Einbindung eines Luftfahrzeugs in ein V2X-System

Die Erfindung betrifft ein Verfahren eines ersten sowie eines zweiten Luftfahrzeugs zur Verkehrs vernetzten Kommunikation über V2X sowie ein entsprechendes Luftfahrzeug und ein intelligentes Transportsystem umfassend ein oder mehrere solcher Luftfahrzeuge.

Im Rahmen eines sogenannten Vehicle-to-everything-, V2X-Systems, auch V2X-Architektur, kommunizieren bekanntermaßen Bodenfahrzeuge, insbesondere Straßenfahrzeuge wie PKW, mit grundsätzlich jeder Einrichtung, die das Fahrzeug beeinflussen kann oder die von ihm beeinflusst werden kann. Insbesondere kommunizieren die Fahrzeuge über das V2X-System untereinander. So können Teilnehmer des Systems, im Folgenden auch Verkehrsteilnehmer genannt, untereinander beispielsweise Informationen über einen Unfall miteinander teilen.

Hierzu werden unterschiedliche, standardisierte Mitteilungen zwischen den Teilnehmern des Systems versendet. So sind zum einen fahrzeugbezogene Mitteilungen definiert, die fahrzeugbezogene Informationen beispielsweise in regelmäßigen Abständen mitteilen, nämlich sogenannte kooperative Aufklärungsmitteilungen, Cooperative Awareness Messages, CAM, und grundlegende Sicherheitsmitteilungen Basic Safety Message, BSM. Zudem ist eine situationsbezogene Mitteilung definiert, die sogenannte Decentralised Environmental Notification Message, DENM, mittels derer beispielsweise bei einem Unfall unfallbezogene oder verkehrsrelevante Informationen an andere Verkehrsteilnehmer versendet werden. Die DENM ist im Standard ETSI EN 302 637-3 V1.2.2 (2014-11) definiert.

Zukünftige intelligente Transportsysteme, Intelligent Transport Systems, ITS, auf Grundlage der V2X-Architektur könnten neben Bodenfahrzeugen auch Luftfahrzeuge umfassen, wie beispielsweise unbemannte Luftfahrzeuge (unmanned aerial vehicles, UAVs), insbesondere Drohnen, aber auch ferngesteuerte Luftfahrzeuge (remotely-piloted aircrafts, RPAs), oder auch luftgebundene Transportfahrzeuge, also Luftfahrzeuge, die Personen oder Güter transportieren. Zur Teilnahme an dem ITS müssen auch solche Luftfahrzeuge mit anderen Verkehrsteilnehmern oder Einrichtungen kommunizieren. DE 10 2018 102 112 A1 offenbart ein UAV, welches seine Position und aktuelle Flugcharakteristik an andere UAV übermittelt.

Die nachveröffentlichte Druckschrift DE 102022 113 890 A1 betrifft das Übermitteln einer einen Notfall bei einer Drohne kennzeichnenden Warnmeldung durch die Drohne an ein Fahrzeug mittels einer V2X-Kommunikation.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, Luftfahrzeuge in eine ITS-Architektur einzubinden.

Die Erfindung löst die Aufgabe durch Verfahren gemäß den Ansprüchen 1 und 8, durch ein Luftfahrzeug gemäß Anspruch 9 sowie durch ein intelligentes Transportsystem gemäß Anspruch 10. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche, der Beschreibung sowie der Figuren.

Das erfindungsgemäße Verfahren eines ersten Luftfahrzeugs zur verkehrsvernetzten Kommunikation über vehicle-to-everything, V2X, umfasst die folgenden Schritte:

(51) Erkennen einer Situation, die eine Verkehrsgefährdung und/oder einen anormalen Verkehrszustand darstellt;

(52) Ermitteln von Umfelddaten des Luftfahrzeugs;

(53) Ermitteln von Flugdaten des Luftfahrzeugs im dreidimensionalen Raum;

(54) Ermitteln von Fahrzeugeigenschaften des Luftfahrzeugs;

(55) Erzeugen einer dezentralen Umweltbenachrichtigung, Decentralized Environmental Notification Message, DENM, gemäß dem Standard ETSI EN 302 637-3 V1.2.2 (2014- 11), die DENM umfassend die ermittelten Umfelddaten, Flugdaten und/oder Fahrzeugeigenschaften;

(56) Erzeugen einer V2X-Nachricht umfassend die DENM;

(57) Senden der V2X-Nachricht umfassend die DENM an zumindest einen anderen Teilnehmer des V2X-Systems.

