WO2009037021A1 - Vorrichtung und verfahren zur erkennung von fahrzeugen und deren annäherungswinkel - Google Patents

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WO2009037021A1
WO2009037021A1 PCT/EP2008/059462 EP2008059462W WO2009037021A1 WO 2009037021 A1 WO2009037021 A1 WO 2009037021A1 EP 2008059462 W EP2008059462 W EP 2008059462W WO 2009037021 A1 WO2009037021 A1 WO 2009037021A1
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WO
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transponders
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transmitting
transponder
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PCT/EP2008/059462
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English (en)
French (fr)
Inventor
Ulrich STÄHLIN
Jürgen DIEBOLD
Wilfried Mehr
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Continental Teves AG and Co OHG
ADC Automotive Distance Control Systems GmbH
Original Assignee
Continental Teves AG and Co OHG
ADC Automotive Distance Control Systems GmbH
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    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G1/00—Traffic control systems for road vehicles
    • G08G1/16—Anti-collision systems
    • G08G1/161—Decentralised systems, e.g. inter-vehicle communication
    • G08G1/163—Decentralised systems, e.g. inter-vehicle communication involving continuous checking

Definitions

  • the invention relates to a device and a method for detecting vehicles and their approach angle by means provided on the vehicles passive or active transponders, which are excitable by a transmitting and receiving device for transmitting information stored in the transponders.
  • the background of the present invention is that modern driver assistance systems are increasingly being used for accident prevention as well, by recognizing objects in the vehicle environment and predicting possible accident trajectories.
  • these systems are very difficult to detect if the detected object is a vehicle or other obstacle.
  • Even the type of vehicle truck, motorcycle, car, etc.
  • very sophisticated recognition algorithms are necessary, which are based primarily on an image evaluation by means of video data.
  • DE 693 17 266 T2 discloses a method for monitoring road traffic, which detects the presence of preceding vehicles and their dynamic conditions recorded and evaluated in a processor and recorded transmission time window and transmits the message during the detected time window to subsequent vehicles.
  • the vehicle is operated as a moving station to detect and re-transmit in real time both its own dynamic conditions and those of the other vehicles in front of the vehicle.
  • this system is very expensive and requires the time-coordinated transmission of diverse information in a chain of several transmitters and receivers. By determining suitable transmission time windows, a lot of time is lost in dangerous situations until the information is passed on to other vehicles.
  • all vehicles must be equipped with suitable and synchronized transmitters and receivers. This considerably complicates the practical implementation of the system and involves the risk that many vehicles will not be equipped with the appropriate and expensive system.
  • DE 44 11 235 C2 describes an information system comprising a plurality of passive transponders, in each of which messages are stored, and at least one transceiver mounted in a vehicle for activating the transponders and for receiving the messages sent by an activated transponder.
  • the transceiver transmits polarized radiant energy to the transponder, which then converts the received radiant energy to read data from the memory and create modulated and encoded messages, as well as to ruck these messages in the form of horizontally or vertically polarized radio waves to the device, in response to radiation leakage diffuse reflection on fences, bushes, buildings and the like. , which are also received as (unpola ⁇ s Arthur) signals to be able to hide.
  • a running vehicle or information obtained from the transponder that have been reflected due to the emission of energy is generated by the transmitter de-Empfangsgerat a preferably lobe-shaped Strah ⁇ lung field.
  • the object of the invention is therefore to provide an inexpensive and easily implemented system, the detection of vehicles and their Annaherungswmkel made ⁇ light, without extensive evaluation or detection systems m having to install all vehicles.
  • erfmdungsgehunt provided in an apparatus of the aforementioned type that area and different emission are arranged on a vehicle Minim ⁇ least two transponder with a limited Abstrahlwmkel- and that appropriate information is stored in the transponders for identification of the vehicle.
  • passive transponders such as RFID chips
  • RFID chips are characterized by the fact that they do not need their own power supply. Rather, they are activated by a combined transmitting and receiving device that emits high-energy beams, such as radar beams. These beams are received by the transponders and induce ren sufficient energy to emit information stored in the transponder again.
  • active transponders can also be used according to the invention, but they then require a dedicated power supply.
  • a certain Abstrahlcharakte- ⁇ stik (Abstrahlwmkel Berlin) can be predetermined by the construction of the passive or active transponders and in particular the pre-provided in the transponders ⁇ antenna device.
  • the emission direction can also be adjusted, for example, relative to a conventional direction of movement of the vehicle.
  • these at least two transponders each having a limited emission angle and a longitudinal direction in the direction of travel and lateral lateral emission, it is possible to determine the angle between a separate vehicle and a vehicle recognized by the transponder, wherein information for identifying the vehicle is simultaneously stored in the transponder data could be.
  • the detection and identification of vehicles in the surrounding area to the own vehicle are extremely facilitated and their approach direction determined with little hardware.
  • a radiation direction of the transponder relative to the direction of travel of the vehicle are stored in the transponder.
  • These include in particular a longitudinal and lateral radiating ⁇ direction with respect to the matching with the longitudinal direction of the direction of travel of the vehicle.
  • This information can be used as discrete data information (for example, one bit) or by different Abstrahlcharakte ⁇ stiken (different emission frequencies of the transponder) or other identification means are given.
