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Technisches Gebiet
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Die
Erfindung bezieht sich auf die Erfassung von Fahrzeugen und zur
Erkennung von Unfällen. Gegenstand der Erfindung sind insbesondere
ein Verfahren und ein System zum Erkennen eines Unfalls eines Fahrzeugs.
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Hintergrund der Erfindung
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Bestimmte öffentliche
und private Straßen bergen aufgrund ihrer Lage, aufgrund
besonderer Gefahrenquellen oder aufgrund der Art ihrer Nutzung eine
erhöhte Gefahr für Fahrzeuge zu verunfallen oder
bei einem Unfall eines anderen Fahrzeugs besonders stark gefährdet
zu sein. Beispiele hierfür sind Versuchsgelände
für Testfahrten zum Testen von Fahrzeugen, Rennstrecken
oder öffentliche Straßen mit einem besonders hohen
Gefahrenpotenzial, wie beispielsweise Tunnel. Insbesondere dann,
wenn die Straßen abgelegen, weniger frequentiert oder aufgrund
ihrer Topographie schlecht einsehbar sind, besteht oftmals das Problem,
dass eine relativ lange Zeit vergeht, bis ein Unfall erkannt wird
und entsprechende Maßnahmen zur Unfallrettung durchgeführt werden.
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Aus
der
AT 500 122 B1 und
der
AT 412746 B sind
Systeme zur geometrischen Vermessung und Verfolgung von Fahrzeugen
bekannt. Die
AT 411854 B offenbart
ein Messsystem zur Zählung von Achsen eines Fahrzeugs.
Darüber hinaus ist der Artikel „Intelligenz erkennt
man an den Augen. Der neue Smart Taffic Sensor" bekannt, der einen
intelligenten Videosensor zur Unfallerkennung beschreibt, der zur
Straßenüberwachung eingesetzt werden kann. Auch
der Artikel
„Sicher durch die Röhre" (www.gsv.co.at/ausland/steria.htm) beschreibt
ein Sicherheits- und Überwachungssystem, welches in einem
Tunnel eingesetzt wird.
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Darstellung der Erfindung
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Es
ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine möglichst
rasche und zuverlässige Erkennung eines verunfallten Fahrzeugs
zu ermöglichen.
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Die
Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs
1 und durch ein System mit den Merkmalen des Patentanspruchs 13 gelöst.
Ausführungsformen des Verfahrens und des Systems sind in
den abhängigen Ansprüchen angegeben.
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Gemäß einem
ersten Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum Erkennen eines
Unfalls eines Fahrzeugs auf einem überwachten Streckenabschnitt
vorgeschlagen. Das Verfahren umfasst die folgenden Schritte:
- – Ermitteln eines erwarteten Werts
wenigstens eines ersten Parameters des Fahrzeugs, der anhand eines
Bildes des Fahrzeugs ermittelbar ist,
- – Erfassen eines ersten Bildes des Fahrzeugs mittels
wenigstens eines ersten Videosensors und Vergleichen eines anhand
des Bildes ermittelten Wertes des ersten Parameters mit dem erwarteten
Wert, und
- – Festellen eines Unfalls des Fahrzeugs, wenn der anhand
des Bildes ermittelte Wert des ersten Parameters von dem erwarteten
Wert abweicht.
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Gemäß einem
weiteren Aspekt der Erfindung wird ein System zum Erkennen eines
Unfalls eines Fahrzeugs bereitgestellt. Das System umfasst wenigstens
einen ersten Videosensor, der dazu ausgestaltet ist, ein erstes
Bild des Fahrzeugs zu erfassen. Weiterhin umfasst das System eine
mit dem Videosensor gekoppelte Auswerteeinrichtung, die dazu ausgebildet
ist, einen erwarteten Wert wenigstens eines ersten Parameters des
Fahrzeugs zu ermitteln und mit einem Wert des Parameters zu vergleichen, der
anhand des ersten Bildes ermittelt worden ist, und die ferner dazu
ausgebildet ist, einen Unfall des Fahrzeugs festzustellen, wenn
der anhand des Bildes ermittelten Wert des ersten Parameters von
dem erwarteten Wert abweicht.
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Die
Erfindung ermöglicht es, Unfälle auf einem überwachten
Streckenabschnitt im Rahmen einer automatischen Überwachung
des Streckenabschnitts mittels eines Videosensors zu ermitteln.
Ein Vorteil der Erfindung besteht darin, dass ein Unfall anhand
eines Parameters des Fahrzeugs ermittelt werden kann, dessen Wert
aus einem Bild des Fahrzeugs bestimmt werden kann. Insbesondere
ist es nicht erforderlich, den Unfallhergang zu verfolgen, um einen
Unfall festzustellen, wodurch die Unfallerkennung vereinfacht und
die Zuverlässigkeit erhöht wird.
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In
einer Ausgestaltung des Verfahrens und des Systems ist es vorgesehen,
dass der erwartete Wert des ersten Parameters des Fahrzeugs anhand wenigstens
eines zweiten Bildes ermittelt wird, das zeitlich vor dem ersten
Bild des Fahrzeugs erfasst wird.
