DE102017002381A1 - Method for the wireless transmission of radio signals between vehicles of a platoon and communication device - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum drahtlosen Übertragen von Funksignalen (S1, S2) zwischen Fahrzeugen (10, 20) eines Platoons (100), wobei ein erster Funkkanal (K1) zum Übertragen eines ersten Funksignals (S1) und ein zweiter Funkkanal (K2) zum Übertragen eines zweiten Funksignals (S2) bereitgestellt wird,
wobei dem ersten Funkkanal (K1) ein erster Frequenzbereich (dF1) mit einer ersten Bandbreite (B1) und dem zweiten Funkkanal (K2) ein von dem ersten Frequenzbereich (dF1) abweichender zweiter Frequenzbereich (dF2) mit einer zweiten Bandbreite (B2) zugeordnet wird.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass über das erste Funksignal (S1) und das zweite Funksignal (S2) redundante und/oder identische Fahrsituations-Daten (vVF, aVF, PVF, B) eines Vorderfahrzeuges (10) des Platoons (100) auf ein Folgefahrzeug (20) des Platoons (100) übertragen werden,
wobei das Vorderfahrzeug (10) ein beliebiges Fahrzeug (10) innerhalb des Platoons (100) ist, das dem Folgefahrzeug (20) in einem Fahrzeugabstand (A) vorausfährt, und die Fahrsituations-Daten (vVF, aVF, PVF, B) eine Fahrsituation des Vorderfahrzeuges (10) charakterisieren,
wobei die übertragenen Fahrsituations-Daten (vVF, aVF, PVF, B) des Vorderfahrzeuges (10) zum Steuern und Regeln einer Fahrdynamik (vFF, aFF) des Folgefahrzeuges (20) verwendet werden, um den Fahrzeugabstand (A) an die übertragenen Fahrsituations-Daten (vVF, aVF, PVF, B) des Vorderfahrzeuges (10) anzupassen.
The invention relates to a method for the wireless transmission of radio signals (S1, S2) between vehicles (10, 20) of a platoon (100), wherein a first radio channel (K1) for transmitting a first radio signal (S1) and a second radio channel (K2) is provided for transmitting a second radio signal (S2),
wherein the first radio channel (K1) is assigned a first frequency range (dF1) having a first bandwidth (B1) and the second radio channel (K2) is deviating from the first frequency range (dF1) second frequency range (dF2) to a second bandwidth (B2) ,
According to the invention, redundant and / or identical driving situation data (vVF, aVF, PVF, B) of a front vehicle (10) of the platoon (100) on a following vehicle (100) can be transmitted via the first radio signal (S1) and the second radio signal (S2). 20) of the Platoon (100),
wherein the front vehicle (10) is any vehicle (10) within the platoon (100) that precedes the follower vehicle (20) at a vehicle distance (A) and the driving situation data (vVF, aVF, PVF, B) is a driving situation of the fore vehicle (10) characterize
wherein the transmitted driving situation data (vVF, aVF, PVF, B) of the preceding vehicle (10) is used to control and regulate a driving dynamics (vFF, aFF) of the following vehicle (20) to match the vehicle distance (A) with the transmitted driving situation Adapt data (vVF, aVF, PVF, B) of the fore vehicle (10).
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum drahtlosen Übertragen von Funksignalen zwischen Fahrzeugen, insbesondere Nutzfahrzeugen, eines Platoons, sowie eine Kommunikationseinrichtung zur Durchführung des Verfahrens.The invention relates to a method for the wireless transmission of radio signals between vehicles, in particular commercial vehicles, a platoon, as well as a communication device for carrying out the method.