  • At least two transponders with a different emission direction are arranged at a vehicle or body position in order to simultaneously detect the direction of the vehicle relative to the transmitting and receiving device upon detection of a transponder pair at a vehicle position.
  • more than two transponders with a limited Ab ⁇ beam angle and each different radiation directions may be provided at a vehicle or body position in order to further improve the angular resolution in the approach of the vehicle.
  • more than two transponders may be arranged around the vehicle at different vehicle positions, preferably such that a vehicle equipped with the transponders can be recognized from all directions by means of transmitting devices.
  • a preferred vehicle position for the arrangement of the transponder are the vehicle corners.
  • the laterally and longitudinally radiating transponders preferably adjoin one another at the edges of their emission regions. It can also be provided a certain overlap region of the beam angle, in which then the signals of both transponders can be received. This also allows the angular resolution to be increased.
  • individual transponders can be arranged laterally, for example in the middle of the vehicle, which emit only laterally and upon receipt of which it is clear that without a direct collision risk of injury a vehicle next to your own vehicle. Such information may also be used, for example, in a direction indicated by a turn signal driving change to alert the driver to a driving next to the own vehicle vehicle in the blind spot.
  • the transponders can also be arranged on or in the wheels of the vehicles, preferably such that on each wheel one transponder in the running direction of the tire, ie longitudinal, and a transponder transverse to the direction of the tire, ie radiates laterally. Natural fei ⁇ nere settings are possible here as well.
  • the transponders can be arranged on the axle, the rim or in the tire itself.
  • the transponders can also be integrated directly at the corners in the bumpers of the vehicles. This is structurally simpler and more cost-effective, since care must be taken in a tire change that the possible information about their own positions on the vehicle transponder contained by exchange of tires are not reversed.
  • the stored information to the transponder for vehicle information m and intended for transmission may contain to the vehicle position an identifier of the type of vehicle, in particular weight, size, type and name, a unique identifier of the accelerator ⁇ zeugs for receiving a point-to-point Merumkation and information to which the transponder is arranged.
  • a vehicle equipped with a corresponding transmitting and receiving device can use the transponders provided in the vehicles in order to more accurately and better detect the surroundings of the own vehicle, without the need for expensive technical means.
  • all vehicles, regardless of whether they have a transmitting and receiving device are equipped with the inexpensive to produce transponders, so that gradually over time all vehicles can nachrusten the corresponding transmitting and receiving devices.
  • transponders and transmitting and receiving devices are suitable which operate in the radar range, for example between 20 GHz and 80 GHz, for example at about 77 GHz or 24 GHz.
  • the latter frequencies work conventional radar systems, such as those used for example for distance detection.
  • erfmdungsgegorge but other frequencies can be used to avoid interference with the other radar-based assistance systems.
  • the vehicle assistance system can be set up in particular to carry out the method described below.
  • the vehicle assistance system has preferred example, a computing unit and suitable, connectable with sensors and / or actuators interfaces connected.
  • the Erflndungsgelot proposed method for detecting vehicles and their approach angle to the own vehicle by means provided on the vehicles passive or active transponders provides that the transponder excited by a mounted on the own vehicle transmitting and receiving device for transmitting information stored in the transponders be and their information is then received by the transmitting and receiving device.
  • the data transmitted by the transponders In ⁇ formations contain erfmdungsgebound information about the type of vehicle and the direction of emission of the transponder to the driving direction of the vehicle so that the direction of approach of the vehicle and the vehicle type of the approaching vehicle can be detected relatively by means of this information.
  • the propagation time of the signals from the transmission of the activation signal by the transmitting and receiving device to the reception of information transmitted by a transponder by the transmitting and receiving device can additionally be taken into account. This allows a conclusion about the distance of the approaching vehicle.
  • the angle of approach may also be more accurately determined, as long as the transponder signals contain information about the arrangement at different vehicle positions.
  • the transponders are arranged on a vehicle such that their Abstrahlbe ⁇ rich overlap at a certain distance from the vehicle, so that from this distance upon activation, a total of two transponder signals are receivable.
  • the ascertained information be used to suppress the prediction of an own trajectory and a possible collision trajectory, which were determined, for example, by a driver assistance system in one's own vehicle.
  • the information obtained can be used to predict the severity of an accident and to identify suitable defenses in active and passive safety.
  • information about the type of vehicle (design, weight and the like) is important, since different protective measures are initiated depending on the type of collision partner. If the information about the type of vehicle is known, measures can therefore be initiated by the driver assistance system as a function of this.
  • the transponder can therefore contain a precisely specified indication of the vehicle type, for example cars, light trucks, heavy trucks, motorcycles, bicycles, agricultural machinery, powered wheelchairs and the like.
  • the determined information can have a communication address for a point-to-point communication with an approaching vehicle and can be used. to to make contact with this vehicle in the event of a detected endangering directly contact for For further data exchange ⁇ and so may help to avoid a collision in this way.
  • various Ty ⁇ pen can be recognized by vehicles and their Annaherungs ⁇ chtung with a very small amount of hardware. All vehicles that are latests ⁇ tattet with the corresponding transponders can be detected when a vehicle is equipped with the associated transceiver.
