交通引导装置、交通引导系统、交通信息系统、可改装的接收模块以及用于引导交通的方法与流程

文档序号:32062149发布日期:2022-11-04 23:35阅读:45来源:国知局
交通引导装置、交通引导系统、交通信息系统、可改装的接收模块以及用于引导交通的方法与流程

1.本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的交通引导装置、一种根据权利要求26的前序部分所述的交通引导系统、一种根据权利要求31所述的接收模块、一种根据权利要求32所述的交通信息系统以及一种根据权利要求33的前序部分所述的用于引导交通的方法。


背景技术:

2.已经提出了一种交通引导装置,该交通引导装置具有至少一个传感器模块,该传感器模块具有至少一个传感器,该传感器设置成感测至少一个在传感器的视场中移动的物体的至少一条信息和/或至少一个参数。


技术实现要素:

3.本发明的目的尤其是提供一种在交通引导方面、尤其是在高速和有限的位置比例方面具有有利特性的通用装置。根据本发明,该目的通过权利要求1、26和31至33的特征来实现,而本发明的有利的设计方案和改进方案可以从从属权利要求中获得。
4.本发明涉及一种交通引导装置,尤其是固定式交通引导装置,优选地用于引导至少部分和/或至少分时段自行式车辆,所述交通引导装置具有至少一个传感器模块,所述传感器模块具有至少一个传感器,所述传感器设置成感测至少一个在传感器的视场中移动的物体的至少一条信息和/或至少一个参数。
5.提出的是,传感器构成为超宽带传感器。由此,尤其是即使在高速度(例如》20km/h)和狭窄的位置比例(例如小于0.2m的距离)的情况下,也可以有利地实现可靠和/或安全的交通引导。有利地,可以实现在传感器的近程区域中对车辆和/或车辆速度的可靠和/或安全的识别。尤其地,可以有利地实现在行车道窄路、例如在具有狭窄行车道的施工现场、在收费站,例如从意大利高速公路已知的收费站、在加油站、在停车场、在停车位、例如在侧向停入非常窄的停车位空地时的停车位、在装载站、例如在渡船,汽车运输车、汽车列车等处的优选自动化的交通引导。此外,通过将用于自主行驶的传感器系统的至少一部分移置到基础设施中,可以实现自主车辆的制造成本的显著降低,因为这样有利的是,并非每辆车辆都必须配备自身的复杂的传感器系统。此外,当将安全相关传感器系统装入到尤其由交通当局管理的基础设施中而不是装入到私人和公司的车辆中时,可以有利地简化和更好地控制安全相关传感器系统的维护。此外,所提出的交通引导装置有利地构成为没有任何个人相关数据的收集,例如车辆识别或车牌识别,尤其是甚至没有车辆识别或车牌识别的仅仅理论上的可能性。有利地,交通引导装置的可靠功能不需要相机等。由此,可以有利地避免数据保护顾虑和/异议,并且可以在道路交通中保持高度的数据保护。
6.交通引导装置应尤其理解为一种装置,优选为交通引导系统的一部分,优选为car2x系统的一部分,其设置成检测、尤其是自动化检测交通参与者的数据(例如位置、速
度、行驶方向等)。优选地,交通引导装置设置成处理检测到的数据,例如映射检测到的交通参与者的位置和/或运动矢量。特别优选地,交通引导装置设置成将检测到的数据和/或处理过的数据输出到交通参与者。例如,可以设想的是,交通引导装置已经将操作指令和/或控制数据发出到交通参与者。替代地或附加地,可以设想的是,交通引导装置将检测到的交通数据发出到交通参与者,交通参与者将这些数据自身尤其是与由交通参与者直接确定的另外的传感器数据相结合地处理成用于控制交通参与者的控制数据。“固定式交通引导装置”应尤其理解为至少基本上不动的交通引导装置。优选地,固定式交通引导装置与基础设施例如道路网、铁路网或滑行区牢固地连接或者相对于基础设施固定地定位。优选地,固定式交通引导装置不单独分配给特定的交通参与者、尤其是车辆。“引导”应在该上下文中尤其理解为至少提供优选地在数据处理技术上可处理的信息和/或控制数据,这些信息和/或控制数据可用于监控车辆、尤其是车辆的行驶行为。优选地,交通引导装置设置成使关于位于交通参与者的视场之外或交通参与者的传感器的视场之外的其他交通参与者的数据可供交通参与者访问。例如,交通引导装置设置成使关于在交通流中位于弯道后方、障碍物后方或其他交通参与者前方的其他交通参与者的数据可供交通参与者访问。
7.尤其地,交通参与者的至少一部分是至少部分和/或至少分时段自行式车辆、尤其是机动车辆。替代地或附加地,交通参与者的至少一部分也可以是飞机、轨道车辆、轮船或骑自行车者、行人和/或动物。尤其地,交通引导装置构成为道路交通引导装置。然而,替代地或附加地,也可以设想的是,交通引导装置构成为铁路交通引导装置、飞机滑行交通引导装置、用于使飞机舷梯相对于飞机定位的引导装置等。至少部分自行式车辆尤其是这样一种车辆,该车辆可以独立地、即无需永久操作者控制地执行控制任务的至少一部分、例如速度控制、制动控制和/或转向控制。例如,具有车距调节速度控制器(例如distronic-system,车距控制系统)的车辆或具有车道偏离警告系统的车辆代表至少部分自行式车辆。例如,具有全自动泊车辅助系统的车辆或具有可去激活的自动驾驶仪的车辆代表分时段自行式车辆。尤其地,交通参与者也可以是完全自主机器人汽车。“设置”应尤其理解为特别编程、设计和/或装备。将物体设置用于特定功能应尤其理解为,该物体在至少一个应用状态和/或操作状态下执行和/或实施该特定功能。
[0008]“传感器”应优选地理解为可以检测其周围环境的至少一个、优选多个物理特性的技术构件。尤其地,传感器设置成检测空间的、优选移动的物体、尤其是交通参与者和/或确定关于这些物体、尤其是交通参与者的物理特性的信息。尤其地,传感器具有视场,传感器能够在该视场内感测物体。优选地,传感器除了识别快速移动的物体之外还能够感测移动非常缓慢或处于静止状态的物体,例如在交通拥堵的情况下。
[0009]“超宽带传感器”应尤其理解为发射电磁波、尤其是波包的传感器,其中,发射的电磁波/波包具有特别大的带宽,优选大于500mhz的带宽。优选地,超宽带传感器构成为超宽带雷达传感器。尤其地,超宽带传感器检测发射的电磁波/波包的反射信号以识别在传感器的视场中移动的物体。优选地,超宽带传感器感测反射信号的频率差和/或反射信号的渡越时间差,其中,可以尤其从频率差和/或从渡越时间差推断反射物体的距离。有利地,可以通过提高测量信号的带宽而实现测量分辨率的提高并因此实现传感器的最小可区分测量距离的间隔的减小。优选地,超宽带传感器连续被操作。优选地,超宽带传感器不发出脉冲信号,从而有利地不需要中断测量以接收脉冲响应。由此,可以有利地实现特别高的测量速
度,这尤其允许高的测量精度和/或以特别高的速度测量物体。然而,替代地,也可以设想的是,超宽带传感器以脉冲方式被操作。有利地,通过使用超宽带传感器技术,还可以防止对其他无线电传输方法、尤其是诸如lora、5g或wlan(尤其是802.11p)之类的其他窄带无线电传输方法的影响和/或干扰。
[0010]
此外,提出的是,超宽带传感器基于m序列技术。由此,可以有利地实现对在传感器的视场中移动的物体的特别精确的速度识别、尤其是高速度识别,优选地即使在物体与传感器之间的距离特别小时也是如此。有利地,m序列信号是噪声较小的,尤其是与(uwb)脉冲信号和/或(uwb)正弦信号相比。有利地,m序列信号不易受干扰,尤其是与(uwb)脉冲信号和/或(uwb)正弦信号相比。有利地,m序列信号对其他应用例如诸如lora、5g或wlan(尤其是802.11p)之类的窄带无线电应用造成很小的干扰,尤其是与(uwb)脉冲信号和/或(uwb)正弦信号相比。有利地,m序列信号仅受到其他无线电源例如诸如lora、5g或wlan(尤其是802.11p)之类的窄带无线电应用的信号的轻微影响和/或干扰,尤其是与(uwb)脉冲信号和/或(uwb)正弦信号相比。有利地,m序列信号实现了在传感器的整个(uwb)频率范围内的同时测量,从而可以实现每秒数千次测量。“m序列”应尤其理解为在技术术语“最大长度序列”下已知的伪随机二进制序列。尤其地,m序列代表伪噪声序列。尤其地,m序列具有平坦的频谱,该平坦的频谱优选地类似于白噪声。尤其地,超宽带传感器设置成生成和发出基于m序列和/或由m序列形成的信号、尤其是伪噪声信号。尤其地,m序列信号可借助反馈移位寄存器产生。尤其地,传感器模块包括至少一个用于产生m序列的电路,该电路优选地具有用于产生m序列的n级移位寄存器。尤其地,超宽带传感器包括发送单元,该发送单元产生和发射m序列发送信号。尤其地,超宽带传感器包括接收单元,该接收单元接收m序列发送信号的由物体反射的部分。尤其地,超宽带传感器包括评估单元,该评估单元评估接收到的反射m序列发送信号并由此确定反射物体的至少一个距离。有利地,具有m序列技术的超宽带传感器的测量和测量结果至少基本上不受在超宽带传感器的测量路径的区域中的污物和/或冰层以及雨和/或雾的影响。
[0011]