In einem Platoon oder einem Konvoi aus mehreren hintereinanderfahrenden Fahrzeugen, vorzugsweise Nutzfahrzeugen, wird herkömmlicherweise zwischen den Fahrzeugen ein Fahrzeugabstand eingestellt, der zu einem geringen Kraftstoffverbrauch sowie zu einer besseren Straßenauslastung führt, indem insbesondere der Windschatten eines vorausfahrenden Fahrzeuges, dem sog. Vorderfahrzeug, ausgenutzt wird. Gleichzeitig wird ein sicherer Mindestabstand gewahrt, um bei einer Notbremsung keinen Auffahrunfall zu verursachen.In a platoon or a convoy of several vehicles driving one behind the other, preferably commercial vehicles, a vehicle distance is conventionally set between the vehicles, which leads to low fuel consumption and better road utilization, in particular by exploiting the slipstream of a preceding vehicle, the so-called front vehicle , At the same time, a safe minimum distance is maintained so as not to cause a rear-end collision during emergency braking.
Der Fahrzeugabstand wird hierbei von einem dem Vorderfahrzeug folgenden Folgefahrzeug selbst durch Eingriff in das Bremssystem oder das Antriebssystem eingestellt, wobei dazu auf Fahrsituations-Daten des Vorderfahrzeuges, die die aktuelle Fahrsituation des Vorderfahrzeuges charakterisieren, zurückgegriffen wird, die über eine drahtlose Datenkommunikation von den anderen Fahrzeugen das Platoons, beispielsweise von einem den Platoon koordinierenden Fahrzeug, übertragen werden. Die drahtlose Datenübertragung erfolgt über einen Funkkanal, der eine sichere und zuverlässige Übermittlung von zur Steuerung des Folgefahrzeuges relevanten Daten erlaubt, anhand derer das Folgefahrzeug den Fahrzeugabstand einstellen kann.In this case, the vehicle spacing is set by a follower vehicle following the preceding vehicle itself by intervention in the brake system or the drive system, resorting to driving situation data of the preceding vehicle which characterize the current driving situation of the preceding vehicle, via wireless data communication from the other vehicles the platoon, for example, by a platoon coordinating vehicle transferred. The wireless data transmission takes place via a radio channel which permits a secure and reliable transmission of data relevant for the control of the following vehicle, by means of which the following vehicle can set the vehicle distance.
Gemäß
Bei einem Ausfall oder einer Störung des Funkkanals ist herkömmlicherweise vorgesehen, in einen sicheren Abstandsmodus überzugehen, um die Gefahr eines Auffahrunfalls zu vermeiden, da keine aktuellen Daten mehr zwischen den Fahrzeugen ausgetauscht werden können. Demnach wird der Platoon in diesem Fall aus Sicherheitsgründen aufgelöst und jedes Fahrzeug fährt für sich mit einem sicheren Abstand zum vorausfahrenden Fahrzeug weiter. Dadurch kann die durch einen Platoon oder einen Konvoi bewirkte Kraftstoffeinsparung sowie eine Optimierung der Straßenauslastung allerdings nicht mehr ermöglicht werden, da außerhalb des Platoons größere Sicherheitsabstände einzuhalten sind.In case of failure or malfunction of the radio channel is conventionally intended to go into a safe distance mode to avoid the risk of rear-end collision, since no current data can be exchanged between the vehicles. Accordingly, the platoon is dissolved in this case, for safety reasons and each vehicle continues on its own with a safe distance to the vehicle ahead. However, this can not be made possible by a platoon or a convoy fuel saving and an optimization of the road load, since outside the platoon greater safety distances are observed.
