EP4338438A1 - Verfahren zum senden von fahrzeug-zu-x-nachrichten, fahrzeug-zu-x-kommunikationseinheit oder telematikeinheit und speichermedium - Google Patents

Verfahren zum senden von fahrzeug-zu-x-nachrichten, fahrzeug-zu-x-kommunikationseinheit oder telematikeinheit und speichermedium

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Publication number
EP4338438A1
EP4338438A1 EP22724415.9A EP22724415A EP4338438A1 EP 4338438 A1 EP4338438 A1 EP 4338438A1 EP 22724415 A EP22724415 A EP 22724415A EP 4338438 A1 EP4338438 A1 EP 4338438A1
Authority
EP
European Patent Office
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messages
air interface
vehicle
priority
area status
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP22724415.9A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Peter Kuhlmann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Continental Automotive Technologies GmbH
Original Assignee
Continental Automotive Technologies GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Continental Automotive Technologies GmbH filed Critical Continental Automotive Technologies GmbH
Publication of EP4338438A1 publication Critical patent/EP4338438A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • H04W4/00—Services specially adapted for wireless communication networks; Facilities therefor
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    • H04W4/40—Services specially adapted for particular environments, situations or purposes for vehicles, e.g. vehicle-to-pedestrians [V2P]
    • H—ELECTRICITY
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    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W4/00—Services specially adapted for wireless communication networks; Facilities therefor
    • H04W4/02—Services making use of location information
    • H04W4/021—Services related to particular areas, e.g. point of interest [POI] services, venue services or geofences
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    • H04W76/15—Setup of multiple wireless link connections
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    • H04W88/02—Terminal devices
    • H04W88/06—Terminal devices adapted for operation in multiple networks or having at least two operational modes, e.g. multi-mode terminals

Definitions

  • the invention relates to a method for sending vehicle-to-X messages via a first air interface and a second air interface, a vehicle-to-X communication unit or a telematics unit and an associated storage medium.
  • Vehicle-to-X communication is typically used to exchange messages between vehicles or between vehicles and infrastructure.
  • the exchange can take place both locally between vehicles and via infrastructure.
  • the invention relates to a method for sending vehicle-to-X messages via a first air interface and a second air interface.
  • the first air interface provides local direct messaging between vehicles.
  • the second air interface provides messaging over an external infrastructure.
  • First priority messages 2 is always sent via the first air interface and the second air interface. Messages with a second priority are always sent over the first air interface and are only sent over the second air interface in each case if an area status has a first value.
  • the method according to the invention can be used to prioritize messages, with first-priority messages always being sent over both air interfaces and second-priority messages only being sent over the second air interface if an area status indicates a need to do so.
  • the air interfaces are typically interfaces that enable communication with other units. In particular, this can be done via radio communication. Alternatively, communication via sound or other physical transmission options such as light or infrared radiation is also possible, particularly but not exclusively, for the first air interface.
  • the first air interface typically enables communication between vehicles without further units, in particular stationary units, being involved.
  • communication via the second air interface on the other hand, communication takes place via an external infrastructure which is made available on the road side and can also enable communication with other infrastructure and with other vehicles, for example. In particular, this infrastructure can also forward messages to other vehicles. In particular, it is external to the vehicle under consideration here.
  • First priority messages are typically particularly important and are therefore always sent over both air interfaces.
  • Messages of the second priority are typically less important, for example, in contrast to the first messages, they do not indicate immediate sources of danger, but they do share data such as a vehicle position.
  • Transmission via the first air interface can typically be regarded as non-critical with regard to channel occupancy, since vehicles can communicate with one another in almost any way 3 can communicate.
  • transmission via the second air interface is expediently only carried out when the area status has a first value, which significantly reduces the resource load on the infrastructure.
  • the area status can thus specify whether or not the second-priority messages are sent via the second air interface.
  • the first value of the area status indicates that transmission should also take place via the second air interface. It is used in particular to differentiate from a possible second value of the area status, which is independent of how the area status is implemented. For example, it can be implemented as a flag or an entry in a memory or register.
  • the second air interface can in particular be designed as an interface to an external infrastructure in the form of a mobile radio network.
  • a mobile radio network can typically take over the transmission of messages between vehicles and also between vehicles and fixed units.
  • the second air interface can also be based on sound transmission, for example.
  • hazard warnings, emergency signal messages and/or Decentralized Environmental Notification Messages are messages of the first priority. These are messages that are intended to warn of an imminent danger and should therefore be distributed as widely as possible, whereby the resource load is irrelevant in this case.
  • DENMs can be designed, for example, as described in the ETSI EN 302 637-3 V1.2.1 standard.
  • status messages, position information, speed information, heading information and/or Cooperative Awareness Messages are second priority messages.
  • CAMs can be designed as described in the standard EN 302 637-2 - V1.3.0.
  • Such messages typically provide information about the general traffic situation, in particular about the vehicle position, without warning of a specific danger. Therefore you can 4 in the event that transmission via the second air interface is not necessary, can only be transmitted via the first air interface, which significantly reduces the load on the infrastructure.
  • the area status can be found in particular on an electronic map.
  • the area status can be stored in this so that vehicles can access it.
  • the electronic map can be created based on local propagation conditions for the message transmission. For example, radio fields and sound springs can be taken into account.