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Dies
ermöglicht eine einfache Ermittlung des erwarteten Werts
des ersten Parameters. Das zweite Bild wird vorzugsweise dann erfasst,
wenn mit hoher Wahrscheinlichkeit davon auszugehen ist, dass sich das
Fahrzeug normal bzw. stabil bewegt.
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Eine
weitere Ausgestaltung des Verfahrens und des Systems sieht vor,
dass der erwartete Wert des ersten Parameters anhand einer Fahrzeugklasse be stimmt
wird, wobei das Fahrzeug der Klasse aufgrund einer Auswertung des
zweiten Bildes zugeordnet wird.
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Die
Zuordnung des Fahrzeugs zu einer Fahrzeugklasse hat insbesondere
den Vorteil, dass hierdurch Parameter festgelegt werden und bei
der späteren Überwachung des Fahrzeugs berücksichtigt werden
können, die in dem zweiten Bild nicht erfasst werden bzw.
nicht erfasst werden müssen.
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Eine
Ausführungsform des Verfahrens und des Systems ist dadurch
gekennzeichnet, dass die Zuordnung des Fahrzeugs zu einer Fahrzeugklasse in
Abhängigkeit von einem Wert wenigstens eines vorgegebenen
zweiten Parameters des Fahrzeugs vorgenommen wird, der anhand des
zweiten Bildes bestimmt wird. Wie zuvor erwähnt, müssen
die zweiten Parameter nicht mit dem ersten Parameter übereinstimmen.
Eine Übereinstimmung kann jedoch gleichfalls vorgesehen
sein.
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Eine
Ausführungsform des Verfahrens und des System beinhaltet
zudem, dass das zweite Bild mittels eines zweiten Videosensors erfasst
wird, der am Beginn des Streckenabschnitts angeordnet ist. Der Beginn
des überwachten Streckenabschnitts wird vorzugsweise so
gewählt, dass dort kein erhöhtes Unfallrisiko
besteht, so dass ein zu überwachenden Fahrzeug in einem
stabilen Fahrzustand erfasst werden kann.
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Darüber
hinaus beinhaltet eine Ausgestaltung des Verfahrens und des Systems,
dass Werte des ersten und/oder zweiten Parameters anhand einer Ansicht
des Fahrzeugs aus wenigstens einer vorgegebenen Richtung ermittelbar
sind. Dies ermöglicht eine geeigneten Anordnung und Ausrichtung
der Videosensoren derart, dass sie das Fahrzeug aus der vorgegebenen
Richtung erfassen.
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Eine
Weiterbildung des Verfahrens und des Systems beinhaltet, dass der
erste und/oder der zweite Parameter aus einer Ansicht einer Längsseite und/oder einer
Querseite des Fahrzeugs ermittelbar ist. Zur Ermittlung derartiger
Parameter können die Videosensoren beispielsweise derart
angeordnet und ausgerichtet sein, dass sie das Fahrzeug von schräg
vorne oder schräg hinten erfassen, so dass sowohl eine
Fahrzeuglängsseite als auch eine Fahrzeugquerseite erfassbar
ist.
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Bei
einer Ausgestaltung des Verfahrens und des Systems ist vorgesehen,
dass der erste und/oder der zweite Parameter ausgewählt
ist aus der Gruppe, umfassend eine Fahrzeughöhe, eine Fahrzeugbreite und
eine Anzahl von in Kontakt mit der Fahrbahn stehenden Rädern
des Fahrzeugs.
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Vorteilhaft
lässt sich aus Abweichungen der Werte dieser Parameter
von erwarteten Werten zuverlässig auf einen Unfall des
Fahrzeugs, insbesondere auf ein Umkippen des Fahrzeugs, schließen. Vorzugsweise
beziehen sich die Abmessungen des Fahrzeugs, wie Breite und Höhe,
auf die Ausdehnungen in Richtungen, die in Bezug auf die Fahrbahn
definiert sind. So entspricht die Breite beispielsweise der Ausdehnung
quer zur Fahrbahn und die Höhe der Ausdehnung des Fahrzeugs
senkrecht zur Fahrbahnoberfläche nach oben.
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Insbesondere
eine Abweichung der ermittelten Anzahl von Rädern des Fahrzeugs,
die in Kontakt mit der Fahrbahn stehen, von einer erwarteten Anzahl
ermöglicht eine zuverlässige Erkennung eines Unfalls.
Daher beinhaltet eine Ausführungsform des Verfahrens und
des Systems, dass der erste Parameter einer Anzahl von in Kontakt
mit der Fahrbahn stehenden Rädern des Fahrzeugs entspricht,
wobei ein Unfall des Fahrzeugs, insbesondere ein Umkippen, erkannt
wird, wenn sich die Anzahl von in Kontakt mit der Fahrbahn stehenden
Rädern von der erwarteten Anzahl unterscheidet.
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Bei
einer weiteren Ausführungsform beschränkt sich
die Überwachung auf bestimmte Fahrzeugklassen, vorzugsweise
auf Fahrzeugklassen, die – etwa bauartbedingt – ein
höheres Unfallrisiko haben. Bei dieser Ausführungsform
ist vorgesehen, dass nur dann ein Wert des ersten Parameters des Fahrzeugs
an hand des Bildes ermittelt und mit dem erwarteten Wert verglichen
wird, wenn das Fahrzeug einer vorgegeben Klasse zugeordnet ist.