In
In
Gemäß
Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum drahtlosen Übertragen von Funksignalen zwischen Fahrzeugen eines Platoons anzugeben, mit dem in einfacher Weise eine sichere und zuverlässige drahtlose Datenübertragung in einem Platoon gewährleistet werden kann. Weiterhin ist Aufgabe der Erfindung, eine Kommunikationseinrichtung zur Durchführung des Verfahrens anzugeben.It is an object of the invention to provide a method for wireless transmission of radio signals between vehicles of a platoon, with in a simple way, a secure and reliable wireless data transmission in a platoon can be guaranteed. It is another object of the invention to provide a communication device for carrying out the method.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zum drahtlosen Übertragen von Funksignalen zwischen Fahrzeugen eines Platoons nach Anspruch 1 sowie einer Kommunikationseinrichtung nach Anspruch 13 gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen angegeben.This object is achieved by a method for the wireless transmission of radio signals between vehicles of a platoon according to
Erfindungsgemäß ist demnach vorgesehen, über einen ersten Funkkanal ein erstes Funksignal und über einen zweiten Funkkanal ein zweites Funksignal zu übertragen, wobei die Funksignale jeweils redundante und/oder identische Fahrsituations-Daten eines Vorderfahrzeuges aufweisen und die übertragenen redundanten und/oder identischen Fahrsituations-Daten des Vorderfahrzeuges zum Steuern und Regeln einer Fahrdynamik eines Folgefahrzeuges verwendet werden, um einen Fahrzeugabstand zwischen dem Vorderfahrzeug und dem Folgefahrzeug im Platoon einzustellen, beispielsweise über eine Abstandsregeleinrichtung (ACC) im Folgefahrzeug.According to the invention, it is accordingly provided to transmit a first radio signal via a first radio channel and a second radio signal via a second radio channel, wherein the radio signals each have redundant and / or identical driving situation data of a preceding vehicle and the transmitted redundant and / or identical driving situation data of Front vehicle for controlling and controlling a driving dynamics of a follower vehicle can be used to adjust a vehicle distance between the front vehicle and the following vehicle in the platoon, for example via a distance control device (ACC) in the following vehicle.
Als Vorderfahrzeug wird hierbei ein beliebiges vorausfahrendes Fahrzeug im Platoon verstanden, dem direkt ein Fahrzeug - das Folgefahrzeug - folgt. Die Fahrsituations-Daten des Vorderfahrzeuges können über den jeweiligen Funkkanal direkt vom Vorderfahrzeug auf das Folgefahrzeug übertragen werden oder aber von einem beliebigen anderen Fahrzeug des Platoons, vorzugsweise von einem Fahrzeug, das den Platoon koordiniert und dazu auch die Fahrsituations-Daten des jeweiligen Vorderfahrzeuges verarbeitet.The front vehicle is here understood to be any preceding vehicle in the platoon, which is followed directly by a vehicle - the following vehicle. The driving situation data of the preceding vehicle can be transmitted via the respective radio channel directly from the front vehicle to the following vehicle or from any other vehicle of the platoon, preferably from a vehicle that coordinates the platoon and also processes the driving situation data of the respective front vehicle.
Die übertragenen Fahrsituations-Daten des Vorderfahrzeuges, die eine aktuelle Fahrsituation des Vorderfahrzeuges im Platoon beschreiben bzw. aus denen sich die aktuelle Fahrsituation des Vorderfahrzeuges im Platoon herleiten lässt, sind hierbei vorzugsweise zumindest eine aktuelle Vorderfahrzeug-Geschwindigkeit und/oder eine aktuelle Vorderfahrzeug-Beschleunigung und/oder eine aktuelle Vorderfahrzeug-Position. All diese Fahrsituations-Daten des Vorderfahrzeuges ermöglichen es dem Folgefahrzeug zu ermitteln, wie sich das Vorderfahrzeug aktuell bewegt und wie gering der Fahrzeugabstand von der Abstandsregeleinrichtung des Folgefahrzeuges eingestellt werden kann, ohne einen Auffahrunfall zu verursachen, gleichzeitig aber einen effizienten Fahrzeugabstand durch Eingriff in ein Antriebssystem oder ein Bremssystem im Folgefahrzeug einzustellen.The transmitted driving situation data of the preceding vehicle, which describe a current driving situation of the front vehicle in the platoon or from which the current driving situation of the front vehicle can be derived in the platoon, are preferably at least one current front vehicle speed and / or one current front vehicle acceleration and / or a current front-end position. All of the forward vehicle driving situation data enables the follower vehicle to determine how the front vehicle is currently moving and how small the vehicle distance can be from the distance control of the following vehicle without causing a rear-end collision, while maintaining efficient vehicle spacing by engaging a drive system or to set a brake system in the following vehicle.
