交通參與者通信方法、計算機程序產(chǎn)品以及通信設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及交通參與者通信方法、計算機程序產(chǎn)品以及通信設(shè)備。公開了一種用于交通參與者通信的方法，其中，交通參與者借助發(fā)送設(shè)備周期性地以確定的發(fā)射頻率發(fā)出至少一個應(yīng)用無線電廣播消息。在此規(guī)定，發(fā)射頻率從評估參量中、即從該交通參與者的至少一個固有評估參量中和／或從至少一個借助接收設(shè)備接收的或借助該交通參與者的傳感器設(shè)備確定的至少一個其他交通參與者的外來評估參量中確定。本發(fā)明此外涉及一種計算機程序產(chǎn)品以及交通參與者的通信設(shè)備。
【專利說明】交通參與者通信方法、計算機程序產(chǎn)品以及通信設(shè)備
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于交通參與者通信的方法，其中，交通參與者借助發(fā)送設(shè)備周期性地以確定的發(fā)射頻率發(fā)出至少一個應(yīng)用無線電廣播消息。本發(fā)明此外涉及一種計算機程序產(chǎn)品以及交通參與者的通信設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]近來，交通參與者、特別是車輛的聯(lián)網(wǎng)這一主題獲得越來越重要的意義。通過交通參與者彼此間或交通參與者與至少一個(例如固定的)基礎(chǔ)設(shè)施組件通信的可能性，為例如安全性、交通效率和舒適性范圍內(nèi)的功能產(chǎn)生大量新的可能性。在此經(jīng)常規(guī)定，該交通參與者以有規(guī)律的間隔向確定地理區(qū)域內(nèi)、特別是該交通參與者周圍的至少一個其他交通參與者傳送消息，該消息包含例如該交通參與者的至少一個狀態(tài)參量、例如其狀態(tài)、其位置、其行駛方向或諸如此類的。借助該消息和該消息內(nèi)所包含的至少一個狀態(tài)參量或處于有效距離內(nèi)的所有交通參與者的消息，其他交通參與者可以形成其周圍的詳細圖像，以便及早識別例如危險情況。
[0003]由交通參與者發(fā)出的消息作為應(yīng)用無線電廣播消息存在，應(yīng)用無線電廣播消息也可以稱為“Cooperative Awareness Message (合作意識消息)”(CAM)或CA消息。諸如“Here IAmMessage (我在這里消息)”或“KeepAlive Message (?；钕?”的名稱也是常用的。應(yīng)用無線電廣播消息借助發(fā)送設(shè)備周期性地以確定的發(fā)射頻率發(fā)出。應(yīng)用無線電廣播消息或其中所包含的數(shù)據(jù)、例如也即狀態(tài)參量不言而喻地在需要時被適配。
[0004]然而，由持久地、周期性地發(fā)送應(yīng)用無線電廣播消息所引起地，可供使用的無線電信道承受嚴(yán)重負(fù)載并在確定情況下，例如在具有大量交通參與者的高交通量時甚至過載。在后一種情況下，在確定的時間間隔內(nèi)在交通參與者之間不能傳送應(yīng)用無線電廣播消息或能夠傳送過少數(shù)量的應(yīng)用無線電廣播消息。但至少傳送受影響。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]而具有權(quán)利要求1所述的特征的用于交通參與者通信的方法具有的優(yōu)點是，減輕無線電信道的負(fù)載，而不降低在應(yīng)用無線電廣播消息的基礎(chǔ)上提供的功能的質(zhì)量。這一點依據(jù)本發(fā)明通過以下方式來實現(xiàn)，即發(fā)射頻率從評估參量、即交通參與者的至少一個固有評估參量和/或從至少一個借助接收設(shè)備接收的或借助交通參與者的傳感器設(shè)備確定的至少一個其他交通參與者的外來評估參量中來確定。該交通參與者或至少一個其他交通參與者可以是車輛。替代地，該交通參與者例如作為行人、騎自行車人或諸如此類的存在，其隨身攜帶優(yōu)選地移動無線電電話形式的相應(yīng)通信設(shè)備。