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Darüber
hinaus zeichnet sich eine Ausgestaltung des Verfahrens und des Systems
dadurch aus, dass mehrere erste Videosensoren entlang des Streckenabschnitts
angeordnet sind, wobei die ersten Videosensoren nacheinander Bilder
des Fahrzeugs erfassen. Durch eine derartige Verwendung mehrere
Videosensoren können auch längere Streckenabschnitte überwacht
werden. Die Anzahl der ersten Videosensoren richtet sich dabei nach
der Länge der zu überwachenden Strecke.
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Ferner
ist eine Ausgestaltung des Verfahrens und des Systems dadurch gekennzeichnet, dass
aufgrund der Feststellung eines Unfalls des Kraftfahrzeugs ein Alarm
ausgelöst wird. Anhand des Alarms können beispielsweise
Unfallrettungskräfte über den Unfall und gegebenenfalls
den Unfallort informiert werden, so dass eine rasche Unfallrettung gewährleistet
ist.
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Die
zuvor genannten und weitere Vorteile, Besonderheiten und zweckmäßige
Weiterbildungen der Erfindung werden auch anhand der Ausführungsbeispiele
deutlich, die nachfolgend unter Bezugnahme auf die Figur beschrieben
werden.
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Kurze Beschreibung der Figur
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1 zeigt
eine schematische Darstellung eines Systems zur Erkennung verunfallter
Fahrzeuge auf einem überwachten Streckenabschnitt in einer Ausgestaltung.
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Darstellung von Ausführungsbeispielen
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In 1 ist
ein Streckenabschnitt einer Fahrbahn 101 dargestellt, die
von Fahrzeugen befahren und mittels eines Systems zur Unfallerkennung überwacht
wird. Beispielhaft ist in 1 ein einziges Fahrzeug 105 dargestellt,
es können sich jedoch auch mehrere Fahrzeuge innerhalb
des Streckenabschnitts auf der Fahrbahn 101 befinden und
mittels des Systems überwacht werden. Bei dem überwachten
Streckenabschnitt kann es sich um einen Streckenabschnitt mit einem
erhöhten Unfallrisiko handeln, das beispielsweise aufgrund
von Besonderheiten der Fahrbahn und/oder aufgrund der Nutzung des Streckenabschnitts
besteht. Beispiele für Strecken mit einem erhöhten
Unfallrisiko sind besondere Teststrecken für Fahrversuche
oder Rennstrecken. Das System ist jedoch nicht auf einem Einsatz
an derartigen Strecken beschränkt, sondern kann gleichermaßen
an beliebigen anderen Strecken eingesetzt werden.
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Das
in der Figur dargestellte System umfasst einen Videosensor 102a und
einen optionalen weiteren Videosensor 102b, die vorzugsweise
am Beginn des Streckenabschnitts angeordnet sind. Weitere Videosensoren 103a, 103b sind
entlang des überwachten Streckenabschnitts angebracht.
Die Videosensoren 102a, 102b, 103a, 103b sind
in einer Ausgestaltung als Videokameras, insbesondere als digitale
Videokameras, ausgeführt, die fortwährend Bilder
eines bestimmten Bereichs des Streckenabschnitts aufnehmen. Die
Erfassungsbereiche 106a, 106b, 107a, 107b der
Videosensoren 102a, 102b, 103a, 103b sind
in der Figur anhand von gestrichelten Linien angedeutet.
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Die
Videosensoren 102a, 102b, 103a, 103b sind
mit einer Auswerteeinheit 104 verbunden, der die mittels
der Videosensoren 102a, 102b, 103a, 103b erfassten
Bilder zugeführt werden und die eine Auswertung der Bilder
vornimmt, um Unfälle von Fahrzeugen 105 zu erkennen,
die sich auf dem Streckenabschnitt der Fahrbahn 101 bewegen.
Vorzugsweise wird die Auswerteeinheit 104 von einem Computer
bereitgestellt, der über einen Prozessor zur Ausführung
von Programmen und über einen Speicher verfügt,
in dem Programme gespeichert werden können, die mittels
des Prozessors ausführbar sind. Dabei umfasst die Auswerteeinheit 104 ein
oder mehrere Programmmodule des Computers.
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Der
Videosensor 102a ist in dem Bereich des Streckenabschnitts
angeordnet, den Fahrzeuge 105 beim Einfahren in den überwachten
Streckenabschnitt pas sieren. Der Standort des Videosensors 102a wird
dabei so gewählt, dass in dem erfassten Streckenbereich
ein eher geringes Risiko für einen Unfall besteht. Hierdurch
können Fahrzeuge 105 erfasst werden, wenn sie
mit sehr hoher Wahrscheinlichkeit ihr normales, stabiles Fahrverhalten
aufweisen. Beispielsweise haben Fahrzeuge 105 in dem Bereich
des Streckenabschnitts, der von dem Videosensor 102a erfasst
wird, typischerweise eine geringe Geschwindigkeit. Zudem weist der
Bereich des Streckenabschnitts vorzugsweise keine besonderen Gefahrenquellen
wie Kurven und/oder Fahrbahnunebenheiten auf. In einer Ausgestaltung
kann hierzu, beispielsweise auf einem Testgelände oder
an einer Rennstrecke, ein Bereich speziell dafür vorgesehen werden,
Fahrzeuge mit ihrem normalen Fahrverhalten mittels des Videosensors 102a erfassen
zu können.
