DieErfindung betrifft ein Verfahren und eine Anordnung zur Erfassungder Umgebung eines Landfahrzeuges.TheThe invention relates to a method and an arrangement for detectionthe environment of a land vehicle.
Umden Fahrer eines Landfahrzeuges zu unterstützen und um die Fahrzeugsicherheitzu erhöhen,könnenSysteme eingesetzt werden, die den Fahrer insbesondere bei kritischenFahr- oder Verkehrszuständenwarnen, unterstützenoder sogar in den Fahrzeugführungsprozesseingreifen (z. B. unter Einsatz eines Antiblockiersystems, ABS).Vorteilhaft sind insbesondere Systeme, die dem Fahrer einen situationsabhängigen Überblick über dieFahrzeugumgebung verschaffen, wobei der Überblick über das normale sichtbare Umfeldeinschließlicheines Rückspiegelbereichshinausgeht. Damit ist es beispielsweise möglich, automatisch fahrzeugseitigeSteuerungs- und Regelprozesse zu unterstützen.Aroundto assist the driver of a land vehicle and to provide vehicle safetyto increase,canSystems are used, which the driver in particular at criticalDriving or traffic conditionswarn, supportor even in the vehicle management processengage (eg using an anti-lock braking system, ABS).Particularly advantageous are systems that provide the driver with a situation-dependent overview of theProvide vehicle environment, with an overview of the normal visible environmentincludinga rear-view mirror areagoes. This makes it possible, for example, automatically on the vehicle sideTo support control and regulation processes.
Esbesteht die Möglichkeit,dass solche Systeme zusätzlicheSensoren aufweisen, die Informationen über die Fahrzeugumgebung liefern.So könnenz. B. Kameras Bildinformationen aus so genannten toten Winkeln erfassen.Damit könnenbestimmte Umgebungsbereiche des Fahrzeuges erfasst werden, um z.B. fürden Fahrspurwechsel eines Straßenkraftfahrzeuges,für ein Überholenanderer Fahrzeuge und/oder beim Abbiegen wichtige Umgebungsinformationenzu erfassen.Itit is possible,that such systems are additionalHave sensors that provide information about the vehicle environment.So canz. B. cameras capture image information from so-called blind spots.With that you cancertain environmental areas of the vehicle are detected to z.For examplethe lane change of a road vehicle,for a passingother vehicles and / or important information about turningcapture.
Alsspezielle Abstands- und Einparkhilfen für Straßenkraftfahrzeuge können Ultraschallsensoren dienen,die auf kurze Entfernungen Hindernisse in einer bestimmten Detektionsrichtungwahrnehmen. Als Ergebnis der Erfassung erhält der Fahrer lediglich die Information,ob ein kritischer Abstand zu einem meist unbeweglichen Hindernisunterschritten ist.Whenspecial distance and parking aids for road vehicles can be ultrasonic sensors,the obstacles at short distances in a specific detection directionperceive. As a result of the detection, the driver merely receives the informationwhether a critical distance to a mostly immovable obstacleis fallen below.
Für die Überwachungwährendder Fahrt, insbesondere in Fahrtrichtung, können Radarsysteme eingesetztwerden, die z. B. einen Winkelbereich vor dem Fahrzeug erfassenkönnen.Auf diese Weise ist es möglich,den Fahrer automatisch zu warnen oder Einfluss auf die Führung desFahrzeuges zu nehmen. Hierfürkönnen entsprechenderechnergestützteEinrichtungen eingesetzt werden, beispielsweise ein zentraler Bordcomputer.Insbesondere ist es möglich,den Fahrer bei einem Fahrspurwechsel zu unterstützen, die Fahrgeschwindigkeitdes Fahrzeuges bei Kurvenfahrten automatisch zu reduzieren und dasFahrzeug automatisch zu bremsen. Die Kosten und der technische Aufwandfür derartigeRadarsysteme sind jedoch hoch.For monitoringwhilethe ride, especially in the direction of travel, radar systems can be usedbe, z. B. detect an angular range in front of the vehiclecan.In this way it is possibleto warn the driver automatically or influence the leadership of the driverVehicle to take. Thereforcan appropriatecomputer-aidedFacilities are used, for example, a central on-board computer.In particular, it is possibleTo assist the driver in a lane change, the driving speedautomatically reduce the vehicle when cornering and thatVehicle to brake automatically. The cost and the technical effortfor suchHowever, radar systems are high.
Mitden zuvor beschriebenen Systemen können nur eingeschränkte, relativkleine Bereiche der Fahrzeugumgebung erfasst werden. Um größere Winkelbereichezu erfassen werden entsprechend viele der Sensoren an dem Fahrzeugbenötigt.Die Reichweiten der Erfassung sind dadurch begrenzt, dass die Erfassungsbereichein Erfassungsrichtung am nächstliegendenHindernis enden. Somit ist beispielsweise keine vorausschauendeStau- oder Kurvenwarnung möglich,wenn ein Straßenkraftfahrzeug hintereinem höherenFahrzeug hinterherfährt.WithThe systems described above can only limited, relativelysmall areas of the vehicle environment are detected. For larger angular rangesto detect accordingly many of the sensors on the vehicleneeded.The ranges of coverage are limited by the fact that the coverage areasin the detection direction closestEnd obstacle. Thus, for example, is not a forward-lookingCongestion or curve warning possible,if a road car behinda higher oneVehicle trailing behind.