[0006]應(yīng)用無線電廣播消息借助發(fā)送設(shè)備的發(fā)送例如可能受限制，也就是說在確定無線電信道達到或超過確定的負(fù)載極限時減小發(fā)射頻率。在此，優(yōu)選地監(jiān)測無線電信道的填充度并在填充度達到或超過確定的極限值時，降低應(yīng)用無線電廣播消息的發(fā)送功率或發(fā)射頻率。降低在此以總計的方式進行。因此可能發(fā)生交通參與者不能接收對他來說重要的應(yīng)用無線電廣播消息，因為發(fā)出該應(yīng)用無線電廣播消息的交通參與者已降低了發(fā)射頻率和/或發(fā)送功率。
[0007]出于這一原因，依據(jù)本發(fā)明進行發(fā)射頻率的上下文敏感的適配。為此目的，發(fā)出應(yīng)用無線電廣播消息所利用的發(fā)射頻率從評估參量中來確定。評估參量一方面可以以固有評估參量的形式存在，該固有評估參量例如是交通參與者的狀態(tài)參量。在該方法的范圍內(nèi)，因此特別是估計要發(fā)射的應(yīng)用無線電廣播消息對其他交通參與者有何重要性。相應(yīng)地，如果存在高的重要性，發(fā)射頻率更高地被選擇或否則-也就是在低的重要性的情況下-選擇低的發(fā)射頻率。
[0008]另一方面，取代交通參與者的固有評估參量，作為評估參量使用外來評估參量。這些外來評估參量例如由其他交通參與者特別是利用其他的應(yīng)用無線電廣播消息發(fā)出，并由該交通參與者接收。然后對其他的應(yīng)用無線電廣播消息以及其中所包含的例如同樣作為狀態(tài)參量存在的外來評估參量進行分析并相應(yīng)地選擇發(fā)射頻率。不言而喻地，外來評估參量也可以借助傳感器設(shè)備、也就是通過交通參與者本身來確定。優(yōu)選地，在這種情況下，傳感器設(shè)備被用于檢測其他交通參與者的狀態(tài)參量、例如運動速度和/或運動方向。
[0009]隨后對狀態(tài)參量或外來評估參量在其重要性方面進行估計并相應(yīng)地選擇發(fā)射頻率。
[0010]在本發(fā)明的一種有利的實施方式中規(guī)定，作為評估參量使用狀態(tài)參量、特別是運動速度、運動方向、加速度、位置、交通密度或危險等級。評估參量-以固有評估參量的形式-描述交通參與者的狀態(tài)，或在存在外來評估參量的情況下描述至少一個其他交通參與者的狀態(tài)。所提到的狀態(tài)參量因此涉及該交通參與者或各自的交通參與者。
[0011]運動速度例如是一定程度上作為標(biāo)量存在并可以以運動方向補充的絕對參量，以便描述該交通參與者或至少一個其他交通參與者在空間中的運動。但替代地，運動速度也可以以矢量的形式來說明或傳輸。在這種情況下，運動方向已經(jīng)包含在運動速度內(nèi)。位置例如可以是(與全球固定點有關(guān)的)絕對位置或與交通參與者相關(guān)的相對位置。絕對位置例如借助衛(wèi)星導(dǎo)航設(shè)備確定。
[0012]交通密度描述在該交通參與者的確定的周圍、例如在具有確定半徑的圓或球形之內(nèi)或在具有確定邊長的矩形之內(nèi)其他交通參與者的數(shù)量。危險等級優(yōu)選地從至少一個前面所提到的狀態(tài)參量中來確定。但可以附加地或替代地使用其他參量，例如交通參與者的技術(shù)設(shè)備的工作狀態(tài)，例如交通參與者的傳動設(shè)備、制動設(shè)備或諸如此類的設(shè)備的工作狀態(tài)。
[0013]通過開頭所解釋的與交通參與者的情況和狀態(tài)無關(guān)的、僅根據(jù)無線電信道的填充度的發(fā)射頻率和/或發(fā)送功率的總計降低，可以出現(xiàn)以下情況，即例如停著的交通參與者以比快速運動或快速改變其狀態(tài)的其他交通參與者更高的發(fā)射頻率發(fā)送應(yīng)用無線電廣播消息、。這樣的行為對于車輛和/或駕駛員安全性或交通效率的范圍內(nèi)的大量功能來說并非最佳，因為絲毫沒有考慮該交通參與者和/或至少一個其他交通參與者的狀態(tài)的變化。利用所描述的用于適配發(fā)射頻率的處理方式，在無線電信道上相同的負(fù)載情況下，可以保證從所發(fā)送的應(yīng)用無線電廣播消息中所確定的數(shù)據(jù)或從該數(shù)據(jù)推導(dǎo)出的功能的更好的質(zhì)量。在功能的質(zhì)量相同的情況下，也可以保證對頻道的節(jié)約資源的利用，因為始終只傳送重要的信息。