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Wie
in der Figur dargestellt, ist der Videosensor 102a auf
einer Fahrbahnseite angeordnet und derart ausgerichtet, dass Fahrzeuge 105,
die den Bereich am Beginn des Streckenabschnitts durchfahren, schräg
von vorne erfasst werden. Insbesondere kann der Videosensor 102a so
angeordnet sein, dass die Fahrzeugfront und eine Fahrzeuglängsseite
erfasst werden können, während das Fahrzeug 105 den
Erfassungsbereich 106a des Videosensors 102a passiert.
Gleichfalls könnte das Fahrzeug 105 mittels des
Videosensors auch von schräg hinten aufgenommen werden,
so dass eine Fahrzeuglängsseite und das Fahrzeugheck erfasst
werden.
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Die
mittels des Videosensors 102a erfassten Bilder des Fahrzeugs 105 werden
an die Auswerteeinheit 104 übertragen, welche
anhand der erfassten Bilder vorgegebene Parameter des Fahrzeugs 105 ermittelt.
Dies geschieht vorzugsweise anhand einer Kontrast- und/oder Mustererkennung,
welche den Umriss des Fahrzeugs 105 sowie vorgegebener
Bestandteile des Fahrzeugs 105 in den Bildern erkennt. Zur
Erkennung von Rädern des Fahrzeugs 101 kann insbesondere
ausgenutzt werden, dass es sich hierbei um rotierende Bestandteile
des Fahrzeugs 101 handelt, wobei die Rotationsbewegung
der Räder in den Bildern erkannt werden kann. Ferner werden
bei der Ermittlung der Parameter die bekannte Geometrie der Anordnung
des Videosensors 102a in Bezug auf die Fahrbahn 101 sowie
die optischen Eigenschaften des Videosensors 102a berücksichtigt,
die in dem Computer hinterlegt sind. Insbesondere werden dabei der
Abstand und Winkel des Videosensors 102a zur Fahrbahn 101 herangezogen
sowie die Parameter, welche die Abbildungseigenschaften der Kameraoptik
bestimmen, wie beispielsweise die Brennweite. Der Videosensor 102a ist
fest am Rand der Fahrbahn 101 angeordnet, so dass die Geometrie
in Bezug auf die Fahrbahn 101 unveränderlich ist.
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Zu
den Parametern, die aus den Bildern des Fahrzeugs 105 bestimmt
werden können, gehören die Abmessungen des Fahrzeugs 105,
insbesondere seine Länge, Breite und Höhe. Dabei
werden unter den Abmessungen des Fahrzeugs 105 die Ausdehnungen
in Richtungen verstanden, die in Bezug auf die Fahrbahn 101 gegeben
sind. So ist die Länge des Fahrzeugs 105, die
Ausdehnung des Fahrzeugs 105 entlang der Fahrbahn, die
Breite die Ausdehnung quer zur Fahrbahn 101 und die Höhe
die Ausdehnung des Fahrzeugs 105 senkrecht zur Fahrbahnoberfläche
nach oben. Weitere Parameter sind die Anzahl der Räder
des Fahrzeugs 105, die mit der Fahrbahn 102 in
Kontakt stehen bzw. die Anzahl der Achsen, sowie der Radstand. Ferner
kann anhand der Bilder auch ermittelt werden, ob das Fahrzeug 105 einen
Anhänger bzw. Aufleger aufweist. Dabei können von
der Auswerteeinrichtung 104 mehrere oder alle der zuvor
genannten Parameter des Fahrzeugs 105 ermittelt werden.
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Der
optionale Videosensor 102b kann, wie in der Figur dargestellt,
auf der gegenüberliegenden Fahrbahnseite angeordnet sein
und gleichfalls eine Fahrzeuglängsseite sowie die Fahrzeugfront
oder das Heck des Fahrzeugs 105 erfassen, so dass die Auswerteeinrichtung 104 aus
den mittels des Videosensors 102b erfassten Bildern gleichfalls
die zuvor genannten Parameter des Fahrzeugs 105 bestimmen
kann. Die mittels des Videosensors 102b erfassten Bilder
können dabei dann herangezogen werden, wenn die mittels
des Videosensors 102a erfassten Bilder aufgrund der bestehenden
Lichtverhältnisse unbrauchbar sind. Dies ist insbesondere
dann vorteilhaft, wenn sich die Lichtverhältnisse in dem
Erfassungsbereich 106a, 106b der Videosensoren 102a, 102b verändern,
beispielsweise aufgrund der Veränderung des Sonnenstands.
