DE102004039286A1

DE102004039286A1 - Vorrichtung und Verfahren zu Bewertung des Betriebsrisikos von Kraftfahrzeugen

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Publication number: DE102004039286A1
Application number: DE102004039286A
Authority: DE
Original assignee: SU HASAN
Current assignee: SU HASAN
Priority date: 2003-12-31
Filing date: 2004-08-13
Publication date: 2005-08-04

Abstract

Die Erfindung betrifft ein System und ein Verfahren zur Bewertung des Betriebsrisikos von Kraftfahrzeugen. Es umfaßt mindestens eine Mobileinheit zur Anordnung in einem Kraftfahrzeug mit Sensoren zur Erfassung fahrdynamischer Parameter, einen Speicher, in dem Bewertungsdaten gespeichert sind, eine Recheneinheit, die mit den Sensoren und dem Speicher verbunden ist und dazu ausgebildet ist, aus den Meßdaten unter Anwendung der Bewertungsdaten Kenngrößen zu berechnen, eine Zentraleinheit, die räumlich getrennt von dem Kraftfahrzeug angeordnet ist und zur Weiterverarbeitung der Kenngrößen ausgebildet ist, und eine Datenübertragungseinrichtung, welche zur Übertragung der Kenngrößen zwischen dem Kraftfahrzeug und der Zentraleinheit ausgebildet ist. Die Erfindung sieht vor, daß die Recheneinheit mit dem Beobachter für eine nicht meßbare Größe versehen ist, der die Meßdaten unterschiedlicher Sensoren statistisch verknüpft und anhand vorgebbarer Grenzwerte ein Gütesignal erzeugt, das an die Datenübertragungseinrichtung zur Übermittlung an die Zentraleinheit ausgegeben wird. Es ist das Verdienst der Erfindung, einen Beobachter geschaffen zu haben, der aus meßbaren Größen ein Maß für nicht direkt meßbare charakterliche Elemente bildet. So kann insbesondere mit dem erfindungsgemäßen Beobachter ein Maß für die Aggressivität gebildet werden. Basierend auf diesen Bewertungen wird ein Gütesignal für die nicht objektiv meßbare Eigenschaft des Fahrers gebildet.

Description

Gegenstand der Erfindung ist allgemein die Erhöhung der Sicherheit beim Betrieb von Kraftfahrzeugen, genauer gesagt ein System und ein Verfahren zur Bewertung des Betriebsrisikos von Kraftfahrzeugen umfassend mindestens eine Mobileinheit zur Anordnung in einem Kraftfahrzeug mit Sensoren zur Erfassung fahrdynamischer Parameter, einen Speicher, in dem Bewertungsdaten gespeichert sind, eine Recheneinheit, die mit den Sensoren und dem Speicher verbunden ist und dazu ausgebildet ist, aus den Meßdaten unter Anwendung der Bewertungsdaten Kenngrößen zu berechnen, eine Zentraleinheit, die räumlich getrennt von dem Kraftfahrzeug angeordnet ist und zur Weiterverarbeitung der Kenngrößen ausgebildet ist, und eine Datenübertragungseinrichtung, welche zur Übertragung der Kenngrößen zwischen dem Kraftfahrzeug und der Zentraleinheit ausgebildet ist.
Die Beherrschung des Betriebsrisikos von Kraftfahrzeugen ist bereits seit längerer Zeit Gegenstand verschiedener Entwicklungen. Generell sind zwei verschiedene Herangehensweisen an diese Aufgabe zu unterscheiden.

Zum einen gibt es aktive Systeme, die direkt in das Fahrgeschehen eines Kraftfahrzeugs eingreifen. Beispiele für solche Systeme sind Blockierschutzeinrichtungen (z. B. ABS), Traktionskontrolleinrichtungen (z. B. ASC) und Fahrdynamikregelungen (z. B. ESP). Diesen aktiven Systemen ist gemeinsam, daß sie vollautomatisch direkt auf das Fahrzeug einwirken, den Fahrer aber nicht oder nur informationshalber einbeziehen.

Zum anderen gibt es passive Systeme, die primär auf den Fahrer einwirken. Ein einfaches Beispiel sind Geschwindigkeitswarnanlagen, wie sie vielfach in Bordcomputern integriert sind, die den Fahrer mit Hilfe einer optischen oder akustischen Anzeige warnen, wenn eine voreinstellbare Geschwindigkeit überschritten wird; es bleibt dann dem Fahrer überlas sen, die Geschwindigkeit wieder auf den Grenzwert zu verringern. Eine solche Anlage ist ein Beispiel für ein passives Sicherheitssystem, das sofort reagiert. Es gibt aber auch andere Systeme, die längerfristig orientiert arbeiten und dazu über einen gewissen Zeitraum hinweg Daten sammeln und auswerten. Im einfachsten Fall kann dies ein aus offenkundiger Vorbenutzung bekannter mechanischer Fahrtenschreiber sein, der über einen Tag hinweg alle Fahrten auf einer Scheibe aufzeichnet, die am Ende entnommen wird und ausgewertet werden kann. Zur Erweiterung des Funktionsumfangs und zur bequemeren Handhabung sind elektronische Fahrtenschreiber bekannt geworden (DE-A-1002239). Sie können zusätzlich verschiedene Zustände des Fahrzeugs (z. B. Geschwindigkeit, Verzögerung) sowie Funktionen (z. B. Blinker gesetzt) erfassen und aufzeichnen.

Außer solchen autarken, auf das jeweilige Kraftfahrzeug begrenzten Systeme sind auch solche Systeme bekannt geworden, bei denen die entsprechend ausgerüsteten Kraftfahrzeuge mit einer Zentralstelle kommunizieren. Aus der WO 01/353373 ist ein System zur Überwachung des Zustands eines Kraftfahrzeugs bekannt, bei dem eine an Bord befindliche Mobileinheit verschiedene Zustände am Kraftfahrzeug überwacht und die dabei gewonnnen Daten verarbeitet. Werden kritische Werte erkannt (z. B. Abfall der Bremsleistung aufgrund Verschleiß), so wird eine entsprechende Nachricht an die Zentralstelle übermittelt, so daß Gegenmaßnahmen ergriffen werden können (z. B. Benachrichtigen einer Werkstatt am Zielort zwecks Wechsel der Bremsbeläge).

Ferner sind Systeme bekannt geworden (US-B-6,223,125), bei denen verschiedene Zustände des Kraftfahrzeugs erfaßt und nach einer Vorverarbeitung an eine Zentralstelle übermittelt werden. Dort werden die Daten dann weiter verarbeitet. So kann z.B. festgestellt werden, ob sich das Kraftfahrzeug schneller bewegt als erlaubt. Von der Zentralstelle können dann bestimmte Aktionen ausgelöst werden, wie das Betätigen von Kameras der Verkehrsüberwachung. Ferner ist vorgesehen, bestimmte Systemoperationen in Abhängigkeit von dem Zustand der Fahrzeuge und des Verkehrs zu ändern. Beispielsweise können Warneinrichtungen innerhalb des Fahrzeugs betätigt werden. Bei einem ähnlichen, aus der US-B-6,275,773 bekanntem System ist vorgesehen, das Verhalten des Verfahrens mit Hilfe einer on-board Recheneinrichtung unter Anwendung von Fuzzy-Logik zu verarbeiten, um eine Bewertung des Fahrstils durchzuführen. Davon abhängig wird ein Maß für die Kollisionsgefahr gebildet, das beim Überschreiten gewisser Grenzen bestimmte Aktionen auslösen kann, um die Sicherheit des Fahrzeugs wieder herzustellen.

Aus der WO 02/39761 ist es bekannt, an Bord eines Fahrzeugs eine Steuerungseinheit vorzusehen, die verschiedene Fahrzustände überwacht und verarbeitet, wobei in Abhängigkeit von dem Ergebnis verschiedene Aktionen durchgeführt werden. Das kann eine Warnung an den Fahrer sein oder es kann über ein Mobiltelefon eine Zentralstelle informiert werden.

Auf den vorgenannten Systemen zur Gewinnung und Verarbeitung des Fahrzeugzustandes aufbauend ist in der EP-B-0700009 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zur individuellen Bewertung des Fahrzeugrisikos beschrieben. Ein Fahrzeug ist mit einer Datenverarbeitungseinrichtung versehen, an die verschiedene Sensoren für fahrzeug- und umgebungsrelevante Parameter (wie Geschwindigkeit, Beschleunigung, Uhrzeit etc.) angeschlossen sind. Außerdem können Streckenbezogene Informationen, wie Witterungsverhältnisse oder Geschwindigkeitsbegrenzungen, empfangen und zusammen mit den übrigen Parametern verarbeitet werden. Es ist vorgesehen, daraus eine Bewertung des Fahrverhaltens eines einzelnen Fahrzeugs bzw. Fahrers durchzuführen. Diese Werte können über eine Übertragungseinheit an eine Zentralstelle zur weiteren Verarbeitung übermittelt werden, z. B. an eine Versicherung zur weiteren Berechnung des individuellen Versicherungsrisikos. Weiter ist vorgesehen, daß die Zentralstelle über die Übertragungseinheit Aktualisierungen des Betriebsprogramms der Datenverarbeitungseinrichtung vornehmen kann.