另外,提出的是,超宽带传感器在介于100mhz和6ghz之间的带宽为至少500mhz、优选至少1ghz、优选至少2ghz、更优选至少4ghz并且特别优选至少5.5ghz的频率范围内工作和/或在介于6ghz和8.5ghz之间的带宽为至少500mhz、优选至少1ghz、优选至少1.5ghz、更优选至少2ghz并且特别优选至少2.5ghz的频率范围内工作。由此,可以有利地避免由诸如lora、5g或wlan(尤其是802.11p)的其他无线电源引起的尤其相互的干扰。有利地,可以尤其通过介于6ghz和8.5ghz之间的频率范围的高带宽实现特别高的空间分辨率和/或特别小的最小测量距离。此外,对于这些频率范围有利地不需要无线电许可证,尤其是当发送功率在-41.3dbm/mhz的范围内时。优选地,超宽带传感器的发送功率为-41.3dbm/mhz或以下。尤其地,介于100mhz和6ghz之间的频带至少设置用于测量雾密度。尤其地,介于6ghz和8.5ghz之间的频带至少设置用于距离测量,尤其是也在传感器的近程区域中。尤其地,可以设想的是,传感器模块、尤其是传感器模块的传感器或至少两个传感器在两个频带(100mhz至6ghz和6ghz至8.5ghz)中至少部分地同时或交替地测量和/或操作。由此,可以有利地将近程区域距离测量和雾密度确定这两个对车辆的至少部分自主行驶来说重要的参数组合在传感器模块中。
[0012]
当传感器的可用视场尤其是除了远程区域之外还包括传感器的近程区域的一部
分时,尤其是即使在高速度(例如》20km/h)和狭窄的位置比例(例如小于0.2m的距离)的情况下,也可以有利地实现可靠和/或安全的交通引导。尤其地,可以由此有利地实现在行车道窄路处的优选自动化的交通引导。“可用视场”应尤其理解为传感器的视场的一部分,在该一部分中能够实现对在视场中相对于传感器移动的物体的可靠的距离测量。“可靠的距离测量”应尤其理解为具有至少10cm、优选至少5cm、优选至少3cm并且特别优选至少1.5cm的精度的距离测量。“近程区域”应在该上下文中尤其理解为由具有距传感器、尤其是距传感器的发送单元和/或距接收单元的一定距离的点形成的区域,该距离为至多0.5m、优选至多0.3m、有利地至多0.2m、优选至多0.1m并且特别优选至多0.05m。有利地,超宽带传感器能够在传感器的区域中进行测量,在该区域中常规的激光雷达和/或雷达测量设备尤其是由于它们有限扩展的发送脉冲长度和接收脉冲长度而是盲的。
[0013]
此外,提出的是,传感器模块如此设计尺寸,使得其可集成到行车道边界、尤其是诸如防护栏、引导柱、铁路道闸和/或警告信标之类的行车道边界元件中。由此,可以有利地实现与现有基础设施的简单的可集成性。有利地,可以实现传感器特别靠近行车道定位。由此,可以有利地实现交通引导装置的高的紧凑性,尤其是在空间狭窄的情况下,例如当行车道由于施工现场而变窄时。有利地,不需要建造附加的安装桅杆,例如高速公路上的传感器桥。由此,可以有利地以简单的方式利用交通引导装置的传感器实现交通路线、尤其是道路的特别紧密的网状覆盖。行车道边界尤其构成为道路边界、铁路区段边界、滑行道边界、停车位边界,例如在轮渡等上。尤其地,行车道边界构成为固定式行车道边界。然而,也可以设想的是,传感器模块集成到至少部分移动式行车道边界、例如施工现场警告信标或铁路道闸等中。优选地,传感器模块、尤其是围绕传感器模块的壳体如此设计尺寸,使得其在至少两个相互垂直的空间方向上的最大延伸小于15cm、优选地小于10cm并且优选地小于7cm。优选地,完全包围传感器模块、尤其是围绕传感器模块的壳体的最小假想长方体具有至少两个相互垂直的侧边,这些侧边小于15cm、优选地小于10cm并且优选地小于7cm。优选地,完全包围传感器模块、尤其是围绕传感器模块的壳体的最小假想长方体小于15cm
×
15cm
×
15cm、有利地小于12cm
×
12cm
×
12cm、优选地小于10cm
×
10cm
×
10cm、更优选地小于7cm
×
7cm
×
7cm并且特别优选地小于5cm
×
5cm
×
5cm。
[0014]
另外,提出的是,交通引导装置具有至少一个无线电模块,该无线电模块至少设置成将至少基于至少一个可移动物体的感测信息和/或感测参数的数据发出到至少一个接收器,尤其是至少发出到至少部分和/或至少分时段自行式车辆。由此,可以实现有利的交通引导。尤其地,借助传感器模块所确定的数据可以有利地由接收器接收并且转换成控制数据、尤其是机动车辆控制数据、例如加速控制、速度控制、制动控制、转向控制、距离控制、车道保持控制等数据。尤其地,无线电模块如此设计尺寸,使得其可集成到行车道边界、例如防护栏、引导柱、铁路道闸和/或警告信标中。尤其地,无线电模块布置在与传感器模块相同的壳体中。然而,替代地,也可以设想的是,无线电模块具有与传感器模块的壳体分开的壳体。优选地,完全包围无线电模块、尤其是围绕无线电模块的壳体的最小假想长方体小于15cm
×
15cm
×
15cm、有利地小于12cm
×
12cm
×
12cm、优选地小于10cm
×
10cm
×
10cm、更优选地小于7cm
×
7cm
×
7cm并且特别优选地小于5cm
×
5cm
×
5cm。尤其地,无线电模块设置成借助至少一种已知的无线电标准、例如借助lora、借助wlan、尤其是802.11p、借助4g和/或借助5g发出数据。另外,无线电模块还可以设置成发出交通引导装置的另外的传感器的数据。
尤其地,无线电模块包括至少一个发送天线。
[0015]
当无线电模块设置成持久和/或连续重复地发出无线电模块和/或传感器模块中的一个或多个的精确的位置数据时,可以有利地实现精确的交通引导。有利地,交通引导装置可以直接布置在行车道边缘处,将行车道边缘的位置数据传输到接收器,同时识别非常靠近行车道边缘、尤其是在传感器的近程区域中驶过的车辆。“精确的位置数据”应尤其理解为精确到至少五厘米、优选地至少两厘米、有利地至少一厘米、优选地至少五毫米并且特别优选地至少一毫米的位置数据。尤其地,无线电模块在安装时以毫米精度校准并牢固地固定。替代地或附加地,还可以设想的是,无线电模块发出内部确定的位置数据。还可以设想的是,无线电模块设置成持久和/或连续重复地发出行车道数据、例如行车道宽度、车道数量、车道宽度等。由此,可以有利地实现安全的交通引导,尤其是在窄路处的交通引导,而不绝对需要在行车道的两侧的传感器模块和无线电模块。尤其地,无线电模块设置成发出关于借助传感器模块检测到的任何类型的物体的数据和/或信息,优选地不依赖于这些物体是自主行驶还是以驾驶员控制的方式行驶和/或不依赖于这些物体是否可以自身接收数据。
[0016]
此外,当至少由无线电模块发出的数据借助区块链技术或数字账本技术(dlt)、尤其是基于具有有向无环图(dag)架构的dlt技术、优选为具有基于事务的有向无环图(tdag)架构的dlt技术进行加密时,可以有利地实现优选由无线电模块发出的数据的高的安全性、尤其是高的操纵安全性。有利地,由无线电模块发出的数据由此至少基本上是不可改变的。尤其地,每个无线电模块均设置有数字标识符(id),尤其是设置有借助区块链技术或dlt进行加密的数字id。由此,每个接收到的数据包可以有利地由接收器以数字方式验证并且分配给特定的例如正式注册的无线电模块。尤其地,由无线电模块发出的数据借助dlt-id、优选为iota
tm-id进行加密。有利地,可以通过区块链加密或dlt加密提高已确定的数据对第三方的吸引力。例如,可以由此有利地为第三方保证所确定的气候数据、交通密度数据、位置数据等的可靠性。这有利地实现了所确定的数据的经济的二次使用。
[0017]
另外,提出的是,无线电模块可分配给多个可彼此分开定位的传感器模块,和/或无线电模块设置成发出多个可彼此分开定位的传感器模块的数据。由此,可以有利地实现高的成本效率和/或能量效率,尤其是因为不必将功率强大的无线电模块直接分配给每个传感器模块。尤其地,至少在这种情况下,无线电模块构成为无线电节点,该无线电节点设置呈捆绑多个传感器模块的数据并且将这些数据发出到接收器。无线电节点可以尤其有线地或优选无线地与多个传感器模块连接。例如,为每个传感器模块分配一个发送模块,该发送模块设置成将由传感器模块确定的数据至少传输到另外的相邻发送模块或直接传输到无线电节点。优选地,传感器模块构成多跳网络。优选地,传感器模块的数据借助多跳路由、尤其是借助多级路由传输到无线电模块。尤其地,每个传感器模块沿行车道构成多跳网络的一跳。然而,替代地,也可以设想的是,一个或多个传感器模块在多跳网络内的每一跳时均被跳过。尤其地,发送模块各自具有比无线电模块低得多的发送功率。尤其地,发送模块各自具有至少到达再下一个发送模块、优选地至少到达再再下一个发送模块的发送功率。由此,可以有利地补偿下一个发送模块的故障。尤其地,发送模块各自具有介于数百米和数千米之间的发送功率。当例如传感器模块以50m间隔沿行车道布置时,则发送模块的发送功率为至少100mm,优选地至少200m。可以设想的是,借助跳数计数、即尤其是借助直到到达无
线电模块的跳数计数进行对交通引导装置、尤其是交通引导装置的传感器网络的诊断。当例如跳数减少时,这可能意味着传感器模块发生故障并因此被跳过。尤其地,传感器模块的至少一部分可以与无线电模块空间分开地构成。然而,另外,也可以在每个无线电模块中布置传感器模块。