Die Auswahl des Videosensors 102a, 102b, dessen
Bilder zu Ermittlung der Parameter herangezogen werden, nimmt die
Auswerteeinheit 104 in diesem Fall in Abhängigkeit
von den aktuellen Lichtverhältnissen vor, die beispielsweise
anhand der aktuellen Tageszeit oder mithilfe eines geeigneten Sensors
ermittelt werden können.
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In
einer weiteren Ausgestaltung kann es auch vorgesehen sein, dass
die Parameter zunächst jeweils anhand der Bilder beider
Videosensoren 102a, 102b ermittelt werden und
anschließend eine Berechnung der Parameter anhand der Einzelwerte erfolgt,
beispielsweise durch Mittelwertbildung. Dabei kann es auch vorgesehen
sein, dass ein Erkennungsfehler festgestellt wird, wenn die Abweichungen
zwischen den Einzelwerten vorgegebene Schwellenwerte überschreiten.
Der Erkennungsfehler kann beispielsweise an einen Wartungsservice gemeldet
werden. Hierdurch kann die Zuverlässigkeit bei der Ermittlung
der Parameter und ihrer nachfolgenden Auswertung erhöht
werden.
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Einige
oder alle Parameter des Fahrzeugs 105, die anhand der Bilder
ermittelt werden, die mit einem oder beiden Videosensoren 102a, 102b erfasst
werden, werden von der Auswerteeinheit 104 für
eine Klassifizierung des erfassten Fahrzeugs 105 verwendet.
Bei der Klassifizierung wird das Fahrzeug 105 anhand der
erfassten Parameter einer von mehreren vorgegebenen Fahrzeugklassen
zugeordnet. Die Fahrzeuge einer Klasse weisen jeweils Werte der erfassten
Parameter auf, die in vorgegebenen Intervallen liegen. Die Intervalle
sind in dem Computer hinterlegt. Um die Zuordnung des erfassten
Fahrzeugs 105 zu einer Fahrzeugklasse vorzunehmen, prüft
die Auswerteeinheit 104, bei welcher Fahrzeugklasse die
ermittelten Parameter innerhalb der vorgegebenen Intervalle liegen.
Diese Fahrzeugklasse wird dem Fahrzeug 105 dann zugeordnet.
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Die
vorgegebenen Fahrzeugklassen können bestimmten Fahrzeugtypen
entsprechen. Vorzugsweise ist wenigstens eine Fahrzeugklasse vorgesehen,
die Zweiräder, wie beispielsweise Motorräder umfasst.
Diese sind in einer Ausgestaltung dadurch charakterisiert, dass
sie zwei Räder bzw. Achsen, eine Länge und Höhe
in einem bestimmten Bereich und eine geringe Breite aufweisen. Für
vierrädrige bzw. zweiachsige Fahrzeuge 105 sind
vorzugsweise mehrere Kategorien vorgesehen, die sich in Bezug auf
die Abmessungen der Fahrzeuge 105, insbesondere in Bezug
auf die Länge, Höhe und Breite, unterscheiden.
So können beispielsweise verschiedene Fahrzeugklassen vorgesehen
sein für Limousinen, Sportwagen, Vans, Geländewagen
bzw. so genannte SUVs (Sport Utility Vehicles) sowie eine oder mehrere
Fahrzeugklasse(n) für vierrädrige Lieferwagen.
Im Hinblick auf Fahrzeuge 105 mit mehr als vier Rädern bzw.
mehr als zwei Achsen sind vorzugsweise ebenfalls mehrere Fahrzeugklassen
vorgesehen. Die Fahrzeugklassen unterscheiden sich in Bezug auf die
Anzahl der Räder bzw. Achsen der Fahrzeuge 105 und
in Bezug auf die Abmessungen der Fahrzeuge 105. Insbesondere
können hier Fahrzeugklassen für die zuvor genannten
vierrädrigen Fahrzeugtypen mitsamt einem Anhänger
vorgesehen werden. Dabei kann auch eine Klassenunterteilung nach
Abmessungen der Anhänger und/oder der Anzahl ihrer Räder
bzw. Achsen vorgenommen werden. Vorzugweise sind weiterhin für
Lastkraftwagen unterschiedliche Klassen vorgegeben, die sich in
Bezug auf die Anzahl der Räder bzw. Achsen, und/oder in
Bezug auf die Abmessungen des Fahrzeugs 105 unterscheiden.
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Die
vorgegebenen Fahrzeugklassen richten sich dabei auch nach den Fahrzeugtypen,
welche den Streckenabschnitt benutzen. So können bei Strecken,
die nur von Fahrzeugen 105 bestimmter Fahrzeugklassen befahren
werden, Klassen vorgegeben werden, die sich auf die entsprechenden
Fahrzeuge 105 beschränken, welche die Strecke
nutzen. Hierdurch kann die Klassifizierung der Fahrzeuge 105 mittels
der Auswerteeinheit 104 beschleunigt bzw. die benötigte
Rechenkapazität verringert werden.