Der erste Funkkanal und der zweite Funkkanal weisen hierbei unterschiedliche Übertragungseigenschaften auf, wobei für den ersten Funkkanal ein erster Frequenzbereich gewählt wird und für den zweiten Funkkanal ein vom ersten Frequenzbereich abweichender zweiter Frequenzbereich. Dadurch kann vorteilhafterweise eine diversitäre Redundanz ausgebildet werden. D.h. es werden redundant Fahrsituations-Daten zum Steuern und Regeln der Fahrdynamik des Folgefahrzeuges bereitgestellt, um bei einem Ausfall oder einer Störung eines der Funkkanäle auf den jeweils anderen Funkkanal zurückgreifen zu können. Hierzu werden unterschiedliche Frequenzbereiche gewählt, damit gleichzeitige Ausfälle beider Funkkanäle durch ein und dieselbe Störungsquelle bzw. Fehlerquelle vermieden werden können.The first radio channel and the second radio channel in this case have different transmission characteristics, wherein a first frequency range is selected for the first radio channel and a second frequency range deviating from the first frequency range for the second radio channel. As a result, a diverse redundancy can advantageously be formed. That There are redundantly provided driving situation data for controlling and regulating the driving dynamics of the follower vehicle in order to be able to fall back on the respective other radio channel in case of failure or failure of one of the radio channels. For this purpose, different frequency ranges are selected so that simultaneous failures of both radio channels can be avoided by one and the same source of interference or error source.
Dadurch, dass die Fahrsituations-Daten über beide Funkkanäle redundant übertragen werden, kann vorteilhafterweise ein Ausfall eines Funkkanals durch Rückgriff auf den jeweils anderen Funkkanal kompensiert werden. Dazu können die über beide Funkkanäle übertragenen redundanten Fahrsituations-Daten identisch oder zumindest vergleichbar sein. Dadurch kann das Folgefahrzeug in jedem Fall auf fahrdynamische Informationen vom Vorderfahrzeug zurückgreifen, mit denen das Folgefahrzeug einen sicheren Fahrzeugabstand einstellen kann, ohne dabei den Platoon aus Sicherheitsgründen auflösen zu müssen. Somit können vorteilhafterweise auch bei einem Ausfall oder einer Störung eines der Funkkanäle weiterhin die Vorteile eines Platoons, d.h. insbesondere das Sparen von Kraftstoff und das Optimieren der Straßenauslastung ermöglicht werden.Due to the fact that the driving situation data are transmitted redundantly via both radio channels, it is advantageously possible to compensate for a failure of a radio channel by recourse to the respective other radio channel. For this purpose, the redundant driving situation data transmitted via both radio channels can be identical or at least comparable. As a result, the following vehicle can in any case resort to vehicle-dynamic information from the vehicle in front, with which the following vehicle can set a safe vehicle distance, without having to dissolve the platoon for safety reasons. Thus, advantageously, even in the event of a failure or disruption of one of the radio channels, the benefits of a platoon, i. In particular, the saving of fuel and optimizing the road utilization are made possible.
Vorzugsweise wird für den ersten Funkkanal eine erste Latenzzeit festgelegt und für den zweiten Funkkanal eine zweite Latenzzeit, die höher ist als die erste Latenzzeit, sodass durch den ersten Funkkanal sicherheitskritische Echtzeitanforderungen eingehalten werden können. Die Latenzzeit der Informationsübertragung auf dem zweiten Funkkanal muss diese Echtzeitanforderungen nicht zwingend erfüllen und kann daher höher gewählt werden, wobei die zweite Latenzzeit den Wert von typischerweise 200-500 ms nicht überschreiten sollte. Dadurch können vorteilhafterweise unterschiedliche Anforderungen an die Datenübertragung erreicht werden. Demnach können über den ersten Funkkanal sehr schnell Daten übertragen werden, so dass das Folgefahrzeug zeitnah reagieren kann, während über den zweiten Funkkanal viele Daten übertragen werden können, so dass die Steuerung und Regelung des Folgefahrzeuges anhand einer Vielzahl an Informationen erfolgen kann.Preferably, a first latency is determined for the first radio channel and a second latency for the second radio channel, which is higher than the first latency, so that safety-critical real-time requirements can be met by the first radio channel. The latency of the information transmission on the second radio channel does not necessarily have to fulfill these real-time requirements and can therefore be selected higher, wherein the second latency should not exceed the value of typically 200-500 ms. As a result, advantageously different requirements for the data transmission can be achieved. Accordingly, data can be transmitted very quickly over the first radio channel, so that the following vehicle can respond in a timely manner, while a large amount of data can be transmitted via the second radio channel, so that the control and regulation of the following vehicle can be based on a large amount of information.
