WO2020156807A1 - Übertragungssystem und verfahren zum übertragen von daten zwischen zwei aufeinander abgestimmt hintereinanderfahrenden fahrzeugen - Google Patents

Übertragungssystem und verfahren zum übertragen von daten zwischen zwei aufeinander abgestimmt hintereinanderfahrenden fahrzeugen Download PDF

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WO2020156807A1
WO2020156807A1 PCT/EP2020/050846 EP2020050846W WO2020156807A1 WO 2020156807 A1 WO2020156807 A1 WO 2020156807A1 EP 2020050846 W EP2020050846 W EP 2020050846W WO 2020156807 A1 WO2020156807 A1 WO 2020156807A1
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data
optical
module
vehicle
transmission system
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PCT/EP2020/050846
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Thomas Dieckmann
Ralph-Carsten Lülfing
Oliver WULF
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Wabco Gmbh
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    • G08C23/04—Non-electrical signal transmission systems, e.g. optical systems using light waves, e.g. infrared
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Definitions

  • the invention relates to a transmission system and a method for days of data between two mutually coordinated consecutive vehicles
  • V2X communication vehicle-to-vehicle or vehicle-to-infrastructure
  • signals can be transmitted either via a WLAN connection, a cellular connection or the like.
  • the disadvantage of these types of transmission is that they can be disturbed by a simple jammer located outside the vehicle that emits jamming signals in a certain frequency band (“jammer”). This results in complete or at least partial usability of the transmitted signals and thus a loss of coordination between the vehicles. Even when using redundant transmission types, for example different frequency bands, a single jammer can make all redundancies unusable. As a result, these types of transmission alone are not suitable for safety-critical applications.
  • a further disadvantage is that the positions of GPS signals have to be determined in order to coordinate and identify vehicles following one another. However, the determination of the position from the GPS signals is too imprecise and also prone to failure for this application, which requires a high accuracy of the position determination. In addition, the GPS signal can also be specifically disturbed by an interference transmitter.
  • DE 10 2017 1 1 1 323 A1 provides an alternative way of transmitting information, it being possible for information about non-visible infrared light to be transmitted between an autonomous or a partially autonomous vehicle and any other autonomous road user.
  • the object of the invention is to provide a transmission system and a method with which a reliable, interference-resistant and simple transmission of data between two continuously coupled or coordinated vehicles driving behind one another can be ensured.
  • a transmission module of the transmission system has an optical unit which is designed to generate invisible optical radiation in a predetermined first angular range, the invisible optical radiation depending on Transmitting data can be generated for outputting an optical signal having the data in the first angular range
  • the receiving module has an optical receiver, which is designed is to detect the non-visible optical radiation in a second angular range, and the receiving module is designed to extract from the detected non-visible optical radiation the data transmitted via the optical signal for further processing and for controlling the vehicle having the receiving module .
  • a transmission possibility is thus created which enables trouble-free and reliable transmission of data in the non-visible spectrum, preferably in the infrared range.
  • This is preferably achieved in that the optical radiation is only output in a specific first angular range, for example with a first opening angle of between 5 ° and 25 °, preferably 15 ° and / or the receiving module also only in a second angular range can receive with a second opening angle of between 5 ° and 25 °, preferably 15 °.
  • Possible data here are, for example, deceleration specifications, acceleration specifications, steering specifications or vehicle information in each case with respect to the vehicle having the transmitter module, preferably the vehicle traveling ahead, to which the movement of the other vehicle, preferably the vehicle traveling behind, is to be coordinated in order to ensure a safe relationship with one another to allow coordinated travel of both vehicles.
  • the vehicles should be automated or partially automated, e.g. decelerated or accelerated or steered to ensure a safe and reliable ride together. It can be provided, for example, in a platoon or convoy that the vehicles move with a subsequent distance that is below the safety distance, whereby due to the short response times with automated or partially automated control depending on the transmitted data, safe ferry operation is nevertheless guaranteed can. Accordingly, the data must be securely transmitted via the optical signal. Due to the low susceptibility to interference of the invisible optical radiation, in particular infrared radiation, this can be achieved with the transmission system according to the invention.
  • the transmitter module has a control circuit, the control circuit being designed to control the optical unit in dependence on the data in such a way that optical radiation is generated by the optical unit and transmits the data of the optical signal.
  • the optical unit for example as a light-emitting diode, are switched on and off by the control circuit, so that the optical radiation is modulated accordingly, which enables data transmission in a simple manner.
  • the optical signal contains and transmits encrypted data.
  • the data can also be encrypted prior to transmission, with a corresponding key in the vehicle of the reception module for decrypting the received data, which key was previously transmitted with another transmission path. This enables a high level of security to be achieved.
  • a redundant V2V connection and / or a redundant IR connection can be formed with the transmission system for the redundant transmission of at least some of the data transmitted via the optical signals.
  • another transmission channel can be selected on which at least data for basic functions of coordinated driving can be transmitted.
  • a transmission failure or impairment can be present, for example, when there is fog or a defect in the transmission system.
  • the optical receiver has a photodiode and / or a camera for detecting the invisible optical radiation.
  • a simple photodiode can be used or a camera that does not have an IR filter switched on.
  • the optical radiation can then trigger a reaction on the corresponding optical receiver in accordance with the modulation, which reaction can then be evaluated accordingly in order to be able to further process the optical signal.
  • a camera a camera already present in the respective vehicle, for example a driver assistance system, can be used so that the installation effort and the costs can be minimized.
  • upstream optical funnels can be provided, which restrict the field of vision of the respective receiver.
  • a supplementary or alternative determination can be made that the imager only accepts optical signals, in particular the infrared signals, from a dynamically configurable range, so that the second angular range can also be restricted.
  • an offset between the two vehicles can also be detected. Accordingly, it can be determined at which position the optical radiation strikes the optical receiver which is extended in the transverse direction, from which the offset between the vehicles in the transverse direction can be derived.
  • a sensor module and a receiving module is provided for each vehicle, the receiving module of the one vehicle receiving the optical radiation of the associated sensor module on the other vehicle. This advantageously also enables mutual data transmission in order to coordinate the movement of the vehicles with one another.
  • the transmitter module and / or the reception module on the vehicle in front is arranged in one spot and is or are aligned with the vehicle behind and the reception module and / or the transmission module on the vehicle behind is arranged on a front and for vehicle in front is or are aligned. This enables a short transmission path the optical signals are guaranteed, so that possible sources of interference can only be introduced in a small obvious area.
  • the transmitter module and the receiving module for this purpose are arranged on different vehicles, and extract the data from the received optical signal, and
  • the optical signal is output in the first angular range by modulating the non-visible optical radiation generated as a function of the data made available.
  • the optical signals or the data contained therein can be transmitted in encrypted form.
  • the data is additionally transmitted via a redundant V2V connection and / or a redundant IR connection.