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Die
Fahrzeugklassen enthalten vorzugsweise Wertebereiche für
eine große Anzahl oder alle Parameter eines Fahrzeugs 105,
die in einem erfassten Bild des Fahrzeugs 105 grundsätzlich
ermittelbar sind. Es müssen jedoch nicht alle Parameter
herangezogen werden, um ein erfasstes Fahrzeug 105 einer
Fahrzeugklasse zuzuordnen. Vielmehr können für
jede Klasse bestimmte Parameter oder eine oder mehrere Kombinationen
von Parametern festgelegt werden, welche bei der Zuordnung eines
erfassten Fahrzeugs 105 zu einer Fahrzeugklasse verwendet werden.
Hierbei handelt es sich um Parameter, die für eine Fahrzeugklasse
besonders charakteristisch sind und eine eindeutige Zuordnung ermöglichen.
So kann es beispielsweise vorgesehen sein, dass ein Fahrzeug 105 der
einzigen vorgesehenen Klasse von Zweirädern zugeordnet
wird, wenn anhand der Bilder erkannt worden ist, dass es zwei Räder
aufweist. Die Abmessungen des Fahrzeugs 105 brauchen in
diesem Fall für die Klassifizierung nicht herangezogen
werden.
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Hierdurch
wird es ermöglicht, eine Klassifizierung eines Fahrzeugs 105 auch
dann vorzunehmen, wenn in den Bildern der Videosensoren 102a, 102b nicht
alle möglichen Parameter eines Fahrzeugs 105 ermittelt
werden können. Dies kann beispielsweise der Fall sein bei
ungünstigen Lichtverhältnissen oder wenn ein Fahrzeug 105 sich
in einer ungünstigen Ausrichtung durch den Erfassungsbereich 106a, 106b der
Videosensoren 102a, 102b bewegt. Ferner kann die
Auswertung der Bilder auf die Ermittlung der Parameter beschränkt
werden, die für die Klassifizierung erforderlich sind.
Hierdurch kann die Klassifizierung beschleunigt werden. Desweiteren
ist es aufgrund der vorgesehenen Klassifizierung möglich,
bei der späteren Überwachung des Fahrzeugs 105 auf
Parameter des Fahrzeugs 105 abzustellen, die anhand der
am Beginn der Fahrstrecke erfassten Bilder nicht ermittelt werden
bzw. ermittelten werden können.
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Nachdem
ein Fahrzeug 105 in der Auswerteeinheit 104 in
der zuvor beschriebenen Weise klassifiziert worden ist, wird die
ermittelte Fahrzeugklasse des Fahrzeugs 105 in der Auswerteeinheit 104 hinterlegt.
Ferner wird die Bewegung des Fahrzeugs 105 entlang des überwachten
Streckenabschnitts verfolgt und daraufhin überwacht, ob
es verunfallt. In einer Ausgestaltung kann es auch vorgesehen sein, dass
die Überwachung auf vorgegebene Fahrzeugklassen beschränkt
wird, bei denen, beispielsweise aufgrund ihrer Größe
bzw. ungünsti gen Gewichtsverteilung oder aus anderen Gründen,
eine besonders hohe Unfallgefahr besteht. So kann es beispielsweise
vorgesehen sein, nur Fahrzeuge 105 zu überwachen,
die Klassen zugeordnet sind, bei denen der Fahrzeugschwerpunkt typischerweise
relativ hoch liegt, so dass ein höheres Risiko dafür
besteht, dass die Fahrzeuge 105 umkippen.
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Hierzu
werden weitere Videosensoren 103a, 103b verwendet,
die entlang des überwachten Streckenabschnitts angeordnet
sind. Die Videosensoren 103a, 103b sind derart
an dem überwachten Streckenabschnitt angebracht, dass das
Fahrzeug 105 jederzeit mit einer Kamera 103a, 103b erfasst
werden kann, während es den überwachten Streckenabschnitt
befährt. Die Anzahl der weiteren Videosensoren 103a, 103b richtet
sich daher nach der Länge des überwachten Streckenabschnitts.
Beispielhaft sind in 1 zwei weitere Videosensoren 103a, 103b dargestellt.
Bei einem längeren überwachten Streckenabschnitt
werden jedoch mehr Kameras eingesetzt, während bei der Überwachung
eines kürzeren Streckenabschnitts auch nur ein weiterer
Videosensor 103a, 103b vorgesehen werden kann.
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Die
Videosensoren 103a, 103b sind vorzugsweise ähnlich
dem Videosensor 102a derart angeordnet, dass sie Fahrzeuge 105 ebenfalls
von schräg vorne erfassen, so dass sie die Fahrzeugfront
und eine Fahrzeuglängsseite erfassen können, während sich
die Fahrzeuge 105 durch die Erfassungsbereiche 107a, 107b der
Videosensoren 103a, 103b bewegen. Bei der Ausgestaltung,
die in 1 dargestellt ist, sind die Videosensoren 103a, 103b auf
derselben Seite der Fahrbahn 101 angeordnet. Gleichfalls
kann es jedoch auch vorgesehen sein, dass verschiedene Videosensoren 103a, 103b auf
unterschiedlichen Seiten der Fahrbahn 101 angeordnet sind.
Bei der Anordnung der Videosensoren 103a, 103b werden
vor allem die Lichtverhältnisse im entsprechenden Erfassungsbereich 107a, 107b berücksichtigt.