[0018]
此外,提出的是,传感器模块包括至少一个加速度传感器和/或至少一个运动传感器。由此,可以有利地以简单和/或低成本的方式检测传感器模块的位置变化,例如由事故或使传感器模块移动的其他事件引起的传感器模块的位置变化。有利地,可以由此防止自主行驶的、由交通引导装置引导的车辆的误引导。有利地,可以实现高的安全性。尤其地,传感器模块、优选传感器模块的发送模块和/或无线电模块在检测到加速度和/或超过了尤其是由驶过车辆或由阵风产生的振动的运动时自动被去激活。尤其地,当识别到事故或持久改变传感器模块的位置的其他事件时,传感器模块被断开。尤其地,运动传感器可以构成为位置传感器,例如倾斜传感器。尤其地,加速度传感器和/或运动传感器设置成识别在正常操作中出现的运动和/或加速度、例如由驶过车辆、由风或由建筑工程等产生的运动和/或加速度,并且尤其是仅当超出这些在正常操作中出现的运动和/或加速度时才去激活传感器模块。这可以例如借助运动极限值和/或加速度极限值来实现。
[0019]
当传感器、尤其是超宽带传感器设置成确定在传感器的视场中以及尤其是同时在传感器的近程区域中移动的物体的速度时,可以通过交通引导装置实现特别有利的交通引导。有利地,可以将关于当前交通情况的特别精确的概览传输到接收者。尤其地,通过评估由超宽带传感器的接收单元检测到的反射信号、尤其是基于检测到的物体边缘来确定物体的速度。
[0020]
另外,当传感器、尤其是超宽带传感器设置成确定在传感器的视场中移动的物体的运动方向时,可以通过交通引导装置实现特别有利的交通引导。有利地,可以由此实现驾驶员错误识别、尤其是驾驶员重像识别。尤其地,通过评估由超宽带传感器的接收单元检测到的反射信号、尤其是基于检测到的物体边缘来确定物体的运动方向。
[0021]
此外,当传感器、尤其是超宽带传感器设置成对在传感器的视场中移动的物体进行尺寸分类时,可以通过交通引导装置实现特别有利的交通引导。有利地,可以由此实现在行人、客车和货车等之间的区分。尤其地,为了对物体进行尺寸分类,通过评估由超宽带传感器的接收单元检测到的反射信号、尤其是基于检测到的物体边缘来确定物体的总长度。此外,传感器、尤其是超宽带传感器设置成确定车辆数量、优选为尺寸分类后的车辆数量。
[0022]
此外,提出的是,传感器模块具有至少一个另外的传感器,该另外的传感器构成为超宽带传感器。由此,可以有利地实现更加可靠和/或更加安全的交通引导。例如,可以由此有利地进行对多个车道的监控和/或确定诸如雾密度之类的附加环境参数。尤其地,另外的传感器至少基本上与传感器相同地构成。然而,也可以设想的是,传感器在介于6ghz和8.5ghz之间的频率范围内工作,而另外的传感器在介于100mhz和6ghz之间的频率范围内工作。在这里,尤其可以设想的是,传感器主要设置用于识别在传感器的近程区域中的移动物体,即优选地构成为近程区域雷达,而另外的传感器主要设置用于雾识别。尤其地,另外的传感器的视场至少分段地不与传感器的视场重叠。尤其地,另外的传感器的视场与传感器的视场不同地取向。例如,传感器的视场至少基本上垂直于要监测的物体在其上移动的行车道取向,而另外的传感器至少基本上平行于要监测的物体在其上移动的行车道取向。术
语“基本上垂直”应在此尤其限定一个方向相对于参考方向的取向,其中,该方向和该参考方向尤其是在投影平面中观察围成90
°
的角度,并且该角度具有尤其小于8
°
、有利地小于5
°
并且特别有利地小于2
°
的最大偏差。“基本上平行”应在此尤其理解为尤其是在一个平面中一个方向相对于参考方向的取向,其中,该方向相对于该参考方向具有尤其小于8
°
、有利地小于5
°
并且特别有利地小于2
°
的偏差。尤其地,另外的传感器基于m序列技术。尤其地,另外的传感器发出m序列伪噪声信号。原则上可以设想的是,传感器模块包括附加的另外的传感器,尤其是附加的另外的超宽带传感器。
[0023]
另外,当交通引导装置具有雾识别反射元件,该雾识别反射元件布置在所外的传感器的视场中距另外的传感器的限定距离处时,可以有利地实现雾识别并将雾数据传输到接收器。有利地,可以由此进一步提高安全性。尤其地,雾识别反射元件设置成反射由另外的传感器发出的信号。尤其地,另外的传感器设置成根据接收到的雾识别反射元件的反射信号确定另外的传感器的视场中的雾的存在。尤其地,距另外的传感器的限定距离是数米、尤其是至少1m、优选地至少2m、优选地至少5m、更优选地至少10m并且特别优选地至多20m。例如,雾识别反射元件可以集成到行车道边界中或紧固在行车道边界处。尤其地,雾识别反射元件被构成为具有平坦的、尤其是平面的表面的盘或板。尤其地,雾识别反射元件布置在传感器的视场之外。
[0024]
另外,当传感器模块包括至少一个环境条件传感器、尤其是温度传感器和/或空气湿度传感器时,可以有利地实现特别可靠的雾识别。有利地,可以实现雾密度的识别。此外,可以有利地获得关于可能的道路平滑度和/或道路潮湿的认识。尤其地,无线电模块设置成将环境条件传感器的测量数据、尤其是温度测量数据和/或空气湿度测量数据发出到接收器。由此,可以有利地在控制至少部分和/或至少分时段自形式车辆时考虑气候条件,由此可以尤其进一步提高交通引导的安全性。例如,接收器车辆可以提前知道行车道位置,例如风大的钢桥或防风林,其可能结冰或可能被雪堆覆盖。替代地或附加地,可以设想的是,传感器模块具有另外的风传感器,该风传感器可以优选地安装在防风林处或桥上。由此,可以有利地例如通过可以警告危险的风情况而进一步提高安全性。
[0025]
此外,提出的是,传感器模块设置成尤其基于由另外的传感器中的雾识别反射元件产生的信号与环境条件传感器的数据的组合来确定雾密度。由此,可以有利地进一步提高交通引导的安全性。尤其地,传感器模块包括计算单元,该计算单元设置成相应地处理和/或准备传感器的传感器数据。“计算单元”应尤其理解为具有信息输入、信息处理和信息输出的单元。有利地,计算单元具有至少一个处理器、存储器、输入和输出器件、另外的电气构件、操作程序、调节例程、控制例程和/或计算例程。优选地,计算单元的构件布置在共同的印刷电路板上。
[0026]
另外,提出的是,传感器模块包括至少一个道路平滑度传感器。由此,可以有利地进一步提高交通引导的安全性。尤其地,道路平滑度传感器、优选为道路平滑度传感器的至少一个温度传感器至少部分地靠近地面和/或相对于行车道与地面接触地布置。优选地,道路平滑度传感器与传感器模块无线或有线连接。尤其地,无线电模块设置成将道路平滑度传感器的测量数据发出到接收器。尤其地,道路平滑度传感器至少部分地集成在行车道边界中,例如集成在防护栏中或引导柱中。尤其地,道路平滑度传感器可以构成为温度和/或湿度传感器,该温度和/或湿度传感器例如通过将靠近地面的温度和湿度的数据(由传感器
模块的道路平滑度传感器或环境条件传感器确定)相关联而确定道路平滑度、尤其是道路平滑度概率。作为对温度传感器的替代,道路平滑度传感器还可以具有用于测量行车道的温度的红外线检测器。
[0027]
此外,在本上下文中可以设想的是,可以从外部检索(借助环境条件传感器)确定的天气或气候数据,例如温度、空气湿度、道路平滑度、雾密度等,例如用于道路维修站。在这里,可以设想的是,数据被收集在中央数据库中,该中央数据库可以由用户凭货币对价进行访问。替代地,也可以设想直接查询各个传感器模块的数据库而不依赖于中央数据库。在这里,尤其地,要检索数据的路段可由用户灵活地选择。例如雾(或滑水等)的发生通常会是非常局部有限的并因此通常难以通过大面积的天气模型可预测。因此,基于局部测量的数据的例如通过雾显示器的雾警告比基于大面积的天气模型的雾警告有效和精确得多。例如,在过河的高速公路桥梁区域中发生雾的概率增大,从而在这些危险位置通常设置可切换的雾警告信号显示器。操作者可以有利地灵活地选择存在这种可切换的雾警告信号显示器的区域,并直接从数据库或从传感器模块请求当前天气或气候数据、特别是雾密度数据等。在这里,有利地,可以计算和请求特别精确的、尤其依赖于所请求数据的范围(路线长度、数据类型等)的货币对价。尤其地,可以例如采用诸如iota之类的需要特别低或最好情况下不需要交易费用的加密货币从用户的加密钱包中扣除精确计算的应付金额。例如,路线的地图片段在应用程序上显示给负责具有雾警告信号显示器的路线部段的用户或操作者。用户使用手势或通过移动鼠标来选择所显示路线的对用户相关的部分。这可以例如以所谓的移位寄存器的形式来进行。此外,用户在该示例中选择其想要检索关于所显示路线的所选择部分的数据的时间段。位于所选择的路线部分上的传感器模块现在针对所限定的时间段将尤其可从用户的加密钱包中自动扣除的规定价格的数据提供给用户。因此,能够有利地通过移动鼠标或通过手指手势来分段地通过地图查询传感器模块、限定时间并以自动化方式执行支付。替代地或附加地,可以设想的是,交通信号显示器、例如雾警告信号显示器直接从沿交通路线定位在交通信号显示器附近的传感器模块接收优选设置成控制显示信号的信息并基于此自动控制显示信号的显示。