  • the transmitting and receiving device is also suitable to receive similar transponders, the m clothes of pedestrians, etc. and m critical objects on the roadside, for example, protruding corners of the house or the like, are integrated.
  • the proposed method is much more accurate and cost-effective.
  • the additional information also helps driver assistance systems better interpret the environment and the driving situation.
  • FIGURE 1 shows schematically a vehicle 1 in plan view.
  • each passive or active transponder 2 are provided, which contain information about the vehicle type and possibly further information.
  • These passive transponders can in particular be RFID chips which are activated by radar beams of an external transmitting and receiving device 3 and supplied with energy in order to transmit information stored in the transponders 2.
  • the information on the type of vehicle may include parameters such as the weight of the vehicle, the size of the vehicle, the type of vehicle (truck, car, motorcycle), year of construction, crash beam height for the assessment of the crash compatibility with the own vehicle, execution the underrun protection and the like as well as the manufacturer's identification included. Furthermore, a unique identifier may be provided for the reception of a point-to-point communication similar to a telephone number, for example by GSM, DSRC or the like. This information makes it possible to clearly improve driver assistance systems that classify the surrounding objects on the basis of the environmental sensitivity and to reliably perform interventions in the vehicle safety systems based thereon.
  • this information allows statements about the imminent course of the accident and thus enables targeted measures in active and passive (reversible) safety initiate. It is also possible to estimate which interventions best reduce the threat: steering, braking, both, control time and intensity of the means of restraint, warning displays, signals to the collision partner via car-2-car communication or via light and / or or acoustic signals.
  • the transponders 2 provided on the vehicle 1 each have a limited emission range 4. Since additional information about its position and orientation of the emission angle range relative to the direction of travel is emitted by the transponder 2, it is possible, on the basis of this information and the position of the transmitting and receiving device 3, to approach the vehicle 1 to its own vehicle, in which the Transmitting and receiving device 3 is to determine. This will be explained in more detail below with reference to FIG. 1.
  • the transmitting and receiving device 3 at the point A receives a signal of pointing in the direction of travel transponder 2, the risk of collision is great.
  • Sen ⁇ de- and receiving device 3 is clear that the vehicle 1 is not or is located on a direct collision course with the transmitting and receiving device 3 of the own vehicle, provided that the Eigentrajekto ⁇ e non-inclined to the Trajekto ⁇ e of the other vehicle proceeds.
  • the Trajekto ⁇ e the transmitting and receiving devices 3 is represented by attacking at this lines.
  • position C the information of a transponder 2 is received, which is arranged laterally on the vehicle, so that there is no great danger of a collision in the indicated trajectory.
  • the identified vehicle 1 approaches its own vehicle.
  • This direction is used to support the prediction of the self-trajectory and the prediction of a possible collision trajectory between the own vehicle and the vehicles 1 detected in the surroundings of the own vehicle and detected by an environment sensor system and tracked in its trajectory.
  • a higher robustness of the collision prediction of driver assistance systems is achievable than would be possible by purely environment-sensor-based prediction of the trajectories.

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Abstract

Es werden eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Erkennung von Fahrzeugen (1) und deren Annäherungswinkel mittels an den Fahrzeugen vorgesehenen passiven oder aktiven Transpondern (2) beschrieben, die durch eine Sende- und Empfangseinrichtung (3) zur Übertragung von in den Transpondern (2) gespeicherten Informationen anregbar sind. Es wird vorgeschlagen, dass an einem Fahrzeug (1) mindestens zwei Transponder (2) mit einem begrenzten Abstrahlwinkelbereich (4) und unterschiedlicher Abstrahlrichtung angeordnet sind und dass in den Transpondern (2) zur Identifikation des Fahrzeugs (1) geeignete Informationen gespeichert sind.

Description

Vorrichtung und Verfahren zur Erkennung von Fahrzeugen und deren Annäherungswinkel
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Erkennung von Fahrzeugen und deren Annaherungswinkel mittels an den Fahrzeugen vorgesehenen passiven oder aktiven Transpondern, die durch eine Sende- und Empfangseinrichtung zur Übertragung von in den Transpondern gespeicherten Informationen anregbar sind.
Der Hintergrund der vorliegenden Erfindung liegt darin, dass moderne Fahrerassistenzsysteme zunehmend auch zur Un- fallpravention eingesetzt werden, indem sie Objekte im Fahrzeugumfeld erkennen und mögliche Unfalltrajektorien vorhersagen. Diese Systeme können jedoch nur sehr schwer erkennen, ob es sich bei dem erkannten Objekt um ein Fahrzeug oder ein anderes Hindernis handelt. Auch der Fahrzeugtyp (Lkw, Motorrad, Pkw usw.) ist nur mit sehr großem sensorischen Aufwand zu ermitteln. Zur Erkennung sind nämlich sehr ausgereifte Erkennungsalgorithmen notwendig, die hauptsachlich auf einer Bildauswertung mittels Videodaten beruhen .