Beschreibung der Erfindung:

Ausgehend von dem zuletzt genannten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, Vorrichtungen und Verfahren zu schaffen, mit denen die Bewertung des individuellen Fahrzeugrisikos verbessert werden können.

Die Lösung dieser Aufgabe liegt in den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.

Erfindungsgemäß ist ein System zur Bewertung des Betriebsrisikos von Kraftfahrzeugen umfassend mindestens eine Mobileinheit zur Anordnung in einem Kraftfahrzeug mit Sensoren zur Erfassung fahrdynamischer Parameter, einen Speicher, in dem Bewertungsdaten gespeichert sind, eine Recheneinheit, die mit den Sensoren und dem Speicher verbunden ist und dazu ausgebildet ist, aus den Meßdaten unter Anwendung der Bewertungsdaten Kenngrößen zu berechnen, eine Zentraleinheit, die räumlich getrennt von dem Kraftfahrzeug angeordnet ist und zur Weiterverarbeitung der Kenngrößen ausgebildet ist, und eine Datenübertragungseinrichtung, welche zur Übertragung der Kenngrößen zwischen dem Kraftfahrzeug und der Zentraleinheit ausgebildet ist, vorgesehen, daß die Recheneinheit mit einem Beobachter für eine nicht meßbare Größe versehen ist, der die Meßdaten unterschiedlicher Sensoren statistisch verknüpft und anhand vorgebbarer Grenzwerte ein Gütesignal erzeugt, das an die Datenübertragungseinrichtung zur Übermittelung an die Zentraleinheit ausgegeben wird.

Die Erfindung beruht auf dem Gedanken, daß zur aussagekräftige Bewertung des Betriebsrisikos von Kraftfahrzeugen nicht nur Fahrzeugbezogene Parameter (Geschwindigkeit, Beschleunigung, ...) heranzuziehen sind, sondern daß auch die stark vom Charakter des Fahrers geprägte Fahrweise mit einzubeziehen ist. Herkömmliche Systeme greifen ausschließlich auf objektiv meßbare fahrdynamische Parameter zurück. Anhand dieser wird dann das Risiko bestimmt. Dieser Ansatz greift aber zu kurz. Denn entscheidend für das Risiko ist vor allem die Fahrweise, in der sich die Einstellung des Fahrers zu seinem Fahrzeug und zu dem umgebenden Verkehr ausdrückt. Diese Einstellung ist weitgehend geprägt durch charakterliche Elemente des Fahrers („soft skills"). Diese sind einer Messung im Fahrzeug aber nicht unmittelbar zugänglich. Der Kern der Erfindung liegt darin, über die objektiv meßbaren Parameter hinaus mindestens eine weitere Größe in die Bewertung des Fahrbetriebsrisikos einzubeziehen, wobei diese weitere Größe für eine nicht objektiv meßbare Eigenschaft des Fahrers steht. Ein in dem Zusammenhang der Erfindung wichtiges Beispiel für eine solche Eigenschaft ist die Aggressivität des Fahrers. Diese Eigenschaft ist einer objektiven Messung nicht direkt zugänglich, sie ist aber für die Bewertung der Fahrbetriebsrisikos von erheblicher Bedeutung. Die Erfindung hat erkannt, daß ein Maß für diese nicht objektiv meßbare Eigenschaft gewonnen werden kann, indem bestimmte Parameter der Fahrdynamik durch einen Beobachter miteinander verknüpft werden. Im Kern ist der Beobachter so ausgebildet, um aus den gemessenen Parametern darin zwar enthaltene, aber nicht unmittelbar zugängliche Informationen über die nicht objektiv meßbare Eigenschaft zu extrahieren. Die Statistik ermöglicht es, auch Werte aus der Vergangenheit zu berücksichtigen und sie mit den aktuell vorliegenden Werten zu verknüpfen. Basierend auf diesen Bewertungen wird ein Gütesignal für die nicht objektiv meßbare Eigenschaft des Fahrers gebildet.

Es ist das Verdienst der Erfindung, einen Beobachter geschaffen zu haben, der aus meßbaren Größen ein Maß für nicht direkt meßbare charakterliche Elemente bildet. So kann insbesondere mit dem erfindungsgemäßen Beobachter ein Maß für die Aggressivität gebildet werden kann.

Vorzugsweise umfaßt der Beobachter einen Statistikprozessor, einen Gewichtungsvektorspeicher und ein Klassifikationsmodul, wobei das Statistikmodul dazu ausgebildet ist, die Meßdaten der unterschiedlichen Sensoren mit dem Gewichtungsvektor statistisch zu einem Zwischensignal zu verknüpfen, und das Klassifikationsmodul dazu ausgebildet ist, dem Zwischensignal in Abhängigkeit von der Überschreitung gewisser Grenzwerte das Ausgangssignal zuzuordnen. Der Statistikprozessor ermöglicht es, nicht nur gegenwärtige Meßwerte, sondern auch in der Vergangenheit liegende Werte zu berücksichtigen. Dadurch erhält der Beobachter ein „Gedächtnis". Das ermöglicht eine wesentlich höhere Qualität bei der Bildung des Gütesignals und führt so zu einer genaueren Bestimmung des Betriebsrisikos.

Zweckmäßigerweise ist der Beobachter so ausgebildet, daß es sich bei der beobachteten Größe um ein Maß für die Aggressivität des Fahrers handelt. Diese nicht objektiv meßbare Eigenschaft ist, wie für sich genommen aus vielen Unfalluntersuchungen bekannt ist, von herausragender Bedeutung für das Unfallrisiko.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform weist die Zentraleinheit eine Vergleichseinrichtung für das Gütesignal der Mobileinheit mit vorgebbaren Schwellwerten und/oder mit den Gütesignalen anderer Mobileinheiten auf. Dadurch ist ermöglicht, dass ein Fahrzeug betreffende Gütesignal mit denjenigen anderer Fahrzeuge in Beziehung zu setzen. Die Einschätzung des Betriebsrisikos kann damit in Relation zu dem Betriebsrisiko anderer Fahrzeuge bestimmt werden. Dadurch können Veränderungen, die sich für alle teilnehmenden Fahrzeuge gleichermaßen auswirken, auf einfache Weise berücksichtigt werden. Sowohl langsam wirkende Veränderungen, wie z. B. die allmähliche Erhöhung der Verkehrsdichte oder, wie auch schneller wirkende, wie Witterungsbedingte Widrigkeiten durch Wintereinbruch, können auf diese Weise mit nur geringem Mehraufwand in die Bewertung einbezogen werden.

Häufig zeigt sich nach einer gewissen Verwendungszeit, daß Veränderungen oder Aktualisierungen an dem Beobachter der Mobileinheit vorzunehmen sind. Zweckmäßigerweise ist dazu die Zentraleinheit mit einer Korrektureinrichtung versehen, die mit der Vergleichseinrichtung verbunden und dazu ausgebildet ist, anhand der übermittelten Gütesignale korrigierte Bewertungsdaten zu ermitteln, die mittels der Datenübertragungseinrichtung in den Speicher der Mobileinheiten übertragen werden. Damit ist es ermöglicht, Korrekturen zu bestimmen und entsprechend korrigierte Parameter zu bestimmen, die über die Datenübertragungseinrichtung an die Mobileinheiten übermittelt werden, so daß deren Recheneinheit mit korrigierten Parametern oder Programmen aktualisiert werden kann.

Die Erfindung schafft somit eine Möglichkeit, Fahrmuster der Fahrer zu erkennen und so ein flexibleres System zur Bewertung des Risikos bereitzustellen. Dank der Erfindung braucht mit einer Neubewertung des Risikos und entsprechenden Anpassen der Versicherungsprämien nicht mehr solange gewartet zu werden, bis entsprechende Schadensfälle auftreten, sondern es kann schnell mit geringer Zeitverzögerung und mit hoher Zielgenauigkeit bezüglich der betroffenen Versicherungsnehmer reagiert werden. Die Beitragsgerechtigkeit kann dank der Erfindung gesteigert werden.

Der Erfindung gelingt es, diese weitreichenden Möglichkeiten mit dem erforderlichen Datenschutz zu kombinieren. So werden von der Mobileinheit weder der genaue Ort noch die Zeit einzelner Verhaltensverstöße aufgezeichnet. Eine Übermittelung an mit Verkehrsüberwachung betrauten Behörden ist gerade nicht vorgesehen. Aufgrund der statistischen Verarbeitung der gemessenen Daten bereits in der Mobileinheit können selbst durch Anzapfen der Übertragungseinrichtung keine diesbezüglichen Informationen gewonnen werden, denn die übertragenen Informationen enthalten keine Angaben zu einzelnen Fahrten, sondern nur Aussagen über bestimmte statistische Charakteristika.

