangen werden.
Das Diagramm zeigt die RSSI (Received Signal Strength Indi- cation) abhängig von der Zeit. Das dargestellte Zeitintervall umfasst dynamisch die letzten 5 Sekunden, die RSSI- Punkte laufen also durch. Jedes empfangene Paket wird mit seinem RSSI-Wert und der Empfangszeit (relativ zu aktuellen Zeit) als Punkt in das Diagramm eingetragen. Die Farbe jedes Punktes richtet sich nach der Vorgeschichte (Die Auswertung erfolgt anhand der Nummer des Datenpakets) . Hierbei wird beim Senden jedes Pakets vom Sender die Nummer des Datenpakets um Eins erhöht.
Die Farbe des Punktes ist grün, wenn das Vorgängerpaket empfangen wurde. Die Farbe des Punktes ist blau, wenn ein Vorgängerpaket nicht empfangen wurde. Falls zwei Vorgängerpakete nicht empfangen wurden, ist der Punkt gelb. Schließ-
lieh wird die Farbe des Punktes rot, wenn mehr als zwei Vorgängerpakete nicht empfangen wurden. Zusätzlich können die aktuell empfangene Nummer des Datenpakets und die davor zuletzt empfangene Paketnummer angezeigt. Außerdem wird an jedem Punkt noch dargestellt, über welchen Funkweg das Paket empfangen wurde. Beispielsweise wird durch den Buchstaben „L" veranschaulicht, dass das Paket bei einer Frequenz von 868 MHz empfangen wurde. Die Zahl „2" bedeutet eine Empfangsfrequenz von 2,4 GHz. Die Default-Frequenz beträgt 5, 9 GHz, in diesem Fall wird keine besondere Kennzeichnung der Empfangsfrequenz in dem Diagramm vorgenommen.
Wie bereits oben erläutert wurde, ist es von Vorteil, wenn allen Funkpaketen eine Nummer zugeordnet wird, die vom Sender bei jeder neuen Aussendung um eins erhöht wird. Um Bandbreite zu sparen, fangen die Nummern nach einer vorgegebenen Zeit, die deutlich größer als die Sendezeit ist, wieder von vorne an.
Für jedes beteiligte Fahrzeug wird bei Conformance-Tests unter Anderem gemessen,
• wann und welche Pakete auf welchem Funkweg (868 MHz; 2,4 GHz; 5.9 GHz usw.) versendet werden und
• wann und welche Pakete auf welchem Funkweg (868 MHz; 2,4 GHz; 5.9 GHz usw.) empfangen werden.
Hierbei wird als gemeinsame Zeitbasis die GPS-Zeit verwendet, die mit der Zeit von Sender und Empfänger synchronisiert ist. Vorzugsweise kann zusätzlich ein lokaler ECU- Timer verwendet werden, so dass eine verbesserte Auflösung von ca. 4 ms erreicht werden kann.
Der aus der gemeinsamen Zeitbasis abgeleitete Zeitstempel (Ereigniszeit) des Versandes des Pakets wird ebenfalls mit jedem Datenpaket versendet. Außerdem wird die GPS-Position zum Sendezeitpunkt mit dem Datenpaket versendet. Diese Daten, die Paketnummer eingeschlossen, gehören als feste Bestandteile zu einem C2X-Datenpaket .
Es ist von Vorteil, wenn die Senderate der Fahrzeuge identisch ist und so hoch wie sinnvoll möglich.
Die Auswertung der so erhaltenen Daten wird im Folgenden beispielhaft mit einem Sender (Fahrzeug B) und einem Empfänger (Fahrzeug A) dargestellt.
Zur Auswertung werden alle Ereignisse aller Fahrzeuge eingelesen und in Bezug auf
1. die Zeit,
2. die Funkfrequenz (868 MHz/ 5,9 GHz) und
3. die Paketnummer sortiert. Anschließend werden für alle Pakete die gesendeten Pakete und die in Fahrzeug A empfangenen Pakete in Relation zu einander gebracht.
Für die Auswertung nach den nachfolgend dargestellten Methoden „Sendeliste" und „KML" werden die Pakete in Gruppen, die eine vorgegebene Zeitspanne umfassen, zusammengefasst . Die Dauer der Zeitspanne ist für die Auswertung fix und richtet sich nach der Senderate. Für eine sinnvolle Auswertung sollen innerhalb der Zeitspanne einerseits mindestens
ca. 8 Pakete je Kanal und Sender gesendet werden, andererseits sollen sich die Fahrzeuge nicht zu weit bewegen.