[0028]
此外,提出的是,传感器模块包括至少一个位置识别传感器,尤其是gps传感器、伽利略传感器、glonass传感器和/或北斗传感器。由此,可以有利地省去手动校准。有利地,可以简化交通引导装置的安装。尤其地,位置识别传感器设置用于识别经度、纬度和/或高度,尤其是参考海平面的高度。然而,替代地,也可以设想的是,交通引导装置没有位置识别传感器,并且传感器模块在安装时由安装人员精确地校准。优选地,牢固安装在不可移动的基础设施中的传感器模块没有位置识别传感器。例如,可以设想的是,安装人员手边有一个专门为此设计的安装装置,该安装装置在安装时确定毫米精度的位置信号、例如gps信号并将其传输到传感器模块或传感器模块的计算单元。一旦接收到位置数据,传感器模块或分配给传感器模块的无线电模块就优选地因此开始发出所传输的位置数据。通过除了经度和纬度之外还附加地输出高度,可以有利地防止太高的车辆、例如货车或轮船驶过低桥。
[0029]
此外,提出的是,交通引导装置、尤其是传感器模块和/或无线电模块、优选为每个传感器模块和/或每个无线电模块具有用于向至少相应传感器模块和/或无线电模块供应能量的能量收集单元。由此,可以有利地实现高的能量效率。在理想情况下,可以由此实现不依赖于通过电网的外部电源和/或电池电源。然而,有利地,可以在任何情况下减少来自
电网的耗电量和/或提高电池寿命。尤其地,能量收集单元设置成从环境产生能量,例如借助光伏、借助风力发电机和/或借助压电晶体从由驶过的交通产生的(空气)压力和/或振动产生能量。尤其地,能量收集单元设置成为蓄电池提供充电电流,尤其是至少为传感器模块和/或无线电模块的蓄电池提供充电电流。替代地,例如通过(公共)电网或电池/蓄电池的没有能量收集的电源是可以设想的。
[0030]
当能量收集单元包括至少一个风力发电机时,可以有利地从驶过车辆的行驶风中获得能量。尤其地,由于通过使用超宽带传感器实现的小距离,可以有利地实现将驶过车辆的行驶风特别有效地用于能量收集。
[0031]
此外,提出的是,交通引导装置具有尤其至少围绕传感器模块和/或无线电模块的不透明的和/或气密封闭的、尤其气密包覆成型的壳体单元。由此,可以有利地实现交通引导装置的高的坚固性。有利地,可以避免例如由污物、湿度、uv辐射和/或石击引起的损坏。尤其地,交通引导装置的壳体单元没有传感器开口、传感器透镜等。尤其地,超宽带传感器由壳体单元覆盖不会显著损害超宽带传感器的可发挥功能性。尤其地,除了环境条件传感器中的一个或多个传感器之外和/或除了一个或多个电缆套管之外,壳体单元完全包围传感器模块和/或无线电模块。尤其地,壳体单元是防水的。尤其地,壳体单元是不透明的,至少对于紫外线和/或可见光是不透明的。有利地,超宽带传感器即使在由异物、例如由污物层、泥层、雪层、树叶层和/或冰层覆盖时也保持完全可发挥功能。这与已知的雷达或激光雷达传感器相比是特别有利的,已知的雷达或激光雷达传感器在被雪、树叶等覆盖时会失效。可以设想的是,传感器模块、尤其是传感器模块和/或无线电模块的发送单元设置成发出清洁信号。例如,可借助超宽带传感器的传感器信号例如通过改变反射信号强度来估计由异物污染和/或覆盖的程度,其中,当超过极限值、尤其是污染极限值和/或覆盖极限值时,触发清洁信号的发出。该清洁信号可以有利地由沿行车道行驶的维护车辆接收,从而可以进行有针对性的清洁。有利地,可借助道路维修站的标准刷车进行清洁。
[0032]
此外,提出的是,传感器模块除了超宽带传感器之外还具有至少一个相机,该相机设置成识别至少一个在相机的视场中移动的物体。由此,可以有利地减少超宽带传感器的视场之间的盲点。通过相机还能够有利地识别行车道上的动物或人。相机的视场可以尤其如此构成,使得超宽带传感器的可能的盲点尽可能完全地由相机的视场覆盖。相机有利地构成为具有可见光谱检测范围的光学相机,其中,替代地或附加地,覆盖红外线光谱和/或紫外线光谱的至少一部分也是可以设想的。
[0033]
此外,提出的是,相机构成为分类相机,该分类相机设置成将所识别的物体分类为多个不同的车辆类别,例如至少三个、至少四个或至少八个车辆类别。由此,可以有利地执行特别可靠的车辆分类,例如用于执行交通计数。尤其地,相机设置用于内部执行车辆分类。尤其地,相机设置成将所确定的车辆分类存储在内部存储器模块中。尤其地,相机设置成将所确定的车辆分类通过无线电模块发出到至少一个接收器、例如读出车辆或外部数据采集点。尤其地,相机符合“数据保护基本法规(datenschutz-grundverordnung,gsgvo)”。尤其地,相机不发送图像,而只将关于检测到的分类类别的信息(例如分类代码)发送到接收器。尤其地,相机不存储检测到的图像。尤其地,相机在进行了车辆分类之后删除为此使用的图像材料。尤其地,基于当前记录的相机图像实时进行车辆分类。
[0034]
另外,提出的是,由相机对物体进行的分类、尤其是对车辆进行的车辆分类至少设
置用于训练和/或检查尤其并行地由超宽带传感器对物体、尤其是对车辆进行的分类。由此,可以有利地改进车辆分类的命中精度。由此,可以有利地改进车辆的uwb分类。尤其地,在传感器模块内部将由超宽带传感器对检测到的车辆进行的车辆分类与由分类相机对检测到的车辆进行的车辆分类进行对比。
[0035]
另外,提出了一种交通引导系统,尤其是固定式交通引导系统,优选地用于引导至少部分和/或至少分时段自行式车辆,该交通引导系统具有交通引导装置,其中,交通引导装置具有至少一个或多个传感器模块,这些传感器模块各自具有至少一个传感器,该传感器设置成感测至少一个在传感器的视场中移动的物体的至少一条信息和/或至少一个参数,并且交通引导装置具有一个或多个构成行车道边界的至少一部分的行车道边界元件,例如至少一个防护栏、至少一个引导柱、至少一个铁路道闸和/或至少一个警告信标,其中,一个或多个传感器模块构成行车道边界的至少一个另外的部分,和/或其中,一个或多个传感器模块至少部分地集成到行车道边界元件中。尤其地,可以由此有利地实现将用于自主行驶的传感器系统的至少一部分移置到基础设施中,由此可以尤其实现自主车辆的制造成本的显著降低,因为这样有利地不是每个车辆均必须配备自己的复杂的传感器系统。此外,当将安全相关传感器系统装入到尤其由交通当局管理的基础设施中而不是装入到私人和公司的车辆中时,可以有利地简化和更好地控制安全相关传感器系统的维护。传感器模块“构成行车道边界的一部分”应尤其理解为,大量传感器模块沿行车道布置在行车道的至少一侧、优选地在行车道的两侧并因此将行车道至少在一侧、优选地在两侧进行界定。传感器模块“集成到行车道边界元件中”应尤其理解为,传感器模块牢固地安装在行车道边界元件上或优选地至少部分地或至少大部分地由行车道边界元件包围。“大部分”应尤其理解为至少51%、优选地至少66%、优选地至少80%并且特别优选地至少95%。
[0036]
此外,可以设想的是,交通引导装置具有一个或多个无线电模块,该无线电模块至少设置成将至少基于至少一个可移动物体的感测信息和/或感测参数的数据、尤其是位置数据和/或速度数据发出到至少一个接收器,尤其是至少发出到至少部分和/或至少分时段自行式车辆,其中,一个或多个无线电模块构成行车道边界的至少一个另外的部分,和/或其中,一个或多个无线电模块至少部分地集成到行车道边界元件中。尤其地,无线电模块可以与例如具有共同的壳体单元的传感器模块一起构成行车道边界的另外的部分和/或至少部分地集成到行车道边界元件中或者与例如具有自己的壳体单元的传感器模块分开地构成行车道边界的另外的部分和/或至少部分地集成到行车道边界元件中。
[0037]
尤其地,一个或多个传感器模块和/或一个或多个无线电模块也可以从行车道看布置在一个或多个行车道边界元件的后方。由此,可以有利地提高对传感器模块和/或无线电模块的保护例如以防石击、灰尘或溅水。此外,传感器模块和/或无线电模块由此有利地不会从位于行车道上的车辆直接可见。
[0038]
当至少将一个或多个传感器模块布置在行车道边缘的近程区域中时,即使在少量结构空间可供用于传感器定位的特别狭窄的条件下,例如在施工现场旁路、停车场、加油站、渡轮上,也可以有利地实现可靠和安全的交通引导。“近程区域”应在本上下文中尤其理解为由具有距行车道边缘一定距离的点构成的区域,该距离为至多0.5m、优选地至少0.3m、有利地至多0.2m、优选地至多0.1m并且特别优选地至多0.05m。“行车道边缘”应在此尤其理解为行车道的侧向边界线及其垂直延伸,其中,该垂直延伸构成侧向界定行车道的假想垂
直壁。
[0039]
此外,当至少一个其中集成有传感器模块的行车道边界元件构成为可移动的施工现场屏障元件、例如警告信标、塔架、道路巡逻队的警告拖车、混凝土引导壁、定向带分隔器等时,可以有利地实现在狭窄的施工现场区域中的特别安全的交通引导。此外,可以有利地实现简单的施工现场设置。
[0040]
另外,提出的是,至少传感器模块尤其是彼此错开地布置在行车道的两侧。由此,可以有利地实现特别精确的交通引导。
[0041]