Die Erfindung erstreckt sich auch auf eine Mobileinheit des o. g. Systems mit den Merkmalen des Anspruchs 6 und ein entsprechendes Verfahren zur Bewertung des Betriebsrisikos von Kraftfahrzeugen mit den Merkmalen des Anspruchs 10. Die obigen Ausführungen gelten für sie jeweils sinngemäß.

Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.

Erläuterung der Erfindung mit Hilfe der beigefügten Zeichnungen:
Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung erläutert, in der skizzenhaft ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt ist. Es zeigen:
1 eine schematische Übersichtsdarstellung des Systems;
2 eine schematische Darstellung einer Mobileinheit des in 1 dargestellten Systems;
3 einen Ablaufplan;
4 Grenzkurven eines Kriteriums;
5 ein Beispiel für ein gestaffeltes Kriterium mit Nebenbedingungen; und
6 ein Beispiel für den Ablauf der Bewertung eines anderen Kriteriums.
Das dargestellte Ausführungsbeispiel für ein erfindungsgemäßes System umfaßt die Hauptkomponenten Mobileinheit 1, Datenübertragungseinrichtung 7 und Zentraleinheit B. Die Mobileinheit 1 ist in einem (symbolhaft dargestellten) Fahrzeug 10 angeordnet. Das Fahrzeug nimmt am Straßenverkehr teil, der symbolhaft durch weitere Fahrzeuge 10' (mit Mobileinheit) und herkömmliche Fahrzeuge 10'' (ohne Mobileinheit) dargestellt ist.
Zuerst sei anhand von 2 der Aufbau der Mobileinheit 1 erläutert. Sie besteht aus den Baugruppen Recheneinheit 2, Meßeinheit 3 sowie Sicherungseinheit 4.
Die Meßeinheit 3 umfaßt eine Sensorik 31, eine elektrische Leistungsversorgung 32 für die Sensorik 31 und die Recheneinheit 2, einen Zeitbaustein 33 und einen Wetterdatenempfänger 34. Die Sensorik 31 weist Sensoren für unterschiedliche Parameter auf. In dem dargestellten Beispiel sind das Beschleunigungssensoren 311 in allen Raumrichtung relativ zu einem Schwerpunkt S des Fahrzeugs 10, Beschleunigungssensoren 312 in allen Richtungen relativ zu einem Kontrollpunkt P des Fahrzeugs, der verschieden von dem Schwerpunkt S ist, sowie einen Temperatursensor 313 für die Umgebungstemperatur. Es ist aber nicht unbedingt erforderlich, Sensoren in allen drei Raumrichtungen bzw. allen drei Drehrichtungen vorzusehen. Es kann auch vorgesehen sein, bestimmte Signale aus anderen, ohnehin vorhandenen Sensoren zu extrahieren. Ein Beispiel dafür ist die Längsbeschleunigung, sie kann für das erfindungsgemäße System auch ohne weiteres aus dem Geschwindigkeitssignal durch eine Ableitung nach der Zeit gewonnen werden. Auch die Zahl der Meßgrößen insgesamt kann reduziert werden. So hat es sich gezeigt, daß sehr gute Ergebnisse auch schon bei der Verwendung von der aus der Geschwindigkeit abgeleiteten Längsbeschleunigung sowie der Giergeschwindigkeitsmessung erzielt werden können. Die Leistungsversorgung 32 weist einen Anschluß 52 an das Bordnetz des Fahrzeugs 10 auf, so daß es darüber mit der erforderlichen elektrischen Leistung versorgt wird. Zusätzlich umfaßt die Leistungsversorgung 32 noch einen Akkumulator, um einen Notbetrieb auch bei Störungen des Bordnetzes oder im Falle eines Unfalls zu ermöglichen. Der Zeitbaustein 33 dient zur Bereitstellung von Uhrzeit- und Kalen derfunktionen, insbesondere um Informationen über die Tageszeit und die Jahreszeit zu geben. Der Wetterdatenempfänger 34 dient dazu, Informationen über die umgebenden Witterungsbedingungen zur Verfügung zu stellen. Er kann zusätzlich oder anstelle des Temperatursensors 313 vorgesehen sein. Ferner weist die Meßeinheit 3 einen GPS-Empfänger 35 auf, der zur Bestimmung der Position des Fahrzeugs 10 verwendet wird und insbesondere dazu dient festzustellen, ob sich das Fahrzeug auf einer Stadt-, Land- oder Autobahnumgebung befindet (es soll aber nicht ausgeschlossen sein, daß der GPS-Empfänger 35 mit einer digitalisierten Karteneinheit zusammenwirkt und eine Straßen- oder gar hausnummerngenaue Navigation ermöglicht).
Die Recheneinheit 2 umfaßt einen Mikroprozessor 21 und einen Speicher 22. Die Recheneinheit 2 umfaßt weiter einen Beobachter 211 mit einem Statistikmodul 212 und einem Klassifikationsmodul 213. Der Speicher 22 umfaßt Module sind das Betriebssystem (BIOS) 221 für den Mikroprozessor 21 und die Anwendungssoftware 222 sowie Voreingestellte Parameter 223, 224, Bewertungskriterien 225 und Daten 226 gespeichert. Im Übrigen handelt es sich bei dem Mikroprozessor 21 und dem Speicher 22 um an sich bekannte Einrichtungen, die nicht näher erläutert zu werden brauchen. Die Funktionsweise der Module wird später näher erläutert werden. In dem Parameter-Modulen 223, 224 sind sowohl statische wie auch dynamische Parameter gespeichert. In dem statischen Modul 223 sind sowohl Fahrzeugbezogene Parameter (Typ, Gewicht, Motorleistung, Ausstattung, Vorhandene Sicherheitssysteme, Fahrwerk und Bereifung) und Fahrerbezogene Parameter (Zahl und Art früherer Fehler, Anzahl der vorgesehenen Fahrer des Fahrzeugs) und Umgebungsbezogene Parameter (geographische Lage, Straßensystem sowie gesetzliche Bestimmungen) gespeichert. In dem dynamischen Modul 224 sind Fahrzeugbezogene Parameter (Kritische Beschleunigung, kritische Winkelgeschwindigkeit, Fahrleistung und Alter), Betriebsbezogene Parameter (Geschwindigkeit, Fahrdauer und Beladung) und Umgebungsbezogene Parameter (Straßenbeschaffenheit, geographische Lage, Witterungsbedingungen, Tages- und Jahreszeit) gespeichert. Ferner enthält der Speicher ein Gewichtungsmodul 227 mit Koeffizienten für Gewichtungsalgorithmen, die von dem Mikroprozessor 21 nach Maßgabe eines in dem Modul für Anwendungssoftware 222 enthaltenen Bewertungsprogramms verwendet werden.
Die Sicherungseinheit 4 dient zur Überwachung des Zugriffs auf die Recheneinheit 2 und die Meßeinheit 3. Dies geschieht zum einen in an sich bekannter Weise über Passwortabfragen und ähnliche Authentifizierungsverfahren, zum anderen durch Überprüfung der Integrität der Sensorik 31 und evtl. weiterer angeschlossener Sensoren des Fahrzeugs 10, insbesondere durch an sich bekannte Plausibilitätsprüfungen. Damit sollen Manipulationen an der Mobileinheit 1 verhindert werden.
Grundsätzlich kann die Mobileinheit 1 zum autarken Betrieb im Fahrzeug 10 ausgeführt sein. Vorzugsweise ist sie aber mit einer Schnittstelleneinheit 5 versehen, mittels der sie an das Fahrzeug 10 und dessen interne Systeme (nicht dargestellt), insbesondere an dessen aktive Sicherheitssysteme wie Blockierschutz, Traktionskontrolle oder Stabilitätsregelung gekoppelt ist. Es kann aber auch vorgesehen sein, eine vollständige Integration der Mobileinheit 1 in die Systeme des Fahrzeugs 10 vorzusehen. Die Schnittstelleneinheit 5 ist mit einer Schnittstelle 51 zur Erfassung der Fahrleistung, einem Anschluß 52 für das Bordnetz, einer Anzeige 53 des Fahrverhaltens als Fahrprofil und der Bewertungspunkte, Schnittstellen 54 zur Dateneingabe und -ausgabe sowie einer Schnittstelle 55 zu im Fahrzeug 10 integrierten Sicherheitssystemen versehen.
Die Datenübertragungseinrichtung 7 dient zur Übertragung von Daten zu der Zentraleinheit 8. Sie ist dazu auf der einen Seite mit der Mobileinheit 1 und auf der anderen Seite mit der Zentraleinheit 8 verbunden, wobei die Übertragungsstrecke drahtlos ausgelegt ist. Vorzugsweise ist sie für bidirektio nale Übertragung geeignet, unbedingt nötig ist das aber nicht. Es ist zweckmäßig, die Datenübertragungseinrichtung 7 als ein Mobiltelefon 71 mit Datenschnittstelle 72 auszuführen, die beide sowohl an der Mobileinheit 1 wie auch an der Zentraleinheit 8 angeordnet sind. Das hat den Vorteil, daß die erforderliche Infrastruktur für den Betrieb des Mobiltelefons 71 praktische flächendeckend verfügbar ist, so daß ohne hohe Investitionen in Infrastruktur ein Betrieb des erfindungsgemäßen Systems ermöglicht ist.