  • Fig. 1 is a schematic view of two vehicles that NEN can exchange data via the inventive transmission system
  • FIG. 2 shows a flow chart of the method according to the invention.
  • two vehicles 1 a, 1 b are provided, which move continuously in a coordinated manner on a carriageway 2 in succession, for example in a platoon or with any other type of coupling (virtual tow bar).
  • the two vehicles 1 a, 1 b communicate via a transmission system 3 in order to exchange certain data D, which are necessary for the coordination of the two vehicles 1 a, 1 b, via an optical signal S.
  • the transmission system 3 has, according to the embodiment shown on the vehicle 1 a in front, a transmitter module 4 which in particular has a control circuit 5 and an optical unit 6, for example a light-emitting diode.
  • the optical unit 6 is designed to generate optical radiation O in the non-visible range, preferably in the infrared range IR (780 nm to 1 mm), and to emit it in a specific first angular range 7 a.
  • the first angular range 7a has a first opening angle Wa of approximately 15 °.
  • the control circuit 5 of the transmitter module 4 is designed to temporarily control the optical unit 6 in such a way that this optical radiation O of a specific wavelength L is invisible, preferably in the infrared region IR.
  • the control circuit 5 can selectively encode or modulate (on, off) the optical radiation O can be achieved.
  • the optical radiation O can then be used to transmit an optical signal S in the first Winkelbe range 7a.
  • the modulated optical radiation O or the optical signal S are generated as a function of data D which are supplied to the control circuit 5 in advance.
  • This data D can be specified, for example, by a control device 8 in the preceding vehicle 1 a, which takes over tasks for coordinated control of the two vehicles 1 a, 1 b.
  • the data D can include, for example, deceleration specifications Vz, acceleration specifications Va, steering specifications VI, vehicle information I, etc., which can thus be output into the first angular range 7a by modulating the optical radiation O via the optical signal S.
  • the transmission system 3 also has a reception module 9 arranged on the following vehicle 1 b, which in particular has an optical receiver 10 and a demodulator 11.
  • the optical receiver 10 is designed to detect the optical radiation O output by the transmitter module 4 or by the optical unit 6 within a second angular range 7b if the receiver 10 lies at least in regions in the first angular range 7a and the first angular range 7b and the second Angular range 7b are at least partially superimposed.
  • the opti cal receiver 10 is sensitive to the invisible optical radiation O in the infrared range IB.
  • the demodulator 11 is designed to demodulate the detected optical radiation O or the optical signal S transmitted above it, and thus to extract the transmitted data D from the optical signal S.
  • the extracted data D can then be used in the following vehicle 1b to control it, in order to generate a coordinated operation between the two vehicles 1 a, 1 b possible.
  • the optical receiver 10 can be formed by or have a photodiode 10a, which can be connected upstream of a filter for visible light in order to avoid induced interference.
  • the optical receiver 10 is formed by a camera 10b arranged in the following vehicle 1b.
  • This camera 10b can already be present in the following vehicle 1b, for example, as part of a lane departure warning (lane departure warning, lane keeping assist) or other driver assistance system and can therefore be used twice.
  • the optical radiation O in the non-visible range, in particular in the infrared range IB also produces a luminous point on the imager of the camera 10b if the camera 10b is not preceded by an IR filter.
  • the optical signal S can be received or received by a temporal observation of the intensity of the red dot or its existence on the imager.
  • an offset B between the vehicles 1 a can be determined via the position P at which the optical radiation O strikes the optical receiver 10.
  • the optical receiver 10 for example the camera 10b, can also be extended in the transverse direction Q, so that the offset B in the transverse direction Q can also be estimated.
  • a transmitter module 4 and a receiver module 9 can be arranged on each of the vehicles 1 a, 1 b, so that the following vehicle 1 b also generates modulated optical radiation O and thus optical signals S to the vehicle 1 a in front transmitted and this can also demodulate the optical signals S.
  • data D of the following vehicle 1b can also be used coordinated taxes are necessary or at least helpful, to be transmitted to the preceding vehicle 1 a.
  • a conventional wireless V2V connection 12a (vehicle-to-vehicle) can also be used as the redundant channel of the transmission system 3.
  • Vehicle can be provided.
  • a V2V connection 12a is a wireless connection between the vehicles 1a, 1b which uses radiation in the microwave range for data transmission, for example via WLAN or a mobile radio connection.
  • the same data D or at least data for maintaining basic functions of the coordinated driving can be transmitted redundantly between the vehicles 1a, 1b via the V2V connection 12a, so that in the event of a failure of the communication via the optical radiation O, for example in the case of fog, the coordinated driving can be continued at least rudimentarily.
  • encryption of the data D can also be provided by generating encrypted data Dk, the key for decoding being able to be transmitted and verified once on another transmission path, for example via a redundant IR connection 12b and / or the V2V connection 12a and / or the like.
  • the transmission of position information which would otherwise be necessary for coordinated driving with a conventional V2V connection 12a and which is obtained via GPS signals, can be omitted or only used as redundant information. Because of the small first opening angle Wa of the first angular range 7a and the second opening angle Wb of the second angular range 7b, there is an unambiguous assignment of the received optical signal S to the vehicle 1 a driving directly ahead (or the following vehicle 1 b with mutual data transmission) given high probability.
  • the method according to the invention for transmitting optical signals can be carried out, for example, as follows:
  • StO the method is initialized, for example after determining or stipulating that a coordinated journey (platoon, convoy, virtual towbar) can or should take place in succession.
  • a first step St1 the optical unit 6 is activated in a modulated manner as a function of the control arrangement 5 in the preceding vehicle 1 a and / or in the case of mutual communication from the following vehicle 1 b data D supplied.
  • optical radiation O is generated by the optical unit 6 in the IR range IR and output in a fixed first angular range 7a.
  • an optical signal S containing the data D is transmitted into the first angular range 7a.
  • encryption of the data D can also take place, in which case the optical unit 6 is controlled in a modulated manner as a function of the encrypted data Dk, so that it is transmitted via the optical signal S.
  • a second step St2 the optical radiation O is detected by the optical receiver 10 in the reception module 9 on the respective vehicle 1a, 1b as soon as the first angular range 7a is at least partially aligned with the receiver 10 or the first angular range 7a with the the second angular region 7b overlaps in regions.
  • the detected optical signal S is then demodulated in the demodulator 11 so that the transmitted data D can be extracted.
  • a third step St3 the extracted data D are received in the received vehicle 1 a, 1 b for control, so that the two vehicles 1 a, 1 b can move in a coordinated manner.