Das erfindungsgemäße Verfahren eines zweiten Luftfahrzeugs zur verkehrsvernetzten Kommunikation über vehicle-to-everything, V2X, umfasst die folgenden Schritte:

(511) Empfangen und Decodieren einer von einem ersten Luftfahrzeug empfangenen V2X- Nachricht;

(512) Auslesen einer dezentralen Umweltbenachrichtigung, Decentralized Environmental Notification Message, DENM, die gemäß dem Standard ETSI EN 302 637-3 V1.2.2 (2014-11) ist, aus der decodierten V2X-Nachricht, wobei die DENM von dem ersten Luftfahrzeug ermittelte Umfelddaten, Flugdaten und/oder Fahrzeugeigenschaften umfasst.

Das erfindungsgemäße Luftfahrzeug zur verkehrsvernetzten Kommunikation über vehicle-to- everything, V2X, umfasst eine Steuereinheit, insbesondere einen Prozessor, wobei die Steuereinheit ausgebildet ist zur Durchführung der erfindungsgemäßen Verfahren. Insbesondere betrifft die Erfindung ein erstes Luftfahrzeug umfassend eine Steuereinheit, die zur Durchführung des Verfahrens des ersten Luftfahrzeugs ausgebildet ist und/oder ein zweites Luftfahrzeug umfassend eine Steuereinheit, die zur Durchführung des Verfahrens des zweiten Luftfahrzeugs ausgebildet ist.

Weiterhin betrifft die Erfindung ein intelligentes Transportsystem, ITS, umfassend ein oder mehrere der erfindungsgemäßen Luftfahrzeuge als Teilnehmer des Systems. Bevorzugt umfasst das ITS zudem ein oder mehrere andere Teilnehmer, beispielsweise Bodenfahrzeuge.

Erfindungsgemäß wird eine verkehrsrelevante Situation erkannt, also eine Situation, die eine Verkehrsgefährdung und/oder einen anormalen Verkehrszustand darstellt. Auf Grundlage von verkehrsrelevanten Daten, nämlich Umfelddaten, Flugdaten und/oder Fahrzeugeigenschaften des Luftfahrzeugs, wird eine DENM erstellt und mittels V2X anderen Verkehrsteilnehmern mitgeteilt. Die systemrelevanten Daten umfassen erfindungsgemäß auf das Luftfahrzeug bezogene beziehungsweise für das Luftfahrzeug spezifische Daten, beispielsweise dessen Position im dreidimensionalen Raum einschließlich der Flughöhe. Das erfindungsgemäße Luftfahrzeug wird somit in die V2X-Architektur eingebunden und kann mit anderen Teilnehmern, darunter andere Luftfahrzeuge aber auch Bodenfahrzeuge, kommunizieren. Insbesondere können erfindungsgemäße Luftfahrzeuge DENMs innerhalb des Netzes, also des ITS, verteilen und Informationen über ungewöhnliche Straßenzustände und gefährliche Verkehrssituationen an andere ITS-Stationen, die Luft- oder Bodenfahrzeuge sein können, bevorzugt innerhalb einer festgelegten geografischen Region weitergeben. Somit wird eine Kompatibilität zwischen Luftfahrzeugen und der V2X-Kommunikation erreicht.

Das beziehungsweise die erfindungsgemäßen Verfahren, das erfindungsgemäße Luftfahrzeug sowie das ITS werden im Folgenden gemeinsam im Detail erläutert. Zu den Verfahren vorgebrachte Erläuterungen gelten entsprechend für das Luftfahrzeug und das ITS und andersherum. Das Luftfahrzeug, insbesondere dessen Steuereinheit, ist zur Durchführung der Verfahren ausgebildet. Entsprechend können die erfindungsgemäßen Verfahren mit dem erfindungsgemäßen Luftfahrzeug beziehungsweise dem ITS durchgeführt werden. Die Schritte der Verfahren wurden zum besseren Verständnis nummeriert. Die Nummerierung legt jedoch keine zwingende Reihenfolge der Schritte fest, vielmehr können die Schritte zumindest zum Teil auch in anderer Reihenfolge erfolgen, wie nachfolgend erläutert.

