WO2018050177A1 - Mobile radio unit for improving road safety - Google Patents

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WO2018050177A1
WO2018050177A1 PCT/DE2017/200052 DE2017200052W WO2018050177A1 WO 2018050177 A1 WO2018050177 A1 WO 2018050177A1 DE 2017200052 W DE2017200052 W DE 2017200052W WO 2018050177 A1 WO2018050177 A1 WO 2018050177A1
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WO
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mobile radio
radio unit
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communication
vehicle
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PCT/DE2017/200052
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German (de)
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Inventor
Michael SCHULMEISTER
Klaus Rink
Original Assignee
Continental Teves Ag & Co. Ohg
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Publication date
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    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60QARRANGEMENT OF SIGNALLING OR LIGHTING DEVICES, THE MOUNTING OR SUPPORTING THEREOF OR CIRCUITS THEREFOR, FOR VEHICLES IN GENERAL
    • B60Q9/00Arrangement or adaptation of signal devices not provided for in one of main groups B60Q1/00 - B60Q7/00, e.g. haptic signalling
    • B60Q9/008Arrangement or adaptation of signal devices not provided for in one of main groups B60Q1/00 - B60Q7/00, e.g. haptic signalling for anti-collision purposes
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W4/00Services specially adapted for wireless communication networks; Facilities therefor
    • H04W4/30Services specially adapted for particular environments, situations or purposes
    • H04W4/40Services specially adapted for particular environments, situations or purposes for vehicles, e.g. vehicle-to-pedestrians [V2P]
    • GPHYSICS
    • G08SIGNALLING
    • G08GTRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G1/00Traffic control systems for road vehicles
    • G08G1/005Traffic control systems for road vehicles including pedestrian guidance indicator
    • GPHYSICS
    • G08SIGNALLING
    • G08GTRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G1/00Traffic control systems for road vehicles
    • G08G1/16Anti-collision systems
    • G08G1/161Decentralised systems, e.g. inter-vehicle communication
    • G08G1/163Decentralised systems, e.g. inter-vehicle communication involving continuous checking
    • GPHYSICS
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    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
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    • GPHYSICS
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    • G01S2205/01Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations specially adapted for specific applications
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    • G01S5/00Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations
    • G01S5/02Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations using radio waves
    • G01S5/14Determining absolute distances from a plurality of spaced points of known location
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    • H04W4/00Services specially adapted for wireless communication networks; Facilities therefor
    • H04W4/02Services making use of location information
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    • H04W4/026Services making use of location information using location based information parameters using orientation information, e.g. compass
    • HELECTRICITY
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    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
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    • H04W4/02Services making use of location information
    • H04W4/025Services making use of location information using location based information parameters
    • H04W4/027Services making use of location information using location based information parameters using movement velocity, acceleration information
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W4/00Services specially adapted for wireless communication networks; Facilities therefor
    • H04W4/80Services using short range communication, e.g. near-field communication [NFC], radio-frequency identification [RFID] or low energy communication

Definitions

  • the present invention relates to a mobile radio unit for improving the traffic safety, in particular of vulnerable road users, an object to be carried by such a road user and a radio system.
  • VRUs Vulnerable Road Users
  • the number of weaker road users killed was only moderately reduced and is therefore becoming more and more the focus of vehicle safety development.
  • Another influencing factor is the demographic change, which shows that it is increasingly causing accidents with older cyclists is coming.
  • Active pedestrian protection systems based on radar, camera and impact detection help to reduce traffic accidents with VRUs and mitigate the consequences of accidents. They are a big step forward in pedestrian protection, but they can not solve all the VRU standard situations in the city center: compared to vehicles, pedestrians usually do not move on the road and can suddenly appear on the road. In addition, for example, cyclists move differently than cars or trucks - they drive between cars, overtake from the right, drive on one-way streets. At speeds above 30km / h, critical driving situations can occur with VRUs (also groupings), which in less than optimal visibility conditions (eg at night, at Rain or masking etc.) are detected too late or not at all, with the current technology can not be safely prevented.
  • VRUs also groupings
  • Preventive protection systems can protect vulnerable road users more than purely passive measures, such as deployable bonnets in the event of a pedestrian collision.
  • preventive measures such as autonomous braking intervention can prevent the accident or at least significantly reduce the impact speed.
  • a prerequisite for the detection of vulnerable road users by these environmental sensors is a sufficient line of sight to the other road users. If this is not guaranteed, then the protection system can not be activated in time. Poor visual contact is caused by "classic" occlusions but also by unfavorable weather conditions.
  • V2X Vehicle-to-X
  • Cooperative sensor technologies such as Vehicle-to-X (V2X) technology
  • V2X Vehicle-to-X
  • the VRUs can be recognized even though they are not yet in view of the driver. Especially at speeds over 30km / h and poor visibility conditions, the driver could be warned earlier and autonomous driving interventions triggered in time to avoid a threatening collision.
  • the cooperative sensors can seamlessly transition to existing ones Environment sensor-based systems are used. These can be supported to improve object recognition reliability and robustness. Results from research projects such as Ko-FAS, simTD and AMULETT have already demonstrated the positive benefits of cooperative involvement of all road users in the network.
  • the movement path of the VRU can be recognized and from the way and the direction of movement tailor-made action concepts for the incoming vehicle, but also the VRU be implemented.
  • this requires accurate and robust localization of VRUs and communication with the vehicle performing the protection action.
  • solutions for powerful Eigenlo ⁇ calization For vehicles there are solutions for powerful Eigenlo ⁇ calization.
  • pedestrians and cyclists have other framework conditions that prevent immediate transferability of such approaches.
  • self-locating solutions are unsuitable for example by the currently most powerful smartphones because they provide inaccurate, insecure and unreliable position information for this application.
  • the localization of the infrastructure in the urban city area is another possibility.
  • Transport systems in the field of road crossings are, for example, equipped with camera technology and thus can lo ⁇ kal are and share this information again via an ad-hoc network with relevant vehicles to other road users.
  • a large-scale equipment of the infrastructure (traffic systems) is necessary.
  • a nationwide conversion of the traffic systems is not expected, which is why this variant will probably not develop its effectiveness sufficiently quickly.
  • a similar approach is not to take traffic over the infrastructure, but directly with vehicles and their ADAS sensors. Safety-critical information, as long as you are in the field of view of the ADAS sensors, could be transmitted to other vehicles in the V2X context, for example.
  • a disadvantage of this scenario is that again only information about visible road users - but at least from different local positions out - can be shared with other vehicles.
  • the relative location of weaker road users consists of the following essential components:
  • the relevant road users have a transponder, also called an active TAG. In the simplest case, another transponder is installed in each vehicle. By exploiting a suitable radio technology, the weaker road user can then be detected with sufficient accuracy via a corresponding localization method.
  • a relatively localizing security system should meet certain requirements. For example, the transmission of position and context information from the VRU to the vehicle requires a high degree of data security. It must be ensured that no faulty data is fed into the system, but also that data can not be tapped by third parties. This is also important in terms of the privacy of the VRU, as it has to divulge as much of itself as is necessary for the localization action. Requirements for localization include, for example, reliability and accuracy with which the position is determined, but also the availability of position information, which among other things is composed of range and timing. For example, research results suggest a target range of no more than 100m to adequately protect both pedestrians and cyclists, while latency should be under 100ms in time-critical situations.
  • a fail-safe mechanism should be implemented on both the vehicle and the VRU side, which detects failures and misinformation of the system and communicates these to the respective user. Furthermore, the communication with all these requirements should not be limited to a VRU, but multi-user suitable. This means that the system should be able to communicate with a group of VRUs and recognize from this group the one critical for which a warning in the vehicle (or possibly on the VRU side) is necessary. In order to achieve the interoperability and dissemination of such a system, it is further appropriate to allow standardization of this interface.
  • the low bandwidth of Bluetooth is an exclusion criterion.
  • RoF Round Trip Time of Flight
  • ToA Time Difference of Arrival
  • the WLAN standard IEEE 802.11ac allows a larger bandwidth.
  • the standard's 20 MHz wide channels can be combined up to 160 MHz, providing a basis for recording more accurate timestamps than would be possible with Bluetooth Low Energy.
  • the big disadvantage of this standard is the connection time. In urban environments, hundreds of VRU connections need to be built and dropped in no time to get in touch with all the VRUs you need.
  • 802.11ac relies on an association and authentication process that requires data exchange from multiple packets. If packets are lost during this process, they must be restarted, which makes the connection time non-deterministic and the standard unusable for localization applications.
  • Sun operates the presented early in 2016 halow standard in the 900 MHz band, which - compared to other standards in the 2.4 GHz (BLE) or 5-6 GHz (llac, 11p) spectrum operate particularly interesting physical properties towards ⁇ clear diffraction order Street corners and vehicles, as well as one lower attenuation by matter implies. As a result, distances of up to 1000m can be achieved, while other standards only max. Cover 400m (11p). It remains to be seen whether the association and authentication process will be adopted, which would cause the same disadvantages as with 802.11ac. Also in early 2016, standardization was started on the 802.11az standard, which is considered "Next Generation Positioning", with improved absolute and relative localization and better timing.
  • EP16465522.7 describes a method for determining the position of a mobile radio unit, in particular a VRU, by a vehicle, in which radio measurements are performed between a plurality of radio stations and the mobile radio unit, wherein one of the radio stations is the vehicle.
  • a respective distance between the respective radio station and the mobile radio unit is determined, and then the radio stations exchange data with each other concerning the position of the mobile radio unit and its own positions, with which the position of the mobile radio unit relative to the vehicle is determined.
  • the object of the invention is to provide improved protection for road users, in particular so-called vulnerable road users (VRU).
  • a mobile radio unit according to claim 1 an article according to claim 9 and a radio system according to claim 17.
  • Advantageous embodiments can be taken, for example, the dependent claims.
  • the content of the claims is made by express reference to the content of the description.
  • the invention relates to a mobile radio unit for improving road safety, especially vulnerable road ⁇ .
  • Bushsteil dormitorn comprising:
  • At least one radio device for transmitting and / or receiving information by means of Ultra Wideband Radio Technology (UWB) to a radio station,
  • UWB Ultra Wideband Radio Technology
  • the mobile radio unit is designed such that this in a designated holder of an item to be carried by a vulnerable road users in traffic is fixable introduced and wherein the mobile radio unit is designed by means of the communication means for exchanging information with the object and / or carried by the vulnerable road user portable computing system.
  • a road user comprising the radio station, e.g. a motor vehicle or truck, a method of improving road safety executed, as described below by way of example.
  • a radio station is understood to mean a station assigned to a vehicle, which is not assigned to the mobile radio unit itself, but is involved in determining the position of the mobile radio unit by means of corresponding radio measurements.
  • a mobile radio unit for the protection of vulnerable road users is created.
  • a vulnerable road user can be understood, for example, to be a pedestrian, wheelchair user, cyclist or motorcyclist.
  • the invention increases the likelihood of carrying such a transmitting and / or receiving unit, since it is frequently the case anyway.
  • guided objects are used, which thus receive a beneficial additional benefits.
  • security measures are provided for securing (security and / or safety) of the communication paths.
  • the holder is a widespread or standardized mechanical interface, possibly with the electronic components of the electrical interfaces for the power supply and / or the data transfer.
  • a standard could include the electrical interfaces with.
  • the bracket conveniently has a me chanical locking ⁇ against falling out of the mobile radio unit.
  • the communication means communicates on the basis of at least one of the following communication technologies:
  • WLAN connection especially according to IEEE 802.11p
  • ISM compound (Industrial, Scientific, Medical
  • Mobile communication in particular GSM, GPRS, EDGE,
  • the mobile radio unit comprises inertial sensors for motion detection, in particular acceleration and / or yaw rate sensors, and / or a compass and / or a satellite navigation receiver.
  • 9DOF are detected by means of the sensors, ie xyz rotational rate by Drehra ⁇ least sensors, acceleration with acceleration sensors and relative orientation by means of a compass.
  • the acquisition of only subsets, eg 6DOF or 3DOF is provided.
  • movements of the mobile radio unit with leading road user can be detected.
  • the other sensors or the information thus obtained can be used for improvement and / or plausibility.
  • an improvement of the localization in the case of missing values can thus be achieved, eg if an interpolation of the movement of the VRU, in particular between remote localization values of the UWB localization, can be achieved by means of the acquired and transmitted information.
  • an improved movement prediction is also achievable.
  • already calculated information can be transmitted to the radio station or the sensor values, possibly subjected to preprocessing, as such. Since electronic mobile devices such as smartphones often already have inertial sensors, it can also be provided that the mobile radio unit has no such sensors.
  • the mobile radio unit comprises at least one Re ⁇ chenelektronik, which is designed based on Sens ⁇ or Scheme position information, movement information and / or to calculate from this derived information and to send the position information, movement information and / or the information derived therefrom by means of the radio device.
  • a transmission of the unfiltered or filtered sensor values can be carried out as such, in which case further calculations preferably take place on the vehicle side by means of a corresponding evaluation unit.
  • the mobile radio unit is configured to exchange position information, movement information and / or information derived therefrom by means of the communication means with the object and / or the portable computing system entrained by the vulnerable road user.
  • movement or position information it is also possible in particular to determine prediction information which describes future possible courses of motion.
  • digital filters eg Kalman filters, are used for the calculation of motion or position information. Under sensor data gyroscopes, compass and / or Satelli ⁇ tennavigationsempf briefly are thereby mannungs- in particular by means of the loading understood sensor data determined.
  • a mobile radio unit carrying the mobile radio unit for example as a pedestrian (child, adult, senior), cyclist, jogger, wheelchair user, etc.).
  • information derived from the position or movement information in particular information of this kind.
  • the classification allows an evaluating system, for example, the vehicle associated with the radio station, to determine a hazard probability by the vehicle for the VRU, as more accurate assumptions about, for example, the potential agility of the VRU may be included in the calculation of possible movement behaviors.
  • a movement intention can be detected, for example, the intended Los Shea pendulum of the body in the direction of movement.
  • the mobile radio unit is introduced, for example, into a holder provided for this purpose of a headphone or if the headset as such already has inertial sensors, then the head position and / or angle direction of the VRU can be detected by a position and / or angle detection.
  • an abuse of the mobile radio unit can be detected, which could be present, for example, if someone would throw the mobile radio unit on a busy road to trigger a critical traffic situation.
  • this is done by evaluating the position ⁇ and / or movement information regarding the detection of an atypical for vulnerable road users BEWE ⁇ conditions.
  • this can be done using the pairing to the object or the portable computing system, eg by taking a distance measurement between the mobile radio unit to the object and / or computing system, in particular by means of RSSI, AoA or the like.
  • the mobile radio unit is deactivated on removal from the holder or deactivates automatically. If the mobile radio unit is coupled to a portable computing system, eg a smartphone, calculations for the position or movement could also be carried out partially or completely by means of the portable computer system.
  • the data of the mobile radio unit can be made plausible and / or improved in the presence of comparable data sets, eg due to existing inertial sensors in the smartphone.
  • the data obtained can be transmitted to the radio station by means of the mobile radio unit and / or by means of the portable computer system.
  • the mobile radio unit preferably comprises an energy store and supply electronics for charging the energy store and / or for supplying energy to the mobile radio unit.
  • the energy storage may be, for example, a battery cell, an accumulator or the like.
  • the energy storage can be charged by means of the supply electronics expediently or if no energy storage is provided, the supply electronics for supplying energy to the mobile radio unit by means of an external energy source, for example, the Ge ⁇ genstands. If the receiving object equipped with an energy supply ⁇ , this (via a suitable interface electric contacts via clip or inductive transmission (such as RFID) can be used to provide the mobile radio unit with energy.
  • the mobile radio unit comprises a power supply interface for supplying power to the mobile radio unit by means of an external power supply.
  • the mobile radio unit may convert warning means for optical, acoustic and / or optical communication.
  • the mobile radio unit is configured by means of the radio device for transmitting and / or receiving information by means of Ultra Wideband Radio Technology (UWB) with a radio station ⁇ example of a vehicle for communication and this communication path is also a localization of the VRU, can in the case of a present Endangerment potential for the VRU are transmitted by the vehicle by means of this communication path, a corresponding information to the mobile radio unit, which can be displayed by means of the warning means the VRU.
  • UWB Ultra Wideband Radio Technology
  • Possible warning functions can be configured in the form of audible warning, such as Open, decongestant, frequenzmodu ⁇ lines, language, etc., and / or haptic warning, for example, vibration, swelling, palpitations, pulsations, etc., and / or optical warning, eg display right, left, front, rear, flashing light, flashlight, running light, etc.
  • audible warning such as Open, decongestant, frequenzmodu ⁇ lines, language, etc.
  • haptic warning for example, vibration, swelling, palpitations, pulsations, etc.
  • optical warning eg display right, left, front, rear, flashing light, flashlight, running light, etc.
  • the communication connection (coupling) with the object or the portable computing system also allows a warning about any existing warning means of the item or computing system.
  • An optical warning may be, for example, such that when a head-worn visual output device (OHMD) is in place, a corresponding warning message is output in the field of vision of the wearer.
  • OHMD head-worn visual output device
  • an escape route could also be displayed. If, for example, the mobile radio unit is placed in a holder provided for this purpose or if there is a connection via the communication to the portable computer system, in the case of stereo headphones direction-indicating warnings can be transmitted to the VRU by appropriate activation.
  • Headphones which are equipped with active noise cancellation technology using microphones, can be used to analyze ambient noise in particular on approaching vehicle and this information Plausibilmaschine the other information obtained to provide, for example, for an analysis of which direction approaches a danger. It can also hide ambient noise to increase the perception of hazard information.
  • the invention also relates to an article for entrainment by a vulnerable road user, which comprises a holder for fixing a mobile radio unit according to the invention for improving traffic safety.
  • the article includes an exporting ⁇ approximate shape of a mobile radio unit of the invention.
  • the object comprises at least one communication means for transmitting and / or receiving information based on at least one communication technology deviating from Ultra Wideband radio technology.
  • the article preferably comprises an energy store and supply electronics for charging the energy store and / or the external power supply of the mobile radio unit. It is appropriate, as ⁇ be registered for the mobile radio unit.
  • the article comprises a Energyversor ⁇ supply interface for external power supply of the mobile radio unit.
  • the article comprises according to an advantageous further training at least to calculate position information, movement information and / or derived information and the position information, movement information and / or the information derived from these by means of the mobile radio unit a calculation electronics which being ⁇ staltet is based on sensor data to send.
  • the article may also include warning means for visual, audible and / or visual communication. For the warning means the same applies as already be ⁇ wrote for the mobile radio unit.
  • the warning means of the object can be used alternatively or additionally.
  • the article is a helmet, garment, fashion accessory, wearable computer system (so-called wearable), carrying case or earphone.
  • a transport container is understood, for example, a backpack, satchels, bag, etc.
  • the mobile radio unit is easily detachable from (plug & play) the corresponding object in such a way that frequent insertion into another object is possible.
  • the mobile radio unit is permanently assigned to the same object, not in ver ⁇ gleichbarem dimensions of the requirement of the possibility of a comparatively quick removal or a relatively rapid introduction is.
  • the invention also relates to a radio system comprising a mobile radio unit according to the invention, an object according to the invention and a portable computing system for wireless communication with the mobile radio unit.
  • the invention also describes a method for improving traffic safety, in particular of vulnerable road users (VRU), comprising the following steps:
  • the results of the hazard probabilities may be used to determine the use of safety functions (cascade, brake, steer ).
  • it can be determined in the context of the calculation of the probabilities of the hazard, whether there is a risk of collision between the vehicle and the mobile radio unit.
  • the risk is conveniently ⁇ advantageously for the radio unit with it leading Ver ⁇ road users as well as the vehicle or its occupants and possibly even be determined for other road users.
  • the invention is based on the idea that favored by the progressive integration in the semiconductor technology, which makes a cost-effective implementation possible, the ultra wideband radio technology (UWB) in the extremely cost-intensive vehicle industry for the wireless short-range communication is increasingly attractive.
  • the UWB technology is based on the IEEE 802.15.4 standard. In this case, pulse-shaped radio signals with very high bandwidths> 500 MHz but low transmission powers are transmitted.
  • the current regulation prescribes a limit for the spectral Density of -41.3 dBm / MHz at a maximum peak power of 0 dBm / 50 MHz before (this corresponds to about -15 dBm channel power, comparable to the transmission power of an ordinary wireless key).
  • the technology offers the potential of a very high spatial resolution of up to ⁇ 10 cm and, on the other hand, it is robust against multipath propagation such as reflected signals, which can be easily detected and distinguished compared to narrowband radio technologies, because the UWB signal , which is composed of 2 ns wide pulses, is not influenced by the re ⁇ inflected signal. It has been recognized that the UWB technology enables localization even in highly reflective environments or even in obscured objects that strongly attenuate the signal of the direct path compared to the reflected path, and due to these characteristics, in particular for the localization of weaker road users to improve their traffic safety is very well suited.
  • the range for the UWB signal transmission is typically less than 100 meters and obj ect obscurations in particular lead to further reduced ranges, since the level reserves may not be sufficient for the attenuation and diffraction effects that occur (for example, the human body effects a signal attenuation of typically 20-30 dB in the signal path applicable by UWB in the signal path Frequency range from 3.2 GHz to 10.2 GHz, if there are no reflective objects, a signal loss may occur even at distances of less than 10 meters). It was recognized, however, that especially in traffic usual dynamic changes can be a permanent loss of signal entge ⁇ gen summarize and still in the range of up to at least about 30 meters assumed to be sufficient to good availability.
  • the vehicle has a plurality of radio stations by means of which radio measurements for determining the position of the mobile radio unit are made.
  • the vehicle has a plurality of radio stations by means of which radio measurements for determining the position of the mobile radio unit are made.
  • two to five radio stations are provided in or on the vehicle.
  • a frequency of about 4 GHz is used for the radio measurement at a bandwidth of about 500 MHz, so that a sufficient accuracy and range could already be determined.
  • a distance between the respective radio station and the mobile radio unit is measured in at least one radio measurement, wherein this can be done in particular by means of run ⁇ time measurement and / or signal strength measurement.
  • an angle between the radio station and the mobile radio unit is measured in at least one radio measurement.