In weiteren Ausgestaltungen kann es auch vorgesehen sein, dass auf
einer Höhe der Fahrbahn 101 jeweils ein Videosensor
auf jeder Fahrbahnseite angeordnet ist. Dabei wird jeweils das Bild
des Videosensors ausgewertet, welches bei den gegebenen Lichtverhältnissen bessere
Kontraste aufweist. Gleichfalls können auch die Bilder
beider Videosensoren bei der Auswertung herangezogen werden, wie
es zuvor im Hinblick auf die Videosensoren 102a, 102b erläutert
worden ist. Insbesondere können Parameter eines erfassten
Fahrzeugs 105 aus Einzelwerten berechnet werden, die jeweils
anhand des Bildes bestimmt werden, das mit einem der Videosensoren
ermittelt worden ist.
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Die
entlang des überwachten Streckenabschnitts angeordneten
Videosensoren 103a, 103b sind ebenfalls mit der
Auswerteeinheit 104 des Unfallerkennungssystems verbunden.
Um ein Fahrzeug 105, das mittels der am Beginn des Streckenabschnitts
angeordneten Videosensoren 102a, 102b erfasst
und klassifiziert worden ist, bei seiner Bewegung entlang des Streckenabschnitts
zu verfolgen, wird zunächst die Bewegung des Fahrzeugs 105 innerhalb
der Bilder eines Videosensors 103a, 103b verfolgt,
während sich das Fahrzeug 105 in dessen Erfassungsbereich 107a, 107b befindet.
Dabei wird auch ermittelt, ob sich das Fahrzeug 105 an
den Rand des Erfassungsbereichs 107a, 107b bewegt, an
dem es in den Erfassungsbereich 107a, 107b des entlang
des Streckenabschnitts nachfolgenden Videosensors 103a, 103b eintritt.
Wird festgestellt, dass sich das Fahrzeug 105 nicht mehr
vollständig in den Bildern eines Videosensors 103a, 103b befindet, werden
zur Verfolgung des Fahrzeugs 105 die Bilder des nachfolgenden
Videosensors 103a, 103b ausgewertet, in dessen
Erfassungsbereich 107a, 107b das Fahrzeug 105 eingetreten
ist.
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Bei
der Verfolgung eines Fahrzeugs 105 in den Bildern der Videosensoren 103a, 103b können spezifischen
Muster, die in den Bildern des Fahrzeugs 105 erkannt werden
können, verwendet werden, um dasselbe Fahrzeug 105 in
einem nachfolgenden Bild identifizieren zu können. Ferner
kann die Bewegungsrichtung des Fahrzeugs 105, die anhand der
Bilder ermittelt wird bzw. sich bereits aufgrund einer vorgegebenen
Fahrtrichtung auf dem überwachten Streckenabschnitt ergibt,
herangezogen werden, um ein überwachtes Fahrzeug 105 gegebenenfalls von
weiteren Fahrzeugen 105 zu unterscheiden. Zusätzlich
kann es vorgesehen sein, die Fahrzeuggeschwindigkeit anhand der
erfassten Bewegung zu bestimmen und bei der Verfolgung heranzuziehen, um
eine in einem Bild erfasste Position des Fahrzeugs 105 zu
plausibilisieren. Darüber hinaus können Bilder
des Streckenabschnitts ohne Fahrzeug 105 herangezogen und
mit den Bildern verglichen werden, in denen das Fahrzeug 105 abgebildet
ist. Anhand des Unterschieds zwischen den Bildern kann ebenfalls
das Fahrzeug 105 in den Bildern identifiziert werden. Diese
Maßnahme kann alternativ oder zusätzlich zu den
vorangegangenen Maßnahmen verwendet werden.
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Während
das Fahrzeug 105 mittels der entlang des überwachten
Streckenabschnitts angeordneten Videosensoren 103a, 103b verfolgt
wird, bestimmt die Auswerteeinheit 104 in den erfassten
Bildern die Parameter des Fahrzeugs 105, die in den Bildern
bestimmbar sind. Dies erfolgt in der gleichen Weise, wie in Bezug
auf die Bilder der Videosensoren 102a, 102b erläutert
worden ist. Dies bedeutet, dass wiederum eine Kontrast- und/oder
Mustererkennung durchgeführt wird, um den Umriss des Fahrzeugs 105 sowie
vorgegebene Bestandteile des Fahrzeugs 105 in den Bildern
zu erkennen. Wichtige Bestandteile des Fahrzeugs 105 sind
dabei wiederum die Räder, die in Kontakt mit der Fahrbahn 101 stehen
und in der Regel relativ gut erkannt werden können. Zudem
werden bei der Ermittlung der Parameter wiederum die Geometrie der
Anordnung der Videosensoren 103a, 103b in Bezug
auf die Fahrbahn 101 sowie die optischen Eigenschaften
der Videosensoren 103a, 103b berücksichtigt,
die in dem Computer hinterlegt sind. Die Videosensoren 103a, 103b sind
fest am Rand der Fahrbahn 101 angeordnet, so dass die Geometrie
in Bezug auf die Fahrbahn 101 unveränderlich ist.