Im Detail wird zunächst eine Situation erkannt, die eine Verkehrsgefährdung („road hazard“) und/oder einen anormalen Verkehrszustand („abnormal traffic condition“) darstellt. Es kann sich um eine Situation des Luftfahrzeugs selbst oder um eine im Umfeld, in der Luft oder auf dem Boden, vorliegende Situation handeln. Eine Situation des Luftfahrzeugs selbst ist eine Situation, die das Luftfahrzeug selbst hervorruft oder an der es beteiligt ist. Dies kann beispielsweise ein Nothalt oder eine Notlandung des Luftfahrzeugs sein oder ein Unfall, in den das Luftfahrzeug unmittelbar verwickelt ist. Eine im Umfeld vorliegende Situation kann beispielsweise ein Unfall eines anderen Verkehrsteilnehmers sein, insbesondere eines anderen Luftfahrzeugs, oder beispielsweise Straßenschäden oder eine Baustelle. Die Situation stellt insbesondere eine Verkehrsgefährdung beziehungsweise einen anormalen Verkehrszustand für andere Verkehrsteilnehmer dar, beispielsweise für andere Luftfahrzeuge und/oder für Bodenfahrzeuge. So kann beispielsweise ein Nothalt des Luftfahrzeugs in der Luft auf der üblichen Flughöhe, beispielsweise auf einer ausgewiesenen Luftfahrstraße, eine Situation für ein anderes Luftfahrzeug darstellen, beispielsweise für ein auf derselben Luftfahrstraße fliegendes Luftfahrzeug. In einem anderen Beispiel kann eine Notlandung des Luftfahrzeugs eine Situation für ein Bodenfahrzeug darstellen, beispielsweise wenn die Notlandung auf einer Bodenfahrtstraße erfolgt. In einem weiteren Beispiel stellt eine erkannte Baustelle auf einer Bodenfahrtstraße eine Situation für Bodenfahrzeuge oder auch, beispielsweise aufgrund von bis in eine Luftfahrstraße hineinragenden Auslegern eines Baukrans, eine Situation für andere Luftfahrzeuge dar. Bevorzugt erkennt das Luftfahrzeug die Situation über bordeigene Sensoren, wie noch erläutert wird.

Anschließend werden verkehrsrelevante Daten ermittelt, nämlich Umfelddaten des Luftfahrzeugs, Flugdaten des Luftfahrzeugs und/oder Fahrzeugeigenschaften des Luftfahrzeugs. Verkehrsrelevant bedeutet hierbei, dass Daten ermittelt werden, die für die Verkehrsvernetzung über das ITS von Bedeutung sind. In anderen Worten sind verkehrsrelevante Daten solche Daten, die für einen oder mehrere Verkehrsteilnehmer von Bedeutung sein können, insbesondere Daten, die anderen Verkehrsteilnehmern eine Einschätzung der Situation und eine adäquate Reaktion auf die Situation ermöglichen. Im Detail werden Umfelddaten des Luftfahrzeugs ermittelt, insbesondere die Situation betreffende, für das Luftfahrzeug oder andere Verkehrsteilnehmer relevante Umfelddaten. Die Umfelddaten können im Allgemeinen Informationen über gefährliche Gegebenheiten umfassen, also Gegebenheiten, die für andere Verkehrsteilnehmer eine Gefahr darstellen können. Auch sind Umfelddaten beispielsweise die aktuelle Verkehrslage in der Luft oder auf dem Boden, die aktuellen Wetterbedingungen, insbesondere die Windrichtung, die für Luftfahrzeuge höchst relevant ist. Auch sind Umfelddaten beispielsweise Behinderungen auf einer Luftfahrstraße, auf der sich die Luftfahrzeuge bewegen, oder auf einer Bodenfahrtstraße, auf der sich die Bodenfahrzeuge bewegen. Solche Behinderungen sind beispielsweise Straßenarbeiten, insbesondere Straßenarbeiten, die Auswirkungen auf eine Luftfahrstraße haben, wie beispielsweise ein in den Luftraum ragender Kran. Auch sind Behinderungen beispielsweise im Luftraum stehende, also schwebende, Luftfahrzeuge, ein Unfall oder eine Panne eines Luftfahrzeugs oder eines Bodenfahrzeugs. Insbesondere umfassen die Umfelddaten also Informationen über eine im Umfeld vorliegende Situation, wie beispielweise Informationen über einen Unfall, welcher durch das Luftfahrzeug beobachtet wird oder an dem das Luftfahrzeug beteiligt ist oder über ein durch das Luftfahrzeug erkannte Baustelle. Die Umfelddaten können beispielsweise auch, zumindest zum Teil, vor dem Schritt der Erkennung der Situation ermittelt werden. So kann nach einer Ausgestaltung die Situation basierend auf den Umfelddaten erkannt werden. Umfassen die Umfelddaten beispielsweise Informationen über einen Unfall, so kann aus diesen Umfelddaten auf das Vorliegen des Unfalls geschlossen werden. Auch die Umfelddaten werden nach einer Ausgestaltung durch zumindest eine Sensoreinheit des Luftfahrzeugs ermittelt.