Eine niedrige erste Latenzzeit kann hierbei vorzugsweise dadurch erreicht werden, dass ein über den ersten Funkkanal übertragenes erstes Funksignal eine schwache Verschlüsselung aufweist. D.h. es sind weniger Daten zur Verschlüsselung und Entschlüsselung nötig und eine Übertragung kann demnach schneller stattfinden.In this case, a low first latency can preferably be achieved in that a first transmitted over the first radio channel Radio signal has a weak encryption. This means that less data is needed for encryption and decryption, and therefore a transmission can take place more quickly.
Weiterhin kann vorzugsweise vorgesehen sein, das erste Funksignal über den ersten Funkkanal lediglich unidirektional zu übertragen, wobei das erste Funksignal vorzugsweise von einem den Platoon koordinierenden Fahrzeug und/oder dem Vorderfahrzeug, über den ersten Funkkanal auf das jeweilige Folgefahrzeug im Platoon übertragen wird. D. h. die übertragene Datenmenge des ersten Funkkanals wird dadurch reduziert, dass unnötige Datenübertragungen vom Folgefahrzeug auf das Vorderfahrzeug oder auf ein beliebiges anderes Fahrzeug im Platoon vermieden werden, indem beispielsweise eine die Funksignale bereitstellende oder empfangende Kommunikationseinrichtung auf dem Folgefahrzeug lediglich in einen Empfangsmodus geschaltet wird.Furthermore, it can preferably be provided to transmit the first radio signal over the first radio channel only unidirectionally, the first radio signal preferably being transmitted by a platoon-coordinating vehicle and / or the front vehicle via the first radio channel to the respective following vehicle in the platoon. Ie. the transmitted amount of data of the first radio channel is reduced by avoiding unnecessary data transmissions from the following vehicle to the front vehicle or to any other vehicle in the platoon, for example by simply switching a radio signal providing or receiving communication device on the follower vehicle to a receive mode.
Um optimale Übertragungseigenschaften des ersten Funkkanals zu erreichen, wird der erste Frequenzbereich des ersten Funkkanals vorzugsweise auf weniger als 2GHz eingestellt, beispielsweise im ISM-Band auf 433MHz oder 868MHz oder auf 1,9MHz zum Ausbilden einer DECT-Verbindung, und eine erste Bandbreite auf weniger als 20 MHz bzw. weniger als 11 MBit/s. Durch eine Einschränkung der Bandbreite wird die erste Latenzzeit vorteilhafterweise gering gehalten. Weiterhin wird durch den ersten Frequenzbereich von unter 2 GHz vorteilhafterweise eine robuste drahtlose Funkverbindung über den ersten Funkkanal ausgebildet, da Funksignale mit Frequenzen von weniger als 2 GHz Objekte, d.h. insbesondere Fahrzeuge, Beladungen und Vegetation, durchdringen und von massiven Objekten, z.B. der Fahrbahn oder Randbebauungen, auch reflektiert werden können.In order to achieve optimum transmission characteristics of the first radio channel, the first frequency range of the first radio channel is preferably set to less than 2GHz, for example, 433MHz or 868MHz or 1.9MHz for forming a DECT connection in the ISM band, and less for a first bandwidth than 20 MHz or less than 11 Mbit / s. By limiting the bandwidth, the first latency is advantageously kept low. Furthermore, the first frequency range of less than 2 GHz advantageously forms a robust wireless radio link over the first radio channel since radio signals of frequencies less than 2 GHz will cause objects, i. especially vehicles, loads and vegetation, penetrate and from massive objects, e.g. the roadway or edge structures, can also be reflected.