Die Zentraleinheit 8 umfaßt eine Prozessoreinheit 81, eine Speichereinheit 82 sowie Ein- und Ausgabemittel 83. Die Prozessoreinheit 81 weist ein Modul 810 zur Verarbeitung und Speicherung der von der Datenübertragungseinrichtung 7 übermittelten Daten des Fahrzeugs 10 und ggf, weiterer Fahrzeuge 10' auf. Die Prozessoreinheit ist dazu ausgebildet, Informationen über Bewertungen der Fahrweise der einzelnen Fahrzeuge 10, 10' zu sammeln. Diese Informationen können miteinander verknüpft werden und so Neuberechnungen vorgenommen. Handelt es sich bei der Zentraleinheit 8 um eine Rechenzentrum einer Kraftfahrzeugversicherung, so kann anhand der Bewertungen individuell für jedes Fahrzeug 10 , 10' aus dem Risiko des Fahrbetriebs das Versicherungsrisiko berechnet. Dies kann in an sich bekannter Weise geschehen, wobei zusätzlich eine Bewertung des individuellen Fahrbetriebsrisikos zur Verfügung steht. Damit können insbesondere auch Neuberechnungen von Versicherungsbeiträgen individuell abgestimmt auf die einzelnen Fahrzeuge 10, 10' und ihr individuelles Risiko durchgeführt werden. Über die Ein- und Ausgabemittel 83 können entsprechende Eingaben vorgenommen werden und die sich ergebenden Resultate (bspw. eine Beitragssenkung für einen besonders besonnen Fahrer als Versicherungsnehmer) können ausgegeben werden. Ferner können über die Ein- und Ausgabemittel 83 Änderungen vorgenommen werden, z. B. Parameteränderungen oder Softwareaktualisierungen für die Bewertung des Fahrrisikos. Mittels eines Korrekturmoduls 811 werden erforderliche Änderungen bestimmt. Soweit diese Änderungen die Mobileinheit 1 betreffen, können sie dank der bidirektionalen Funktionalität der Übertragungseinrichtung 7 an die Mobileinheit 7 übermittelt werden, wo dann die entsprechenden Aktualisierungen in der Recheneinheit 2 vorgenommen werden.
Nachfolgend werden anhand eines typischen Beispiels die für eine Bewertung zu messenden Kriterien und die Funktionsweise des Beobachtermoduls 211 zur Durchführung der Bewertung beschrieben.
Kriterien:
Von der Sensorik 31 werden die folgenden zu bewertenden Kriterien aufgenommen und durch die Recheneinheit 2 weiterverarbeitet und gespeichert. Ein erstes Kriterium ist die Anzahl von Vollbremsungen, wobei zu erfassen sind der Ort (Stadt, Land oder Autobahn), die Anfangsgeschwindigkeit bei Einleitung der Vollbremsung und schließlich die Größe der Verzögerung selbst. Dabei ist Vollbremsung definiert als eine Verzögerung bis zum Stillstand, bei der für mehr als drei Sekunden bei dem im Beispiel betrachteten Fahrzeug die Verzögerung mindestens 7,5 m/s² war. Dieser Grenzwert gilt für trockene Straßen; ist es beispielsweise durch den Wetterempfänger 34 bekannt, daß mit feuchten oder gar nassen Straßen zu rechnen ist, wird der Grenzwert entsprechend der geringeren maximalen Haftreibung vermindert.
Ein zweites Kriterium sind wiederholte starke Beschleunigungen und/oder Verzögerungen. Hierbei ist „stark" definiert als mindestens 3 m/s² in der Stadt oder mindestens 2 m/s² auf dem Land oder der Autobahn. „Wiederholt" ist definiert als ein zeitlicher Abstand von weniger als 20 Sekunden zwischen zwei aufeinanderfolgenden starken Beschleunigungen/Verzögerungen. Berücksichtigt wird weiter der Ort (Stadt, Land oder Autobahn).
Ein drittes Kriterium ist Schleudern des Fahrzeugs. Das ist definiert als ein Verlust der Haftreibung zwischen Rädern und Straße (wie er bei Aquaplaning oder bei Glätte auftreten kann) oder als Drehung um die Hochachse mit einer Gierrate, die über einem geschwindigkeitsabhängigen Grenzwert liegt. Dieser Grenzwert ist eine Hyperbelfunktion (s. 4) über der Geschwindigkeit, wobei die Grenzwerte für negative Geschwindigkeiten (Rückwärtsfahrt) niedriger liegen.
Ein viertes Kriterium sind abrupte Fahrspurwechsel und -manöver. Zugrunde gelegt werden hierbei Impulsänderungen in Längs- oder Querrichtung und – ähnlich wie bei dem zweiten Kriterium – die dabei gefahrene Geschwindigkeit sowie der Ort (Stadt, Land oder Autobahn).
Ein fünftes Kriterium ist unterlassene Blinkerbetätigung bei Richtungs- oder Spurwechsel.
Ein sechstes Kriterium ist unsauberes Bewältigen von Kurven. Zugrunde gelegt wird hierbei das Korrekturverhalten des Fahrers in der Kurve unter Berücksichtigung von Kurvenradius und – ähnlich wie bei dem zweiten Kriterium – dabei gefahrene Geschwindigkeit sowie der Ort (Stadt, Land oder Autobahn).
Ein siebtes Kriterium ist, ob der Fahrer während der Fahrt angeschnallt ist. Auch hierbei wird zusätzlich die gefahrene Geschwindigkeit berücksichtigt.
Ein achtes Kriterium ist der Abstand zum vorausfahrenden Fahrzeug. Zugrunde gelegt wird der vorzugsweise von einem Abstandsradar ermittelte Abstand, die gefahrene Geschwindigkeit sowie die einschlägigen Vorschriften der Straßenverkehrsordnung (StVO).
Ein neuntes Kriterium ist der Bodenkontakt der Räder. Maßgebend ist das Abheben einzelner oder aller Räder beim Durch fahren von Kurven oder Überfahren von Kuppen, wieder unter Berücksichtigung der dabei gefahrenen Geschwindigkeit.
Ein zehntes Kriterium ist schnelles Rückwärtsfahren. Auch hierbei wird zusätzlich die gefahrene Geschwindigkeit berücksichtigt.
Ein elftes Kriterium ist – ausreichende Einbindung in die fahrzeugeigenen Systeme vorausgesetzt – das Mißachten von Warnhinweisen des Fahrzeugs, z. B. Fahren trotz Warnleuchte für abgenutzte Bremsbeläge.
Ein zwölftes Kriterium ist die seit der letzten Pause verstrichene Fahrzeit. Als „Pause" wird hierbei ein Motorstillstand von mindestens 10 min. Dauer angesehen. Alternativ können aber auch andere Definitionen, bspw. in Anlehnung an die einschlägigen Vorschriften für den Betrieb von Nutzfahrzeugen, herangezogen werden. Ein modifiziertes Kriterium kann somit lauten, daß Fahrten bis zu zwei Stunden erlaubt sind und darüber jede zusätzliche Viertelstunde als ein Fehler angesehen wird. Gegebenenfalls können Fahrerwechsel berücksichtigt werden.
Die genannten Kriterien verstehen sich lediglich beispielhaft. Erweiterungen sind möglich. Beispiele für weitere Kriterien sind die Erfassung und Bewertung des Schaltverhaltens in Bezug auf die jeweils gefahrene Geschwindigkeit. Es hat sich gezeigt, daß Fahrer, die in einem engen Geschwindigkeitsspektrum verhältnismäßig häufig die Gänge wechseln, hektisch bzw. aggressiver agieren als Fahrer, die mit nur wenigen Schaltvorgängen auskommen. Es versteht sich, daß dieses Kriterium an die jeweilige Umgebung angepaßt sein muß, so sind Schaltvorgänge bei Stadtfahrten anders zu bewerten als bei Überlandfahrten. Ein weiteres Kriterium für einen selbstsicheren und fähigen Umgang des Fahrers mit dem Fahrzeug ist bspw. das Ein- und Ausparkverhalten. Hierbei können die Zahl der Züge, die benötigt werden zum Einrangieren in eine Park lücke, erfaßt werden. Dies kann bspw. geschehen durch Auswerten des Geschwindigkeits- sowie des Schaltsignals für die Rückfahrscheinwerfer. Unerfahrene, nervöse und hektische Fahrer benötigen mehr Züge als ruhige und besonnene Fahrer. Bei entsprechend ausgerüsteten Fahrzeugen können zusätzlich noch Ausgangssignale einer Parkdistanzkontrolle herangezogen werden, um Aufschluß über die jeweils erreichte Annäherung an benachbarte Fahrzeuge in einer Parklücke zu erhalten. Ein weiteres wesentliches Kriterium kann bspw. die Erfassung und Bewertung von Bagatellunfällen sein. Unter Bagatellunfällen werden hier kleinere Kollisionen mit anderen Gegenständen verstanden, wie insbesondere das Berühren von Schutzbügeln, Absperrpollern, Betonabsperrungen und anderen Autos beim Einparken. Die Erkennung dieser Bagatellunfälle kann auf einfache Weise auch ohne aufwendige Crashsensoren erfolgen, indem eine Energiebilanz für das Fahrzeug aufgestellt wird. Denn es hat sich gezeigt, daß aufgrund des Impulserhaltungssatzes auch bei solchen Bagatellunfällen das Fahrzeug einen nicht unerheblichen Energieverlust realisiert, der leicht aus der gefahrenen Geschwindigkeit und eventuell weiteren Größen ermittelt werden kann.
Abhängig davon, wer das erfindungsgemäße System betreibt (Kraftfahrzeugversicherungen, Transportunternehmen, Taxi-Betriebe oder Verkehrsverbünde) werden unterschiedliche Anforderungen gestellt, welche Kriterien zu verwenden sind und wie sie bewertet werden sollen. Weitere Kriterien können insbesondere solche sein, welche die Betriebsweise (Motordrehzahl mit oder ohne Bezugnahme auf die Motortemperatur) und/oder den Wartungszustand des Fahrzeugs betreffen.
Zur leichteren Anpassbarkeit ist bei dem erfindungsgemäßen System die Möglichkeit zur Aktualisierung von Parametern und Software vorgesehen. Dadurch können auch Fortschritte hinsichtlich der Bewertungstechnologie nachträglich in bestehende Systeme implementiert und genutzt werden.
Soweit die Kriterien messtechnisch zu erfassen sind, ist die Sensorik 31 mit den dazu erforderlichen Sensoren versehen. Die dazu erforderlichen Sensoren sind für sich genommen bekannt und brauchen daher hier nicht näher erläutert zu werden. Die übrigen Kriterien sind über die Übertragungseinrichtung 7 oder eine eigen Eingabeeinrichtung (nicht dargestellt) in den Speicher geladen worden. Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf 3 ein Ablauf der Bewertung zunächst in der Mobileinheit 2 beschrieben.
Beispiel:
Dem Beispiel liegen folgende Angaben zugrunde. Als Kriterien sollen