  • Reference list (part of the description)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Übertragungssystem (3) zum Übertragen von Daten (D, Dk) zwischen zwei aufeinander abgestimmt hintereinanderfahrenden Fahrzeugen (1a, 1b), mit mindestens einem Sendemodul (4) zum Erzeugen und Ausgeben eines Signals (S) und mindestens ein dem Sendemodul (4) zugeordnetes Empfangsmodul (9) zum Empfangen und Verarbeiten des vom Sendemodul (4) ausgegebenen Signals (S), wobei das Sendemodul (4) und das diesem zugeordnete Empfangsmodul (9) an unterschiedlichen Fahrzeugen (1a, 1b) angeordnet sind. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass das Sendemodul (4) eine optische Einheit (5) aufweist, die ausgebildet ist, nicht-sichtbare optische Strahlung (O) in einem ersten Winkelbereich (7a) zu erzeugen, wobei die nicht-sichtbare optische Strahlung (O) in Abhängigkeit der zu übermittelnden Daten (D, Dk) erzeugt werden kann zum Ausgeben des die Daten (D, Dk) aufweisenden optischen Signals (S) in den Winkelbereich (7), und das Empfangsmodul (9) einen optischen Empfänger (10) aufweist, der ausgebildet ist, die nicht-sichtbare optische Strahlung (O) in einem zweiten Winkelbereich (7b) zu detektieren, und das Empfangsmodul (9) ausgebildet ist, aus der detektierten nicht-sichtbaren optischen Strahlung (O) die über das optische Signal (S) übertragenen Daten (D, Dk) zur Weiterverarbeitung und zur Steuerung des das Empfangsmodul (9) aufweisenden Fahrzeuges (1b, 1a) zu extrahieren.

Description

Übertragungssystem und Verfahren zum Übertragen von Daten zwischen zwei aufeinander abgestimmt hintereinanderfahrenden Fahrzeugen
Beschreibung
Die Erfindung betrifft ein Übertragungssystem und ein Verfahren zum Über tagen von Daten zwischen zwei aufeinander abgestimmt hintereinanderfah renden Fahrzeugen
Fahrzeuge, die sich fortlaufend aufeinander abgestimmt als Kolonne, Kon- voy, Platoon oder mit anderen Kopplungsarten (virtual tow-bar) hintereinan der bewegen, übertragen herkömmlicherweise untereinander Daten über ein festgelegtes Übertragungssystem. Dazu wird normalerweise eine sog. V2X- Kommunikation (vehicle-to-vehicle oder vehicle-to-infrastructure) verwendet, über die Signale entweder über eine WLAN-Verbindung, eine Mobilfunkver bindung oder dergleichen übertragen werden können.
Nachteilig bei diesen Übertragungsarten ist, dass diese durch einen einfa chen, außerhalb des Fahrzeuges angeordneten Störsender, der Störsignale in einem bestimmten Frequenzband („Jammer“) aussendet, gestört werden können. Daraus folgt eine vollständige oder zumindest teilweise Unbrauch barkeit der übertragenen Signale und damit ein Verlust der Abstimmung zwischen den Fahrzeugen. Auch bei Verwendung von redundanten Über tragungsarten, beispielsweise unterschiedlichen Frequenzbändern, kann ein einzelner Störsender alle Redundanzen unbrauchbar machen. Dadurch sind diese Übertragungsarten für sicherheitskritische Anwendungen allein nicht geeignet. Nachteilig ist weiterhin, dass zur Abstimmung und Identifikation von aufei nanderfolgenden Fahrzeugen deren Positionen aus GPS-Signalen zu ermit teln sind. Die Ermittlung der Position aus den GPS-Signalen ist allerdings für diese Anwendung, die eine hohe Genauigkeit der Positionsermittlung erfor dert, zu ungenau und auch störanfällig. Zudem kann auch das GPS-Signal von außerhalb durch einen Störsender gezielt gestört werden.
In DE 10 2017 1 1 1 323 A1 ist einer alternative Möglichkeit der Informations übermittlung vorgesehen, wobei zwischen einem autonomen oder einem teilautonomen Fahrzeug und einem beliebigen anderen autonomen Ver kehrsteilnehmer Informationen über nicht-sichtbares Infrarot-Licht übertra gen werden kann.
Aufgabe der Erfindung ist, ein Übertragungssystem und ein Verfahren an zugeben, mit denen eine zuverlässige, störungsresistente und einfache Übertragung von Daten zwischen zwei fortlaufend miteinander gekoppelten bzw. aufeinander abgestimmt hintereinanderfahrenden Fahrzeugen gewähr leistet werden kann.
Diese Aufgabe wird durch ein Übertragungssystem gemäß Anspruch 1 so wie einem Verfahren gemäß den weiteren unabhängigen Ansprüchen ge löst.
Erfindungsgemäß ist demnach vorgesehen, ein gattungsgemäßes Übertra gungssystem derartig weiterzuentwickeln, dass ein Sendemodul des Über tragungssystems eine optische Einheit aufweist, die ausgebildet ist, nicht sichtbare optische Strahlung in einem vorgegebenen ersten Winkelbereich zu erzeugen, wobei die nicht-sichtbare optische Strahlung in Abhängigkeit von zu übermittelnden Daten erzeugt werden kann zum Ausgeben eines die Daten aufweisenden optischen Signals in den ersten Winkelbereich, und das Empfangsmodul einen optischen Empfänger aufweist, der ausgebildet ist, die nicht-sichtbare optische Strahlung in einem zweiten Winkelbereich zu detektieren, und das Empfangsmodul ausgebildet ist, aus der detektierten nicht-sichtbaren optischen Strahlung die über das optische Signal übertra genen Daten zur Weiterverarbeitung und zur Steuerung des das Emp fangsmodul aufweisenden Fahrzeuges zu extrahieren.
Vorteilhafterweise wird somit eine Übertragungsmöglichkeit geschaffen, die im nicht-sichtbaren Spektrum, vorzugsweise im Infrarot-Bereich, eine stö rungsfreie und zuverlässige Übertragung von Daten ermöglicht. Dies wird vorzugsweise dadurch erreicht, dass die optische Strahlung gezielt nur in einen bestimmten ersten Winkelbereich ausgegeben wird, beispielsweise mit einem ersten Öffnungswinkel von zwischen 5° und 25°, vorzugsweise 15° und/oder das Empfangsmodul die optische Strahlung auch nur in einem zweiten Winkelbereich mit einem zweiten Öffnungswinkel von zwischen 5° und 25°, vorzugsweise 15°, empfangen kann. Dadurch kann die drahtlose Kommunikation über die optische Strahlung nicht bzw. nur in offensichtlicher Weise durch gezieltes Eindringen in die beiden festgelegten Winkelbereiche gestört werden.