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Die
Werte der Parameter des Fahrzeugs 105, die anhand der erfassten
Bilder ermittelt worden sind, werden von der Auswerteeinheit 104 mit
den Werten der Parametern verglichen, die sich infolge der Fahrzeugklasse
ergeben, welcher das Fahrzeug 105 zugeordnet ist. Wenn
eine Abweichung zwischen einem oder mehreren ermittelten Wert(en)
und den aufgrund der Fahrzeugklasse erwarteten Werten vorliegt und
ein vorgegebenes Maß überschreitet, dann stellt
die Auswerteeinheit 104 einen Unfall des Fahrzeugs 105 fest.
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Vorzugsweise
werden für verschiedene Parameter unterschiedlich große
Abweichungen toleriert, ohne dass ein Unfall festgestellt wird.
Die erlaubten Abweichungen richten sich dabei beispielsweise nach
der typischen Genauigkeit, mit der die Parameter ermittelt werden
können, und/oder danach, mit welcher Wahrscheinlichkeit
eine bestimmte Abweichung einen Unfall anzeigt. Gleichfalls kann
es vorgesehen sein, dass bestimmte Kombinationen von Parametern
vorgegeben werden, deren Werte bestimmte Abweichungen aufweisen
müssen, um einen Unfall zu erkennen. Dabei können
die erlaubten Abweichungen sowie Parameterkombinationen in Abhängigkeit
von der Fahrzeugklasse vorgegeben werden.
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Darüber
hinaus können für verschiedene Videosensoren 103a, 103b in
Abhängigkeit von deren Standort auch unterschiedliche Abweichungen
zugelassen werden. So können beispielsweise bei einem Videosensor 103a, 103b,
der an einer Kurve angeordnet ist, größere Abweichungen
von der erwarteten Höhe eines Zweirads zugelassen werden
als bei einem Videosensor 103a, 103b, der an einem
geraden Streckenabschnitt angeordnet ist. Hierdurch kann berücksichtigt
werden, dass sich ein Zweirad üblicherweise neigt, um eine
Kurve zu durchfahren. Weiterhin können bei einem Videosensor 103a, 103b, der
an einer Kurve angeordnet ist, auch größere Abweichungen
in Bezug auf die Fahrzeuglänge und Breite zugelassen werden,
um Gierbewegungen des Fahrzeugs 101 zu berücksichtigen.
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Die
Auswerteeinheit 104 kann in der zuvor beschriebenen Weise
vor allem ein Umkippen eines überwachten Fahrzeugs 105 feststellen.
Insbesondere wird ein derartiges Kippen oder gar ein Überschlag des
Fahrzeugs 105 festgestellt, wenn die aufgrund der Fahrzeugklasse
vorgegebene Anzahl von Rädern nicht mit der erfassten Anzahl übereinstimmt. Ferner
kann ein Umkippen des Fahrzeugs 105 festgestellt werden,
wenn die erwartete Fahrzeughöhe über ein vorgegebenes
Maß hinaus von der erfassten Höhe abweicht. Dies
gilt vor allem bei Fahrzeugklassen, bei denen sich Fahrzeughöhe
und -breite stark voneinander unterscheiden, so dass eine Abweichung
von der erwarteten Fahrzeughöhe darauf schließen
lässt, dass das Fahrzeug auf der Seite liegt bzw. auf die
Seite kippt. Gleiches gilt in Bezug auf die Fahrzeugbreite.
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Sobald
ein Unfall eines überwachten Fahrzeugs festgestellt worden
ist, löst die Auswerteeinheit 104 vorzugsweise
einen Alarm aus, der anzeigt, dass und an welcher Stelle des Streckenabschnitts sich
ein Unfall ereignet hat. Anhand des Alarms können beispielsweise
Unfallrettungskräfte verständigt werden, so dass
eine rasche Unfallrettung gewährleistet ist.
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Obwohl
die Erfindung in den Zeichnungen und der vorausgegangenen Darstellung
im Detail beschrieben wurde, sind die Darstellungen illustrativ bzw.
beispielhaft und nicht einschränkend zu verstehen; insbesondere
ist die Erfindung nicht auf die erläuterten Ausführungsbeispiele
beschränkt. Weitere Varianten der Erfindung und ihre Ausführung
ergeben sich für den Fachmann aus der vorangegangenen Offenbarung,
den Figuren und den Patentansprüchen.
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In
den Patentansprüchen verwendete Begriffe wie "umfassen",
"aufweisen", "beinhalten", "enthalten" und dergleichen schließen
weitere Elemente oder Schritte nicht aus. Die Verwendung des unbestimmten
Artikels schließt eine Mehrzahl nicht aus. Eine einzelne
Einrichtung kann die Funktionen mehrerer in den Patentansprüchen
genannter Einheiten beziehungsweise Einrichtungen ausführen.
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In
den Patentansprüchen angegebene Bezugszeichen sind nicht
als Beschränkungen der eingesetzten Mittel und Schritte
anzusehen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt
keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Patentliteratur
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- - AT 500122
B1 [0003]
- - AT 412746 B [0003]
- - AT 411854 B [0003]
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Zitierte Nicht-Patentliteratur
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- - „Sicher
durch die Röhre" (www.gsv.co.at/ausland/steria.htm) [0003]