Esist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und einSystem zur Erfassung der Umgebung eines Landfahrzeuges anzugeben, diedie Nachteile der zuvor genannten Systeme vermeiden und die insbesonderefür denrelativ engen und bewegungsdynamischen Straßen- und Schienenverkehr geeignetsind. Insbesondere soll es möglichsein, in Echtzeit Informationen überdie Umgebung zu erhalten und zur Assistenz eines Fahrers zu verwenden.Itis an object of the present invention, a method and aTo provide a system for detecting the environment of a land vehicle, theavoid the disadvantages of the aforementioned systems and in particularfor therelatively tight and dynamic road and rail traffic suitableare. In particular, it should be possiblebe in real time information aboutto preserve the environment and to use for the assistance of a driver.
Eswird ein Verfahren zur Erfassung der Umgebung eines Landfahrzeugesvorgeschlagen, wobei Satellitensignale jeweils von einer Mehrzahlder Landfahrzeuge empfangen werden, wobei zumindest in einem Teilder Mehrzahl der Landfahrzeuge aus den Satellitensignalen Rohdatenerzeugt werden, die Entfernungen, Pseudoentfernungen und/oder Relativgeschwindigkeitendes Landfahrzeuges relativ zu den Satelliten entsprechen, wobeizumindest die Rohdaten eines ersten der Landfahrzeuge zu einem zweitender Landfahrzeuge übertragenwerden und wobei zumindest aus den Rohdaten des ersten Landfahrzeugesund aus den Rohdaten des zweiten Landfahrzeuges Umgebungsinformationen über dieUmgebung der Landfahrzeuge ermittelt werden.Itbecomes a method of detecting the environment of a land vehicleproposed, wherein satellite signals each of a pluralitythe land vehicles are received, wherein at least in one partthe majority of land vehicles from the satellite signals raw dataare generated, the distances, pseudoranges and / or relative speedsof the land vehicle relative to the satellites, whereat least the raw data of a first of the land vehicles to a secondtransferred to the land vehiclesand at least from the raw data of the first land vehicleand from the raw data of the second land vehicle environmental information about theEnvironment of the land vehicles.
VorteilhafterWeise werden bei der Erzeugung der Umgebungsinformationen aus denRohdaten Trajektorien der Bewegung einer Mehrzahl von Fahrzeugengebildet.FavorableWays are used in generating the environment information from theRaw data Trajectories of movement of a plurality of vehicleseducated.
Untereiner Trajektorie wird eine zeitliche Folge von Positionen oderrelativen Positionen (relativ in Bezug auf eine ausgezeichnete Positionoder in Bezug auf ein bestimmtes Fahrzeug, z. B. in Bezug auf einFahrzeug, dessen Fahrer durch Auswertung der Umgebungsinformationenunterstütztwerden soll) verstanden, die ein bestimmtes Fahrzeug während einerBewegung erreicht. Die Positionen oder relativen Positionen können aufeinfache Weise und hochgenau aus den Rohdaten bestimmt werden. Die Genauigkeitliegt beispielsweise im Bereich von einigen Dezimetern oder Zentimetern.Undera trajectory becomes a temporal sequence of positions orrelative positions (relative to an excellent positionor in relation to a particular vehicle, e.g. In relation to aVehicle whose driver by evaluation of the environmental informationsupportsIt should be understood that a particular vehicle during aMovement achieved. The positions or relative positions can be upeasy way and highly accurate determined from the raw data. The precisionis for example in the range of a few decimeters or centimeters.
Esist daher ein besonderer Vorteil der vorliegenden Erfindung, dassinsbesondere Trajektorien von einer Mehrzahl von Fahrzeugen ausden Rohdaten ermittelt werden könnenund somit ein genaues und aktuelles Umgebungsmodell mit Bewegungen derbenachbarten Fahrzeuge zur Verfügungsteht. Beispielsweise kann so erkannt werden, ob eine Kollisionzu erwarten ist. Allgemeiner formuliert, ist es möglich, zumindesteine der Trajektorien in die Zukunft zu extrapolieren.It is therefore a particular advantage of the present invention that in particular trajectories of a plurality of vehicles can be determined from the raw data and thus an accurate and up-to-date environmental model with movements the neighboring vehicles is available. For example, it can be identified as to whether a collision is to be expected. More generally, it is possible to extrapolate at least one of the trajectories into the future.
Einerbesonders bevorzugte Möglichkeitder Auswertung der Trajektorien ist die Erkennung der Position oderRelativposition von Fahrwegen, insbesondere Fahrspuren, z. B. aufStraßen.Liegt eine Mehrzahl der Trajektorien auf demselben Weg, oder weisendiese Trajektorien nur geringe Abstände zueinander auf, kann darausgeschlossen werden, dass die Positionen der Trajektorien auf üblicherweiseoder derzeit verwendeten Fahrwegen der Landfahrzeuge liegen.oneparticularly preferred optionthe evaluation of the trajectories is the detection of the position orRelative position of driveways, especially lanes, z. B. onRoads.If a majority of the trajectories lie on the same path, or pointthese trajectories only small distances to each other, it canconcluded that the positions of the trajectories are customaryor currently used driveways of land vehicles.