1. Vollbremsungen
2. Wiederholte starke Beschleunigungen und/oder Verzögerungen
3. Blinkerbenutzung
4. Überschreitung der zulässigen Höchstgeschwindigkeiten

Beispielhaft werden folgende statischen Parameter für die Berechnung herangezogen:

a) Fahrzeugtyp
b) Fahrzeugalter
c) Motorleistung
d) Bremssystem
e) Motortyp (Diesel, Benziner, Turbo)
f) Getriebeübersetzung
g) Antriebsart (Frontantrieb, Heckantrieb, Allradantrieb)
h) Fahrleistung des Fahrzeugs
i) Fahrzeuggewicht
j) Vorhandene Sicherheitssysteme
k) Ausstattung
l) Anzahl der Fahrzeugführer.

Der Grund dafür, daß überwiegend Fahrzeugdaten als statische Parameter herangezogen werden, basiert auf der Überlegung, das Fahrer und Fahrzeug im Straßenverkehr eine Einheit bilden. Der Fahrer kann nicht losgelöst von dem Fahrzeug bewertet werden. Derselbe Fahrer bildet zusammen mit einem anderen Fahrzeug eine andere Einheit. Das Fahrzeug kann die Aggressivität eines Fahrers verstärken oder verringern. Ihm kommt somit eine Art „Hebelwirkung" zu, und dies wird mit Hilfe der statischen Parameter berücksichtigt. Dies ist notwendig um eine Vergleichbarkeit mit anderen Fahrer-/Fahrzeug-Kombinationen sicher zu stellen. Die dynamischen Parameter ergeben sich unmittelbar aus den tatsächlichen Gegebenheiten bezüglich des Einsatzgebiets (z.B. Stadt Hamburg mit Umland) sowie der Geschwindigkeit, Beschleunigung, Verzögerung, Wetterbedingungen, Tages- und Jahreszeit. Die Gewichtung der Parameter wird anhand von Erfahrungswerten und anderen Statistiken gewählt. Zur besseren Übersichtlichkeit sind die statischen Parameter und ihre Gewichtungskoeffizienten in der folgenden Tabelle angegeben:
In diesem Beispiel wird nur ein Gewichtungskoeffizient für alle Kriterien angeben; um ein noch besseres Ergebnis zu erzielen, können die Gewichtungskoeffizienten für jedes einzelnes Kriterium mit Hilfe der Statistik ermittelt werden. Denn die Hebelwirkung des Fahrzeugs als Teil der Einheit, in Bezug auf das einzelne Kriterium ist unterschiedlich. Als Beispiel der Parameter Getriebeübersetzung. Die Elastizität des Getriebes ist unter anderem für das Kriterium „wiederholte starke Beschleunigungen und/oder Verzögerungen" ausschlaggebend; für das Kriterium „Überschreitung der zulässigen Höchstgeschwindigkeiten" ist dieser Parameter auch von Bedeutung, aber weniger (kleinere Hebelwirkung) als beim erstem genanntem Kriterium.
Aus den statischen Parametern, die aus Fahrzeugdaten bestehen, kann nicht eine Klassifizierung der einzelnen Fahrzeugmarken bzw. Fahrzeugtypen abgeleitet werden. Sie sollen lediglich eine Aussage über die Hebelwirkung ermöglichen, d. h. über den Aggressivität erhöhenden oder senkenden Betrag des Fahrzeugs in einer Fahrer-/Fahrzeug-Kombination.
Für die Bewertung wird in einem ersten Schritt eine Statistik für die einzelnen Kriterien durchgeführt. Der Beobachtungszeitraum, über den die Statistik geführt ist, beträgt in diesem Beispiel 10.000 km in 6 Monaten. Hierbei kommen die dynamischen Parameter zum Tragen. So wird insbesondere für jede einzelne Fahrt bzw. teilweise für die einzelnen Fahrstrecken berücksichtigt, in welchem Einsatzgebiet (Stadt, Überland oder Autobahnfahrt) sie stattfindet, was die jeweils aktuelle Tages- bzw. Jahreszeit ist und gegebenenfalls weitere dynamische Faktoren, wie insbesondere die vorherrschenden Wetter- oder auch Verkehrsbedingungen. Der gewünschte Feinheitsgrad kann durch Verwender des Systems bestimmt werden. So kann es beispielsweise bezüglich des Fahrgebiets ausreichen, nur zwischen Stadt, Land oder Autobahn zu unterscheiden – es kann aber auch vorgesehen sein, daß auf einer feineren Ebene gearbeitet wird, in der bspw. auf die jeweiligen Bezirke einer Stadt oder auf die unterschiedlichen gefahrenen Strecken Rücksicht genommen wird. So kann bspw. das Fahren auf Strecken, die als Unfallschwerpunkte bekannt sind, mit Erschwernisfaktoren bei der statistischen Bewertung berücksichtigt werden.
Das erste Kriterium ist „Vollbremsungen". Eine erste Dimension der Statistik ist die Anzahl der Vollbremsungen F_R, die registriert wurden. Eine weitere Dimension ist gebildet durch den Gefährdungsgrad, in diesem Fall ist es die Geschwindigkeit, bei der die Vollbremsung begonnen wurde. Für eine Anfangsgeschwindigkeit ab 7 km/h aber höchstens 30 km/h wird dieser Dimension ein Wert n = 1,15 zugewiesen, für über 30 aber höchstens 60 km/h der Wert n = 1,2, für über 50 aber höchstens 100 km/h der Wert n = 1,25 und für über 100 km/h der Wert n = 1,3. Diese Dimension „n" berücksichtigt die Anfangsgeschwindigkeiten, aber dies ist nicht ausreichend, um die Gefährdung aus zu drücken. Die Gefährdung ist auch vom Ort, Fahrbahnbeschaffenheit (Kopfsteinpflaster, Asphalt), Uhrzeit und Jahreszeit, somit vom Wetter abhängig. Der Wert „n" soll sich dynamisch der gegebenen Umstände anpassen. Die Anpassung könnte so erfolgen: Der Geschwindigkeit wird „n1" zugeordnet. Den einzelnen Gegebenheiten werden Gewichtungsfaktoren zugeordnet. Die Gewichtungsfaktoren und „n1" werden mit einander multipliziert; das Ergebnis ist „n". Auf dieser detaillierten Darstellung wird in diesem Beispiel wegen der Übersichtlichkeit verzichtet. Eine dritte Dimension „k" ist gebildet durch die Fehlerdichte. Die Fehlerdichte ist mit Fehler pro km definiert. Die Fehlerdichte wird mit einem Erwartungswert ins Verhältnis gesetzt, wobei ein Prozentsatz als Ergebnis herauskommt. Dieser Erwartungswert soll aus der Statistik gewonnen werden. Nur die Daten bzw. Fehlerhäufigkeit von Fahrern, die jahrelang in keine Unfälle verwickelt waren sollen berücksichtigt werden. Die Fehlerdichte muß sich auf den gleichen Zeitraum (6 Monate) beziehen.
Für dieses Beispiel wird eine Fehlerdichte für den Geschwindigkeitsbereich 7 <= 30 km/h wie folgt gebildet. Für dieses Geschwindigkeitsbereich wird mit Hilfe der Statistik ein Erwartungswert von 15 Fehlern pro 1000 km vorgegeben („Vorgabe"). Für den Geschwindigkeitsbereich 30 < ... <= 60 km/h ist die Vorgabe 10 Fehler pro 1000 km und für 60 < ... <= 100 km/h beträgt die Vorgabe 5 Fehler pro 1000 km. Schließlich beträgt für > 100 km/h die Vorgabe 2 Fehler pro 1000 km. Wegen der Übersichtlichkeit wird die Dimension „k" nach der folgenden Tabelle ermittelt.
Die drei Dimensionen werden nichtlinear über die Formel FB1 = FR·(1 + k)n