  • the electronic map can thus in particular have been created once and can thus be used for a large number of vehicles. For example, it can be created based on geodesics and/or measurements.
  • the electronic card is stored in the vehicle that sends the messages.
  • the vehicle carries its own electronic card.
  • the electronic card is stored in a central unit with which communication takes place via the second air interface. This allows the electronic map to be made available centrally, in particular for a number of vehicles at the same time.
  • the map may contain area statuses, one or more area statuses for areas or points along roads, for individual points and/or for sets of points.
  • a single point can designate a parking lot or another object, for example.
  • a respective area status is typically assigned to each point.
  • the map can be divided into sectors or points, for each of which an area status is defined.
  • each territory status can have a first value or a second value.
  • a new area status will be announced at a minimum distance of 1m, 2m, 5m, 10m, or 20m and/or a maximum distance of 2m, 5m, 10m, 20m, or 30m.
  • a radio prediction model can output radio predictions on sets of points, where the sets of points are, for example, in the form of corners of a 5
  • Hexagon or other geometric figure may be present.
  • Sets of points can, for example, represent road sections.
  • the map is typically specified for points on the earth's surface, but can also be specified for points at a predetermined height of, for example, 1.6 m (corresponding to a typical car roof) or 10 m (disconnected from the dimensions of a vehicle).
  • position information can be sent periodically via the second air interface, and an area status can be obtained.
  • an area status can be obtained in response to or as a response to the sending of position information, it being possible to access the centrally stored electronic map already mentioned, for example.
  • the second priority messages are not sent over the second air interface when the area status has a second value.
  • the second value can be used to specify that a transmission of second-priority messages via the second air interface is deactivated.
  • the area status can be received, at least partially or completely, via the second air interface. This can also be done without prior transmission of the position.
  • a central unit which tracks vehicles in a suitable manner, for example, can make the area status available without being asked and thereby support vehicles.
  • the area status can also be passed on from vehicle to vehicle via the first air interface and/or can be received at least partially or completely via the first air interface. This can also take place repeatedly over several vehicles. This forwarding can also take place in a mixed form via the first and the second air interface. 6
  • the method can be carried out in particular by a telematics unit of a motor vehicle. This has proven to be a beneficial integration.
  • the telematics unit can, for example, also perform other communication functions such as communication with fleet monitoring or toll systems.
  • the invention further relates to a vehicle-to-X communication unit or a telematics unit configured to carry out a method as described herein.
  • the invention further relates to a non-transitory computer-readable storage medium, which contains program code, upon the execution of which a processor carries out a method as described herein. With regard to the method, all of the versions and variants described herein can be used.
  • LTE-PC5 vehicle-to-vehicle
  • LTE-Uu mobile network
  • These vehicles can, for example, communicate with a portal (back-end server) via Uu.
  • the portal can create a database with forecast coverage areas for LTE-PC5 in advance.
  • the supply areas can be laid out across the board for grid points, for example at a distance of 20 m. However, the supply areas can also only be created along roads at a distance of 20 m, for example, which reduces the effort involved in creating the database and also reduces the memory size.
  • LTE-PC5 and LTE-Uu can in particular be designed according to the following specification:
  • the vehicles with the combined system always send CAM and DENM messages via LTE-PC5. They send, for example, at a distance 7 out of 10 s also position and speed data via the mobile network to the portal.
  • the basic data load corresponding to these messages is small in the entire mobile network and significantly smaller than a basic data load that would correspond to CAM messages at intervals of seconds or even tenths of a second via Uu and that would arise in the "naive" parallel operation of LTE-PC5 and Uu.
  • the portal can then determine the grid point near which the vehicle in question is located. Accordingly, the portal can determine the associated coverage area for LTE-PC5 for the vehicle at this grid point by reading the database specified above.
  • the portal then informs the vehicle whether the vehicle should also send a CAM message via Uu in parallel to the CAM message already sent via LTE-PC5 or not.
  • the portal therefore communicates a Uu flag with the value "true” or "false” to the vehicle.
  • the Uu flag can also be sent spontaneously from the portal.
  • the portal therefore does not have to respond to the vehicle's position report as a reply message.
  • the sending of the Uu flag does not therefore have to be linked to the vehicle's position report.
  • the procedure only affects CAM messages.
  • DENM messages should typically always be sent in parallel via LTE-PC5 and Uu, because the associated basic data load via Uu is negligible compared to the position messages that are generated via Uu anyway.
  • the portal can also generate DENMs and send them via Uu to combined system vehicles.
  • the method has the particular advantage that vehicles with a combined system that are in a dead spot with respect to LTE-PC5 can still inform other vehicles with a combined system via the mobile network Uu.
  • the basic data load in the mobile network is significantly reduced.
  • the basic idea can basically be used in all radio applications and in general message applications that communicate via several communication paths and for which the saving of data volume is relevant.
  • FIG. 1 shows an arrangement with two vehicles and infrastructure for carrying out a method according to the invention.
  • the first vehicle 10 has a first air interface 11 for vehicle-to-X communication and a second air interface 12 for vehicle-to-X communication.
  • the second vehicle 20 accordingly has a first air interface 21 for vehicle-to-X communication and a second air interface 22 for vehicle-to-X communication.