此外,提出的是,交通引导系统设置用于引导道路交通、铁路交通和/或飞机滑行交通。由此,可以实现特别高的使用灵活性。尤其地,交通引导系统在所有可设想的情况下是特别有利的,在这些情况下,物体必须以高速度(》20km/h)靠近边界和/或其他物体驶过(另外的示例:紧急车道上的救护车、地铁隧道中的地铁、矿井中的输送机和/或运输车辆)。
[0042]
此外,提出了一种可改装的接收模块,该可改装的接收模块设置成接收并评估交通引导装置和/或交通引导系统的数据并将这些数据借助信息输出装置输出到驾驶员控制的车辆的驾驶员。由此,也可以有利地实现对完全驾驶员控制的车辆、尤其是非自主行驶式车辆的有效交通引导。尤其地,接收模块设置成以图形和/或声音的方式向驾驶员控制的车辆的驾驶员输出关于前方交通和/或操纵指令和/或操纵建议的信息。例如,可改装的接收模块可以与驾驶员控制的车辆的显示器、例如诸如布置在仪表板中或仪表板上的屏幕之类的仪表板显示器耦合,与驾驶员的移动设备、例如智能手机或导航设备耦合,与驾驶员控制的车辆的扬声器系统耦合,或者与驾驶员控制的车辆的平视显示器(head-up display)耦合。
[0043]
此外,提出了一种交通信息系统,其具有交通引导系统和可改装的接收模块。由此,可以尤其实现有利的交通引导。
[0044]
另外,提出了一种用于使用交通引导装置、尤其是固定式交通引导装置引导交通的方法,该交通引导装置尤其用于引导至少部分和/或至少分时段自行式车辆,该方法具有:至少一个检测步骤,在该检测步骤中感测至少一个在传感器的视场中移动的物体的至少一条信息和/或至少一个参数;和至少一个交通引导步骤,在该交通引导步骤中将至少基于至少一个可移动物体的感测信息和/或感测参数的数据发出到接收器,尤其是发出到至少部分和/或至少分时段自行式车辆,其中,信息和/或参数在检测步骤中由构成为超宽带传感器的、优选地基于m序列技术和/或发出m序列信号的传感器感测。由此,尤其是即使在高速度(例如》20km/h)和狭窄的位置比例(例如小于0.2m的距离)的情况下,也可以有利地实现可靠和/或安全的交通引导。有利地,可以实现在传感器的近程区域中对车辆和/或车辆速度的可靠和/或安全的识别。尤其地,可以由此有利地实现在行车道窄路处的优选自动化的交通引导。
[0045]
此外,可以设想的是,交通引导系统具有至少多个传感器模块,其无线电模块还设置成使车辆、尤其是可清晰识别的车辆能够通过交换数据信号在交通控制系统中登记和/或注销。优选地,车辆的登记和/注销、尤其是在车辆和传感器模块之间的数据信号交换借助无线接口、例如借助蓝牙低能量接口、借助5g接口或借助ieee 802.11p接口来进行。尤其地,在这里可以设想的是,对于交通路线、例如高速公路的每个入口/出口,仅交通引导系统的一个或多个布置在入口/出口的近程区域中的传感器模块具有用于交换用于登记和/或
注销车辆的数据信号的接口,而尤其是布置在入口或出口的近程区域之外的传感器模块没有用于交换用于登记和/或注销车辆的数据信号的接口。入口/出口的“近程区域”应在本上下文中理解为交通路线的入口/出口周围数百米的区域(例如300m或500m)。由此,还可以有利地实现精确且不复杂的依赖于行驶路段的交通费用计算(用于货车和/或客车)。尤其地,在这里可以设想的是,至少一个(应收费)车辆被分配有加密钱包(例如车辆驾驶员的加密钱包),并且在离开交通路线时,例如采用诸如iota之类的需要特别低或最好情况下不需要交易费用的加密货币自动将精确计算的交通费用从分配给车辆的加密钱包中扣除。有利地,所提出的系统可以有利地替代烦琐的高速票(klebe-vignette)等。现有的收费系统,例如具有例如在奥地利的情况下使用可预订的路线或周票的收费系统,可以很容易地使用所提出的系统来实施。在这种情况下,例如可以通过智能手机应用程序进行预订,通过该应用程序还可以在行驶期间与传感器模块进行通信,例如将路段或时间段与付费预订进行对比。有利地,可以避免当前例如由桥梁费或隧道费引起或由分割高速公路路段引起的等待时间,例如在意大利或克罗地亚存在的情况那样。
[0046]
根据本发明的交通引导装置、根据本发明的交通引导系统、根据本发明的交通信息系统、根据本发明的可改装的接收模块以及根据本发明的方法在此不应限于上述的应用和实施方式。尤其地,根据本发明的交通引导装置、根据本发明的交通引导系统、根据本发明的交通信息系统、根据本发明的可改装的接收模块以及根据本发明的用于执行这里描述的功能方式的方法可以具有与这里提到的各个元件、构件、方法步骤和单元的数量不同的数量。
附图说明
[0047]
另外的优点产生于以下的附图说明。附图中示出了本发明的八个实施例。附图、说明书和权利要求书包含许多组合的特征。本领域技术人员也将符合目的地单独考虑这些特征并将它们组合成有意义的另外的组合。在附图中:
[0048]
图1示出了具有交通引导系统的基础设施的一部分的示意图;
[0049]
图2示出了具有交通引导装置的交通引导系统的一部分的示意性俯视图;
[0050]
图3示出了在窄路区域中的具有交通引导系统的基础设施的另一部分的示意图;
[0051]
图4示出了具有传感器模块和无线电模块的交通引导装置的一部分的示意图;
[0052]
图5示出了用于引导交通的方法的示意性流程图;
[0053]
图6示出了具有交通引导系统和可改装的接收模块的交通信息系统的示意图;
[0054]
图7示出了替代交通引导系统;
[0055]
图8示出了第二替代交通引导系统;
[0056]
图9示出了第三替代交通引导系统;
[0057]
图10示出了第四替代交通引导系统;
[0058]
图11示出了第五替代交通引导系统;
[0059]
图12示出了第六替代交通引导系统;以及
[0060]
图13示出了第七替代交通引导系统。
具体实施方式
[0061]
图1示出了具有用于引导道路交通62a的交通引导系统50a的基础设施86a的一部分。交通引导系统50a构成为固定式交通引导系统。交通引导系统50a部分地集成到基础设施86a中。基础设施86a包括行车道60a。行车道60a在例示的情况下构成为六车道。行车道60a在例示的情况下具有不同的行驶方向92a、94a的车道90a的结构分离件88a。基础设施86a具有行车道边界20a。行车道边界20a从行车道60a来看布置在行车道60a的行车道边缘54a的后方。行车道边界20a包括行车道边界元件22a。行车道边界元件22a在图1所示的情况下构成为防护栏。行驶方向92a、94a的车道90a在图1所示的情况下在两侧由具有行车道边界元件22a、尤其是防护栏的行车道边界20a围住。
[0062]
交通引导系统50a设置用于引导至少部分和/或至少分时段自行式车辆80a、96a。交通引导系统50a具有交通引导装置52a。交通引导装置52a具有传感器模块10a、10'a。传感器模块10a、10'a设置成感测至少一个自行式车辆80a、96a和/或至少一个驾驶员控制的车辆72a的至少一条信息和/或至少一个参数。传感器模块10a、10'a构成行车道边界20a的一部分。传感器模块10a、10'a各自如此设计尺寸,使得它们可集成到行车道边界20a中,尤其是可集成到行车道边界元件22a中。传感器模块10a、10'a在图1所示的示例性情况下部分地集成到行车道边界元件22a中。传感器模块10a、10'a在图1所示的示例性情况下紧固在行车道边界元件22a上。然而,替代地,传感器模块10a、10'a也可以与行车道边界元件22a分开地布置在例如行车道边界元件22a的后方。传感器模块10a、10'a布置在行车道60a的两侧,尤其是布置在行车道60a的每个行驶方向92a、94a的车道90a的两侧。在行车道60a的一侧的传感器模块10a、10'a设置在各自彼此相距大约50m的距离处。
[0063]
交通引导装置52a具有无线电模块24a。无线电模块24a设置成将由传感器模块10a、10'a记录的车辆72a、80a、96a的数据、尤其是位置数据和/或速度数据发出到至少一个接收器26a,例如发出到自行式车辆80a或另外的至少部分和/或至少分时段自行式车辆96a。无线电模块24a设置成持久和/或连续重复地发出无线电模块24a和/或传感器模块10a、10'a的精确的位置数据。由无线电模块24a发出的数据借助区块链技术或数字账本技术(dlt)进行加密。无线电模块24a构成行车道边界20a的一部分。无线电模块24a各自如此设计尺寸,使得它们可集成到行车道边界20a中,尤其是可集成到行车道边界元件22a中。无线电模块24a在图1所示的示例性情况下部分地集成到行车道边界元件22a中。无线电模块24a在图1所示的示例性情况下紧固在行车道边界元件22a上。然而,替代地,无线电模块24a也可以与行车道边界元件22a分开地布置在例如行车道边界元件22a的后方。无线电模块24a布置在行车道60a的两侧,尤其是布置在行车道60a的每个行驶方向92a、94a的车道90a的两侧。
[0064]