F_B: bewerteter Fehler
F_R: registrierter Fehler
n: Faktor der Geschwindigkeit (Gefährdung)
k: Fehlerdichte über einen Mittelwert

Exkurs:
Weitere Dimensionen können berücksichtigt werden. Das kann auch in der Weise erfolgen, daß auf zusätzliche Nebenbedingungen geprüft wird, die sich gegebenenfalls über mehrere Ebenen erstrecken. In 5 ist ein Beispiel dafür dargestellt. In der ersten Ebene befindet sich das Grundkriterium (Grundbedingung), im Beispiel „Vollbremsungen". In den zweiten und höheren Ebenen befinden sich Nebenbedingungen. Eine erste Nebenbedingung kann z. B. sein, ob eine Vollbremsung an einer Ampel erfolgt. Sie kann mit einer zweiten Nebenbedingung in der nächsten Ebene gestaffelt sein, ob nach der Vollbremsung an der Ampel noch einige Meter zurückgefahren wurde. Falls beide Nebenbedingungen erfüllt sind, bedeutet das, daß der Fahrer mit unangepaßt hoher Geschwindigkeit an einer Ampel herangefahren ist und die Haltelinie sogar noch überquert hat, bevor er zum Stehen kam. Das ist ein besonders grober Fahrfehler. Der Gefährdungsfaktor kann dann um einen bestimmten Zuschlag erhöht werden.
Das letzter beschreibt einen einfachen Ansatz zur Situationserkennung, und die darauf folgende Reaktion des Fahrers. Es sind andere Ansätze bekannt geworden, die mit Situationserkennung arbeiten; seit langem wird versucht Computern das Fahren beizubringen, mit dem Ziel einen brauchbaren Autopilot auf dem Markt zu bringen. Dieser Ansatz für einen Autopiloten arbeitet mit einen oder mehreren Kameras die Bilder von den Kameras werden mit Hilfe einer speziellen Software interpretiert. Die Fahrbahnstreifenerkennung ist dafür beispielhaft. Dieser Ansatz ist sehr kompliziert um es nähr beschreiben zu können. Für das Verfahren zu Bewertung des Betriebsrisikos von Kraftfahrzeugen ist ein Bedarf an einer Vorrichtung bzw. Verfahren zur Situationserkennung. Die Gründe dafür sind zum ersten die begrenzte Auflösung bzw. Genauigkeitstoleranz des GPS-Systems und zum zweiten die Komplexität des Fahrverhalten vom Fahrern. Weitere Gründe sind unterschiedliche und sich in laufe der Zeit verändernde Verkehrsinfrastruktur. Das Verfahren zur Situationserkennung kann ohne großen technischen Aufwand ins System integriert werden. Auch ohne Kameras kann aus den Daten der einzelnen Sensoren und Modulen (Kalender-, GPS- und Wetterbaustein) eine Situationserkennung statistisch Berechnet werden. Dies kann ähnlichen wie Sortierautomaten zur Textklassifizierung arbeiten. Heutige Texterkennungsprogramme arbeiten mit einer Genauigkeit von 90%. Um eine hohe Genauigkeit zu erzielen, kann die Vielzahl von Verkehrssituationen zu Referenzsituationen zusammengefasst werden. Für die Situationserkennung steht eine Anzahl von verschiedenen Algorithmen und Verfahren zu Verfügung. Einer dieser Verfahren ist das Rocchio-Verfahren. Dieses Verfahren verwendet Zentroid-Vektoren, dieser Vektoren ermöglichen verschiedene Fahrmanöver einer Referenzsituation zu zuordnen. Mit Hilfe einer Situationserkennungsvorrichtung kann die Aussagefähigkeit des Systems erheblich gesteigert werden. Die oben beschreiben technischen Möglichkeiten sind bekannt und daher nicht nähr zu erläutern. Wegen der Übersichtlichkeit wird auf die Situationserkennung im Beispiel verzichtet.
Nun muss die Hebelwirkung des Fahrzeugs berücksichtigt werden. FB = FB1·SFtyp·SFA·SBS·SAA·SFL·SFG·SVSS·SAF FB = 195·1,3·1,2·1,4·0,9·0,9·1·1,5·0,9 = 466
Für das Kriterium „Vollbremsungen" ergibt sich somit eine Wertezahl von 466.
Die Parameter S_ML, S_MT und S_GÜ haben bei diesem Kriterium keine "Hebelwirkung" und deshalb werden sie nicht berücksichtigt. Mit Hilfe weiterführender Untersuchungen sollte festgestellt werden, wie groß die Hebelwirkung einzelner statischer Parameter in Bezug auf die einzelnen Kriterien ist und welche statischen Parameter keinen Einfluß, d. h. keine Hebelwirkung, haben.
Das zweite Kriterium sind „wiederholte starke Beschleunigung und/oder Verzögerungen". Eine erste Dimension F_R der Statistik ist die Zahl der „wiederholten starke Beschleunigungen und/oder Verzögerung". Die zweite Dimension „k" ist die Fehlerdichte. Als Erwartungswert hierfür wird im Stadtverkehr 25 je 1000 km, im Überlandverkehr 14 je 1000 km und Autobahnverkehr 8 je 1000 km angesetzt. Wie auch bei dem vorangegangenen Kriterium handelt es sich hierbei um Erfahrungswerte, die ggf. angepaßt werden können. Eine weitere Dimension „n" ist gebildet durch den Gefährdungsgrad. Wie beim ersten Kriterium drückt die Dimension „n" die Gefährdung aus. In diesem Fall ist der Ort der Gefährdung relevant. Für die Stadt als Ort wird ein Wert von n = 2, für Landstraßen ein Wert n = 1,5 und Autobahn ein Wert n = 1,3 zugewiesen. Die drei Dimensionen werden wieder nicht linear über die Formel FB1 = FR·(1 + k)n miteinander verknüpft.
Im betrachteten Beispielfall sind insgesamt 106 „wiederholte starke Beschleunigungen und/oder Verzögerungen" aufgetreten. Nun muß die Fehlerdichte über den Erwartungswert ermittelt werden. In der folgenden Tabelle wird die Fehlerdichte des Fahrers wie beim ersten Kriterium mit, der der unfallfreien Fahrer in Verhältnis gesetzt.
Die Bewertung erfolgt wie beim ersten Kriterium nach der folgenden Tabelle:
Die Hebelwirkung des Fahrzeugs wie beim ersten Kriterium soll berücksichtigt werden. FB = FB1·SFtyp·SML·SBS·SMT·SAA·SGÜ·SFG·SVSS·SAF FB = 237·1,3·0,9·1,4·0,9·1,1·0,9·1·1,5·0,9 = 467
Für das Kriterium „wiederholte starke Beschleunigungen und/oder Verzögerungen" ergibt sich somit eine Wertezahl von 467.
Die Parameter S_FA und S_FL haben bei diesem Kriterium keine "Hebelwirkung" und deshalb werden sie nicht berücksichtigt.
Das dritte Kriterium ist „ Blinkerbenutzung". Die erste Dimension der Statistik ist die Zahl der unterlassenen Blinkerbenutzung F_R. Um die erste Dimension zu ermitteln wird von dem registrierten Fehler eine Anzahl an Fehler als Toleranz abgezogen, weil einige Fahrmanöver wegen der Beschaffenheit lokaler Verkehrsinfrastruktur nicht eindeutig zugeordnet werden können. Um dieses Problem der Eindeutigkeit zu lösen, bedürfte es einer zu aufwendigen Technik.
Die zweite Dimension ist wie bei vorangegangen Kriterium die Fehlerdichte „k" über einen Mittelwert, die in der Tabelle unten angegeben ist. Die dritte Dimension „n" ist gebildet durch den Ort; dies drückt den Gefährdungsgrad aus. Für die Stadt wird ein Wert von n = 1,5, für Landstraße ein Wert n = 1,4 und für Autobahn ein Wert n = 1,3 zugewiesen. Die drei Dimensionen werden wieder über die Formel FB1 = FR·(1 + k)n miteinander verknüpft.
Im betrachteten Beispielfall sind insgesamt 201 Fälle von unterlassener „Blinkerbenutzung" aufgetreten, die für die Berechnung relevant sind. Nun muß die Fehlerdichte über den Erwartungswert ermittelt werden.
Wie bei dem vorangegangen ersten Kriterien erfolgt die Bewertung nach der folgenden Tabelle:
In diesem Fall ist eine Hebelwirkung des Fahrzeugs wie beim ersten Kriterium nicht zu berücksichtigen. FB = FB1 ⇒ FB = 568
Für das Kriterium „unterlassene Blinkerbenutzung" ergibt sich somit eine Wertezahl von 568.
Das vierte Kriterium ist „Überschreitung der zulässigen Höchstgeschwindigkeiten". Es ist definiert als Beibehaltung der durchschnittlichen Geschwindigkeit ≥ V_zul _. für mehr als 10 sec. Die zulässige Geschwindigkeit V_zul _. wird in diesem Beispiel so vorgegeben, daß sie über die gesetzliche vorgeschriebene Geschwindigkeit liegt. Die zulässige Geschwindigkeit ist von Jahreszeit, Ort, gesetzliche Bestimmungen und technische Beschaffenheit abhängig (BSP: KFZ mit Anhänger; feststellbar über den Anschluß der Anhängerkupplung). Bei einer Überschreitung deutlich über der zulässigen Geschwindigkeit soll ein Mehrfachfehler nicht linear ansteigen. Als Mehrfachfehler ist eine deutliche Überschreitung der zulässigen Geschwindigkeit und Beibehaltung der hohen Geschwindigkeit länger als 1 Minuten zu bewerten. Wegen der Übersichtlichkeit wird in diesem Beispiel eine Bewertung der Mehrfachfehler und die Abhängigkeit von der Jahreszeit und Uhrzeit verzichtet. Die Jahreszeit wird berücksichtigt, indem die zulässige Geschwindigkeit variiert. In „strengen Wintern" kann die zulässige Geschwindigkeit deutlich unter der gesetzlich vorgeschrieben Geschwindigkeit liegen.