Weiterhin kann eine Verifikation der aufeinander abgestimmt hintereinander fahrenden Fahrzeuge insbesondere zu Beginn einer koordinierten Fahrt ent fallen, da aufgrund der geringen Winkelbereiche bei geringen Folgeabstän den lediglich optische Signale vom direkt vorausfahrenden bzw. nachfol genden Fahrzeug empfangen werden können. Somit können die empfange nen optischen Signale mit hoher Wahrscheinlichkeit dem jeweils anderen Fahrzeug zugeordnet werden. Bei einer herkömmlichen V2V-Verbindung über WLAN oder einer Mobilfunkverbindung ist dazu die Erfassung und der Austausch von ungenauen oder störanfälligen GPS-Signalen zur Positions ermittlung der einzelnen Fahrzeuge nötig, da auch Signale von weiter ent fernten Fahrzeugen empfangen werden. Als Daten im Sinne der Erfindung, die von dem Übertragungssystem zwi schen zwei aufeinander abgestimmt hintereinanderfahrenden Fahrzeugen übertragen werden, werden dabei Informationen verstanden, die zum aufei nander abgestimmten Steuern der Fahrzeuge nötig oder hilfreich sind. Als Daten kommen dabei beispielsweise Verzögerungsvorgaben, Beschleuni gungsvorgaben, Lenkvorgaben oder Fahrzeuginformationen jeweils bezüg lich des das Sendemodul aufweisenden Fahrzeuges, vorzugsweise des vo rausfahrenden Fahrzeuges in Betracht, auf die die Bewegung des jeweils anderen, vorzugsweise des hinterherfahrenden Fahrzeuges, abzustimmen ist, um eine sichere aufeinander abgestimmte Fahrt beider Fahrzeuge zu ermöglichen.
In Abhängigkeit der übertragenen Daten sollen die Fahrzeuge dabei auto matisiert oder teilautomatisiert gesteuert werden, z.B. verzögert oder be schleunigt oder gelenkt, um eine sichere und zuverlässige Flintereinander fahrt zu gewährleisten. Dabei kann beispielsweise in einem Platoon oder Konvoy vorgesehen sein, dass sich die Fahrzeuge mit einem Folgeabstand zueinander bewegen, der unterhalb des Sicherheitsabstandes liegt, wobei aufgrund der geringen Reaktionszeiten bei einer automatisierten oder teilau tomatisierten Steuerung in Abhängigkeit der übertragenen Daten dennoch ein sicherer Fährbetrieb gewährleistet werden kann. Dementsprechend si cher müssen die Daten über das optische Signal übertragen werden. Auf grund der geringen Störanfälligkeit der nicht-sichtbaren optischen Strahlung, insbesondere Infrarot-Strahlung, kann dies mit dem erfindungsgemäßen Übertragungssystem erreicht werden.
Vorzugsweise ist dabei vorgesehen, dass das Sendemodul eine Steuer schaltung aufweist, wobei die Steuerschaltung ausgebildet ist, die optische Einheit in Abhängigkeit der Daten derartig anzusteuern, dass von der opti schen Einheit optische Strahlung erzeugt wird, die ein die Daten aufweisen des optisches Signal überträgt. Dazu kann die optische Einheit, beispiels- weise eine Leuchtdiode, von der Steuerschaltung gezielt ein und ausge schaltet werden, so dass die optische Strahlung entsprechend moduliert wird, wodurch in einfacher Weise eine Datenübertragung ermöglicht wird.
Gemäß einer bevorzugten Ausbildung kann weiterhin vorgesehen sein, dass das optische Signal verschlüsselte Daten enthält und überträgt. Demnach können die Daten vor der Übertragung auch zusätzlich verschlüsselt wer den, wobei zur Entschlüsselung der empfangenen Daten ein entsprechen der Schlüssel im Fahrzeug des Empfangsmoduls vorliegt, der vorab mit auf einem anderen Übertragungsweg übertragen wurde. Dadurch kann eine ho he Sicherheitsstufe erreicht werden.
Vorzugsweise ist weiterhin vorgesehen, dass mit dem Übertragungssystem eine redundante V2V-Verbindung und/oder eine redundante IR-Verbindung ausgebildet werden kann zum redundanten Übertragen zumindest eines Teils der über die optischen Signale übertragenen Daten. Dadurch kann bei einem Ausfall oder einer Beeinträchtigung der Übertragung der optischen Signale ein anderen Übertragungskanal gewählt werden, auf dem zumin dest Daten für Grundfunktionen des abgestimmten Fahrens übertragen werden können. Ein Ausfall oder eine Beeinträchtigung der Übertragung kann beispielsweise bei Nebel oder einem Defekt des Übertragungssystems vorliegen.
Vorzugsweise ist weiterhin vorgesehen, dass der optische Empfänger eine Photodiode und/oder eine Kamera aufweist zum Detektieren der nicht sichtbaren optischen Strahlung. Demnach kann eine einfache Photodiode verwendet werden oder aber auch eine Kamera, der kein IR-Filter vorge schaltet ist. Die optische Strahlung kann dann entsprechend der Modulation eine Reaktion auf dem entsprechenden optischen Empfänger auslösen, die dann entsprechend ausgewertet werden kann, um das optische Signal wei terverarbeiten zu können. Bei Verwendung einer Kamera kann vorteilhaf- terweise auf eine bereits im jeweiligen Fahrzeug vorhandene Kamera, z.B. eines Fahrerassistenzsystems, zurückgegriffen werden, so dass der Instal lationsaufwand und die Kosten minimiert werden können. Um die Öffnungs winkel festzulegen, können beispielsweise vorgeschaltete optische Trichter vorgesehen sein, die den Sichtbereich des jeweiligen Empfängers ein schränken. Bei der Ausführung als Kamera kann ergänzend oder alternativ eine Festlegung erfolgen, dass der Imager nur optische Signale, insbeson dere die Infrarot-Signale, aus einem dynamisch konfigurierbaren Bereich akzeptiert, so dass auch darüber der zweite Winkelbereich eingeschränkt werden kann.
Weiterführend lässt sich bei der Verwendung einer Kamera oder eines aus gedehnten optischen Empfängers auch ein Versatz der beiden Fahrzeuge zueinander erfassen. Demnach kann ermittelt werden, an welcher Position die optische Strahlung auf dem in Querrichtung ausgedehnten optischen Empfänger auftrifft, woraus der Versatz zwischen den Fahrzeugen in die Querrichtung abgeleitet werden kann.
Vorzugsweise ist weiterhin vorgesehen, dass für jedes Fahrzeug ein Sen demodul und ein Empfangsmodul vorgesehen ist, wobei das Empfangsmo dul des einen Fahrzeuges die optische Strahlung des zugeordneten Sen demoduls an dem jeweils anderen Fahrzeuges aufnimmt. Dadurch kann vorteilhafterweise auch eine wechselseitige Datenübertragung ermöglicht werden, um die Bewegung der Fahrzeuge aufeinander abzustimmen.