  • Each of the vehicles has an antenna 14, 24 for vehicle-to-X communication, which is used by the two air interfaces 21, 22.
  • the respective first air interface 11, 21 and the respective second air interface 12, 22 together form a respective vehicle-to-X communication unit 15, 25.
  • a stationary air interface 30 with an antenna 35 is arranged next to the road 5, which establishes a connection to a mobile radio network. In particular, it thereby also establishes a connection to a central unit 40, which can therefore in principle also be accessed from the two vehicles 10, 20.
  • the fixed air interface 30, the antenna 35 and the central unit 40 together form an external infrastructure 50.
  • the two vehicles 10, 20 send position information at regular intervals via the stationary air interface 30 to the central unit 40.
  • the two vehicles 10, 20 operate vehicle-to-X communication and also send out messages. Basically, messages of a first 9
  • Priority in particular hazard warnings or Decentralized Environmental Notification Messages (DENMs), basically sent out over both air interfaces 11, 12, 21, 22.
  • Messages with a second priority for example Cooperative Awareness Messages (CAMs), are always sent out via the first air interface 11 .
  • CAMs Cooperative Awareness Messages
  • the respective first air interface 11, 21 basically ensures direct communication between the vehicles 10, 20, without the need for additional intermediaries as a rule.
  • the respective second air interface 12, 22 basically represents a connection to the stationary air interface 30 and thus to the mobile radio network already mentioned. In principle, this also enables access to the central unit 40.
  • second-priority messages are only sent via the second air interface 12, 22 if the area status received from the central unit 40 has a first value. This indicates that a poor propagation condition for direct transmission of vehicle-to-X messages between vehicles 10,20 locally exists. If, on the other hand, the area status has a second value, no such transmission takes place via the second air interface 12, 22, because good direct message transmission between the vehicles 10, 20 can be assumed.
  • vehicle-to-X communication is understood here to mean both direct communication and indirect communication between vehicles and/or between vehicles and infrastructure facilities.
  • it can be about 10
  • vehicle-to-infrastructure communication If reference is made to communication between vehicles in the context of this application, this can in principle take place, for example, in the context of vehicle-to-vehicle communication, which typically takes place without mediation through a mobile network or a similar external infrastructure and which is therefore different from other solutions , which are based, for example, on a cellular network.
  • vehicle-to-X communication can be accomplished using the IEEE 802.11p or IEEE 1609.4 standards.
  • Vehicle-to-X communication can also be referred to as C2X communication.
  • the sub-areas can be referred to as C2C (Car-to-Car) or C2I (Car-to-Infrastructure).
  • C2C Car-to-Car
  • C2I Car-to-Infrastructure
  • steps of the method according to the invention can be carried out in the order given. However, they can also be executed in a different order, as far as this is technically reasonable.
  • the method according to the invention can be carried out in such a way that no further steps are carried out. In principle, however, further steps can also be carried out, including those which are not mentioned.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Traffic Control Systems (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Senden von Fahrzeug-zu-X-Nachrichten über eine erste Luftschnittstelle und eine zweite Luftschnittstelle, wobei Nachrichten einer ersten Priorität grundsätzlich über beide Luftschnittstellen gesendet werden und Nachrichten einer zweiten Priorität grundsätzlich über die erste Luftschnittstelle gesendet werden und, nur wenn ein Gebietsstatus einen ersten Wert hat, zusätzlich jeweils über die zweite Luftschnittstelle gesendet werden. Dies erlaubt eine Einsparung von Datenverkehr. Die Erfindung betrifft des Weiteren eine zugehörige Fahrzeug-zu-X-Kommunikationseinheit, eine zugehörige Telematikeinheit und ein zugehöriges Speichermedium.

Description

1
Beschreibung
Verfahren zum Senden von Fahrzeug-zu-X-Nachrichten, Fahrzeug-zu-X-Kommunikationseinheit oder Telematikeinheit und Speichermedium
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Senden von Fahrzeug-zu-X-Nachrichten über eine erste Luftschnittstelle und eine zweite Luftschnittstelle, eine Fahrzeug-zu-X-Kommunikationseinheit oder eine Telematikeinheit sowie ein zugehöriges Speichermedium.
Fahrzeug-zu-X-Kommunikation wird typischerweise eingesetzt, um Nachrichten zwischen Fahrzeugen oder auch zwischen Fahrzeugen und Infrastruktur auszutauschen. Der Austausch kann sowohl lokal zwischen Fahrzeugen wie auch über Infrastruktur erfolgen.
Wünschenswert wäre, die Fahrzeug-zu-X-Kommunikation so auszubilden, dass lokale Nachrichtenübermittlung und Nachrichtenübermittlung über externe Infrastruktur im Vergleich zu bekannten Ausführungen alternativ oder besser kombiniert werden.