  • a distance measurement in conjunction with an angle measurement is provided.
  • a plurality of radio measurements are made by a plurality of radio stations of the vehicle, the position of the mobile radio unit based on at least one angle between at least one respective radio station and the mobile radio unit and at least one distance between at least one respective radio station and the mobile radio Radio unit is measured.
  • the distance measurement can thus be combined in any way with angle measurements.
  • an over-determination is also possible in principle, so that previous results can be made plausible or the accuracy and reliability can be improved.
  • the distance measurement is preferable to determine at least one intersection or one intersection, which is assumed and used as the calculated position of the road user. Also, only a distance measurement or an angle measurement can be provided.
  • the angle measurement is preferably carried out by means of at least one time difference measurement (TDOA - Time Difference of Arrival). Further preferably, the distance measurement is performed by means of at least one run time measurement (RToF - Round Trip Time of Flight).
  • TDOA Time Difference of Arrival
  • RoF Run Time of Flight
  • the mobile radio unit is tracked by means of the UWB, a plurality of measurements being taken by means of UWB.
  • a movement prediction with higher accuracy can be achieved, which can be further improved by the use of digital filters, such as Kalman filter etc.
  • the vehicle or the radio station and the mobile radio unit each determine their own position. This can be done in particular by means of satellite navigation or by means of terrestrial radio networks.
  • the position determined in this way can be used to calculate the relative position of the vehicle to the radio unit and thus advantageously to supplement or improve the results of the radio measurement, in particular if the mobile radio unit and the radio station notify the respective positions.
  • the radio unit also determines its own position by means of satellite navigation in addition to the position determination by the vehicle, then the values thus obtained can be used to check the plausibility of the UWB localization.
  • the mobile radio unit and the vehicle in particular a satellite navigation receiver.
  • As electronic mobile devices, such as smart phones frequently already have a satellite navigation receiver ⁇ may also be provided that the mobile radio unit has no such a receiver.
  • additionally a recognition of the mobile radio station by means of a further radio network technology, in particular in accordance with a wireless (Wi-Fi, Wi-Fi, IEEE 802.11) LAN standard or vehicle-to-X communication, by means of a mobile radio network, by means of UHF, means BLE and / or by other Funkkommunikati ⁇ onstechniken.
  • the mobile radio station is identified and / or localized by means of the further radio network technology, and in a further, the first subsequent step, a localization and / or recognition of the mobile radio station by means of UWB.
  • Detection in this sense means, in particular, the inclusion of a wireless communication of the mobile radio unit with the vehicle and / or a different kind of perception of the traffic participant or the mobile radio unit by means of the radio network technology, for example by communication via a further road user / infrastructure device , Preferably, the further Funknetzwerktech ⁇ technology to a greater range for establishing a connection in comparison with UWB.
  • the further wireless network technology in particular position-specific data can be exchanged or sent to the vehicle by the mobile radio unit (road user). Alternatively or in addition, data can also be transmitted by means of UWB radio technology, in particular parallel to the position determination.
  • the further radio network technology for detecting the mobile radio station is also provided for a detection and / or localization of a radio key of an access system of the vehicle.
  • the communication of the vehicle with the mobile radio unit is maintained even if localization by means of UWB is no longer possible or is no longer possible with sufficient accuracy.
  • the Traj can ektorienv offeredung of road users even in shadows or temporary leaving the UWB range area done, leave resulting in improved among others Be ⁇ wegungs tenudiktionen in their expressiveness.
  • vehicle ad hoc networks or Car2X a wide variety of options are known, which is why it should be dispensed with further statements in this regard.
  • the vehicle additionally carries out measurements by means of respective environment sensors, in particular camera and / or radar and / or laser. The environmental sensor measurements can be used in calculating the position.
  • an additional plausibility or an improvement in the accuracy of the detection can be achieved.
  • the method further comprises the following steps:
  • a collision avoidance maneuver may be, for example, braking or evading the vehicle. This can be carried out, for example, autonomously or automatically. However, it can also be issued a corresponding warning to the driver, which invites this to dodge or brake or otherwise indicates the risk of collision or to the mobile radio unit or the associated vulnerable road users.
  • the computing unit of the vehicle is preferably designed for calculating algorithms for locating the road user or road users and calculating probabilities of the hazard as well as triggering safety functions (warning cascades, braking, steering, etc.).
  • the invention relates to a non-volatile com ⁇ computer readable storage medium further containing program code that when executed a processor to execute a method of the invention.
  • program code that when executed a processor to execute a method of the invention.
  • Fig. 2 shows a preferred embodiment of the OF INVENTION ⁇ to the invention the radio system in a schematic representation of FIG. 3, another preferred embodiment of the radio system of the invention comprising a ge ⁇ coupled smartphone 6 in a schematic illustration
  • FIG. 4 shows an exemplary embodiment of an RToF measurement according to FIG.
  • FIG. 5 shows an exemplary embodiment of a TDOA measurement according to FIG.
  • Fig. 8 shows an inventive embodiment of a
  • FIG. 9 shows a preferred embodiment of the invention of an advantageous combination of UWB ranging and radio-frequency long-range technologies such as UHF, BLE or WLAN, V2X radio technology or vehicle ad hoc networks (FIG. Car2X).
  • FIG. 1 shows an exemplary traffic situation in which a vehicle 1 moves in the direction of a moving, endangered road user 2 (VRU), for example a pedestrian, whereby due to a stationary vehicle 3 there is no direct visual contact between pedestrian 2 and moving vehicle 1.
  • VRU moving, endangered road user 2
  • the respective associated arrows indicate the directions of movement. With further movement of pedestrian 2 and vehicle 1 there is a risk of collision between them, if they are not detected in time and measures are taken to avoid.
  • the moving vehicle 1 has a Funkein ⁇ direction 4 and the VRU 2 carries a mobile radio unit 5 and beispielsdorf a smartphone 6 with him, the smartphone 6 and the mobile radio unit can be configured in particular for wireless communication with each other.
  • the ultra wideband radio technology (UWB) is preferable for locating the mobile radio unit 5 of the vehicle side VRU 2 ver ⁇ turns.
  • FIGS. 2 and 3 show a schematic illustration of preferred exemplary embodiments of the mobile radio unit 5 according to the invention and of the radio system according to the invention.
  • Vehicle 1 has at least one radio device 4, which is suitable for wireless localization of the mobile radio unit 5 by means of UWB.
  • the mobile radio unit 5 also has a corresponding radio device, comprising an antenna 500 and a transceiver 501, for transmitting and / or receiving UWB signals.
  • the mobile radio unit 5 is held, for example, by a holder 110 provided for this purpose, which may be provided in or on an object 100, for example helmet, garment, fashion accessory, satchels, headphones or the like.
  • the mobile radio unit 5 in the holder 110 can be removed and introduced, in such a way that a frequent and relatively fast remove or bring is possible, however, a mechanical lock against falling out is provided. Alternatively, a comparatively ongoing assembly may be provided. According to the embodiments in Figures 2 and 3, the mobile radio unit 5 is disk-shaped and introduced into a circular ring-shaped holder 110, which prevents an automatic falling out.
  • the mobile radio unit 5 further comprises inertial sensors 506, for example acceleration and / or yaw rate sensors and / or magnetic compass, by means of which movements of the mobile radio unit 5 or possibly of the VRU 2 can be detected.
  • inertial sensors 506 for example acceleration and / or yaw rate sensors and / or magnetic compass, by means of which movements of the mobile radio unit 5 or possibly of the VRU 2 can be detected.
  • a Satellitennavigati ⁇ onsempfnatureer may be included by the mobile radio unit. 5
  • in particularreliscodiktionen and / or classifications of the VRU 2 can carry out, which can be carried on the vehicle side 1, when by means of the radio device ⁇ a transmission of the data.
  • such calculations can also be carried out on pages or by the mobile radio unit 5 and / or by or via the object, if corresponding electronics 502, 140, such as, for example, arithmetic unit for implementing corresponding algorithms and memory, are provided .
  • the data of the mobile radio unit 5 can be made plausible and / or improved in the presence of comparable data sets, eg due to existing inertial sensors in the article 100.
  • the data obtained by means of the mobile radio unit 5 and / or in the presence of a corresponding radio device by object 100 itself eg via WLAN, mobile, Bluetooth, Bluetooth low energy or NFC, to the vehicle 1 transferred.
  • the object 100 has an interface 170 for the power supply with supply electronics 160 or for charging energy storage 150 on.
  • electrical power supply 509 in conjunction with 120 of bracket 110, a corresponding charging electronics 509 and an energy storage 507 are provided. Also provided is an inductive interface for data transmission 504 in conjunction with 130 of bracket 110 and corresponding electronics 503 for transmitting and receiving data.
  • the computing electronics 140 encompassed by article 100 can be designed to control object-internal warning devices 180, for example optically, acoustically and / or haptically (vibration).
  • the mobile radio unit 5 can also have means for optical, acoustic and / or haptic activation and warning 505.
  • the description of the exemplary embodiment shown in FIG. 2 essentially also applies to the exemplary embodiment according to FIG. 3, for which reason only essential distinguishing aspects of the embodiment according to FIG. 3 will be explained in more detail below.
  • the mobile radio unit 5 by means of a wireless interface, since ⁇ tenübertragung 504 in conjunction. 603 coupled to a portable computing system 6, eg smartphone. Accordingly, the holder 110 does not necessarily need to provide a corresponding interface (130 in FIG. 2).
  • the smartphone 6 includes inertial sensors 604, eg acceleration and / or yaw rate sensors and / or magnetic compass, by means of which movements of the smartphone 6 or the VRU 2 can be detected.
  • the smartphone 6 may include a satellite navigation receiver. Based on the data collected with the aid of these sensors, it is possible to perform specialtrusts ceremoniesdiktionen and / or classifications of the VRU 2, which can be done on the vehicle side 1, if by means of at least one of the radio devices 500/501 or antenna 600 / transceiver 601, a transfer of data.
  • such calculations can also be carried out on pages or by the mobile radio unit 5 and / or by or via the smartphone 6, if corresponding electronics 502, 602, such as, for example, computing unit for implementing corresponding algorithms and memory, are provided is.
  • the data of the mobile radio unit 5 can be made plausible and / or improved in the presence of comparable data sets, eg due to existing inertial sensors in the smartphone 6.
  • the data obtained by means of the mobile radio unit 5 and / or via the smartphone itself eg via WLAN, mobile, Bluetooth, Bluetooth low energy or NFC, can be transmitted to the vehicle 1.
  • the arithmetic unit of item 100 in this case need not be configured to perform calculations of this kind.
  • the computer electronics of smartphone 6 for controlling object-internal warning devices 605, for example, optically, acoustically and / or haptically (vibration) be configured.
  • the mobile radio unit 5 can also have means for optical, acoustic and / or haptic activation and warning 505.
  • a preferred method for local remote localization of a road user 2 for example, the VRU 2, described.
  • a combination of a distance measurement and an angle measurement is provided in order to obtain an intersection point at which the position of the VRU 2 is correspondingly assumed.
  • the distance measurement takes place, for example, by a running time measurement (RToF - Round Trip Time of flight) between the transceiver 5 of the VRU 2 and at least one of the transceivers 4.1 to 4.4 of the vehicle 1.
  • RoF Round Trip Time of flight
  • a number differing from the exemplary number, fewer or more, transmitting / receiving units 4 and 5 can also be provided.
  • transceivers 4.1 to 4.4 Due to the availability of several transceivers 4.1 to 4.4, which are arranged at a distance from one another in or on the vehicle, a run-time measurement and thus a distance measurement can be carried out for each individual of these transceivers 4.1 to 4.4.
  • a number of projected areas 6 corresponding to the number of measurements made represent the probabilities of accommodation taking account of measurement uncertainties.
  • these are shown by way of example as Kreisringausschnitte.
  • the areas overlap one another and form a common interface surface 7 which may be regarded as the region of greatest probability of the VRU 2 From ⁇ level measurement.
  • an angle measurement which is for example realized by a time ⁇ difference measurement (TDOA - Time Difference of Arrival).
  • TDOA Time Difference of Arrival
  • a signal from the transceiver 5 is received by two of the transceivers 4.1 to 4.4 of the vehicle 1.
  • the angle measurement is preferably the time difference between the arrival of the signal to a first transceiver, ex. 4.1, and the arrival at a second transceiver, bsp. 4.2, added. This results in projecting a hyperbolic surface 8 of equal time difference between the first and second receiving unit, which represents the potential location of the VRU 2, taking into account the uncertainties of measurement.
  • the receiving units of the vehicle 1 are advantageously zeitsyn ⁇ chronized.
  • the hyperbolic surfaces 8 overlap each other and form a common interface 9, which can be regarded as the area of greatest probability of residence of the VRU 2 from the angle measurement.
  • a superposition of the sectional areas of the distance measurement and the angle measurement 7 9 as shown in Fig. 6 results in a more localized sectional area than ⁇ repre sentation of the area largest probability of the VRU.
  • the procedure or sequence of distance measurement and angle measurement may differ from those described by way of example.
  • the distance measurement and angle measurement can advantageously be linked in such a way that an angle measurement or TDOA measurement also takes place during each distance measurement or RToF measurement.
  • the RToF and TDOA measurements may be plausible against each other during a localization process, which may result in improved localization performance than would be the case with separate measurement systems (eg installed at different locations in the vehicle). For example, in traffic situations with masking, for example as shown in Figures 4 to 6, to be expected that at least only re ⁇ Plural signals are received a short time, which can negatively impact on the TDOA measurements and, at this very difficult or impossible is not recognizable.
  • the RTOF measurement will produce only error concealment ⁇ situations which simulate a greater distance, which is comparatively easily recognizable (for example, at a series of spacer Measurements are given a higher quality for shorter values). Depending on the situation or measurement accuracy, the corresponding TDOA measurement results or the RToF measurement results may then be given more or less weighting in the localization.
  • Fig. 7 shows a preferred method for realizing the TDOA and RToF measurements.
  • the application which can not be modified at the material time of the present application also describes a method that can be modified for this purpose.
  • the transceiver 5 of the traffic participant 2 sends out a message Ml. This is received by the receiving units of the transceivers 4.1, 4.2, 4.3, 4.4 of vehicle 1, each of the transceiver generates a reception time stamp RX of Ml (TDOA1: Ml.l, Ml.2, Ml.3, Ml.4).
  • a transit time measurement TOF1, TOF2, TOF3, TOF4 is carried out for each transceiver 4.1, 4.2, 4.3, 4.4, and by means of trilateration localization of the traffic participant 2 relative to the vehicle 1 can take place.
  • FIG. 8 shows a schematic representation of an exemplary embodiment of an identifier 5 of a road user 2, in particular a VRU, and vehicle-side transceiver modules 4.1 to 4.4.
  • the identifier 5 of the road user 2 has to ⁇ least a UWB transceiver 5.1 and at least one RF-LR (Radio Frequency Long Range) transceiver 5.2 on, for example:
  • UHF e.g. 433 MHz or 868 MHz ISM band; up to approx. 1000m range
  • Bluetooth Low Energy up to 100m range; optimized for energy-efficient signal search and connection setup
  • At least one vehicle-side transceiver module likewise has at least one UWB transceiver 4.1-1 and at least one RF-LR (Radio Frequency-Long Range) transceiver or V2X TRX 4.1-2.
  • the transceivers 4.1 (4.1-1.4.1-2) to 4.4 can also be provided as transmitting and / or receiving units of a vehicle access system.
  • the identifier 5 and the vehicle-side transceiver modules are configured to carry out the method described with reference to FIG.
  • a preferred embodiment of the invention is shown, whereby an advantageous interaction of the UWB ranging and the V2X communication or radio-frequency long-range technologies (RF-LR) is made possible.
  • RF-LR radio-frequency long-range technologies
  • a V2X transceiver 5.2 assigned to a road user 2 - or TAG or transponder (in FIG. 9) sends out so-called beacons, which may contain movement information, classification (eg Pedestrians, cyclists etc.) or others may include relevant data of the road user 2.
  • a vehicle 1 receives at least one of the beacons, ie is in range of the wireless communication, by means of at least one vehicle-side transceiver 4.1 to 4.4 a message is sent, which receives the V2X transceiver 5.2 of the identifier 5 and includes information by means of to cause identifier 5 to change to a UWB ranging mode 100.2.
  • the UWB operating mode is also activated on the vehicle side in relation to this identifier 5.
  • ranging mode a particular periodic localization of the identifier 5 takes place by means of ultra wideband radio technology (UWB) and preferably by means of the method described with reference to FIGS. 1 to 3 or at least the method described with reference to FIG. 1 or FIG 2 described method.
  • UWB ultra wideband radio technology
  • V2X transceiver 5.2 Beacons are sent out.
  • the object relationship pairing of the transponder
  • the movement history of the identifier 5 is initially not lost from the vehicle's point of view.
  • a communication can be maintained by means of the V2X transceiver 5.2, 4.1-2, ie if they are within reach, after an appropriate message by the vehicle 1 the attempt is made to establish a UWB pairing or one make another change to the UWB Ranging mode 100.2. If a UWB-based pairing is again successfully established, ie switched to Ranging mode 100.2, a possible position or movement gap of the VRU 2 can be closed by a hypothetical assumed trajectory if necessary by means of appropriate vehicle-side algorithms.
  • the movement history in operation mode 100.3 is maintained as long as a pairing can be maintained by means of V2X. Alternatively, this can be provided only for a defined period of time or a defined number of attempts to switch back to the ranging mode 100.2. If the connection of the pairing by means of the V2X transceivers in operating mode 100.3 is considered lost, a change to the search operating mode 100.1 takes place. The communication channel is thus free again for the establishment of a new communication pairing.
  • vehicle-to-X communication in particular means direct communication between vehicles and / or between vehicles and infrastructure structures and / or between vehicles and vulnerable road users and / or between vulnerable road users and infrastructure facilities.
  • this may be vehicle-to-vehicle communication or vehicle-to-infrastructure communication. If, in the context of this application, reference is made to communication between vehicles, this can in principle be carried out, for example, in the context of vehicle-to-vehicle communication, which typically takes place without being mediated by a mobile radio network or a similar external infrastructure and which is therefore the result of other solutions which, for example, build on a mobile network, is to be distinguished.
  • vehicle-to-X communication may be performed using the IEEE 802.11p or IEEE 1609.4 standards.
  • a driving tool-to-X communication can also be referred to as C2X communication.
  • the subareas can be referred to as C2C (Car-to-Car) or C2I (Car-to-Infrastructure).
  • C2C Car-to-Car
  • C2I Car-to-Infrastructure
  • he ⁇ invention includes vehicle-to-X communication with mediation, for example via a mobile network explicitly not.

Landscapes

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Abstract

The invention relates to a mobile radio unit (5) for improving road safety, particularly for vulnerable road users, comprising: at least one radio device (500, 501) for sending and/or receiving information by means of ultra-wideband radio technology (UWB) to and/or from a radio station, and at least one communication means (503, 504) for sending and/or receiving information on the basis of at least one communication technology that differs from the ultra-wideband radio technology, where the mobile radio unit (5) is designed such that it can be inserted into a holder (110) of an object (100), provided therefor, in a fixing manner, in order to be carried by a vulnerable road user (2) in the road traffic, and where the mobile radio unit (5) is enhanced by means of the communication means (503, 504) for exchanging information with the object (100) and/or a portable computing system (6) carried by the vulnerable road user. The invention also relates to a corresponding object and radio system.

Description

Mobile Funkeinheit zur Verbesserung der Verkehrssicherheit Mobile radio unit to improve traffic safety
Die vorliegende Erfindung betrifft eine mobile Funkeinheit zur Verbesserung der Verkehrssicherheit, insbesondere von ver- letzlichen Straßenverkehrsteilnehmern, einen Gegenstand zum Mitführen durch einen solchen Verkehrsteilnehmer sowie ein Funksystem. The present invention relates to a mobile radio unit for improving the traffic safety, in particular of vulnerable road users, an object to be carried by such a road user and a radio system.
Die umfangreichen Maßnahmen der passiven Sicherheit und Schutzsysteme der aktiven Sicherheit haben zu einer wesentlichen Verbesserung des Insassenschutzes geführt. Derartige Maßnahmen bringen für den Schutz des verletzlichen Verkehrsteilnehmern (Vulnerable Road Users = VRUs) keinen vergleichbaren Mehrwert. Entsprechend konnte die Zahl der getöteten schwächeren Ver- kehrsteilnehmer nur mäßig reduziert werden und rücken deshalb mehr und mehr in den Fokus der Fahrzeugsicherheitsentwicklung. Ein weiterer Einflussfaktor ist der demografische Wandel, bei dem sich zeigt, dass es vermehrt zu Unfällen mit z.B. älteren Fahrradfahrern kommt. Diese VRUs sind Teil des Verkehrs, und obwohl zumindest Fahrradfahrer immer öfter einen Schutzhelm tragen, haben sie keine "Crash Zone". The extensive measures of passive safety and active safety systems have led to a significant improvement in occupant safety. Such measures do not provide comparable added value for the protection of Vulnerable Road Users (VRUs). Correspondingly, the number of weaker road users killed was only moderately reduced and is therefore becoming more and more the focus of vehicle safety development. Another influencing factor is the demographic change, which shows that it is increasingly causing accidents with older cyclists is coming. These VRUs are part of the traffic, and although at least cyclists are more and more wearing a safety helmet, they do not have a "crash zone".