Zusätzlich zueinem so festgestellten Fahrweg oder zu einer so festgestelltenMehrzahl von Fahrwegen kann insbesondere auch eine Eigenschaft desVerkehrs auf dem Fahrweg aus den Rohdaten festgestellt werden, z.B. eine typische oder mittlere Geschwindigkeit der auf den Fahrwegenfahrenden Fahrzeuge, ein Nutzungsgrad des Fahrweges (beispielsweisemit der Folge, dass einem Fahrer empfohlen werden kann, auf einenanderen Fahrweg mit geringem Nutzungsgrad auszuweichen) und/oder eineRichtung des Verkehrs auf dem Fahrweg (in Frage kommt als Ergebnisz. B., dass ein Fahrweg nur in einer Richtung befahren wird oder inbeiden Richtungen befahren wird, sodass z. B. an den Fahrer eine Warnungvor einer Kollision ausgegeben werden kann).In addition toa track so determined or to such a determinedIn particular, a plurality of driveways may also be a property ofTraffic on the infrastructure can be determined from the raw data, eg.B. a typical or average speed of the roadsmoving vehicles, a degree of use of the route (for examplewith the result that a driver can be recommended to oneto avoid another track with low efficiency) and / or oneDirection of traffic on the track (in question comes as a resultz. B. that a road is traveled in one direction or intraveled in both directions, so z. B. to the driver a warningcan be issued before a collision).
Alternativoder zusätzlichkann durch automatische Auswertung der Trajektorien ein Signal erzeugtwird, das zur Assistenz eines Fahrers zumindest eines der Landfahrzeugegeeignet ist. Einzelne Beispiele für den Zweck und den Auslöser solcherSignale wurden bereits gegeben. Allgemeiner formuliert können insbesondereWarnungen und/oder Informationen ausgegeben werden und/oder es kann automatischin den Prozess des Führensdes Landfahrzeuges eingegriffen werden (z. B. kann bei einer erwartetenKollision, die durch Auswertung der Trajektorien ermittelt wurde,eine Not-Bremsung eingeleitet werden).alternativeor additionallycan generate a signal by automatic evaluation of the trajectoriesthat is to assist a driver of at least one of the land vehiclessuitable is. Individual examples of the purpose and the trigger of suchSignals have already been given. More general can be formulated in particularWarnings and / or information will be issued and / or it may be automaticin the process of leadershipof the land vehicle can be intervened (eg, at an expectedCollision, which was determined by evaluating the trajectories,an emergency braking be initiated).
Eineweitere bevorzugte Möglichkeitder Nutzung der aus den Trajektorien ermittelten Umgebungsinformationenbesteht, wenn außerden Rohdaten des ersten Landfahrzeugs die zu dem zweiten Landfahrzeugs übertragenwerden, auch Informationen überEigenschaften des ersten Landfahrzeugs übertragen werden und bei derErmittlung der Umgebungsinformationen verwendet werden. Insbesonderewenn füreine Mehrzahl der Landfahrzeuge solche Eigenschaftsinformationenunter den Fahrzeugen ausgetauscht werden, kann bei der Auswertungder Rohdaten auch ermittelt werden, zu welchem Zweck ein Fahrweggenutzt wird. Beispielsweise kann ermittelt werden, dass eine Fahrspurnur von Bussen und/oder Taxis genutzt wird. Wird z. B. erkannt,dass auf dem wahrscheinlichen weiteren Fahrweg eines Fahrzeugs derBeginn einer solchen Sondernutzungsspur liegt, kann der Fahrer desFahrzeugs aufgefordert werden, die Spur zu wechseln. Beispiele für Eigenschaftender Fahrzeuge sind die Länge,die Höhe,die Größe und/oderder Typ eines Fahrzeuges. Dabei können die Eigenschaften in Klasseneingeteilt sein, z. B. "kurzeLänge bisvier Meter", oder "Lastkraftwagen".Aanother preferred optionthe use of the environment information determined from the trajectoriesexists if exceptthe raw data of the first land vehicle which is transmitted to the second land vehiclealso information aboutProperties of the first land vehicle to be transmitted and in theDetermining the environmental information can be used. Especiallyif fora majority of land vehicles such property informationCan be exchanged under the vehicles, in the evaluationthe raw data are also determined for what purpose a trackis being used. For example, it can be determined that a laneonly used by buses and / or taxis. If z. B. recognized,that on the probable further driveway of a vehicle theBeginning of such a special purpose track, the driver of theBe prompted to change lanes. Examples of propertiesthe vehicles are the length,the height,the size and / orthe type of a vehicle. The properties can be in classesbe divided, z. B. "shortLength tofour meters ", or" truck ".
Unterden Satellitensignalen werden Signale verstanden, die beispielsweisevon den Satelliten eines satellitenbasierten Positionsbestimmungssystemswie das Global Positioning System (GPS) oder das entsprechende SystemGalileo ausgesendet werden.UnderThe satellite signals are signals that, for examplefrom the satellites of a satellite-based positioning systemsuch as the Global Positioning System (GPS) or the corresponding systemGalileo be sent out.
Einwesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin,dass durch den Austausch von Rohdaten zwischen den Landfahrzeugenim Vergleich zu der bisherigen Nutzung derartiger satellitenbasierterPositionsbestimmungssysteme sehr viel genauere Ortsinformationenermittelt werden können.Der Erfindung liegt dabei die Erkenntnis zu Grunde, dass in denLandfahrzeugen in der Regel nur hochgenaue Ortsinformationen relativ zuden Positionen der anderen Landfahrzeuge benötigt werden. Die absolute Positionder Landfahrzeuge, d. h., die Position relativ zur Erde muss nichtoder nicht mit derselben Genauigkeit bekannt sein. Durch die unmittelbareAuswertung von Rohdaten verschiedener Landfahrzeuge kann vermiedenwerden, dass Ungenauigkeiten auf Grund der Ermittlung der absolutenPosition entstehen. Außerdemkann die Zuverlässigkeitund Schnelligkeit der Bestimmung der Ortsinformationen gesteigertwerden, da beispielsweise auch bei kurzzeitiger Unterbrechung desEmpfangs der Satellitensignale kontinuierlich aktuelle Ortsinformationenermittelt werden können.Dies kann etwa dadurch erreicht werden, dass durch Auswertung andererSignale in den Landfahrzeugen (z. B. der Fahrgeschwindigkeit durchRaddrehzahl-basierte Messeinrichtungen des Fahrzeuges) die Rohdatenersetzende und/oder ergänzendeDaten ermittelt werden und zu den anderen Landfahrzeugen übertragen werden.OneAn essential advantage of the method according to the invention isthat by exchanging raw data between the land vehiclescompared to the previous use of such satellite-basedPositioning systems much more accurate location informationcan be determined.The invention is based on the knowledge that in theLand vehicles usually only highly accurate location information relative tothe positions of other land vehicles are needed. The absolute positionland vehicles, d. h., the position relative to the earth does not have toor not known with the same accuracy. By the immediateEvaluation of raw data of various land vehicles can be avoidedbe that inaccuracies due to the determination of the absolutePosition arise. Furthermorecan the reliabilityand speed of determining the location information increasedbe, as for example, even with a brief interruption ofReceive the satellite signals continuously updated location informationcan be determined.This can be achieved, for example, by evaluating othersSignals in the land vehicles (eg the driving speed throughWheel speed-based measuring devices of the vehicle) the raw datareplacing and / or supplementaryData and transmitted to the other land vehicles.
InsbesonderekönnenFahrzeugabständemit einer Genauigkeit im Subdezimeterbereich bei einer Rate vonmehreren Messwerten pro Fahrzeug und Sekunde erzeugt und übertragenwerden.Especiallycandistances between vehicleswith subdecimeter accuracy at a rate ofgenerates and transmits several measured values per vehicle per secondbecome.
Alternativkönntein den Landfahrzeugen jeweils ein Satellitensignal-Empfänger verwendetwerden, der auf eine fahrzeugexterne stationäre (d. h. nicht in anderenFahrzeugen angeordnete) Infrastruktur zurückgreift. Bei einer solchenInfrastruktur könntezumindest eine Referenzstation vorgesehen sein, die einen Satellitensignal-Referenzempfänger undeine Sendeeinrichtung aufweist. Die Referenzstation erzeugt undsendet Korrektursignale füreine entsprechende Umgebung in einem für die einzelnen Fahrzeuge erkennbarenDatenformat aus, mit deren Hilfe ein fahrzeugseitiger Empfänger seineigenes Positionsergebnis verbessern kann. Nachteilig an einem solchenSystem ist jedoch, dass die Referenzstation nur einen begrenztenlokalen Bereich abdecken kann. Füreine flächendeckendeVerfügbarkeit isteine entsprechende Infrastruktur entlang der Verkehrswege erforderlich.Dagegen kommt das vorgeschlagene erfindungsgemäße Verfahren auf Grund derNutzung von Rohdaten aus verschiedenen Landfahrzeugen ohne einederartige aufwändigeInfrastruktur aus.Alternatively, a satellite signal receiver could be used in the land vehicles, which relies on an off-vehicle stationary (ie not arranged in other vehicles) infrastructure. In such an infrastructure At least one reference station could be provided, which has a satellite signal reference receiver and a transmitting device. The reference station generates and sends correction signals for a corresponding environment in a recognizable for the individual vehicles data format, with the help of a vehicle-side receiver can improve its own position result. However, a disadvantage of such a system is that the reference station can cover only a limited local area. For an area-wide availability an appropriate infrastructure along the traffic routes is required. In contrast, the proposed method according to the invention is based on the use of raw data from various land vehicles without such a complex infrastructure.
Fernerwird vorgeschlagen, dass zwischen einer Mehrzahl von Landfahrzeugen,die an dem Verkehr teilnehmen, Funksignale überfragen werden, so dass inzumindest einem der Fahrzeuge durch Auswertung der Signale Umgebungsinformationen über dieFahrzeugumgebung erhalten werden.FurtherIt is proposed that between a plurality of land vehicles,who participate in the traffic, will transmit radio signals, so that inat least one of the vehicles by evaluating the signals surrounding the environmentVehicle environment can be obtained.
Dadurch,dass die Funksignale zumindest nicht generell durch Hindernissean ihrer Übertragunggehindert werden, und durch die Möglichkeit der Übertragungund Weiterleitung der Funksignale über eine Mehrzahl von Sende-und Empfangsstationen (z. B. am Verkehr teilnehmende Fahrzeuge und/oderortsfeste Relaisstationen), kann das auswertende Fahrzeug Umgebungsinformationen über einengroßenund grundsätzlichunbeschränktenUmgebungsbereich erhalten.Thereby,that the radio signals at least not generally by obstaclesat her transmissionbe hindered, and by the possibility of transmissionand forwarding the radio signals via a plurality of transmissionand receiving stations (e.g., vehicles participating in the traffic and / orstationary relay stations), the evaluating vehicle can provide environmental information about a vehiclehugeand basicallyunlimitedEnvironmental area preserved.