[0014]本發(fā)明的一個改進方案規(guī)定，評估參量從狀態(tài)參量的梯度中來確定。該梯度描述狀態(tài)參量在時間上到確定時間點的變化。在此，通常具有大梯度的狀態(tài)參量對其他交通參與者特別重要。因此，特別優(yōu)選地針對較大梯度放大發(fā)射頻率，而針對較小梯度縮小發(fā)射頻率。除了狀態(tài)參量的梯度外，不言而喻地其他狀態(tài)參量可以包括到評估參量內(nèi)，使得該評估參量作為至少一個狀態(tài)參量、特別是多個狀態(tài)參量和/或至少一個梯度、特別是多個梯度的功能存在。
[0015]在本發(fā)明的另一種擴展方案中規(guī)定，狀態(tài)參量被標(biāo)準(zhǔn)化。通過優(yōu)選地借助基準(zhǔn)值的標(biāo)準(zhǔn)化，特別是在應(yīng)將多個不同的狀態(tài)參量包括到發(fā)射頻率的確定中的情況下簡化狀態(tài)參量的重要性的判斷。作為基準(zhǔn)值，例如使用相應(yīng)的狀態(tài)參量的最大值，使得該狀態(tài)參量以標(biāo)準(zhǔn)化的形式具有0-1的數(shù)值范圍。
[0016]在本發(fā)明的另一種擴展方案中規(guī)定，多個標(biāo)準(zhǔn)化的狀態(tài)參量被聯(lián)合成一個總狀態(tài)參量并且該總狀態(tài)參量作為評估參量使用。通過狀態(tài)參量的標(biāo)準(zhǔn)化，可以以簡單的方式將各種各樣的狀態(tài)參量也組合成總狀態(tài)參量。在聯(lián)合成總狀態(tài)參量時，此外可以進行狀態(tài)參量的任意加權(quán)。在第一實施方式中，所有狀態(tài)參量的加權(quán)相同。
[0017]但也可以規(guī)定，特別重要的狀態(tài)參量比不太重要的狀態(tài)參量更強地被加權(quán)。例如在確定總狀態(tài)參量時，交通參與者的運動速度可以獲得比例如其加速度或交通密度更高的權(quán)重。為至少一個狀態(tài)參量也可以設(shè)置梯度的使用，使得該梯度同樣優(yōu)選地也以標(biāo)準(zhǔn)化的形式進入總狀態(tài)參量內(nèi)?？偁顟B(tài)參量隨后作為評估參量被使用。
[0018]在一種優(yōu)選的實施方式中規(guī)定，在低于第一極限值的情況下通過評估參量將發(fā)射頻率設(shè)置到第一數(shù)值上和/或在低于第二極限值的情況下通過評估參量設(shè)置到第二數(shù)值上。在此，例如第一極限值以及第二極限值和/或第一數(shù)值以及第二數(shù)值彼此對應(yīng)。替代地，它們也可以不同地被選擇。在第一種情況下存在比較簡單的系統(tǒng)，而在后一種情況下可以實現(xiàn)發(fā)射頻率的滯后特性。為此例如第一極限值比第二極限值更小地以及第一數(shù)值比第二數(shù)值更小地被選擇。
[0019]替代地或附加地，不言而喻地也可以規(guī)定，發(fā)射頻率借助表格和/或數(shù)學(xué)關(guān)系式從評估參量中被確定。如果使用表格，那么可以為確定的評估參量分別分配要使用的發(fā)射頻率。例如，使用最接近評估參量的表格條目和屬于該表格條目的發(fā)射頻率。但替代地也可以在表格條目之間并因此在其中所包含的發(fā)射頻率之間進行內(nèi)插，特別是線性內(nèi)插。而如果使用數(shù)學(xué)關(guān)系式，那么根據(jù)評估參量可以實現(xiàn)發(fā)射頻率的連續(xù)變化。特別是通過數(shù)學(xué)關(guān)系式建立評估參量與發(fā)射頻率之間的線性關(guān)系。但替代地也可以規(guī)定，評估參量越高，發(fā)射頻率越快地升高，特別是非線性地升高。