Vorzugsweise ist weiterhin vorgesehen, dass das Sendemodul und/oder das Empfangsmodul an dem vorausfahrenden Fahrzeug an einem Fleck ange ordnet und zum nachfolgenden Fahrzeug hin ausgerichtet ist bzw. sind und das Empfangsmodul und/oder das Sendemodul an dem nachfolgenden Fahrzeug an einer Front angeordnet und zum vorausfahrenden Fahrzeug hin ausgerichtet ist bzw. sind. Dadurch kann ein kurzer Übertragungsweg der optischen Signale gewährleistet werden, so dass auch mögliche Stör quellen nur in einem kleinen offensichtlichen Bereich eingebracht werden können.
In einem erfindungsgemäßen Verfahren, das vorzugsweise mit einem erfin dungsgemäßen Übertragungssystem durchgeführt wird, sind mindestens die folgenden Schritte vorgesehen:
- Ansteuerung einer optischen Einheit eines Sendemoduls in Abhängigkeit von im Fahrzeug des Sendemoduls zur Verfügung gestellten Daten zum Er zeugen und Ausgeben eines die Daten aufweisenden optischen Signals in einen ersten Winkelbereich, wobei die optische Einheit dazu nicht-sichtbare optische Strahlung erzeugt,
- Empfangen des über die nicht-sichtbare optische Strahlung übertragenen optischen Signals in einem zweiten Winkelbereich durch einen optischen Empfänger in einem Empfangsmodul, sobald der erste Winkelbereich des Sendemoduls zumindest bereichsweise in dem zweiten Winkelbereich des optischen Empfängers liegt , wobei das Sendemodul und das Empfangsmo dul dazu an unterschiedlichen Fahrzeugen angeordnet sind, und Extrahie ren der Daten aus dem empfangenen optischen Signal, und
- Steuerung des das Empfangsmodul aufweisenden Fahrzeuges in Abhän gigkeit der extrahierten Daten zum Abstimmen der beiden hintereinander fahrenden Fahrzeuge aufeinander.
Vorzugsweise ist dabei vorgesehen, dass das optische Signal durch Modula tion der erzeugten nicht-sichtbaren optischen Strahlung in Abhängigkeit der zur Verfügung gestellten Daten in den ersten Winkelbereich ausgegeben wird. Ergänzend können die optischen Signale bzw. die darin enthaltenen Daten dabei verschlüsselt übertragen werden. Um die Sicherheit weiter zu erhöhen, kann vorgesehen sein, dass die Daten zusätzlich über eine redun dante V2V-Verbindung und/oder eine redundante IR-Verbindung übertragen werden. Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Figuren näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Ansicht zweier Fahrzeuge, die über das er findungsgemäße Übertragungssystem Daten austauschen kön nen; und
Fig. 2 ein Flussdiagramm des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Gemäß Figur 1 sind zwei Fahrzeuge 1 a, 1 b vorgesehen, die sich fortlaufend aufeinander abgestimmt auf einer Fahrbahn 2 hintereinander bewegen, bei spielsweise in einem Platoon oder mit einer beliebigen anderen Kopplungsart (virtual tow-bar). Die beiden Fahrzeuge 1 a, 1 b kommunizieren dabei über ein Übertragungssystem 3, um gewisse Daten D, die zur Abstimmung der beiden Fahrzeuge 1 a, 1 b nötig sind, über ein optisches Signal S auszutauschen.
Das Übertragungssystem 3 weist dazu gemäß der gezeigten Ausführungs form am vorausfahrenden Fahrzeug 1 a ein Sendemodul 4 auf, das insbe sondere eine Steuerschaltung 5 sowie eine optische Einheit 6, beispielswei se eine Leuchtdiode, aufweist. Die optische Einheit 6 ist ausgebildet, opti sche Strahlung O im nicht-sichtbaren Bereich, vorzugsweise im Infrarot- Bereich IR (780nm bis 1 mm), zu erzeugen und in einen bestimmten ersten Winkelbereich 7a abzustrahlen. Der erste Winkelbereich 7a hat im gezeigten Ausführungsbeispiel einen ersten Öffnungswinkel Wa von ca. 15°.
Die Steuerschaltung 5 des Sendemoduls 4 ist ausgebildet, die optische Ein heit 6 zeitweise derartig anzusteuern, dass diese optische Strahlung O einer bestimmten Wellenlänge L nicht-sichtbaren, vorzugsweise im Infrarot-Bereich IR, erzeugt. Durch das zeitweise Ansteuern der optischen Einheit 6 kann von der Steuerschaltung 5 eine gezielte Kodierung bzw. Modulation (An, Aus) der optischen Strahlung O erreicht werden. Die optische Strahlung O kann dem nach dazu verwendet werden, ein optisches Signal S in den ersten Winkelbe reich 7a zu übertragen.
Die modulierte optische Strahlung O bzw. das optische Signal S werden da zu in Abhängigkeit von Daten D erzeugt, die der Steuerschaltung 5 vorab zugeführt werden. Diese Daten D können beispielsweise von einer Steuer einrichtung 8 im vorausfahrenden Fahrzeug 1 a vorgegeben werden, die Auf gaben zum abgestimmten Steuern der beiden Fahrzeuge 1 a, 1 b übernimmt. Die Daten D können dabei beispielsweise Verzögerungsvorgaben Vz, Be schleunigungsvorgaben Va, Lenkvorgaben VI, Fahrzeuginformationen I, etc. beinhalten, die somit durch eine Modulation der optischen Strahlung O über das optische Signal S in den ersten Winkelbereich 7a ausgegeben werden können.
Das Übertragungssystem 3 weist weiterhin ein am nachfolgenden Fahrzeug 1 b angeordnetes Empfangsmodul 9 auf, das insbesondere einen optischen Empfänger 10 und einen Demodulator 1 1 aufweist. Der optische Empfänger 10 ist ausgebildet, die vom Sendemodul 4 bzw. von der optischen Einheit 6 ausgegebene optische Strahlung O innerhalb eines zweiten Winkelbereiches 7b zu detektieren, wenn der Empfänger 10 zumindest bereichsweise im ers ten Winkelbereich 7a liegt und der erste Winkelbereich 7b und der zweite Winkelbereich 7b zumindest bereichsweise übereinander liegen. Der opti sche Empfänger 10 ist dazu sensitiv für die nicht-sichtbare optische Strah lung O im Infrarot-Bereich IB.
Der Demodulator 1 1 ist ausgebildet, die detektierte optische Strahlung O bzw. das darüber übertragene optische Signal S zu demodulieren und damit die übertragenen Daten D aus dem optischen Signal S zu extrahieren. Die extrahierten Daten D können anschließend im nachfolgenden Fahrzeug 1 b zu dessen Steuerung verwendet werden, um in bekannter Weise einen auf- einander abgestimmten Betrieb zwischen beiden Fahrzeugen 1 a, 1 b zu er möglichen.