Eine erste Dimension F_R der Statistik ist die Zahl der „Überschreitung der zulässigen Höchstgeschwindigkeit". Die zweite Dimension „k" ist die Fehlerdichte. Als Erwartungswert hierfür wird in 30 Km/h Zone 3 je 1000 km, in der 50 Km/h Zone 16 je 1000 km, in 60 Km/h Zone 13 je 1000 Km, auf Landstraßen 17 je 1000 Km und Autobahnverkehr 9 je 1000 km angesetzt. Die Dimension „k" wird über die folgende Tabelle gebildet.
Eine weitere Dimension „n" ist gebildet durch den Ort dieses Fehlverhaltens. Wie beim ersten Kriterium drückt die Dimension „n" die Gefährdung aus; die anderen relevanten Umstände wie Jahreszeit, Uhrzeit werden über Gewichtungsfaktoren mitberücksichtigt. Für die 30 Km/h Zone ein Wert n = 1,3, für die 50 Km/h Zone ein Wert n = 1,2, für 60 Km/h Zone ein Wert n = 1,15, für Landstrasse ein Wert n = 1,1 und für Autobahn ein Wert n = 1,05 zugewiesen.
Die drei Dimensionen werden wieder nichtlinear über die Formel FB1 = FR·(1 + k)n miteinander verknüpft.
Im betrachteten Beispielfall sind insgesamt 142 „Überschreitung der zulässigen Höchstgeschwindigkeit" aufgetreten.
Die Bewertung erfolgt wie beim ersten Kriterium nach der folgenden Tabelle:
Die Hebelwirkung des Fahrzeugs soll berücksichtigt werden. FB = FB1·SFtyp·SML·SMT·SAA·SGÜ·SFG·SVSS·SAF FB = 398·1,3·0,9·0,9·0,9·1,1·1·1,5·0,9 = 560
Für das Kriterium „Überschreitung der zulässigen Höchstgeschwindigkeit" ergibt sich somit eine Wertezahl von 560.
Die Parameter S_FA, S_FL, S_AS und S_BS haben bei diesem Kriterium keine Hebelwirkung.
Das Ergebnis:
Als Summe ergibt sich somit ein Wert von 2061, dies ist das gesuchte Maß an Aggression, die im Straßenverkehr zum Ausdruck gebracht wurde. Die Wertezahl der einzelnen Kriterien werden von der Übertragungseinrichtung 7 von der Mobileinheit 2 an die Zentraleinheit 8 übermittelt.
Endberechnung in der Zentraleinheit:
Die Endbewertung wird in der Zentraleinheit 8 vorgenommen. Dies erfolgt folgendermaßen: Für die individuelle Risikoeinschätzung ist die Summe der einzelnen Kriterien nicht ausreichend; daher muß wieder die Statistik zu Hilfe genommen werden. In der Statistik sollen nur die Daten von den Fahrern, die in Unfälle verwickelt waren, berücksichtigt werden. Die Statistik berücksichtigt Unfallhäufigkeit über Wertezahl.
Diese Statistik soll für jedes einzelne Kriterium durchgeführt werden. Dadurch erhalten wir eine Prozentzahl. Diese Prozentzahlen sagt aus mit welcher Wahrscheinlichkeit dieses Maß an Aggression zu Unfällen führt. Es muß über diesen Weg eine Aussage getroffen werden, weil eine sportliche Fahrweise zu einer höheren Wertezahl führt, aber nicht zwangsweise zu einem Unfall führen muß. Erst die Unfallwahrscheinlichkeit der einzelnen Kriterien mit ihrer Wertezahl kann eine Aussage darüber machen ob in den einzelnen Fall der Fahrer sich selbst überschätzt und damit sich und andere gefährdet. Es ist anzumerken das durch die Auswahl der Kriterien und Definition eine hohe Wertezahl ein hohes Maß an Unfall Risiko darstellt.
Sicherheit über eine Aussage liefert die Statistik.
Beispielhaft stellt die unten dargestellte Grafik eine mögliche Verteilung der Unfallhäufigkeit über Wertezahl.
Die Bewertung in der Zentraleinheit ist nur beispielhaft dargestellt; die Statistik Unfallhäufigkeit über Wertezahl kann unter dem Gesichtspunkten Stadtfahrer, Pendler, Altersklasse der Fahrer, Fahrzeugtyp, Beruf des Fahrer usw. verfeinert werden. Der Verfeinerungsgrad ist dem Betreiber des Systems überlassen.
Bei einer größeren Anzahl von Kriterien (weitern nicht objektiv messbare Eigenschaften des Fahrers) entsteht nach einen Beobachtungszeitraum ein Fahrmuster bzw. Fahrerprofil, der es ermöglicht mit hoher Genauigkeit den Fahrer zu einer Fahrergruppe zu zuordnen.
Mit Hilfe dieses Systems kann das Unfallrisiko individuell zugeordnet werden. Die Statistik bildet in diesem Beispiel die Persönlichkeit des Fahrers unter dem Aspekt der Aggressivität ab. Auf der Grundlage dieser statistischen Informationen kann durch ein Vergleichsmodul 810 durch die Zentraleinheit eine Zielgerichtete (Neu-)berechnung des Versicherungsrisikos vorgenommen werden. Das Ergebnis dieser Berechnung kann ggf. als revidierte Risikobewertung dem Fahrer bzw. Versicherungsnehmer zur Kenntnis gebracht werden. Ferner kann es zu einer bedarfs- und insbesondere risikogerechten Anpassung der Prämie verwendet werden.
Damit ermöglicht die Erfindung eine automatisierte Risikoanpassung und Beitragsbestimmung. Insgesamt gesehen ist durch die an die tatsächliche Fahrweise angepaßte Bewertung ein hohes Maß an Transparenz bei den Versicherungsbeiträgen ermöglicht. Diese Transparenz führt auch zu internen Einsparungen bei der Versicherung. Da jeder Versicherungsnehmer dank der Erfindung leicht erkennen kann, daß eine riskante Fahrweise nicht zu einer höheren Gefährdung aller Verkehrsteilnehmer führt, sondern unmittelbar auch steigende Beiträge nach sich zieht, während ein besonnener Fahrer Vergünstigungen erhält, ist mit einer insgesamt angepaßteren Fahrweise und damit einer globalen Senkung des Risikos zu rechnen. Die Erfindung liefert damit auch einen Beitrag zur Verkehrssicherheit.
Erläuterung des Ablaufsplans von 6:
Der gesamte Vorgang an Bord des Fahrzeugs sowie in der Datenbank sei vorliegend an dem Beispiel der durchschnittlichen Geschwindigkeit als Kriterium erläutert. Eine schematische Darstellung ist in 6 gegeben. Von der Sensorik 31 gemessene Daten werden in dem Speicher 22 abgespeichert. Diese Geschwindigkeitsdaten sowie ein Wert für die höchstzulässige Geschwindigkeit werden von dem Mikroprozessor 21 aus dem Speicher 22 abgerufen und es wird eine Berechnung mit dem Zweck der Überprüfung durchgeführt, ob die gefahrene durchschnittliche Geschwindigkeit über der zulässigen Geschwindigkeit liegt oder nicht. Im letzteren Fall geschieht nichts weiter und der Vorgang beginnt von neuem. Sollte die durchschnittliche Geschwindigkeit aber über der zulässigen Geschwindigkeit gelegen haben, so wird dies in einem nächsten Schritt als ein Fehler bewertet, wodurch die Summe der für dieses Kriterium ermittelten Fehler um 1 erhöht wird. Dieser Fehlerwert in dem Speicher 22 gespeichert, vorzugsweise auf einem Massenspeicher wie einer Festplatte. Trotzdem ferner gespeichert werden Vorgaben bezüglich der zulässigen Geschwindigkeit, die von dem Mikroprozessor 21 zum Vergleich benötigt werden. Gewünschtenfalls können auch die gemessenen Geschwindigkeitsdaten dauerhaft auf der Festplatte gespeichert werden. In regelmäßigen Abständen wird von der Recheneinheit 2 eine Bewertung der Kriterien durchgeführt, darunter auch das betrachtete Kriterium der Überschreitung der zulässigen Geschwindigkeit. Dabei wird zuerst die Summe der Fehler F_R gebildet. Es wird ferner ein Quotient aus dieser Summe und den Kilometern entsprechend der Strecke, über welche die Fehler gemacht wurden, gebildet; dieser Quotient ist eine Fehlerdichte und wird mit der vorgebbaren Fehlerdichte eines sicheren Fahrers verglichen. Daraus wird die Dimension „K" gebildet; dies ist die Fehlerdichte. Der Ort der jeweiligen Fehler (Autobahn, Landstraße oder Stadt) wird als Dimension „n" berücksichtigt und drückt die mit der Überschreitung verbundene Gefährdung aus. Bei Einzelheiten wird auf die weiter vorne gegebene Erläuterung verwiesen. Gemäß der dort erläuterten Formel werden diese Werte nicht linear miteinander verknüpft und daraus der Wert F_B1 berechnet. Sie wird mit der jeweiligen Kennzahl „S" für das jeweilige Kriterium multipliziert und die einzelnen Werte aufaddiert. Dieser Wert wird dann über die Übertragungsstrecke 7 an die Zentraleinheit 8 übertragen. Nach Weiterverarbeitung dort können Korrekturwerte für bestimmte Parameter bestimmt werden und über die Übertragungsstrecke 7 zurück zu dem Fahrzeug 10 übertragen werden.
Mit dem erfindungsgemäßen System ist es jedem selbst überlassen, welche Fahrweise er bevorzugt. Eine Gängelung durch den Versicherer erfolgt nicht. Gleichwohl ist der „erzieherische Effekt" der Erfindung erheblich, so daß sie sich positiv auf die Verkehrssicherheit auswirkt. Eine höhere Fahrleistung wirkt sich nicht negativ auf die Versicherungsprämie auf, sondern entscheidend ist vielmehr das durch die Fahrweise bewirkte Risiko. Es ist vorstellbar das mit Hilfe einer KI (künstliche Intelligenz) dem Fahrer auf Wunsch Vorschläge unterbreitet werden können, um das Unfallrisiko und somit seine Beiträge zu senken.