Zudem werden Flugdaten des Luftfahrzeugs ermittelt. Es handelt sich dabei insbesondere um auf den dreidimensionalen Raum, innerhalb dessen sich das Luftfahrzeug bewegt, bezogene Daten. Solche Flugdaten sind beispielsweise die Position des Luftfahrzeugs im dreidimensionalen Raum, also beispielswese Daten zur Flughöhe sowie zur geographischen Position (GPS, Längen- und Breitengrade). Auch können die Flugdaten beispielsweise die Fluggeschwindigkeit und/oder die Flugrichtung des Luftfahrzeugs umfassen. Auch können die Flugdaten Informationen über einen durch das Luftfahrzeug durchgeführten Nothalt und/oder eine durch das Luftfahrzeug durchgeführte Notlandung umfassen und/oder Informationen darüber, dass das Luftfahrzeug eine unerlaubte Flugrichtung einschlägt und/oder eine unerlaubte Flughöhe erreicht. Die Flugdaten sind also letztlich luftfahrzeugbezogene Daten des das Verfahren durchführenden Luftfahrzeugs. Diese Flugdaten sind ebenfalls für andere Verkehrsteilnehmer relevant, zumindest dann, wenn das Luftfahrzeug selbst die Situation hervorruft oder an dieser teilnimmt. Nach einer Ausgestaltung werden die Flugdaten des Luftfahrzeugs ermittelt, wenn die Situation durch das Luftfahrzeug selbst herbeigerufen wurde oder wenn das Luftfahrzeug an der Situation beteiligt ist. Insbesondere in diesem Fall, in dem das Luftfahrzeug die Situation selbst herbeiführt oder an dieser beteiligt ist, sind derartige Flugdaten für andere Verkehrsteilnehmer von Bedeutung und sollten daher ermittelt werden. Die Flugdaten können beispielsweise mittels der Steuereinheit des Luftfahrzeugs ausgelesen werden. Die Flugdaten werden insbesondere ermittelt, nachdem die Situation erkannt wurde.

Weiterhin werden Fahrzeugeigenschaften des Luftfahrzeugs ermittelt. Die Fahrzeugeigenschaften bezeichnen insbesondere von der Umwelt unabhängige, dem Fahrzeug inhärente Eigenschaften. Die Fahrzeugeigenschaften umfassen beispielsweise Informationen über den Fahrzeugtyp, also darüber ob es sich um ein Luftfahrzeug handelt, Informationen über den Luftfahrzeugtyp, insbesondere Informationen darüber, ob es sich bei dem Luftfahrzeug um ein Transport-Luftfahrzeug zum Transport von Gütern, ein Noteinsatz-Luftfahrzeug für Noteinsätze beispielsweise zur Personenrettung, ein Polizei-Luftfahrzeug für Polizeieinsätze, ein Personenbeförderungs-Luftfahrzeug, beispielsweise ein Lufttaxi, handelt. Auch können die Fahrzeugeigenschaften beispielsweise eine maximale und/oder aktuelle Flugreichweite des Luftfahrzeugs umfassen, wobei die aktuelle Flugreichweite von der Leistungsreserve des Luftfahrzeugs abhängt, beispielsweise von dem aktuellen Ladestand einer Antriebsbatterie des Luftfahrzeugs. So können die Fahrzeugeigenschaften einen Ladestand einer (Antriebs-) Batterie des Luftfahrzeugs umfassen, wobei Batterie insbesondere eine wiederaufladbare Batterie meint. Auch könnend die Fahrzeugeigenschaften eine maximal mögliche Beschleunigung und/oder Geschwindigkeit des Luftfahrzeugs umfassen. Auch derartige Fahrzeugeigenschaften sind für andere Verkehrsteilnehmer von Bedeutung, insbesondere wenn das Luftfahrzeug die Situation selbst herbeiführt oder an dieser beteiligt ist. Daher werden nach einer Ausgestaltung die Fahrzeugeigenschaften des Luftfahrzeugs ermittelt, wenn die Situation durch das Luftfahrzeug selbst herbeigerufen wurde oder wenn das Luftfahrzeug an der Situation beteiligt ist. Die Fahrzeugeigenschaften können beispielsweise mittels der Steuereinheit des Luftfahrzeugs ausgelesen werden. Die Fahrzeugeigenschaften werden insbesondere ermittelt, nachdem die Situation erkannt wurde.

Erfindungsgemäß werden die zuvor ermittelten verkehrsrelevanten Daten, nämlich die Umfelddaten des Luftfahrzeugs, die Flugdaten des Luftfahrzeugs und/oder die Fahrzeugeigenschaften des Luftfahrzeugs, in eine dezentrale Umweltbenachrichtigung, also eine sogenannte Decentralized Environmental Notification Message, DENM, geschrieben. Bezüglich der DENM wird auf den Standard ETSI EN 302 637-3 V1.2.2 (2014-11) verwiesen, dessen Inhalt hiermit einbezogen wird. Die Struktur der DENM wird später noch im Detail erläutert. Gemäß der Erfindung wird die bekannte DENM dahingehend angepasst, dass das Luftfahrzeug betreffende Informationen in die DENM geschrieben werden. Dies ermöglicht eine standardkonforme Einbindung von Luftfahrzeugen in das ITS. Insbesondere können so mittels der grundsätzlich bekannten DENM auf die Situation bezogene, also beispielsweise unfallbezogene, Informationen an andere Verkehrsteilnehmer versendet werden, darunter auch weitere Luftfahrzeuge. Es wird somit eine effiziente Einbindung von Luftfahrzeugen in das ITS ermöglicht.