Aktive Fußgängerschutzsysteme, basierend auf Radar-, Kamera- und Anprallerfassung, helfen die Verkehrsunfälle mit VRUs zu re- duzieren und Unfallfolgen zu mildern. Sie sind ein großer Schritt nach vorne in Richtung Fußgängerschutz, können aber nicht alle VRU-Standardsituationen in der Innenstadt lösen: Fußgänger bewegen sich, im Vergleich zu Fahrzeugen, normalerweise nicht auf der Straße und können unvermittelt auf der Fahrbahn auftauchen. Zudem bewegen sich z.B. Fahrradfahrer anders als PKWs oder LKWs - sie fahren zwischen Autos, überholen von rechts, befahren Einbahnstraßen. Bei Geschwindigkeiten über 30km/h können kritische Fahrsituationen mit VRUs (auch Gruppierungen) , welche bei nicht optimalen Sichtverhältnissen (z.B. in der Nacht, bei Regen oder Verdeckungen etc.) zu spät oder gar nicht erkannt werden, mit der derzeitigen Technologie nicht sicher verhindert werden . Für das Automatisierte Fahren in höheren Automatisierungsgraden (z.B. Stadtfahrt) wird schließlich eine Einbindung der sich in relevanter Reichweite befindlichen VRUs in die Fahrstrategie und Sicherheitssysteme somit ein essentieller Bestandteil. Über präventiv eingreifende Schutzsysteme können verletzliche Verkehrsteilnehmer umfassender geschützt werden, als über rein passive Maßnahmen, wie beispielsweise aufstellbare Motorhauben im Falle einer Fußgängerkollision. Mittels Umfeldsensoren im Fahrzeug können Fußgänger oder Radfahrer vor einer drohenden Kollision erkannt werden und über präventive Schutzmaßnahmen, beispielsweise einem autonomen Bremseingriff, kann der Unfall vermieden oder zumindest die Aufprallgeschwindigkeit wesentlich reduziert werden. Voraussetzung für die Erkennung der verletzlichen Verkehrsteilnehmer durch diese Umfeldsensoren ist jedoch eine ausreichende Sichtverbindung zu dem anderen Verkehrsteilnehmer. Ist diese nicht gewährleistet, dann kann das Schutzsystem nicht mehr rechtzeitig aktiviert werden. Mangelhafte Sichtverbindung wird hervorgerufen durch „klassische" Verdeckungen aber auch durch ungünstige Witterungsbedingungen. Active pedestrian protection systems based on radar, camera and impact detection help to reduce traffic accidents with VRUs and mitigate the consequences of accidents. They are a big step forward in pedestrian protection, but they can not solve all the VRU standard situations in the city center: compared to vehicles, pedestrians usually do not move on the road and can suddenly appear on the road. In addition, for example, cyclists move differently than cars or trucks - they drive between cars, overtake from the right, drive on one-way streets. At speeds above 30km / h, critical driving situations can occur with VRUs (also groupings), which in less than optimal visibility conditions (eg at night, at Rain or masking etc.) are detected too late or not at all, with the current technology can not be safely prevented. For automated driving in higher degrees of automation (eg city driving), the integration of the VRUs in the relevant range into the driving strategy and safety systems becomes an essential component. Preventive protection systems can protect vulnerable road users more than purely passive measures, such as deployable bonnets in the event of a pedestrian collision. By means of environmental sensors in the vehicle, pedestrians or cyclists can be detected from an imminent collision, and preventive measures such as autonomous braking intervention can prevent the accident or at least significantly reduce the impact speed. However, a prerequisite for the detection of vulnerable road users by these environmental sensors is a sufficient line of sight to the other road users. If this is not guaranteed, then the protection system can not be activated in time. Poor visual contact is caused by "classic" occlusions but also by unfavorable weather conditions.
Kooperative Sensortechnologien, wie z.B. die Vehicle-to-X (V2X) Technologie, bieten die Möglichkeit, diese Einschränkungen zu überwinden. Integriert in das neue kooperative Sicherheits¬ netzwerk können die VRUs erkannt werden, obwohl sie noch nicht im Sichtbereich des Fahrers sind. Speziell bei Geschwindigkeiten über 30km/h und schlechten Sichtverhältnissen könnte der Fahrer früher gewarnt und autonome Fahreingriffe rechtzeitig ausgelöst werden, um eine drohende Kollision zu vermeiden. Dabei können die kooperativen Sensoren im nahtlosen Übergang zu den vorhandenen Umfeldsensor-basierten Systemen eingesetzt werden. Diese können zur Verbesserung der Obj ekterkennungs-Zuverlässigkeit und Robustheit unterstützt werden. Ergebnisse von Forschungsprojekten wie Ko-FAS, simTD und AMULETT haben bereits den positiven Nutzen einer kooperativen Einbindung aller Verkehrsteilnehmer in das Netzwerk aufgezeigt. Dabei kann der Bewegungspfad des VRUs erkannt werden und aus dem Weg und der Bewegungsrichtung maßgeschneiderte Handlungskonzepte für das ankommende Fahrzeug, aber auch den VRU umgesetzt werden. Dies setzt jedoch eine genaue und robuste Lokalisierung von VRUs und die Kommunikation zum Fahrzeug, welches die Schutzhandlung ausführt, voraus. Für Fahrzeuge gibt es Lösungen für leistungsfähige Eigenlo¬ kalisierung. Fußgänger und Radfahrer weisen aber andere Rahmenbedingungen auf, welche eine unmittelbare Übertragbarkeit solcher Ansätze verhindern. Auch sind Eigenlokalisierungslö- sungen durch beispielsweise die aktuell leistungsfähigsten Smartphones ungeeignet, weil sie zu ungenaue, zu unsichere und unzuverlässige Positionsinformationen für diesen Anwendungsfall liefern . Cooperative sensor technologies, such as Vehicle-to-X (V2X) technology, offer the opportunity to overcome these limitations. Integrated into the new cooperative security network ¬ the VRUs can be recognized even though they are not yet in view of the driver. Especially at speeds over 30km / h and poor visibility conditions, the driver could be warned earlier and autonomous driving interventions triggered in time to avoid a threatening collision. At the same time, the cooperative sensors can seamlessly transition to existing ones Environment sensor-based systems are used. These can be supported to improve object recognition reliability and robustness. Results from research projects such as Ko-FAS, simTD and AMULETT have already demonstrated the positive benefits of cooperative involvement of all road users in the network. In this case, the movement path of the VRU can be recognized and from the way and the direction of movement tailor-made action concepts for the incoming vehicle, but also the VRU be implemented. However, this requires accurate and robust localization of VRUs and communication with the vehicle performing the protection action. For vehicles there are solutions for powerful Eigenlo ¬ calization. However, pedestrians and cyclists have other framework conditions that prevent immediate transferability of such approaches. Also, self-locating solutions are unsuitable for example by the currently most powerful smartphones because they provide inaccurate, insecure and unreliable position information for this application.
Bei der Frage nach möglichen Systemansätzen zur Lokalisierung von schwächeren Verkehrsteilnehmern, um die Schutzmaßnahmen dieser Gruppierung zu erweitern, ergeben sich die folgenden grundsätzlichen Szenarien: The following basic scenarios arise in the question of possible system approaches for localizing weaker road users in order to expand the protective measures of this grouping:
• Eigenlokalisierung durch VRU  • Self-localization by VRU
• Lokalisierung des VRUs über die Infrastruktur  • Localization of the VRU via the infrastructure
· Lokalisierung des VRU über ADAS Sensoren (auch von anderen · Localization of the VRU via ADAS sensors (also from others
Fahrzeugen) vehicles)
• Relative Lokalisierung des VRUs aus dem Ego-Fahrzeug Die Idee der Eigenlokalisierung basiert auf der Ortung mittels GNSS Daten um die eigene absolute Position zu bestimmen. Diese Position kann dann entweder direkt per Ad-hoc Kommunikation dem entsprechenden Fahrzeug übermittelt werden oder die Positi- onsdaten werden in ein Backend-System in eine entsprechende Cloud geladen und von dort aus dem Fahrzeug zur Verfügung gestellt. Problematisch bei der Positionsbestimmung über GNSS-Daten ist jedoch die Ungenauigkeit von bis zu 20m, die für die Anwendung zum Schutz von schwächeren Verkehrsteilnehmern nicht ausreichend ist. Hinzu kommen noch höhere Latenzzeiten zum einen bei der Aktualisierung der Positionsdaten und zum anderen bei der Übermittlung der Positionsdaten an das entsprechende Fahrzeug. Relative localization of the VRU from the ego vehicle The idea of self-localization is based on locating using GNSS data to determine your own absolute position. This position can then either be transmitted directly to the corresponding vehicle via ad-hoc communication, or the position data is loaded into a back-end system in a corresponding cloud and made available to the vehicle from there. The problem with determining the position via GNSS data, however, is the inaccuracy of up to 20m, which is insufficient for the application for the protection of weaker road users. In addition, there are even higher latencies on the one hand when updating the position data and on the other hand when transmitting the position data to the corresponding vehicle.
Die Lokalisierung über die Infrastruktur im Urbanen Stadtgebiet stellt eine weitere Möglichkeit dar. Verkehrsanlagen im Bereich von Straßenüberquerungen sind zum Beispiel mit Kameratechnik ausgestattet und können somit andere Verkehrsteilnehmer lo¬ kalisieren und diese Information wiederum über ein Ad-hoc Netzwerk mit relevanten Fahrzeugen teilen. Für dieses Szenario ist eine großflächige Ausstattung der Infrastruktur (Verkehrsanlagen) notwendig. In absehbarer Zeit ist mit einer flächendeckenden Umrüstung der Verkehrsanlagen jedoch nicht zu rechnen, weshalb diese Variante ihre Wirksamkeit voraussichtlich nicht ausreichend schnell entfalten wird. The localization of the infrastructure in the urban city area is another possibility. Transport systems in the field of road crossings are, for example, equipped with camera technology and thus can lo ¬ kalisieren and share this information again via an ad-hoc network with relevant vehicles to other road users. For this scenario, a large-scale equipment of the infrastructure (traffic systems) is necessary. In the foreseeable future, however, a nationwide conversion of the traffic systems is not expected, which is why this variant will probably not develop its effectiveness sufficiently quickly.
Ein ähnlicher Ansatz ist das Verkehrsgeschehen nicht über die Infrastruktur aufzunehmen, sondern direkt mit Fahrzeugen und deren ADAS Sensoren. Sicherheitskritische Informationen, solange Sie im Sichtbereich der ADAS Sensoren sind, könnten so zum Beispiel an andere Fahrzeuge im V2X-Kontext übermittelt werden. Nachteilig an diesem Szenario ist, dass wieder nur Informationen über sichtbare Verkehrsteilnehmer - aber zumindest aus verschiedenen lokalen Positionen heraus - mit anderen Fahrzeugen geteilt werden können. Die relative Lokalisierung von schwächeren Verkehrsteilnehmern setzt sich aus folgenden wesentlichen Komponenten zusammen: Die relevanten Verkehrsteilnehmer besitzen einen Transponder, auch aktiver TAG genannt. Im einfachsten Fall ist ein weiterer Transponder in jedem Fahrzeug verbaut. Durch Ausnutzen einer geeigneten Funktechnologie kann dann über ein entsprechendes Lokalisierungsverfahren der schwächere Verkehrsteilnehmer ausreichend präzise detektiert werden. Über die gleiche Funktechnologie oder ein weiteres Ad-hoc Netzwerk können weitere Informationen zum Verkehrsteilnehmer wie Klassifikation, Bewegungsintension, Geschwindigkeit uvm. anonym übertragen werden. Anhand dieser Informationen können dann intelligente Fahrerassistenzfunktionen mit möglichen Warnkaskaden entwickelt werden. Ein solches System wird auch kooperatives VRU Schutzsystem genannt. A similar approach is not to take traffic over the infrastructure, but directly with vehicles and their ADAS sensors. Safety-critical information, as long as you are in the field of view of the ADAS sensors, could be transmitted to other vehicles in the V2X context, for example. A disadvantage of this scenario is that again only information about visible road users - but at least from different local positions out - can be shared with other vehicles. The relative location of weaker road users consists of the following essential components: The relevant road users have a transponder, also called an active TAG. In the simplest case, another transponder is installed in each vehicle. By exploiting a suitable radio technology, the weaker road user can then be detected with sufficient accuracy via a corresponding localization method. Using the same radio technology or another ad-hoc network, further information about the road user such as classification, movement intension, speed and much more can be obtained. be transferred anonymously. Based on this information, intelligent driver assistance functions with possible warning cascades can be developed. Such a system is also called a cooperative VRU protection system.
Es wird als wichtig erachtet, dass ein relativ lokalisierendes Sicherheitssystems bestimmte Anforderungen erfüllen sollte. Für die Übertragung von Positions- und Kontextinformationen vom VRU zum Fahrzeug beispielsweise wird ein hohes Maß an Datensicherheit benötigt. Es muss sichergestellt werden, dass keine fehlerhaften Daten in das System eingespeist werden, aber auch, dass Daten nicht von Dritten abgegriffen werden können. Dies ist auch wichtig in Hinblick auf die Privatsphäre des VRUs, da dieser nur so viel von sich preisgeben müssen soll, wie es für die Aktion der Lokalisierung unbedingt von Nöten ist. Anforderungen an die Lokalisierung sind beispielsweise auch Verlässlichkeit und Genauigkeit mit der die Position ermittelt wird, aber ebenfalls die Verfügbarkeit einer Positionsinformation, welche sich unter Anderem aus Reichweite und Timing zusammensetzt. So gehen aus Forschungsergebnissen eine angestrebte Reichweite von maximal etwa 100m hervor um sowohl Fußgänger als auch Fahrradfahrer ausreichend schützen zu können, während die Latenzzeit in zeitkritischen Situationen unter 100ms liegen sollte. Um die Verlässlichkeit zusätzlich zu stützen sollte auf Fahrzeug- wie auch auf VRU-Seite ein Failsafe-Mechanismus implementiert werden, welcher Ausfälle und Fehlinformationen des Systems erkennt und diese an den jeweiligen Nutzer kommuniziert. Weiterhin sollte die Kommunikation mit all diesen Anforderungen nicht auf einen VRU beschränkt, sondern Multi-User tauglich sein. Das heißt das System soll mit einer Gruppe von VRUs kommunizieren können und aus dieser Gruppe den einen kritischen erkennen, für welchen eine Warnung im Fahrzeug (oder ggf. auf VRU-Seite) notwendig ist. Um die Interoperabilität und Verbreitung eines solchen Systems zu erzielen, ist es weiterhin zweckmäßig, eine Standardisierung dieser Schnittstelle zu ermöglichen. It is considered important that a relatively localizing security system should meet certain requirements. For example, the transmission of position and context information from the VRU to the vehicle requires a high degree of data security. It must be ensured that no faulty data is fed into the system, but also that data can not be tapped by third parties. This is also important in terms of the privacy of the VRU, as it has to divulge as much of itself as is necessary for the localization action. Requirements for localization include, for example, reliability and accuracy with which the position is determined, but also the availability of position information, which among other things is composed of range and timing. For example, research results suggest a target range of no more than 100m to adequately protect both pedestrians and cyclists, while latency should be under 100ms in time-critical situations. To the In addition to supporting reliability, a fail-safe mechanism should be implemented on both the vehicle and the VRU side, which detects failures and misinformation of the system and communicates these to the respective user. Furthermore, the communication with all these requirements should not be limited to a VRU, but multi-user suitable. This means that the system should be able to communicate with a group of VRUs and recognize from this group the one critical for which a warning in the vehicle (or possibly on the VRU side) is necessary. In order to achieve the interoperability and dissemination of such a system, it is further appropriate to allow standardization of this interface.
Verschiedene kooperative Technologien bieten die Möglichkeit eine relative Lokalisierung durchzuführen, jedoch sind manche Standards durch ihre Definition eingeschränkt in der erzielbaren Genauigkeit oder Verfügbarkeit. Ein wesentliches Kriterium bei der Auswahl der passenden Technologie ist oft Zeit, wie La¬ tenzzeit, Verbindungszeit oder erreichbare Zeitauflösung. Um den hoch komplexen Vorgängen im städtischen Straßenverkehr Rechnung zu tragen, müssen Information in Bruchteilen einer Sekunde übertragen und die Situation erkannt werden, damit im Gefahrenfall eine Aktion im Fahrzeug eingeleitet und der VRU geschützt werden kann. Bluetooth Low Energy beispielsweise hat im Gegensatz zu klassischem Bluetooth eine deutlich verringerte Latzenzzeit und Verbindungszeit. Zusammen mit einem verringerten Energieverbrauch bietet die Technologie viel was für die relative Lokalisierung erwartet wird. Gerade aber für zeitbasierte Lokalisierungsverfahren wie Roundtrip Time of Flight (RToF) oder Time Difference of Arrival (TDoA) ist die geringe Bandbreite von Bluetooth ein Ausschlusskriterium. Mit nur 2 MHz pro Kanal ist keine genaue Aufnahme des Zeitstempels möglich und somit auch keine genaue relative Ortung mit den oben genannten Verfahren. Eine größere Bandbreite ermöglicht zum Beispiel der WLAN Standard IEEE 802.11ac. Die 20 MHz breiten Kanäle des Standards können bis zu 160 MHz kombiniert werden und bieten damit eine Basis, um deutlich genauere Zeitstempel aufzunehmen, als es mit Bluetooth Low Energy möglich wäre. Der große Nachteil, der bei diesem Standard zum Tragen kommt ist die Verbindungszeit. In städtischer Umgebung müssen hunderte Verbindungen mit VRUs in kürzester Zeit aufgebaut und abgebaut werden um mit allen nötigen VRUs in Kontakt treten zu können. Wie viele andere WLAN Standards aber auch, vertraut 802.11ac auf einen Association und Authentification Prozess, welcher den Datenaustausch von mehreren Paketen benötigt. Sollten Pakete bei diesem Prozess verloren gehen, muss dieser erneut gestartet werden, was die Verbindungszeit nicht deterministisch und den Standard unbrauchbar für Lokalisie- rungsapplikationen macht. Various cooperative technologies provide the ability to perform relative localization, but some standards are limited in their definition of achievable accuracy or availability. An important criterion in the selection of the appropriate technology is often time, such as La ¬ tenzzeit, connection time or achievable time resolution. In order to cope with the complexities of urban traffic, information must be transmitted in fractions of a second and the situation must be identified so that an action can be taken in the vehicle and the VRU protected in the event of danger. For example, Bluetooth Low Energy has a significantly reduced latency and connection time compared to classic Bluetooth. Along with reduced power consumption, the technology provides much that is expected for relative localization. Especially for time-based localization methods such as Round Trip Time of Flight (RToF) or Time Difference of Arrival (TDoA), the low bandwidth of Bluetooth is an exclusion criterion. With only 2 MHz per channel, no exact recording of the time stamp is possible and therefore no accurate relative location with the above methods. The WLAN standard IEEE 802.11ac, for example, allows a larger bandwidth. The standard's 20 MHz wide channels can be combined up to 160 MHz, providing a basis for recording more accurate timestamps than would be possible with Bluetooth Low Energy. The big disadvantage of this standard is the connection time. In urban environments, hundreds of VRU connections need to be built and dropped in no time to get in touch with all the VRUs you need. Like many other WLAN standards, however, 802.11ac relies on an association and authentication process that requires data exchange from multiple packets. If packets are lost during this process, they must be restarted, which makes the connection time non-deterministic and the standard unusable for localization applications.
Dieses Problem wurde bei IEEE 802.11p gelöst, indem der Zwang eines Verbindungsaufbaus in diesem Standard aufgehoben wurde. Viel mehr befinden sich die Geräte in einer Art Broadcas- ting-Modus und können ohne bei der Verbindung Zeit zu verlieren die Position des VRUs ermitteln. Die in der EU auf 30 MHz für Straßensicherheitsapplikationen begrenzte Bandbreite schränkt zwar stark die mögliche Auflösungsgenauigkeit ein, dennoch ist im Gegensatz zu den anderen Standards diese Bandbreite dediziert für die V2X-Kommunikation gesichert und wird nicht von anderen Applikationen genutzt. Dadurch ist eine Störung der Kommunikation unwahrscheinlicher. Kurz- oder mittelfristig werden weitere WLAN Standards veröffentlicht werden, welche auch interessante Eigenschaften für eine relative Lokalisierung aufweisen. So operiert der Anfang 2016 vorgestellte HaLow Standard im 900 MHz Band, was - verglichen mit anderen Standards die im 2,4 GHz (BLE) oder 5-6 GHz (llac, 11p) Spektrum operieren besonders interessante physikalische Eigenschaften hin¬ sichtlich der Beugung um Straßenecken und Fahrzeuge, sowie eine geringere Dämpfung durch Materie impliziert. Dadurch können Entfernungen von bis zu 1000m erreicht werden, während andere Standards nur max . 400m (11p) abdecken. Abzuwarten bleibt, ob der Association und Authentification Prozess übernommen wird, was die gleichen Nachteile hervorrufen würde wie bei 802.11ac. Ebenfalls Anfang 2016 wurde die Standardisierung am 802.11az Standard gestartet, welcher als „Next Generation Positioning" angesehen wird, mit verbesserter absoluter und relativer Lokalisierung und besserer Zeitmessung. This problem has been resolved in IEEE 802.11p by removing the need for a connection setup in this standard. Much more are the devices in a kind of broadcasting mode and can determine the position of the VRU without losing time in the connection. Although the bandwidth limited to 30 MHz in the EU for road safety applications severely limits the possible resolution accuracy, unlike the other standards, this bandwidth is dedicated to V2X communication and is not used by other applications. This makes communication less likely. In the short or medium term further WLAN standards will be published, which also have interesting properties for a relative localization. Sun operates the presented early in 2016 halow standard in the 900 MHz band, which - compared to other standards in the 2.4 GHz (BLE) or 5-6 GHz (llac, 11p) spectrum operate particularly interesting physical properties towards ¬ clear diffraction order Street corners and vehicles, as well as one lower attenuation by matter implies. As a result, distances of up to 1000m can be achieved, while other standards only max. Cover 400m (11p). It remains to be seen whether the association and authentication process will be adopted, which would cause the same disadvantages as with 802.11ac. Also in early 2016, standardization was started on the 802.11az standard, which is considered "Next Generation Positioning", with improved absolute and relative localization and better timing.