在图1例示出的情况下,分别向多个彼此分开定位的传感器模块10a、10'a分配无线电模块24a。在这种情况下,无线电模块24a设置成收集并以捆绑方式发出多个彼此分开定位的传感器模块10a、10'a的数据。无线电模块24a和传感器模块10a、10'a构成多跳网络98a。传感器模块10a、10'a的传感器数据在多跳网络98a中分别被转发到相邻传感器模块10a、10'a或无线电模块24a,直到它们到达无线电模块24a并且可以由无线电模块24a发出为止。为此,传感器模块10a、10'a具有发送模块58a,这些发送模块58a设置用于在多跳网络98a中的传感器模块10a、10'a之间的近程区域通信。发送模块58a可以分配给每个传感器模
块10a、10'a或者替代地仅分配给尚未分配有无线电模块24a的传感器模块10a、10'a。在后一种情况下,无线电模块24a还可以设置成实现分配给其的传感器模块10a、10'a的近程区域通信。替代地,也可以为每个传感器模块10a、10'a分配自身的无线电模块24a,该无线电模块24a分别仅发送所属的传感器模块10a、10'a的数据。
[0065]
图2示出了具有传感器模块10a和无线电模块24a的交通引导系统50a的一部分的俯视图。传感器模块10a布置在行车道边缘54a的近程区域56a中。行车道边缘54a的近程区域56a从行车道边缘54a沿远离行车道60a指向的方向延伸大约10cm,该方向垂直于预定的行驶方向92a且平行于行车道60a伸展。
[0066]
传感器模块10a具有传感器12a。传感器12a具有视场14a。传感器12a设置成感测至少一个在传感器12a的视场14a中移动的物体16a、例如车辆72a、80a、96a、104a的至少一条信息和/或至少一个参数。传感器12a的可用视场14a包括传感器12a的近程区域18a的一部分。在图2例示出的情况下,近程区域18a包括具有大约20cm的外半径108a和具有大约10cm的内半径106a的环形部段。无线电模块24a至少设置成将至少基于在传感器12a的视场14a中移动的物体16a的感测信息和/或感测参数的数据发出到接收器26a。
[0067]
传感器模块10a具有另外的传感器32a。另外的传感器32a具有视场36a。另外的传感器32a具有主发射方向122a。另外的传感器32a的主发射方向122a在另外的传感器32a的视场36a的中心伸展。在所示的示例性情况下,另外的传感器32a的主发射方向122a垂直于传感器模块10a的传感器12a的主发射方向124a取向。然而,可以设想主发射方向122a、124a的替代取向,甚至包括主发射方向122a、124a的彼此平行的取向。传感器模块10a、尤其是另外的传感器32a设置用于雾识别。传感器模块10a、尤其是另外的传感器32a设置用于确定雾密度。交通引导装置52a具有雾识别反射元件34a。雾识别反射元件34a布置在另外的传感器32a的视场36a中的距另外的传感器32a的限定距离处。雾识别反射元件34a设置成将另外的传感器32a的信号反射到另外的传感器32a并且至少部分地基于由信号的传播路径中存在的小液滴引起的输出信号的变化来识别雾。
[0068]
图3示出了具有用于引导道路交通62a的交通引导系统50a的基础设施86a的另一部分。基础设施86a的该一部分包括由施工现场产生的窄路100a。在窄路100a处,两个行驶方向92a、94a的交通集中在数量减少的车道90a上。在窄路100a处安装有附加的行车道边界元件102a。附加的行车道边界元件102a在窄路100a的区域中界定行车道60a和相应行驶方向92a、94a的车道90a。附加的行车道边界元件102a构成为移动式施工现场屏障元件。移动式施工现场屏障元件的一部分构成为混凝土引导元件。移动式施工现场屏障元件的另一部分构成为警告信标174a。移动式施工现场屏障元件的附加的另外的部分构成为警告拖车。移动式施工现场屏障元件的一部分具有传感器模块10a、10'a。移动式施工现场屏障元件的一部分具有无线电模块24a。在窄路100a的区域中的传感器模块10a、10'a的距离明显小于窄路100a的外部。在窄路100a的区域中的传感器模块10a、10'a的距离小于50m。在窄路100a的区域中的传感器模块10a、10'a的距离约为10m至20m。
[0069]
图4示出了具有传感器模块10a和无线电模块24a的交通引导装置52a的一部分的示意图。在图4所示的情况下,传感器模块10a和无线电模块24a容纳在共同的壳体单元48a中。壳体单元48a由不透明材料构成。壳体单元48a构成为防水。壳体单元48a构成为没有用于传感器模块10a的传感器12a的传感器透镜。壳体单元48a构成为气密封闭的壳体单元
48a。传感器模块10a由壳体单元48a气密包覆成型。无线电模块24a由壳体单元48a气密包覆成型。交通引导装置52a构成为固定式交通引导装置。交通引导装置52a设置用于引导至少部分和/或至少分时段自行式车辆80a、96a。传感器模块10a和/或无线电模块24a、尤其是具有传感器模块10a和无线电模块24a的整个壳体单元48a如此设计尺寸,使得它可集成到行车道边界20a中,尤其是可集成到行车道边界元件22a中。传感器模块10a和/或无线电模块24a、尤其是具有传感器模块10a和无线电模块24a的整个壳体单元48a小于尺寸为10cm
×
10cm
×
10cm的长方体。壳体单元48a的高度110a小于10cm。壳体单元48a的深度112a小于10cm。壳体单元48a的宽度114a小于10cm。
[0070]
传感器12a构成为超宽带传感器。超宽带传感器12a基于m序列技术。超宽带传感器12a在介于6ghz和8.5ghz之间的带宽为至少2ghz的频率范围内工作。传感器12a具有发送单元74a。传感器12a的发送单元74a构成为发射电磁波/波包的天线。传感器12a的发送单元74a的天线具有最大为5cm
×
5cm的面积。传感器12a的发送单元74a设置成发出伪噪声信号。传感器12a的发送单元74a设置成发出m序列信号。传感器12a的发送单元74a设置成发出在介于6ghz和8.5ghz之间的带宽大于2ghz的频带中的m序列信号。传感器12a具有接收单元76a。传感器12a的接收单元76a构成为可由电磁波/波包激发的天线。传感器12a的接收单元76a的天线具有最大为5cm
×
5cm的面积。传感器12a的接收单元76a设置成检测由传感器12a的发送单元74a发出的m序列信号的反射信号。传感器模块10a具有计算单元116a。计算单元116a至少设置成分析和/或评估由传感器12a的接收单元76a接收的反射信号。计算单元116a至少设置成生成和/或计算m序列信号、尤其是m序列信号形式。计算单元116a构成为与传感器12a的发送单元74a连接并与传感器12a的接收单元76a连接的印刷电路板。计算单元116a的印刷电路板具有最大为5cm
×
5cm的面积。传感器12a、尤其是计算单元116a设置成根据使用传感器12a的接收单元76a所确定的反射信号确定在传感器12a的视场14a中移动的物体16a的速度。传感器12a、尤其是计算单元116a设置成根据使用传感器12a的接收单元76a所确定的反射信号确定在传感器12a的视场14a中移动的物体16a的运动方向。传感器12a、尤其是计算单元116a设置成根据使用传感器12a的接收单元76a所确定的反射信号对在传感器12a的视场14a中移动的物体16a进行尺寸分类。
[0071]
传感器模块10a具有另外的传感器32a。另外的传感器32a构成为超宽带传感器。可以设想的是,传感器模块10a具有多个另外的超宽带传感器。另外的超宽带传感器32a基于m序列技术。另外的超宽带传感器32a在介于100mhz和6ghz之间的带宽为至少5ghz的频率范围内工作。另外的传感器32a具有发送单元118a。另外的传感器32a的发送单元118a构成为发射电磁波/波包的天线。另外的传感器32a的发送单元118a的天线具有最大为5cm
×
5cm的面积。另外的传感器32a的发送单元118a设置成发出伪噪声信号。另外的传感器32a的发送单元118a设置成发出m序列信号。另外的传感器32a的发送单元118a设置成发出在介于100mhz和6ghz之间的带宽大于5ghz的频带中的m序列信号。另外的传感器32a具有接收单元120a。另外的传感器32a的接收单元120a构成为可由电磁波/波包激发的天线。另外的传感器32a的接收单元120a的天线具有最大为5cm
×
5cm的面积。另外的传感器32a的接收单元120a设置成检测由另外的传感器32a的发送单元118a发出的m序列信号的反射信号。计算单元116a至少设置成分析和/或评估由另外的传感器32a的接收单元120a接收的反射信号。计算单元116a构成为与另外的传感器32a的发送单元118a连接并与另外的传感器32a的接收
单元120a连接的印刷电路板。另外的传感器32a、尤其是计算单元116a设置成根据使用另外的传感器32a的接收单元120a所确定的反射信号来识别雾。
[0072]
传感器模块10a具有环境条件传感器38a。环境条件传感器38a包括至少一个温度传感器。环境条件传感器38a包括至少一个空气湿度传感器。传感器模块10a、尤其是计算单元116a设置成根据由另外的传感器32a接收的反射信号和环境条件传感器38a、尤其是温度传感器和空气湿度传感器的数据的组合来确定雾密度。无线电模块24a设置成将精确的雾密度数据沿行车道60a发出到接收器26a。