Anschließend wird erfindungsgemäß die DENM in eine V2X-Nachricht encodiert und die V2X- Nachricht an zumindest einen anderen Verkehrsteilnehmer, also einen anderen Teilnehmer des V2X-Systems, unmittelbar oder mittelbar übermittelt. Insbesondere wird die V2X-Nachricht an ein zweites Luftfahrzeug übermittelt. Das zweite Luftfahrzeug empfängt und decodiert erfindungsgemäß die V2X-Nachricht und liest anschließend die DENM aus. Das erfindungsgemäße Luftfahrzeug ist also dazu ausgebildet, V2X-Nachrichten zu encodieren und zu senden sowie zu empfangen und zu decodieren. Somit wird das zweite Luftfahrzeug in standardkonformer Weise über die von dem ersten Luftfahrzeug ermittelten Umfelddaten, Flugdaten und/oder Fahrzeugeigenschaften informiert und damit über die vorliegende Situation. Im Ergebnis werden verkehrsrelevante Daten des Luftfahrzeugs an andere Verkehrsteilnehmer gemäß der V2X-Kommunikation übersendet und das Luftfahrzeug wird in die V2X-Architektur, also das ITS-System, eingebunden.

In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung wird die Situation, die eine Verkehrsgefährdung und/oder einen anormalen Verkehrszustands darstellt, basierend auf durch mindestens eine Sensoreinheit des Luftfahrzeugs erzeugten Sensordaten erkannt. Wie bereits angesprochen, kann somit das Luftfahrzeug die Situation selbst erkennen. Beispielsweise kann die Sensoreinheit eine Kamera umfassen, die die Situation aufnimmt, beispielsweise einen Verkehrsunfall fotografiert. Auch kann das Luftfahrzeug eine Situation an der es selbst beteiligt ist über eine Sensoreinheit erkennen, beispielsweise kann über einen Beschleunigungssensor ein abrupter Stopp oder ein Abstürzen des Luftfahrzeugs erkannt werden. Die Sensordaten können als Umfelddaten in die DENM geschrieben werden. Das Luftfahrzeug kann dank der eigenen Sensoren besonders zuverlässig und unabhängig die Situation erkennen.

Nach einer Ausgestaltung werden die Umfelddaten des Luftfahrzeugs zumindest zum Teil aus durch mindestens eine Sensoreinheit des Luftfahrzeugs erzeugten Sensordaten ermittelt. Beispielsweise kann das Luftfahrzeug eine Sensoreinheit aufweisen zum Ermitteln der aktuellen Wetterbedingungen, insbesondere der aktuellen Windrichtung. Auch können die Umfelddaten bezüglich der Situation ermittelte Daten sein, die anschließend als Umfelddaten in die DENM geschrieben werden, wie bereits erläutert. Bevorzugt erstellt das Luftfahrzeug aus durch den oder die Sensoreinheiten des Luftfahrzeugs ermittelten Sensordaten ein Umfeldmodell des Luftfahrzeugs. Das Luftfahrzeug kann dank der eigenen Sensoren besonders zuverlässig und unabhängig sein Umfeld erkennen.

Nach einer Ausgestaltung umfasst das Verfahren weiter den Schritt: Definieren eines dreidimensionalen geographischen Nachrichtenraums innerhalb dessen die DENM geteilt werden soll, wobei bevorzugt die Information über den dreidimensionalen geographischen Nachrichtenraum ebenfalls in die DENM geschrieben wird. Gemäß dieser Ausgestaltung wird die Reichweite der DENM festgelegt und damit die Reichweite innerhalb derer andere Verkehrsteilnehmer über die Situation informiert werden. So ist es beispielsweise unnötig, weit entfernte Verkehrsteilnehmer zu informieren, die von der Situation nicht beeinflusst werden können. Dies kann erfolgen, indem das Luftfahrzeug die V2X-Nachricht nur an innerhalb des definierten dreidimensionalen geographischen Nachrichtenraums befindliche Verkehrsteilnehmer sendet. Auch könnte die V2X-Nachricht beispielsweise an alle erreichbaren Verkehrsteilnehmer verteilt werden, wobei die die V2X-Nachricht empfangenen Verkehrsteilnehmer die V2X-Nachricht nur weiterverteilen, also an weitere Verkehrsteilnehmer senden, sofern diese sich innerhalb des definierten dreidimensionalen geographischen Nachrichtenraums befinden. Es wird somit auch der geographische Nachrichtenraum auf die speziellen Bedürfnisse der Luftfahrzeuge angepasst, also auf den dreidimensionalen Fall, was die Integration in die V2X-Architektur weiter fördert.