Das in Figur 3 dargestellte Übersichtsbild zeigt für ein Fahrzeug A und einen Funkkanal die Empfangsverhältnisse während der gesamten Messung.
Hierfür werden in einem Ausschnitt einer Karte 26 die Positionen des Fahrzeugs A mit Punkten 27 markiert. Die Positionen des Fahrzeugs A entsprechen den Positionen zu den Zeitpunkten, zu den das andere Fahrzeug B jeweils ein Paket abgeschickt hat. Die Farbe der Punkte 27 gibt an, ob das Fahrzeug A das Datenpaket von Fahrzeug B danach empfangen hat (Farbe grün) oder nicht empfangen hat (Farbe rot) . Es entsteht somit eine Spur aus roten und grünen Punkten 27, die der Fahrstrecke des Fahrzeugs A entspricht. Anhand der Farbe der Punkte wird zudem deutlich, ob Fahrzeug A die von Fahrzeug B ausgesandten Datenpakete erhalten hat.
Es ist von Vorteil, wenn sich das Fahrzeug B während der Messung an einer statischen Position oder in einem definierten festen Abstand zu Fahrzeug A befindet. Die entstehenden Punktwolken oder Punktspuren zeigen qualitativ sehr schnell, wo geländebedingt kritische Sende- und Empfangsverhältnisse vorherrschen und lassen so Aussagen über die Reichweite der C2C-Kommunikation zu.
Bei der Auswertung der Funkdaten in Form einer in Figur 4 dargestellten „Sendeliste", wird im Wesentlichen eine Tabelle 30 erzeugt. In einer Zeile 31 der Tabelle 30 werden die in einer vorgegebenen Zeitspanne (Zeitintervall) ver-
sandten Datenpakete dargestellt, wobei sich die Dauer des Zeitintervalls nach der Senderate richtet. Für eine sinnvolle Auswertung sollten innerhalb des Zeitintervalls einerseits mindestens ca. 8 Pakete je Kanal und Sender gesendet werden, andererseits sich die Fahrzeuge nicht zu weit bewegen .
Alle Zeilen 31 zusammen ergeben aufgeteilt in Zeitintervalle den kompletten Verlauf der Messung. In Spalte 33 ist die absolute Zeit angegeben. Spalte 34 ist Entfernung der Teilnehmer, berechnet aus den GPS-Positionen, entnehmbar, wobei die Entfernung als HTML-Link dargestellt ist. Der HTML-Link ist mit der neben der Tabelle gezeigten Karten-Grafik 36 verbunden, in der mit Pfeilen 37, 38 die Positionen der Teilnehmer (Fahrzeuge A und B) in dem jeweiligen Zeitintervall angezeigt werden.
Weiterhin ist für jeden Funkkanal (868 MHz/ 5,9 GHz) und jeden Teilnehmer je eine Spalte 41,42 mit folgenden Angaben vorgesehen :
• Anzahl empfangener Datenpakete in dem jeweiligen Zeitintervall (der Wert wird im Folgenden auch mit Anzahl der RX-Pakete bezeichnet) und
• Anzahl vom Sender in einem anderen Fahrzeug in dem jeweiligen Zeitintervall gesendeten Pakete (der Wert wird im Folgenden auch mit Anzahl der TX-Pakete bezeichnet) , wobei hieraus jeweils als RX/TX-Verhältnis gebildet wird,
• der mittlere RSSI-Wert der empfangenen Pakete (jeweils in Klammern) .
Die Farbe jeder Zelle der Spalten 41, 42 richtet sich nach dem Verhältnis RX/TX und kann folgendermaßen gestaltet sein :
• RX/TX = 0 bis 0,2 -> rote Farbe
• RX/TX = 0,2 bis 0,4 -> orange Farbe
• RX/TX = 0,4 bis 0,8 -> dunkelgrüne Farbe
• RX/TX = 0,8 bis 1 -> hellgrüne Farbe
Die Farbe Grün kennzeichnet eine akzeptable Empfangsqualität.
Der Vorteil der Auswertungsmethode „Sendeliste" ist, dass neben der Darstellung über die Farben, welche die Empfangsqualität und damit die Reichweite visualisieren, aufgrund der Tabellenform auch eine quantitative Auswertung erfolgen kann .
In einer weiteren, nicht dargestellten Spalte kann jeweils auch die mittlere Latenzzeit zu jedem Zeitintervall, berechnet aus den jeweiligen Kommunikationsdaten der in dem Zeitintervall versandten Datenpakete angegeben werden.