Dies wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren, eine Fahrzeug-zu-X-Kommunikationseinheit, eine Telematikeinheit sowie ein nichtflüchtiges computerlesbares Speichermedium gemäß den jeweiligen Hauptansprüchen erreicht. Vorteilhafte Ausgestaltungen können beispielsweise den jeweiligen Unteransprüchen entnommen werden. Der Inhalt der Ansprüche wird durch ausdrückliche Inbezugnahme zum Inhalt der Beschreibung gemacht.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Senden von Fahrzeug-zu-X-Nachrichten über eine erste Luftschnittstelle und eine zweite Luftschnittstelle. Die erste Luftschnittstelle bewirkt eine lokale direkte Nachrichtenübermittlung zwischen Fahrzeugen. Die zweite Luftschnittstelle bewirkt eine Nachrichtenübermittelung über eine externe Infrastruktur. Nachrichten einer ersten Priorität werden 2 grundsätzlich jeweils über die erste Luftschnittstelle und die zweite Luftschnittstelle gesendet. Nachrichten einer zweiten Priorität werden grundsätzlich jeweils über die erste Luftschnittstelle gesendet und werden nur, wenn ein Gebietsstatus einen ersten Wert hat, zusätzlich jeweils über die zweite Luftschnittstelle gesendet.
Durch das erfindungsgemäße Verfahren kann eine Priorisierung von Nachrichten vorgenommen werden, wobei Nachrichten erster Priorität grundsätzlich über beide Luftschnittstellen gesendet werden und Nachrichten einer zweiten Priorität nur dann über die zweite Luftschnittstelle gesendet werden, wenn ein Gebietsstatus eine Notwendigkeit dazu anzeigt.
Bei den Luftschnittstellen handelt es sich typischerweise um Schnittstellen, welche eine Kommunikation mit anderen Einheiten ermöglichen. Insbesondere kann dies über Funkkommunikation erfolgen. Alternativ ist auch, insbesondere, aber nicht ausschließlich, für die erste Luftschnittstelle, eine Kommunikation über Schall oder andere physikalische Übertragungsmöglichkeiten wie beispielsweise Licht oder Infrarotstrahlung, möglich. Die erste Luftschnittstelle ermöglicht dabei typischerweise eine Kommunikation zwischen Fahrzeugen, ohne dass weitere Einheiten, insbesondere stationäre Einheiten, daran beteiligt wären. Bei einer Kommunikation über die zweite Luftschnittstelle erfolgt dagegen die Kommunikation über eine externe Infrastruktur, welche straßenseitig zur Verfügung gestellt wird und beispielsweise auch Kommunikation mit anderer Infrastruktur wie auch mit anderen Fahrzeugen ermöglichen kann. Insbesondere kann diese Infrastruktur auch Nachrichten an andere Fahrzeuge weiterleiten. Sie ist insbesondere extern zum Fahrzeug, welches hier betrachtet wird.
Nachrichten der ersten Priorität sind typischerweise besonders wichtig und werden deshalb grundsätzlich über beide Luftschnittstellen gesendet. Nachrichten der zweiten Priorität sind typischerweise weniger wichtig, beispielsweise weisen sie im Gegensatz zu den ersten Nachrichten nicht auf unmittelbare Gefahrenquellen hin, teilen aber beispielsweise Daten wie eine Fahrzeugposition mit. Ein Aussenden über die erste Luftschnittstelle kann typischerweise als unkritisch bezüglich einer Kanalbelegung betrachtet werden, da Fahrzeuge nahezu beliebig untereinander 3 kommunizieren können. Ein Aussenden über die zweite Luftschnittstelle wird jedoch zweckmäßig nur dann durchgeführt, wenn der Gebietsstatus einen ersten Wert hat, wodurch die Ressourcenbelastung der Infrastruktur deutlich verringert wird. Der Gebietsstatus kann somit vorgeben, ob eine Aussendung der Nachrichten zweiter Priorität über die zweite Luftschnittstelle erfolgt oder nicht. Der erste Wert des Gebietsstatus zeigt dabei an, dass eine Aussendung auch über die zweite Luftschnittstelle erfolgen soll. Er dient insbesondere zur Abgrenzung von einem möglichen zweiten Wert des Gebietsstatus, wobei dies unabhängig davon ist, wie der Gebietsstatus implementiert ist. Er kann beispielsweise als ein Flag oder ein Eintrag in einem Speicher oder Register realisiert sein.
Die zweite Luftschnittstelle kann insbesondere als eine Schnittstelle zu einer externen Infrastruktur in Form eines Mobilfunknetzes ausgeführt sein. Ein solches Mobilfunknetz kann typischerweise die Nachrichtenübermittlung zwischen Fahrzeugen und auch zwischen Fahrzeugen und festen Einheiten übernehmen. Die zweite Luftschnittstelle kann beispielweise alternativ auch auf einer Schallübertragung basieren.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführung sind Gefahrenwarnungen, Notsignalnachrichten und/oder Decentralized Environmental Notification Messages (DENMs) Nachrichten der ersten Priorität. Dabei handelt es sich um Nachrichten, welche vor einer unmittelbaren Gefahr warnen sollen und deshalb möglichst weit verbreitet werden sollen, wobei die Ressourcenbelastung in diesem Fall keine Rolle spielt. DENMs können beispielsweise wie im Standard ETSI EN 302 637-3 V1.2.1 beschrieben ausgeführt sein.
Gemäß einer bevorzugten Ausführung sind Statusnachrichten, Positionsinformationen, Geschwindigkeitsinformationen, Kursinformationen und/oder Cooperative Awareness Messages (CAMs) Nachrichten der zweiten Priorität. CAMs können beispielsweise wie im Standard EN 302 637-2 - V1.3.0 beschrieben ausgeführt sein. Derartige Nachrichten liefern typischerweise Informationen über das allgemeine Verkehrsgeschehen, insbesondere über die Fahrzeugposition, ohne vor einer konkreten Gefahr zu warnen. Sie können deshalb 4 für den Fall, dass eine Aussendung über die zweite Luftschnittstelle nicht nötig ist, nur über die erste Luftschnittstelle ausgesendet werden, wodurch die Belastung der Infrastruktur deutlich verringert wird.