In der zum maßgeblichen Zeitrang der vorliegenden Anmeldung noch nicht veröffentlichten EP16465522.7 ist ein Verfahren zum Bestimmen der Position einer mobilen Funkeinheit, insbesondere eines VRU, durch ein Fahrzeug beschrieben, bei welchem Funk- messungen zwischen mehreren Funkstationen und der mobilen Funkeinheit durchgeführt werden, wobei eine der Funkstationen das Fahrzeug ist. Bei den jeweiligen Funkmessungen wird ein jeweiliger Abstand zwischen der jeweiligen Funkstation und der mobilen Funkeinheit bestimmt und anschließend tauschen die Funkstationen untereinander Daten die Position der mobilen Funkeinheit und die eigenen Positionen betreffend aus, anhand derer die Position der mobilen Funkeinheit bezogen auf das Fahrzeug bestimmt wird. Aufgabe der Erfindung ist es einen verbesserten Schutz für Verkehrsteilnehmer, insbesondere sogenannte verletzliche Verkehrsteilnehmer (VRU), bereitzustellen. EP16465522.7, not yet published in the relevant priority of the present application, describes a method for determining the position of a mobile radio unit, in particular a VRU, by a vehicle, in which radio measurements are performed between a plurality of radio stations and the mobile radio unit, wherein one of the radio stations is the vehicle. In the respective radio measurements, a respective distance between the respective radio station and the mobile radio unit is determined, and then the radio stations exchange data with each other concerning the position of the mobile radio unit and its own positions, with which the position of the mobile radio unit relative to the vehicle is determined. The object of the invention is to provide improved protection for road users, in particular so-called vulnerable road users (VRU).
Diese Aufgabe wird durch eine mobile Funkeinheit gemäß Anspruch 1, einen Gegenstand gemäß Anspruch 9 sowie ein Funksystem gemäß Anspruch 17 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen können beispielsweise den Unteransprüchen entnommen werden. Der Inhalt der Ansprüche wird durch ausdrückliche Inbezugnahme zum Inhalt der Beschreibung gemacht. Die Erfindung betrifft eine mobile Funkeinheit zur Verbesserung der Verkehrssicherheit, insbesondere von verletzlichen Stra¬ ßenverkehrsteilnehmern, umfassend : This object is achieved by a mobile radio unit according to claim 1, an article according to claim 9 and a radio system according to claim 17. Advantageous embodiments can be taken, for example, the dependent claims. The content of the claims is made by express reference to the content of the description. The invention relates to a mobile radio unit for improving road safety, especially vulnerable road ¬ ßenverkehrsteilnehmern comprising:
- zumindest eine Funkeinrichtung zum Senden und/oder Empfangen von Informationen mittels Ultra Wideband Funktechnologie (UWB) an eine Funkstation,  at least one radio device for transmitting and / or receiving information by means of Ultra Wideband Radio Technology (UWB) to a radio station,
zumindest ein Kommunikationsmittel zum Senden und/oder Empfangen von Informationen auf Basis wenigstens einer von der Ultra Wideband Funktechnologie abweichenden Kommunikations- technologie, wobei die mobile Funkeinheit derartig ausgestaltet ist, dass diese in eine dafür vorgesehene Halterung eines Gegenstands zum Mitführen durch einen verletzlichen Verkehrsteilnehmer im Straßenverkehr fixierend einbringbar ist und wobei die mobile Funkeinheit mittels des Kommunikationsmittels zum Austausch von Informationen mit dem Gegenstand und/oder eines durch den verletzlichen Verkehrsteilnehmer mitgeführten tragbaren Rechensystems ausgestaltet ist.  at least one communication means for transmitting and / or receiving information on the basis of at least one of the Ultra Wideband radio technology deviating communication technology, wherein the mobile radio unit is designed such that this in a designated holder of an item to be carried by a vulnerable road users in traffic is fixable introduced and wherein the mobile radio unit is designed by means of the communication means for exchanging information with the object and / or carried by the vulnerable road user portable computing system.
Vorzugsweise wird durch einen die Funkstation umfassenden Verkehrsteilnehmer, z.B. ein Kraftfahrzeug oder Lastkraftwagen, ein Verfahren zur Verbesserung der Verkehrssicherheit ausgeführt, wie es beispielhaft weiter unten beschrieben ist. Unter einer Funkstation sei eine einem Fahrzeug zugeordnete Station verstanden, welche nicht der mobilen Funkeinheit selbst zu- geordnet ist, jedoch an der Ermittlung der Position der mobilen Funkeinheit durch entsprechende Funkmessungen beteiligt ist. Preferably, a road user comprising the radio station, e.g. a motor vehicle or truck, a method of improving road safety executed, as described below by way of example. A radio station is understood to mean a station assigned to a vehicle, which is not assigned to the mobile radio unit itself, but is involved in determining the position of the mobile radio unit by means of corresponding radio measurements.
In vorteilhafter Weise wird somit eine mobile Funkeinheit zum Schutz gefährdeter Verkehrsteilnehmer geschaffen. Unter einem gefährdeten Verkehrsteilnehmer kann im Sinne der Erfindung beispielsweise ein Fußgänger, Rollstuhlfahrer, Fahrradfahrer, oder Kraftradfahrer verstanden werden. Durch die Erfindung wird die Wahrscheinlichkeit des Mitführens einer solchen Sende- und/oder Empfangseinheit gesteigert, da häufig ohnehin mit- geführte Gegenstände herangezogen werden, die damit einen vorteilhaften zusätzlichen Nutzen erhalten. Außerdem kann bei vielen der Gegenstände im üblichen Straßenverkehr eine erhöhte im wesentlich nicht oder lediglich vergleichsweise gering abgeschattete Position an einem Verkehrsteilnehmer erwartet werden. Zweckmäßigerweise sind Sicherheitsvorkehrungen zur Absicherung (Security und/oder Safety) der Kommunikationswege vorgesehen . Zweckmäßigerweise handelt es sich bei der Halterung um eine weit verbreitete bzw. standardisierte mechanische Schnittstelle, ggf. mit den elektronischen Komponenten der elektrischen Schnittstellen für die Energieversorgung und/oder den Datentransfer. Ein Standard könnte die elektrischen Schnittstellen mit umfassen. Die Halterung weist zweckmäßigerweise eine me¬ chanische Verriegelung gegen ein Herausfallen der mobilen Funkeinheit auf. Advantageously, therefore, a mobile radio unit for the protection of vulnerable road users is created. For the purposes of the invention, a vulnerable road user can be understood, for example, to be a pedestrian, wheelchair user, cyclist or motorcyclist. The invention increases the likelihood of carrying such a transmitting and / or receiving unit, since it is frequently the case anyway. guided objects are used, which thus receive a beneficial additional benefits. In addition, in many of the objects in the usual traffic an increased substantially not or only comparatively slightly shadowed position can be expected at a road user. Expediently, security measures are provided for securing (security and / or safety) of the communication paths. Expediently, the holder is a widespread or standardized mechanical interface, possibly with the electronic components of the electrical interfaces for the power supply and / or the data transfer. A standard could include the electrical interfaces with. The bracket conveniently has a me chanical locking ¬ against falling out of the mobile radio unit.
Entsprechend einer Weiterbildung der mobilen Funkeinheit kommuniziert das Kommunikationsmittel auf Basis mindestens einer der folgenden Kommunikationstechnologien: According to a development of the mobile radio unit, the communication means communicates on the basis of at least one of the following communication technologies:
-WLAN-Verbindung, insbesondere nach IEEE 802.11p,  WLAN connection, especially according to IEEE 802.11p,
-ISM-Verbindung (Industrial, Scientific, Medical  ISM compound (Industrial, Scientific, Medical
Band) , insbesondere über eine funkverbindungsfähige Schließvorrichtung,  Band), in particular via a radio-compatible closing device,
-Bluetooth-Verbindung,  -Bluetooth connection,
-ZigBee-Verbindung,  -ZigBee connection,
-WiMax (Worldwide Interoperability for Microwave  -WiMax (Worldwide Interoperability for Microwave
Access) ,  Access),
-Mobilfunkverbindung, insbesondere GSM-, GPRS-, EDGE-, Mobile communication, in particular GSM, GPRS, EDGE,
UMTS- und/oder LTE-Verbindungen und UMTS and / or LTE connections and
-InfrarotVerbindung .  Infrared compound.
In vorteilhafter Weise kann somit neben einer Kommunikation (Kopplung) mit dem Gegenstand bzw. dem tragbaren Rechensystem auch beispielsweise Infrastruktur (Ampelanlagen) eingebunden werden. Dies kann alternativ oder in Ergänzung auch mittels der Schnittstellen des Gegenstands bzw. Rechensystems erzielt werden . Advantageously, therefore, in addition to a communication (coupling) with the object or the portable computing system Also, for example, infrastructure (traffic lights) are involved. This can be achieved alternatively or in addition by means of the interfaces of the article or computing system.
Vorzugsweise umfasst die mobile Funkeinheit Inertialsensoren zur Bewegungsdetektion, insbesondere Beschleunigungs- und/oder Drehratensensoren, und/oder einen Kompass und/oder einen Satellitennavigationsempfänger. Insbesondere werden mittels der Sensoren 9DOF erfasst, d.h. x-y-z Drehrate mittels Drehra¬ tensensoren, Beschleunigungen mit Beschleunigungssensoren und relative Ausrichtung mittels Kompass. Alternativ ist auch die Erfassung lediglich von Teilmengen, z.B. 6DOF oder 3DOF vorgesehen. Damit können Bewegungen des die mobile Funkeinheit mit sich führenden Verkehrsteilnehmers erfasst werden. Zwar ist besonders bevorzugt, dass eine Lokalisierung eines verletzlichen Verkehrsteilnehmers mittels UWB-Funktechnologie erfolgt, jedoch können die anderen Sensoren bzw. die damit gewonnenen Informationen zur Verbesserung und/oder Plausibilisierung heran- gezogen werden. Das kommt hier nicht so klar heraus. Vorteilhafterweise kann somit eine Verbesserung der Lokalisierung bei fehlenden Werten, z.B. durch Abschattung zwischen Fahrzeug und VRU, erreicht werden, z.B. wenn mittels der erfassten und übermittelten Informationen eine Interpolation der Bewegung des VRU insbesondere zwischen Fernlokalisierungswerten der UWB Lokalisierung erreicht werden kann. Damit ist ebenfalls eine verbesserte Bewegungsprädiktion erreichbar. Dabei können bereits berechnete Informationen an die Funkstation übertragen werden oder die Sensorwerte, ggf. einer Vorverarbeitung un- terzogen, als solches. Da elektronische Mobilfunkgeräte, wie Smartphones häufig bereits Inertialsensoren aufweisen, kann auch vorgesehen sein, dass die mobile Funkeinheit keine solchen Sensoren aufweist. Bevorzugt umfasst die mobile Funkeinheit wenigstens eine Re¬ chenelektronik, welche ausgestaltet ist auf Basis von Sens¬ ordaten Positionsinformationen, Bewegungsinformationen und/oder von diesen abgeleiteten Informationen zu berechnen und die Positionsinformationen, Bewegungsinformationen und/oder die davon abgeleiteten Informationen mittels der Funkeinrichtung zu versenden. Alternativ oder in Ergänzung kann eine Übertragung der ungefilterten oder gefilterten Sensorwerte als solches vorgenommen werden, wobei in einem solchen Fall weitere Berechnungen vorzugsweise fahrzeugseitig mittels einer entsprechenden Auswerteeinheit erfolgen. Preferably, the mobile radio unit comprises inertial sensors for motion detection, in particular acceleration and / or yaw rate sensors, and / or a compass and / or a satellite navigation receiver. In particular 9DOF are detected by means of the sensors, ie xyz rotational rate by Drehra ¬ least sensors, acceleration with acceleration sensors and relative orientation by means of a compass. Alternatively, the acquisition of only subsets, eg 6DOF or 3DOF is provided. Thus, movements of the mobile radio unit with leading road user can be detected. Although it is particularly preferred that localization of a vulnerable road user takes place by means of UWB radio technology, however, the other sensors or the information thus obtained can be used for improvement and / or plausibility. That does not come out so clearly here. Advantageously, an improvement of the localization in the case of missing values, for example by shading between the vehicle and the VRU, can thus be achieved, eg if an interpolation of the movement of the VRU, in particular between remote localization values of the UWB localization, can be achieved by means of the acquired and transmitted information. Thus an improved movement prediction is also achievable. In this case, already calculated information can be transmitted to the radio station or the sensor values, possibly subjected to preprocessing, as such. Since electronic mobile devices such as smartphones often already have inertial sensors, it can also be provided that the mobile radio unit has no such sensors. Preferably, the mobile radio unit comprises at least one Re ¬ chenelektronik, which is designed based on Sens ¬ ordaten position information, movement information and / or to calculate from this derived information and to send the position information, movement information and / or the information derived therefrom by means of the radio device. Alternatively or in addition, a transmission of the unfiltered or filtered sensor values can be carried out as such, in which case further calculations preferably take place on the vehicle side by means of a corresponding evaluation unit.
Entsprechend einer zweckmäßigen Ausführungsform ist die mobile Funkeinheit ausgestaltet Positionsinformationen, Bewegungs- Informationen und/oder von diesen abgeleitete Informationen mittels des Kommunikationsmittels mit dem Gegenstand und/oder dem durch den verletzlichen Verkehrsteilnehmer mitgeführten tragbaren Rechensystem auszutauschen. Bei der Berechnung von Bewegungs- bzw. Positionsinformationen können insbesondere auch Prädiktionsinformationen ermittelt werden, welche zukünftige mögliche Bewegungsverläufe beschreiben. Vorzugsweise werden für die Berechnung von Bewegungs- bzw. Positionsinformationen digitale Filter, z.B. Kaiman Filter, herangezogen. Unter Sensordaten werden dabei insbesondere mittels der Be- schleunigungs- , Drehratensensoren, Kompass und/oder Satelli¬ tennavigationsempfänger ermittelte Sensordaten verstanden. According to an expedient embodiment, the mobile radio unit is configured to exchange position information, movement information and / or information derived therefrom by means of the communication means with the object and / or the portable computing system entrained by the vulnerable road user. In the calculation of movement or position information, it is also possible in particular to determine prediction information which describes future possible courses of motion. Preferably, digital filters, eg Kalman filters, are used for the calculation of motion or position information. Under sensor data gyroscopes, compass and / or Satelli ¬ tennavigationsempfänger are thereby schleunigungs- in particular by means of the loading understood sensor data determined.
Beispielsweise ist es möglich und bevorzugt anhand von Bewe- gungsmustern einen die mobile Funkeinheit mit sich führenden Verkehrsteilnehmer zu klassifizieren, z.B. als Fußgänger (Kind, Erwachsender, Senior) , Radfahrer, Jogger, Rollstuhlfahrer, etc.). Als von den Positions- oder Bewegungsinformationen abgeleiteten Informationen können dabei insbesondere Klassi- fikationsinformationen dieser Art verstanden werden. Die Klassifikation ermöglicht es einem auswertenden System, beispielsweise dem der Funkstation zugeordneten Fahrzeug, eine Gefährdungswahrscheinlichkeit durch das Fahrzeug für den VRU zu bestimmen, da genauere Annahmen beispielsweise über die mögliche Agilität des VRUs in die Berechnung möglicher Bewegungsverhalten einbezogen werden können. Dabei kann auch eine Bewegungsintention erkannt werden, z.B. das beabsichtigte Loslaufen durch ein Pendeln des Körpers in Bewegungsrichtung. Ist die mobile Funkeinheit beispielsweise in eine dafür vorgesehene Halterung eines Kopfhörers eingebracht oder weist der Kopfhörer als solche bereits Inertialsensoren auf, so kann durch eine Lage- und/oder Winkelerkennung die Kopflage und Bewegungsrichtung des VRU erkannt werden. For example, it is possible and preferred on the basis of motion patterns to classify a mobile radio unit carrying the mobile radio unit, for example as a pedestrian (child, adult, senior), cyclist, jogger, wheelchair user, etc.). As information derived from the position or movement information, in particular information of this kind. The classification allows an evaluating system, for example, the vehicle associated with the radio station, to determine a hazard probability by the vehicle for the VRU, as more accurate assumptions about, for example, the potential agility of the VRU may be included in the calculation of possible movement behaviors. In this case, a movement intention can be detected, for example, the intended Loslaufen by a pendulum of the body in the direction of movement. If the mobile radio unit is introduced, for example, into a holder provided for this purpose of a headphone or if the headset as such already has inertial sensors, then the head position and / or angle direction of the VRU can be detected by a position and / or angle detection.
Ebenfalls kann somit ein Missbrauch der mobilen Funkeinheit erkannt werden, was beispielsweise dann vorliegen könnte, wenn jemand zur Auslösung einer kritischen Verkehrssituation die mobile Funkeinheit auf eine befahrene Straße werfen würde. Vorzugsweise erfolgt dies durch Auswertung der Positions¬ und/oder Bewegungsinformationen im Hinblick auf die Erkennung einer für verletzliche Verkehrsteilnehmer untypische Bewe¬ gungen. Alternativ oder in Ergänzung kann dies unter Verwendung der Paarung zum Gegenstand oder dem tragbaren Rechensystem erfolgen, z.B. indem eine Abstandsmessung zwischen der mobilen Funkeinheit zum Gegenstand und/oder Rechensystem insbesondere mittels RSSI, AoA oder Ähnlichem erfolgt. Entfernen sich beide über einen vorgegebenen Grenzwert (z.B. 2m) bzw. Weg pro Zeiteinheit hinaus, so könnte dies als Anhaltspunkt gesehen werden, dass der VRU seine mobile Funkeinheit (oder den Ge¬ genstand bzw. das Rechensystem) verloren hat oder missbraucht. Vorzugsweise wird die mobile Funkeinheit bei Entnahme aus der Halterung deaktiviert bzw. deaktiviert sich selbsttätig. Ist die mobile Funkeinheit mit einem tragbaren Rechensystem, z.B. einem Smartphone, gekoppelt, so könnten Berechnungen zur Position bzw. Bewegung auch mittels des tragbaren Rechensystems teilweise oder vollständig ausgeführt werden. Die Daten der mobilen Funkeinheit können bei Vorhandensein von vergleichbaren Datensätzen, z.B. aufgrund vorhandener Inertialsensoren im Smartphone, plausibilisiert und/oder verbessert werden. Also, therefore, an abuse of the mobile radio unit can be detected, which could be present, for example, if someone would throw the mobile radio unit on a busy road to trigger a critical traffic situation. Preferably, this is done by evaluating the position ¬ and / or movement information regarding the detection of an atypical for vulnerable road users BEWE ¬ conditions. Alternatively or in addition, this can be done using the pairing to the object or the portable computing system, eg by taking a distance measurement between the mobile radio unit to the object and / or computing system, in particular by means of RSSI, AoA or the like. Both remove beyond a predetermined limit (eg, 2m) or distance per unit of time, this could be seen as an indication, that the VRU his mobile radio unit (or Ge ¬ subject matter or the computing system) lost or misused. Preferably, the mobile radio unit is deactivated on removal from the holder or deactivates automatically. If the mobile radio unit is coupled to a portable computing system, eg a smartphone, calculations for the position or movement could also be carried out partially or completely by means of the portable computer system. The data of the mobile radio unit can be made plausible and / or improved in the presence of comparable data sets, eg due to existing inertial sensors in the smartphone.
Insbesondere im Falle der Ausführung der Berechnungen durch das tragbare Rechensystem können die gewonnenen Daten mittels der mobilen Funkeinheit und/oder mittels des tragbaren Rechensystems an die Funkstation übertragen werden. In particular, in the case of performing the calculations by the portable computing system, the data obtained can be transmitted to the radio station by means of the mobile radio unit and / or by means of the portable computer system.
Bevorzugt umfasst die mobile Funkeinheit einen Energiespeicher sowie Versorgungselektronik zum Laden des Energiespeichers und/oder zur Energieversorgung der mobilen Funkeinheit. Der Energiespeicher kann, z.B. eine Batteriezelle, ein Akkumulator oder dergleichen sein. Der Energiespeicher kann mittels der Versorgungselektronik zweckmäßigerweise aufgeladen werden oder falls kein Energiespeicher vorgesehen ist, dient die Versorgungselektronik zur Energieversorgung der mobilen Funkeinheit mittels einer externen Energiequelle beispielsweise des Ge¬ genstands. Ist der aufnehmende Gegenstand mit einer Energie¬ versorgung ausgestattet, so kann diese über eine geeignete Schnittstelle (elektrische Kontakte über Clip oder induktive Übertragung (z.B. RFID) genutzt werden, um die mobile Funkeinheit mit Energie zu versorgen. The mobile radio unit preferably comprises an energy store and supply electronics for charging the energy store and / or for supplying energy to the mobile radio unit. The energy storage may be, for example, a battery cell, an accumulator or the like. The energy storage can be charged by means of the supply electronics expediently or if no energy storage is provided, the supply electronics for supplying energy to the mobile radio unit by means of an external energy source, for example, the Ge ¬ genstands. If the receiving object equipped with an energy supply ¬, this (via a suitable interface electric contacts via clip or inductive transmission (such as RFID) can be used to provide the mobile radio unit with energy.
Bevorzugt umfasst die mobile Funkeinheit eine Energieversor- gungsschnittstelle zur Energieversorgung der mobilen Funkeinheit mittels einer externen Energieversorgung. Preferably, the mobile radio unit comprises a power supply interface for supplying power to the mobile radio unit by means of an external power supply.
Es kann vorgesehen sein, dass die mobile Funkeinheit Warnmittel zur optischen, akustischen und/oder optischen Mitteilung um- fasst. Da die mobile Funkeinheit mittels der Funkeinrichtung zum Senden und/oder Empfangen von Informationen mittels Ultra Wideband Funktechnologie (UWB) mit einer Funkstation bei¬ spielsweise eines Fahrzeugs zur Kommunikation ausgestaltet ist und über diesen Kommunikationsweg auch eine Lokalisierung des VRU erfolgt, kann im Falle eines vorliegenden Gefährdungspotentials für den VRU durch das Fahrzeug mittels dieses Kommunikationswegs auch eine entsprechende Information an die mobile Funkeinheit übertragen werden, was mittels der Warnmittel dem VRU anzeigbar ist . Mögliche Warnfunktionen können ausgestaltet sein in Form von akustischer Warnung, z.B. auf-, abschwellend, frequenzmodu¬ liert, Sprache, etc., und/oder haptischer Warnung, z.B. Vibration, Anschwellen, Klopfen, Pulsieren, etc., und/oder optischer Warnung, z.B. Anzeige rechts, links, vorne, hinten, Leuchtsignal, Blitzlicht, Lauflicht, etc. It may be provided for the mobile radio unit to convert warning means for optical, acoustic and / or optical communication. summarizes. Since the mobile radio unit is configured by means of the radio device for transmitting and / or receiving information by means of Ultra Wideband Radio Technology (UWB) with a radio station ¬ example of a vehicle for communication and this communication path is also a localization of the VRU, can in the case of a present Endangerment potential for the VRU are transmitted by the vehicle by means of this communication path, a corresponding information to the mobile radio unit, which can be displayed by means of the warning means the VRU. Possible warning functions can be configured in the form of audible warning, such as Open, decongestant, frequenzmodu ¬ lines, language, etc., and / or haptic warning, for example, vibration, swelling, palpitations, pulsations, etc., and / or optical warning, eg display right, left, front, rear, flashing light, flashlight, running light, etc.