Insbesondereweisen die (z. B. in jedem teilnehmenden Fahrzeug berechneten) Umgebungsinformationenauf:
Vorzugsweisewerden in einer Vielzahl der Landfahrzeuge jeweils die Rohdatenaus Satellitensignalen erzeugt und werden die Rohdaten zwischen allender Vielzahl von Landfahrzeugen ausgetauscht. Auf diese Weise kannfür jedesder Landfahrzeuge ein umfassendes Bild seiner Umgebung erzeugt werden,insbesondere durch jeweils eine in den Landfahrzeugen angeordneteRecheneinrichtung.Preferablyin each case the raw data are in a multiplicity of the land vehiclesgenerated from satellite signals and the raw data between allexchanged the variety of land vehicles. This way you canfor eachland vehicles are given a comprehensive picture of their surroundings,in particular by a respective arranged in the land vehiclesComputing device.
Insbesonderewerden die Rohdaten in dem Landfahrzeug jeweils auf einen von einerMehrzahl der Satelliten bezogen. Z. B. werden Entfernungen oder Pseudoentfernungendes Landfahrzeuges zu jedem der Satelliten berechnet, von denenSignale empfangen werden.Especiallythe raw data in the land vehicle will each be assigned to one of aMajority of satellites. For example, distances or pseudorangesof the land vehicle to each of the satellites, of whichSignals are received.
DieErfindung betrifft auch Fälle,in denen kein Satellitensignal eines tatsächlich vorhandenen Satellitenempfangen wird, der sich in einer Umlaufbahn um die Erde befindet.Vielmehr sind beispielsweise in einem Straßentunnel Sender installiert,die das Vorhandensein von Satelliten simulieren. Auf diese Weiseist es möglich,satellitenbasierte Systeme auch in Situationen einzusetzen, in denenSignale von Satelliten jedenfalls nicht direkt empfangen werdenkönnen.TheInvention also relates to casesin which no satellite signal of an actually existing satelliteis received, which is in orbit around the earth.Rather, for example, transmitters are installed in a road tunnel,which simulate the presence of satellites. In this wayIs it possible,satellite-based systems should also be used in situations whereAt any rate, signals from satellites can not be received directlycan.
Allgemeinerformuliert betrifft die Erfindung folglich auch den Fall, dass keineSatelliten vorhanden sind oder ein Teil der Satelliten simuliertwird. Unter dem Begriff Satellitensignal werden also auch Signalevon simulierten Satelliten verstanden. Ferner müssen die Satellitensignalenicht direkt von Satelliten empfangen werden. Vielmehr können siein jeder denkbaren Weise indirekt von dem Landfahrzeuge empfangenwerden, beispielsweise überRelaisstationen und/oder andere Fahrzeuge.generalformulated, the invention consequently also relates to the case that noneSatellites are available or some of the satellites are simulatedbecomes. The term satellite signal thus also signalsunderstood by simulated satellites. Furthermore, the satellite signalsnot be received directly from satellites. Rather, they canreceived in any conceivable way indirectly from the land vehiclebe, for example, overRelay stations and / or other vehicles.
Außerdem wirdeine Anordnung zur Erfassung der Umgebung eines Landfahrzeuges vorgeschlagen,die folgendes aufweist:
Fernerwird eine Anordnung zur Erfassung der Umgebung eines Landfahrzeugesvorgeschlagen, die folgendes aufweist:
Dabeiist die Auswertungseinrichtung insbesondere so ausgestaltet, dasssie bei der Erzeugung der Umgebungsinformationen aus den Rohdaten Trajektoriender Bewegung einer Mehrzahl von Fahrzeugen bildet.therethe evaluation device is in particular designed such thatthey generate the environmental information from the raw data trajectoriesforms the movement of a plurality of vehicles.
Vorzugsweisesind die beiden zuvor genannten Anordnungen miteinander kombiniert,so dass beispielsweise in demselben Landfahrzeug eine Anordnungmit der Übertragungseinrichtung,der Rohdaten-Empfangseinrichtung und der Auswertungseinrichtungangeordnet ist. Diese Gesamt-Anordnung kann daher sowohl eigeneRohdaten überdie Entfernungen, Pseudoentfernungen und/oder Relativgeschwindigkeitendes Landfahrzeuges zu anderen Landfahrzeugen übertragen als auch die Rohdatenvon zumindest zwei der Landfahrzeuge auswerten.Preferablythe two aforementioned arrangements are combined with each other,so that, for example, in the same land vehicle an arrangementwith the transmission device,the raw data receiving device and the evaluation deviceis arranged. This overall arrangement can therefore be both ownRaw data aboutthe distances, pseudoranges and / or relative velocitiesof the land vehicle to other land vehicles as well as the raw dataevaluate at least two of the land vehicles.
Insbesonderesoll eine gegenseitige Beobachtung von Fahrzeugen auf der Basisvon relativen Entfernungsmessungen bei beliebigen Fahrzeug- undVerkehrsarten möglichsein. Dabei kann z. B. ein spezieller mobiler oder portabler Satellitenortungsempfänger (z.B. in dem Fahrzeug oder auch von einem anderen Verkehrsteilnehmer,etwa einem Fahrradfahrer oder einem Fußgänger) genutzt werden. Rohdaten-Messwerte(insbesondere die Pseudoentfernungen und Entfernungsänderungenzu den Satelliten und Phasenwinkel der Empfangssignale) werden ausgelesen.Diese Messwerte werden optional beispielsweise in dem Fahrzeug oderan dem Verkehrsteilnehmer gespeichert, in dem bzw. an dem der Satellitenortungsempfänger angeordnetist. Es könnendann einige oder alle gespeicherten sowie auch die aktuellen Messwerte über einegeeignete Funkverbindung (z. B. ein so genanntes „ad-hoc" Funknetzwerk derVerkehrsteilnehmer) unter den Verkehrsteilnehmern verbreitet werden.Especiallyshould be a mutual observation of vehicles basedof relative distance measurements on any vehicle andTraffic types possiblebe. It can be z. B. a special mobile or portable satellite location receiver (z.B. in the vehicle or by another road user,about a cyclist or a pedestrian) are used. Raw data readings(especially the pseudoranges and range changesto the satellites and phase angles of the received signals) are read out.These measurements are optional, for example, in the vehicle orstored on the road user, in which or arranged on the satellite location receiveris. It canthen some or all stored as well as the current readings over onesuitable radio connection (eg a so-called "ad-hoc" radio network ofRoad users) among the road users.