In der DE 693 17 266 T2 wird ein Verfahren zum Überwachen von Straßenverkehr offenbart, das die Anwesenheit von vorausfahrenden Fahrzeugen und deren dynamischen Bedingungen erfasst und in einem Prozessor auswertet sowie Ubertra- gungszeitfenster erfasst und die Nachricht wahrend des er- fassten Zeitfensters an nachfolgende Fahrzeuge übertragt. Dadurch wird das Fahrzeug als eine bewegende Station betrieben, um in Echtzeit sowohl die eigenen dynamischen Bedingungen als auch dieselben der anderen Fahrzeuge vor dem Fahrzeug zu erfassen und wieder auszusenden. Dieses System ist jedoch sehr aufwendig und setzt die zeitlich koordinierte Übertragung diverser Informationen in einer Kette von mehreren Sendern und Empfangers voraus. Durch das Ermitteln geeigneter Ubertragungszeitfenster wird in Gefahrensituationen viel Zeit verloren, bis die Informationen an andere Fahrzeuge weitergegeben werden. Ferner müssen alle Fahrzeuge mit geeigneten und synchronisierten Sendern und Empfangern ausgestattet sein. Dies erschwert die praktische Umsetzung des Systems erheblich und birgt die Gefahr, dass viele Fahrzeuge nicht mit dem geeigneten und teueren System ausgestattet werden.
Die DE 44 11 235 C2 beschreibt ein Informationssystem aus mehreren passiven Transpondern, in denen jeweils Nachrichten gespeichert sind, und aus mindestens einem in einem Fahrzeug angebrachten Sende-Empfangsgerat zur Aktivierung der Transponder und zur Aufnahme der von einem aktivierten Transponder abgesandten Nachrichten. Das Sende-Empfangsgerat sendet polarisierte Strahlungsenergie zum Transponder, der dann die erhaltene Strahlungsenergie zum Ablesen von Daten aus dem Speicher und Erstellen von modulierten und codierten Nachrichten sowie zum Rucksenden dieser Nachrichten in Form von horizontal oder vertikal polarisierten Radiowellen zum Gerat umsetzt, um Storstrahlung aufgrund diffuser Reflexion an Zäunen, Buschen, Bauten und dgl . , welche auch als (unpolaπsierte) Signale empfangen werden, ausblenden zu können. Damit ein fahrendes Fahrzeug noch Informationen von dem Transponder erhalt, die aufgrund der Energieausstrahlung reflektiert wurden, wird durch das Sen- de-Empfangsgerat ein vorzugsweise keulenförmiges Strah¬ lungsfeld erzeugt. Mit diesem System ist es jedoch nicht möglich, sich ändernde Großen, beispielsweise die Anwesenheit anderer Fahrzeuge, mitzuteilen.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein kostengünstig und einfach zu realisierendes System zu schaffen, das die Erkennung von Fahrzeugen und deren Annaherungswmkel ermög¬ licht, ohne aufwendige Auswerte- oder Detektionssysteme m allen Fahrzeugen installieren zu müssen.
Diese Aufgabe wird erfmdungsgemaß mit den Merkmalen der Ansprüche 1 und 9 gelost.
Dazu ist bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art erfmdungsgemaß vorgesehen, dass an einem Fahrzeug mindes¬ tens zwei Transponder mit einem begrenzten Abstrahlwmkel- bereich und unterschiedlicher Abstrahlrichtung angeordnet sind und dass in den Transpondern zur Identifikation des Fahrzeugs geeignete Informationen gespeichert sind. Derartige passive Transponder, beispielsweise RFID-Chips, zeichnen sich dadurch aus, dass sie keine eigene Stromversorgung benotigen. Sie werden vielmehr durch eine kombinierte Sende- und Empfangseinrichtung aktiviert, die energiereiche Strahlen, beispielsweise Radarstrahlen, aussendet. Diese Strahlen werden von den Transpondern empfangen und induzie- ren eine ausreichende Energie, um in dem Transponder gespeicherte Informationen wieder auszusenden. Es sind erfin- dungsgemaß jedoch auch aktive Transponder einsetzbar, die dann jedoch eine dedizierte Stromversorgung benotigen. Dabei kann durch den Aufbau der passiven oder aktiven Transponder und insbesondere die in den Transpondern vorge¬ sehene Antennenvorrichtung eine bestimmte Abstrahlcharakte- πstik (Abstrahlwmkelbereich) vorgegeben werden. Durch die Anordnung der Transponder an dem Fahrzeug lasst sich auch die Abstrahlrichtung beispielsweise relativ zu einer üblichen Bewegungsrichtung des Fahrzeugs einstellen. Durch diese mindestens zwei Transponder mit jeweils einem begrenzten Abstrahlwinkel und einem longitudmalen in Fahrtrichtung und lateralen seitlichen Abstrahlen ist es möglich, den Winkel zwischen einem eigenen Fahrzeug und einem durch den Transponder erkannten Fahrzeug zu ermitteln, wobei in den Transponderdaten gleichzeitig Informationen zur Identifizierung des Fahrzeugs gespeichert sein können. Somit werden das Erkennen und Identifizieren von Fahrzeugen im Umgebungsbereich zu dem eigenen Fahrzeug extrem erleichtert und deren Annaherungsrichtung mit geringem Hardwareaufwand bestimmt .