Nach einer Ausgestaltung umfasst das Verfahren weiter:

(58) Erzeugen einer kooperativen Aufklärungsmitteilung, Cooperative Awareness Message, CAM, umfassend die ermittelten Flugdaten und/oder Fahrzeugeigenschaften;

(59) Erzeugen einer V2X-Nachricht umfassend die CAM;

(S10) Senden der V2X-Nachricht umfassend die CAM an zumindest einen anderen Teilnehmer des V2X-Systems in regelmäßigen Abständen.

Das Luftfahrzeug erzeugt gemäß dieser Ausgestaltung eine CAM, umfassend die auf das Luftfahrzeug bezogenen Informationen, nämlich die Flugdaten und/oder Fahrzeugeigenschaften. Das Luftfahrzeug versendet die CAM entsprechend der obigen Erläuterung zur DENM. Insbesondere kann das Luftfahrzeug die CAM an ein oder mehrere andere Verkehrsteilnehmer versenden, bevorzugt an das zweite Luftfahrzeug. Die CAM wird bevorzugt regelmäßig versendet, beispielsweise in einem Abstand von 10 Sekunden, und unabhängig vom Vorliegen einer Situation, die eine Verkehrsgefährdung und/oder einen anormalen Verkehrszustand darstellt. Somit kann das Luftfahrzeug andere Teilnehmer ständig über seinen aktuellen Zustand informieren. Das Verfahren sieht somit nach dieser Ausgestaltung auch die Adaption der CAM für das Luftfahrzeug vor. Bezüglich der CAM wird auf den Standard ETSI EN 302 637-2 V1.3.1 (2014-09) verwiesen, dessen Inhalt hiermit einbezogen wird. Somit kann das Luftfahrzeug weiter in das V2X-System integriert werden.

Das Luftfahrzeug umfasst mindestens eine Sensoreinheit zur Umfelderkennung, also zur Erkennung seiner Umgebung. Die Sensoreinheit kann ausgewählt sein aus der Gruppe: LIDAR- Sensor, RADAR-Sensor, Kamera, Beschleunigungssensor. Das Luftfahrzeug umfasst weiter einen Transceiver sowie eine mit der Sensoreinheit und dem Transceiver verbundene Steuereinheit, insbesondere einen Prozessor. Wie bereits erwähnt, ist die Steuereinheit ausgebildet ist zur Durchführung der erfindungsgemäßen Verfahren.

Weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den übrigen, in den Unteransprüchen genannten Merkmalen.

Die verschiedenen in dieser Anmeldung genannten Ausführungsformen der Erfindung sind, sofern im Einzelfall nicht anders ausgeführt, mit Vorteil miteinander kombinierbar.

Die Erfindung wird nachfolgend in Ausführungsbeispielen anhand der zugehörigen Zeichnungen erläutert. Es zeigen schematisch:

Figur 1 ein erfindungsgemäßes ITS mit mehreren Verkehrsteilnehmern,

Figur 2a, b ein erfindungsgemäßes Verfahren eines ersten und eines zweiten Luftfahrzeugs, und

Figur 3 eine erfindungsgemäß adaptierte DENM.

Figur 1 zeigt schematisch drei als Drohnen ausgebildete Luftfahrzeuge 10, 12, 14 und ein Bodenfahrzeug 16. Die Luftfahrzeuge 10, 12, 14 bewegen sich in diesem Beispiel auf einer Luftfahrstraße 20, d.h. einer für den Luftverkehr ausgewiesenen Strecke. Das Bodenfahrzeug bewegt sich entlang einer Bodenfahrstraße 22. In diesem Beispiel kollidiert das Luftfahrzeug 12 mit dem Luftfahrzeug 14, es kommt also zu einem Unfall 18. Erfindungsgemäß sind die Luftfahrzeuge 10, 12, 14 und das Bodenfahrzeug 16 Teil eines intelligenten Transportsystems, ITS, sind also Verkehrsteilnehmer innerhalb des ITS. Hierbei kommunizieren die Luftfahrzeuge 10, 12, 14 untereinander sowie mit dem Bodenfahrzeug 16 mittels V2X-Kommunikation, wobei insbesondere sogenannte Decentralised Environmental Notification Messages, DENM, ausgetauscht. Die DENM ist im Standard ETSI EN 302 637-3 V1.2.2 (2014-11) definiert und wurde erfindungsgemäß angepasst für Luftfahrzeuge.