Außerdem werden über dasgleiche Kommunikationssystem die Messdaten anderer Fahrzeuge, diesich in Reichweite befinden, empfangen. Eine Recheneinrichtung,insbesondere ein Fahrzeug-Bordrechner, vergleicht alle empfangenenund bordeigenen Messdaten so miteinander, dass durch Differenzbildungrelative Geschwindigkeiten und Entfernungen der Fahrzeuge untereinanderbestimmt werden können.In addition, about thesame communication system the metrics of other vehicles thatare in range, received. A computing device,in particular a vehicle on-board computer, compares all receivedand on-board measurement data so together, that by subtractionrelative speeds and distances between the vehiclescan be determined.
Somitist eine hochgenaue relative Entfernungs- und Geschwindigkeitsmessungzwischen Verkehrsteilnehmern einer erfassten Umgebung möglich.Consequentlyis a highly accurate relative distance and speed measurementbetween road users of a detected environment possible.
DieMessdaten könnenferner (z. B. durch spezielle mathematische Algorithmen) so verarbeitet werden,dass mit Hilfe der Recheneinrichtung jedes Verkehrsteilnehmers diesesNetzwerkes ein Abbild der jeweiligen Umgebung des Verkehrsteilnehmers entsteht.TheMeasurement data canbe further processed (eg by special mathematical algorithms)that with the help of the computing device of each road user thisNetwork creates an image of the respective environment of the road user.
Eswird insbesondere vorgeschlagen, Messdaten über in der Vergangenheit liegendeUmgebungszuständezu verwenden. Beispielsweise könnendabei relative Trajektorien (z. B. eines auf einer Fahrspur fahrendenFahrzeuges relativ zu einem anderen auf der Fahrspur fahrenden Fahrzeug)der einzelnen Teilnehmer verarbeitet werden. Auch ist es zusätzlich möglich, mitstatistischen Filterverfahren Messwertabweichungen zu einem zeitlichenVerlauf einer Bewegung eines Verkehrsteilnehmers festzustellen undoptional zu korrigieren und/oder zu unterdrücken. Ferner können mitHilfe des zeitlichen Verlaufs der Bewegung zeitliche Lücken inden Messdaten überbrückt werden.ItIn particular, measurement data is proposed over past onesenvironmental conditionsto use. For example, you canIn doing so, relative trajectories (for example of a person driving on a laneVehicle relative to another on-lane vehicle)the individual participants are processed. It is also possible withStatistical filtering method measured value deviations to a temporalDetermine course of a movement of a road user andoptional to correct and / or suppress. Furthermore, withHelp the temporal course of the movement time gaps inbe bridged the measurement data.
Fernerkönneninsbesondere hierbei bekannte Bewegungsmuster der jeweiligen Verkehrsteilnehmerbzw. Fahrzeuge zugrunde gelegt werden, in denen z. B. die physikalischenGrenzen fürGeschwindigkeiten, Beschleunigungen oder Richtungsänderungenberücksichtigtsind. So werden z. B. aus der Summe aller Trajektorien der umgebenenFahrzeuge statistisch die idealen geometrischen Fahrspurenmitten bestimmt.Verlässtein Fahrzeug einen Toleranzstreifen – wenn etwa ein Fahrer aufder Autobahn hinter anderen Fahrzeugen herfährt und einschläft -istdies ein Indiz füreine Gefahrensituation und kann z. B. über eine leichte Lenkradvibration demFahrer mitgeteilt werden. Der Effekt der Vibration wäre dem Effekt ähnlich,der beim Überfahreneines Nagelstreifens auf der Fahrbahn entsteht.Furthercanin particular known movement patterns of the respective road usersor vehicles are based, in which z. B. the physicalLimits forSpeeds, accelerations or direction changesconsideredare. So z. B. from the sum of all trajectories of the surroundedVehicles statistically determine the ideal geometric lane centers.Leavesa vehicle a tolerance strip - if about a driverthe highway drives behind other vehicles and falls asleepthis is an indication ofa dangerous situation and can z. B. via a slight steering wheel vibrationDriver will be notified. The effect of vibration would be similar to the effectwhen driving overa nail strip on the road is created.