[0020]最后可以規(guī)定，發(fā)射頻率被選擇為始終大于或等于最小頻率和/或始終小于或等于最大頻率。以這種方式防止:在相應(yīng)的固有評估參量和/或外來評估參量的情況下不再進行應(yīng)用無線電廣播消息的發(fā)射，或這頻繁地進行，使得無線電信道不必要地承受嚴(yán)重負(fù)載。發(fā)射頻率因此向下通過最小頻率限制和/或向上通過最大頻率限制。優(yōu)選地應(yīng)用兩個極限頻率，使得發(fā)射頻率始終最低對應(yīng)于最小頻率并且最高對應(yīng)于最大頻率。最大頻率在此被選擇為大于最小頻率。
[0021]本發(fā)明此外涉及一種計算機程序產(chǎn)品，具有存儲在機器可讀載體上的程序代碼，用于在計算機上執(zhí)行程序代碼時實施上述方法。
[0022]本發(fā)明最后涉及交通參與者的通信設(shè)備，特別是用于實施上述的方法，該通信設(shè)備被構(gòu)造用于借助發(fā)送設(shè)備周期性地以確定的發(fā)射頻率發(fā)出至少一個應(yīng)用無線電廣播消息。在此，該通信設(shè)備此外應(yīng)被構(gòu)造用于從評估參量中、即從交通參與者的至少一個固有評估參量中和/或從至少一個借助接收設(shè)備接收的或借助該交通參與者的傳感器設(shè)備確定的至少一個其他交通參與者的外來評估參量中確定發(fā)射頻率。這樣的處理方式的優(yōu)點已經(jīng)被探討。通信設(shè)備以及相應(yīng)的方法可以依據(jù)前面的實施方案被改進，因此就此而言參閱這些實施方案。
【具體實施方式】
[0023]借助先前所描述的方法，在使用可供使用的附加信息、即作為評估參量存在的固有評估參量和/或外來評估參量情況下，確定被用于發(fā)出應(yīng)用無線電廣播消息的發(fā)射頻率。屬于這些評估參量的例如有車輛本身的狀態(tài)，也就是運動速度、加速度或減速以及由交通參與者借助傳感器設(shè)備、例如周圍環(huán)境傳感器和/或借助車輛通信所產(chǎn)生的交通參與者周圍的圖像。正如已經(jīng)解釋的那樣，在此可以考慮不同的方案。周圍環(huán)境傳感器例如被構(gòu)造為雷達、激光雷達、超聲波或光學(xué)周圍環(huán)境傳感器。
[0024]首先，狀態(tài)參量可以作為評估參量使用。交通參與者的狀態(tài)、例如也即其運動速度、其運動方向、其加速度、其位置和諸如此類的狀態(tài)可以作為第一矯正參量
(Richtgr0sse)被用于調(diào)整發(fā)射頻率。這樣例如可以在交通參與者的其絕對速度降到確定
的極限值以下的情況下降低發(fā)射頻率，而無需放棄向其他交通參與者傳送基本的信息。相反，車輛速度超過確定的最大速度可能使得有必要提高發(fā)射頻率，以便在確定由交通參與者引起的危害時實現(xiàn)足夠的反應(yīng)時間。
[0025]運動速度和位置的組合同樣可以被用于確定發(fā)射頻率。這樣例如第一狀態(tài)參量、特別是運動速度的極限值可以以地點特定的方式被確定。例如應(yīng)為不同的道路類別不同地選擇、特別是在市內(nèi)不同于在郊外或在鄉(xiāng)村公路上不同于在高速公路上選擇狀態(tài)參量的至少一個極限值。
[0026]借助應(yīng)用無線電廣播消息傳送的信息、特別是評估參量應(yīng)使至少一個其他交通參與者能夠生成關(guān)于其周圍環(huán)境的準(zhǔn)確圖像并從該圖像能夠識別危險情況或估計交通狀況。這意味著，應(yīng)用無線電廣播消息的發(fā)射實際上僅在交通參與者的狀態(tài)改變、特別是迅速改變時才需要。因此，發(fā)出應(yīng)用無線電廣播消息的交通參與者優(yōu)選地為應(yīng)用無線電廣播消息內(nèi)所包含的每個信息形成其梯度。如果狀態(tài)參量的該梯度超過或由多個或所有狀態(tài)參量構(gòu)成的標(biāo)準(zhǔn)化總梯度超過確定的極限值，那么立即促使應(yīng)用無線電廣播消息的發(fā)出。否則發(fā)出只以確定的時間間隔、例如在上述的最小頻率情況下進行，該時間間隔應(yīng)保證新進入周圍的或添加的其他交通參與者的及時告知。