Figur 3 zeigt den Nachrichtencontainer einer DENM gemäß dem genannten Standard, bestehend aus einem Header 100, der DENM Information 200, einer Signatur 300 sowie einem Zertifikat 400. Erfindungsgemäß umfassen die DENM Informationen, nun auch Umfelddaten, Flugdaten und/oder Fahrzeugeigenschaften des jeweiligen, die DENM sendenden Luftfahrzeugs. Insbesondere umfassen die DENM Informationen eines oder mehrere der folgenden Umfelddaten: Gefährliche Gegebenheiten; Verkehrslage; Wetterbedingungen, insbesondere Windrichtung; Behinderungen auf einer Luftfahrstraße; Straßenarbeiten, insbesondere einschließlich der Auswirkungen auf eine Luftfahrstraße; Verkehrsbehinderung auf der Luftfahrstraße, insbesondere stehendes Luftfahrzeug, Unfall eines Luftfahrzeugs, Panne eines Luftfahrzeugs. Insbesondere umfassen die DENM Informationen eines oder mehrere der folgenden Flugdaten: Luftfahrzeugposition; Flughöhe; Fluggeschwindigkeit; Flugrichtung; Informationen über einen durchgeführten Nothalt und/oder eine durchgeführte Notlandung; Informationen über eine unerlaubte Flugrichtung und/oder Flughöhe. Insbesondere umfassen die DENM Informationen eines oder mehrere der folgenden Fahrzeugeigenschaften: Luftfahrzeugtyp, insbesondere Transport-Luftfahrzeug, Noteinsatz-Luftfahrzeug, Polizei- Luftfahrzeug, Personenbeförderungs-Luftfahrzeug; Reichweite des Luftfahrzeugs; Ladestand einer Batterie des Luftfahrzeugs; maximal mögliche Beschleunigung des Luftfahrzeugs; maximal mögliche Geschwindigkeit des Luftfahrzeugs.

Das erfindungsgemäße Verfahren im Falle einer Situation, die eine Verkehrsgefährdung und/oder einen anormalen Verkehrszustand darstellt, wird im Folgenden anhand von Figur 2a für das Luftfahrzeug 12 erläutert.

Das Luftfahrzeug 12 erkennt vorliegend, Schritt S1, dass es in einen Unfall 18 verwickelt ist, erkennt also eine Situation, die eine Verkehrsgefährdung und/oder einen anormalen Verkehrszustand darstellt. Diese Erkennung erfolgt beispielsweise über eine oder mehrere Sensoreinheiten des Luftfahrzeugs 12, beispielsweise über einen Beschleunigungssensor, eine Kamera, LIDAR, RADAR oder ähnliches. Anschließend, Schritt S2, ermittelt das Luftfahrzeug 12 Umfelddaten, erstellt insbesondere mittels seiner Sensoreinheiten ein Umfeldmodell. Die Umfelddaten können, zumindest zum Teil, auch bereits vor der Erkennung des Unfalls ermittelt werden. Der Schritt S2 kann also zumindest teilweise vor dem Schritt S1 stattfinden. Beispielsweise kann das Luftfahrzeug 12 regelmäßig Umfelddaten erheben und aus diesen Umfelddaten auf das Vorliegen eines Unfalls oder einer anderweitigen verkehrsrelevanten Situation schließen. Die Umfelddaten umfassen in dem vorliegenden Fall beispielsweise Informationen über die durch den Unfall bedingte Verkehrsbehinderung auf der Luftfahrstraße 20. Auch können die Umfelddaten beispielsweise Wetterdaten umfassen, insbesondere eine aktuell vorherrschende Windrichtung, was für andere Luftfahrzeuge von Interesse sein kann.

Zudem ermittelt das Luftfahrzeug 12 Flugdaten des Luftfahrzeugs 12 im dreidimensionalen Raum sowie Fahrzeugeigenschaften des Luftfahrzeugs 12, Schritte S3, S4. Die Schritte S3, S4 können in beliebiger Reihenfolge oder zeitgleich erfolgen, insbesondere auch in vor, nach oder zeitgleich mit Schritt S2.

Die Flugdaten umfassen beispielsweise Luftfahrzeugposition; Flughöhe; Fluggeschwindigkeit; Flugrichtung; Informationen über einen durchgeführten Nothalt und/oder eine durchgeführte Notlandung; und/oder Informationen über eine unerlaubte Flugrichtung und/oder Flughöhe, jeweils bezogen auf das Luftfahrzeug 12. Das Luftfahrzeug 12 ermittelt also in anderen Worten beispielsweise seine eigene Position im dreidimensionalen Raum, also einschließlich seiner Flughöhe. Damit kann anderen Luftfahrzeugen mitgeteilt werden, wo sich das Luftfahrzeug 12 zum Unfallzeitpunkt befindet und damit wo die Verkehrsbehinderung vorliegt.