ImErgebnis stehen dann jedem Teilnehmer, der dieses Verfahren verwendetund ein entsprechendes System mitführt, Informationen über dieaktuelle Verkehrssituation (wie z. B. Fahrspurenbelegung, Verkehrsgeschwindigkeit,Verkehrsdichte, plötzlichesAufstauen) und/oder überden Streckenverlauf (z. B. Kurven, Ab- und Zufahrten, Straßenverengungendurch Baustellen, Geschwindigkeitsbeschränkungen, Unfall- und Gefahrensituationen) über dieunmittelbare und optisch wahrnehmbare Umgebung hinaus zur Verfügung. DieReichweite ist hierbei maßgeblichvom verwendeten Übertragungssystemzum Übertragender Rohdaten abhängig.in theThe result is then available to each participant using this procedureand a corresponding system carries information about thecurrent traffic situation (such as lane occupancy, traffic speed,Traffic density, suddenDamming up) and / or overthe route (eg curves, driveways, road constrictionsthrough construction sites, speed limits, accident and danger situations) over theimmediate and visually perceptible environment beyond. TheRange is decisive herefrom the transmission system usedto transferdepends on the raw data.
DieRecheneinrichtung kann aus dieser Gesamtübersicht Gefahrensituationenermitteln und kann bei Bedarf entsprechende Verhaltens- oder Fahrempfehlungenund/oder Warnungen ausgeben und kann optional in Fahrzeugsystemeeingreifen. Ein Vorteil des Verfahrens ist darin zu sehen, dass wederdigitale Kartendaten noch eine absolute geographische Position derTeilnehmer erforderlich sind.The computing device can determine dangerous situations from this overview and can, if necessary, issue corresponding behavior or driving recommendations and / or warnings and can optionally intervene in vehicle systems. An advantage of the method is the fact that neither digital map data nor an absolute geo graphic position of the participants are required.
Eskönnenzusätzlichbestimmte Kriterien definiert werden, unter deren Verwendung eineGefahrensituation festgestellt wird. Anwendungen des Verfahrensbetreffen insbesondere:
Im Straßenverkehr:
ImSchienenverkehr:
Insbesondereist es auch möglich,die Rohdaten (und optional weitere Informationen, z. B. Informationen über dasFahrzeug, das aus den Satellitensignalen die Rohdaten erzeugt) einerMehrzahl der Landfahrzeuge zu einer stationären Einrichtung zu übertragen(beispielsweise überein GPRS-System). In diesem Fall kann der Schritt der Übertragungder Rohdaten des ersten Landfahrzeuges zu dem zweiten Landfahrzeugentfallen. Allerdings könnenzum Beispiel im Rahmen eines Fahrzeug-Fahrzeugkommunikationsnetzes die Rohdatenauch überandere Fahrzeuge zu der stationärenEinrichtung weitergeleitet werden.Especiallyit is also possiblethe raw data (and optional additional information, such as information about theVehicle that generates the raw data from the satellite signals)To transfer the majority of land vehicles to a stationary facility(for example, abouta GPRS system). In this case, the step of transferthe raw data of the first land vehicle to the second land vehicleomitted. However, you canFor example, in the context of a vehicle-vehicle communication network, the raw dataalso overother vehicles to the stationaryFacility forwarded.
Beider Übertragungder Rohdaten zu der stationärenEinrichtung (die beispielsweise einer zentralen Leitstelle, Verkehrs-Überwachungseinrichtungund/oder Forschungseinrichtung zugeordnet ist) können zum Beispiel fest an Verkehrswegender Landfahrzeuge positionierte Empfangseinrichtungen genutzt werden.Dabei könnendie Landfahrzeuge die Rohdaten zunächst speichern und dann über die Empfangseinrichtungzu der stationärenEinrichtung senden, wenn sie jeweils in den Empfangsbereich derEmpfangseinrichtung gelangt sind.atthe transmissionthe raw data to the stationaryDevice (for example, a central control center, traffic monitoring deviceand / or research facility) can, for example, be fixed to traffic routesthe land vehicles positioned receiving facilities are used.It canthe land vehicles first store the raw data and then via the receiving deviceto the stationary oneSend device when they are each in the reception area ofReceiving device have arrived.
Beieiner bevorzugten Ausgestaltung werden die Rohdaten jedoch unverzüglich zuder stationären Einrichtung übertragenund dort unverzüglichausgewertet. Dies ermöglichtes, dass die stationäreEinrichtung den Verkehr steuert und/oder Signale zur Assistenz zumindesteines Fahrers eines der Landfahrzeuge ausgibt, die die Rohdatenerzeugt haben.atHowever, in a preferred embodiment, the raw data will be added immediatelytransferred to the inpatient facilityand there immediatelyevaluated. this makes possibleit, that the stationaryDevice controls the traffic and / or signals for assistance at leastA driver of one of the land vehicles issues the raw datahave generated.
Esist jedoch auch möglich,dass die stationäreEinrichtung die aus den Rohdaten ermittelten Informationen über denVerkehr der Landfahrzeuge dazu nutzt, ein Modell des Verkehrs und/oderein Situationsbild des Verkehrs laufend zu verbessern und/oder zuaktualisieren, z. B. die Situation an Baustellen und/oder Verkehrsknotenpunktenwie Kreuzungen. Insbesondere in diesem Fall kann die stationäre Einrichtungentsprechende Informationen über denVerkehr und/oder die Situation wieder an die einzelnen Landfahrzeugesenden, beispielsweise über dieerwähntenEmpfangseinrichtungen, die auch als Sendeeinrichtungen ausgestaltetsind. Diese Informationen könnenzum Beispiel von Navigationssystemen, Fahrer-Assistenzsystemen und anderen Steuerungssystemenin den einzelnen Landfahrzeugen genutzt werden.Itbut it is also possiblethat the stationary oneEstablish the information obtained from the raw data about theTraffic of land vehicles to use a model of transport and / orconstantly improve and / or enhance a situation image of the trafficupdate, z. B. the situation at construction sites and / or transport hubslike intersections. In particular, in this case, the stationary deviceappropriate information about theTraffic and / or the situation back to the individual land vehiclessend, for example via thementionedReceiving devices, which are also designed as transmitting devicesare. This information canfor example, navigation systems, driver assistance systems and other control systemsbe used in the individual land vehicles.