Der optische Empfänger 10 kann durch eine Photodiode 10a ausgebildet sein oder eine solche aufweisen, der ein Filter für sichtbares Licht vorge schaltet sein kann, um dadurch induzierte Störungen zu vermeiden. Es kann allerdings auch vorgesehen sein, dass der optische Empfänger 10 durch eine im nachfolgenden Fahrzeug 1 b angeordnete Kamera 10b ausgebildet ist. Diese Kamera 10b kann beispielsweise als Bestandteil eines Spurhalteassis- tenten (lane departure warning, lane keeping assist) oder anderer Fahreras sistenzsysteme bereits im nachfolgenden Fahrzeug 1 b vorhanden sein und somit doppelt genutzt werden. Die optische Strahlung O im nicht-sichtbaren Bereich, insbesondere im Infrarot-Bereich IB, erzeugt dabei auch auf dem Imager der Kamera 10b einen Leuchtpunkt, wenn der Kamera 10b kein IR- Filter vorgeschaltet ist. Durch eine zeitliche Betrachtung der Intensität des Leuchtpunktes bzw. dessen Existenz auf dem Imager kann das optische Signal S aufgenommen bzw. empfangen werden.
Ergänzend kann über die Position P, an der die optische Strahlung O auf den optischen Empfänger 10 trifft, ein Versatz B zwischen den Fahrzeugen 1 a,
1 b ermittelt werden. Demnach kann der optische Empfänger 10, beispiels weise die Kamera 10b, auch in Querrichtung Q ausgedehnt sein, so dass auch der Versatz B in Querrichtung Q abgeschätzt werden kann.
Als Erweiterung zur gezeigten Ausführungsform kann an jedem der Fahrzeu ge 1 a, 1 b ein Sendemodul 4 und ein Empfangsmodul 9 angeordnet sein, so dass auch das nachfolgende Fahrzeug 1 b modulierte optische Strahlung O erzeugen und damit optische Signale S an das vorausfahrende Fahrzeug 1 a übertragen und dieses die optischen Signale S auch demodulieren kann. Dadurch können auch Daten D des nachfolgenden Fahrzeuges 1 b, die zum abgestimmten Steuern nötig oder zumindest hilfreich sind, an das vorausfah rende Fahrzeug 1 a übermittelt werden.
Durch die Anbringung des Sendemoduls 4 an einem Heck 13a des voraus fahrenden Fahrzeuges 1 a und des Empfangsmoduls 9 an einer Front 13b des nachfolgenden Fahrzeuges 1 b sowie dem eingeschränkten ersten Win kelbereich 7a bzw. ersten Öffnungswinkel Wa und auch dem eingeschränk ten zweiten Winkelbereich 7b bzw. dem zweiten Öffnungswinkel Wb kann erreicht werden, dass mit hoher Wahrscheinlichkeit tatsächlich nur diese bei den Fahrzeuge 1 a, 1 b miteinander kommunizieren können. Das Erreichen eines Nachbar-Fahrzeuges 1 c auf der Nachbarspur 2a ist bei dem gewählten ersten Öffnungswinkel Wa von z.B. 15° nur bei sehr großen Folgeabständen A zwischen den beiden hintereinander fahrenden Fahrzeugen 1 a, 1 b mög lich, die für das aufeinander abgestimmte Fahren, wenn überhaupt, nur in Einzelsituationen in Frage kommen. Auch ein Empfangen von optischen Sig nalen S eines Nachbar-Fahrzeuges 1 c, dessen erster Winkelbereich 7a vor zugsweise ebenfalls eingeschränkt sein wird, ist aufgrund des eingeschränk ten zweiten Winkelbereiches 7b des optischen Empfängers 10 eher unwahr scheinlich.
Dadurch wird die Kommunikation zwischen beiden Fahrzeugen 1 a, 1 b zuver lässiger und sicherer, da die Signalübertragung nicht oder nur durch ein of fensichtliches Eindringen in den engen ersten Winkelbereich 7a oder zweiten Winkelbereich 7b gestört werden kann. Demnach wird auch die aufeinander abgestimmte Fahrt der beiden hintereinanderfahrenden Fahrzeuge 1 a, 1 b, die sich normalerweise mit geringen Folgeabständen A unterhalb des Si cherheitsabstandes bewegen, sicherer und zuverlässiger.
Ergänzend zu der beschriebenen Übertragung der optischen Signale S über die optische Strahlung O kann als redundanter Kanal des Übertragungssys tems 3 auch eine herkömmliche drahtlose V2V-Verbindung 12a (Vehicle-to- Vehicle) vorgesehen sein. Als V2V-Verbindung 12a wird hierbei eine drahtlo se Verbindung zwischen den Fahrzeugen 1 a, 1 b bezeichnet, die zur Daten übertragung Strahlung im Mikrowellenbereich nutzt, beispielsweise über WLAN oder eine Mobilfunkverbindung.
Über die V2V-Verbindung 12a können dieselben Daten D oder zumindest Daten zum Aufrechterhalten von Grundfunktionen des abgestimmten Fah rens redundant zwischen den Fahrzeugen 1 a, 1 b übertragen werden, so dass bei einem Ausfall der Kommunikation über die optische Strahlung O, beispielsweise bei Nebel, das aufeinander abgestimmte Fahren zumindest rudimentär weitergeführt werden kann.
Zusätzlich kann auch eine Verschlüsselung der Daten D durch Erzeugung von verschlüsselten Daten Dk vorgesehen sein, wobei der Schlüssel zum Dekodieren auf einem anderen Übertragungsweg einmalig übermittelt und verifiziert werden kann, beispielsweise über eine redundant vorhandene IR- Verbindung 12b und/oder die V2V-Verbindung 12a und/oder dergleichen.
Zudem kann bei Verwendung des beschriebenen Übertragungssystems 3 das Übertragen von Positionsinformationen, die sonst bei einem aufeinander abgestimmten Fahren mit einer herkömmlichen V2V-Verbindung 12a nötig sind und die über GPS-Signale gewonnen werden, entfallen oder lediglich als redundante Informationen genutzt werden. Aufgrund des geringen ersten Öffnungswinkels Wa des ersten Winkelbereiches 7a und des zweiten Öff nungswinkels Wb des zweiten Winkelbereiches 7b ist nämlich eine eindeuti ge Zuordnung des empfangenen optischen Signals S zum unmittelbar vo rausfahrenden Fahrzeug 1 a (oder dem nachfolgenden Fahrzeug 1 b bei wechselseitiger Datenübertragung) mit hoher Wahrscheinlichkeit gegeben.
Das erfindungsgemäß Verfahren zum Übertragen von optischen Signalen kann beispielsweise wie folgt durchgeführt werden: In einem anfänglichen Schritt StO wird das Verfahren initialisiert, beispiels weise nachdem Feststellen oder dem Festlegen, dass eine aufeinander ab gestimmte Fahrt (Platoon, Konvoy, virtual tow-bar) hintereinander stattfinden kann bzw. soll.