Anhand von Figur 5 wird die Auswertung der Daten mittels der Methode „KML-Datei" dargestellt. Diese Auswertung verwendet ein Kartendarstellungsprogramm wie beispielsweise Google® Earth als Anzeigetool. Eine fotorealistische Darstellung 45 eines Ausschnitts einer Stadt zeigt Figur 5.
Die Daten, welche die gleichen wie die in der Tabelle 30 der Figur 4 aufgelisteten sind, werden als sogenanntes Tra- ce in der Karte dargestellt. Die Tracefunktion dient normalerweise dazu den Weg eines „GPS-Empfängers" mit einem Schieberegler „nachfahren" zu können. Dem „GPS-Empfänger" kann dabei ein beliebiges Pictogramm zu geordnet werden.
Das komplette Trace wird als KML-Datei in Google® Earth geladen und kann dann nachgefahren werden. Hierbei bedeutet die Abkürzung KML Keyhole Markup Language (Keyhole- Auszeichnungssprache) , welche eine XML-Syntax und ein Dateiformat zum Modellieren und Speichern geografischer Elemente ist. Die geografischen Elemente können Punkte, Linien, Bilder, Polygone und Modelle sein und sind zur Anzeige in Google® Earth, Google® Maps und anderen Anwendungen.
Eine KML-Datei wird von Google® Earth auf ähnliche Weise verarbeitet, wie HTML- und XML-Dateien von einem Browser verarbeitet werden. Wie HTML besitzt auch KML eine Tagbasierte Metadatenstruktur mit Namen und Attributen für spezielle Darstellungen. Google® Earth fungiert sozusagen als Browser für KML-Dateien. Erfindungsgemäß ist es auch angedacht (aufbauend auf einer eigenen Metadatenstruktur, die bei der Ermittlung Latenzzeit ermittelt wird) , eine vom Browser unabhängige Anwendung zu modellieren, welche neben Google® Earth auch in anderen Internet-Plattformen oder direkt in anderen Fahrzeugsystemen und deren Funktionen, wie beispielsweise in Fahrerassistenzsystemen oder Fahrzeugsicherheitssystem, eingesetzt werden kann und hierdurch einen Synergiegewinn im Netzbetrieb ermöglicht.
Die Funktion wird nun so verwendet, dass die Position der beiden Fahrzeuge für jedes Zeitintervall in eine separate KML-Datei eingetragen wird. Ferner wird als Piktogramm ein Balken 47 für jedes Zeitintervall berechnet. Der Balken 47 veranschaulicht in seiner Länge und Lage die durch das Empfängerfahrzeug A gefahrene Strecke in dem jeweiligen Zeitintervall. Seine Farbe richtet sich analog zur Sendeliste gemäß Figur 4 nach dem Verhältnis RX/TX.
In einem weiteren, in Figur 5 dargestellten Ausführungsbeispiel kann der Balken 47 einen Innenbereich 48 und einen Außenbereich 49 aufweisen, welche die Reichweite für unterschiedliche Sendefrequenzen visualisieren . Beispielsweise beinhaltet die Farbe (hier: dunkelgrün) des Innenbereichs 48 des Balkens 47 die Empfangsqualität für die Sendefrequenz 5,9 GHz und die Farbe (hier: rot) des Außenbereichs 49 die Empfangsqualität für die Sendefrequenz 868 MHz.
Vorteil dieser Methode ist, dass man die Geländeverhältnisse durch die fotorealistische Darstellung in dem Kartendarstellungsprogramm sehr gut beurteilen kann.
Bezugszeichenliste
2, 12 Vorrichtung zur Bestimmung der Latenzzeit
3, 13 Port
4, 14 Speichervorrichtung
20 Verbindungsindikator
21 Identifikationsnummer der Sendestation
22 Anzahl der in den letzten 2 Sekunden empfangenen
Datenpakete
24 Hintergrund
26 Karte
27 Punkt, veranschaulicht jeweils die Position des
Fahrzeugs A zu dem Zeitpunkt, an dem Fahrzeug B ein Datenpaket abschickt
30 Tabelle
31 Zeile 33, 34 Spalte
36 Grafik, eine Karte zeigend
37, 38 Pfeil
41, 42 Spalte
45 Darstellung eines Ausschnitts einer Stadt
47 Balken
48 Innenbereich des Balkens
49 Außenbereich eines Balkens A, B Fahrzeuge
Claims
1. Verfahren zur Ermittlung der Übertragungsqualität der Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation und/oder Fahrzeug- zu-Infrastruktur-Kommunikation, wobei ein erstes Ereignis und ein zweites Ereignis betrachtet werden, dadurch gekennzeichnet, dass eine erste Ereigniszeit des ersten Ereignisses und eine zweite Ereigniszeit des zweiten Ereignisses jeweils mit einem Zeitsignal eines Globalen oder Lokalen Navigationssystems, vorzugsweise eines Globalen Satellitennavigationssystems, synchronisiert sind.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Zeitsignal die von allen Satelliten eines Globalen Satellitennavigationssystems verwendete Systemzeit ist oder die Zeitpulse des Satellitennavigationssystems sind.