Somit wird der erste Funkkanal vorteilhafterweise auf eine direkte, zuverlässige und schnelle Datenübertragung zwischen den Fahrzeugen des Platoons abgestimmt, wobei über den ersten Funkkanal aufgrund des gewählten ersten Frequenzbereiches insbesondere eine kurzreichweitige drahtlose Kommunikation zwischen den Fahrzeugen, d.h. eine sog. vehicle-to-vehicle Kommunikation ausgebildet werden kann.Thus, the first radio channel is advantageously tuned to a direct, reliable and fast data transmission between the vehicles of the platoon, in particular via the first radio channel due to the selected first frequency range, a short-range wireless communication between the vehicles, i. a so-called vehicle-to-vehicle communication can be formed.
Vorzugsweise wird der zweite Frequenzbereich des zweiten Funkkanals auf mehr als 2GHz eingestellt und eine zweite Bandbreite auf mehr als 20 MHz bzw. mehr als 11MBit/s. Dadurch wird über den zweiten Funkkanal vorteilhafterweise eine Übertragung einer Vielzahl an Daten ermöglicht. Der zweite Frequenzbereich liegt hierbei beispielsweise bei 2,1 GHz zum Ausbilden einer UMTS-Verbindung oder bei 2,4 GHz oder 5,9 GHz zum Ausbilden einer WLAN-Verbindung oder bei 2,6 GHz zum Ausbilden einer LTE-Verbindung oder zwischen 2GHz und 66GHz zum Ausbilden einer WiMax-Verbindung.Preferably, the second frequency range of the second radio channel is set to more than 2 GHz and a second bandwidth to more than 20 MHz or more than 11 Mbit / s. As a result, a transfer of a large number of data is advantageously made possible via the second radio channel. The second frequency range is, for example, 2.1 GHz for forming a UMTS connection or at 2.4 GHz or 5.9 GHz for forming a WLAN connection or at 2.6 GHz for forming an LTE connection or between 2 GHz and 66GHz to form a WiMax connection.
All diese Verbindungen des zweiten Funkkanals erlauben vorteilhafterweise eine bidirektionale Übertragung von Daten sowohl zwischen den Fahrzeugen, d.h. eine vehicle-to-vehicle Kommunikation, als auch eine bidirektionale Übertragung zwischen den Fahrzeugen über ein Cloud-basiertes System oder einen Router, d.h. eine vehicle-to-infrastructure Kommunikation, so dass auch eine Übertragung über größere Reichweiten möglich ist. Weiterhin können damit eine Vielzahl an Daten übertragen werden, so dass als Ergänzung zum ersten Funkkanal über den zweiten Funkkanal zusätzliche Informationen zur aktuellen Fahrsituation übertragen werden können, um die Koordination des Platoons zu verbessern. Diese zusätzlichen Informationen zur aktuellen Fahrsituation können beispielsweise auch in Form von Bilddaten einer Umfelderkennung im Vorderfahrzeug oder im Folgefahrzeug vorliegen, mit denen eine verbesserte Erfassung der Umgebung und somit auch eine sichere Ermittlung und Einstellung des Fahrzeugabstandes ermöglicht wird. Somit hat jeder Funkkanal seine Vorteile, die abhängig voneinander für eine Koordination des Fahrzeugabstandes genutzt werden können.All these connections of the second radio channel advantageously allow bidirectional transmission of data both between the vehicles, i. A vehicle-to-vehicle communication, as well as a bidirectional transmission between the vehicles via a cloud-based system or a router, i. A vehicle-to-infrastructure communication, so that a transmission over longer ranges is possible. Furthermore, a multiplicity of data can thus be transmitted, so that additional information about the current driving situation can be transmitted as a supplement to the first radio channel via the second radio channel in order to improve the coordination of the platoon. This additional information on the current driving situation can also be present, for example, in the form of image data of a surroundings recognition in the preceding vehicle or in the following vehicle, with which an improved detection of the environment and thus also a reliable determination and adjustment of the vehicle distance is made possible. Thus, each radio channel has its advantages, which can be used depending on each other for a coordination of the vehicle distance.