Die Fahrzeugeigenschaften umfassen beispielsweise Luftfahrzeugtyp, insbesondere Transport- Luftfahrzeug, Noteinsatz- Luftfahrzeug, Polizei-Luftfahrzeug, Personenbeförderungs- Luftfahrzeug; Reichweite des Luftfahrzeugs; Ladestand einer Batterie des Luftfahrzeugs; maximal mögliche Beschleunigung des Luftfahrzeugs; und/oder maximal mögliche Geschwindigkeit des Luftfahrzeugs. In dem vorliegenden Beispiel ermittelt das Luftfahrzeug 12 als Fahrzeugeigenschaft beispielsweise, dass es ein Luftfahrzeug ist und zwar ein Transport- Luftfahrzeug. Auch diese Information ist für andere Verkehrsteilnehmer von Relevanz.

Erfindungsgemäß erzeugt das Luftfahrzeug 12 anschließend, Schritt S5, die DENM, wobei das

Luftfahrzeug 12 hierzu die zuvor ermittelten Umfelddaten, Flugdaten und Fahrzeugeigenschaften in die DENM schreibt, siehe Figur 3. Im nächsten Schritt S6 erzeugt das Luftfahrzeug 12 eine V2X-Nachricht umfassend die DENM, encodiert also in anderen Worten die DENM in eine V2X-Nachricht.

Schließlich versendet das Luftfahrzeug 12 die erzeugte V2X-Nachricht und damit die darin enthaltene DENM an die weiteren Verkehrsteilnehmer des ITS, also des V2X-Systems, nämlich an das Luftfahrzeug 10 sowie and das Bodenfahrzeug 16, wie durch Pfeile in Figur 1 dargestellt. Damit werden die anderen Verkehrsteilnehmer über den Unfall informiert sowie mit weiteren für sie relevanten Informationen versorgt.

So empfängt beispielsweise das Luftfahrzeug 10 die vom Luftfahrzeug 12 versendete V2X- Nachricht, decodiert diese, Schritt S11 in Figur 2b, und liest die DENM aus, Schritt S12 in Figur 2b. Somit erhält das Luftfahrzeug 10 Informationen die Umfelddaten sowie Flugdaten und Fahrzeugeigenschaften des Luftfahrzeugs 12.

So werden die Luftfahrzeuge erfindungsgemäß in das die V2X-Architektur eingebunden und können mit anderen Verkehrsteilnehmern, darunter andere Luftfahrzeuge aber auch Bodenfahrzeuge, kommunizieren. Insbesondere können erfindungsgemäße Luftfahrzeuge DENMs innerhalb des Netzes, also des ITS, verteilen und Informationen über ungewöhnliche Straßenzustände und gefährliche Verkehrssituationen von kommunizierenden ITS-Stationen an andere ITS-Stationen, die Luft- oder Bodenfahrzeuge sein können, bevorzugt innerhalb einer festgelegten geografischen Region weitergeben. Somit wird eine Kompatibilität zwischen Luftfahrzeugen und der V2X-Kommunikation erreicht.

Das Luftfahrzeug 12 ist bevorzugt dazu ausgebildet, die Flugdaten und/oder Fahrzeugeigenschaften regelmäßig und unabhängig von dem Erkennen eines Unfalls oder einer anderweitigen Situation zu erfassen.

So schreibt das Luftfahrzeug 12 regelmäßig die Flugdaten und/oder Fahrzeugeigenschaften in eine kooperative Aufklärungsmitteilung, Cooperative Awareness Message, CAM, Schritt S8 in Figur 2a. Die für IST verwendete CAM ist im Standard ETSI EN 302 637-2 V1.3.1 (2014-09) definiert und wird vorliegend durch die luftfahrzeugspezifischen Daten adaptiert zur weiteren Integration der Luftfahrzeuge in das ITS/V2X-System.

Hierfür erzeugt das Luftfahrzeug 12 regelmäßig eine V2X-Nachricht umfassend die CAM, encodiert also die CAM als V2X-Nachricht, Schritt S9, und sendet anschließend regelmäßig die V2X-Nachricht und damit die CAM andere Teilnehmer des V2X-Systems, insbesondere an das Luftfahrzeug 10 und das Bodenfahrzeug 16. Beispielsweise kann das Luftfahrzeug 12 diese Schritte alle 10s durchführen.

Bezugszeichenliste

Luftfahrzeug

Luftfahrzeug

Luftfahrzeug

Bodenfahrzeug

Unfall

Luftfahrstraße

Bodenfahrstraße

Header

DENM Information

Signatur

Zertifikat