Die Kommunikationsverbindung (Kopplung) mit dem Gegenstand oder dem tragbaren Rechensystem erlaubt auch eine Warnung über ggf. vorhandene Warnmittel des Gegenstands bzw. Rechensystems. Eine optische Warnung kann beispielsweise dergestalt sein, dass bei vorliegen eines am Kopf getragenen visuellen Ausgabegeräts (OHMD) ein entsprechender Warnhinweis in das Blickfeld des Trägers ausgegeben wird. Zusätzlich könnte ebenfalls ein Fluchtweg angezeigt werden. Ist die mobile Funkeinheit bei- spielsweise in eine dafür vorgesehene Halterung eines Kopfhörers eingebracht oder besteht über die Kommunikation zum tragbaren Rechensystem eine Verbindung, so können im Falle von Stereo-Kopfhörern durch entsprechendes Ansteuern richtungsanzeigende Warnhinweise an den VRU übertragen werden. The communication connection (coupling) with the object or the portable computing system also allows a warning about any existing warning means of the item or computing system. An optical warning may be, for example, such that when a head-worn visual output device (OHMD) is in place, a corresponding warning message is output in the field of vision of the wearer. In addition, an escape route could also be displayed. If, for example, the mobile radio unit is placed in a holder provided for this purpose or if there is a connection via the communication to the portable computer system, in the case of stereo headphones direction-indicating warnings can be transmitted to the VRU by appropriate activation.
Kopfhörer, welche mit aktiver Geräuschunterdrückungstechnologie unter Verwendung von Mikrofonen ausgestattet sind, können genutzt werden um Umgebungsgeräusch insbesondere auf herannahenden Fahrzeug hin zu analysieren und diese Information zur Plausibilisierung der weiteren ermittelten Informationen zur Verfügung zu stellen, z.B. für eine Analyse aus welcher Richtung sich eine Gefahr nähert. Auch können damit Umgebungsgeräusche ausgeblendet werden, um die Wahrnehmung von gefahrenbezogenen Informationen zu erhöhen. Headphones, which are equipped with active noise cancellation technology using microphones, can be used to analyze ambient noise in particular on approaching vehicle and this information Plausibilisierung the other information obtained to provide, for example, for an analysis of which direction approaches a danger. It can also hide ambient noise to increase the perception of hazard information.
Die Erfindung betrifft außerdem einen Gegenstand zum Mitführen durch einen verletzlichen Verkehrsteilnehmer im Straßenverkehr, welcher eine Halterung zum Fixieren einer erfindungsgemäßen mobilen Funkeinheit zur Verbesserung der Verkehrssicherheit umfasst. Vorzugsweise umfasst der Gegenstand eine Ausfüh¬ rungsform der erfindungsgemäßen mobilen Funkeinheit. The invention also relates to an article for entrainment by a vulnerable road user, which comprises a holder for fixing a mobile radio unit according to the invention for improving traffic safety. Preferably, the article includes an exporting ¬ approximate shape of a mobile radio unit of the invention.
Weiterbildungsgemäß umfasst der Gegenstand zumindest ein Kommunikationsmittel zum Senden und/oder Empfangen von Informationen auf Basis wenigstens einer von der Ultra Wideband Funktechnologie abweichenden Kommunikationstechnologie. According to a further development, the object comprises at least one communication means for transmitting and / or receiving information based on at least one communication technology deviating from Ultra Wideband radio technology.
Der Gegenstand umfasst bevorzugt einen Energiespeicher sowie Versorgungselektronik zum Laden des Energiespeichers und/oder zur externen Energieversorgung der mobilen Funkeinheit. Es gilt entsprechendes, wie bereits für die mobile Funkeinheit be¬ schrieben . Zweckmäßigerweise umfasst der Gegenstand eine Energieversor¬ gungsschnittstelle zur externen Energieversorgung der mobilen Funkeinheit . The article preferably comprises an energy store and supply electronics for charging the energy store and / or the external power supply of the mobile radio unit. It is appropriate, as ¬ be registered for the mobile radio unit. Advantageously, the article comprises a Energieversor ¬ supply interface for external power supply of the mobile radio unit.
Der Gegenstand umfasst entsprechend einer vorteilhaften Wei- terbildung wenigstens eine Rechenelektronik, welche ausge¬ staltet ist auf Basis von Sensordaten Positionsinformationen, Bewegungsinformationen und/oder davon abgeleitete Informationen zu berechnen und die Positionsinformationen, Bewegungsinformationen und/oder die von diesen abgeleiteten Informationen mittels der mobilen Funkeinheit zu versenden. Der Gegenstand kann zudem Warnmittel zur optischen, akustischen und/oder optischen Mitteilung umfassen. Für die Warnmittel gilt entsprechendes, wie bereits für die mobile Funkeinheit be¬ schrieben. Die Warnmittel des Gegenstands können alternativ oder ergänzend herangezogen werden. The article comprises according to an advantageous further training at least to calculate position information, movement information and / or derived information and the position information, movement information and / or the information derived from these by means of the mobile radio unit a calculation electronics which being ¬ staltet is based on sensor data to send. The article may also include warning means for visual, audible and / or visual communication. For the warning means the same applies as already be ¬ wrote for the mobile radio unit. The warning means of the object can be used alternatively or additionally.
Zweckmäßigerweise handelt es sich bei dem Gegenstand um einen Helm, Kleidungsstück, Modeaccessoire, tragbares Computersystem (sog. Wearable) , Transportbehälter oder Kopfhörer. Unter einem Transportbehälter wird dabei beispielsweise ein Rucksack, Schulranzen, Tasche etc. verstanden. Conveniently, the article is a helmet, garment, fashion accessory, wearable computer system (so-called wearable), carrying case or earphone. Under a transport container is understood, for example, a backpack, satchels, bag, etc.
Vorzugsweise ist die mobile Funkeinheit in einfacher Weise abnehmbar von bzw. herausnehmbar aus (plug&play) dem ent- sprechenden Gegenstand ist, in der Weise, dass ein häufiges Einsetzen in einen anderen Gegenstand möglich ist. Alternativ kann auch vorgesehen sein, dass die mobile Funkeinheit permanent demselben Gegenstand zugeordnet ist, also nicht in ver¬ gleichbarem Maße der Bedarf der Möglichkeit einer ver- gleichsweise schnellen Entnahme bzw. eines vergleichsweise schnellen Einbringens besteht. Preferably, the mobile radio unit is easily detachable from (plug & play) the corresponding object in such a way that frequent insertion into another object is possible. Alternatively, it can also be provided that the mobile radio unit is permanently assigned to the same object, not in ver ¬ gleichbarem dimensions of the requirement of the possibility of a comparatively quick removal or a relatively rapid introduction is.
Die Erfindung betrifft auch ein Funksystem, umfassend eine erfindungsgemäße mobile Funkeinheit, einen Gegenstand gemäß der Erfindung und ein tragbares Rechensystem zur drahtlosen Kommunikation mit der mobilen Funkeinheit. The invention also relates to a radio system comprising a mobile radio unit according to the invention, an object according to the invention and a portable computing system for wireless communication with the mobile radio unit.
Die Erfindung beschreibt auch ein Verfahren zur Verbesserung der Verkehrssicherheit, insbesondere von gefährdeten Straßenver- kehrsteilnehmern (VRU) , das folgende Schritte aufweist: The invention also describes a method for improving traffic safety, in particular of vulnerable road users (VRU), comprising the following steps:
Durchführen zumindest einer Funkmessung mittels Ultra Wideband Funktechnologie (UWB) zwischen einer Funkstation eines Fahrzeugs und einer erfindungsgemäßen mobilen Funkeinheit eines Verkehrsteilnehmers, und Berechnen der Position der mobilen Funkeinheit mittels wenigstens einer Recheneinheit des Fahrzeugs basierend auf den Funkmessungen Performing at least one radio measurement by means of Ultra Wideband Radio Technology (UWB) between a radio station of a vehicle and a mobile radio unit according to the invention of a road user, and Calculating the position of the mobile radio unit by means of at least one computing unit of the vehicle based on the radio measurements
Heranziehen der berechneten Position der mobilen Funk- einheit für die Errechnung von Wahrscheinlichkeiten der Gefährdung .  Using the calculated position of the mobile radio unit to calculate probabilities of the hazard.
Mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es möglich, das ein Fahrzeug die Position einer mobilen Funkeinheit eines Ver- kehrsteilnehmers bestimmt und anhand der Wahrscheinlichkeiten der Gefährdung für weitere Fahraktionen berücksichtigt, wodurch die Sicherheit von Verkehrsteilnehmern - auch der Insassen des das Verfahren ausführenden Fahrzeugs - erheblich verbessert werden kann. Zweckmäßigerweise können die Ergebnisse der Wahrscheinlichkeiten der Gefährdung für die Bestimmung des Einsatzes von Sicherheitsfunktionen (Warnkaskaden, Bremsen, Lenken...) herangezogen werden. Beispielsweise kann im Rahmen der Errechnung der Wahrscheinlichkeiten der Gefährdung bestimmt werden, ob eine Kollisionsgefahr zwischen dem Fahrzeug und der mobilen Funkeinheit besteht. Die Gefährdung ist dabei zweck¬ mäßigerweise für den die Funkeinheit mit sich führenden Ver¬ kehrsteilnehmer sowie das Fahrzeug bzw. dessen Insassen und ggf. sogar für weitere Verkehrsteilnehmer zu bestimmen. Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, dass begünstigt durch die fortschreitende Integration in der Halbleiter-Technologie, die eine kostengünstige Umsetzung möglich macht, die Ultra Wideband Funktechnologie (UWB) in der einem außerordentlichen Kostendruck unterliegenden Fahrzeugindustrie für die drahtlose Nahbereichskommunikation zunehmend attraktiv ist. Die UWB Technologie basiert auf dem Standard IEEE 802.15.4. Dabei werden impulsförmige Funksignale mit sehr hohen Bandbreiten >500MHz aber geringen Sendeleistungen übertragen. Die derzeitige Regulierung schreibt einen Grenzwert für die spektrale Leis- tungsdichte von -41,3 dBm/MHz bei einer maximalen Spitzenleistung von 0 dBm/50 MHz vor (dies entspricht etwa -15 dBm Kanalleistung, vergleichbar mit der Sendeleistung eines gewöhnlichen Funkschlüssels) . Durch diese Eigenschaften soll gewährleistet werden, dass primäre Funkdienste im gleichen Frequenzbereich nicht gestört werden. Durch die hohe Bandbreite bietet die Technologie zum einen das Potenzial einer sehr hohen Ortsauflösung von bis zu ±10cm und zum anderen ist sie dadurch robust gegen Mehrwegausbreitungen wie reflektierte Signale, welche im Vergleich zu schmalbandigen Funktechnologien einfach detektiert und unterschieden werden können, da das UWB Signal, welches aus 2 ns breiten Pulsen aufgebaut ist, nicht vom re¬ flektierten Signal beeinflusst wird. Es wurde erkannt, dass die UWB Technologie eine Lokalisierung auch in stark reflektierenden Umgebungen oder sogar bei verdeckten Objekten, die das Signal des direkten Pfads im Vergleich zum reflektierten Pfad stark dämpfen, ermöglicht und aufgrund dieser Eigenschaften insbesondere für die Lokalisierung von schwächeren Verkehrsteilnehmern zur Verbesserung von deren Verkehrssicherheit sehr gut geeignet ist. Als vorteilhaft kann dabei auch angesehen werden, dass die für die Steigerung der Verkehrssicherheit notwendigen Berechnungen fahrzeugseitig ausgeführt werden können, welche die dafür notwendige Rechenleistung üblicherweise bereitstellen können. Damit werden unauffällige, kosteneffiziente und den Platzbedarf betreffend kleine mobile Funkeinheiten ermöglicht. Dadurch wird eine schnelle Verbreitung wahrscheinlicher. Bevorzugt wird dem entsprechend auf Seiten des Fahrzeugs eine Priorisierung mehrerer verschiedener Verkehrsteilnehmer anhand deren mitgeführter mobiler Funkeinheiten organisiert, z.B. auf Basis der Klassifikation, des Abstandes, der Bewegungstraj ektorie etc. By means of the method according to the invention, it is possible for a vehicle to determine the position of a mobile radio unit of a traffic participant and taken into account on the basis of the probabilities of danger for further driving actions, thereby considerably improving the safety of road users, including the occupants of the vehicle carrying out the method can. Conveniently, the results of the hazard probabilities may be used to determine the use of safety functions (cascade, brake, steer ...). For example, it can be determined in the context of the calculation of the probabilities of the hazard, whether there is a risk of collision between the vehicle and the mobile radio unit. The risk is conveniently ¬ advantageously for the radio unit with it leading Ver ¬ road users as well as the vehicle or its occupants and possibly even be determined for other road users. The invention is based on the idea that favored by the progressive integration in the semiconductor technology, which makes a cost-effective implementation possible, the ultra wideband radio technology (UWB) in the extremely cost-intensive vehicle industry for the wireless short-range communication is increasingly attractive. The UWB technology is based on the IEEE 802.15.4 standard. In this case, pulse-shaped radio signals with very high bandwidths> 500 MHz but low transmission powers are transmitted. The current regulation prescribes a limit for the spectral Density of -41.3 dBm / MHz at a maximum peak power of 0 dBm / 50 MHz before (this corresponds to about -15 dBm channel power, comparable to the transmission power of an ordinary wireless key). These features are designed to ensure that primary services in the same frequency range are not disturbed. Due to the high bandwidth, the technology offers the potential of a very high spatial resolution of up to ± 10 cm and, on the other hand, it is robust against multipath propagation such as reflected signals, which can be easily detected and distinguished compared to narrowband radio technologies, because the UWB signal , which is composed of 2 ns wide pulses, is not influenced by the re ¬ inflected signal. It has been recognized that the UWB technology enables localization even in highly reflective environments or even in obscured objects that strongly attenuate the signal of the direct path compared to the reflected path, and due to these characteristics, in particular for the localization of weaker road users to improve their traffic safety is very well suited. It can also be regarded as advantageous that the calculations necessary for increasing traffic safety can be carried out on the vehicle side, which can usually provide the necessary computing power. This allows inconspicuous, cost-efficient and space requirements regarding small mobile radio units. This makes a rapid spread more likely. Preferably, a prioritization of several different road users is organized on the part of the vehicle on the basis of their entrained mobile radio units, eg based on the classification, the distance, the Bewegungsstraj ectorie etc.
Aufgrund der Abstrahl-Grenzwerte und daher vergleichsweise niedrigen Sendeleistung, liegt die Reichweite für die UWB-Signalübertragung typischerweise unter 100 Metern und insbesondere Obj ekt-Verdeckungen führen zu weiter verringerten Reichweiten, da die Pegelreserven für die auftretenden Dämp- fungs- und Beugungseffekte gegebenenfalls nicht ausreichen (z.B. bewirkt der menschliche Körper in der Signalstrecke eine Signal-Abschwächung von typisch 20 - 30 dB in dem von UWB anwendbaren Frequenzbereich von 3,2 GHz bis 10,2 GHz; sind keine reflektierenden Gegenstände vorhanden, kann es bereits bei Abständen unter 10 Metern zu einem Signalausfall kommen) . Es wurde jedoch erkannt, dass besonders im Straßenverkehr übliche dynamische Änderungen einem dauerhaften Signalausfall entge¬ genwirken und trotzdem im Bereich von bis zumindest etwa 30 Metern von einer ausreichenden bis guten Verfügbarkeit ausgegangen werden kann. Due to the radiation limits and therefore comparatively low transmission power, the range for the UWB signal transmission is typically less than 100 meters and obj ect obscurations in particular lead to further reduced ranges, since the level reserves may not be sufficient for the attenuation and diffraction effects that occur (for example, the human body effects a signal attenuation of typically 20-30 dB in the signal path applicable by UWB in the signal path Frequency range from 3.2 GHz to 10.2 GHz, if there are no reflective objects, a signal loss may occur even at distances of less than 10 meters). It was recognized, however, that especially in traffic usual dynamic changes can be a permanent loss of signal entge ¬ genwirken and still in the range of up to at least about 30 meters assumed to be sufficient to good availability.
Vorzugsweise weist das Fahrzeug eine Mehrzahl an Funkstationen auf mittels denen Funkmessungen zur Bestimmung der Position der mobilen Funkeinheit vorgenommen werden. Vorzugsweise sind im oder am Fahrzeug zwei bis fünf Funkstationen vorgesehen. Preferably, the vehicle has a plurality of radio stations by means of which radio measurements for determining the position of the mobile radio unit are made. Preferably, two to five radio stations are provided in or on the vehicle.
Bevorzugt wird für die Funkmessung eine Frequenz von etwa 4GHz bei einer Bandbreite von etwa 500 MHz verwendet, womit eine ausreichende Genauigkeit und Reichweite bereits festgestellt werden konnte. Preferably, a frequency of about 4 GHz is used for the radio measurement at a bandwidth of about 500 MHz, so that a sufficient accuracy and range could already be determined.
Gemäß einer Ausführung wird bei zumindest einer Funkmessung ein Abstand zwischen der jeweiligen Funkstation und der mobilen Funkeinheit gemessen, wobei dies insbesondere mittels Lauf¬ Zeitmessung und/oder Signalstärkenmessung erfolgen kann. According to one embodiment, a distance between the respective radio station and the mobile radio unit is measured in at least one radio measurement, wherein this can be done in particular by means of run ¬ time measurement and / or signal strength measurement.
Gemäß einer Ausführung wird bei zumindest einer Funkmessung ein Winkel zwischen der Funkstation und der mobilen Funkeinheit gemessen . Besonders bevorzugt ist zur ortsgenauen Fernlokalisierung eines Verkehrsteilnehmers eine Abstandsmessung in Verbindung mit einer Winkelmessung vorgesehen. Entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform wird eine Mehrzahl an Funkmessungen mittels einer Mehrzahl an Funkstationen des Fahrzeugs vorgenommen, wobei die Position der mobilen Funkeinheit basierend auf zumindest einem Winkel zwischen zumindest einer jeweiligen Funkstation und der mobilen Funkeinheit und zumindest eines Abstands zwischen zumindest einer jeweiligen Funkstation und der mobilen Funk- einheit gemessen wird. Die Abstandsmessung kann somit in beliebiger Weise mit Winkelmessungen kombiniert werden. Auch eine Überbestimmung ist jedoch grundsätzlich möglich, so dass vorherige Ergebnisse plausibilisiert werden können oder die Genauigkeit und die Zuverlässigkeit verbessert werden können. Aus den jeweiligen Ergebnissen der Abstandsmessung und der Winkelmessung wird bevorzugt zumindest ein Schnittpunkt bzw. eine Schnittfläche bestimmt, welche als berechnete Position des Verkehrsteilnehmers angenommen und herangezogen wird. Auch kann lediglich eine Abstandsmessung oder einer Winkelmessung vor- gesehen sein. Vorzugsweise erfolgt die Winkelmessung mittels zumindest einer Zeitdifferenz-Messung (TDOA - Time Difference of Arrival) . Weiterhin vorzugsweise erfolgt die Abstandsmessung mittels zumindest einer LaufZeitmessung (RToF - Round Trip Time of Flight) . In vorteilhafter Weise kann durch die Verbindung der Abstandsmessung mit einer Winkelmessung einerseits die Genauigkeit und andererseits die Verfügbarkeit von ermittelten Positionsinformationen verbessert werden, da Vor- und Nachteile der jeweiligen Verfahren ausgeglichen und die ermittelten Werte gegeneinander plausibilisiert werden können. Außerdem werden somit keine aufwendigen Synchronisationen oder Berechnungsverfahren benötigt, welche insbesondere bei zeitkritischen Verkehrssituationen hinderlich wären. Zur Abstandsmessung kann beispielsweise nur eine Funktechnologie verwendet werden. Es sei jedoch verstanden, dass auch Winkel gemessen werden können oder mehrere Funktechnologien zur Abstandsmessung verwendet werden können . According to one embodiment, an angle between the radio station and the mobile radio unit is measured in at least one radio measurement. Particularly preferred for localized remote localization of a road user, a distance measurement in conjunction with an angle measurement is provided. According to a preferred embodiment, a plurality of radio measurements are made by a plurality of radio stations of the vehicle, the position of the mobile radio unit based on at least one angle between at least one respective radio station and the mobile radio unit and at least one distance between at least one respective radio station and the mobile radio Radio unit is measured. The distance measurement can thus be combined in any way with angle measurements. However, an over-determination is also possible in principle, so that previous results can be made plausible or the accuracy and reliability can be improved. From the respective results of the distance measurement and the angle measurement, it is preferable to determine at least one intersection or one intersection, which is assumed and used as the calculated position of the road user. Also, only a distance measurement or an angle measurement can be provided. The angle measurement is preferably carried out by means of at least one time difference measurement (TDOA - Time Difference of Arrival). Further preferably, the distance measurement is performed by means of at least one run time measurement (RToF - Round Trip Time of Flight). Advantageously, by combining the distance measurement with an angle measurement, on the one hand, the accuracy and, on the other hand, the availability of determined position information can be improved since the advantages and disadvantages of the respective methods can be compensated and the ascertained values can be made plausible against one another. In addition, therefore, no complicated synchronizations or calculation methods are needed, which would be a hindrance especially in time-critical traffic situations. For distance measurement, for example, only a wireless technology can be used. It is understood, however, that also angles can be measured or several radio technologies can be used for distance measurement.