EinAusführungsbeispielder Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung beschrieben.Figuren der Zeichnung zeigen:OneembodimentThe invention will now be described with reference to the accompanying drawings.Figures of the drawing show:
Derin
DieSatellitensignal-Empfangseinrichtung
DieRohdaten-Erzeugungseinrichtung
Fernersind die Funkantenne
Mitder Recheneinrichtung
Diein
Vorzugsweiseweisen alle der in
Diein
DieRecheneinrichtung
Beispielsweisewerden die Rohdaten sämtlicherFahrzeuge
Anhandvon
Manerkennt, dass etwa bei D = 35 und bei D = 58 jeweils ein Maximumder Anzahl von kreuzenden Trajektorien ermittelt wurde. Die Maximasind deutlich ausgeprägtund lassen als erstes Auswertungsergebnis den Schluss zu, dass essich um zwei Fahrspuren handelt. Optional kann die Fahrtrichtung derFahrzeuge ermittelt werden, die die Fahrspur benutzen. Losgelöst von demhier beschriebenen Ausführungsbeispielverdeutlicht dies einen wesentlichen Vorteil der Erfindung: ohneeine Karte oder einen Plan der Umgebung des Fahrzeugs zur Verfügung zuhaben, kann ermittelt werden, wie viele Fahrspuren innerhalb einesZeitraumes von Fahrzeugen in der Umgebung benutzt werden und wodie Fahrspuren relativ zu einem bestimmten Fahrzeug verlaufen.yourecognizes that at D = 35 and at D = 58 there is a maximumthe number of crossing trajectories was determined. The maximaare clearly pronouncedand let as the first evaluation result the conclusion that itis about two lanes. Optionally, the direction of travel of theBe detected vehicles that use the lane. Detached from thatEmbodiment described herethis clarifies a significant advantage of the invention: withouta map or a map of the surroundings of the vehicle availablecan determine how many lanes within onePeriod of use of vehicles in the area and wherethe lanes are relative to a particular vehicle.
ZurBestimmung der Fahrspurmitten und der Abweichung einzelner Trajektoriendavon wird nun optional eine statistische Auswertung der Messwerte vorgenommen.Dabei wird z. B. fürjede der Fahrspuren eine Verteilung der Anzahl der kreuzenden Trajektoriengemäß einerGaußschenNormalverteilung (Glockenkurve) angenommen. Das Ergebnis der statistischenAuswertung bzw. der Ausgleichsrechnung ist durch die Linie F dargestellt.Zusätzlichkann noch die Standardabweichung der Verteilung um den jeweiligenMittelwert der Fahrspuren ermittelt werden, die ein Maß für die Breiteder Verteilung ist. Aus der Standardabweichung und/oder aus einerdurch ein anderes Verfahren ermittelten Breite der Verteilung umdas Maximum einer Fahrspur kann ermittelt werden, wie groß der Sicherheitsabstandeines Fahrzeugs sein sollte, das auf einer anderen, benachbartenFahrspur fährt.Weiterhin kann aus der Standardabweichung ermittelt werden, dassein bestimmtes Fahrzeug, das auf derselben Fahrspur fährt, ungewöhnlich starkvon der Fahrspurmitte entfernt fährt.In beiden Fällenkann eine Warnung an den Fahrer des Fahrzeugs ausgegeben werdenund/oder automatisch in den Prozess der Lenkung des Fahrzeugs eingegriffenwerden. Dabei kann die bereits festgestellte Trajektorie des Fahrzeugsin die Zukunft extrapoliert werden. Verläuft die extrapolierte Trajektoriein naher Zukunft außerhalbdes Sicherheitsbereichs, der durch die Standardabweichung (oderauf andere Weise) ermittelt wurde, kann ebenfalls ein Warnsignalausgegeben werden und/oder in den Prozess der Lenkung eingegriffenwerden.toDetermination of the lane center and the deviation of individual trajectoriesof which an optional statistical evaluation of the measured values is now carried out.This z. For exampleeach of the lanes gives a distribution of the number of crossing trajectoriesaccording to aGaussNormal distribution (bell curve) assumed. The result of the statisticalEvaluation or the compensation calculation is represented by the line F.additionallycan still the standard deviation of the distribution around the respectiveAverage of the lanes can be determined, which is a measure of the widththe distribution is. From the standard deviation and / or from oneWidth of distribution determined by another methodthe maximum of a lane can be determined, how large the safety distancea vehicle should be on another, neighboringLane is driving.Furthermore, it can be determined from the standard deviation thata particular vehicle driving on the same lane is unusually strongaway from the lane center.In both casesa warning can be issued to the driver of the vehicleand / or automatically intervened in the process of steering the vehiclebecome. In this case, the already established trajectory of the vehicleextrapolated into the future. Runs the extrapolated trajectoryoutside in the near futureof the safety margin indicated by the standard deviation (orotherwise) may also be a warning signalissued and / or intervened in the process of steeringbecome.
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| Date | Code | Title | Description | 
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| OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
| 8127 | New person/name/address of the applicant | Owner name:DEUTSCHES ZENTRUM FUER LUFT- UND RAUMFAHRT E.V. | |
| 8131 | Rejection |