Bei einem Ausfall eines der Funkkanäle ist zwar keine abhängige Verwendung beider Funkkanäle mehr möglich, allerdings kann aufgrund der redundant übertragenen Fahrsituations-Daten dennoch auf die fahrdynamischen Informationen vom Vorderfahrzeug zurückgegriffen werden, dann über den ersten oder den zweiten Funkkanal, so dass die Performance der Fahrzeugsteuerung bzw. -regelung des Folgefahrzeuges reduziert ist. Jedoch stellt der Ausfall oder eine Störung lediglich einen Ausnahmefall dar, so dass selbst in diesem Ausnahmefall noch der Vorteil erreicht werden kann, dass der Platoon nicht aufgelöst werden muss, sondern mit reduzierter Performance dennoch eine Kraftstoffersparnis und eine Optimierung der Straßenauslastung möglich ist.In the event of failure of one of the radio channels, no dependent use of both radio channels is possible, however, due to the redundantly transmitted driving situation data can still be accessed on the vehicle dynamics information from the front vehicle, then on the first or the second radio channel, so that the performance of the vehicle control or regulation of the follower vehicle is reduced. However, the failure or malfunction is only an exceptional case, so that even in this exceptional case, the advantage can be achieved that the platoon does not have to be resolved, but with reduced performance nevertheless a fuel economy and an optimization of the road utilization is possible.
Fällt demnach der erste Funkkanal aus, ist aufgrund einer erhöhten Übertragungszeit eine niedrigere Übertragungszeit hinzunehmen und bei einem Ausfall des zweiten Funkkanals ist auf eine geringere Anzahl an Daten (Bandbreite), die die aktuelle Fahrsituation charakterisieren, zurückzugreifen. Die Abstandsregelung im Folgefahrzeug kann diesen Ausnahmefall entsprechend berücksichtigen und einen etwas höheren Fahrzeugabstand einstellen als im Normalbetrieb mit zwei funktionierenden Funkkanälen.If, therefore, the first radio channel fails, a lower transmission time is to be accepted due to an increased transmission time, and if the second radio channel fails, a smaller number of data (bandwidth) characterizing the current driving situation must be used. The distance control in the following vehicle can take this exceptional case into account and set a slightly higher vehicle distance than in normal operation with two functioning radio channels.
Somit kann eine Redundanz aufgebaut werden, mit der im Normalbetrieb eine hohe Performance und im Störungsfall noch zumindest eine reduzierte Performance der Fahrzeugregelung des Folgefahrzeuges sichergestellt werden kann.Thus, a redundancy can be built with the normal operation, a high performance and in case of failure, at least a reduced Performance of the vehicle control of the follower vehicle can be ensured.
Zum Bereitstellen der Funkkanäle und zum Übertragen der Funksignale ist in jedem der Fahrzeuge des Platoons eine Kommunikationseinrichtung vorgesehen, die jeweils zwei Sender und zwei Antennen aufweist, über die jeweils das erste Funksignal und das zweite Funksignal über den jeweiligen Funkkanal gesendet und empfangen werden können. Vom Vorderfahrzeug und/oder vorzugsweise einem den Platoon steuernden Fahrzeug können damit die Fahrsituations-Daten des Vorderfahrzeuges an das Folgefahrzeug übermittelt werden und vom Folgefahrzeug können über den zweiten Kanal beispielsweise zusätzlich Bilddaten empfangen werden. Das Folgefahrzeug empfängt die Fahrsituations-Daten des jeweiligen Kanals über die jeweilige Antenne und kann in Abhängigkeit davon über die Abstandsregeleinrichtung ein Antriebs- oder Bremssystem im Folgefahrzeug ansteuern, um den Fahrzeugabstand einzustellen. Vor dem Senden können die Fahrsituations-Daten zusätzlich je nach verwendetem Funkkanal stark oder schwach verschlüsselt werden.For providing the radio channels and for transmitting the radio signals, a communication device is provided in each of the vehicles of the platoon, each having two transmitters and two antennas, via which the first radio signal and the second radio signal can be transmitted and received via the respective radio channel. From the preceding vehicle and / or preferably a vehicle controlling the platoon, the driving situation data of the preceding vehicle can thus be transmitted to the following vehicle, and image data can additionally be received from the following vehicle via the second channel. The following vehicle receives the driving situation data of the respective channel via the respective antenna and, depending on the distance control device, can control a drive or braking system in the following vehicle in order to adjust the vehicle distance. Prior to transmission, the driving situation data can additionally be strongly or weakly encrypted depending on the radio channel used.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der beiliegenden Zeichnung erläutert. Es zeigen:
-
1 ein schematischer Aufbau eines Platoons; -
2 ein Flussdiagramm des erfindungsgemäßen Verfahrens.