Gemäß einer bevorzugten Ausfuhrungsform der Erfindung sind in dem Transponder auch zur Übertragung vorgesehene Informationen zu einer Abstrahlrichtung des Transponders relativ zur Fahrtrichtung des Fahrzeugs gespeichert. Diese beinhalten insbesondere eine longitudinale und laterale Abstrahl¬ richtung in Bezug auf die mit der longitudinalen Richtung übereinstimmende Fahrtrichtung des Fahrzeuges. Diese Informationen können als diskrete Dateninformationen (beispiels- weise ein Bit) gespeichert oder durch unterschiedliche Ab- strahlcharakteπstiken (verschiedene Abstrahlfrequenzen der Transponder) oder sonstige Identifikationsmittel gegeben werden .
Vorteilhaft ist es, wenn an einer Fahrzeug- bzw. Karosse- rieposition jeweils mindestens zwei Transponder mit einer unterschiedlichen Abstrahlrichtung angeordnet sind, um bei Detektion eines Transponderpaares an einer Fahrzeugposition gleichzeitig auch die Richtung des Fahrzeugs relativ zu der Sende- und Empfangseinrichtung ermitteln zu können. Gegebenenfalls können an einer Fahrzeug- bzw. Karosserieposition auch mehr als zwei Transponder mit einem nur begrenzten Ab¬ strahlwinkel und jeweils verschiedenen Abstrahlrichtungen vorgesehen sein, um die Winkelauflosung bei der Annäherung des Fahrzeugs weiter zu verbessern. Ferner können um das Fahrzeug herum an verschiedenen Fahrzeugpositionen jeweils mehr als zwei Transponder angeordnet sein, vorzugsweise derart, dass ein mit den Transpondern ausgestattetes Fahrzeug aus allen Richtungen mittels Sendeeinrichtungen erkennbar ist. Eine bevorzugte Fahrzeugposition zur Anordnung der Transponder sind die Fahrzeugecken. Die lateral und longitudmal abstrahlenden Transponder grenzen m ihren Ab- strahlbereichen an den Randern vorzugsweise aneinander an. Es kann auch ein bestimmter Uberlappungsbereich der Abstrahlwinkel vorgesehen sein, in dem dann die Signale beider Transponder empfangbar sind. Auch hierdurch kann die Winkelauflosung erhöht werden. Zusätzlich können seitlich beispielsweise in der Mitte des Fahrzeugs einzelne Transponder angeordnet sein, die nur seitlich abstrahlen und bei deren Empfang klar ist, dass ohne unmittelbare KoI- lisionsgefahr ein Fahrzeug neben dem eigenen Fahrzeug herfahrt. Derartige Informationen können beispielsweise bei einem durch ein Blinkersignal angedeuteten Fahrtwechsel auch verwendet werden, um den Fahrer auf ein neben dem eigenen Fahrzeug fahrendes Fahrzeug im toten Winkel hinzuweisen .
In einer speziellen Ausfuhrungsform der Erfindung können die Transponder auch an oder in den Radern der Fahrzeuge angeordnet sein, vorzugsweise derart, das an jedem Rad je ein Transponder in Laufrichtung des Reifens, d.h. longitu- dinal, und ein Transponder quer zur Laufrichtung des Reifens, d.h. lateral abstrahlt. Naturlich sind auch hier fei¬ nere Einstellungen möglich. Die Transponder können an der Achse, der Felge oder im Reifen selbst angeordnet werden. Gemäß einer weiteren, vorteilhaften Ausfuhrungsform können die Transponder auch unmittelbar an den Ecken in den Stoß- fangern der Fahrzeuge integriert sein. Dies ist konstruktiv einfacher und kostengünstiger, da bei einem Reifenwechsel nicht darauf geachtet werden muss, dass die möglicherweise Informationen über ihre eigenen Positionen an dem Fahrzeug enthaltenen Transponder durch Austausch der Reifen nicht vertauscht werden.
Die zur Fahrzeuginformation m dem Transponder gespeicherten und zur Übertragung vorgesehenen Informationen können eine Kennung des Fahrzeugtyps, insbesondere Gewicht, Große, Bauart und Bezeichnung, eine eindeutige Kennung des Fahr¬ zeugs zur Aufnahme einer Punkt-zu-Punkt-Kommumkation sowie Informationen zu der Fahrzeugposition enthalten, an welcher der Transponder angeordnet ist. Mit diesen Informationen kann ein Fahrzeug, das mit einer entsprechenden Sende- und Empfangseinrichtung ausgestattet ist, die in den Fahrzeugen vorgesehenen Transponder nutzen, um das Umfeld des eigenen Fahrzeugs genauer und besser zu detektieren, ohne dass aufwendige technische Mittel hierfür vorgesehen sein müssen. Vorzugsweise können alle Fahrzeuge, unabhängig davon, ob sie eine Sende- und Empfangseinrichtung aufweisen, mit den kostengünstig herstellbaren Transpondern ausgestattet werden, so dass im Laufe der Zeit nach und nach alle Fahrzeuge die entsprechenden Sende- und Empfangseinrichtungen nachrusten können. Es sind insbesondere Transponder und Sende- und Empfangseinrichtungen ge¬ eignet, die im Radarbereich arbeiten, etwa zwischen 20 GHz und 80 GHz, beispielsweise bei etwa 77 GHz oder 24 GHz. Auf den letztgenannten Frequenzen arbeiten übliche Radarsysteme, wie sie beispielsweise zur Abstandserkennung eingesetzt werden. Gegebenenfalls können erfmdungsgemaß aber auch andere Frequenzen verwendet werden, um Interferenzen mit den anderen radarbasierten Assistenzsystemen zu vermeiden.