Der Gebietsstatus kann insbesondere einer elektronischen Karte entnommen werden. In dieser kann der Gebietsstatus abgespeichert sein, so dass Fahrzeuge darauf zurückgreifen können. Die elektronische Karte kann insbesondere basierend auf lokalen Ausbreitungsbedingungen für die Nachrichtenübertragung erstellt sein. Beispielsweise können dabei Funkfelder und Schallfeder berücksichtigt werden.
Die elektronische Karte kann somit insbesondere einmal erstellt worden sein und somit für eine Vielzahl von Fahrzeugen verwendet werden. Beispielsweise kann sie basierend auf Geodäten und/oder Messungen erstellt werden.
Gemäß einer Ausführung ist die elektronische Karte im Fahrzeug gespeichert, welches die Nachrichten sendet. In diesem Fall führt das Fahrzeug seine elektronische Karte selbst mit. Gemäß einer Ausführung ist die elektronische Karte in einer zentralen Einheit gespeichert, mit welcher über die zweite Luftschnittstelle kommuniziert wird. Dies erlaubt eine zentrale Bereitstellung der elektronischen Karte, insbesondere auch für mehrere Fahrzeuge gleichzeitig.
Die Karte kann Gebietsstatus, einen Gebietsstatus oder mehrere Gebietsstatus für Gebiete oder Punkte entlang von Straßen, für Einzelpunkte und/oder für Punktmengen enthalten. Ein Einzelpunkt kann beispielsweise einen Parkplatz oder ein anderes Objekt bezeichnen. Bei Verwendung von Punkten ist typischerweise jedem Punkt ein jeweiliger Gebietsstatus zugeordnet. Beispielsweise kann die Karte in Sektoren oder Punkte unterteilt sein, für welche jeweils ein Gebietsstatus festgelegt wird. Beispielsweise kann jeder Gebietsstatus einen ersten Wert oder einen zweiten Wert haben. Beispielsweise wird ein neuer Gebietsstatus in einem Abstand von mindestens 1 m, 2 m, 5 m, 10 m oder 20 m und/oder in einem Abstand von höchstens 2 m, 5 m, 10 m, 20 m oder 30 m angegeben. Ein Funkprognosemodell kann beispielsweise Funkprognosen auf Punktmengen ausgeben, wobei die Punktmengen zum Beispiel in Form von Ecken eines 5
Sechsecks oder einer anderen geometrischen Figur vorliegen können. Punktmengen können beispielsweise Streckenabschnitte abbilden.
Die Karte ist typischerweise für Punkte auf der Erdoberfläche angegeben, kann jedoch auch für Punkte in einer vorgegebenen Höhe von beispielsweise 1 ,6 m (entsprechend einem typischen Autodach) oder 10 m (losgelöst von den Abmessungen eines Fahrzeugs) angegeben sein.
Über die zweite Luftschnittstelle können insbesondere periodisch Positionsinformationen gesendet werden, und es kann ein Gebietsstatus erhalten werden. Insbesondere kann ein Gebietsstatus ansprechend auf bzw. als Antwort auf das Senden einer Positionsinformation erhalten werden, wobei dabei beispielsweise auf die bereits erwähnte zentral gespeicherte elektronische Karte zurückgegriffen werden kann.
Die Nachrichten der zweiten Priorität werden insbesondere nicht über die zweite Luftschnittstelle gesendet, wenn der Gebietsstatus einen zweiten Wert hat. Dadurch kann mittels des zweiten Werts vorgegeben werden, dass eine Aussendung von Nachrichten zweiter Priorität über die zweite Luftschnittstelle deaktiviert wird.
Der Gebietsstatus kann insbesondere, zumindest teilweise oder auch vollständig, über die zweite Luftschnittstelle empfangen werden. Dies kann auch ohne vorherige Sendung der Position erfolgen. Dabei kann eine zentrale Einheit, welche beispielsweise Fahrzeuge auf geeignete Art und Weise verfolgt, den Gebietsstatus unaufgefordert zur Verfügung stellen und dadurch Fahrzeuge unterstützen.
Der Gebietsstatus kann auch von Fahrzeug zu Fahrzeug über die erste Luftschnittstelle weitergereicht werden und/oder zumindest teilweise, oder auch vollständig, über die erste Luftschnittstelle empfangen werden. Dies kann auch wiederholt über mehrere Fahrzeuge stattfinden. Dieses Weiterreichen kann auch in einer Mischform über die erste und die zweite Luftschnittstelle erfolgen. 6
Das Verfahren kann insbesondere von einer Telematikeinheit eines Kraftfahrzeugs ausgeführt werden. Dies hat sich als vorteilhafte Integration erwiesen. Die Telematikeinheit kann beispielsweise auch andere Kommunikationsfunktionen wie beispielsweise eine Kommunikation mit einer Flottenüberwachung oder Mautsystemen ausführen.