Claims

System zur Bewertung des Betriebsrisikos von Kraftfahrzeugen umfassend mindestens eine Mobileinheit (1) zur Anordnung in einem Kraftfahrzeug (10) mit Sensoren (31) zur Erfassung fahrdynamischer Parameter, einen Speicher (22), in dem Bewertungsdaten gespeichert sind, eine Recheneinheit (21), die mit den Sensoren (31) und dem Speicher (22) verbunden ist und dazu ausgebildet ist, aus den Meßdaten unter Anwendung der Bewertungsdaten Kenngrößen zu berechnen, eine Zentraleinheit (8), die räumlich getrennt von dem Kraftfahrzeug (10) angeordnet ist und zur Weiterverarbeitung der Kenngrößen ausgebildet ist, und eine Datenübertragungseinrichtung (7), welche zur Übertragung der Kenngrößen zwischen dem Kraftfahrzeug (10) und der Zentraleinheit (8) ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Recheneinheit (21) mit einem Beobachter (211) für eine nicht messbare Größe versehen ist, der die Meßdaten unterschiedlicher Sensoren (31) statistisch verknüpft und anhand vorgebbarer Grenzwerte ein Gütesignal für die Größe erzeugt, das an die Datenübertragungseinrichtung (7) zur Übermittelung an die Zentraleinheit (8) ausgegeben wird.
System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Beobachter (211) ein Statistikmodul (212), einen Gewichtungsvektorspeicher (227) und ein Klassifikationsmodul (213) umfaßt, wobei das Statistikmodul (212) dazu ausgebildet ist, die Meßdaten der unterschiedlichen Sensoren (31) mit dem Gewichtungsvektor statistisch zu einem Zwischensignal zu verknüpfen, und das Klassifikationsmodul (213) dazu ausgebildet ist, dem Zwischensignal in Abhängigkeit von der Überschreitung gewisser Grenzwerte das Gütesignal zuzuordnen.
System nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem Gütesignal um ein Maß für die Aggressivität der Fahrweise handelt.
System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zentraleinheit (8) eine Vergleichseinrichtung (81, 810) für das Gütesignal der Mobileinheit (1) mit vorgebbaren Schwellwerten und/oder mit den Gütesignalen anderer Mobileinheiten aufweist.
System nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Zentraleinheit (8) ferner eine Korrektureinrichtung (811) aufweist, die mit der Vergleichseinrichtung (810) verbunden und dazu ausgebildet ist, anhand der übermittelten Gütesignale korrigierte Bewertungsdaten zu ermitteln, die mittels der Datenübertragungseinrichtung (7) in den Speicher (22) der Mobileinheit (1) übertragen werden.
Mobileinheit zur Bewertung des Betriebsrisikos von Kraftfahrzeugen, die zum Einbau in ein Kraftfahrzeug (10) vorgesehen ist, mit Sensoren (31) zur Erfassung fahrdynamischer Parameter, einen Speicher (22), in dem Bewertungsdaten gespeichert sind, eine Recheneinheit (21), die mit den Sensoren (31) und dem Speicher (22) verbunden ist und dazu ausgebildet ist, aus den Meßdaten unter Anwendung der Bewertungsdaten Kenngrößen zu berechnen, und eine Datenübertragungseinrichtung (7), welche zur Übertragung der Kenngrößen zwischen dem Kraftfahrzeug (10) und einer räumlich getrennten Zentraleinheit (8) ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Recheneinheit (21) mit einem Beobachter (211) für eine nicht meßbare Größe versehen ist, der die Meßdaten unterschiedlicher Sensoren (31) statistisch verknüpft und anhand vorgebbarer Grenzwerte ein Gütesignal erzeugt, das an die Datenübertragungseinrichtung (7) zur Übermittelung an die Zentraleinheit (8) ausgegeben wird.
Mobileinheit nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Beobachter (211) ein Statistikmodul (212), einen Gewichtungsvektorspeicher (227) und ein Klassifikati onsmodul (213) umfaßt, wobei das Statistikmodul (212) dazu ausgebildet ist, die Meßdaten der unterschiedlichen Sensoren mit dem Gewichtungsvektor statistisch zu einem Zwischensignal zu verknüpfen, und das Klassifikationsmodul (213) dazu ausgebildet ist, dem Zwischensignal in Abhängigkeit von der Überschreitung gewisser Grenzwerte das Gütesignal zuzuordnen.
Mobileinheit nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem Gütesignal um ein Maß für die Aggressivität der Fahrweise handelt.
Mobileinheit nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Datenübertragungseinrichtung (7) mit dem Speicher (22) in der Weise verbunden ist, um korrigierte Bewertungsdaten in den Speicher (22) zu übertragen.
Verfahren zur Bewertung des Betriebsrisikos von Kraftfahrzeugen mit den Schritten Erfassen fahrdynamischer Parameter in einer Mobileinheit (1) von mindestens einem Kraftfahrzeugs (10) mittels Sensoren (31), Einspeichern von Bewertungsdaten in einen Speicher (22), Berechnen von Kenngrößen aus den Meßdaten unter Anwendung der Bewertungsdaten mittels einer Recheneinheit (21), Übertragen der Kenngrößen zwischen dem Kraftfahrzeug (10) und der Zentraleinheit (8) mittels einer Datenübertragungseinrichtung (7), und Weiterverarbeiten der Kenngrößen in einer Zentraleinheit (8), die räumlich getrennt von dem Kraftfahrzeug (10) angeordnet ist, gekennzeichnet durch Erzeugen eines Gütesignal für eine nicht meßbare Größe durch statistisches Verknüpfen der Meßdaten unterschiedlicher Sensoren (31) anhand vorgebbarer Grenzwerte und Übermitteln des Gütesignals an die Zentraleinheit (8).