Um die gesammelten Informationen optimal auszunutzen, wird erfmdungsgemaß vorgeschlagen, die Sende- und Empfangseinrichtung mit einem Fahrzeugassistenzsystem zu verbinden, welches dann auf die gewonnenen Informationen für die verschiedensten Anwendungen zugreifen kann.
Neben weiteren, hier nicht naher beschriebenen Funktionen kann das Fahrzeugassistenzsystem insbesondere dazu eingerichtet sein, das nachfolgend beschriebene Verfahren durchzufuhren. Dazu weist das Fahrzeugassistenzsystem Vorzugs- weise eine Recheneinheit und geeignete, mit Sensoren und/oder Aktoren verbindbare beziehungsweise verbundene Schnittstellen auf.
Das erflndungsgemaß vorgeschlagene Verfahren zur Erkennung von Fahrzeugen und deren Annaherungswinkel an das eigene Fahrzeug mittels an den Fahrzeugen vorgesehenen passiven oder aktiven Transpondern sieht vor, dass die Transponder durch eine an dem eigenen Fahrzeug angebrachte Sende- und Empfangseinrichtung zur Übertragung von in den Transpondern gespeicherten Informationen angeregt werden und deren Informationen dann durch die Sende- und Empfangseinrichtung empfangen werden. Die von den Transpondern übertragenen In¬ formationen enthalten erfmdungsgemaß Angaben über den Fahrzeugtyp und die Richtung der Abstrahlung der Transponder relativ zur Fahrtrichtung des Fahrzeugs, so dass mittels dieser Informationen die Richtung der Annäherung des Fahrzeugs und der Fahrzeugtyp des sich annähernden Fahrzeugs ermittelt werden können.
Zur verbesserten Genauigkeit kann erfmdungsgemaß zusätzlich die Laufzeit der Signale von der Aussendung des Akti- vierungssignals durch die Sende- und Empfangseinrichtung bis zum Empfang einer durch einen Transponder ausgesendeten Information durch die Sende- und Empfangseinrichtung berücksichtigt werden. Dies erlaubt einen Ruckschluss über die Entfernung des sich annähernden Fahrzeugs. Bei Empfang von Transpondersignalen von verschiedenen Fahrzeugpositionen kann auch der Winkel der Annäherung genauer bestimmt werden, sofern die Transpondersignale Informationen über die Anordnung an verschiedenen Fahrzeugpositionen beinhal- ten. Dazu ist es vorteilhaft, wenn die Transponder an einem Fahrzeug derart angeordnet sind, dass sich ihre Abstrahlbe¬ reiche in einer gewissen Entfernung von dem Fahrzeug überschneiden, so dass ab diesem Abstand bei Aktivierung insgesamt zwei Transpondersignale empfangbar sind.
Gemäß einer bevorzugten Verwendung wird vorgeschlagen, dass die ermittelten Informationen zur Stutzung der Pradiktion einer Eigentrajektorie und einer möglichen Kollisionstra- jektorie herangezogen werden, welche beispielsweise durch ein Fahrerassistenzsystem im eigenen Fahrzeug ermittelt wurden .
Ferner können die ermittelten Informationen zur Vorhersage einer Unfallschwere und zur Ermittlung geeigneter Abwehrmaßnahmen in der aktiven und passiven Sicherheit verwendet werden. Wichtig sind in diesem Zusammenhang insbesondere Angaben über den Fahrzeugtyp (Bauart, Gewicht und dergleichen) , da je nach Art der Kollisionspartner unterschiedliche Schutzmaßnahmen eingeleitet werden. Sofern die Informationen über den Fahrzeugtyp bekannt sind, können daher in Abhängigkeit davon Maßnahmen durch das Fahrerassistenzsystem eingeleitet werden. Zur Unterscheidung des Fahrzeugtyps kann der Transponder daher eine genau spezifizierte Angabe des Fahrzeugtyps enthalten, beispielsweise Pkw, leichte Lkw, schwere Lkw, Motorrad, Fahrrad, Landmaschinen, angetriebene Rollstuhle und dergleichen.
Ferner können die ermittelten Informationen eine Kommunikationsadresse für eine Punkt-zu-Punkt-Kommunikation mit einem sich annähernden Fahrzeug aufweisen und verwendet wer- den, um mit diesem Fahrzeug im Falle einer erkannten Gefahrdung direkt Kontakt aufzunehmen, weitere Daten auszu¬ tauschen und so eventuell dazu beizutragen, eine Kollision auf diese Weise zu vermeiden.