Die Erfindung betrifft des Weiteren eine Fahrzeug-zu-X-Kommunikationseinheit oder eine Telematikeinheit, welche dazu konfiguriert ist, ein Verfahren wie hierin beschrieben auszuführen. Die Erfindung betrifft des Weiteren ein nichtflüchtiges computerlesbares Speichermedium, welches Programmcode enthält, bei dessen Ausführung ein Prozessor ein Verfahren wie hierin beschrieben ausführt. Bezüglich des Verfahrens kann dabei jeweils auf alle hierin beschriebenen Ausführungen und Varianten zurückgegriffen werden.
Mit anderen Worten kann beispielsweise eine Kommunikation von Fahrzeugen betrachtet werden, die eine Fahrzeug-zu-X-Kommunikation über kombiniertes LTE-PC5 (Fahrzeug-zu-Fahrzeug) und LTE-Uu (Mobilfunknetz) betreiben. Diese Fahrzeuge können beispielsweise über Uu mit einem Portal (Back-End-Server) kommunizieren. Das Portal kann im Vorfeld eine Datenbank mit prognostizierten Versorgungsgebieten für LTE-PC5 anlegen. Die Versorgungsgebiete können flächendeckend für Rasterpunkte beispielsweise im Abstand von 20 m angelegt werden. Die Versorgungsgebiete können aber auch nur entlang von Straßen im Abstand von zum Beispiel 20 m angelegt werden, was den Aufwand zum Anlegen der Datenbank verringert und auch die Speichergröße verringert.
LTE-PC5 und LTE-Uu können insbesondere entsprechend der folgenden Spezifikation ausgebildet sein:
3 GPP, Technical specification group Services and System aspects, Release 14 Description, Summary of Rel-14 Work Items, (2018). 3GPP TR 21.914 V14.0.0 (2018-05). Abschnitt 7.1.
Die Fahrzeuge mit kombiniertem System versenden grundsätzlich CAM- und DENM-Nachrichten über LTE-PC5. Sie schicken zum Beispiel in einem Abstand 7 von 10 s auch Positions- und Geschwindigkeitsdaten über das Mobilfunknetz an das Portal. Die diesen Nachrichten entsprechende Datengrundlast ist im gesamten Mobilfunknetz klein und erheblich kleiner als eine Datengrundlast, die CAM-Nachrichten im Sekunden- oder gar Zehntelsekunden-Abstand über Uu entsprechen würde und die im „naiven“ Parallelbetrieb von LTE-PC5 und Uu anfallen würde. Das Portal kann dann ermitteln, in der Nähe welches Rasterpunkts sich das betreffende Fahrzeug befindet. Das Portal kann dementsprechend das zugehörige Versorgungsgebiet für LTE-PC5 für das Fahrzeug an diesem Rasterpunkt ermitteln, indem es die oben spezifizierte Datenbank ausliest. Das Portal teilt dann dem Fahrzeug mit, ob das Fahrzeug parallel zur ohnehin über LTE-PC5 versendeten CAM-Nachricht auch eine CAM-Nachricht über Uu versenden soll oder nicht. Das Portal teilt also dem Fahrzeug ein Uu-Flag mit dem Wert „true“ bzw. „false“ mit.
Das Versenden des Uu-Flags kann auch spontan vom Portal aus erfolgen. Das Portal muss also nicht als Antwortnachricht auf die Positionsmeldung des Fahrzeugs reagieren. Das Versenden des Uu-Flags muss somit nicht an die Positionsmeldung des Fahrzeugs gekoppelt sein. Das Verfahren betrifft beispielsweise nur die CAM-Nachrichten. DENM-Nachrichten sollen typischerweise immer parallel über LTE-PC5 und Uu versendet werden, weil die zugehörige Datengrundlast über Uu im Vergleich zu den Positionsnachrichten, die ohnehin über Uu anfallen, vernachlässigbar ist. Das Portal kann ebenfalls DENMs generieren und per Uu an Fahrzeuge mit kombiniertem System senden.
Das Verfahren hat insbesondere den Vorteil, dass Fahrzeuge mit kombiniertem System, die sich in einem Funkloch bezüglich LTE-PC5 befinden, andere Fahrzeuge mit kombiniertem System trotzdem über das Mobilfunknetz Uu informieren können. Die Datengrundlast im Mobilfunknetz wird dabei deutlich verringert.
Die grundlegende Idee ist grundsätzlich bei allen Funkanwendungen und generell Nachrichtenanwendungen einsetzbar, die über mehrere Kommunikationswege kommunizieren, und für die die Einsparung von Datenvolumen relevant ist. 8
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung beschrieben. Dabei zeigt: Fig. 1 : eine Anordnung mit zwei Fahrzeugen und Infrastruktur zur Ausführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens.
Fig. 1 zeigt rein schematisch ein erstes Fahrzeug 10 und ein zweites Fahrzeug 20, welche sich auf einer Straße 5 bewegen. Das erste Fahrzeug 10 weist eine erste Luftschnittstelle 11 zur Fahrzeug-zu-X-Kommunikation und eine zweite Luftschnittstelle 12 zur Fahrzeug-zu-X-Kommunikation auf. Das zweite Fahrzeug 20 weist dementsprechend eine erste Luftschnittstelle 21 zur Fahrzeug-zu-X-Kommunikation und eine zweite Luftschnittstelle 22 zur Fahrzeug-zu-X-Kommunikation auf. Jedes der Fahrzeuge weist eine Antenne 14, 24 zur Fahrzeug-zu-X-Kommunikation auf, welche von den beiden Luftschnittstellen 21 , 22 verwendet wird. Die jeweilige erste Luftschnittstelle 11 , 21 und die jeweilige zweite Luftschnittstelle 12, 22 bilden zusammen eine jeweilige Fahrzeug-zu-X-Kommunikationseinheit 15, 25.