[0027]對于數(shù)量眾多的功能來說，獲取周圍的粗略圖像就足夠了，例如用于實現(xiàn)道路預(yù)測或估計擁堵概率。處于確定區(qū)域內(nèi)的交通參與者越少，這種位置圖像的估計證實為越困難。因此有意義的是，在識別出該交通參與者的周圍交通參與者不多時，提高發(fā)射頻率。相反，如果在確定區(qū)域內(nèi)交通參與者的數(shù)量增加的話，則降低發(fā)射頻率。在這種情況下，應(yīng)實現(xiàn)發(fā)射頻率與交通密度之間的關(guān)系的某種非線性，因為從確定的交通密度起才應(yīng)開始降低發(fā)射頻率。在確定的較高交通密度的情況下，甚至可能需要反轉(zhuǎn)依賴關(guān)系。例如為此使用上述的表格，該表格為多個不同的交通密度分別分配要使用的發(fā)射頻率。[0028]從借助接收設(shè)備接收的外來評估參量和固有評估參量中，交通參與者可以進行危害狀況或危險等級的估計。這樣，例如根據(jù)自己的運動速度和/或其他交通參與者的運動速度和/或相應(yīng)的梯度，可以得出確定的危險等級的結(jié)論。發(fā)射頻率現(xiàn)在可以根據(jù)危險等級來選擇；優(yōu)選地，危險等級越高，發(fā)射頻率越高。至少一個其他交通參與者由此能夠在危險狀況下生成更精確的位置圖像并由此可以更好地或更可靠地反應(yīng)或發(fā)出警報。
【權(quán)利要求】
1.用于交通參與者通信的方法，其中，交通參與者借助發(fā)送設(shè)備周期性地以確定的發(fā)射頻率發(fā)出至少一個應(yīng)用無線電廣播消息，其特征在于，所述發(fā)射頻率從評估參量中、即從所述交通參與者的至少一個固有評估參量中和/或從至少一個借助接收設(shè)備接收的或借助所述交通參與者的傳感器設(shè)備確定的至少一個其他交通參與者的外來評估參量中確定。
2.按權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，作為評估參量使用狀態(tài)參量，特別是運動速度、運動方向、加速度、位置、交通密度或危險等級。
3.按前述權(quán)利要求之一所述的方法，其特征在于，所述評估參量從狀態(tài)參量的梯度中確定。
4.按前述權(quán)利要求之一所述的方法，其特征在于，狀態(tài)參量被標(biāo)準(zhǔn)化。
5.按前述權(quán)利要求之一所述的方法，其特征在于，多個標(biāo)準(zhǔn)化的狀態(tài)參量被聯(lián)合成一個總狀態(tài)參量并且該總狀態(tài)參量作為評估參量使用。
6.按前述權(quán)利要求之一所述的方法，其特征在于，在低于第一極限值的情況下通過評估參量將所述發(fā)射頻率設(shè)置到第一數(shù)值上和/或在低于第二極限值的情況下通過評估參量設(shè)置到第二數(shù)值上。
7.按前述權(quán)利要求之一所述的方法，其特征在于，所述發(fā)射頻率借助表格和/或數(shù)學(xué)關(guān)系式從評估參量中確定。
8.按前述權(quán)利要求之一所述的方法，其特征在于，所述發(fā)射頻率被選擇為始終大于或等于最小頻率和/或始終小于或等于最大頻率。
9.計算機程序產(chǎn)品，具有存儲在機器可讀載體上的程序代碼，用于在計算機上執(zhí)行程序代碼時實施按權(quán)利要求1-8中的一個或多個所述的方法。
10.交通參與者的通信設(shè)備，特別是用于實施按前述權(quán)利要求中的一個或多個所述的方法，該通信設(shè)備被構(gòu)造用于借助發(fā)送設(shè)備周期性地以確定的發(fā)射頻率發(fā)出至少一個應(yīng)用無線電廣播消息，其特征在于，通信設(shè)備此外被構(gòu)造用于從評估參量中、即從所述交通參與者的至少一個固有評估參量中和 /或從至少一個借助接收設(shè)備接收的或借助所述交通參與者的傳感器設(shè)備確定的至少一個其他交通參與者的外來評估參量中確定所述發(fā)射頻率。
【文檔編號】H04W28/02GK103906129SQ201310757501
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2013年12月17日 優(yōu)先權(quán)日:2012年12月18日
【發(fā)明者】K·?？颂? 申請人:羅伯特·博世有限公司