Zweckmäßigerweise erfolgt zur Traj ektorienverfolgung der mo- bilen Funkeinheit, mittels UWB eine Mehrzahl an Messungen. Dadurch lässt sich beispielsweise eine Bewegungsprädiktion mit höherer Genauigkeit erzielen, was auch durch die Verwendung von digitalen Filtern, wie Kaiman-Filter etc., weiter verbessert werden kann. Appropriately, the mobile radio unit is tracked by means of the UWB, a plurality of measurements being taken by means of UWB. As a result, for example, a movement prediction with higher accuracy can be achieved, which can be further improved by the use of digital filters, such as Kalman filter etc.
Bevorzugt bestimmen das Fahrzeug bzw. die Funkstation und die mobile Funkeinheit jeweils die eigene Position. Dies kann insbesondere mittels Satellitennavigation oder auch mittels terrestrischen Funknetzen erfolgen. Die solchermaßen ermittelte Position kann zur Berechnung der relativen Position des Fahrzeugs zur Funkeinheit und somit vorteilhaft zur Ergänzung oder Verbesserung der Ergebnisse der Funkmessung herangezogen werden, insbesondere, wenn die mobile Funkeinheit und die Funkstation die jeweiligen Positionen mitteilen. Bestimmt also die Funkeinheit, ergänzend zur Positionsbestimmung durch das Fahrzeug auch selbst die eigene Position mittel Sattelitennavigation, so können die solchermaßen gewonnenen Werte zur Plausibilisierung der UWB-Lokalisierung genutzt werden. Zu diesem Zweck weist die mobile Funkeinheit und das Fahrzeug insbesondere einen Empfänger zur Satellitennavigation auf. Da elektronische Mobilfunkgeräte, wie Smartphones häufig bereits einen Satellitennavigations¬ empfänger aufweisen, kann auch vorgesehen sein, dass die mobile Funkeinheit keinen solchen Empfänger aufweist. Entsprechend einer Weiterbildung des Verfahrens erfolgt zu¬ sätzlich eine Erkennung der mobilen Funkstelle mittels einer weiteren Funknetzwerktechnologie, insbesondere gemäß einem Wireless LAN Standard (WLAN, Wi-Fi, IEEE 802.11) bzw. Fahr- zeug-zu-X Kommunikation, mittels eines Mobilfunknetzes, mittels UHF, mittels BLE und/oder mittels anderer Funkkommunikati¬ onstechniken. Vorzugsweise erfolgt in einem ersten Schritt eine Erkennung und/oder Lokalisierung der mobilen Funkstelle mittels der weiteren Funknetzwerktechnologie und in einem weiteren, dem ersten nachfolgenden Schritt, eine Lokalisierung und/oder Erkennung der mobilen Funkstelle mittels UWB vorgenommen wird. Unter Erkennung ist in diesem Sinne insbesondere die Aufnahme einer drahtlosen Kommunikation der mobilen Funkeinheit mit dem Fahrzeug und/oder eine anders geartete Wahrnehmung des Ver- kehrsteilnehmers bzw. der mobilen Funkeinheit mittels der Funknetzwerktechnologie, beispielsweise durch Mitteilung über einen weiteren Verkehrsteilnehmer/Infrastruktureinrichtung, zu verstehen. Vorzugsweise weist die weitere Funknetzwerktech¬ nologie eine höhere Reichweite zum Verbindungsaufbau im Ver- gleich zu UWB auf. Mittels der weiteren Funknetzwerktechnologie können insbesondere positionsspezifische Daten ausgetauscht bzw. von der mobilen Funkeinheit (Verkehrsteilnehmer) an das Fahrzeug gesendet werden. Alternativ oder in Ergänzung können mittels UWB-Funktechnologie, insbesondere parallel zur Posi- tionsbestimmung, ebenfalls Daten übermittelt werden. Preferably, the vehicle or the radio station and the mobile radio unit each determine their own position. This can be done in particular by means of satellite navigation or by means of terrestrial radio networks. The position determined in this way can be used to calculate the relative position of the vehicle to the radio unit and thus advantageously to supplement or improve the results of the radio measurement, in particular if the mobile radio unit and the radio station notify the respective positions. Thus, if the radio unit also determines its own position by means of satellite navigation in addition to the position determination by the vehicle, then the values thus obtained can be used to check the plausibility of the UWB localization. For this purpose, the mobile radio unit and the vehicle in particular a satellite navigation receiver. As electronic mobile devices, such as smart phones frequently already have a satellite navigation receiver ¬ may also be provided that the mobile radio unit has no such a receiver. According to a development of the method is carried out to ¬ additionally a recognition of the mobile radio station by means of a further radio network technology, in particular in accordance with a wireless (Wi-Fi, Wi-Fi, IEEE 802.11) LAN standard or vehicle-to-X communication, by means of a mobile radio network, by means of UHF, means BLE and / or by other Funkkommunikati ¬ onstechniken. Preferably, in a first step, the mobile radio station is identified and / or localized by means of the further radio network technology, and in a further, the first subsequent step, a localization and / or recognition of the mobile radio station by means of UWB. Detection in this sense means, in particular, the inclusion of a wireless communication of the mobile radio unit with the vehicle and / or a different kind of perception of the traffic participant or the mobile radio unit by means of the radio network technology, for example by communication via a further road user / infrastructure device , Preferably, the further Funknetzwerktech ¬ technology to a greater range for establishing a connection in comparison with UWB. By means of the further wireless network technology, in particular position-specific data can be exchanged or sent to the vehicle by the mobile radio unit (road user). Alternatively or in addition, data can also be transmitted by means of UWB radio technology, in particular parallel to the position determination.
Aufgrund der im Vergleich zu den für die Fahrzeug-zu-X Kom¬ munikation vorgesehenen geringeren Abstrahl-Grenzwerten und somit Sendeleistungen betragen üblich erreichte Reichweiten, die mittels UWB in urbanem Gebiet erzielt werden, etwa 20-50m, wobei von einem Höchstwert von ca. 100m ausgegangen wird. Durch die erfindungsgemäße Kombination von UWB und der weiteren Funknetzwerktechnologie werden Verkehrsteilnehmer bereits erkannt, bevor das UWB-Ranging möglich ist. Dies stellt beispielsweise einen erheblichen Zeitvorteil dar, welcher ggf. höhere Kosten relativieren kann. Da jedoch die Eigenlokalisierung insbesondere von VRU häufig nicht ausreichend genau ist, kann mittels UWB eine verbesserte Lokalisierungsgenauigkeit erzielt werden. Entsprechend einer besonders bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist die weitere Funknetzwerktechnologie zur Erkennung der mobilen Funkstelle auch für eine Erkennung und/oder Lokalisierung eines Funkschlüssels eines Zugangssystems des Fahrzeugs vorgesehen. Due to the usual reached compared to those provided for the vehicle-to-X Kom ¬ munication lower radiating limits and thus be transmission powers reach, which are obtained by means of UWB in an urban area, such as 20-50m, starting from a maximum value of ca. 100m is assumed. Due to the combination of UWB according to the invention and the further radio network technology, road users are already recognized before the UWB ranging is possible. This represents, for example, a considerable time advantage, which can possibly relativise higher costs. However, since self-localization, especially of VRUs, is often not sufficiently accurate, UWB can provide improved localization accuracy. According to a particularly preferred embodiment of the invention, the further radio network technology for detecting the mobile radio station is also provided for a detection and / or localization of a radio key of an access system of the vehicle.
Bevorzugt erfolgt eine Aufrechterhaltung der Kommunikation des Fahrzeugs mit der mobilen Funkeinheit auch dann, wenn die Lokalisierung mittels UWB nicht mehr möglich oder nicht mehr mit ausreichender Genauigkeit möglich ist. In vorteilhafter Weise kann damit die Traj ektorienverfolgung von Verkehrsteilnehmern auch bei Abschattungen oder temporärem Verlassen des UWB Reichweitenbereichs erfolgen, woraus sich unter anderem Be¬ wegungsprädiktionen in ihrer Aussagekraft verbessern lassen. Für die Bewegungsverfolgung lediglich mittels der Funkkommunikationstechnologie, insbesondere Vehicle-Ad-hoc Netzwerken bzw. Car2X, sind unterschiedlichste Möglichkeiten bekannt, weshalb auf weitere Ausführungen diesbezüglich verzichtet werden soll. Gemäß einer Weiterbildung werden von dem Fahrzeug zusätzlich Messungen mittels jeweiliger Umfeldsensoren, insbesondere Kamera und/oder Radar und/oder Laser, durchgeführt. Die Messungen der Umfeldsensoren können beim Berechnen der Position verwendet werden. Damit kann eine zusätzliche Plausibilisierung oder eine Verbesserung der Genauigkeit bei der Erkennung erreicht werden . Preferably, the communication of the vehicle with the mobile radio unit is maintained even if localization by means of UWB is no longer possible or is no longer possible with sufficient accuracy. Advantageously, therefore the Traj can ektorienverfolgung of road users even in shadows or temporary leaving the UWB range area done, leave resulting in improved among others Be ¬ wegungsprädiktionen in their expressiveness. For the movement tracking only by means of radio communication technology, in particular vehicle ad hoc networks or Car2X, a wide variety of options are known, which is why it should be dispensed with further statements in this regard. According to a development, the vehicle additionally carries out measurements by means of respective environment sensors, in particular camera and / or radar and / or laser. The environmental sensor measurements can be used in calculating the position. Thus, an additional plausibility or an improvement in the accuracy of the detection can be achieved.
Gemäß einer Weiterbildung weist das Verfahren ferner folgende Schritte auf: According to a development, the method further comprises the following steps:
- Bestimmen, ob eine Kollisionsgefahr zwischen dem Fahrzeug und der mobilen Funkeinheit besteht, und Determining whether there is a risk of collision between the vehicle and the mobile radio unit, and
ansprechend auf eine erkannte Kollisionsgefahr Ausgeben einer Warnung und/oder Durchführen eines Kollisionsver- meidungsmanövers durch das Fahrzeug. Damit kann in besonders bevorzugter Weise automatisch auf eine erkannte Kollisionsgefahr reagiert und eine Kollision vorteilhaft verhindert werden. Bei einem Kollisionsvermeidungs- manöver kann es sich beispielsweise um ein Bremsen oder um ein Ausweichen des Fahrzeugs handeln. Dies kann beispielsweise autonom bzw. automatisiert durchgeführt werden. Es kann jedoch auch eine entsprechende Warnung an den Fahrer ausgegeben werden, welche diesen zum Ausweichen oder Bremsen auffordert oder in anderer Weise auf die Kollisionsgefahr bzw. auf die mobile Funkeinheit oder den zugeordneten verletzlichen Verkehrsteilnehmer hinweist. in response to a detected collision hazard, issuing a warning and / or performing a collision avoidance maneuver by the vehicle. This can be reacted in a particularly preferred manner automatically to a detected risk of collision and a collision can be advantageously prevented. A collision avoidance maneuver may be, for example, braking or evading the vehicle. This can be carried out, for example, autonomously or automatically. However, it can also be issued a corresponding warning to the driver, which invites this to dodge or brake or otherwise indicates the risk of collision or to the mobile radio unit or the associated vulnerable road users.
Die Recheneinheit des Fahrzeugs ist bevorzugt zur Berechnung von Algorithmen zur Ortung des oder der Verkehrsteilnehmer und Errechnung von Wahrscheinlichkeiten der Gefährdung sowie der Auslösung von Sicherheitsfunktionen (Warnkaskaden, Bremsen, Lenken...) ausgestaltet. The computing unit of the vehicle is preferably designed for calculating algorithms for locating the road user or road users and calculating probabilities of the hazard as well as triggering safety functions (warning cascades, braking, steering, etc.).
Die Erfindung betrifft des Weiteren ein nichtflüchtiges com¬ puterlesbares Speichermedium, welches Programmcode enthält, bei dessen Ausführung ein Prozessor ein erfindungsgemäßes Verfahren ausführt. Hinsichtlich des erfindungsgemäßen Verfahrens kann auf alle beschriebenen Ausführungen und Varianten zurückgegriffen werden . The invention relates to a non-volatile com ¬ computer readable storage medium further containing program code that when executed a processor to execute a method of the invention. With regard to the method according to the invention can be made of all the described versions and variants.
Mittels des Verfahrens können insbesondere auch verdeckte, von derzeitigen Umfeldsensor-basierten Schutzsystemen nicht erkennbare verletzliche Verkehrsteilnehmer erkannt werden. By means of the method, it is also possible in particular to detect hidden vulnerable road users who are not recognizable by current environmental sensor-based protection systems.
Einige besonders vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben. Weitere bevorzugte Ausführungsformen ergeben sich auch aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen an Hand von Figuren. Ausgestaltungen der Erfindung können eine effiziente Kontaktierung ermöglichen. In schematischer Darstellung zeigen: Some particularly advantageous embodiments of the invention are specified in the subclaims. Further preferred embodiments will become apparent from the following description of exemplary embodiments with reference to figures. Embodiments of the invention may enable efficient contacting. In a schematic representation show:
Fig. 1 eine beispielhafte Verkehrssituation zur Veran- schaulichung eines Anwendungsfalls der Erfindung 1 shows an exemplary traffic situation for illustrating an application of the invention
Fig. 2 ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des erfin¬ dungsgemäßen Funksystems in schematischer Darstellung Fig. 3 ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Funksystems, umfassend ein ge¬ koppeltes Smartphone 6 in schematischer Darstellung Fig. 2 shows a preferred embodiment of the OF INVENTION ¬ to the invention the radio system in a schematic representation of FIG. 3, another preferred embodiment of the radio system of the invention comprising a ge ¬ coupled smartphone 6 in a schematic illustration
Fig. 4 ein Ausführungsbeispiel einer RToF Messung gemäß der 4 shows an exemplary embodiment of an RToF measurement according to FIG
Erfindung,  Invention,
Fig. 5 ein Ausführungsbeispiel einer TDOA Messung gemäß der 5 shows an exemplary embodiment of a TDOA measurement according to FIG
Erfindung, Fig. 6 ein Ausführungsbeispiel einer Kombinierten RToF und  6, an embodiment of a combined RToF and
TDOA Messung gemäß der Erfindung,  TDOA measurement according to the invention,
Fig. 7 ein bevorzugtes Verfahren Verfahren zur Realisierung eines UWB Kommunikationsprotokolls für TDOA und RToF-Messungen gemäß der Erfindung, 7 shows a preferred method of implementing a UWB communication protocol for TDOA and RToF measurements according to the invention,
Fig. 8 ein erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel eines Fig. 8 shows an inventive embodiment of a
Identifikators 5 eines Verkehrsteilnehmers 2 und fahrzeugseitiger Sende-/Empfangsmodule 4.1 bis 4.4 und  Identifikators 5 of a road user 2 and on-board transmitter / receiver modules 4.1 to 4.4 and
Fig. 9 ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung einer vorteilhaften Kombination des UWB-Ranging und Radio-Frequency Long-Range (weitreichweitige Hoch- frequenz) Technologien, wie beispielsweise UHF, BLE oder WLAN, V2X-Funktechnologie bzw. Vehicle-Ad-hoc Netzwerken (Car2X) . Die Fig. 1 zeigt eine beispielhafte Verkehrssituation, in welcher sich ein Fahrzeug 1 in Richtung eines bewegten gefährdeten Verkehrsteilnehmers 2 (VRU) , beispielgemäß eines Fußgängers, bewegt, wobei aufgrund eines stehenden Fahrzeuges 3 kein direkter Sichtkontakt zwischen Fußgänger 2 und bewegtem Fahrzeug 1 besteht. Die jeweiligen zugeordneten Pfeile zeigen die Bewegungsrichtungen an. Bei weiterer Bewegung von Fußgänger 2 und Fahrzeug 1 besteht eine Kollisionsgefahr zwischen diesen, falls diese nicht rechtzeitig erkannt und Maßnahmen zur Vermeidung ergriffen werden. Das bewegte Fahrzeug 1 weist eine Funkein¬ richtung 4 auf und der VRU 2 trägt eine mobile Funkeinheit 5 sowie beispielsgemäß ein Smartphone 6 mit sich, wobei das Smartphone 6 und die mobile Funkeinheit insbesondere zur drahtlosen Kommunikation miteinander ausgestaltet sein können. Bevorzugt wird zur Lokalisierung der mobilen Funkeinheit 5 von VRU 2 fahrzeugseitig die Ultra Wideband Funktechnologie (UWB) ver¬ wendet . 9 shows a preferred embodiment of the invention of an advantageous combination of UWB ranging and radio-frequency long-range technologies such as UHF, BLE or WLAN, V2X radio technology or vehicle ad hoc networks (FIG. Car2X). FIG. 1 shows an exemplary traffic situation in which a vehicle 1 moves in the direction of a moving, endangered road user 2 (VRU), for example a pedestrian, whereby due to a stationary vehicle 3 there is no direct visual contact between pedestrian 2 and moving vehicle 1. The respective associated arrows indicate the directions of movement. With further movement of pedestrian 2 and vehicle 1 there is a risk of collision between them, if they are not detected in time and measures are taken to avoid. The moving vehicle 1 has a Funkein ¬ direction 4 and the VRU 2 carries a mobile radio unit 5 and beispielsgemäß a smartphone 6 with him, the smartphone 6 and the mobile radio unit can be configured in particular for wireless communication with each other. The ultra wideband radio technology (UWB) is preferable for locating the mobile radio unit 5 of the vehicle side VRU 2 ver ¬ turns.
Die Figuren 2 und 3 zeigen in schematischer Darstellung be- vorzugte Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen mobilen Funkeinheit 5 bzw. des erfindungsgemäßen Funksystems. Fahrzeug 1 weist wenigstens eine Funkeinrichtung 4 auf, die zur drahtlosen Lokalisierung der mobilen Funkeinheit 5 mittels UWB geeignet ist. Auch die mobile Funkeinheit 5 weist eine entsprechende Funk- einrichtung, umfassend eine Antenne 500 und einen Tranceiver 501, zum Senden und/oder Empfangen von UWB Signalen auf. Die mobile Funkeinheit 5 wird beispielsgemäß von einer dafür vorgesehenen Halterung 110 gehalten, die in oder an einem Gegenstand 100, z.B. Helm, Kleidungsstück, Modeaccessoire, Schulranzen, Kopfhörer oder Ähnlichem, vorgesehen sein kann. Es kann weiterhin vorgesehen sein, dass die mobile Funkeinheit 5 in Halterung 110 entnehmbar und einbringbar ist, in der Weise, dass ein häufiges und vergleichsweise schnelles entnehmen bzw. einbringen möglich ist, jedoch eine mechanische Verriegelung gegen ein Herausfallen vorgesehen ist. Alternativ kann ein vergleichsweise andauernder Zusammenbau vorgesehen sein. Gemäß den Ausführungsbeispielen in den Figuren 2 und 3 ist die mobile Funkeinheit 5 scheibenförmig und in eine kreisringausschnittförmige Halterung 110 einge- bracht, welche ein selbsttätiges Herausfallen verhindert. FIGS. 2 and 3 show a schematic illustration of preferred exemplary embodiments of the mobile radio unit 5 according to the invention and of the radio system according to the invention. Vehicle 1 has at least one radio device 4, which is suitable for wireless localization of the mobile radio unit 5 by means of UWB. The mobile radio unit 5 also has a corresponding radio device, comprising an antenna 500 and a transceiver 501, for transmitting and / or receiving UWB signals. The mobile radio unit 5 is held, for example, by a holder 110 provided for this purpose, which may be provided in or on an object 100, for example helmet, garment, fashion accessory, satchels, headphones or the like. It may further be provided that the mobile radio unit 5 in the holder 110 can be removed and introduced, in such a way that a frequent and relatively fast remove or bring is possible, however, a mechanical lock against falling out is provided. Alternatively, a comparatively ongoing assembly may be provided. According to the embodiments in Figures 2 and 3, the mobile radio unit 5 is disk-shaped and introduced into a circular ring-shaped holder 110, which prevents an automatic falling out.
Die mobile Funkeinheit 5 umfasst weiterhin Inertialsensoren 506, z.B. Beschleunigungs- und/oder Gierratensensoren und/oder Magnetkompass , mittels welcher Bewegungen der mobilen Funk- einheit 5 bzw. ggf. von VRU 2 erfasst werden können. Zusätzlich kann durch die mobile Funkeinheit 5 ein Satellitennavigati¬ onsempfänger umfasst sein. Auf Basis der mit Hilfe dieser Sensoren erfassten Daten, lassen sich insbesondere Bewegungsprädiktionen und/oder Klassifikationen des VRU 2 vornehmen, die fahrzeugseitig 1 erfolgen können, wenn mittels der Funk¬ einrichtung eine Übertragung der Daten erfolgt. In Ergänzung oder alternativ dazu können auch auf Seiten bzw. durch die mobile Funkeinheit 5 und/oder von bzw. durch den Gegenstand derartige Berechnungen durchgeführt werden, wenn entsprechende Elektronik 502, 140, wie bspw. Recheneinheit zur Ausführung entsprechender Algorithmen und Speicher, vorgesehen ist. Die Daten der mobilen Funkeinheit 5 können bei Vorhandensein von vergleichbaren Datensätzen, z.B. aufgrund vorhandener Inertialsensoren im Gegenstand 100, plausibilisiert und/oder verbessert werden. Insbesondere im Falle der Ausführung der Berechnungen durch Rechenelektronik 140 können die gewonnenen Daten mittels der mobilen Funkeinheit 5 und/oder bei Vorhanden sein einer entsprechenden Funkvorrichtung durch Gegenstand 100 selbst, z.B. über WLAN, Mobilfunk, Bluetooth, Bluetooth Low Energy oder NFC, an das Fahrzeug 1 übertragen werden. The mobile radio unit 5 further comprises inertial sensors 506, for example acceleration and / or yaw rate sensors and / or magnetic compass, by means of which movements of the mobile radio unit 5 or possibly of the VRU 2 can be detected. In addition, a Satellitennavigati ¬ onsempfänger may be included by the mobile radio unit. 5 On the basis of the data collected with the aid of these sensors, in particular Bewegungsprädiktionen and / or classifications of the VRU 2 can carry out, which can be carried on the vehicle side 1, when by means of the radio device ¬ a transmission of the data. In addition or as an alternative, such calculations can also be carried out on pages or by the mobile radio unit 5 and / or by or via the object, if corresponding electronics 502, 140, such as, for example, arithmetic unit for implementing corresponding algorithms and memory, are provided , The data of the mobile radio unit 5 can be made plausible and / or improved in the presence of comparable data sets, eg due to existing inertial sensors in the article 100. In particular, in the case of the execution of the calculations by computer electronics 140, the data obtained by means of the mobile radio unit 5 and / or in the presence of a corresponding radio device by object 100 itself, eg via WLAN, mobile, Bluetooth, Bluetooth low energy or NFC, to the vehicle 1 transferred.