Durch die vorgeschlagene Erfindung können verschiedene Ty¬ pen von Fahrzeugen und deren Annaherungsπchtung mit einem sehr geringen Hardwareaufwand erkannt werden. Sämtliche Fahrzeuge, die mit den entsprechenden Transpondern ausges¬ tattet sind, können dann erkannt werden, wenn ein Fahrzeug mit der zugehörigen Sende- und Empfangseinrichtung ausgestattet ist. Natürlich ist die Sende- und Empfangseinrichtung auch geeignet, ähnliche Transponder zu empfangen, die m Kleidung von Fußgängern usw. sowie m kritischen Objekten am Straßenrand, beispielsweise vorragenden Hauserecken oder dergleichen, integriert sind. Im Vergleich zu der bisher üblichen Videoerkennung zur Identifikation von Fahrzeugen und Hindernissen ist das vorgeschlagene Verfahren wesentlich genauer und kostengünstiger.
Die zusatzlichen Informationen helfen Fahrerassistenzsystemen zudem, das Umfeld und die Fahrsituation insgesamt besser zu interpretieren.
Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmoglichkeiten der Erfindung ergeben sich auch aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausfuhrungsbeispiels und der Zeichnung. Dabei bilden alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination den Gegenstand der vorliegenden Erfindung, auch unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Ruckbe- zugen .
Die einzige Figur 1 zeigt schematisch ein Fahrzeug 1 in der Aufsicht. An den Fahrzeugecken sind jeweils passive oder aktive Transponder 2 vorgesehen, die Informationen über den Fahrzeugtyp sowie gegebenenfalls weitere Informationen enthalten. Diese passiven Transponder können insbesondere RFID-Chips sein, die durch Radarstrahlen einer externen Sende- und Empfangseinrichtung 3 aktiviert und mit Energie versorgt werden, um in den Transpondern 2 gespeicherte Informationen zu übertragen.
Die Informationen zu dem Fahrzeugtyp können unter anderem Parameter wie das Gewicht des Fahrzeugs, die Große des Fahrzeugs, die Bauart des Fahrzeugs (Lkw, Pkw, Motorrad), Baujahr, Crash-Beam Hohe zur Abschätzung der Crashkompati- bilitat mit dem eigenen Fahrzeug, Ausfuhrung des Unterfahrschutzes und dergleichen sowie der Herstellerkennung enthalten. Ferner kann eine eindeutige Kennung für die Aufnahme einer Punkt-zu-Punkt-Kommunikation ähnlich einer Telefonnummer beispielsweise durch GSM, DSRC oder dergleichen mitgegeben werden. Durch diese Informationen lassen sich Fahrerassistenzsysteme, die auf Basis der Umfeldsensoπk die umgebenen Objekte klassifizieren, eindeutig verbessern und darauf basierende Eingriffe in die Fahrzeugsicherheitssysteme zuverlässig durchfuhren.
Insbesondere lassen diese Informationen Aussagen über den drohenden Unfallverlauf zu und ermöglichen so, gezielt Maßnahmen in der aktiven und passiven (reversiblen) Sicherheit einzuleiten. Damit lasst sich auch abschätzen, welche Eingriffe das drohende Risiko am besten reduzieren: Lenken, Bremsen, beides, Ansteuerungszeitpunkt und Intensität der Ruckhaltemittel, Warnanzeigen, Signale an den Kollisions- partner über eine Car-2-Car-Kommunikation oder über Licht- und/oder Akustiksignale.
Um zu erkennen, aus welcher Richtung sich das Fahrzeug 1 einer Sende- und Empfangseinrichtung 3 nähert, weisen die an dem Fahrzeug 1 vorgesehenen Transponder 2 jeweils einen begrenzten Abstrahlwmkelbereich 4 auf. Da durch den Transponder 2 zusätzlich Informationen über seine Position und Ausrichtung des Abstrahlwinkelbereichs relativ zur Fahrtrichtung ausgesendet werden, ist es möglich, aufgrund dieser Informationen und der Position der Sende- und Empfangseinrichtung 3 den Annaherungswmkel des Fahrzeugs 1 zu einem eigenen Fahrzeug, in welchem sich die Sende- und Empfangseinrichtung 3 befindet, zu ermitteln. Dies wird nachfolgend anhand der Fig. 1 naher erläutert.
Sofern die Sende- und Empfangseinrichtung 3 an der Stelle A ein Signal des in Fahrtrichtung zeigenden Transponders 2 empfangt, ist die Gefahr einer Kollision groß. Im Falle eines Empfangs durch eine an der Position B angeordneten Sen¬ de- und Empfangseinrichtung 3 ist klar, dass sich das Fahrzeug 1 nicht auf einem unmittelbaren Kollisionskurs mit der Sende- und Empfangseinrichtung 3 bzw. dem eigenen Fahrzeug befindet, sofern die Eigentrajektoπe nicht schräg zu der Trajektoπe des anderen Fahrzeugs verlauft. Die Trajektoπe der Sende- und Empfangseinrichtungen 3 ist durch an dieser angreifende Striche dargestellt. Im Falle der Position C werden die Informationen eines Transponders 2 empfangen, der seitlich an dem Fahrzeug angeordnet ist, so dass bei der angedeuteten Trajektorie keine große Gefahr für eine Kollision besteht. Durch die Anordnung von Transpondern 2 jeweils in der Mitte der verschiedenen Seiten des Fahrzeugs 1 kann die Winkelauflosung somit deutlich verbessert werden, zumal Überschneidungen im Empfangsbereich auftreten können, die eine genauere Einschätzung des Winkels ermöglichen.