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ereignisse und die jedem Ereignis zugeordnete Ereigniszeit in einer jeweiligen Kommunikationsvorrichtung (2, 12) protokolliert und/oder ein entsprechendes Signal an einem Port (3, 13) der Kommunikationsvorrichtung (2, 12) bereitgestellt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das an dem Port (3, 13) der Kommunikationsvor- richtung (2, 12) bereitgestellte Signal durch eine mit dem Port verbundene Speichervorrichtung (4, 14) verarbeitet und dort abgelegt wird.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Ereignis und/oder das zweite Ereignis der Versand oder der Empfang eines Datenpakets ist und jedes Datenpaket eine vom Sender des Datenpakets definierte spezifische Nummer (Y) aufweist .
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass aus der Differenz zwischen der ersten Ereigniszeit und der zweiten Ereigniszeit eine Latenzzeit und/oder aus dem Auftreten des ersten Ereignisses und/oder des zweiten Ereignisses die Reichweite der Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation und/oder Fahrzeug-zu-Infrastruktur-Kommunikation bestimmt wird.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Datenpakete zur Auswertung der gemessenen Latenzzeiten und/oder Reichweiten einem jeweiligen Zeitintervall mit vorgegebener Länge zugeordnet werden.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die ermittelte Latenzzeit und/oder Reichweite der Fahrzeug-zu-Fahrzeug- Kommunikation und/oder Fahrzeug-zu-Infrastruktur- Kommunikation durch eine grafische Information (27, 47) und/oder eine Textinformation (21, 22, 34, 41, 42) und/oder eine numerische Angabe (33) sowie zusätzlich mittels einer Farbinformation (24) dargestellt wird.
9. Vorrichtung (2, 12) zur Ermittlung der Übertragungsqualität der Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation und/oder Fahrzeug-zu-Infrastruktur-Kommunikation, wobei ein erstes Ereignis und ein zweites Ereignis betrachtet werden, dadurch kennzeichnet, dass eine erste Ereigniszeit des ersten Ereignisses und eine zweite Ereigniszeit des zweiten Ereignisses jeweils mit einem Zeitsignal eines Globalen oder Lokalen Navigationssystems, vorzugsweise eines Globalen Satellitennavigationssystems, synchronisierbar sind, wobei das Zeitsignal vorzugsweise die von allen Satelliten eines Globalen Satellitennavigationssystems verwendete Systemzeit ist oder vorzugsweise die Zeitpulse des Satellitennavigationssystems sind.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Ereignisse und die jedem Ereignis zugeordnete Ereigniszeit in der jeweiligen Vorrichtung (2, 12) protokollierbar und/oder ein entsprechendes Signal an einem Port (3, 13) der Vorrichtung (2, 12) bereitstellbar ist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass ein an dem Port (3, 13) der Vorrichtung (2, 12) bereitgestelltes Signal zu Ereignis und Ereigniszeit durch eine mit dem Port (3, 13) verbundene Speichervorrichtung (4, 14) verarbeitbar und ablegbar ist.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Ereignis und/oder das zweite Ereignis der Versand oder der Empfang eines Datenpakets ist und jedes Datenpaket eine vom Sender des Datenpakets definierte spezifische Nummer (Y) aufweist .
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass aus der Differenz zwischen der ersten Ereigniszeit und der zweiten Ereigniszeit eine Latenzzeit und/oder aus dem Auftreten des ersten Ereignisses und/oder des zweiten Ereignisses die Reichweite der Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation und/oder Fahrzeug-zu-Infrastruktur-Kommunikation bestimmbar sind.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Datenpakete zur Auswertung der gemessenen Latenzzeiten und/oder Reichweiten einem jeweiligen Zeitintervall mit vorgegebener Länge zuor- denbar sind.
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die ermittelte Latenzzeit und/oder Reichweite der Fahrzeug-zu-Fahrzeug- Kommunikation und/oder Fahrzeug-zu-Infrastruktur- Kommunikation durch eine grafische Information (27, 47) und/oder eine Textinformation (21, 22, 34, 41, 42) und/oder eine numerische Angabe (33) sowie zusätzlich mittels einer Farbinformation (24) darstellbar ist.
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