[0073]
传感器模块10a具有加速度传感器28a。传感器模块10a具有运动传感器30a。运动传感器30a例如构成为倾斜传感器。传感器模块10a、尤其是计算单元116a设置成当通过加速度传感器28a检测到传感器模块10a的尤其超过由地面振动或风等产生的正常加速度的加速度时对至少无线电模块24a、至少传感器12a和/或至少发送模块58a进行去激活。传感器模块10a、尤其是计算单元116a设置成当通过运动传感器30a检测到传感器模块10a的尤其超过由地面振动或风等产生的正常运动的运动、例如倾斜时对至少无线电模块24a、至少传感器12a和/或至少发送模块58a进行去激活。
[0074]
传感器模块10a包括位置识别传感器42a。位置识别传感器42a设置成持久或连续重复地确定传感器模块10a的精确的、优选毫米精度的位置数据、优选地理数据。位置识别传感器42a设置用于接收导航卫星126a、例如gps卫星的信号。位置识别传感器42a布置在壳体单元48a的上部中。由此,可以确保到导航卫星126a的自由视场。无线电模块24a设置成将由位置识别传感器42a所确定的传感器模块10a的位置数据、优选地理数据发出到接收器26a。传感器模块10a、尤其是计算单元116a可以设置成当检测到尤其超过数毫米、例如超过10mm的位置变化时对至少无线电模块24a、至少传感器12a和/或至少发送模块58a进行去激活。然而,也可以设想的是,交通引导系统50a的传感器模块10a、10'a、例如布置在隧道中的传感器模块10a、10'a的至少一部分或者交通引导系统的所有传感器模块10a、10'a构成为没有位置识别传感器42a,并且替代地在安装时以毫米精度来测量。
[0075]
传感器模块10a包括道路平滑度传感器40a。道路平滑度传感器40a包括温度传感器。道路平滑度传感器40a、优选道路平滑度传感器40a的温度传感器布置在行车道附近或引入到行车道60a中(也参见图1)。道路平滑度传感器40a设置成识别行车道60a的结冰。道路平滑度传感器40a设置成根据温度传感器的温度数据和环境条件传感器38a的湿度数据的组合来确定行车道60a的存在结冰的概率。无线电模块24a设置成将道路平滑度传感器40a的数据、尤其是关于行车道60a的结冰状态的信息发出到接收器26a。道路平滑度传感器40a在例示出的情况下通过电缆与传感器模块10a的其余部分连接。然而,替代地,道路平滑度传感器40a可以与传感器模块10a的其余部分无线连接,尤其是与计算单元116a和/或无线电模块24a无线连接。例如,道路平滑度传感器40a通过多跳网络98a的近程区域通信尤其是与传感器模块10a的发送模块58a进行通信。为此,道路平滑度传感器40a优选地具有分配给道路平滑度传感器40a的单独的发送模块58a。
[0076]
交通引导装置52a具有能量收集单元44a。能量收集单元44a分配给传感器模块10a。
[0077]
优选地,至少一个能量收集单元44a分配给交通引导系统50a的大部分传感器模块10a、10'a,优选地分配给交通引导系统50a的每个传感器模块10a、10'a。能量收集单元44a
设置用于至少部分地向至少传感器模块10a供应能量。传感器模块10a具有蓄电池128a。蓄电池128a设置用于向无线电模块24a和/或发送模块58a的传感器12a、28a、30a、32a、38a、40a、42a的至少一部分供应能量。能量收集单元44a设置用于至少部分地对蓄电池128a进行充电。能量收集单元44a包括风力发电机46a。风力发电机46a设置成从驶过车辆的行驶风中获取能量并将其转换为电能。
[0078]
图5示出了用于使用交通引导装置52a引导交通、尤其是至少部分和/或至少分时段自行式车辆80a的交通的方法的示意性流程图。在至少一个检测步骤82a中,由传感器模块10a感测至少一个在传感器模块10a的传感器12a的视场14a中移动的物体16a的至少一条信息和/或至少一个参数。信息和/或参数在检测步骤82a中由构成为超宽带传感器的传感器12a感测。在检测步骤82a中,至少检测尤其以高速在传感器12a的近程区域18a中驶过传感器12a的车辆的位置数据和速度数据。在至少一个另外的检测步骤130a中,由道路平滑度传感器40a感测行车道60a的结冰。在至少一个另外的检测步骤132a中,借助另外的传感器32a和环境条件传感器38a确定雾密度。在数据传输步骤134a中,将检测到的数据传输到无线电模块24a。检测到的数据的传输可以例如借助多跳网络98a和/或借助发送模块58a来实现。在至少一个交通引导步骤84a中,将至少基于至少一个可移动物体16a的感测信息和/或感测参数的数据和/或在另外的检测步骤130a、132a中所确定的数据从无线电模块24a发出到接收器26a,例如发出到至少部分和/或至少分时段自行式车辆80a或者发出到驾驶员控制的车辆72a的可改装的接收模块68a(参见图6)。在交通引导步骤84a的子方法步骤136a中,将由无线电模块24a发出的数据在发出到接收器26a之前借助区块链技术或数字账本技术(dlt)、优选地使用iota
tm-id进行加密。在交通引导步骤84a的至少一个另外的子方法步骤138a中,将由接收器26a接收到的数据、尤其是接收到的数据的iota
tm-id进行解密和验证。在至少一个另外的交通引导步骤140a中,验证后和解密后的数据由至少部分和/或至少分时段自行式车辆80a用于车辆控制和/或由可改装的接收模块68a输出以通知驾驶员控制的车辆72a的驾驶员。在至少一个事故识别步骤142a中,传感器模块10a、10'a的运动和/或加速度由运动传感器30a和/或加速度传感器28a监测以识别事故。在至少一个交通安全步骤144a中,当在事故识别步骤142a中识别到事故时,在交通引导系统50a的传感器模块10a、10'a中,至少受影响的传感器模块10a、10'a、尤其是传感器模块10a、10'a的传感器12a、分配给传感器模块10a、10'a的无线电模块24a和/或传感器模块10a、10'a的发送模块58a被断开或置于事故警告状态。在至少一个另外的交通安全步骤146a中,至少部分和/或至少分时段自行式车辆80a和/或可改装的接收模块68a识别事故警告状态或交通引导系统50a中的缺陷并启动相应的事故防止步骤。例如,可以设想的是,当在事故识别步骤142a中识别到事故时,其位置和加速度不受事故影响的相邻传感器模块10a、10'a、无线电模块24a和/或发送模块58a也被断开或置于事故警告状态。
[0079]
图6示出了具有交通引导系统50a和可改装的接收模块68a的交通信息系统78a。可改装的接收模块68a设置用于在驾驶员控制的车辆72a中使用。可改装的接收模块68a设置成接收和评估交通引导装置52a和/或交通引导系统50a的数据。可改装的接收模块68a设置成将交通引导装置52a和/或交通引导系统50a的评估数据借助信息输出装置70a输出到驾驶员控制的车辆72a的驾驶员。在所示的情况下,信息输出装置70a构成为头顶显示器(overhead-display)。然而,替代地,信息输出装置70a也可以构成为智能手机、导航设备或
驾驶员控制的车辆72a的仪表板中的屏幕等。
[0080]
在图7至图13中示出了本发明的七个另外的实施例。以下描述和附图大致限于实施例之间的差异,其中,关于命名相同的构件,尤其是关于具有相同附图标记的构件,原则上也可以参考其他实施例、尤其是图1至图6的实施例的附图和/或描述。为了区分实施例,字母a后置于图1至图6中的实施例的附图标记。在图7至图13的实施例中,字母a由字母b至h代替。
[0081]
图7示出了在停车交通的交通引导的使用例中的具有交通引导装置52b的替代交通引导系统50b,该交通引导装置52b具有传感器模块10b,该传感器模块10b具有超宽带传感器12b。超宽带传感器12b对移动物体16b的可靠短程检测允许以特别小的停车距离进行自动停车。传感器模块10b布置在相邻停车位148b之间。通过由超宽带传感器12b对移动物体16b的可靠近程区域识别,可以以特别小的停车距离实现自动停放。由此,可以有利地提高例如在停车场中或靠近行车道60b的每面积的停车位148b的数量。
[0082]
图8示出了在汽车轮渡150c上的车辆80c的装载和/或卸载交通的交通引导的使用例中的具有交通引导装置52c的第二替代交通引导系统50c,该交通引导装置52c具有传感器模块10c,该传感器模块10c具有超宽带传感器12c。传感器模块10c布置在汽车轮渡150c的装载面积的相邻停车道152c、154c之间。通过由超宽带传感器12c对移动物体16c的可靠近程区域识别,可以以车辆80c之间的特别小的距离实现汽车轮渡150c的自动化装载和/或卸载。由此,可以有利地提高汽车轮渡150c的每装载面积的车辆80c的数量。
[0083]