Somit ist erkennbar, aus welcher Richtung sich das identifizierte Fahrzeug 1 dem eigenen Fahrzeug nähert. Diese Richtung wird zur Stutzung der Pradiktion der Eigentrajek- toπe und der Pradiktion einer möglichen Kollisionstrajek- toπe zwischen dem Eigenfahrzeug und der über eine Umfeld- sensorik detektierten und in ihrer Trajektorie verfolgten Fahrzeuge 1 im Umfeld des Eigenfahrzeugs benutzt. Damit ist eine höhere Robustheit der Kollisionsvorhersage von Fahrerassistenzsystemen erreichbar als sie durch eine reine Um- feldsensorik basierte Pradiktion der Trajektorien möglich wäre .
Durch die vorliegende Erfindung wird also ein kostengünsti¬ ges und sehr effektives System zur Erkennung von Fahrzeugen und deren Annaherungswinkel zu einem eigenen Fahrzeug beschrieben . Bezugszeichenliste :
1 Fahrzeug
2 passiver Transponder
3 Sende- und Empfangseinrichtung
4 Abstrahlwinkelbereich

Claims

Patentansprüche :
1. Vorrichtung zur Erkennung von Fahrzeugen (1) und deren Annaherungswinkel mittels an den Fahrzeugen vorgesehenen passiven oder aktiven Transpondern (2), die durch eine Sende- und Empfangseinrichtung (3) zur Übertragung von in den Transpondern (2) gespeicherten Informationen anregbar sind, dadurch kennzeichnet, dass an einem Fahrzeug (1) mindestens zwei Transponder (2) mit einem begrenzten Abstrahlwinkelbereich (4) und unterschiedlicher Abstrahlrichtung angeordnet sind und dass in den Transpondern (2) zur Identifikation des Fahrzeugs (1) geeignete Informationen gespeichert sind.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch kennzeichnet, dass in dem Transponder (2) zur Übertragung vorgesehene Informationen zu einer Abstrahlrichtung (4) des Transponders (2) relativ zur Fahrtrichtung des Fahrzeugs (1) gespeichert sind.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch kennzeichnet, dass an einer Fahrzeugposition jeweils zwei Transponder (2) mit einer unterschiedlichen Abstrahlrichtung angeordnet sind.
4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch kennzeichnet, dass um das Fahrzeug (1) herum an verschiedenen Fahrzeugpositionen mehr als zwei Transponder (2) angeordnet sind.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Transponder (2) an oder in den Radern des Fahrzeugs (1) angeordnet sind.
6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch kennzeichnet, dass die m dem Transponder (2) gespeicherten und zur Übertragung vorgesehenen Informationen eine Kennung des Fahrzeugtyps enthalten.
7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch kennzeichnet, dass in einem Fahrzeug (1) eine Sende- und Empfangseinrichtung (3) vorgesehen ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch kennzeichnet, dass die Sende- und Empfangseinrichtung (3) mit einem Fahrzeugassistenzsystem verbunden ist.
9. Verfahren zur Erkennung von Fahrzeugen (1) und deren Annaherungswmkel an das eigene Fahrzeug (1) mittels an den Fahrzeugen (1) vorgesehen passiven oder aktiven Transpondern (2), die durch eine an dem eigenen Fahr- zeug (1) angebrachte Sende- und Empfangseinrichtung (3) zur Übertragung von in den Transpondern (2) gespeicherten Informationen anregt werden und deren Informationen dann durch die Sende- und Empfangseinrichtung (3) empfangen werden, dadurch kennzeichnet, dass die von den Transpondern (2) übertragenen Informationen Angaben über den Fahrzeugtyp und die Richtung der Abstrahlung der Transponder (2) relativ zur Fahrt¬ richtung enthalten und dass mittels dieser Informatio¬ nen die Richtung der Annäherung des Fahrzeugs (1) und der Fahrzeugtyp des sich nähernden Fahrzeugs (1) ermittelt wird.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch kennzeichnet, dass die Laufzeit der Signale von der Aussendung eines Aktivierungssignals durch die Sende- und Empfangseinrichtung (3) bis zum Empfang einer durch einen Transponder (2) ausgesendeten Information durch die Sende- und Empfangseinrichtung (3) berücksichtigt wird.
11. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10 dadurch kennzeichnet, dass die ermittelten Informationen zur Stutzung der Pradiktion einer Eigentrajektoπe und einer möglichen Kollisionstrajektoπe herangezogen werden.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 11 dadurch kennzeichnet, - I i
dass die ermittelten Informationen zur Vorhersage einer Unfallschwere und zur Ermittlung geeigneter Abwehrmaßnahmen m der aktiven und passiven Sicherheit verwendet werden.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch kennzeichnet, dass die ermittelten Informationen eine Kommunikationsadresse für eine Punkt-zu-Punkt-Kommunikation mit einem sich annahrenden Fahrzeug (1) aufweisen und verwendet werden können, um mit diesem Fahrzeug (1) im Falle einer erkannten Gefahrdung direkt Kontakt aufzunehmen .
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