Neben der Straße 5 ist eine ortsfeste Luftschnittstelle 30 mit einer Antenne 35 angeordnet, welche eine Verbindung zu einem Mobilfunknetz herstellt. Insbesondere stellt sie dadurch auch eine Verbindung zu einer zentralen Einheit 40 her, auf welche somit grundsätzlich auch von den beiden Fahrzeugen 10, 20 aus zugegriffen werden kann. Die ortsfeste Luftschnittstelle 30, die Antenne 35 und die zentrale Einheit 40 bilden zusammen eine externe Infrastruktur 50.
In einer möglichen Implementierung senden die beiden Fahrzeuge 10, 20 in regelmäßigen Abständen Positionsinformationen über die ortsfeste Luftschnittstelle 30 an die zentrale Einheit 40. Dort befindet sich eine elektronische Karte, welche für Abschnitte entlang der Straße 5 jeweils einen ersten Wert oder einen zweiten Wert hat. Diese Information wird als Antwort auf die jeweilige Positionsinformation an die Fahrzeuge 10, 20 zurückgesendet.
Die beiden Fahrzeuge 10, 20 betreiben Fahrzeug-zu-X-Kommunikation und senden dabei auch Nachrichten aus. Grundsätzlich werden dabei Nachrichten einer ersten 9
Priorität, insbesondere Gefahrenwarnungen oder Decentralized Environmental Notification Messages (DENMs), grundsätzlich über beide Luftschnittstellen 11 , 12, 21 , 22 ausgesendet. Nachrichten einer zweiten Priorität, beispielsweise Cooperative Awareness Messages (CAMs), werden grundsätzlich über die erste Luftschnittstelle 11 ausgesendet.
Die jeweilige erste Luftschnittstelle 11 , 21 sorgt grundsätzlich für eine unmittelbare Kommunikation zwischen den Fahrzeugen 10, 20, ohne dass es dafür in der Regel weiterer Mittler bedarf. Die jeweilige zweite Luftschnittstelle 12, 22 stellt grundsätzlich eine Verbindung zu der ortsfesten Luftschnittstelle 30 und damit zu dem bereits erwähnten Mobilfunknetz dar. Dies ermöglicht grundsätzlich auch einen Zugriff auf die zentrale Einheit 40.
Eine Aussendung von Nachrichten zweiter Priorität über die zweite Luftschnittstelle 12, 22 erfolgt jedoch nur, wenn der von der zentralen Einheit 40 erhaltene Gebietsstatus einen ersten Wert hat. Dies zeigt an, dass lokal eine schlechte Ausbreitungsbedingung für eine direkte Übertragung von Fahrzeug-zu-X-Nachrichten zwischen den Fahrzeugen 10, 20 besteht. Hat der Gebietsstatus dagegen einen zweiten Wert, erfolgt keine solche Aussendung über die zweite Luftschnittstelle 12, 22, weil von einer guten unmittelbaren Nachrichtenübertragung zwischen den Fahrzeugen 10, 20 auszugehen ist.
Durch diese Maßnahme wird die Belastung des Mobilfunknetzes deutlich verringert, weil Nachrichten nur dann, wenn es erforderlich ist, über das Mobilfunknetz ausgetauscht werden. Gleichzeitig kann auch im Fall schlechter Empfangsbedingungen eine gute Kommunikation zwischen den Fahrzeugen sichergestellt werden, weil Nachrichten auch von der ortsfesten Luftschnittstelle 30 an andere Fahrzeuge weitergeleitet werden können.
Allgemein sei darauf hingewiesen, dass unter Fahrzeug-zu-X-Kommunikation hier sowohl eine direkte Kommunikation wie auch eine indirekte Kommunikation zwischen Fahrzeugen und/oder zwischen Fahrzeugen und Infrastruktureinrichtungen verstanden wird. Beispielsweise kann es sich also um 10
Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation oder um
Fahrzeug-zu-lnfrastruktur-Kommunikation handeln. Sofern im Rahmen dieser Anmeldung auf eine Kommunikation zwischen Fahrzeugen Bezug genommen wird, so kann diese grundsätzlich beispielsweise im Rahmen einer Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation erfolgen, welche typischerweise ohne Vermittlung durch ein Mobilfunknetz oder eine ähnliche externe Infrastruktur erfolgt und welche deshalb von anderen Lösungen, welche beispielsweise auf ein Mobilfunknetz aufbauen, abzugrenzen ist. Beispielsweise kann eine Fahrzeug-zu-X-Kommunikation unter Verwendung der Standards IEEE 802.11 p oder IEEE 1609.4 erfolgen. Eine Fahrzeug-zu-X-Kommunikation kann auch als C2X-Kommunikation bezeichnet werden. Die Teilbereiche können als C2C (Car-to-Car) oder C2I (Car-to-lnfrastructure) bezeichnet werden. Wie erwähnt wird hierin jedoch auch Fahrzeug-zu-X-Kommunikation mit Vermittlung beispielsweise über ein Mobilfunknetz betrachtet.