图9示出了在铁路交通64d的引导的使用例中的具有交通引导装置52d的第三替代交通引导系统50d,该交通引导装置52d具有传感器模块10d,该传感器模块10d具有超宽带传感器12d。传感器模块10d沿铁路轨道网164d定位。传感器模块10d在所示的实施例中集成到铁路道闸156d中。通常,列车158d以非常短的间隔通过铁路道闸156d。通过由超宽带传感器12d对移动物体16d、在这种情况下是列车158d的可靠近程区域识别,可以确保可靠地识别驶过列车158d。检测数据可以多样化使用,例如用于控制列车158d(速度、道岔等)、用于提高列车时刻表的精确性(计算精确的到达时间、延误等)或用于控制铁路道闸156d本身。交通引导装置52d设置成借助传感器模块10d准确地识别铁路轨道网164d上的列车158d。由此,可以例如实现铁路道闸156d的时间精确控制的降低和/或升高。尤其地,可以有利地缩短在列车158d驶过之后铁路道闸156d打开的等待时间。例如,可以设想的是,通过可以将列车158d的驶过可靠地报告给接收器26d,通过交通引导装置52d附加地保护例如仅借助交通信号灯来保护的未设道闸的道口。
[0084]
图10示出了在飞机滑行交通66e的引导的使用例中的具有交通引导装置52e的第四替代交通引导系统50e,该交通引导装置52e具有传感器模块10e,该传感器模块10e具有超宽带传感器12e。传感器模块10e沿机场162e的滑行道160e定位。通常,飞机166e必须非常精确地停放在机场登机口170e的停放位置,以便实现舷梯168a的定位。通过由超宽带传感器12e对移动物体16e、在这种情况下为飞机166e的可靠近程区域识别,可以有利地确保对滑行交通中的飞机166e的精确和可靠的识别和控制。
[0085]
图11示出了具有交通引导装置52f的第五替代交通引导系统50f,该交通引导装置52f具有传感器模块10f,该传感器模块10f具有超宽带传感器12f。在该实施例中,传感器模块10f集成到基础设施86f的引导柱172f中。
[0086]
图12示出了在道路交通62g、尤其是城市内道路交通62g的引导的另一使用例中的具有交通引导装置52g的第六替代交通引导系统50g,该交通引导装置52g具有传感器模块10g,该传感器模块10g具有超宽带传感器12g。城市基础设施86g具有行车道60g和在行车道60g旁边伸展的人行道176g。在图12所示的情况下,基础设施86g还具有公交车站台178g。公交车站台178g构成为行车道60g的局部加宽部,公交车可以在不妨碍动态交通的情况下停靠在该局部加宽部中。公交车站台178g代表安全关键区域,例如等待的行人可以处于该安全关键区域中。公交车站台178g布置在行车道60g的交叉口180g的正前方。在公交车站台178g的开始处布置有传感器模块10g。传感器模块10g布置在人行道176g的背离行车道60g的一侧。传感器模块10g具有gps点182g。gps点182g定位在行车道60g的行车道边缘54g处。在公交车站台178g的的结尾处布置有另外的传感器模块10'g。另外的传感器模块10'g布置在人行道176g的背离行车道60g的一侧。另外的传感器模块10'g具有另外的gps点184g。另外的gps点184g定位在行车道60g的行车道边缘54g处。gps点182g、184g也可以构成为其他地理数据系统的地理位置点。传感器模块10g、10'g中的至少一个具有无线电模块24g。无线电模块24g设置成将传感器模块10g、10'g的gps点182g、184g的位置数据发出到接收器26g。交通引导装置52g、尤其是传感器模块10g、10'g和无线电模块24g设置成尤其通过输出精确的位置数据引导车辆80g经过公交车站台178g,优选地无需使车辆80g转入公交车站台178g,使用这些精确的位置数据也可以在公交车站台178g的区域中可靠地确定行车道60g的行车道边缘54g。尤其是在具有内部环境监测和环境识别传感器的自行式车辆的情况下,可能会发生的是,这种公交车站台178g被误解为附近交叉口180g的转弯车道。这种误解可以通过所描述的本发明有利地避免。尤其地,可以设想的是,借助无线电模块24g将关于公交车站台178g、例如关于公交车站台178g的位置的附加信息发出到接收器26g。
[0087]
图13示出了具有传感器模块10h和无线电模块24h的第七替代交通引导系统50h的一部分的俯视图,该无线电模块24h布置在具有行驶方向92h的行车道60h的行车道边缘54h附近。传感器模块10h具有构成为超宽带传感器的传感器12h。传感器12h具有视场14h。超宽带传感器设置用于对驶过车辆72h、80h、96h、104h的车辆分类。无线电模块24h至少设置成将由超宽带传感器确定的车辆分类数据发出到接收器。
[0088]
传感器模块10h除了超宽带传感器之外还具有相机186h。相机186h设置成识别在相机186h的视场188h中移动的物体16h。相机186h构成为分类相机,该分类相机设置成将识别到的物体16h分类为多个不同的车辆类别。由相机186h对物体16h进行的分类设置用于训练和/或检查由超宽带传感器对物体16h进行的分类。在传感器模块内部将由相机186h确定的车辆分类与由超宽带传感器确定的车辆分类进行对比。在该校准的基础上,分类确定通过超宽带传感器而得到精确和改进。无线电模块24h至少设置成将由相机186h确定的车辆分类数据发出到接收器(例如在读出设备的请求下)。
[0089]
附图标记说明:
[0090]
10 传感器模块
[0091]
12 传感器
[0092]
14 视场
[0093]
16 物体
[0094]
18 近程区域
[0095]
20 行车道边界
[0096]
22 行车道边界元件
[0097]
24 无线电模块
[0098]
26 接收器
[0099]
28 加速度传感器
[0100]
30 运动传感器
[0101]
32 另外的传感器
[0102]
34 雾识别反射元件
[0103]
36 视场
[0104]
38 环境条件传感器
[0105]
40 道路平滑度传感器
[0106]
42 位置识别传感器
[0107]
44 能量收集单元
[0108]
46 风力发电机
[0109]
48 壳体单元
[0110]
50 交通引导系统
[0111]
52 交通引导装置
[0112]
54 行车道边缘
[0113]
56 近程区域
[0114]
58 发送模块
[0115]
60 行车道
[0116]
62
ꢀꢀ
道路交通
[0117]
64
ꢀꢀ
铁路交通
[0118]
66
ꢀꢀ
飞机滑行交通
[0119]
68
ꢀꢀ
可改装的接收模块
[0120]
70
ꢀꢀ
信息输出装置
[0121]
72
ꢀꢀ
驾驶员控制的车辆
[0122]
74
ꢀꢀ
发送单元
[0123]
76
ꢀꢀ
接收单元
[0124]
78
ꢀꢀ
交通信息系统
[0125]
80
ꢀꢀ
自行式车辆
[0126]
82
ꢀꢀ
检测步骤
[0127]
84
ꢀꢀ
交通引导步骤
[0128]
86
ꢀꢀ
基础设施
[0129]
88
ꢀꢀ
结构分离件
[0130]
90
ꢀꢀ
车道
[0131]
92
ꢀꢀ
行驶方向
[0132]
94
ꢀꢀ
行驶方向
[0133]
96
ꢀꢀ
另外的自行式车辆
[0134]
98
ꢀꢀ
多跳网络
[0135]
100 窄路
[0136]
102 附加的行车道边界元件
[0137]
104 另外的驾驶员控制的车辆
[0138]
106 内半径
[0139]
108 外半径
[0140]
110 高度
[0141]
112 深度
[0142]
114 宽度
[0143]
116 计算单元
[0144]
118 发送单元
[0145]
120 接收单元
[0146]
122 主发射方向
[0147]
124 主发射方向
[0148]
126 导航卫星
[0149]
128 蓄电池
[0150]
130 检测步骤
[0151]
132 检测步骤
[0152]
134 数据传输步骤
[0153]
136 子方法步骤
[0154]
138 子方法步骤
[0155]
140 交通引导步骤
[0156]
142 事故识别步骤
[0157]
144 交通安全步骤
[0158]
146 交通安全步骤
[0159]
148 停车位
[0160]
150 汽车轮渡
[0161]
152 停车道
[0162]
154 停车道
[0163]
156 铁路道闸
[0164]
158 列车
[0165]
160 滑行道
[0166]
162 机场
[0167]
164 铁路轨道网
[0168]
166 飞机
[0169]
168 舷梯
[0170]
170 机场登机口
[0171]
172 引导柱
[0172]
174 警告信标
[0173]
176 人行道
[0174]
178 公交车站台
[0175]
180 交叉口
[0176]
182 gps点
[0177]
184 gps点
[0178]
186 相机
[0179]
188 视场
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