Entsprechend des Ausführungsbeispiels der Fig. 2 weist der Gegenstand 100 eine Schnittstelle 170 zur Energieversorgung mit Versorgungselektronik 160 bzw. zum Aufladen von Energiespeicher 150 auf. Zur Energieversorgung oder zum Aufladen von Energiespeicher 507 der mobilen Funkeinheit 5 ist eine Schnittstelle zum induktiven elektrischen Laden bzw. zur induktiven According to the exemplary embodiment of FIG. 2, the object 100 has an interface 170 for the power supply with supply electronics 160 or for charging energy storage 150 on. For power supply or charging of energy storage 507 of the mobile radio unit 5 is an interface for inductive electrical charging or inductive
elektrischen Energieversorgung 509 in Verbindung mit 120 von Halterung 110, eine entsprechende Lade-Elektronik 509 und einen Energiespeicher 507 vorgesehen. Außerdem vorgesehen ist eine induktive Schnittstelle zur Datenübertragung 504 in Verbindung mit 130 von Halterung 110 und entsprechende Elektronik 503 zum Senden und Empfangen von Daten. electrical power supply 509 in conjunction with 120 of bracket 110, a corresponding charging electronics 509 and an energy storage 507 are provided. Also provided is an inductive interface for data transmission 504 in conjunction with 130 of bracket 110 and corresponding electronics 503 for transmitting and receiving data.
Außerdem kann die von Gegenstand 100 umfasste Rechenelektronik 140 zur Ansteuerung von objektinternen Warneinrichtungen 180, beispielsweise optisch, akustisch und/oder haptisch (Vibration) ausgestaltet sein. In Ergänzung oder alternativ kann auch die mobile Funkeinheit 5 Mittel zur optischen, akustischen und/oder haptischen Ansteuerung und Warnung 505 aufweisen. In addition, the computing electronics 140 encompassed by article 100 can be designed to control object-internal warning devices 180, for example optically, acoustically and / or haptically (vibration). In addition or as an alternative, the mobile radio unit 5 can also have means for optical, acoustic and / or haptic activation and warning 505.
Die Beschreibung des in Fig. 2 gezeigten Ausführungsbeispiels gilt im Wesentlichen auch für das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3, weshalb nachfolgend lediglich wesentliche unterscheidende Aspekte der Ausführungsform entsprechend Fig. 3 näher erläutert werden. Entsprechend dieser Ausführungsform ist die mobile Funkeinheit 5 mittels einer drahtlosen Schnittstelle zur Da¬ tenübertragung 504 iVm. 603 mit einem tragbaren Rechensystem 6, z.B. Smartphone, gekoppelt. Der Halter 110 braucht entsprechend nicht notwendigerweise eine entsprechende Schnittstelle (130 in Fig. 2) bereitstellen. The description of the exemplary embodiment shown in FIG. 2 essentially also applies to the exemplary embodiment according to FIG. 3, for which reason only essential distinguishing aspects of the embodiment according to FIG. 3 will be explained in more detail below. According to this embodiment the mobile radio unit 5 by means of a wireless interface, since ¬ tenübertragung 504 in conjunction. 603 coupled to a portable computing system 6, eg smartphone. Accordingly, the holder 110 does not necessarily need to provide a corresponding interface (130 in FIG. 2).
Das Smartphone 6 umfasst Inertialsensoren 604, z.B. Be- schleunigungs- und/oder Gierratensensoren und/oder Magnet- kompass, mittels welcher Bewegungen des Smartphones 6 bzw. des VRU 2 erfasst werden können. Zusätzlich kann durch das Smartphone 6 ein Satellitennavigationsempfänger umfasst sein. Auf Basis der mit Hilfe dieser Sensoren erfassten Daten, lassen sich ins- besondere Bewegungsprädiktionen und/oder Klassifikationen des VRU 2 vornehmen, die fahrzeugseitig 1 erfolgen können, wenn mittels zumindest einer der Funkeinrichtungen 500/501 bzw. Antenne 600 /Transceiver 601 eine Übertragung der Daten erfolgt. In Ergänzung oder alternativ dazu können auch auf Seiten bzw. durch die mobile Funkeinheit 5 und/oder von bzw. durch das Smartphone 6 derartige Berechnungen durchgeführt werden, wenn entsprechende Elektronik 502, 602, wie bspw. Recheneinheit zur Ausführung entsprechender Algorithmen und Speicher, vorgesehen ist. Die Daten der mobilen Funkeinheit 5 können bei Vorhandensein von vergleichbaren Datensätzen, z.B. aufgrund vorhandener Inertialsensoren im Smartphone 6, plausibilisiert und/oder verbessert werden. Insbesondere im Falle der Ausführung der Berechnungen durch Smartphone 6 können die gewonnenen Daten mittels der mobilen Funkeinheit 5 und/oder über das Smartphone selbst, z.B. über WLAN, Mobilfunk, Bluetooth, Bluetooth Low Energy oder NFC, an das Fahrzeug 1 übertragen werden. Die Recheneinheit von Gegenstand 100 braucht in diesem Fall nicht für die Ausführung von Berechnungen dieser Art ausgestaltet sein. The smartphone 6 includes inertial sensors 604, eg acceleration and / or yaw rate sensors and / or magnetic compass, by means of which movements of the smartphone 6 or the VRU 2 can be detected. In addition, the smartphone 6 may include a satellite navigation receiver. Based on the data collected with the aid of these sensors, it is possible to perform special Bewegungsprädiktionen and / or classifications of the VRU 2, which can be done on the vehicle side 1, if by means of at least one of the radio devices 500/501 or antenna 600 / transceiver 601, a transfer of data. In addition or as an alternative, such calculations can also be carried out on pages or by the mobile radio unit 5 and / or by or via the smartphone 6, if corresponding electronics 502, 602, such as, for example, computing unit for implementing corresponding algorithms and memory, are provided is. The data of the mobile radio unit 5 can be made plausible and / or improved in the presence of comparable data sets, eg due to existing inertial sensors in the smartphone 6. In particular, in the case of the execution of the calculations by smartphone 6, the data obtained by means of the mobile radio unit 5 and / or via the smartphone itself, eg via WLAN, mobile, Bluetooth, Bluetooth low energy or NFC, can be transmitted to the vehicle 1. The arithmetic unit of item 100 in this case need not be configured to perform calculations of this kind.
Außerdem kann die Rechenelektronik von Smartphone 6 zur An- steuerung von objektinternen Warneinrichtungen 605, beispielsweise optisch, akustisch und/oder haptisch (Vibration) ausgestaltet sein. In Ergänzung oder alternativ kann auch die mobile Funkeinheit 5 Mittel zur optischen, akustischen und/oder haptischen Ansteuerung und Warnung 505 aufweisen. In addition, the computer electronics of smartphone 6 for controlling object-internal warning devices 605, for example, optically, acoustically and / or haptically (vibration) be configured. In addition or as an alternative, the mobile radio unit 5 can also have means for optical, acoustic and / or haptic activation and warning 505.
Nachfolgend wird ein bevorzugtes Verfahren zur ortsgenauen Fernlokalisierung eines Verkehrsteilnehmers 2, beispielsweise des VRU 2, beschrieben. Erfindungsgemäß ist eine Kombination einer Abstandsmessung und einer Winkelmessung vorgesehen, um einen Schnittpunkt, an welchem entsprechend die Position des VRU 2 angenommen wird, zu erhalten. Die Abstandsmessung erfolgt beispielsgemäß durch eine LaufZeitmessung (RToF - Round Trip Time of Flight) zwischen dem Transceiver 5 des VRUs 2 und zumindest einem der Transceiver 4.1 bis 4.4 des Fahrzeugs 1. Grundsätzlich können erfindungsgemäß auch eine von der beispielhaften Anzahl abweichende Anzahl, weniger oder mehr, Sende-/Empfangseinheiten 4 bzw. 5 vorgesehen sein. Durch die Verfügbarkeit mehrerer Transceiver 4.1 bis 4.4, die mit Abstand zueinander im oder am Fahrzeug angeordnet sind, kann zu jedem einzelnen dieser Transceiver 4.1 bis 4.4 eine LaufZeitmessung und somit eine Abstandsmessung durchgeführt werden. Resultat ist, wie in Fig. 4 gezeigt, eine der Anzahl der vorgenommenen Messungen entsprechende Anzahl an projizierten Flächen 6, die Messunsicherheiten berücksichtigenden Aufenthaltswahrscheinlichkeiten repräsentieren. In Fig. 4 sind diese beispielsgemäß als Kreisringausschnitte gezeigt. Die Flächen überlappen einander und bilden eine gemeinsame Schnittfläche 7, welche als Bereich größter Aufenthaltswahrscheinlichkeit des VRU 2 der Ab¬ standsmessung angesehen werden kann. Hereinafter, a preferred method for local remote localization of a road user 2, for example, the VRU 2, described. According to the invention, a combination of a distance measurement and an angle measurement is provided in order to obtain an intersection point at which the position of the VRU 2 is correspondingly assumed. The distance measurement takes place, for example, by a running time measurement (RToF - Round Trip Time of flight) between the transceiver 5 of the VRU 2 and at least one of the transceivers 4.1 to 4.4 of the vehicle 1. According to the invention, a number differing from the exemplary number, fewer or more, transmitting / receiving units 4 and 5 can also be provided. Due to the availability of several transceivers 4.1 to 4.4, which are arranged at a distance from one another in or on the vehicle, a run-time measurement and thus a distance measurement can be carried out for each individual of these transceivers 4.1 to 4.4. As a result, as shown in FIG. 4, a number of projected areas 6 corresponding to the number of measurements made represent the probabilities of accommodation taking account of measurement uncertainties. In Fig. 4, these are shown by way of example as Kreisringausschnitte. The areas overlap one another and form a common interface surface 7 which may be regarded as the region of greatest probability of the VRU 2 From ¬ level measurement.
Zusätzlich zur Abstandsmessung erfolgt, wie in Fig. 5 gezeigt, eine Winkelmessung, welche beispielsgemäß durch eine Zeit¬ differenz-Messung (TDOA - Time Difference of Arrival) realisiert ist. Dabei wird ein Signal von Transceiver 5 von zwei der Transceiver 4.1 bis 4.4 des Fahrzeugs 1 empfangen. Anders als bei der LaufZeitmessung, bei der die absolute Zeit gemessen wird, wird bei der Winkelmessung bevorzugt die Zeitdifferenz zwischen der Ankunft des Signals an einem ersten Transceiver, bsp. 4.1, und der Ankunft an einem zweiten Transceiver, bsp. 4.2, aufgenommen. Daraus ergibt sich projiziert eine hyperbelförmige Fläche 8 gleicher Zeitdifferenz zwischen der ersten und zweiten Empfangseinheit, welche den potentiellen Aufenthaltsbereich des VRU 2 unter Berücksichtigung der Messunsicherheiten repräsentiert. Um diese Zeitdifferenz zu ermitteln, werden die Empfangseinheiten des Fahrzeugs 1 zweckmäßigerweise zeitsyn¬ chronisiert. Durch weitere Messungen der Zeitdifferenz mittels der Transceiver 4.1 bis 4.4 des Fahrzeugs 1 nach vorstehender Vorgehensweise ergeben sich weitere hyperbelförmige Flächen 8. Die hyperbelförmigen Flächen 8 überlappen einander und bilden eine gemeinsame Schnittfläche 9, welche als Bereich größter Aufenthaltswahrscheinlichkeit des VRU 2 aus der Winkelmessung angesehen werden kann. Eine wie in Fig. 6 gezeigte Überlagerung der Schnittflächen der Abstandsmessung 7 und der Winkelmessung 9 ergibt eine weiter eingegrenzte Schnittfläche als Reprä¬ sentation des Bereichs größter Aufenthaltswahrscheinlichkeit des VRU. In dieser Weise kann die Fernlokalisierung eines Verkehrsteilnehmers 2 erheblich verbessert werden, wobei Messunsicherheiten im einstelligen Zentimeterbereich als realistisch angesehen werden. Die Vorgehensweise bzw. Aufeinanderfolge der Abstandsmessung und Winkelmessung kann dabei von der beispielhaft beschriebenen abweichen. In addition to the distance measurement takes place, as shown in Fig. 5, an angle measurement, which is for example realized by a time ¬ difference measurement (TDOA - Time Difference of Arrival). In this case, a signal from the transceiver 5 is received by two of the transceivers 4.1 to 4.4 of the vehicle 1. Unlike the run time measurement, in which the absolute time is measured, the angle measurement is preferably the time difference between the arrival of the signal to a first transceiver, ex. 4.1, and the arrival at a second transceiver, bsp. 4.2, added. This results in projecting a hyperbolic surface 8 of equal time difference between the first and second receiving unit, which represents the potential location of the VRU 2, taking into account the uncertainties of measurement. To determine this time difference, the receiving units of the vehicle 1 are advantageously zeitsyn ¬ chronized. By further measurements of the time difference by means of The transceiver 4.1 to 4.4 of the vehicle 1 according to the above procedure, resulting in more hyperbolic surfaces 8. The hyperbolic surfaces 8 overlap each other and form a common interface 9, which can be regarded as the area of greatest probability of residence of the VRU 2 from the angle measurement. A superposition of the sectional areas of the distance measurement and the angle measurement 7 9 as shown in Fig. 6 results in a more localized sectional area than ¬ repre sentation of the area largest probability of the VRU. In this way, the remote localization of a road user 2 can be significantly improved, with measurement uncertainties in the single-digit centimeter range are considered realistic. The procedure or sequence of distance measurement and angle measurement may differ from those described by way of example.
Im Falle der Verwendung von UWB, lassen sich mit einer geeigneten Implementierung des UWB-Protokolls die Abstandsmessung und Winkelmessung vorteilhaft in der Weise verknüpfen, dass während jeder Abstandsmessung bzw. RToF-Messung auch eine Winkelmessung bzw. TDOA-Messung erfolgt. Die RToF- und TDOA-Messwerte können während eines Lokalisierungsvorgangs gegeneinander plausibi- lisiert werden, wodurch eine verbesserte Leistungsfähigkeit der Lokalisierung erzielt werden kann, als es bei vorliegen separater Messsysteme (die z.B. an verschiedenen Orten im Fahrzeug verbaut sind) der Fall wäre. Beispielsweise ist bei Verkehrssituationen mit Verdeckung, wie beispielsweise auch in den Figuren 4 bis 6 gezeigt, damit zu rechnen, dass zumindest kurzzeitig nur re¬ flektierte Signale empfangen werden, was sich negativ auf die TDOA-Messungen auswirken kann und bei dieser nur schwer oder gar nicht erkennbar ist. Die RToF Messung wird bei Verdeckungs¬ situationen ausschließlich Fehler erzeugen, welche einen größeren Abstand vortäuschen, was vergleichsweise einfach erkennbar ist (z.B. wird bei einer Abfolge von Distanz- Messungen kürzeren Werten eine höhere Güte zugeteilt) . Je nach Situation bzw. Messgenauigkeit können den entsprechenden TDOA-Messergebnissen bzw. den RToF Messergebnissen dann entsprechend mehr oder weniger Gewichtung bei der Lokalisierung eingeräumt werden. In the case of the use of UWB, with a suitable implementation of the UWB protocol, the distance measurement and angle measurement can advantageously be linked in such a way that an angle measurement or TDOA measurement also takes place during each distance measurement or RToF measurement. The RToF and TDOA measurements may be plausible against each other during a localization process, which may result in improved localization performance than would be the case with separate measurement systems (eg installed at different locations in the vehicle). For example, in traffic situations with masking, for example as shown in Figures 4 to 6, to be expected that at least only re ¬ Plural signals are received a short time, which can negatively impact on the TDOA measurements and, at this very difficult or impossible is not recognizable. The RTOF measurement will produce only error concealment ¬ situations which simulate a greater distance, which is comparatively easily recognizable (for example, at a series of spacer Measurements are given a higher quality for shorter values). Depending on the situation or measurement accuracy, the corresponding TDOA measurement results or the RToF measurement results may then be given more or less weighting in the localization.
Die Fig. 7 zeigt ein bevorzugtes Verfahren zur Realisierung der TDOA- und RToF Messungen. In der zum maßgeblichen Zeitpunkt der vorliegenden Anmeldung nicht veröffentlichten 10 2015 216 331.8 Anmeldung ist ebenfalls ein für diese Zwecke modifizierbares Verfahren beschrieben. In einem ersten Schritt des Ranging Zyklus sendet der Transceiver 5 des Verkehrsteilnehmers 2 eine Nachricht Ml aus. Diese wird durch die Empfangseinheiten der Transceiver 4.1, 4.2, 4.3, 4.4 von Fahrzeug 1 empfangen, wobei jeder der Transceiver einen Empfangszeitstempel RX von Ml erzeugt (TDOA1: Ml.l, Ml.2, Ml.3, Ml.4). Anschließend wird mittels Sendeein¬ heiten der Transceiver 4.1, 4.2, 4.3, 4.4 jeweils eine Nachricht M2.1, M2.2, M2.3, M2.4 ausgesendet. Diese werden durch Empfangseinheiten des Transceivers 5 empfangen, welche jeweils einen Empfangszeitstempel RX zuordnen und diese Empfangs¬ zeitstempel der Nachrichten M2.1, M2.2, M2.3, M2.4 sowie die Sendezeitstempel der Nachrichten Ml und M3 in einer wiederum ausgesandten Nachricht M3 einbetten, welche durch die jeweiligen Empfangseinheiten der Transceiver 4.1, 4.2, 4.3, 4.4 empfangen und jeweils mit Empfangszeitstempeln RX versehen wird (TDOA2: M3.1, M3.2, M3.3, M3.4 ) . Aus den solchermaßen erhaltenen Werten erfolgt für jeden Transceiver 4.1, 4.2, 4.3, 4.4 eine Laufzeitmessung TOFl , TOF2, TOF3, TOF4 und mittels Trilateration kann eine Lokalisierung des Verkehrsteilnehmers 2 bezogen auf das Fahrzeug 1 erfolgen. Fig. 7 shows a preferred method for realizing the TDOA and RToF measurements. The application which can not be modified at the material time of the present application also describes a method that can be modified for this purpose. In a first step of the ranging cycle, the transceiver 5 of the traffic participant 2 sends out a message Ml. This is received by the receiving units of the transceivers 4.1, 4.2, 4.3, 4.4 of vehicle 1, each of the transceiver generates a reception time stamp RX of Ml (TDOA1: Ml.l, Ml.2, Ml.3, Ml.4). Subsequently, by means of the transceiver units Sendeein ¬ 4.1, 4.2, 4.3, 4.4, respectively a message M2.1, M2.2, M2.3, M2.4 emitted. These are received by reception units of the transceiver 5, which each allocate a receive time stamp RX and this reception ¬ timestamp of the message M2.1, M2.2, M2.3, M2.4, and the transmission time stamp of the messages Ml and M3 in turn transmitted message Embed M3, which is received by the respective receiving units of the transceivers 4.1, 4.2, 4.3, 4.4 and each provided with reception time stamps RX (TDOA2: M3.1, M3.2, M3.3, M3.4). From the values thus obtained, a transit time measurement TOF1, TOF2, TOF3, TOF4 is carried out for each transceiver 4.1, 4.2, 4.3, 4.4, and by means of trilateration localization of the traffic participant 2 relative to the vehicle 1 can take place.
Die Fig. 8 zeigt in Prinzipdarstellung ein Ausführungsbeispiel eines Identifikators 5 eines Verkehrsteilnehmers 2, insbesondere eines VRU, und fahrzeugseitiger Sende-/Empfangsmodule 4.1 bis 4.4. Der Identifikator 5 des Verkehrsteilnehmers 2 weist zu¬ mindest einen UWB-Transceiver 5.1 und zumindest einen RF-LR (Radio Frequency-Long Range) -Transceiver 5.2 auf, beispielsweise für: 8 shows a schematic representation of an exemplary embodiment of an identifier 5 of a road user 2, in particular a VRU, and vehicle-side transceiver modules 4.1 to 4.4. The identifier 5 of the road user 2 has to ¬ least a UWB transceiver 5.1 and at least one RF-LR (Radio Frequency Long Range) transceiver 5.2 on, for example:
- UHF: z.B. 433 MHz oder 868 MHz ISM-Band; bis ca. 1000m ReichweiteUHF: e.g. 433 MHz or 868 MHz ISM band; up to approx. 1000m range
- BLE : Bluetooth Low Energy; bis ca. 100m Reichweite; optimiert für energieeffiziente Signal-Suche und Verbindungsaufbau- BLE: Bluetooth Low Energy; up to 100m range; optimized for energy-efficient signal search and connection setup
- WLAN: Wireless LAN; bis zu mehreren 100m Reichweite. Zumindest ein fahrzeugseitiges Sende-/Empfangsmodul weist ebenfalls zumindest einen UWB-Transceiver 4.1-1 und zumindest einen RF-LR (Radio Frequency-Long Range) -Transceiver oder V2X TRX 4.1-2 auf. Beispielsweise können die Transceiver 4.1(4.1-1,4.1-2) bis 4.4 auch als Sende- und/oder Empfangs- einheiten eines Fahrzeugzugangssystems vorgesehen sein. Mittels der Pfeile sind die möglichen drahtlosen Kommunikationsbe¬ ziehungen zueinander veranschaulicht. Bevorzugt sind der Identifikator 5 und die fahrzeugseitigen Sende-/Empfangsmodule zur Ausführung des anhand der Figur 9 beschriebenen Verfahrens ausgestaltet. - WLAN: Wireless LAN; up to several 100m range. At least one vehicle-side transceiver module likewise has at least one UWB transceiver 4.1-1 and at least one RF-LR (Radio Frequency-Long Range) transceiver or V2X TRX 4.1-2. For example, the transceivers 4.1 (4.1-1.4.1-2) to 4.4 can also be provided as transmitting and / or receiving units of a vehicle access system. By means of the arrows illustrating the possible network Kommunikationsbe ¬ relationships to each other. Preferably, the identifier 5 and the vehicle-side transceiver modules are configured to carry out the method described with reference to FIG.