Erwähnte Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens können in der angegebenen Reihenfolge ausgeführt werden. Sie können jedoch auch in einer anderen Reihenfolge ausgeführt werden, soweit dies technisch sinnvoll ist. Das erfindungsgemäße Verfahren kann in einer seiner Ausführungen, beispielsweise mit einer bestimmten Zusammenstellung von Schritten, in der Weise ausgeführt werden, dass keine weiteren Schritte ausgeführt werden. Es können jedoch grundsätzlich auch weitere Schritte ausgeführt werden, auch solche, welche nicht erwähnt sind.
Es sei darauf hingewiesen, dass in den Ansprüchen und in der Beschreibung Merkmale in Kombination beschrieben sein können, beispielsweise um das Verständnis zu erleichtern, obwohl diese auch separat voneinander verwendet werden können. Der Fachmann erkennt, dass solche Merkmale auch unabhängig voneinander mit anderen Merkmalen oder Merkmalskombinationen kombiniert werden können. 11
Rückbezüge in Unteransprüchen können bevorzugte Kombinationen der jeweiligen Merkmale kennzeichnen, schließen jedoch andere Merkmalskombinationen nicht aus.
12
Bezugszeichenliste:
5 Straße
10 erstes Fahrzeug 11 erste Luftschnittstelle
12 zweite Luftschnittstelle
14 Antenne
15 Fahrzeug-zu-X-Kommunikationseinheit
20 zweites Fahrzeug 21 erste Luftschnittstelle
22 zweite Luftschnittstelle
24 Antenne
25 Fahrzeug-zu-X-Kommunikationseinheit
30 ortsfeste Luftschnittstelle 35 Antenne
40 zentrale Einheit
50 externe Infrastruktur

Claims

13 Patentansprüche
1. .Verfahren zum Senden von Fahrzeug-zu-X-Nachrichten über eine erste Luftschnittstelle (11, 21) und eine zweite Luftschnittstelle (12, 22), wobei die erste Luftschnittstelle (11, 21) eine lokale direkte Nachrichten-Übermittlung zwischen Fahrzeugen (10, 20) bewirkt und die zweite Luftschnittstelle (12, 22) eine Nachrichtenübermittlung über eine externe Infrastruktur (50) bewirkt, wobei Nachrichten einer ersten Priorität grundsätzlich jeweils über die erste Luftschnittstelle (11, 21) und die zweite Luftschnittstelle (12, 22) gesendet werden, wobei Nachrichten einer zweiten Priorität grundsätzlich jeweils über die erste Luftschnittstelle (11, 21) gesendet werden und, nur wenn ein Gebietsstatus einen ersten Wert hat, zusätzlich jeweils über die zweite Luftschnittstelle (12, 22) gesendet werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , wobei die zweite Luftschnittstelle (12, 22) eine Schnittstelle zu einer externen Infrastruktur (50) in Form eines Mobilfunknetzes ist.
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei Gefahrenwarnungen, Notsignalnachrichten und/oder Decentralized Environmental Notification Messages Nachrichten der ersten Priorität sind.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei Statusnachrichten, Positionsinformationen, Geschwindigkeitsinformationen, Kursinformationen und/oder Cooperative Awareness Messages Nachrichten der zweiten Priorität sind.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Gebietsstatus einer elektronischen Karte entnommen wird. 14
6. Verfahren nach Anspruch 5, wobei die elektronische Karte basierend auf lokalen Ausbreitungsbedingungen für die Nachrichtenübertragung erstellt ist.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 oder 6, wobei die elektronische Karte im Fahrzeug (10, 20) gespeichert ist, welches die Nachrichten sendet.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 7, wobei die elektronische Karte in einer zentralen Einheit (40) gespeichert ist, mit welcher über die zweite Luftschnittstelle (12, 22) kommuniziert wird.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 8, wobei die Karte Gebietsstatus, einen Gebietsstatus oder mehrere Gebiets-status für Gebiete oder Punkte entlang von Straßen, für Einzelpunkte und/oder für Punktmengen enthält.
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei über die zweite Luftschnittstelle (12, 22) periodisch Positionsinformationen gesendet werden und ein Gebietsstatus erhalten wird.
11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Nachrichten der zweiten Priorität nicht über die zweite Luftschnittstelle (12, 22) gesendet werden, wenn der Gebietsstatus einen zweiten Wert hat.
12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Gebietsstatus, zumindest teilweise, über die zweite Luftschnitt-stelle (12, 22) empfangen wird; und/oder wobei der Gebietsstatus, zumindest teilweise, über die erste Luftschnittstelle (11, 21) empfangen wird. 15
13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, welches von einer Telematikeinheit eines Kraftfahrzeugs ausgeführt wird.
14. Fahrzeug-zu-X-Kommunikationseinheit (15, 25) oder Telematikeinheit, welche dazu konfiguriert ist, ein Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche auszuführen.
15. Nichtflüchtiges computerlesbares Speichermedium, welches Programm-code enthält, bei dessen Ausführung ein Prozessor ein
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13 ausführt.
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