In einem ersten Schritt St1 wird in Abhängigkeit der der Steueranordnung 5 im vorausfahrenden Fahrzeug 1 a und/oder bei wechselseitiger Kommunika tion vom nachfolgenden Fahrzeug 1 b zugeführten Daten D die optische Ein heit 6 moduliert angesteuert. Dadurch wird von der optischen Einheit 6 opti sche Strahlung O im IR-Bereich IR erzeugt und in einem festgelegten ersten Winkelbereich 7a ausgegeben. Dadurch wird ein die Daten D enthaltendes optisches Signal S in den ersten Winkelbereich 7a übertragen. Ergänzend kann auch eine Verschlüsselung der Daten D stattfinden, wobei dann eine modulierte Ansteuerung der optischen Einheit 6 in Abhängigkeit der ver schlüsselten Daten Dk erfolgt, so dass diese über das optische Signal S übertragen werden.
In einem zweiten Schritt St2 wird die optische Strahlung O von dem opti schen Empfänger 10 im Empfangsmodul 9 am jeweiligen Fahrzeug 1 a, 1 b detektiert, sobald der erste Winkelbereich 7a zumindest bereichsweise auf den Empfänger 10 ausgerichtet ist bzw. der erste Winkelbereich 7a mit dem zweiten Winkelbereich 7b bereichsweise überlappt. Daraufhin wird das de- tektierte optische Signal S im Demodulator 1 1 demoduliert, so dass die über tragenen Daten D extrahiert werden können.
In einem dritten Schritt St3 werden die extrahierten Daten D im empfangen den Fahrzeug 1 a, 1 b zur Steuerung verwendet, so dass sich die beiden Fahrzeuge 1 a, 1 b aufeinander abgestimmt bewegen können. Bezugszeichenliste (Teil der Beschreibung)
1 a vorausfahrendes Fahrzeug
1 b nachfolgendes Fahrzeug
1 c Nachbar-Fahrzeug
2 Fahrbahn
2a Nachbarspur
3 Übertragungssystem
4 Sendemodul
5 Steuerschaltung
6 optische Einheit
7a erster Winkelbereich
7b zweiter Winkelbereich
8 Steuereinrichtung
9 Empfangsmodul
10 optischer Empfänger 10a Photodiode
10b Kamera
1 1 Demodulator
12a V2V-Verbindung
12b redundante IR-Verbindung 13a Fleck
13b Front
A Folgeabstand
B Versatz
D Daten
Dk verschlüsselte Daten
I Fahrzeuginformationen
IR Infarot-Bereich
L Wellenlänge
O optische Strahlung Q Querrichtung
S optisches Signal
Vz Verzögerungsvorgaben
Va Beschleunigungsvorgaben
Vs Lenkvorgaben
Wa erster Öffnungswinkel
Wb zweiter Öffnungswinkel
StO, St1 , St2, St3 Schritte des Verfahrens

Claims

Patentansprüche
1. Übertragungssystem (3) zum Übertragen von Daten (D, Dk) zwischen zwei aufeinander abgestimmt hintereinanderfahrenden Fahrzeugen (1 a, 1 b), wobei das Übertragungssystem (4) mindestens ein Sendemodul (4) zum Erzeugen und Ausgeben eines die Daten (D, Dk) aufweisenden Signals (S) und mindestens ein dem Sendemodul (4) zugeordnetes Emp fangsmodul (9) zum Empfangen und Verarbeiten des vom Sendemodul
(4) ausgegebenen Signals (S) aufweist,
wobei das Sendemodul (4) und das diesem zugeordnete Empfangsmo dul (9) an unterschiedlichen Fahrzeugen (1 a, 1 b) angeordnet sind zum Übertragen der Daten (D, Dk) zwischen den Fahrzeugen (1 a, 1 b) und zum aufeinander abgestimmten Steuern der Fahrzeuge (1 a, 1 b) in Ab hängigkeit dieser Daten (D, Dk),
dadurch gekennzeichnet, dass
das Sendemodul (4) eine optische Einheit (5) aufweist, die ausgebildet ist, nicht-sichtbare optische Strahlung (O) in einem ersten Winkelbereich (7a) zu erzeugen, wobei die nicht-sichtbare optische Strahlung (O) in Abhängigkeit der zu übermittelnden Daten (D, Dk) erzeugt werden kann zum Ausgeben des die Daten (D, Dk) aufweisenden optischen Signals
(5) in den Winkelbereich (7), und
das Empfangsmodul (9) einen optischen Empfänger (10) aufweist, der ausgebildet ist, die nicht-sichtbare optische Strahlung (O) in einem zwei ten Winkelbereich (7b) zu detektieren, und das Empfangsmodul (9) aus gebildet ist, aus der detektierten nicht-sichtbaren optischen Strahlung (O) die über das optische Signal (S) übertragenen Daten (D, Dk) zur Weiter verarbeitung und zur Steuerung des das Empfangsmodul (9) aufweisen den Fahrzeuges (1 b, 1 a) zu extrahieren.
2. Übertragungssystem (3) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Sendemodul (4) die optische Strahlung (O) in dem ersten Win kelbereich (7a) mit einem ersten Öffnungswinkel (Wa) von zwischen 5° und 25°, vorzugsweise 15°, aussenden kann und/oder das Empfangs modul (9) die optische Strahlung (O) in dem zweiten Winkelbereich (7b) mit einem zweiten Öffnungswinkel von zwischen 5° und 25°, vorzugswei se 15°, empfangen kann.
3. Übertragungssystem (3) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich net, dass das Sendemodul (4) eine Steuerschaltung (5) aufweist, wobei die Steuerschaltung (5) ausgebildet ist, die optische Einheit (6) in Ab hängigkeit der Daten (D, Dk) derartig anzusteuern, dass von der opti schen Einheit (6) optische Strahlung (O) erzeugt wird, die ein die Daten (D, Dk) aufweisendes optisches Signal (S) überträgt.
4. Übertragungssystem (3) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das optische Signal (S) verschlüsselte Daten (Dk) enthält und überträgt.
5. Übertragungssystem (3) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mit dem Übertragungssystem (4) weiter hin eine redundante V2V-Verbindung (12a) und/oder eine redundante IR- Verbindung (12b) ausgebildet werden kann zum redundanten Übertragen zumindest eines Teils der über die optischen Signale (S) übertragenen Daten (D, Dk).
6. Übertragungssystem (3) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Empfänger (10) eine Photodiode (10a) und/oder eine Kamera (10a) aufweist zum Detektieren der nicht sichtbaren optischen Strahlung (O).
7. Übertragungssystem (3) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass für jedes Fahrzeug (1 a, 1 b) ein Sende modul (4) und ein Empfangsmodul (9) vorgesehen ist, wobei das Emp fangsmodul (9) des einen Fahrzeuges (1 a, 1 b) die optische Strahlung (O) des zugeordneten Sendemoduls (9) an dem jeweils anderen Fahrzeug (1 b, 1 a) aufnimmt.