In Fig. 9 ist ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt, wodurch eine vorteilhafte Interaktion des UWB-Ranging und der V2X-Kommunikation bzw. Radio-Frequency Long-Range Technologien (RF-LR) ermöglicht wird. Vorzugsweise kann dabei eine in Bezug stehende Paarung - Identifikator 5 -- fahr- zeugseitige Sende-/Empfangsmodule - gemäß des anhand der Fig. 8 beschriebenen Ausführungsbeispiels Anwendung finden. In einem Such-Betriebsmodus 100.1 („Fahrzeug sucht Identifi- kator") sendet ein einem Verkehrsteilnehmer 2 zugeordneter V2X-Transceiver 5.2 - bzw. TAG oder Transponder (in Fig. 9) - sogenannte Beacons aus, welche ggf. Bewegungsinformationen, Klassifikation (z.B. Fußgänger, Radfahrer etc.) oder andere relevante Daten des Verkehrsteilnehmers 2 umfassen können. Falls ein Fahrzeug 1 wenigstens einen der Beacons empfängt, sich also in Reichweite der drahtlosen Kommunikation befindet, wird mittels zumindest eines fahrzeugseitigen Transceivers 4.1 bis 4.4 eine Nachricht ausgesandt, welche der V2X-Transceiver 5.2 des Identifikators 5 empfängt und die eine Information umfasst, mittels der veranlasst werden soll, dass Identifikator 5 in einen UWB-Ranging Modus 100.2 wechselt. Der UWB-Betriebsmodus wird bezogen auf diesen Identifikator 5 entsprechend auch fahr- zeugseitig aktiviert. In Fig. 9, a preferred embodiment of the invention is shown, whereby an advantageous interaction of the UWB ranging and the V2X communication or radio-frequency long-range technologies (RF-LR) is made possible. Preferably, a related pairing-identifier 5-vehicle-side transceiver modules-can be used in accordance with the exemplary embodiment described with reference to FIG. 8. In a search operating mode 100.1 ("vehicle seeks identifier"), a V2X transceiver 5.2 assigned to a road user 2 - or TAG or transponder (in FIG. 9) sends out so-called beacons, which may contain movement information, classification (eg Pedestrians, cyclists etc.) or others may include relevant data of the road user 2. If a vehicle 1 receives at least one of the beacons, ie is in range of the wireless communication, by means of at least one vehicle-side transceiver 4.1 to 4.4 a message is sent, which receives the V2X transceiver 5.2 of the identifier 5 and includes information by means of to cause identifier 5 to change to a UWB ranging mode 100.2. The UWB operating mode is also activated on the vehicle side in relation to this identifier 5.
In dem UWB-Ranging Modus 100.2 („Ranging Modus") erfolgt eine insbesondere periodische Lokalisierung des Identifikators 5 mittels Ultra Wideband Funktechnologie (UWB) und vorzugsweise mittels des anhand der Figuren 1 bis 3 beschriebenen Verfahrens oder zumindest des anhand der Fig. 1 oder Fig. 2 beschriebenen Verfahrens . In the UWB ranging mode 100.2 ("ranging mode"), a particular periodic localization of the identifier 5 takes place by means of ultra wideband radio technology (UWB) and preferably by means of the method described with reference to FIGS. 1 to 3 or at least the method described with reference to FIG. 1 or FIG 2 described method.
Empfängt der Identifikator 5 bzw. der diesem zugeordnete UWB-Transceiver 5.1 keine Antworten auf ausgesendete UWB-Nachrichten von dem betreffenden Fahrzeug 1 mehr oder werden noch Signale (und damit Daten) empfangen, nur eine Lokalsierung ist nicht mehr möglich (z.B. weil 2 von 3 Antennen nichts mehr empfangen) , beispielsweise weil eine (temporäre) Abschattung vorliegt, erfolgt ein Wechsel in einen Betriebsmodus 100.3 ("Verbindungs-Verifikation"), in welchem mittelsIf the identifier 5 or the UWB transceiver 5.1 assigned to it no longer receives any responses to transmitted UWB messages from the relevant vehicle 1 or will still receive signals (and thus data), only a localization is no longer possible (eg because 2 of 3 Antennas receive nothing more), for example, because there is a (temporary) shadowing, there is a change to an operating mode 100.3 ("connection verification"), in which means
V2X-Transceiver 5.2 Beacons ausgesendet werden. In diesem Betriebsmodus 100.3 wird die Objekt-Beziehung (Paarung der Transponder) erhalten, d.h. die Bewegungs-Historie des Iden- tifikators 5 geht aus Fahrzeugsicht zunächst nicht verloren. Falls mittels V2X-Transceiver 5.2, 4.1-2 eine Kommunikation aufrechterhalten werden kann, diese sich also in Reichweite befinden, erfolgt nach entsprechender Nachricht durch das Fahrzeug 1 der Versuch eine UWB Paarung herzustellen bzw. einen erneuten Wechsel zum UWB-Ranging Modus 100.2 vorzunehmen. Wird wieder erfolgreich eine UWB-basierte Paarung hergestellt, also in den Ranging Modus 100.2 gewechselt, kann bei Bedarf durch entsprechende fahrzeugseitige Algorithmen eine mögliche Po- sitions- bzw. Bewegungslücke des VRU 2 durch eine hypothetisch angenommene Trajektorie geschlossen werden. Insbesondere wird die Bewegungshistorie in Betriebsmodus 100.3 so lang erhalten, wie eine Paarung mittels V2X aufrechterhalten werden kann. Alternativ dazu kann dies lediglich für eine definierte Zeitspanne oder einer definierte Anzahl an Versuchen wieder in den Ranging Modus 100.2 zu wechseln vorgesehen sein. Gilt die Verbindung der Paarung mittels der V2X- Transceiver in Betriebsmodus 100.3 als verloren, erfolgt ein Wechsel in den Such-Betriebsmodus 100.1. Der Kommunikationskanal ist damit wieder für den Aufbau einer neuen Kommunikationspaarung frei. V2X transceiver 5.2 Beacons are sent out. In this operating mode 100.3, the object relationship (pairing of the transponder) is obtained, ie the movement history of the identifier 5 is initially not lost from the vehicle's point of view. If a communication can be maintained by means of the V2X transceiver 5.2, 4.1-2, ie if they are within reach, after an appropriate message by the vehicle 1 the attempt is made to establish a UWB pairing or one make another change to the UWB Ranging mode 100.2. If a UWB-based pairing is again successfully established, ie switched to Ranging mode 100.2, a possible position or movement gap of the VRU 2 can be closed by a hypothetical assumed trajectory if necessary by means of appropriate vehicle-side algorithms. In particular, the movement history in operation mode 100.3 is maintained as long as a pairing can be maintained by means of V2X. Alternatively, this can be provided only for a defined period of time or a defined number of attempts to switch back to the ranging mode 100.2. If the connection of the pairing by means of the V2X transceivers in operating mode 100.3 is considered lost, a change to the search operating mode 100.1 takes place. The communication channel is thus free again for the establishment of a new communication pairing.
Sofern sich im Laufe des Verfahrens herausstellt, dass ein Merkmal oder eine Gruppe von Merkmalen nicht zwingend nötig ist, so wird anmelderseitig bereits jetzt eine Formulierung zumindest eines unabhängigen Anspruchs angestrebt, welcher das Merkmal oder die Gruppe von Merkmalen nicht mehr aufweist. Hierbei kann es sich beispielsweise um eine Unterkombination eines am Anmeldetag vorliegenden Anspruchs oder um eine durch weitere Merkmale eingeschränkte Unterkombination eines am Anmeldetag vorliegenden Anspruchs handeln. Derartige neu zu formulierende Ansprüche oder Merkmalskombinationen sind als von der Offenbarung dieser Anmeldung mit abgedeckt zu verstehen. If, in the course of the procedure, it turns out that a feature or a group of features is not absolutely necessary, it is already desired on the applicant side to formulate at least one independent claim which no longer has the feature or the group of features. This may, for example, be a subcombination of a claim present at the filing date or a subcombination of a claim limited by further features of a claim present at the filing date. Such newly formulated claims or feature combinations are to be understood as covered by the disclosure of this application.
Es sei ferner darauf hingewiesen, dass Ausgestaltungen, Merkmale und Varianten der Erfindung, welche in den verschiedenen Ausführungen oder Ausführungsbeispielen beschriebenen und/oder in den Figuren gezeigt sind, beliebig untereinander kombinierbar sind. Einzelne oder mehrere Merkmale sind beliebig gegeneinander austauschbar. Hieraus entstehende Merkmalskombinationen sind als von der Offenbarung dieser Anmeldung mit abgedeckt zu verstehen . It should also be noted that embodiments, features and variants of the invention, which are described in the various embodiments or embodiments and / or shown in the figures, can be combined with each other as desired. Single or multiple features are arbitrarily interchangeable. Resulting feature combinations are to be understood as covered by the disclosure of this application.
Rückbezüge in abhängigen Ansprüchen sind nicht als ein Verzicht auf die Erzielung eines selbständigen, gegenständlichen Schutzes für die Merkmale der rückbezogenen Unteransprüche zu verstehen. Diese Merkmale können auch beliebig mit anderen Merkmalen kombiniert werden. Merkmale, die lediglich in der Beschreibung offenbart sind oder Merkmale, welche in der Beschreibung oder in einem Anspruch nur in Verbindung mit anderen Merkmalen offenbart sind, können grundsätzlich von eigenständiger erfindungswesentlicher Bedeutung sein. Sie können deshalb auch einzeln zur Abgrenzung vom Stand der Technik in Ansprüche aufgenommen werden. Recoveries in dependent claims are not to be understood as a waiver of obtaining independent, objective protection for the features of the dependent claims. These features can also be combined as desired with other features. Features that are disclosed only in the specification or features that are disclosed in the specification or in a claim only in conjunction with other features may, in principle, be of independent significance to the invention. They can therefore also be included individually in claims to distinguish them from the prior art.
Allgemein sei darauf hingewiesen, dass unter Fahr- zeug-zu-X-Kommunikation insbesondere eine direkte Kommunikation zwischen Fahrzeugen und/oder zwischen Fahrzeugen und Infra- Struktureinrichtungen und/oder zwischen Fahrzeugen und verletzlichen Verkehrsteilnehmer und/oder zwischen verletzlichen Verkehrsteilnehmern und Infrastruktureinrichtungen verstanden wird. Beispielsweise kann es sich also um Fahr- zeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation oder um Fahr- zeug-zu-Infrastruktur-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 802.11p oder IEEE 1609.4 erfolgen. Eine Fahr- zeug-zu-X-Kommunikation kann auch als C2X-Kommunikation bezeichnet werden. Die Teilbereiche können als C2C (Car-to-Car) oder C2I (Car-to-Infrastructure) bezeichnet werden. Die Er¬ findung schließt jedoch Fahrzeug-zu-X-Kommunikation mit Ver- mittlung beispielsweise über ein Mobilfunknetz explizit nicht aus . In general, it should be pointed out that vehicle-to-X communication in particular means direct communication between vehicles and / or between vehicles and infrastructure structures and / or between vehicles and vulnerable road users and / or between vulnerable road users and infrastructure facilities. For example, this may be vehicle-to-vehicle communication or vehicle-to-infrastructure communication. If, in the context of this application, reference is made to communication between vehicles, this can in principle be carried out, for example, in the context of vehicle-to-vehicle communication, which typically takes place without being mediated by a mobile radio network or a similar external infrastructure and which is therefore the result of other solutions which, for example, build on a mobile network, is to be distinguished. For example, vehicle-to-X communication may be performed using the IEEE 802.11p or IEEE 1609.4 standards. A driving tool-to-X communication can also be referred to as C2X communication. The subareas can be referred to as C2C (Car-to-Car) or C2I (Car-to-Infrastructure). However, he ¬ invention includes vehicle-to-X communication with mediation, for example via a mobile network explicitly not.

Claims

Patentansprüche / Patent Claims Claims / Patent Claims
1. Mobile Funkeinheit (5) zur Verbesserung der Verkehrssi¬ cherheit, insbesondere von verletzlichen Straßenverkehrsteilnehmern, umfassend: 1. Mobile radio unit (5) to improve the Verkehrssi ¬ safety, in particular of vulnerable road users, comprising:
zumindest eine Funkeinrichtung (500,501) zum Senden und/oder Empfangen von Informationen mittels Ultra Wideband Funktechnologie (UWB) an eine Funkstation,  at least one radio device (500, 501) for transmitting and / or receiving information by means of Ultra Wideband Radio Technology (UWB) to a radio station,
- zumindest ein Kommunikationsmittel (503,504) zum Senden und/oder Empfangen von Informationen auf Basis wenigstens einer von der Ultra Wideband Funktechnologie abweichenden Kommunikationstechnologie,  at least one communication means (503, 504) for transmitting and / or receiving information based on at least one communication technology deviating from Ultra Wideband radio technology,
wobei die mobile Funkeinheit (5) derartig ausgestaltet ist, dass diese in eine dafür vorgesehene Halterung (110) eines Gegenstands (100) zum Mitführen durch einen verletzlichen Verkehrsteilnehmer (2) im Straßenverkehr fixierend einbringbar ist und  wherein the mobile radio unit (5) is designed in such a way that it can be introduced into a designated holder (110) of an object (100) for transporting it through a vulnerable road user (2) in traffic, and
wobei die mobile Funkeinheit (5) mittels des Kommunika¬ tionsmittels (503,504) zum Austausch von Informationen mit dem Gegenstand (100) und/oder eines durch den verletzlichen Verkehrsteilnehmer mitgeführten tragbaren Rechensystems (6) ausgestaltet ist. wherein the mobile radio unit (5) by means of communica tion ¬ means (503.504) for exchanging information with the object (100) and / or entrained by the vulnerable road user portable computing system (6) is arranged.
2. Mobile Funkeinheit (5) nach Anspruch 1, 2. Mobile radio unit (5) according to claim 1,
dadurch gekennzeichnet, dass das Kommunikationsmittel (503,504) auf Basis mindestens einer der folgenden Kommunikationstechnologien kommuniziert :  characterized in that the communication means (503, 504) communicates based on at least one of the following communication technologies:
-WLAN-Verbindung, insbesondere nach IEEE 802.11p,  WLAN connection, especially according to IEEE 802.11p,
-ISM-Verbindung (Industrial, Scientific, Medical  ISM compound (Industrial, Scientific, Medical
Band) , insbesondere über eine funkverbindungsfähige Band), in particular via a radio link
SchließVorrichtung, Closing device,
-Bluetooth-Verbindung,  -Bluetooth connection,
-ZigBee-Verbindung,  -ZigBee connection,
-WiMax (Worldwide Interoperability for Microwave Access) , -WiMax (Worldwide Interoperability for Microwave Access),
-Mobilfunkverbindung, insbesondere GSM-, GPRS-, EDGE-, Mobile communication, in particular GSM, GPRS, EDGE,
UMTS- und/oder LTE-Verbindungen und UMTS and / or LTE connections and
-InfrarotVerbindung . Infrared compound.
Mobile Funkeinheit (5) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfassend: Mobile radio unit (5) according to one of the preceding claims, comprising:
- Inertialsensoren (506) zur Bewegungsdetektion, insbesondere Beschleunigungs- und/oder Drehratensensoren, und/oder  - Inertialsensoren (506) for motion detection, in particular acceleration and / or rotation rate sensors, and / or
- einen Kompass und/oder  - a compass and / or
- einen Satellitennavigationsempfänger.  - a satellite navigation receiver.
Mobile Funkeinheit (5) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfassend: Mobile radio unit (5) according to one of the preceding claims, comprising:
- wenigstens eine Rechenelektronik (502), welche ausge¬ staltet ist auf Basis von Sensordaten Positionsinforma¬ tionen, Bewegungsinformationen und/oder von diesen abgeleitete Informationen zu berechnen und die Positi¬ onsinformationen, Bewegungsinformationen und/oder die davon abgeleiteten Informationen mittels der Funkeinrichtung (500,501) zu versenden. - At least one computing electronics (502), which is ¬ staltet on the basis of sensor data Positionsinforma ¬ tion, motion information and / or derived from this information to calculate and the Positi ¬ onsinformationen, motion information and / or the information derived therefrom by means of the radio device (500,501 ) to send.
Mobile Funkeinheit (5) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei diese ausgestaltet ist Positionsinfor¬ mationen, Bewegungsinformationen und/oder von diesen abgeleitete Informationen mittels des Kommunikations¬ mittels (503,504) mit dem Gegenstand (100) und/oder dem durch den verletzlichen Verkehrsteilnehmer mitgeführten tragbaren Rechensystem (6) auszutauschen. Mobile radio unit (5) according to any one of the preceding claims, which is designed Positionsinfor ¬ mation, movement information and / or derived from these information by means of the communication ¬ with the object by means (503.504) (100) and / or the entrained by the vulnerable road users portable computing system (6).
Mobile Funkeinheit (5) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfassend: Mobile radio unit (5) according to one of the preceding claims, comprising:
- einen Energiespeicher (507),  an energy store (507),
- Versorgungselektronik (508) zum Laden des Energiespeichers (507) und/oder zur Energieversorgung der mobilen Funkeinheit (5) . - Supply electronics (508) for charging the energy storage device (507) and / or for powering the mobile radio unit (5).
7. Mobile Funkeinheit (5) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfassend: 7. Mobile radio unit (5) according to one of the preceding claims, comprising:
- eine Energieversorgungsschnittstelle (509) zur Ener¬ gieversorgung der mobilen Funkeinheit (5) mittels einer externen Energieversorgung. - An energy supply interface (509) for energy ¬ supply to the mobile radio unit (5) by means of an external power supply.
8. Mobile Funkeinheit (5) nach einem der vorhergehenden 8. Mobile radio unit (5) according to one of the preceding
Ansprüche, umfassend:  Claims, comprising:
- Warnmittel zur optischen, akustischen und/oder optischen Mitteilung .  - Warning means for visual, audible and / or visual communication.
9. Gegenstand (100) zum Mitführen durch einen verletzlichen Verkehrsteilnehmer (2) im Straßenverkehr umfassend: 9. article (100) to be carried by a vulnerable road user (2) in traffic comprising:
- eine Halterung (110) zum Fixieren einer mobilen Funkeinheit (5) zur Verbesserung der Verkehrssicherheit gemäß einem der vorstehenden Ansprüche.  - A holder (110) for fixing a mobile radio unit (5) for improving the traffic safety according to one of the preceding claims.
10. Gegenstand (100) nach Anspruch 9, umfassend: The article (100) of claim 9, comprising:
- eine mobile Funkeinheit (5) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8.  - A mobile radio unit (5) according to one of claims 1 to 8.
11. Gegenstand (100) nach Anspruch 9 oder 10, umfassend 11. article (100) according to claim 9 or 10, comprising
zumindest ein Kommunikationsmittel (130) zum Senden und/oder Empfangen von Informationen auf Basis wenigstens einer von der Ultra Wideband Funktechnologie abweichenden Kommunikationstechnologie .  at least one communication means (130) for transmitting and / or receiving information on the basis of at least one of the Ultra Wideband radio technology deviating communication technology.
12. Gegenstand (100) nach einem der Ansprüche 9 bis 11, um¬ fassend : 12. article (100) according to any one of claims 9 to 11, ¬ comprising:
- einen Energiespeicher (150),  an energy store (150),
- Versorgungselektronik (160) zum Laden des Energiespeichers (150) und/oder zur externen Energieversorgung der mobilen Funkeinheit (5) .  - Supply electronics (160) for charging the energy storage device (150) and / or the external power supply of the mobile radio unit (5).
13. Gegenstand (100) nach einem der Ansprüche 9 bis 12, um¬ fassend : - eine Energieversorgungsschnittstelle (120) zur externen Energieversorgung der mobilen Funkeinheit (5) . 13. article (100) according to any one of claims 9 to 12, ¬ comprising: - A power supply interface (120) for external power supply of the mobile radio unit (5).
Gegenstand (100) nach einem der Ansprüche 9 bis 13, um¬ fassend : The article (100) according to any one of claims 9 to 13, to collectively ¬:
- wenigstens eine Rechenelektronik (140), welche ausge¬ staltet ist auf Basis von Sensordaten Positionsinforma¬ tionen, Bewegungsinformationen und/oder davon abgeleitete Informationen zu berechnen und die Positionsinformationen, Bewegungsinformationen und/oder die von diesen abgeleiteten Informationen mittels der mobilen Funkeinheit (5) zu versenden . - at least thereof to calculate derivative information and the position information, movement information and / or the information derived from these by means of the mobile radio unit (5) a computation electronics (140) being ¬ staltet is based on sensor data position Informa ¬ functions, motion information and / or to send .
Gegenstand (100) nach einem der Ansprüche 9 bis 14, um¬ fassend : The article (100) according to any one of claims 9 to 14, to collectively ¬:
- Warnmittel (180) zur optischen, akustischen und/oder optischen Mitteilung.  - Warning means (180) for optical, acoustic and / or visual communication.
Gegenstand (100) nach einem der Ansprüche 9 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass dieser ein Helm, Kleidungsstück, Modeaccessoire, tragbares Computersystem (sog. Wearable) , Transportbehälter oder Kopfhörer ist. Article (100) according to one of claims 9 to 15, characterized in that it is a helmet, garment, fashion accessory, portable computer system (so-called wearable), transport containers or headphones.
Funksystem, umfassend Radio system comprising
- eine mobile Funkeinheit (5) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8,  a mobile radio unit (5) according to one of claims 1 to 8,
- einen Gegenstand (100) gemäß einem der Ansprüche 9 bis 16 und  - An article (100) according to any one of claims 9 to 16 and
- ein tragbares Rechensystem (6) zur drahtlosen Kommunikation mit der mobilen Funkeinheit (5) .  - A portable computing system (6) for wireless communication with the mobile radio unit (5).
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