-
1 a schematic structure of a platoon; -
2 a flow chart of the method according to the invention.
Gemäß
Dazu sind an der Kommunikationseinrichtung
Gemäß diesem Ausführungsbeispiel werden von einem ersten Sender
Über den ersten Sender
Eine erste Bandbreite
In welcher Richtung die ersten Funksignale
Das Vorderfahrzeug
Somit kann mit den über den ersten Funkkanal
Um die erste Latenzzeit
Weiterhin werden gleichzeitig und unabhängig zum ersten Funkkanal
Der zweite Frequenzbereich
Über den zweiten Sender
Um in diesem zweiten Frequenzbereich
Der zweite Frequenzbereich
Für den zweiten Funkkanal
Um dennoch auch bei einem (Teil-)Ausfall oder einer Störung des ersten Funkkanals
Der zweite Funkkanal
Beide Funkkanäle
Fällt der erste Funkkanal
Kann vollständig auf beide Funkkanäle
Durch die Verwendung von beiden Funkkanälen
Das erfindungsgemäße Verfahren kann gemäß
In einem zweiten Schritt St2 werden über die beiden Kanäle
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 1010
- Vorderfahrzeugfront vehicle
- 2020
- Folgefahrzeugthe following vehicle
- 3030
- drahtlose Datenkommunikationwireless data communication
- 4040
- Kommunikationseinrichtungcommunicator
- 41a, 41b41a, 41b
- Sendertransmitter
- 42a, 42b42a, 42b
- Antenneantenna
- 5050
- Cloudbasiertes SystemCloud-based system
- 6060
- Routerrouter
- 7070
- Umfelderkennungenvironment recognition
- 8080
- AbstandsregelsystemDistance control system
- 100100
- Platoon platoon
- AA
- Fahrzeugabstandheadway
- aFFAFF
- Folgefahrzeug-BeschleunigungFollow vehicle acceleration
- aVFaVF
- Vorderfahrzeug-BeschleunigungThe preceding vehicle acceleration
- B1B1
- erste Bandbreitefirst bandwidth
- B2B2
- zweite Bandbreitesecond bandwidth
- DECTDECT
- DECT-VerbindungDECT connection
- dF1dF1
- erster Frequenzbereichfirst frequency range
- dF2dF2
- zweiter Frequenzbereichsecond frequency range
- K1K1
- erster Funkkanalfirst radio channel
- K2K2
- zweiter Funkkanalsecond radio channel
- LTELTE
- LTE-VerbindungLTE connection
- PVFPVF
- Vorderfahrzeug-PositionThe preceding vehicle position
- S1S1
- erstes Funksignalfirst radio signal
- S2S2
- zweites Funksignalsecond radio signal
- tL1ta1
- erste Latenzzeitfirst latency
- tL2tL2
- zweite Latenzzeitsecond latency
- UMTSUMTS
- UMTS-VerbindungUMTS connection
- VV
- Schlüssel zur Verschlüsselung des ersten FunkkanalsKey to encrypt the first radio channel
- V2VV2V
- vehicle-to-vehicle KommunikationVehicle-to-vehicle communication
- V2IV2I
- vehicle-to-infrastructure KommunikationVehicle-to-infrastructure communication
- vFFVFF
- Folgefahrzeug-GeschwindigkeitFollow vehicle speed
- vVFVVF
- Vorderfahrzeug-GeschwindigkeitFront vehicle speed
- WiMaxWiMax
- WiMax-VerbindungWiMax connection
- WLANWIRELESS INTERNET ACCESS
- WLAN-VerbindungWi-Fi connection
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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