8. Übertragungssystem (3) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Sendemodul (4) und/oder das Emp fangsmodul (9) an dem vorausfahrenden Fahrzeug (1 a) an einem Fleck (13a) angeordnet und zum nachfolgenden Fahrzeug (1 b) ausgerichtet ist bzw. sind und das Empfangsmodul (9) und/oder das Sendemodul (4) an dem nachfolgenden Fahrzeug (1 b) an einer Front (13b) angeordnet und zum vorausfahrenden Fahrzeug (1 a) ausgerichtet ist bzw. sind.
9. Übertragungssystem (3) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die optische Einheit (6) ausgebildet ist, die nicht-sichtbare optische Strahlung (O) im Infrarot-Bereich (IB) zu er zeugen.
10. Übertragungssystem (3) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Daten (D, Dk) Verzögerungsvorgaben (Vz) und/oder Beschleunigungsvorgaben (Va) und/oder Lenkvorgaben (Vs) und/oder Fahrzeuginformationen (I) bezüglich des das Sendemodul (4) aufweisenden Fahrzeugs (1 a, 1 b) enthalten.
11. Verfahren zum Übertragen von Daten (D, Dk) zwischen zwei aufeinander abgestimmt hintereinanderfahrenden Fahrzeugen (1 a, 1 b), insbesondere mit einem Übertragungssystem (4) nach einem der vorhergehenden An sprüche, mit mindestens den folgenden Schritten:
- Ansteuerung einer optischen Einheit (6) eines Sendemoduls (4) in Ab- hängigkeit von im Fahrzeug (1 a, 1 b) des Sendemoduls (4) zur Verfügung gestellten Daten (D, Dk) zum Erzeugen und Ausgeben eines die Daten (D, Dk) aufweisenden optischen Signals (S) in einen ersten Winkelbe reich (7a) (St1 ), wobei die optische Einheit (6) dazu nicht-sichtbare opti sche Strahlung (O) erzeugt,
- Empfangen des über die nicht-sichtbare optische Strahlung (O) über tragenen optischen Signals (S) in einem zweiten Winkelbereich (7b) durch einen optischen Empfänger (10) in einem Empfangsmodul (9), so bald der erste Winkelbereich (7a) des Sendemoduls (4) zumindest be reichsweise in dem zweiten Winkelbereich (7b) des optischen Empfän gers (10) liegt, wobei das Sendemodul (4) und das Empfangsmodul (9) dazu an unterschiedlichen Fahrzeugen (1 a, 1 b) angeordnet sind, und Extrahieren der Daten (D, Dk) aus dem empfangenen optischen Signal (S) (St2), und
- Steuerung des das Empfangsmodul (9) aufweisenden Fahrzeuges (1 a, 1 b) in Abhängigkeit der extrahierten Daten (D, Dk) zum Abstimmen der beiden hintereinanderfahrenden Fahrzeuge (1 a, 1 b) aufeinander (St3).
12. Verfahren nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass das opti sche Signal (S) durch Modulation der erzeugten nicht-sichtbaren opti schen Strahlung (O) in Abhängigkeit der zur Verfügung gestellten Daten (D, Dk) in den ersten Winkelbereich (7a) ausgegeben wird.
13. Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Daten (D) als verschlüsselte Daten (Dk) über das optische Signal (S) übertragen werden.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeich net, dass die Daten (D, Dk) zusätzlich über eine redundante V2V- Verbindung (12a) und/oder eine redundante IR-Verbindung (12b) über- tragen werden.
15. Verfahren nach einem der Anspruch 1 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass aus einer Position, an der die optische Strahlung (O) auf den opti schen Empfänger (10) trifft, ein Versatz (B) zwischen den Fahrzeugen (1 a, 1 b) ermittelt wird.
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Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3830508A1 (de) * 1988-09-08 1990-03-22 Bosch Gmbh Robert Verfahren zur drahtlosen datenuebertragung sowie datenuebertragungsvorrichtung
DE19824737A1 (de) * 1998-06-03 1999-12-09 Ralf Koepsell Bremswarnsystem für Kraftfahrzeuge
EP2306423A1 (de) * 2008-07-10 2011-04-06 Mitsubishi Electric Corporation Routenassistenzvorrichtung für einen fahrzeugkonvoi
US20140107838A1 (en) * 2012-05-07 2014-04-17 Joseph Y. Ko Movement operation system for autonomous moving cleaning apparatus
WO2017111717A1 (en) * 2015-12-25 2017-06-29 Ozyegin Universitesi Communication between vehicles of a platoon
DE102017007980A1 (de) * 2016-08-31 2018-03-01 Scania Cv Ab Verfahren und Steuereinheit in einer Formation koordinierter Fahrzeuge
DE102016122325A1 (de) * 2016-11-21 2018-05-24 Knorr-Bremse Systeme für Nutzfahrzeuge GmbH Verfahren zum Betreiben einer nicht-spurgebundenen Kolonne von Fahrzeugen sowie Fahrerassistenzsystem und nicht-spurgebundene Kolonne
DE102017111323A1 (de) 2017-05-24 2018-11-29 HELLA GmbH & Co. KGaA Kommunikationsvorrichtung für ein Fahrzeug, insbesondere für ein autonomes oder teilautonomes Fahrzeug

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3830508A1 (de) * 1988-09-08 1990-03-22 Bosch Gmbh Robert Verfahren zur drahtlosen datenuebertragung sowie datenuebertragungsvorrichtung
DE19824737A1 (de) * 1998-06-03 1999-12-09 Ralf Koepsell Bremswarnsystem für Kraftfahrzeuge
EP2306423A1 (de) * 2008-07-10 2011-04-06 Mitsubishi Electric Corporation Routenassistenzvorrichtung für einen fahrzeugkonvoi
US20140107838A1 (en) * 2012-05-07 2014-04-17 Joseph Y. Ko Movement operation system for autonomous moving cleaning apparatus
WO2017111717A1 (en) * 2015-12-25 2017-06-29 Ozyegin Universitesi Communication between vehicles of a platoon
DE102017007980A1 (de) * 2016-08-31 2018-03-01 Scania Cv Ab Verfahren und Steuereinheit in einer Formation koordinierter Fahrzeuge
DE102016122325A1 (de) * 2016-11-21 2018-05-24 Knorr-Bremse Systeme für Nutzfahrzeuge GmbH Verfahren zum Betreiben einer nicht-spurgebundenen Kolonne von Fahrzeugen sowie Fahrerassistenzsystem und nicht-spurgebundene Kolonne
DE102017111323A1 (de) 2017-05-24 2018-11-29 HELLA GmbH & Co. KGaA Kommunikationsvorrichtung für ein Fahrzeug, insbesondere für ein autonomes oder teilautonomes Fahrzeug

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